Ero CRISPR n ja RNAi n välillä

avain Ero - CRISPR vs. RNAi

Genomien muokkaaminen ja geenien modifiointi ovat tulevia kiinnostuksen kohteita genetiikassa ja molekyylibiologiassa. Geenimodifikaatio on laajalti sovellettavissa geeniterapian tutkimuksiin ja sitä käytetään myös tunnistamaan geenin ominaisuudet, geenin toiminnallisuus ja kuinka geenin mutaatiot voivat vaikuttaa sen toimintaan. On tärkeää kehittää tehokkaita ja luotettavia tapoja tehdä tarkkoja, kohdennettuja muutoksia elävien solujen genomiin. Geenejä modifioidaan korkealla tarkkuudella, kuten CRISPR ja RNAi. CRISPR tai klusteroidut säännöllisesti välilyönnissä olevat lyhyet palindromiset toistot ovat luonnossa esiintyvä prokaryoottinen immuunipuolustusmekanismi, jota on äskettäin käytetty eukaryoottisten geenien muokkaamiseen ja modifiointiin. RNAi- tai RNA-häiriö on sekvenssispesifinen menetelmä geenien vaimentamiseksi lisäämällä pieni kaksijuosteinen RNA, joka välittää nukleiinihappojen kanssa ja säätelee geenien ilmentymistä. Tämä on avainero välillä CRISPR ja RNAi.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on CRISPR
3. Mikä on RNAi
4. CRISPR: n ja RNAi: n samankaltaisuudet
5. Vertailu rinnakkain - CRISPR vs. RNAi taulukkomuodossa
6. Yhteenveto

Mikä on CRISPR?

CRISPR-järjestelmä on luonnollinen mekanismi, jota esiintyy joissakin bakteereissa, mukaan lukien E. coli ja arkean. Se on mukautuva immuunisuojaus vieraita DNA-pohjaisia hyökkäyksiä vastaan. Se on sekvenssikohtainen mekanismi. CRISPR-järjestelmä sisältää useita DNA-toistoelementtejä. Näiden elementtien välissä on vieraita DNA: ta ja useita Cas-geenejä johdettuja lyhyitä “välikappaleen” sekvenssejä. Jotkut Cas-geeneistä ovat nukleaaseja. Täten täydelliseen immuunijärjestelmään viitataan nimellä CRISPR / Cas-järjestelmä.

Kuva 01: CRISPR / Cas-järjestelmä

CRISPR / Cas-järjestelmä toimii neljässä vaiheessa.

Järjestelmä jakaa geneettisesti tunkeutuvat faagi- ja plasmidi-DNA-segmentit (välikappaleet) CRISPR-lokuksiksi (kutsutaan välikappaleen hankintavaiheeksi).
crRNA-kypsytysvaihe - isäntä transkriptoi ja prosessoi CRISPR-lokuksia kypsän CRISPR-RNA: n tuottamiseksi (crRNA), jotka sisältävät sekä CRISPR-toistoelementit että integroidut välielementit.
CrRNA: n havaitseminen - Tätä helpottaa komplementaarinen emäspari. Tämä on tärkeää, kun infektio on läsnä ja tartunnanaiheuttaja on läsnä.
Kohdehäiriövaihe - crRNA havaitsee vieraan DNA: n, muodostaa kompleksin vieraan DNA: n kanssa ja suojaa isäntä vieraalta DNA: lta.

Tällä hetkellä CRISPR / Cas-järjestelmää käytetään nisäkkäiden genomin muuttamiseen tai modifiointiin joko transkription repression tai aktivoinnin avulla. Nisäkässolut voivat vastata CRISPR / Cas9-välitteisiin DNA-katkoksiin ottamalla käyttöön korjausmekanismin. Se voidaan tehdä joko käyttämällä ei-homologista pään yhdistämismenetelmää (NHEJ) tai homologiaan kohdistettua korjausta (HDR). Molemmat korjausmekanismit tapahtuvat ottamalla käyttöön kaksijuosteiset taukot. Tämä johtaa nisäkkään geenin muokkaamiseen. Siksi CRISPR / Cas-järjestelmää käytetään tällä hetkellä terapeuttisen, lääketieteellisen, maatalouden ja tutkimuksen sovelluksissa.

Mikä on RNAi?

RNA-häiriö on kaksijuosteinen RNA-välitteinen tekniikka, jota käytetään säätelemään geeniekspressiota. Tärkein mukana oleva yhdiste on pienet häiritsevät RNA: t (siRNA: t). SiRNA: t ovat erityyppisiä kaksijuosteisia RNA: ita, joissa on 3'-päällä kaksi nukleotidia ja 5'-fosfaattiryhmä. RNA: n indusoima vaimennuskompleksi (RISC) muodostuu RNA-häiriöiden aikana, mikä johtaisi siRNA: han sitoutuneen geenin hajoamiseen.

