ה ההבדל העיקרי בין CRISPR ל- RNAi זה CRISPR לוקח חלק בנוק אאוט של גנים ואילו RNAi לוקח חלק במכשול גנים. יתר על כן, CRISPR מפריע לרצף ה- DNA ואילו RNAi מפריע ל- mRNA.

CRISPR ו- RNAi הם שני סוגים של גישות המשמשות השתקת גנים בסוגים שונים של ניסויים ביוטכנולוגיים.

CRISPR, Knockdown Gene, Knockdown Gene, Silencing Gene, RNAi

מהו CRISPR

CRISPR (מקובצים חוזרות קצרות בין palindromic) היא משפחה של רצפי DNA המתרחשים באופן טבעי בגנום הפרוקריוטים כולל חיידקים. החזרות הללו נגזרות מהנגיפים המדביקים פרוקריוטים. לכן, ניתן להשתמש בהם כדי לזהות רצפי DNA דומים, ולהרוס רצפי DNA דומים מווירוסים בזיהומים הבאים. כך, CRISPR הופכת למערכת הגנה אנטי -ויראלית בפרוקריוטים. כאן, אנזים המכונה Cas9 (חלבון 9 הקשור ל- CRISPR) משתמש ב- CRISPR כרצף מנחה לזיהוי גדילים משלימים ולאחר מכן הוא מבקע את הרצף המשלים.

איור 1: CRISPR-Cas9 ככלי מולקולרי מציג פריצות DNA ממוקדות דו-סטרדיות ממוקדות

עם זאת, מערכת CRISPR-Cas9 משמשת ככלי לעריכת גנום לפיתוח מוצרים ביוטכנולוגיים וטיפול בהפרעות גנטיות. כאן, התהליך משנה את הקוד הגנטי, וכתוצאה מכך דופקים גנים. זה משתיק את הגן לצמיתות, ומבטל לחלוטין את תפקודו. לשם כך, 20 נוקלאוטידים ספציפיים לאתר, RNA מדריך יחיד (sgRNA) משמש לזיהוי והבאת Cas9 אל מוקד היעד. לאחר מכן, Cas9 בוקע את שני קצות ה- DNA, וכתוצאה מכך הפסקה כפולה.

איור 2: עריכת גנום על ידי CRISPER-Cas9

לאחר מכן, ניתן לחבר מחדש את שני הגדילים באמצעות חיבור קצה לא הומולוגי (NHEJ) או רקומבינציה הומולוגית (HR) כדי להכניס DNA תורם בין שני הקצוות. הן NHEJ והן HR גורמים לדפיקת גנים.

מהו RNAi

RNAi (הפרעות RNA) הוא תהליך ביולוגי המסדיר את ביטוי הגנים ברמה שלאחר התעתיק באמצעות mRNA מטרה משפיל. זוהי אחת הגישות הנפוצות ביותר לחקר תפקוד הגן בגנטיקה הפוכה. כאן, שני הסוגים העיקריים של מולקולות RNA קטנות המעורבות בתהליך הן מיקרו RNA (miRNA) ו- RNA מפריע קטן (siRNA). צורה נוספת של RNA קטן המעורב ב- RNAi, המחקה את הפונקציה של miRNA הוא סיכת ראש קצרה (shRNA). עם זאת, יש להציג את ה- shRNA באופן מלאכותי למערכת באמצעות מערכות אספקה. שני miRNA ו- shRNA יוצרים RNA דו-גדילי על ידי הכלאה עם ה- mRNA היעד, המשלים את רצף ה- RNA הקטן.

