Разница между CRISPR и RNAi

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое различие - CRISPR против RNAi

Редактирование генома и модификация генов - новые области интереса в генетике и молекулярной биологии. Генная модификация широко применяется для исследований генной терапии, а также используется для определения свойств гена, функциональности гена и того, как мутации в гене могут повлиять на его функцию. Важно разработать эффективные и надежные способы точного и целенаправленного изменения генома живых клеток. Такие методы, как CRISPR и RNAi, используются для модификации генов с высокой точностью. CRISPR или кластерные регулярно чередующиеся короткие палиндромные повторы - это естественный прокариотический иммунный защитный механизм, который недавно был использован для редактирования и модификации эукариотических генов. РНКи или РНК-интерференция - это специфичный для последовательности метод подавления генов путем введения небольшой двухцепочечной РНК, которая опосредует нуклеиновые кислоты и регулирует экспрессию генов. Это ключевое различие между CRISPR и RNAi.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные различия

2. Что такое CRISPR

3. Что такое RNAi

4. Сходства между CRISPR и RNAi

5. Сравнение бок о бок - CRISPR и RNAi в табличной форме

6. Резюме

Что такое CRISPR?

Система CRISPR - это естественный механизм, присутствующий в некоторых бактериях, включая кишечную палочку и археи. Это адаптивная иммунная защита от вторжений на основе чужеродной ДНК. Это механизм, зависящий от последовательности. Система CRISPR содержит несколько повторяющихся элементов ДНК. Эти элементы перемежаются короткими «спейсерными» последовательностями, полученными из чужеродной ДНК и множества генов Cas. Некоторые из генов Cas являются нуклеазами. Таким образом, полная иммунная система называется системой CRISPR / Cas.

Рисунок 01: Система CRISPR / Cas

Система CRISPR / Cas работает в четыре этапа.

1. Система генетически связывает вторгающиеся фаговые и плазмидные сегменты ДНК (спейсеры) в локусы CRISPR (так называемый этап получения спейсера).
2. Этап созревания crRNA - хозяин транскрибирует и обрабатывает локусы CRISPR для создания зрелой РНК CRISPR (crRNA), содержащей как повторяющиеся элементы CRISPR, так и интегрированные элементы спейсера.
3. Обнаружение crRNA - этому способствует спаривание комплементарных оснований. Это важно, когда присутствует инфекция и инфекционный агент.
4. Этап интерференции цели - crRNA обнаруживает чужеродную ДНК, образует комплекс с чужеродной ДНК и защищает хозяина от чужеродной ДНК.

В настоящее время система CRISPR / Cas используется для изменения или модификации генома млекопитающих путем репрессии или активации транскрипции. Клетки млекопитающих могут реагировать на опосредованные CRISPR / Cas9 разрывы ДНК, используя механизм репарации. Это может быть выполнено с использованием метода негомологичного соединения концов (NHEJ) или гомологически направленного ремонта (HDR). Оба эти механизма восстановления происходят за счет введения двухцепочечных разрывов. Это приводит к редактированию гена млекопитающего. Таким образом, в настоящее время система CRISPR / Cas используется в терапевтических, биомедицинских, сельскохозяйственных и исследовательских областях.

Что такое РНКи?

РНК-интерференция - это метод, опосредованный двухцепочечной РНК, который используется для регулирования экспрессии генов. Основное задействованное соединение - небольшие интерферирующие РНК (миРНК). SiRNA представляют собой особый тип двухцепочечных РНК с 3'-выступом из двух нуклеотидов и 5'-фосфатной группой. Комплекс РНК-индуцированного сайленсинга (RISC) образуется во время РНК-интерференции, что может привести к деградации гена, связанного с миРНК.

Рисунок 02: РНКи

Процедура РНКи следующая.

1. Двухцепочечная РНК будет обрабатываться в цитоплазме эндорибонуклеазой типа РНКазы III, называемой Dicer, с образованием миРНК длиной ~ 21 нуклеотид.
2. Перенос siRNA, связанного Dicer, в Argonaute с помощью двухцепочечных РНК-связывающих белков (dsRNABP).
3. Привязка Argonaute к одной нити дуплекса (направляющая нить). Это сместит другую прядь. Это приводит к образованию целого комплекса белок-РНК, который называется RISC.
4. Спаривание комплекса RISC с однонитевой направляющей РНК, связанной с Argonaute.
5. Спаривание гомологичной РНК-мишени с направляющей РНК.
6. Активация Argonaute, приводящая к деградации целевой РНК

В чем сходство между CRISPR и RNAi?

Оба используются в качестве инструментов исследования, изменяющих экспрессию генов

В чем разница между CRISPR и RNAi?

Различать статью в середине перед таблицей

CRISPR против RNAi
CRISPR - это механизм иммунной защиты, который недавно был использован для редактирования и модификации эукариотических генов.	РНКи - это специфичный для последовательности метод подавления генов путем введения небольших двухцепочечных
Последовательность нацеливания
Синтетическая РНК (направляющая РНК) является целевой последовательностью CRISPR.	миРНК представляет собой нацеленную последовательность РНКи.
Эффективность подавления генов
Низкий уровень CRISPR	Высокое содержание РНКи
Эффекты
Нокдаун генов происходит в CRISPR.	Нокаут / сайленсинг происходит в РНКи.

Резюме - CRISPR против RNAi

CRISPR или кластерные регулярно чередующиеся короткие палиндромные повторы - это естественный прокариотический иммунный защитный механизм, который недавно был использован для редактирования и модификации эукариотических генов. РНКи или РНК-интерференция - это метод, специфичный для последовательности, чтобы заглушить гены путем введения небольшой двухцепочечной РНК, которая опосредует нуклеиновые кислоты и регулирует экспрессию генов. Это можно рассматривать как основное различие между CRISPR и RNAi. Оба метода, CRISPR / Cas и RNAi, являются мощными инструментами для манипуляций с генами, хотя CRISPR / Cas определенно превосходит RNAi, поскольку его можно использовать для индукции как вставок, так и делеций. Специфичность также высока в системе CRISPR / Cas.

Скачать PDF-версию CRISPR vs RNAi

Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономных целях в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, скачайте PDF-версию здесь. Разница между CRISPR и RNAi