Differenza tra CRISPR e RNAi

Chiave Differenza - CRISPR vs RNAi
 

L'editing del genoma e la modificazione genetica sono i prossimi campi di interesse per la genetica e la biologia molecolare. La modificazione genetica è ampiamente applicabile per studi di terapia genica ed è anche utilizzata per identificare le proprietà del gene, la funzionalità del gene e come le mutazioni nel gene potrebbero influenzarne la funzione. È importante sviluppare metodi efficienti e affidabili per apportare modifiche precise e mirate al genoma delle cellule viventi. Tecniche come CRISPR e RNAi sono utilizzate per modificare i geni con alta precisione. CRISPR o Clustered Le ripetizioni palindromiche a intervalli regolari a intervalli regolari sono un meccanismo procariotico di difesa immunitaria che è stato recentemente utilizzato per la modifica e la modifica dei geni eucariotici. L'interferenza RNAi o RNA è un metodo specifico della sequenza per silenziare i geni introducendo un piccolo RNA a doppio filamento che media con gli acidi nucleici e regola l'espressione genica. Questo è il differenza fondamentale tra CRISPR e RNAi.

CONTENUTO

1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è CRISPR
3. Cos'è l'RNAi
4. Somiglianze tra CRISPR e RNAi
5. Confronto affiancato - CRISPR vs RNAi in forma tabulare
6. Sommario

Cos'è CRISPR?

Il sistema CRISPR è un meccanismo naturale presente in alcuni batteri, tra cui E. coli e archea. È una protezione immunitaria adattativa contro invasioni di DNA estranee. È un meccanismo specifico della sequenza. Il sistema CRISPR contiene diversi elementi di ripetizione del DNA. Questi elementi sono intervallati da brevi sequenze "spaziali" derivate da DNA estraneo e da più geni Cas. Alcuni dei geni Cas sono nucleasi. Pertanto, il sistema immunitario completo è denominato sistema CRISPR / Cas.

Figura 01: sistema CRISPR / Cas

Il Sistema CRISPR / Cas funziona in quattro fasi.

1. Il sistema è geneticamente tethering invadendo i segmenti di fago e DNA plasmidico (spaziatori) in loci CRISPR (chiamato il passo di acquisizione del distanziale).
2. Fase di maturazione del CRRNA - L'host trascrive ed elabora i loci CRISPR per generare CRISPR RNA maturo (crRNA) contenente sia elementi di ripetizione CRISPR che elementi di spaziatore integrati.
3. Rilevazione del crRNA - Ciò è facilitato dall'accoppiamento di base complementare. Questo è importante quando è presente un'infezione e è presente un agente infettivo.
4. Passo di interferenza bersaglio: il crRNA rileva il DNA estraneo, forma un complesso con il DNA estraneo e protegge l'ospite dal DNA estraneo.

Allo stato attuale, il sistema CRISPR / Cas è usato per alterare o modificare il genoma dei mammiferi mediante rimozione o attivazione della trascrizione. Le cellule di mammifero possono rispondere alle interruzioni del DNA mediate da CRISPR / Cas9 adottando il meccanismo di riparazione. Può essere fatto utilizzando il metodo di congiunzione finale non omologa (NHEJ) o la riparazione diretta per omologia (HDR). Entrambi questi meccanismi di riparazione avvengono introducendo interruzioni a doppio filamento. Ciò si traduce nella modifica del gene dei mammiferi. Pertanto, il sistema CRISPR / Cas è attualmente utilizzato nei campi delle applicazioni terapeutiche, biomediche, agricole e di ricerca.

Cos'è l'RNAi?

L'interferenza dell'RNA è una tecnica mediata dall'RNA a doppio filamento, che viene utilizzata per regolare l'espressione genica. Il composto principale coinvolto è un piccolo RNA interferente (siRNA). Gli siRNA sono un tipo speciale di RNA a doppio filamento con uno sbalzo di 3 'di due nucleotidi e un gruppo fosfato 5'. Il complesso di silenziamento indotto dall'RNA (RISC) si forma durante l'interferenza dell'RNA che determinerebbe la degradazione del gene legato al siRNA.

