Разлика между CRISPR и RNAi

ключ разлика - CRISPR срещу RNAi
 

Редактирането на генома и модификацията на гените са предстоящи области на интерес в генетиката и молекулярната биология. Генетичната модификация е широко приложима за проучвания на генната терапия и също така се използва за идентифициране на свойствата на гена, функционалността на гена и как мутациите в гена могат да повлияят на неговата функция. Важно е да се разработят ефикасни и надеждни начини за извършване на точни, насочени промени в генома на живите клетки. Техники като CRISPR и RNAi се използват за модифициране на гени с висока точност. CRISPR или клъстерирани редовно променени кратки палиндромни повторения е естествено срещащ се прокариотен имунен защитен механизъм, който наскоро се използва за редактиране и модифициране на генни еукариоти. RNAi или RNA интерференция е специфичен за последователността метод за заглушаване на гените чрез въвеждане на малка двуверижна РНК, която медиира с нуклеинови киселини и регулира генната експресия. Това е ключова разлика между CRISPR и RNAi.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е CRISPR
3. Какво е RNAi
4. Прилики между CRISPR и RNAi
5. Паралелно сравнение - CRISPR срещу RNAi в таблична форма
6. Резюме

Какво е CRISPR?

Системата CRISPR е естествен механизъм, присъстващ в някои бактерии, включително E. coli и архея. Това е адаптивна имунна защита срещу чужди ДНК-инвазии. Това е механизъм, специфичен за последователността. Системата CRISPR съдържа няколко елемента на повторение на ДНК. Тези елементи са взаимосвързани с къси „спейсерни“ последователности, получени от чужда ДНК и множество Cas гени. Някои от Cas гените са нуклеази. По този начин, цялостната имунна система се нарича CRISPR / Cas система.

Фигура 01: CRISPR / Cas система

Най- CRISPR / Cas система функционира в четири стъпки.

1. Системата е генетично свързваща инвазиращи фагови и плазмидни ДНК сегменти (спейсери) в CRISPR локуси (наречен етап на придобиване на спейсър).
2. стъпка на зреене на CRRNA - Хостът преписва и обработва локуси CRISPR за генериране на зряла CRISPR РНК (crRNA), съдържащ както CRISPR повтарящи се елементи, така и интегрираните дистанционни елементи.
3. Откриване на crRNA - Това се улеснява чрез допълнително сдвояване на базата. Това е важно, когато е налице инфекция и е налице инфекциозен агент.
4. Целева стъпка на интерференция - crRNA открива чужда ДНК, образува комплекс с чуждата ДНК и защитава гостоприемника срещу чуждата ДНК.

Понастоящем CRISPR / Cas системата се използва за промяна или модифициране на генома на бозайници или чрез репресия на транскрипция, или чрез активиране. Клетките на бозайниците могат да реагират на медиирани от CRISPR / Cas9 ДНК разрушения чрез приемане на механизъм за поправяне. Може да се извърши или чрез метод на нехомологично свързване (NHEJ) или ремонт, насочен към хомологията (HDR). И двата механизма за поправка се осъществяват чрез въвеждане на двойни пробиви. Това води до редактиране на гена на бозайниците. Понастоящем CRISPR / Cas системата се използва в областта на терапевтичните, биомедицинските, селскостопанските и научноизследователските приложения.

Какво е RNAi?

РНК интерференцията е двуверижна РНК медиирана техника, която се използва за регулиране на генната експресия. Основното съединение включва малки интерфериращи РНК (siRNA). SiRNA са специален тип двуверижни РНК с 3 'надвес от два нуклеотида и 5' фосфатна група. Индуцираният от РНК заглушаващ комплекс (RISC) се образува по време на РНК интерференция, което би довело до разграждане на гена, свързан към siRNA.

Фигура 02: RNAi

Процедурата на RNAi е следната.

1. Двуверижната РНК ще бъде обработена в цитоплазмата от ендорибонуклеаза от типа RNase III, наречена Dicer за генериране на ~ 21 нуклеотидни дълги siRNA
2. Прехвърляне на сиРНК свързана Dicer в Аргонаут, с помощта на двуверижни РНК свързващи протеини (dsRNABP).
3. Свързване на Argonaute с една нишка на дуплекса (направляваща нишка). Това ще измести другото направление. Това води до цялостен протеин - РНК комплекс, който се нарича RISC.
4. Сдвояването на комплекса RISC с едноверижна РНК, свързана с Аргонаута.
5. Сдвояването на хомоложната мишена на РНК с водещата РНК.
6. Активирането на Argonaute води до разграждане на целевата РНК

Какво е сходството между CRISPR и RNAi?

• И двете се използват като изследователски инструменти за промяна на генната експресия

Каква е разликата между CRISPR и RNAi?

CRISPR срещу RNAi
CRISPR е имунен защитен механизъм, който наскоро се използва за редактиране и модификация на еукариотни гени.	RNAi е специфичен за последователността метод за заглушаване на гени чрез въвеждане на малки двуверижни
Последователност на насочване
Синтетичната РНК (водеща РНК) е насочващата последователност на CRISPR.	siRNA е целевата последователност на RNAi.
Ефективност при генна супресия
Ниско в CRISPR	Високо в RNAi
вещи
Отпадането на гените се случва при CRISPR.	Нокаут / заглушаване се случва в RNAi.

Обобщение - CRISPR срещу RNAi

CRISPR или Клъстерирани редовно променени кратки палиндромни повторения е естествено срещащ се прокариотичен имунен защитен механизъм, който наскоро се използва за редактиране и модифициране на еукариотни гени. RNAi или РНК интерференция е специфичен за последователността метод за заглушаване на гени чрез въвеждане на малка двуверижна РНК, която медиира с нуклеинови киселини и регулира генната експресия. Това може да се приеме като основна разлика между CRISPR и RNAi. И двете техники, CRISPR / Cas и RNAi, са мощни инструменти за генни манипулации, въпреки че CRISPR / Cas със сигурност е по-превъзхождащ RNAi, тъй като може да се използва за индуциране както на вмъкване, така и на изтриване. Спецификата също е висока в CRISPR / Cas системата.

Изтеглете PDF версията на CRISPR срещу RNAi

Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели, съгласно цитираната бележка. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между CRISPR и RNAi 

справка:

1.Биолаби, Нова Англия. „CRISPR / Cas9 и целенасочено редактиране на генома: нова ера в молекулярната биология.“ CRISPR / Cas9 и таргетиран геномен редактиране: нова ера в молекулярната биология | NEB. Достъпно 22 септември 2017. Достъпно тук 
2. "RNA интерференция (RNAi)." Национален център за информация за биотехнологиите, Национална медицинска библиотека на САЩ. Достъпно 22 септември 2017. Достъпно тук
3.Unniyampurath, Unnikrishnan и др. „Намесата на РНК в епохата на CRISPR: Ще се намеси ли CRISPR в RNAi?“ Международно списание за молекулярни науки, MDPI, март 2016 г. Достъп 22 септември 2017 г. Достъпно тук

С любезност на изображенията:

1. 'Етапите на имунитета на CRISPR' от CtSkennerton - Собствена работа, (CC BY-SA 4.0) през Commons Wikimedia 
2.'RNAi-опростен '. Тази фигура е адаптирана от Matzke MA, Matzke AJM - Тази цифра е адаптирана от един от Matzke MA, Matzke AJM (2004) Засаждане на семената на нова парадигма. PLoS Biol 2 (5). (CC BY 2.5) през Wikimedia на Comons