Sự khác biệt chính giữa crRNA tracrRNA và gRNA là crRNA là một trong hai loại RNA của CRISPR, bổ sung cho chuỗi DNA đích, trong khi tracrRNA là loại RNA thứ hai của CRISPR, có vai trò như giàn giáo liên kết cho Cas nuclease và gRNA là một trong hai thành phần chính của hệ thống CRISPR-Cas9 của vi khuẩn và vi khuẩn cổ, có chức năng nhận biết DNA mục tiêu và hướng dẫn các protein Cas tạo ra các sợi kép đứt gãy trong DNA mục tiêu.
CRISPR là viết tắt của cụm từ lặp lại palindromic ngắn xen kẽ đều đặn. Nó là một trong những hệ thống miễn dịch ở vi khuẩn và vi khuẩn cổ. Vi khuẩn và vi khuẩn cổ rễ sử dụng hệ thống này để bảo vệ chúng khỏi các mầm bệnh do vi rút gây ra. Đây là một trong những cơ chế tuyệt vời nhất liên quan đến việc chỉnh sửa gen thành công. Cơ chế này (CRISPR-Cas9) được sử dụng như một công cụ chỉnh sửa gen mới trong Công nghệ sinh học. Nó đã mang lại những tiến bộ mới cho công nghệ sinh học, đặc biệt là trong lĩnh vực kỹ thuật di truyền.
Có hai thành phần chính của hệ thống CRISPR-Cas9. Chúng là RNA dẫn đường (gRNA) và các nuclease liên kết CRISPR (Cas). RNA dẫn đường là một chuỗi RNA cụ thể hướng dẫn các protein Cas phân cắt DNA mục tiêu. RNA dẫn đường bao gồm hai loại RNA. Chúng là RNA giòn (crRNA) và tracrRNA. Các nuclease liên kết với CRISPR (Cas) là các endonuclease không đặc hiệu tạo ra các đứt gãy sợi kép trong DNA mục tiêu. Bằng cách tạo ra các đứt gãy sợi đôi trong DNA đích, vi khuẩn và vi khuẩn cổ chỉ đạo cơ chế sửa chữa nội sinh của chúng để bất hoạt DNA của virus.
CrRNA là gì?
crRNA hoặc Crispr RNA là một trong hai loại RNA dẫn đường. Về mặt cấu trúc, nó là một chuỗi 17-20 nucleotide. Đặc điểm có giá trị nhất của crRNA là nó bổ sung cho DNA đích. Do đó, crRNA phù hợp với trình tự DNA của virus. Tính đặc hiệu của hệ thống CRISPR-Cas 9 phụ thuộc vào crRNA. Ở vi khuẩn, crRNA tồn tại hợp nhất với trình tự tracrRNA, là loại thứ hai của CRISPR RNA. Việc sản xuất crRNA được kích hoạt bởi sự tái tiếp xúc của vi khuẩn với vi rút. Khi tiếp xúc, quá trình phiên mã của gen mã hóa crRNA sẽ diễn ra. Sau đó, cơ chế bảo vệ bắt đầu chống lại vi-rút.
Hình 01: Hệ thống CRISPR-Cas9
tracrRNA là gì?
CrRNA kích hoạt chuyển đổi hoặc tracrRNA là phần thứ hai của RNA hướng dẫn hoặc CRISPR RNA. Nó được phát âm là RNA đánh dấu. tracrRNA đóng vai trò như khung liên kết cho protein Cas 9 endonuclease. Nói cách khác, tracrRNA hoạt động như một tay cầm để hướng dẫn Cas9 đến DNA mục tiêu. Về mặt cấu trúc, tracrRNA có 42 nucleotide. Nó tồn tại kết hợp với crRNA.
gRNA là gì?
RNA dẫn đường hoặc gRNA là một trong hai thành phần chính của hệ thống miễn dịch CRISPR-Cas9. Nó là một chuỗi RNA cụ thể bao gồm hai yếu tố: crRNA và tracrRNA. gRNA nhận biết DNA mục tiêu và chỉ đạo các protein Cas tạo ra các sợi kép đứt gãy trong DNA mục tiêu. Để làm được điều đó, crRNA bao gồm một chuỗi bổ sung của DNA đích trong khi tracrRNA hướng dẫn các protein Cas hoạt động như một tay cầm.
Hình 02: gRNA
Thiết kế gRNA chính xác là một bước quan trọng trong công cụ chỉnh sửa gen CRISPR-Cas9. Do đó, sự thành công và hiệu quả chỉnh sửa của hệ thống CRISPR phụ thuộc vào trình tự chính xác của gRNA. gRNA có thể được biểu hiện trong tế bào từ một plasmid đã được chuyển nạp. Khi plasmid được nhân bản được đưa vào tế bào, tế bào chủ sẽ tạo ra gRNA. GRNA được tạo ra phổ biến nhất bao gồm 100 cặp bazơ.
Điểm giống nhau giữa crRNA tracrRNA và gRNA là gì?
- crRNA, tracrRNA và gRNA là các chuỗi RNA được tìm thấy trong vi khuẩn và vi khuẩn cổ.
- Tất cả đều thuộc hệ thống CRISPR.
- gRNA được làm từ crRNA và tracrRNA.
- Chúng tham gia vào việc nhận dạng DNA của thực khuẩn và hướng dẫn các endonuclease hướng tới DNA mục tiêu.
- Do đó, cả ba loại RNA đều liên quan đến việc chỉ đạo nuclease Cas9 tạo ra các đứt gãy sợi kép khi xâm nhập các vật liệu di truyền ngoại lai.
- Thành công của thí nghiệm CRISPR phụ thuộc vào cả ba loại RNA.
Sự khác biệt giữa crRNA tracrRNA và gRNA là gì?
crRNA là một phần gRNA của CRISPR bổ sung cho DNA đích, trong khi tracrRNA là phần thứ hai của gRNA, đóng vai trò như một giàn giáo liên kết cho Cas nuclease.gRNA là sự kết hợp của crRNA và tracrRNA, và nó là một trong hai thành phần của hệ thống CRISPR-Cas9, hệ thống này nhận biết DNA mục tiêu và hướng dẫn các nuclease tạo ra các đứt gãy sợi kép trong DNA mục tiêu. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa crRNA tracrRNA và gRNA.
Bảng sau đây tóm tắt sự khác biệt giữa crRNA tracrRNA và gRNA.
Tóm tắt - crRNA vs tracrRNA vs gRNA
Hệ thốngCRISPR-Cas9 là hệ thống miễn dịch của vi khuẩn và vi khuẩn cổ. Hệ thống này được sử dụng như một công cụ chỉnh sửa gen trong Công nghệ sinh học. CRISPR bao gồm hai loại RNA, đó là CRISPR RNA (crRNA) và RNA CRISPR chuyển hóa (tracrRNA). Chúng được gọi chung là guideRNA hoặc gRNA. RNA này nhận biết trình tự đích của mầm bệnh xâm nhập và hướng dẫn endonuclease tạo ra các đứt gãy sợi kép trong DNA mục tiêu. Một khi các đứt gãy sợi đôi được thực hiện trong vật liệu di truyền ngoại lai, cơ chế sửa chữa nội sinh (nối kết không nguyên tử; NHEJ) sẽ bất hoạt DNA ngoại lai bằng cách đưa vào các đột biến. Do đó, điều này tóm tắt sự khác biệt giữa crRNA tracrRNA và gRNA.
