Sự khác biệt chính giữa ZFN TALEN và CRISPR là ZFN là một kỹ thuật chỉnh sửa gen do con người tạo ra dựa trên các nhân ngón tay kẽm bao gồm miền ngón tay kẽm và miền endonuclease Fok1. Trong khi đó, TALEN là một kỹ thuật chỉnh sửa gen do con người tạo ra dựa trên các protein dung hợp bao gồm protein TALE của vi khuẩn và Fok1 endonuclease, và CRISPR là một cơ chế bảo vệ vi khuẩn dựa trên RNA tự nhiên được điều khiển bởi hai loại RNA và protein Cas liên kết.
Các công cụ chỉnh sửa gen dựa trên các hạt nhân được thiết kế bao gồm các miền liên kết trình tự cụ thể và các mô-đun phân cắt DNA không cụ thể. ZFN, TALEN và CRISPR là ba loại kỹ thuật chỉnh sửa gen. ZEN và TALEN là hệ thống do con người tạo ra, trong khi CRISPR là hệ thống tự nhiên xảy ra trong vi khuẩn. Cả ba hệ thống đều nhận biết trình tự và phân cắt DNA mục tiêu. Các nucleaza ngón tay kẽm bao gồm vùng ngón tay kẽm và endonuclease Fok1. TALEN bao gồm một protein TALE của vi khuẩn và Fok1 endonuclease. CRISPR bao gồm hai RNA (crRNA chuyển hóa và một RNA dẫn đường duy nhất).
ZFN là gì?
ZFN là một công cụ chỉnh sửa gen dựa trên các nucleaza ngón tay kẽm. Các nucleaza ngón tay kẽm là các nucleaza chimeric bao gồm các vùng liên kết DNA cụ thể theo trình tự và các vùng phân cắt DNA không đặc hiệu khỏi endonuclease giới hạn FokI. Đây là một công nghệ chỉnh sửa bộ gen do con người tạo ra cho phép thực hiện một loạt các sửa đổi gen bằng cách gây ra các đứt gãy sợi kép trong DNA.
Hình 01: ZFN
ZFN là một công cụ quan trọng khi giới thiệu các thay đổi mục tiêu ở thực vật và một số loài cây trồng. Nó cho phép kết hợp các đặc điểm có giá trị vào cây trồng. Hơn nữa, ZFN có tiềm năng điều trị vì nó có thể thực hiện chỉnh sửa gen chính xác để loại bỏ các triệu chứng một cách hiệu quả.
TALEN là gì?
nucleases giống chất hoạt hóa phiên mã (TALEN) là một công cụ chỉnh sửa gen dựa trên các nuclease chimeric tương tự như ZFN. Nó cũng là một công nghệ chỉnh sửa bộ gen do con người tạo ra. TALEN gây ra sự sửa đổi gen bằng cách gây ra sự đứt gãy sợi kép trong DNA. TALEN bao gồm các vùng liên kết DNA cụ thể theo trình tự được hợp nhất với một mô-đun phân cắt DNA không đặc hiệu. Do đó, nó có miền phân cắt FokI và miền liên kết DNA có nguồn gốc từ protein TALE.
Hình 02: TALEN
Các proteinTALE có nguồn gốc tự nhiên trong chi vi khuẩn Xanthomonas. Các protein này chứa các vùng liên kết DNA bao gồm một chuỗi 33-35 vùng lặp lại axit amin. Một trong những ưu điểm chính của TALEN so với ZFN là tính đặc hiệu liên kết của vùng liên kết DNA có thể được thay đổi trong TALEN bằng cách thực hiện sửa đổi để lặp lại 33-34 axit amin.
CRISPR là gì?
CRISPR là viết tắt của Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Lặp lại. Nó là một cơ chế bảo vệ dựa trên RNA tự nhiên được thực hiện ở vi khuẩn. Trên thực tế, nó là một cơ chế chỉnh sửa bộ gen được sử dụng đặc biệt để chống lại virus. Virus hoặc một kẻ xâm lược nước ngoài có thể kích hoạt hệ thống này trong vi khuẩn. CRISPR hoạt động cùng với protein liên kết CRISPR (Cas9).
CRISPR bao gồm hai RNA: crRNA kích hoạt chuyển hóa và một RNA dẫn đường duy nhất. Do đó, việc nhận biết CRISPR phụ thuộc vào cả hai RNA này. Khi DNA của virus xâm nhập vào tế bào vi khuẩn, vị trí CRISPR tạo ra RNA dẫn đường, giúp hỗ trợ các protein Cas tiếp cận và liên kết với DNA của virus và phân cắt tại một vị trí cụ thể. Một khi DNA của virus bị phân cắt, nó sẽ trở nên không hoạt động do sự im lặng của DNA gây bệnh. Do đó, hệ thống CRISPR bắt, phân cắt và bất hoạt vi rút với sự trợ giúp của protein Cas.
Hình 03: CRISPR / Cas9
CRISPR / Cas9 được sử dụng làm hệ thống chỉnh sửa bộ gen. Nó là một công nghệ gần đây. Công nghệ này rất đơn giản, hiệu quả và tiết kiệm chi phí so với các kỹ thuật chỉnh sửa bộ gen khác. So với ZFN và TALEN, hệ thống CRISPR / Cas9 là một công cụ hiệu quả trong việc thay đổi bộ gen được nhắm mục tiêu.
Điểm giống nhau giữa ZFN TALEN và CRISPR là gì?
- ZFN, TALEN và CRISPR là các kỹ thuật chỉnh sửa gen.
- Cả ba công cụ này sẽ là những kỹ thuật đầy hứa hẹn trong việc điều chỉnh các nguyên nhân di truyền đằng sau nhiều căn bệnh.
- Tuy nhiên, chúng cho thấy những hạn chế trong việc nhắm mục tiêu, tính cụ thể không hoàn hảo và nhắm mục tiêu theo gen.
- Cả ba hệ thống đều có thể gây đứt sợi đôi.
Sự khác biệt giữa ZFN TALEN và CRISPR là gì?
ZFN là kỹ thuật chỉnh sửa gen dựa trên các nucleases ngón tay kẽm trong khi TALEN là kỹ thuật chỉnh sửa gen dựa trên các protein dung hợp bao gồm protein TALE của vi khuẩn và Fok1 endonuclease, và CRISPR là cơ chế bảo vệ vi khuẩn dựa trên RNA tự nhiên được điều khiển bởi hai loại ARN và các protein Cas liên kết. Vì vậy, đây là điểm khác biệt chính giữa ZFN TALEN và CRISPR.
Đồ họa thông tin dưới đây liệt kê sự khác biệt giữa ZFN TALEN và CRISPR ở dạng bảng để so sánh song song.
Tóm tắt - ZFN vs TALEN vs CRISPR
ZFN, TALEN và CRISPR là công nghệ chỉnh sửa gen. CRISPR là công nghệ gần đây cho thấy hiệu quả, tính khả thi và ứng dụng lâm sàng đa vai trò tốt hơn. Cả ZFN và TALEN đều là công cụ nhân tạo do con người tạo ra, trong khi CRISPR là cơ chế bảo vệ vi khuẩn. Cả ZFN và TALEN đều là nucleaza được thiết kế. CRISPR bao gồm hai loại RNA liên kết với protein Cas. Vì vậy, đây là tóm tắt về sự khác biệt giữa ZFN TALEN và CRISPR.
