Разница между CRISPR и RNAi

ключ разница - CRISPR против РНКи
 

Редактирование генома и модификация гена - ближайшие области интереса в генетике и молекулярной биологии. Модификация гена широко применима для исследований генной терапии, а также используется для определения свойств гена, функциональности гена и того, как мутации в гене могут влиять на его функцию. Важно разработать эффективные и надежные способы внесения точных, целенаправленных изменений в геном живых клеток. Такие методы, как CRISPR и RNAi, используются для модификации генов с высокой точностью.. CRISPR или кластерные регулярные межпространственные короткие палиндромные повторы - это естественный механизм прокариотической иммунной защиты, который недавно использовался для редактирования и модификации эукариотических генов. РНКи или РНК-интерференция - это специфичный для последовательности метод для подавления генов путем введения небольшой двухцепочечной РНК, которая опосредует нуклеиновые кислоты и регулирует экспрессию генов.. Это ключевое отличие между CRISPR и RNAi.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое CRISPR
3. Что такое РНКи
4. Сходства между CRISPR и RNAi
5. Сравнение бок о бок - CRISPR против RNAi в табличной форме
6. Резюме

Что такое CRISPR?

Система CRISPR является естественным механизмом, присутствующим в некоторых бактериях, включая Кишечная палочка и архея. Это адаптивная иммунная защита от инвазий чужеродной ДНК. Это механизм, специфичный для последовательности. Система CRISPR содержит несколько повторяющихся элементов ДНК. Эти элементы перемежаются с короткими «спейсерными» последовательностями, полученными из чужеродной ДНК и множественных 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 функции в четыре этапа.

1. Система генетически привязывает вторгающиеся сегменты фаговой и плазмидной ДНК (спейсеры) в локусы CRISPR (так называемый этап получения спейсера).
2. Стадия созревания кРНК. Хозяин транскрибирует и обрабатывает локусы CRISPR для генерации зрелой РНК CRISPR (crRNA) содержащий как повторяющиеся элементы CRISPR, так и встроенные спейсерные элементы.
3. Обнаружение crRNA - Этому способствует комплементарное спаривание оснований. Это важно, когда присутствует инфекция и присутствует инфекционный агент.
4. Шаг целевого вмешательства - кРНК 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 CRISPR / Cas9-опосредованные разрывы ДНК, используя механизм репарации. Это может быть сделано с использованием негомологичного метода концевого соединения (NHEJ) или гомологичного восстановления (HDR). Оба эти ремонтных механизма осуществляются путем введения двухцепочечных разрывов. Это приводит к редактированию гена млекопитающего. Таким образом, в настоящее время система CRISPR / Cas используется в областях терапевтического, биомедицинского, сельскохозяйственного и исследовательского применения..

Что такое РНКи?

РНК-интерференция является двухцепочечной РНК-опосредованной техникой, которая используется для регуляции экспрессии генов. Основным вовлеченным соединением являются небольшие интерферирующие РНК (миРНК). SiРНК представляют собой особый тип двухцепочечных РНК с 3'-выступом из двух нуклеотидов и 5'-фосфатной группой. РНК-индуцированный молчащий комплекс (RISC) образуется во время РНК-интерференции, которая может привести к деградации гена, связанного с миРНК..

Рисунок 02: РНКи

Процедура РНКи заключается в следующем.

1. Двухцепочечная РНК будет обрабатываться в цитоплазме эндорибонуклеазой типа РНКазы III, называемой Dicer, для генерации ~ 21 нуклеотидной длинной миРНК
2. Перенос связанного с миРНК Dicer в Argonaute с помощью двухцепочечных РНК-связывающих белков (dsRNABP).
3. Связывание Argonaute с одной нитью дуплекса (направляющая нить). Это сместит другую нить. В результате получается комплекс белок-РНК, который называется RISC..
4. Спаривание комплекса RISC с одноцепочечной направляющей РНК, связанной с аргонавтом.
5. Спаривание гомологичной РНК-мишени с направляющей РНК.
6. Активация Argonaute, приводящая к деградации целевой РНК

В чем сходство CRISPR и RNAi?

• Оба используются в качестве инструментов исследования изменения генной экспрессии

В чем разница между CRISPR и RNAi?

CRISPR против RNAi
CRISPR - это механизм иммунной защиты, который недавно использовался для редактирования и модификации эукариотических генов..	РНКи представляет собой метод, специфичный для последовательности, чтобы заставить молчать гены путем введения небольших двухцепочечных
Последовательность таргетинга
Синтетическая РНК (направляющая РНК) является нацеливающей последовательностью CRISPR.	миРНК является нацеливающей последовательностью РНКи.
Эффективность в подавлении генов
Низкий в CRISPR	Высоко в РНКи
Последствия
Нокдаун генов происходит в CRISPR.	Нокаут / глушение происходит в РНКи.

Основная информация - CRISPR против RNAi

CRISPR или Сгруппированные регулярно перемежающиеся короткие палиндромные повторы является естественным механизмом прокариотической иммунной защиты, который недавно использовался для редактирования и модификации эукариотических генов. РНКи или РНК-интерференция представляет собой специфичный для последовательности метод для подавления генов путем введения небольшой двухцепочечной РНК, которая опосредует нуклеиновые кислоты и регулирует экспрессию генов. Это может быть принято как основное различие между CRISPR и RNAi. Обе технологии, CRISPR / Cas и RNAi, являются мощными инструментами для манипуляций с генами, хотя CRISPR / Cas, безусловно, лучше, чем RNAi, поскольку его можно использовать для индукции как вставок, так и делеций. Специфичность также высока в системе CRISPR / Cas.

Скачать PDF версию CRISPR против RNAi

Вы можете скачать PDF версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме, как указано в примечании. Пожалуйста, загрузите PDF версию здесь Разница между CRISPR и RNAi 

Ссылка:

1. Биолабы, Новая Англия. «CRISPR / Cas9 и редактирование целевого генома: новая эра в молекулярной биологии». CRISPR / Cas9 и Targeted Genome Editing: новая эра в молекулярной биологии | NEB. Доступ 22 сентября 2017 года. Доступно здесь 
2. «РНК-интерференция (РНКи)». Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США. Доступ 22 сентября 2017 года. Доступно здесь
3. Unniyampurath, Unnikrishnan, et al. «Вмешательство РНК в эпоху CRISPR: помешает ли CRISPR РНКи?» Международный журнал молекулярных наук, MDPI, март 2016 года. Доступ 22 сентября 2017 года. Доступно здесь

Изображение предоставлено:

1. «Стадии иммунитета CRISPR». Автор: CtSkennerton - собственная работа, (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia 
2. «РНКи-упрощенный». Эта фигура адаптирована из рисунка Мацке М.А., Мацке А.Дж. - Эта фигура адаптирована из рисунка Мацке М.А., Мацке А.Я. PLoS Biol 2 (5). (CC BY 2.5) через Comons Wikimedia