Sự khác biệt giữa CRISPR và RNAi

Chìa khóa Sự khác biệt - CRISPR vs RNAi
 

Chỉnh sửa bộ gen và chỉnh sửa gen là các lĩnh vực quan tâm sắp tới trong di truyền học và sinh học phân tử. Điều chỉnh gen được áp dụng rộng rãi cho các nghiên cứu liệu pháp gen và cũng được sử dụng để xác định các thuộc tính của gen, chức năng của gen và cách đột biến gen có thể ảnh hưởng đến chức năng của nó. Điều quan trọng là phát triển các cách hiệu quả và đáng tin cậy để thực hiện các thay đổi chính xác, nhắm mục tiêu vào bộ gen của các tế bào sống. Các kỹ thuật như CRISPR và RNAi được sử dụng để sửa đổi gen với độ chính xác cao. CRISPR hoặc cụm thường xuyên xen kẽ lặp đi lặp lại ngắn Palindromic lặp đi lặp lại là một cơ chế bảo vệ miễn dịch prokaryotic tự nhiên đã được sử dụng gần đây để chỉnh sửa và chỉnh sửa gen của sinh vật nhân chuẩn. Sự can thiệp RNAi hoặc RNA là một phương pháp đặc hiệu theo trình tự để làm im lặng các gen bằng cách giới thiệu RNA chuỗi nhỏ làm trung gian với axit nucleic và điều chỉnh biểu hiện gen. Đây là sự khác biệt chính giữa CRISPR và RNAi.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. CRISPR là gì
3. RNAi là gì
4. Điểm tương đồng giữa CRISPR và RNAi
5. So sánh cạnh nhau - CRISPR vs RNAi ở dạng bảng
6. Tóm tắt

CRISPR là gì?

Hệ thống CRISPR là một cơ chế tự nhiên có trong một số vi khuẩn bao gồm E coli và archea. Nó là một bảo vệ miễn dịch thích ứng chống lại các cuộc xâm lược dựa trên DNA nước ngoài. Nó là một cơ chế theo trình tự cụ thể. Hệ thống CRISPR chứa một số yếu tố lặp lại DNA. Các yếu tố này được xen kẽ với các chuỗi spacer ngắn ngắn có nguồn gốc từ DNA ngoại lai và nhiều gen Cas. Một số gen Cas là các nuclease. Do đó, hệ thống miễn dịch hoàn chỉnh được gọi là hệ thống CRISPR / Cas.

Hình 01: Hệ thống CRISPR / Cas

Các Hệ thống CRISPR / Cas chức năng trong bốn bước.

1. Hệ thống đang liên kết di truyền các phân đoạn DNA của phage và plasmid (miếng đệm) vào locus CRISPR (được gọi là bước thu thập spacer).
2. Bước trưởng thành của crRNA - Máy chủ phiên mã và xử lý các locus CRISPR để tạo RNA CRISPR trưởng thành (crRNA) chứa cả các phần tử lặp lại CRISPR và các phần tử đệm tích hợp.
3. Phát hiện crRNA - Điều này được hỗ trợ bằng cách ghép cặp cơ sở bổ sung. Điều này rất quan trọng khi có nhiễm trùng và có tác nhân truyền nhiễm.
4. Bước can thiệp mục tiêu - crRNA phát hiện DNA ngoại lai, tạo thành phức hợp với DNA ngoại lai và bảo vệ vật chủ chống lại DNA ngoại lai.

Hiện tại, hệ thống CRISPR / Cas được sử dụng để thay đổi hoặc sửa đổi bộ gen của động vật có vú bằng cách ức chế phiên mã hoặc kích hoạt. Các tế bào động vật có vú có thể đáp ứng với sự phá vỡ DNA qua trung gian CRISPR / Cas9 bằng cách áp dụng cơ chế sửa chữa. Nó có thể được thực hiện bằng phương pháp nối cuối không tương đồng (NHEJ) hoặc sửa chữa theo hướng tương đồng (HDR). Cả hai cơ chế sửa chữa này diễn ra bằng cách giới thiệu các đứt gãy đôi. Điều này dẫn đến việc chỉnh sửa gen của động vật có vú. Do đó, hiện tại hệ thống CRISPR / Cas được sử dụng trong các lĩnh vực ứng dụng trị liệu, y sinh, nông nghiệp và nghiên cứu.

RNAi là gì?

Sự can thiệp RNA là một kỹ thuật trung gian RNA sợi đôi, được sử dụng để điều chỉnh biểu hiện gen. Hợp chất chính liên quan là các RNA can thiệp nhỏ (siRNA). Các siRNA là một loại RNA sợi đôi đặc biệt với phần nhô ra 3 'của hai nucleotide và nhóm 5' phosphate. Phức hợp im lặng do RNA gây ra (RISC) được hình thành trong quá trình can thiệp RNA, điều này sẽ dẫn đến sự xuống cấp của gen liên kết với siRNA.

