Sleutelverskil – CRISPR vs RNAi
Genoomredigering en geenmodifikasie is opkomende belangstellingsvelde in genetika en molekulêre biologie. Geenmodifikasie is wyd toepaslik vir geenterapiestudies en word ook gebruik om die eienskappe van die geen, funksionaliteit van die geen en hoe mutasies in die geen sy funksie kan beïnvloed, te identifiseer. Dit is belangrik om doeltreffende en betroubare maniere te ontwikkel om presiese, doelgerigte veranderinge aan die genoom van lewende selle te maak. Tegnieke soos CRISPR en RNAi word gebruik om gene met hoë akkuraatheid te verander. CRISPR of Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats is 'n natuurlik voorkomende prokariotiese immuunverdedigingsmeganisme wat onlangs vir eukariotiese geenredigering en -modifikasie gebruik is. RNAi of RNA interferensie is 'n volgorde-spesifieke metode om gene stil te maak deur klein dubbelstring-RNA in te voer wat met nukleïensure bemiddel en geenuitdrukking reguleer. Dit is die sleutelverskil tussen CRISPR en RNAi.
Wat is CRISPR?
Die CRISPR-stelsel is 'n natuurlike meganisme teenwoordig in sommige bakterieë, insluitend E. coli en archea. Dit is 'n aanpasbare immuunbeskerming teen vreemde DNA-gebaseerde invalle. Dit is 'n volgorde-spesifieke meganisme. Die CRISPR-stelsel bevat verskeie DNA-herhalingselemente. Hierdie elemente word afgewissel met kort "spasieer"-volgordes wat van vreemde DNA en veelvuldige Cas-gene afgelei is. Sommige van die Cas-gene is nukleases. Daar word dus na die volledige immuunstelsel verwys as CRISPR/Cas-stelsel.
Figuur 01: CRISPR/ Cas-stelsel
Die CRISPR/Cas-stelsel funksioneer in vier stappe.
- Die stelsel bind indringende faag- en plasmied-DNA-segmente (spasieers) geneties in CRISPR-lokusse (genoem die spasieerverkrygingstap).
- crRNA-rypwordingstap – Die gasheer transkribeer en verwerk CRISPR-lokusse om volwasse CRISPR-RNA (crRNA) te genereer wat beide CRISPR-herhalingselemente en die geïntegreerde spasieerelemente bevat.
- Opsporing van die crRNA – Dit word vergemaklik deur komplementêre basisparing. Dit is belangrik wanneer 'n infeksie teenwoordig is en 'n aansteeklike middel teenwoordig is.
- Teikeninterferensiestap – crRNA bespeur vreemde DNA, vorm 'n kompleks met die vreemde DNA en beskerm die gasheer teen die vreemde DNA.
Op die oomblik word CRISPR/Cas-stelsel gebruik om soogdiergenoom te verander of te wysig deur óf transkripsie-onderdrukking óf aktivering. Die soogdierselle kan reageer op CRISPR/Cas9-gemedieerde DNA-breuke deur herstelmeganisme aan te neem. Dit kan óf gedoen word deur gebruik te maak van nie-homoloë eindverbindingsmetode (NHEJ) óf homologiegerigte herstel (HDR). Albei hierdie herstelmeganismes vind plaas deur dubbelstrengs breek in te voer. Dit lei tot redigering van die soogdiergeen. So word tans CRISPR/Cas-stelsel gebruik in die velde van terapeutiese, biomediese, landbou- en navorsingstoepassings.
Wat is RNAi?
RNA-interferensie is 'n dubbelstring-RNA-bemiddelde tegniek wat gebruik word om geenuitdrukking te reguleer. Die hoofverbinding betrokke is klein interfererende RNA's (siRNA's). Die siRNA's is 'n spesiale tipe dubbelstring-RNA's met 'n 3'-oorhang van twee nukleotiede, en 'n 5'-fosfaatgroep. Die RNA-geïnduseerde stilmaakkompleks (RISC) word gevorm tydens RNA-interferensie wat sal lei tot die degradasie van die geen wat aan die siRNA gebind is.
Figuur 02: RNAi
Die prosedure van die RNAi is soos volg.
- Die dubbelstring-RNA sal in die sitoplasma verwerk word deur 'n RNase III-tipe endoribonuklease genaamd Dicer om ~21 nukleotied lang siRNAs te genereer
- Oordrag van siRNA-gebonde Dicer na Argonaute, met die hulp van dubbelstring-RNA-bindende proteïene (dsRNABP).
- Binding van Argonaute aan een string van die dupleks (gidsstreng). Dit sal die ander draad verplaas. Dit lei tot 'n hele proteïen-RNA-kompleks wat RISC genoem word.
- Die paring van die RISC-kompleks met enkelstrengige gids-RNA gebind aan die Argonaute.
- Die paring van die homoloë RNA-teiken met die gids-RNA.
- Aktivering van Argonaute wat lei tot die agteruitgang van die teiken-RNA
Wat is die ooreenkoms tussen CRISPR en RNAi?
Albei word gebruik as geenuitdrukking-modifiserende navorsingsinstrumente
Wat is die verskil tussen CRISPR en RNAi?
CRISPR vs RNAi |
|
| CRISPR is 'n immuunverdedigingsmeganisme wat onlangs vir eukariotiese geenredigering en -modifikasie gebruik is. | RNAi is 'n volgorde-spesifieke metode om gene stil te maak deur klein dubbelstringe bekend te stel |
| Teikenreeks | |
| Sintetiese RNA (gids-RNA) is die teikenvolgorde van CRISPR. | siRNA is die teikenvolgorde van RNAi. |
| Doeltreffendheid in gene-onderdrukking | |
| Laag in CRISPR | Hoog in RNAi |
| Effekte | |
| Klop van gene vind plaas in CRISPR. | Uitklop / stilmaak vind plaas in RNAi. |
Opsomming – CRISPR vs RNAi
CRISPR of Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats is 'n natuurlik voorkomende prokariotiese immuunverdedigingsmeganisme wat onlangs vir eukariotiese geenredigering en -modifikasie gebruik is. RNAi of RNA interferensie is 'n volgorde-spesifieke metode om gene stil te maak deur klein dubbelstring-RNA in te bring wat met nukleïensure bemiddel en geenuitdrukking reguleer. Dit kan beskou word as die basiese verskil tussen CRISPR en RNAi. Beide die tegnieke, CRISPR/Cas en RNAi, is kragtige instrumente vir geenmanipulasies, alhoewel CRISPR/Cas beslis beter is as RNAi, aangesien dit gebruik kan word om beide invoegings en delesies te veroorsaak. Die spesifisiteit is ook hoog in CRISPR/Cas-stelsel.
Laai die PDF-weergawe van CRISPR vs RNAi af
Jy kan die PDF-weergawe van hierdie artikel aflaai en dit vir vanlyn doeleindes gebruik soos per aanhalingsnota. Laai asseblief PDF-weergawe hier af Verskil tussen CRISPR en RNAi
