Nøgleforskel - CRISPR vs RNAi
Genomredigering og genmodifikation er kommende interesseområder for genetik og molekylærbiologi. Genmodifikation er bredt anvendelig til genterapiundersøgelser og bruges også til at identificere genets egenskaber, genets funktionalitet og hvordan mutationer i genet kan påvirke dets funktion. Det er vigtigt at udvikle effektive og pålidelige måder til at foretage nøjagtige, målrettede ændringer i genomet af levende celler. Teknikker som CRISPR og RNAi anvendes til at modificere gener med høj præcision. CRISPR eller Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats er en naturligt forekommende prokaryot immunforsvarsmekanisme, der for nylig er blevet brugt til eukaryot genredigering og modifikation. RNAi eller RNA-interferens er en sekvensspecifik metode til at tavse gener ved at indføre lille dobbeltstrenget RNA, der medierer med nukleinsyrer og regulerer genekspression. Dette er nøgleforskellen mellem CRISPR og RNAi.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er CRISPR
3. Hvad er RNAi
4. Ligheder mellem CRISPR og RNAi
5. Sammenligning side om side - CRISPR vs RNAi i tabelform
6. Resumé
Hvad er CRISPR?
CRISPR-systemet er en naturlig mekanisme, der findes i nogle bakterier, herunder E. coli og archea. Det er en adaptiv immunbeskyttelse mod fremmed DNA-baserede invasioner. Det er en sekvensspecifik mekanisme. CRISPR-systemet indeholder flere DNA-gentagelseselementer. Disse elementer er ispedd med korte "spacer" -sekvenser afledt af fremmed DNA og flere Cas-gener. Nogle af Cas-generne er nukleaser. Således betegnes det komplette immunsystem CRISPR / Cas-system.
Figur 01: CRISPR / Cas-system
CRISPR / Cas-systemet fungerer i fire trin.
- Systemet genetisk bundter invaderende fag- og plasmid-DNA-segmenter (afstandsstykker) i CRISPR-loci (kaldet afstandsoptagelsestrin).
- crRNA modningstrin - Værten transkriberer og behandler CRISPR loci for at generere modent CRISPR RNA (crRNA) indeholdende både CRISPR gentagelseselementer og de integrerede afstandselementer.
- Påvisning af crRNA - Dette lettes ved komplementær baseparring. Dette er vigtigt, når en infektion er til stede, og et infektiøst middel er til stede.
- Målinterferensstrin - crRNA detekterer fremmed DNA, danner et kompleks med det fremmede DNA og beskytter værten mod det fremmede DNA.
På nuværende tidspunkt anvendes CRISPR / Cas-system til at ændre eller modificere pattedyrsgenom ved enten transkriptionsundertrykkelse eller aktivering. Pattedyrcellerne kan reagere på CRISPR / Cas9-medieret DNA-pauser ved at vedtage reparationsmekanisme. Det kan enten gøres ved hjælp af ikke-homolog sluttilslutningsmetode (NHEJ) eller homologirettet reparation (HDR). Begge disse reparationsmekanismer finder sted ved at indføre dobbeltstrengede brud. Dette resulterer i redigering af pattedyrsgenet. Således anvendes i øjeblikket CRISPR / Cas-systemet inden for terapeutiske, biomedicinske, landbrugs- og forskningsapplikationer.
Hvad er RNAi?
RNA-interferens er en dobbeltstrenget RNA-medieret teknik, der bruges til at regulere genekspression. Den involverede hovedforbindelse er små interfererende RNA'er (siRNA'er). SiRNA'erne er en særlig type dobbeltstrengede RNA'er med et 3'-overhæng af to nukleotider og en 5'-phosphatgruppe. Det RNA-inducerede dæmpningskompleks (RISC) dannes under RNA-interferens, hvilket ville resultere i nedbrydning af genet bundet til siRNA.
Figur 02: RNAi
Proceduren for RNAi er som følger.
- Det dobbeltstrengede RNA vil blive behandlet i cytoplasmaet af en RNase III-type endoribonuklease kaldet Dicer for at generere ~ 21 nukleotid lange siRNA'er
- Overførsel af siRNA-bundet Dicer til Argonaute ved hjælp af dobbeltstrengede RNA-bindende proteiner (dsRNABP).
- Binding af Argonaute til en streng af duplexen (styrestreng). Dette vil fortrænge den anden streng. Dette resulterer i et helt protein - RNA-kompleks, der kaldes RISC.
- Parring af RISC-komplekset med enkeltstrenget guide-RNA bundet til Argonauten.
- Parring af det homologe RNA-mål med guide-RNA'et.
- Aktivering af Argonaute resulterer i nedbrydning af mål-RNA'et
Hvad er ligheden mellem CRISPR og RNAi?
Begge bruges som genekspressionsmodificerende forskningsværktøjer
Hvad er forskellen mellem CRISPR og RNAi?
Diff artikel midt foran bordet
CRISPR vs RNAi |
|
| CRISPR er en immunforsvarsmekanisme, der for nylig er blevet brugt til eukaryot genredigering og modifikation. | RNAi er en sekvensspecifik metode til at stille gener ved at indføre små dobbeltstrengede |
| Målret sekvens | |
| Syntetisk RNA (guide RNA) er målsekvensen for CRISPR. | siRNA er målsekvensen for RNAi. |
| Effektivitet i genundertrykkelse | |
| Lavt i CRISPR | Højt i RNAi |
| Effekter | |
| Nedbrydning af gener forekommer i CRISPR. | Knockout / lyddæmpning forekommer i RNAi. |
Resumé - CRISPR vs RNAi
CRISPR eller Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats er en naturligt forekommende prokaryot immunforsvarsmekanisme, der for nylig er blevet brugt til eukaryot genredigering og modifikation. RNAi eller RNA-interferens er en sekvensspecifik metode til at stille gener ved at indføre lille dobbeltstrenget RNA, som medierer med nukleinsyrer og regulerer genekspression. Dette kan tages som den grundlæggende forskel mellem CRISPR og RNAi. Begge teknikker, CRISPR / Cas og RNAi, er kraftfulde værktøjer til genmanipulationer, selvom CRISPR / Cas bestemt er bedre end RNAi, da det kan bruges til at inducere både indsættelser og sletninger. Specificiteten er også høj i CRISPR / Cas-systemet.
Download PDF-versionen af CRISPR vs RNAi
Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offlineformål som pr. Citatnote. Download venligst PDF-version her Forskellen mellem CRISPR og RNAi