Figura 02: RNAi

La procedura dell'RNAi è la seguente.

1. L'RNA a doppio filamento sarà processato nel citoplasma da una endoribonucleasi di tipo RNasi III chiamata Dicer per generare siRNA lunghi di ~ 21 nucleotidi
2. Trasferimento di Dicer legato siRNA ad Argonaute, con l'aiuto di proteine ​​leganti l'RNA a doppio filamento (dsRNABP).
3. Legatura di Argonauto a un filamento del duplex (filo guida). Questo sostituirà l'altro filo. Ciò si traduce in un intero complesso di proteine ​​- RNA che è chiamato RISC.
4. L'accoppiamento del complesso RISC con RNA guida a filamento singolo legato all'Argonaute.
5. L'associazione dell'obiettivo RNA omologa con la guida RNA.
6. Attivazione di Argonaute con conseguente degradazione dell'RNA bersaglio

Qual è la somiglianza tra CRISPR e RNAi?

• Entrambi sono usati come espressione genica che modifica gli strumenti di ricerca

Qual è la differenza tra CRISPR e RNAi?

CRISPR vs RNAi
CRISPR è un meccanismo di difesa immunitaria che è stato recentemente utilizzato per la modifica e la modifica dei geni eucariotici.	RNAi è un metodo specifico per la sequenza per silenziare i geni introducendo piccoli a doppio filamento
Sequenza di targeting
L'RNA sintetico (RNA guida) è la sequenza di targeting di CRISPR.	siRNA è la sequenza di targeting di RNAi.
Efficienza nella soppressione genica
Basso in CRISPR	Alto in RNAi
effetti
Atterramento di geni si verifica in CRISPR.	Knockout / silencing si verifica in RNAi.

Riassunto: CRISPR vs RNAi

CRISPR o Brevi ripetizioni Palindromiche a intervalli regolari intercostati è un meccanismo procariotico di difesa immunitaria che è stato recentemente utilizzato per la modifica e la modifica dei geni eucariotici. RNAi o Interferenza dell'RNA è un metodo specifico della sequenza per silenziare i geni introducendo un piccolo RNA a doppio filamento che media con gli acidi nucleici e regola l'espressione genica. Questo può essere preso come la differenza fondamentale tra CRISPR e RNAi. Entrambe le tecniche, CRISPR / Cas e RNAi, sono potenti strumenti per la manipolazione dei geni sebbene CRISPR / Cas sia sicuramente più superiore a RNAi in quanto può essere utilizzato per indurre sia le inserzioni che le delezioni. La specificità è elevata anche nel sistema CRISPR / Cas.

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Riferimento:

1. Biolabs, New England. "CRISPR / Cas9 e modifica del genoma mirato: una nuova era nella biologia molecolare". CRISPR / Cas9 e modifica del genoma mirato: una nuova era nella biologia molecolare | NEB. Accesso 22 settembre 2017. Disponibile qui 
2. "RNA Interference (RNAi)." National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine. Accesso 22 settembre 2017. Disponibile qui
3. Unnniyampurath, Unnikrishnan, et al. "Interferenza dell'RNA nell'era di CRISPR: CRISPR interferirà con l'RNAi?" International Journal of Molecular Sciences, MDPI, marzo 2016. Accesso 22 sett. 2017. Disponibile qui

Cortesia dell'immagine:

1. "Le fasi dell'immunità CRISPR" di CtSkennerton - Opera propria, (CC BY-SA 4.0) attraverso Commons Wikimedia 
2. RNAi-semplificato 'By questa figura è adattata da uno di Matzke MA, Matzke AJM - Questa figura è adattata da uno di Matzke MA, Matzke AJM (2004) che pianta i semi di un nuovo paradigma. PLoS Biol 2 (5). (CC BY 2,5) attraverso Comincia Wikimedia