Hình 02: RNAi

Quy trình của RNAi như sau.

1. RNA sợi đôi sẽ được xử lý trong tế bào chất bởi một endoribonuclease loại RNase III được gọi là Dicer để tạo ra ~ 21 nucleotide siRNA dài
2. Chuyển Dicer liên kết siRNA sang Argonaute, với sự trợ giúp của các protein liên kết RNA sợi đôi (DSRNABP).
3. Liên kết của Argonaute với một chuỗi của song công (sợi dẫn hướng). Điều này sẽ thay thế các sợi khác. Điều này dẫn đến một phức hợp protein - RNA được gọi là RISC.
4. Việc ghép phức hợp RISC với RNA dẫn hướng chuỗi đơn liên kết với Argonaute.
5. Việc ghép mục tiêu RNA tương đồng với RNA hướng dẫn.
6. Kích hoạt Argonaute dẫn đến sự suy giảm của RNA đích

Sự giống nhau giữa CRISPR và RNAi là gì?

• Cả hai đều được sử dụng làm công cụ nghiên cứu sửa đổi biểu hiện gen

Sự khác biệt giữa CRISPR và RNAi là gì?

CRISPR vs RNAi
CRISPR là một cơ chế bảo vệ miễn dịch gần đây đã được sử dụng để chỉnh sửa và chỉnh sửa gen của sinh vật nhân chuẩn.	RNAi là một phương pháp đặc hiệu theo trình tự để làm im lặng các gen bằng cách đưa ra chuỗi kép nhỏ
Trình tự nhắm mục tiêu
RNA tổng hợp (RNA hướng dẫn) là chuỗi nhắm mục tiêu của CRISPR.	siRNA là chuỗi nhắm mục tiêu của RNAi.
Hiệu quả trong việc ngăn chặn gen
CRISPR thấp	Có nhiều RNAi
Các hiệu ứng
Sự đột biến gen xảy ra trong CRISPR.	Knockout / im lặng xảy ra trong RNAi.

Tóm tắt - CRISPR vs RNAi

CRISPR hoặc Phân cụm thường xuyên xen kẽ lặp đi lặp lại ngắn Palindromic là một cơ chế bảo vệ miễn dịch prokaryotic tự nhiên đã được sử dụng gần đây để chỉnh sửa và chỉnh sửa gen của sinh vật nhân chuẩn. RNAi hoặc RNA can thiệp là một phương pháp đặc hiệu theo trình tự để làm im lặng các gen bằng cách đưa vào RNA sợi đôi nhỏ làm trung gian với axit nucleic và điều chỉnh biểu hiện gen. Điều này có thể được coi là sự khác biệt cơ bản giữa CRISPR và RNAi. Cả hai kỹ thuật, CRISPR / Cas và RNAi, là những công cụ mạnh mẽ để thao tác gen mặc dù CRISPR / Cas chắc chắn vượt trội hơn RNAi vì nó có thể được sử dụng để gây ra cả chèn và xóa. Độ đặc hiệu cũng cao trong hệ thống CRISPR / Cas.

Tải xuống phiên bản PDF của CRISPR vs RNAi

Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa CRISPR và RNAi 

Tài liệu tham khảo:

1.Biolabs, New England. Rằng CRISPR / Cas9 và Chỉnh sửa bộ gen được nhắm mục tiêu: Kỷ nguyên mới trong sinh học phân tử. CRISPR / Cas9 và Chỉnh sửa bộ gen được nhắm mục tiêu: Kỷ nguyên mới trong sinh học phân tử | NEB. Truy cập ngày 22 tháng 9 năm 2017. Có sẵn tại đây 
2. Giao thoa RNA RNA (RNAi). Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia, Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ. Truy cập ngày 22 tháng 9 năm 2017. Có sẵn tại đây
3.Unniyampurath, Unnikrish Nam, et al. Sự can thiệp của RNA RNA trong kỷ nguyên của CRISPR: CRISPR sẽ can thiệp vào RNAi? Tạp chí khoa học phân tử quốc tế, MDPI, tháng 3 năm 2016. Truy cập ngày 22 tháng 9 năm 2017. Có sẵn tại đây

Hình ảnh lịch sự:

1.'Các giai đoạn của CRISPR miễn dịch'By CtSkennerton - Công việc riêng, (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia 
2.'RNAi được đơn giản hóa PLoS Biol 2 (5). (CC BY 2.5) qua Comons Wikimedia