Kuvio 02: RNAi

RNAi: n menetelmä on seuraava.

Kaksijuosteinen RNA prosessoidaan sytoplasmassa RNaasi III -tyyppisellä endoribonukleaasilla, jota kutsutaan Diceriksi, jotta saadaan ~ 21 nukleotidipitkää siRNA: ta
SiRNA: han sitoutuneen dicerin siirto Argonauteen kaksijuosteisten RNA: ta sitovien proteiinien (dsRNABP) avulla.
Argonaute: n sitoutuminen dupleksin yhdelle juosteelle (ohjauslanka). Tämä syrjäyttää toisen juosteen. Tuloksena on koko proteiini-RNA-kompleksi, jota kutsutaan RISC: ksi.
RISC-kompleksin pariliitos yksijuosteisen ohjaus-RNA: n kanssa sitoutuneena Argonauttiin.
Homologisen RNA-kohteen pariliitos ohjaus-RNA: n kanssa.
Argonautin aktivointi, joka johtaa kohde-RNA: n hajoamiseen

Mikä on CRISPR: n ja RNAi: n samankaltaisuus??

Molempia käytetään geeniekspressiota modifioivina tutkimusvälineinä

Mikä on ero CRISPR: n ja RNAi: n välillä?

CRISPR vs. RNAi
CRISPR on immuunipuolustusmekanismi, jota on äskettäin käytetty eukaryoottisten geenien muokkaamiseen ja modifiointiin.	RNAi on sekvenssispesifinen menetelmä geenien vaimentamiseksi lisäämällä pieniä kaksijuosteisia
Kohdistussekvenssi
Synteettinen RNA (ohjaus-RNA) on CRISPR: n kohdistussekvenssi.	siRNA on RNAi: n kohdistussekvenssi.
Tehokkuus geenien vaimentamisessa
Matala CRISPR	Korkea RNAi: ssa
tehosteet
Geenien pilaaminen tapahtuu CRISPR: ssä.	Räjähdys / vaimennus tapahtuu RNAi: ssa.

Yhteenveto - CRISPR vs. RNAi

CRISPR tai Klusteroitu säännöllisesti välimatkalla lyhyellä palindromisella toistolla on luonnossa esiintyvä prokaryoottinen immuunipuolustusmekanismi, jota on äskettäin käytetty eukaryoottisten geenien muokkaamiseen ja modifiointiin. RNAi tai RNA-häiriöt on sekvenssispesifinen menetelmä geenien vaimentamiseksi lisäämällä pieni kaksijuosteinen RNA, joka välittää nukleiinihappojen kanssa ja säätelee geenien ilmentymistä. Tätä voidaan pitää peruserona CRISPR: n ja RNAi: n välillä. Molemmat tekniikat, CRISPR / Cas ja RNAi, ovat tehokkaita työkaluja geenimanipulaatioihin, vaikka CRISPR / Cas on varmasti parempi kuin RNAi, koska sitä voidaan käyttää sekä insertioiden että deleetioiden indusoimiseen. Spesifisyys on myös korkea CRISPR / Cas-järjestelmässä.

Lataa PDF-versio CRISPR vs. RNAi -sovelluksesta

Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio täältä Ero CRISPR: n ja RNAi: n välillä

Viite:

1.Biolabs, Uusi Englanti. "CRISPR / Cas9 ja kohdennettu genomin muokkaus: uusi aikakausi molekyylibiologiassa." CRISPR / Cas9 ja kohdennettu genomin muokkaus: uusi aikakausi molekyylibiologiassa NEB. Saavutettu 22. syyskuuta 2017. Saatavilla täältä
2. ”RNA-häiriö (RNAi).” Kansallinen bioteknologiatietokeskus, Yhdysvaltain kansallinen lääketieteellinen kirjasto. Saavutettu 22. syyskuuta 2017. Saatavilla täältä
3.Unniyampurath, Unnikrishnan, et ai. "RNA-häiriöt CRISPR-aikakaudella: häiritseekö CRISPR RNAi: ta?" Kansainvälinen molekyylitieteellinen lehti, MDPI, maaliskuu 2016. Käytetty 22. syyskuuta 2017. Saatavilla täältä

Kuvan kohteliaisuus:

1. 'CRISPR-koskemattomuuden vaiheet' CtSkennerton - Oma työ, (CC BY-SA 4.0) Commons Wikimedian kautta
2. 'RNAi-yksinkertaistettu'By Tämä luku on mukautettu yhdestä Matzke MA: sta, Matzke AJM - Tämä luku on mukautettu yhdestä Matzke MA: sta, Matzke AJM (2004) Uuden paradigman siementen istuttaminen. PLoS Biol 2 (5). (CC BY 2.5) Comons Wikimedian kautta

Tiede ja luonto