Skillnad mellan CRISPR och RNAi

Nyckel Skillnad - CRISPR vs RNAi
 

Genomredigering och genmodifiering är kommande intresseområden i genetik och molekylärbiologi. Genmodifiering är allmänt tillämplig för genterapistudier och används också för att identifiera genens egenskaper, genens funktionalitet och hur mutationer i genen kan påverka dess funktion. Det är viktigt att utveckla effektiva och pålitliga sätt att göra exakta, riktade förändringar av genomet hos levande celler. Tekniker som CRISPR och RNAi används för att modifiera gener med hög precision. CRISPR eller Clustered Regular Interspaced Short Palindromic Repeats är en naturligt förekommande prokaryotisk immunförsvarsmekanism som nyligen har använts för eukaryotisk genredigering och modifiering. RNAi eller RNA-interferens är en sekvensspecifik metod för att tysta gener genom att införa liten dubbelsträngad RNA som medierar med nukleinsyror och reglerar genuttryck. Det här är nyckelskillnad mellan CRISPR och RNAi.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är CRISPR
3. Vad är RNAi
4. Likheter mellan CRISPR och RNAi
5. Jämförelse vid sida vid sida - CRISPR vs RNAi i tabellform
6. Sammanfattning

Vad är CRISPR?

CRISPR-systemet är en naturlig mekanism som finns i vissa bakterier inklusive E coli och arkea. Det är ett adaptivt immunskydd mot utländska DNA-baserade invasioner. Det är en sekvensspecifik mekanism. CRISPR-systemet innehåller flera DNA-repeteringselement. Dessa element är interspersed med korta "spacer" -sekvenser härledda från främmande DNA och flera Cas-gener. Några av Cas-generna är nukleaser. Således kallas det fullständiga immunsystemet CRISPR / Cas-systemet.

Figur 01: CRISPR / Cas-system

De CRISPR / Cas-system funktioner i fyra steg.

1. Systemet är genetiskt bindande invaderande fag och plasmid-DNA-segment (distansorgan) i CRISPR-loci (kallat distansuppsamlingssteget).
2. crRNA-mognadsteget - Värdan transkriberar och behandlar CRISPR-loci för att generera moget CRISPR-RNA (crRNA) innehållande både CRISPR-repetitionselement och de integrerade distanselementen.
3. Detektion av crRNA - Detta underlättas genom komplementär basparning. Detta är viktigt när en infektion är närvarande och ett infektiöst medel är närvarande.
4. Target interferens steg - crRNA detekterar främmande DNA, bildar ett komplex med det främmande DNA och skyddar värden mot det främmande DNA.

För närvarande används CRISPR / Cas-systemet för att förändra eller modifiera däggdjursgenomet genom antingen transkriptionsundertryckning eller aktivering. Däggdjurscellerna kan reagera på CRISPR / Cas9-medierade DNA-raster genom att anta reparationsmekanism. Det kan antingen göras med icke-homolog slutföringsmetod (NHEJ) eller homologeradriktad reparation (HDR). Båda dessa reparationsmekanismer sker genom att införa dubbelsträngade raster. Detta resulterar i redigering av däggdjursgenen. Således används för närvarande CRISPR / Cas-systemet inom områdena terapeutiska, biomedicinska, jordbruks- och forskningsapplikationer.

Vad är RNAi?

RNA-interferens är en dubbelsträngad RNA-medierad teknik, vilken används för att reglera genuttryck. Huvudföreningen involverad är små interfererande RNA (siRNA). SiRNAs är en speciell typ av dubbelsträngade RNA med ett 3'-överhäng av två nukleotider och en 5'-fosfatgrupp. Det RNA-inducerade silkningskomplexet (RISC) bildas under RNA-interferens vilket skulle resultera i nedbrytningen av genen bunden till siRNA.

Figur 02: RNAi

Förfarandet för RNAi är som följer.

1. Dubbelsträngad RNA kommer att behandlas i cytoplasman med ett RNase III-typ endoribonukleas kallat Dicer för att generera ~ 21 nukleotid långa siRNA
2. Överföring av siRNA-bunden Dicer till Argonaute, med hjälp av dubbelsträngade RNA-bindande proteiner (dsRNABP).
3. Bindning av Argonaute till en sträng av duplexen (styrsträngen). Detta kommer att förskjuta den andra strängen. Detta resulterar i ett helt protein-RNA-komplex som heter RISC.
4. Parningen av RISC-komplexet med enkelsträngad styr-RNA binds till Argonaute.
5. Parning av det homologa RNA-målet med styr-RNA.
6. Aktivering av Argonaute resulterande i nedbrytning av mål-RNA

Vad är likheten mellan CRISPR och RNAi?

• Båda används som genuttrycksmodellerande forskningsverktyg

Vad är skillnaden mellan CRISPR och RNAi?

CRISPR vs RNAi
CRISPR är en immunförsvarsmekanism som nyligen har använts för eukaryotisk genredigering och modifiering.	RNAi är en sekvensspecifik metod för att tysta gener genom introduktion av små dubbelsträngade
Riktningsföljd
Syntetisk RNA (guide-RNA) är målsekvensen för CRISPR.	siRNA är målsekvensen för RNAi.
Effektivitet vid genbekämpning
Låg i CRISPR	Hög i RNAi
effekter
Nedbrytning av gener förekommer i CRISPR.	Knockout / silencing sker i RNAi.

Sammanfattning - CRISPR vs RNAi

CRISPR eller Klustrade regelbundet mellan korta palindromiska upprepningar är en naturligt förekommande prokaryotisk immunförsvarsmekanism som nyligen har använts för eukaryotisk genredigering och modifiering. RNAi eller RNA-interferens är en sekvensspecifik metod för att tysta gener genom att införa liten dubbelsträngad RNA som medierar med nukleinsyror och reglerar genuttryck. Detta kan tas som den grundläggande skillnaden mellan CRISPR och RNAi. Både teknikerna CRISPR / Cas och RNAi är kraftfulla verktyg för genmanipulationer, även om CRISPR / Cas är överlägsen RNAi, eftersom det kan användas för att inducera både insertioner och borttagningar. Specificiteten är också hög i CRISPR / Cas-systemet.

Ladda ner PDF-versionen av CRISPR vs RNAi

Du kan hämta PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citationsnotat. Var god ladda ner PDF-version här Skillnad mellan CRISPR och RNAi 

Referens:

1.Biolabs, New England. "CRISPR / Cas9 och målinriktad genomredigering: en ny tid i molekylärbiologi." CRISPR / Cas9 och målmedelsgenerering: en ny tid i molekylärbiologi | NEB. Åtkomst 22 september 2017. Tillgänglig här 
2. "RNA-interferens (RNAi)." National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine. Åtkomst 22 september 2017. Tillgänglig här
3.Unniyampurath, Unnikrishnan, et al. "RNA-interferens i CRISPRs ålder: Kommer CRISPR att interferera med RNAi?" Internationella Journal of Molecular Sciences, MDPI, mars 2016. Tillträde 22 september 2017. Tillgänglig här

Image Courtesy:

1. "Stegen för CRISPR immunitet" Med CtSkennerton - eget arbete, (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia 
2.RNAi-simplified'By Den här siffran är anpassad från en av Matzke MA, Matzke AJM - Denna figur är anpassad från en av Matzke MA, Matzke AJM (2004) Planting the Seeds of a New Paradigm. PLoS Biol 2 (5). (CC BY 2,5) via Comons Wikimedia