Diferența dintre CRISPR și ARNi

Cheie Diferență - CRISPR vs ARNi
 

Editarea genomului și modificarea genei reprezintă domenii viitoare de interes în genetică și biologie moleculară. Modificarea genei este larg aplicabilă în studiile privind terapia genică și este de asemenea utilizată pentru a identifica proprietățile genei, funcționalitatea genei și modul în care mutațiile genei ar putea afecta funcția acesteia. Este important să se dezvolte modalități eficiente și fiabile de a face schimbări precise și direcționate către genomul celulelor vii. Tehnici precum CRISPR și ARNi sunt folosite pentru a modifica genele cu o mare precizie. CRISPR sau repetiții palindromice scurte, grupate periodic, sunt un mecanism de apărare procariotară care apare în mod natural și care a fost recent utilizat pentru editarea și modificarea genei eucariote. Interferența ARNi sau ARN este o metodă specifică secvenței pentru tăcerea genelor prin introducerea unui ARN dublu catenar mic care mediază cu acizii nucleici și reglează expresia genei. Acesta este diferența cheie între CRISPR și ARNi.

CUPRINS

1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce este CRISPR
3. Ce este RNAi
4. Asemănări între CRISPR și ARNi
5. Comparație între ele - CRISPR vs ARNi în formă tabulară
6. rezumat

Ce este CRISPR?

Sistemul CRISPR este un mecanism natural prezent în unele bacterii, inclusiv E coli și arhea. Este o protecție imună adaptivă împotriva invaziilor bazate pe ADN-ul străin. Este un mecanism specific secvenței. Sistemul CRISPR conține mai multe elemente de repetare a ADN-ului. Aceste elemente sunt intercalate cu secvențe scurte "distanțier" derivate din ADN străin și multiple gene Cas. Unele dintre genele Cas sunt nucleaze. Astfel, sistemul imunitar complet este denumit sistem CRISPR / Cas.

Figura 01: Sistemul CRISPR / Cas

Sistemul CRISPR / Cas funcționează în patru etape.

1. Sistemul este legat genetic de segmentele de invadare a fagului și plasmidei ADN (distanțiere) în loci CRISPR (numit etapa de achiziție a distanței).
2. Stadiul maturării cRNA - gazda transcrie și procesează loci CRISPR pentru a genera ARN CRISPR matur (crRNA) conținând atât elementele de repetare CRISPR, cât și elementele de separare integrate.
3. Detectarea cRNA - Acest lucru este facilitat de o pereche de baze complementare. Acest lucru este important când este prezentă o infecție și este prezent un agent infecțios.
4. Tinta de interferenta tinta - cRNA detecteaza ADN-ul strain, formeaza un complex cu ADN-ul strain si protejeaza gazda impotriva ADN-ului strain.

În prezent, sistemul CRISPR / Cas este utilizat pentru a modifica sau modifica genomul de mamifere prin reprimare sau activare a transcripției. Celulele de mamifere pot răspunde la spargerea ADN mediată de CRISPR / Cas9 prin adoptarea mecanismului de reparare. Se poate realiza fie prin utilizarea metodei de îmbinare finală neomologică (NHEJ), fie prin repararea direcționată pe homologie (HDR). Ambele mecanisme de reparații au loc prin introducerea unor pauze duble. Aceasta are ca rezultat editarea genei de mamifere. Astfel, în prezent, sistemul CRISPR / Cas este utilizat în domeniile aplicațiilor terapeutice, biomedicale, agricole și de cercetare.

Ce este RNAi?

Interferența ARN este o tehnică ARN dublu catenară, care este utilizată pentru a regla expresia genei. Principalul compus implicat este ARN-urile mici (RNAs interfering) (siRNAs). SIRN-urile sunt un tip special de ARN dublu catenar cu o prelungire de 3 'de două nucleotide și o grupare 5' fosfat. Complexul de silentiozare indus de ARN (RISC) se formeaza in timpul interferentei ARN care ar duce la degradarea genei legata de siARN.

Figura 02: ARNi

Procedura ARNi este după cum urmează.

