Sự khác biệt chính - CRISPR vs RNAi
Chỉnh sửa bộ gen và chỉnh sửa gen là những lĩnh vực sắp được quan tâm trong di truyền học và sinh học phân tử. Chỉnh sửa gen được áp dụng rộng rãi cho các nghiên cứu liệu pháp gen và cũng được sử dụng để xác định các đặc tính của gen, chức năng của gen và cách các đột biến trong gen có thể ảnh hưởng đến chức năng của nó. Điều quan trọng là phải phát triển những cách hiệu quả và đáng tin cậy để thực hiện những thay đổi chính xác, có mục tiêu đối với bộ gen của tế bào sống. Các kỹ thuật như CRISPR và RNAi được sử dụng để chỉnh sửa gen với độ chính xác cao. CRISPR hoặc Cụm lặp lại thường xuyên xen kẽ Palindromic là một cơ chế bảo vệ miễn dịch của sinh vật nhân sơ tự nhiên gần đây đã được sử dụng để chỉnh sửa và sửa đổi gen của sinh vật nhân chuẩn. RNA hoặc RNA can thiệp là một phương pháp trình tự cụ thể để ngăn chặn các gen bằng cách đưa vào RNA sợi đôi nhỏ trung gian với các axit nucleic và điều chỉnh sự biểu hiện của gen. Đây là điểm khác biệt chính giữa CRISPR và RNAi.
CRISPR là gì?
Hệ thống CRISPR là một cơ chế tự nhiên có trong một số vi khuẩn bao gồm cả E. coli và archea. Nó là một biện pháp bảo vệ miễn dịch thích ứng chống lại các cuộc xâm lược dựa trên DNA ngoại lai. Nó là một cơ chế theo trình tự cụ thể. Hệ thống CRISPR chứa một số yếu tố lặp lại DNA. Các yếu tố này được xen kẽ với các trình tự “đệm” ngắn có nguồn gốc từ DNA ngoại lai và nhiều gen Cas. Một số gen Cas là nucleaza. Do đó, hệ thống miễn dịch hoàn chỉnh được gọi là hệ thống CRISPR / Cas.
Hình 01: Hệ thống CRISPR / Cas
Hệ thống CRISPR / Cas hoạt động trong bốn bước.
- Hệ thống đang nối các đoạn DNA của phage và plasmid xâm nhập về mặt di truyền (chất đệm) vào các locus CRISPR (được gọi là bước thu nhận đệm).
- bước trưởng thành crRNA - Máy chủ phiên mã và xử lý các locus CRISPR để tạo ra CRISPR RNA (crRNA) trưởng thành có chứa cả phần tử lặp lại CRISPR và phần tử bộ đệm tích hợp.
- Phát hiện crRNA - Điều này được thực hiện dễ dàng bằng cách ghép nối cơ sở bổ sung. Điều này rất quan trọng khi đang bị nhiễm trùng và có tác nhân lây nhiễm.
- Bước can thiệp đích - crRNA phát hiện DNA ngoại lai, tạo phức hợp với DNA ngoại lai và bảo vệ vật chủ chống lại DNA ngoại lai.
Hiện tại, hệ thống CRISPR / Cas được sử dụng để thay đổi hoặc chỉnh sửa bộ gen của động vật có vú bằng cách ức chế hoặc kích hoạt phiên mã. Các tế bào của động vật có vú có thể phản ứng với các đứt gãy DNA qua trung gian CRISPR / Cas9 bằng cách áp dụng cơ chế sửa chữa. Nó có thể được thực hiện bằng cách sử dụng phương pháp nối cuối không tương đồng (NHEJ) hoặc sửa chữa theo hướng tương đồng (HDR). Cả hai cơ chế sửa chữa này đều diễn ra bằng cách đưa ra các đứt sợi kép. Điều này dẫn đến việc chỉnh sửa gen của động vật có vú. Vì vậy, hiện tại hệ thống CRISPR / Cas được sử dụng trong các lĩnh vực ứng dụng trị liệu, y sinh, nông nghiệp và nghiên cứu.