איור 3: RNAi

לאחר מכן, אנזים המכונה Dicer נקשר לדופלקס ה- RNA, וחותך אותו למתחמי RNA קטנים, דו-גדילים באורך 20-25 נוקליאוטידים. מתחמים קטנים אלה ידועים בשם siRNA, אשר נקשר למתחם אחר בשם RISC (מתחם השתקה המושרה על ידי RNA). לבסוף, המרכיב הקטליטי של ה- RISC המכונה Ago2 (Argonaute 2) מבקע את גדיל ה- mRNA בדופלקס siRNA. לכן, תהליך זה אחראי לעכב את ביטוי הגנים. לכן, ניתן להשתמש ב- RNAi כדי להשתיק גנים באופן זמני ברמת ה- RNA. מכאן שהוא הופך לכלי להפיל גנים. חשוב מכך, אובדן התפקוד כאן הוא הפיך.

קווי דמיון בין CRISPR ל- RNAi

ההבדל בין CRISPR ל- RNAi

הַגדָרָה

CRISPR מתייחס לסימן ההיכר של מערכת הגנה חיידקית המהווה את הבסיס לטכנולוגיית עריכת הגנום של CRISPR-Cas9 ואילו RNAi מתייחס לתהליך ביולוגי בו מולקולות RNA מעכבות ביטוי גנים או תרגום, על ידי נטרול מולקולות mRNA ממוקדות. לפיכך, זהו ההבדל המהותי בין CRISPR ל- RNAi.

נמצא ב

הבדל נוסף בין CRISPR ל- RNAi הוא שמערכת CRISPR מתרחשת באופן טבעי בפרוקריוטים בעוד RNAi מופיעה באופן טבעי באיקריוטים רבים.

מַשְׁמָעוּת

מעל לכל, ההבדל העיקרי בין CRISPR ל- RNAi הוא ש- CRISPR היא טכנולוגיית עריכת גנום המעורבת בדפיקת גנים בעוד RNAi היא צורה של ויסות פוסט-תעתיק של ביטוי גנים המעורבים בדפיקות ביטוי גנים.

יָשִׂימוּת

מֶשֶׁך

יתר על כן, הבדל נוסף בין CRISPR ל- RNAi הוא שה- CRISPR משתיק גנים לצמיתות בעוד RNAi משתיק גנים באופן זמני.

עֲלוּת

כמו כן, בעוד ש- CRISPER מקשר בעלות גבוהה, RNAi מקשר בעלות נמוכה.

רְגִישׁוּת

ההשפעות מחוץ למטרה ב- CRISPR נמוכות בעוד RNAi מקשר לשיעורים גבוהים של השפעות מחוץ למטרה. זהו גם הבדל בין CRISPR ל- RNAi.

סיכום

CRISPR הוא כלי לעריכת גנום האחראי על נוקאאוט של גנים. הוא ישים ברמת ה- DNA ומביא להשפעת גנים קבועה. לשם השוואה, RNAi הוא מנגנון סלולרי המשמש לוויסות ביטוי גנים ברמה שלאחר התעתיק. לכן הוא ישים ברמת ה- RAN והוא מוריד זמנית את ביטוי הגנים על ידי השפלת mRNA. לכן ההבדל העיקרי בין CRISPR ל- RNAi הוא סוג ההשפעה של השתקת גנים שמביאה כל גישה.

הפניות:

1. דייויס, א '"נוקאאוט על ידי TALEN או CRISPR לעומת נקיון על ידי שרנה או סירנה." Genecopoeia, GeneCopoeia, Inc., 2014, זמין כאן.

באדיבות התמונה:

1. “15 Hegasy Cas9 DNA Tool Wiki E CCBYSA” מאת Guido4-עבודה משלו (CC BY-SA 4.0) באמצעות Commons Wikimedia 2. “16 Hegasy DNA Rep Wiki E CCBYSA” מאת Guido4-עבודה משלו (CC BY-SA 4.0) באמצעות Commons Wikimedia 3. "RNAi-simplified" מאת נתון זה מותאם מאחת על ידי Matke MA, Matzke AJM-נתון זה מותאם מאחד מאת Matke MA, Matzke AJM (2004) נטיעת זרעים של פרדיגמה חדשה. PLoS Biol 2 (5): e133 doi: 10.1371/journal.pbio.0020133. (CC BY 2.5) באמצעות Commons Wikimedia