Differkinome

Forskellen mellem CRISPR og RNAi

Videnskab & natur
Share

Nøgle Forskel - CRISPR vs RNAi
  

Genredigering og genmodifikation er kommende områder af interesse for genetik og molekylærbiologi. Genmodifikation er vidt anvendelig til genterapiforsøg og bruges også til at identificere genets egenskaber, genets funktionalitet og hvordan mutationer i genet kan påvirke dets funktion. Det er vigtigt at udvikle effektive og pålidelige måder til at foretage præcise, målrettede ændringer i genomet til levende celler. Teknikker som CRISPR og RNAi bruges til at modificere gener med høj præcision. CRISPR eller Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats er en naturligt forekommende prokaryot immunforsvarsmekanisme, der for nylig er blevet brugt til eukaryot genredigering og -modifikation. RNAi eller RNA-interferens er en sekvensspecifik metode til at dæmpe gener ved at introducere lille dobbeltstrenget RNA, der medierer med nukleinsyrer og regulerer genekspression. Dette er vigtigste forskel mellem CRISPR og RNAi.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er CRISPR
3. Hvad er RNAi
4. Ligheder mellem CRISPR og RNAi
5. Sammenligning side ved side - CRISPR vs RNAi i tabelform
6. Resume

Hvad er CRISPR?

CRISPR-systemet er en naturlig mekanisme, der findes i nogle bakterier, herunder E coli og archea. Det er en adaptiv immunbeskyttelse mod fremmede DNA-baserede invasioner. Det er en sekvensspecifik mekanisme. CRISPR-systemet indeholder flere DNA-gentagelseselementer. Disse elementer er blandet med korte "spacer" -sekvenser afledt af fremmed DNA og flere Cas-gener. Nogle af Cas-generne er nukleaser. Således omtales det komplette immunsystem som CRISPR / Cas-system.

Figur 01: CRISPR / Cas-system

Det CRISPR / Cas-system fungerer i fire trin.

  1. Systemet bindes genetisk indtrængende invaderende fag- og plasmid-DNA-segmenter (afstandsstykker) til CRISPR-loci (kaldet spacer-erhvervelsestrinnet).
  2. crRNA-modningstrin - Værten transkriberer og behandler CRISPR-loci for at generere modent CRISPR RNA (crRNA) indeholdende både CRISPR-gentagelseselementer og de integrerede afstandselementer.
  3. Påvisning af crRNA - Dette letter ved komplementær baseparring. Dette er vigtigt, når en infektion er til stede, og et smittestof er til stede.
  4. Målinterferensetrin - crRNA detekterer fremmed DNA, danner et kompleks med det fremmede DNA og beskytter værten mod det fremmede DNA.

På nuværende tidspunkt bruges CRISPR / Cas-system til at ændre eller modificere pattedyrsgenom ved enten transkriptionstryk eller aktivering. Pattedyrcellerne kan reagere på CRISPR / Cas9-medieret DNA-brud ved at anvende reparationsmekanisme. Det kan enten udføres ved hjælp af ikke-homolog slutforbindelsesmetode (NHEJ) eller homologi-rettet reparation (HDR). Begge disse reparationsmekanismer finder sted ved at indføre dobbeltstrengede pauser. Dette resulterer i redigering af pattedyrgenet. På nuværende tidspunkt bruges CRISPR / Cas-system inden for terapeutiske, biomedicinske, landbrugs- og forskningsanvendelser.

Hvad er RNAi?

RNA-interferens er en dobbeltstrenget RNA-medieret teknik, der bruges til at regulere genekspression. Den involverede hovedforbindelse er små interfererende RNA'er (siRNA'er). SiRNA'erne er en speciel type dobbeltstrengede RNA'er med et 3'-overhæng af to nukleotider og en 5'-phosphatgruppe. Det RNA-inducerede lyddæmpekompleks (RISC) dannes under RNA-interferens, hvilket ville resultere i nedbrydning af genet bundet til siRNA.