RNAi là gì?
RNA can thiệp là một kỹ thuật trung gian RNA chuỗi kép, được sử dụng để điều chỉnh sự biểu hiện của gen. Hợp chất chính liên quan là các RNA can thiệp nhỏ (siRNA). Các siRNA là một loại RNA chuỗi kép đặc biệt với phần nhô ra 3 'của hai nucleotide và nhóm phosphate 5'. Phức hợp làm im lặng do RNA cảm ứng (RISC) được hình thành trong quá trình can thiệp RNA sẽ dẫn đến sự suy thoái của gen liên kết với siRNA.
Hình 02: RNAi
Quy trình của RNAi như sau.
- RNA sợi đôi sẽ được xử lý trong tế bào chất bởi endoribonuclease loại RNase III được gọi là Dicer để tạo ra siRNA dài ~ 21 nucleotide
- Chuyển Dicer liên kết siRNA thành Argonaute, với sự trợ giúp của các protein liên kết RNA sợi đôi (dsRNABP).
- Ràng buộc Argonaute vào một sợi của song công (sợi dẫn hướng). Cái này sẽ thay thế sợi kia. Điều này dẫn đến một phức hợp toàn bộ protein - RNA được gọi là RISC.
- Sự bắt cặp của phức hợp RISC với RNA dẫn đường sợi đơn liên kết với Argonaute.
- Sự bắt cặp của RNA đích tương đồng với RNA dẫn đường.
- Kích hoạt Argonaute dẫn đến suy thoái RNA mục tiêu
Sự giống nhau giữa CRISPR và RNAi là gì?
Cả hai đều được sử dụng làm công cụ nghiên cứu sửa đổi biểu hiện gen
Sự khác biệt giữa CRISPR và RNAi là gì?
CRISPR đấu với RNAi |
|
| CRISPR là một cơ chế bảo vệ miễn dịch gần đây đã được sử dụng để chỉnh sửa và sửa đổi gen của sinh vật nhân chuẩn. | RNAi là một phương pháp trình tự cụ thể để ngăn chặn các gen bằng cách đưa vào các sợi đôi nhỏ |
| Trình tự nhắm mục tiêu | |
| RNA tổng hợp (RNA dẫn đường) là trình tự nhắm mục tiêu của CRISPR. | siRNA là trình tự nhắm mục tiêu của RNAi. |
| Hiệu quả trong việc ức chế gen | |
| CRISPR thấp | Có nhiều RNAi |
| Hiệu | |
| Knockdown gen xảy ra trong CRISPR. | Knockout / im lặng xảy ra trong RNAi. |
Tóm tắt - CRISPR vs RNAi
CRISPR hoặc Cụm lặp lại thường xuyên xen kẽ Palindromic ngắn là một cơ chế bảo vệ miễn dịch của sinh vật nhân sơ tự nhiên gần đây đã được sử dụng để chỉnh sửa và sửa đổi gen của sinh vật nhân chuẩn. Sự can thiệp của RNA hoặc RNA là một phương pháp cụ thể về trình tự để ngăn chặn các gen bằng cách đưa vào RNA sợi đôi nhỏ làm trung gian với các axit nucleic và điều chỉnh sự biểu hiện của gen. Đây có thể được coi là sự khác biệt cơ bản giữa CRISPR và RNAi. Cả hai kỹ thuật, CRISPR / Cas và RNAi, đều là những công cụ mạnh mẽ để thao tác gen mặc dù CRISPR / Cas chắc chắn vượt trội hơn RNAi vì nó có thể được sử dụng để tạo ra cả chèn và xóa. Tính cụ thể cũng cao trong hệ thống CRISPR / Cas.
Tải xuống Phiên bản PDF của CRISPR vs RNAi
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa CRISPR và RNAi
