Diferența Dintre CRISPR și RNAi

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 08:41

Diferența cheie - CRISPR vs RNAi

Editarea genomului și modificarea genelor sunt domenii viitoare de interes în genetică și biologie moleculară. Modificarea genei este aplicabilă pe scară largă pentru studiile de terapie genetică și este, de asemenea, utilizată pentru a identifica proprietățile genei, funcționalitatea genei și modul în care mutațiile genei ar putea afecta funcția sa. Este important să se dezvolte modalități eficiente și fiabile de a face modificări precise, direcționate, la genomul celulelor vii. Tehnici precum CRISPR și RNAi sunt utilizate pentru a modifica gene cu precizie ridicată. CRISPR sau Repetatele palindromice scurte intercalate în mod regulat este un mecanism de apărare imunitar procariotă natural, care a fost folosit recent pentru editarea și modificarea genelor eucariote. ARNAi sau interferența ARN este o metodă specifică secvenței de a reduce la tăcere genele prin introducerea de ARN dublu catenar mic care mediază cu acizi nucleici și reglează expresia genelor. Aceasta este diferența cheie între CRISPR și RNAi.

CUPRINS

1. Prezentare generală și diferența cheie

2. Ce este CRISPR

3. Ce este RNAi

4. Asemănări între CRISPR și RNAi

5. Comparație side by side - CRISPR vs RNAi în formă tabelară

6. Rezumat

Ce este CRISPR?

Sistemul CRISPR este un mecanism natural prezent la unele bacterii, inclusiv E. coli și archea. Este o protecție imunitară adaptivă împotriva invaziilor străine pe bază de ADN. Este un mecanism specific secvenței. Sistemul CRISPR conține mai multe elemente de repetare a ADN-ului. Aceste elemente sunt intercalate cu secvențe scurte de „distanțieri” derivate din ADN străin și gene multiple Cas. Unele dintre genele Cas sunt nucleaze. Astfel, sistemul imunitar complet este denumit sistem CRISPR / Cas.

Figura 01: Sistem CRISPR / Cas

Sistemul CRISPR / Cas funcționează în patru pași.

Sistemul leagă genetic invadând segmente de ADN de fagi și plasmide (distanțieri) în loci CRISPR (denumită etapa de achiziție a distanțierului).
etapa de maturare a ARNc - Gazda transcrie și procesează locurile CRISPR pentru a genera ARN CRISPR matur (crARN) conținând atât elemente repetate CRISPR, cât și elementele distanțier integrate.
Detectarea ARNc - Acest lucru este facilitat de asocierea bazelor complementare. Acest lucru este important atunci când este prezentă o infecție și este prezent un agent infecțios.
Etapa de interferență țintă - ARNc detectează ADN-ul străin, formează un complex cu ADN-ul străin și protejează gazda împotriva ADN-ului străin.

În prezent, sistemul CRISPR / Cas este utilizat pentru a modifica sau modifica genomul mamiferelor fie prin reprimarea transcrierii, fie prin activare. Celulele mamiferelor pot răspunde la rupturile de ADN mediate de CRISPR / Cas9 prin adoptarea mecanismului de reparare. Poate fi realizată folosind metoda de îmbinare finală neomologă (NHEJ) sau repararea omologică dirijată (HDR). Ambele mecanisme de reparare au loc prin introducerea unor pauze dublu catenare. Acest lucru are ca rezultat editarea genei mamiferelor. Astfel, în prezent, sistemul CRISPR / Cas este utilizat în domeniul aplicațiilor terapeutice, biomedicale, agricole și de cercetare.

Ce este RNAi?

Interferența ARN este o tehnică mediată de ARN dublu catenar, care este utilizată pentru a regla expresia genelor. Principalul compus implicat este ARN-urile mici care interferează (ARNsi). ARNsi-urile sunt un tip special de ARN-uri cu dublă catenă cu o surplombare 3 'de două nucleotide și o grupare fosfat 5'. Complexul de tăcere indus de ARN (RISC) este format în timpul interferenței ARN, ceea ce ar duce la degradarea genei legate de ARNsi.

Figura 02: ARNi

Procedura RNAi este după cum urmează.

ARN-ul dublu catenar va fi procesat în citoplasmă printr-o endoribonuclează de tip RNase III numită Dicer pentru a genera siARN-uri lungi de ~ 21 nucleotide
Transferul Dicerului legat de ARNsi la Argonaut, cu ajutorul proteinelor de legare ARN bicatenare (dsRNABP).
Legarea Argonautei la o suvită a duplexului (suvita de ghidare). Acest lucru va deplasa cealaltă suvită. Acest lucru are ca rezultat un întreg complex proteină - ARN, care se numește RISC.
Împerecherea complexului RISC cu ARN-ghid monocatenar legat de Argonaut.
Împerecherea țintei ARN omoloage cu ARN ghid.
Activarea Argonautei rezultând degradarea ARN-ului țintă

Care este asemănarea dintre CRISPR și RNAi?

Ambele sunt utilizate ca instrumente de cercetare care modifică expresia genelor

Care este diferența dintre CRISPR și RNAi?

Difuzarea articolului din mijloc înainte de tabel

CRISPR vs RNAi
CRISPR este un mecanism imunitar de apărare care a fost folosit recent pentru editarea și modificarea genelor eucariote.	ARNi este o metodă specifică secvenței de a reduce la tăcere genele prin introducerea de mici catenare duble
Secvența de direcționare
ARN sintetic (ARN ghid) este secvența de direcționare a CRISPR.	ARNsi este secvența de țintire a ARNi.
Eficiența în suprimarea genelor
Scăzut în CRISPR	Cu un conținut ridicat de ARNi
Efecte
Knockdown-ul genelor are loc în CRISPR.	Knockout / tăcere are loc în RNAi.

Rezumat - CRISPR vs RNAi

CRISPR sau repetate palindromice scurte intercalate în mod regulat este un mecanism de apărare imunitar procariotă care a fost folosit recent pentru editarea și modificarea genelor eucariote. ARNAi sau interferența ARN este o metodă specifică secvenței de a reduce la tăcere genele prin introducerea de ARN mic cu dublă catenă care mediază cu acizi nucleici și reglează expresia genelor. Aceasta poate fi considerată diferența de bază între CRISPR și RNAi. Ambele tehnici, CRISPR / Cas și RNAi, sunt instrumente puternice pentru manipularea genelor, deși CRISPR / Cas este cu siguranță mai superior RNAi, deoarece poate fi utilizat pentru a induce atât inserții, cât și ștergeri. Specificitatea este, de asemenea, ridicată în sistemul CRISPR / Cas.

Descărcați versiunea PDF a CRISPR vs RNAi

Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți folosi în scopuri offline, conform notei de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre CRISPR și RNAi