1. ARN dublu catenar va fi procesat în citoplasmă printr-o endoribonuclează de tip RNază III denumită Dicer pentru a genera siRNA lungi de ~ 21 nucleotide
2. Transferul de Dicer legat de siRNA la Argonaut, cu ajutorul proteinelor de legare a ARN-ului dublu catenar (dsRNABP).
3. Legarea Argonautei la o catenă a duplexului (lanțul de ghidare). Aceasta va înlocui cealaltă componentă. Acest lucru are ca rezultat un întreg complex de proteine ​​- ARN numit RISC.
4. Îmbinarea complexului RISC cu ARN de ghidare monocatenară legat la Argonaute.
5. Cuplarea țintei ARN omoloage cu ARN-ul de ghidare.
6. Activarea Argonautei rezultând în degradarea ARN țintă

Care este asemănarea dintre CRISPR și ARNi?

• Ambele sunt folosite ca instrumente de cercetare care modifică expresia genelor

Care este diferența dintre CRISPR și ARNi?

CRISPR vs ARNi
CRISPR este un mecanism de apărare imunitar care a fost recent utilizat pentru editarea și modificarea genei eucariote.	ARNi este o metodă specifică secvenței pentru a reduce la tăcere genele prin introducerea unor mici eșantioane dublu-catenare
Direcționarea secvenței
ARN-ul sintetic (ARN-ul de ghidare) este secvența de direcționare a CRISPR.	siRNA este secventa de directionare a ARNi.
Eficiența în supresia genelor
Scăzut în CRISPR	Înaltă în ARNi
Efecte
Knockdown de gene are loc în CRISPR.	Eliminarea / tăcerea apare în ARNi.

Rezumat - CRISPR vs ARNi

CRISPR sau Clustered Repetări scurte palindromice intercalate periodic este un mecanism procariotic de apărare imună care apare în mod natural și care a fost recent utilizat pentru editarea și modificarea genei eucariote. ARNi sau ARNi Interferența ARN este o metodă specifică secvenței pentru tăcerea genelor prin introducerea unui ARN dublu catenar mic, care mediază acizii nucleici și reglează expresia genelor. Aceasta poate fi considerată ca fiind diferența de bază dintre CRISPR și ARNi. Ambele tehnici, CRISPR / Cas și ARNi, sunt instrumente puternice pentru manipularea genelor, deși CRISPR / Cas este cu siguranță mai bun decât ARNi, deoarece poate fi folosit pentru a induce atât inserții, cât și ștergeri. Specificitatea este, de asemenea, ridicată în sistemul CRISPR / Cas.

Descărcați versiunea PDF a CRISPR versus ARNi

Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline conform notei de citare. Descărcați PDF versiunea aici Diferența dintre CRISPR și ARNi 

Referinţă:

1.Biolabs, New England. "CRISPR / Cas9 și editarea genomului vizat: o nouă eră în biologia moleculară" CRISPR / Cas9 și editarea genomului vizat: o nouă eră în biologia moleculară | NEB. Accesat la 22 septembrie 2017. Disponibil aici 
2. "Interferența ARN (ARNi)". Centrul Național de Biotehnologie, Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A. Accesat la 22 septembrie 2017. Disponibil aici
3.Unniyampurath, Unnikrishnan, și colab. "Interferența ARN în epoca CRISPR: Va interveni CRISPR la ARN?" Jurnalul Internațional de Științe Moleculare, MDPI, Mar. 2016. Accesat la 22 septembrie 2017. Disponibil aici

Datorită fotografiei:

1. "Etapele imunității CRISPR" Prin CtSkennerton - Muncă proprie, (CC BY-SA 4.0) prin intermediul Commons Wikimedia 
2. "ARNi-simplificat" Prin această formă este adaptată de unul de Matzke MA, Matzke AJM - Această figură este adaptată de unul de Matzke MA, Matzke AJM (2004) Plantarea semințelor unei noi paradigme. PLoS Biol 2 (5). (CC de 2,5) prin intermediul Comoane Wikimedia