Ποια είναι η διαφορά μεταξύ CRISPR και RNAi

Η κύρια διαφορά μεταξύ CRISPR και RNAi είναι ότι Το CRISPR συμμετέχει στο γονιδιακό knockout ενώ το RNAi συμμετέχει στο γονιδιακό knockdown . Επιπλέον, το CRISPR παρεμβαίνει στην αλληλουχία DNA ενώ το RNAi παρεμβαίνει στο mRNA.

Το CRISPR και το RNAi είναι δύο τύποι προσεγγίσεων που χρησιμοποιούνται στη σίγαση γονιδίων σε διάφορους τύπους βιοτεχνολογικών πειραμάτων.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι το CRISPR
     – Ορισμός, Μηχανισμός, Σημασία
2. Τι είναι το RNAi
     – Ορισμός, Μηχανισμός, Σημασία
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ του CRISPR και του RNAi
     – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ CRISPR και RNAi
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι

CRISPR, Gene Knockdown, Gene Knockdown, Gene Silence, RNAi

Τι είναι το CRISPR

CRISPR (ομαδοποιημένες τακτικά διακεκομμένες σύντομες παλινδρομικές επαναλήψεις ) είναι μια οικογένεια αλληλουχιών DNA που απαντώνται φυσικά στο γονιδίωμα των προκαρυωτών συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων. Αυτές οι επαναλήψεις προέρχονται από τους ιούς που μολύνουν τους προκαρυώτες. Επομένως, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναγνώριση παρόμοιων αλληλουχιών DNA, καταστρέφοντας παρόμοιες αλληλουχίες DNA από ιούς στις επόμενες λοιμώξεις. Έτσι, το CRISPR γίνεται ένα αντιιικό αμυντικό σύστημα στους προκαρυώτες. Εδώ, ένα ένζυμο γνωστό ως Cas9 (πρωτεΐνη 9 που σχετίζεται με το CRISPR) χρησιμοποιεί το CRISPR ως αλληλουχία-οδηγό για την αναγνώριση συμπληρωματικών κλώνων και, στη συνέχεια, διασπά τη συμπληρωματική αλληλουχία.

Εικόνα 1:Το CRISPR-Cas9 ως μοριακό εργαλείο εισάγει στοχευμένες θραύσεις DNA διπλού κλώνου

Ωστόσο, το σύστημα CRISPR-Cas9 χρησιμοποιείται ως εργαλείο επεξεργασίας γονιδιώματος για την ανάπτυξη βιοτεχνολογικών προϊόντων και τη θεραπεία γενετικών διαταραχών. Εδώ, η διαδικασία αλλάζει τον γενετικό κώδικα, με αποτέλεσμα να χτυπήσει έξω τα γονίδια. Αυτό αποσιωπά μόνιμα το γονίδιο, εξαλείφοντας εντελώς τη λειτουργία του. Για αυτό, χρησιμοποιείται 20 νουκλεοτίδια, μονό οδηγό RNA (sgRNA) για την αναγνώριση και τη μεταφορά του Cas9 στον τόπο στόχο. Στη συνέχεια, το Cas9 διασπά και τα δύο άκρα του DNA, με αποτέλεσμα ένα δίκλωνο σπάσιμο.

Εικόνα 2:Επεξεργασία γονιδιώματος από CRISPER-Cas9

Μετά από αυτό, οι δύο κλώνοι μπορούν να επανασυνδεθούν είτε μέσω μη ομόλογης ακραίας ένωσης (NHEJ) είτε μέσω ομόλογου ανασυνδυασμού (HR) για την εισαγωγή DNA δότη μεταξύ των δύο άκρων. Τόσο το NHEJ όσο και το HR έχουν ως αποτέλεσμα την εξάλειψη των γονιδίων.

Τι είναι το RNAi

RNAi (παρεμβολή RNA ) είναι μια βιολογική διαδικασία που ρυθμίζει την έκφραση γονιδίων στο μετα-μεταγραφικό επίπεδο μέσω της αποικοδόμησης του mRNA στόχου. Είναι μια από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες προσεγγίσεις για τη μελέτη της γονιδιακής λειτουργίας στην αντίστροφη γενετική. Εδώ, οι δύο κύριοι τύποι μικρών μορίων RNA που εμπλέκονται στη διαδικασία είναι το micro RNA (miRNA) και το μικρό παρεμβαλλόμενο RNA (siRNA). Μια άλλη μορφή μικρού RNA που εμπλέκεται στο RNAi, που μιμείται τη λειτουργία του miRNA είναι το RNA της κοντής φουρκέτας (shRNA). Ωστόσο, το shRNA πρέπει να εισαχθεί τεχνητά στο σύστημα μέσω συστημάτων παροχής. Τόσο το miRNA όσο και το shRNA σχηματίζουν δίκλωνο RNA με υβριδισμό με το mRNA στόχο, το οποίο είναι συμπληρωματικό της μικρής αλληλουχίας RNA.