Figur 02: RNAi

Proceduren for RNAi er som følger.

  1. Det dobbeltstrengede RNA behandles i cytoplasmaet af en RNase III-type endoribonuklease kaldet Dicer til dannelse af ~ 21 nukleotid lange siRNA'er
  2. Overførsel af siRNA bundet Dicer til Argonaute ved hjælp af dobbeltstrengede RNA-bindende proteiner (dsRNABP).
  3. Binding af Argonaute til en streng af duplexen (styrestreng). Dette vil fortrænge den anden streng. Dette resulterer i et helt protein - RNA-kompleks, der kaldes RISC.
  4. Parringen af ​​RISC-komplekset med enkeltstrenget guide-RNA bundet til Argonaute.
  5. Parringen af ​​det homologe RNA-mål med guide-RNA.
  6. Aktivering af Argonaute resulterende i nedbrydning af mål-RNA

Hvad er ligheden mellem CRISPR og RNAi?

  • Begge anvendes som genekspressionsmodificerende forskningsværktøjer

Hvad er forskellen mellem CRISPR og RNAi?

CRISPR vs RNAi
CRISPR er en immunforsvarsmekanisme, der for nylig er blevet brugt til eukaryot genredigering og -modifikation. RNAi er en sekvensspecifik metode til at dæmpe gener ved at introducere små dobbeltstrengede
Målretningssekvens
Syntetisk RNA (guide RNA) er målsekvensen for CRISPR. siRNA er målsekvensen for RNAi.
Effektivitet i genundertrykkelse
Lav i CRISPR Høj i RNAi
effekter
Knockdown af gener forekommer i CRISPR. Knockout / lyddæmpning forekommer i RNAi.

Resume - CRISPR vs RNAi

CRISPR eller Clustered Regelmæssigt mellemrum korte palindromiske gentagelser er en naturligt forekommende prokaryot immunforsvarsmekanisme, der for nylig er blevet brugt til eukaryot genredigering og -modifikation. RNAi eller RNA-interferens er en sekvensspecifik metode til at dæmpe gener ved at introducere lille dobbeltstrenget RNA, som medieres med nukleinsyrer og regulerer genekspression. Dette kan betragtes som den grundlæggende forskel mellem CRISPR og RNAi. Både teknikkerne, CRISPR / Cas og RNAi, er kraftfulde værktøjer til genmanipulation, selvom CRISPR / Cas helt sikkert er mere overordnet RNAi, da det kan bruges til at inducere både insertioner og sletninger. Specificiteten er også stor i CRISPR / Cas-systemet.

Download PDF-versionen af ​​CRISPR vs RNAi

Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offline-formål som pr. Citatnotat. Download PDF-version her Forskel mellem CRISPR og RNAi 

Reference:

1.Biolabs, New England. “CRISPR / Cas9 og målrettet genomredigering: En ny æra i molekylærbiologi.” CRISPR / Cas9 og målrettet genomredigering: En ny æra i molekylærbiologi | NEB. Åbnede 22. september 2017. Findes her 
2. "RNA-interferens (RNAi)." National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine. Åbnede 22. september 2017. Findes her
3.Unniyampurath, Unnikrishnan, et al. "RNA-indblanding i CRISPR's alder: Vil CRISPR forstyrre RNAi?" International Journal of Molecular Sciences, MDPI, Mar. 2016. Åbnede 22. september 2017. Findes her

Billede høflighed:

1.'Fasen af ​​CRISPR-immunitet'By CtSkennerton - Eget arbejde, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia 
2.'RNAi-forenklet'By Denne figur er tilpasset fra en af ​​Matzke MA, Matzke AJM - Denne figur er tilpasset fra en af ​​Matzke MA, Matzke AJM (2004) Planting the Seeds of a New Paradigm. PLoS Biol 2 (5). (CC BY 2.5) via Comons Wikimedia

Videnskab & natur
×