Εικόνα 3:RNAi

Στη συνέχεια, ένα ένζυμο γνωστό ως Dicer συνδέεται με το διπλό RNA, διασπώντας το σε μικρά, δίκλωνα σύμπλοκα RNA μήκους 20-25 νουκλεοτιδίων. Αυτά τα μικρά σύμπλοκα είναι γνωστά ως siRNA, το οποίο συνδέεται με ένα άλλο σύμπλοκο που ονομάζεται RISC (Σύμπλοκο σιγής που προκαλείται από RNA). Τέλος, το καταλυτικό συστατικό του RISC γνωστό ως Ago2 (Argonaute 2) διασπά τον κλώνο mRNA στο διπλό siRNA. Επομένως, αυτή η διαδικασία είναι υπεύθυνη για την αναστολή της γονιδιακής έκφρασης. Ως εκ τούτου, είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί RNAi για να σιγήσει γονίδια προσωρινά σε επίπεδο RNA. Ως εκ τούτου, γίνεται ένα εργαλείο για την καταστροφή των γονιδίων. Το πιο σημαντικό, η απώλεια λειτουργίας εδώ είναι αναστρέψιμη.

Ομοιότητες μεταξύ CRISPR και RNAi

• Το CRISPR και το RNAi είναι δύο προσεγγίσεις που χρησιμοποιούνται σε πειράματα σίγησης γονιδίων στη βιοτεχνολογία.
• Η κύρια λειτουργία τους είναι να σταματήσουν την έκφραση γονιδίων.
• Εξάλλου, είναι σημαντικά για τη μελέτη της λειτουργίας των γονιδίων και για τη θεραπεία γενετικών διαταραχών.

Διαφορά μεταξύ CRISPR και RNAi

Ορισμός

Το CRISPR αναφέρεται στο χαρακτηριστικό ενός βακτηριακού αμυντικού συστήματος που αποτελεί τη βάση για την τεχνολογία επεξεργασίας γονιδιώματος CRISPR-Cas9, ενώ το RNAi αναφέρεται σε μια βιολογική διαδικασία στην οποία τα μόρια RNA αναστέλλουν την έκφραση ή τη μετάφραση γονιδίων , εξουδετερώνοντας στοχευμένα μόρια mRNA. Έτσι, αυτή είναι η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ CRISPR και RNAi.

Βρέθηκε στο

Μια άλλη διαφορά μεταξύ CRISPR και RNAi είναι ότι το σύστημα CRISPR εμφανίζεται φυσικά σε προκαρυώτες ενώ το RNAi εμφανίζεται φυσικά σε πολλούς ευκαρυώτες.

Σημασία

Πάνω απ 'όλα, η κύρια διαφορά μεταξύ CRISPR και RNAi είναι ότι το CRISPR είναι μια τεχνολογία επεξεργασίας γονιδιώματος που εμπλέκεται στην εξάλειψη των γονιδίων, ενώ το RNAi είναι μια μορφή μετα-μεταγραφικής ρύθμισης γονιδιακή έκφραση που εμπλέκεται στην καταστροφή της γονιδιακής έκφρασης.

Εφαρμογή

Επιπλέον, το CRISPR είναι εφαρμόσιμο σε επίπεδο DNA ενώ το RNAi σε επίπεδο RNA. Ως εκ τούτου, αυτή είναι επίσης μια διαφορά μεταξύ CRISPR και RNAi.

Διάρκεια

Επιπλέον, μια άλλη διαφορά μεταξύ CRISPR και RNAi είναι ότι το CRISPR αποσιωπά τα γονίδια μόνιμα ενώ το RNAi τα γονίδια προσωρινά.

Κόστος

Επίσης, ενώ το CRISPER συσχετίζεται με το υψηλό κόστος, το RNAi συνδέεται με το χαμηλό κόστος.

Ευαισθησία

Τα αποτελέσματα εκτός στόχου στο CRISPR είναι χαμηλά, ενώ το RNAi συσχετίζεται με υψηλά ποσοστά εφέ εκτός στόχου. Αυτή είναι επίσης μια διαφορά μεταξύ CRISPR και RNAi.

Συμπέρασμα

Το CRISPR είναι ένα εργαλείο επεξεργασίας γονιδιώματος που είναι υπεύθυνο για το νοκ-άουτ των γονιδίων. Εφαρμόζεται σε επίπεδο DNA και φέρνει ένα μόνιμο αποτέλεσμα γονιδιακής σίγησης. Συγκριτικά, το RNAi είναι ένας κυτταρικός μηχανισμός που χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης στο μετα-μεταγραφικό επίπεδο. Ως εκ τούτου, είναι εφαρμόσιμο σε επίπεδο RAN και μειώνει προσωρινά την έκφραση γονιδίου αποικοδομώντας το mRNA. Επομένως, η κύρια διαφορά μεταξύ CRISPR και RNAi είναι ο τύπος της επίδρασης της γονιδιακής σίγησης που προκαλείται από κάθε προσέγγιση.