Belangrijkste verschil - CRISPR versus RNAi
Genoombewerking en genmodificatie zijn opkomende interessegebieden in de genetica en moleculaire biologie. Genmodificatie is breed toepasbaar voor gentherapiestudies en wordt ook gebruikt om de eigenschappen van het gen, de functionaliteit van het gen en hoe mutaties in het gen de functie ervan kunnen beïnvloeden, te identificeren. Het is belangrijk om efficiënte en betrouwbare manieren te ontwikkelen om nauwkeurige, gerichte veranderingen in het genoom van levende cellen aan te brengen. Technieken zoals CRISPR en RNAi worden gebruikt om genen met hoge precisie te modificeren. CRISPR of Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats is een natuurlijk voorkomend prokaryotisch immuunafweermechanisme dat onlangs is gebruikt voor eukaryote genbewerking en modificatie. RNAi- of RNA-interferentie is een sequentiespecifieke methode om genen tot zwijgen te brengen door kleine dubbelstrengs RNA te introduceren dat medieert met nucleïnezuren en genexpressie reguleert. Dit is het belangrijkste verschil tussen CRISPR en RNAi.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is CRISPR
3. Wat is RNAi
4. Overeenkomsten tussen CRISPR en RNAi
5. Vergelijking zij aan zij - CRISPR versus RNAi in tabelvorm
6. Samenvatting
Wat is CRISPR?
Het CRISPR-systeem is een natuurlijk mechanisme dat aanwezig is in sommige bacteriën, waaronder E. coli en archea. Het is een adaptieve immuunbescherming tegen invasies op basis van vreemd DNA. Het is een sequentiespecifiek mechanisme. Het CRISPR-systeem bevat verschillende DNA-herhalingselementen. Deze elementen worden afgewisseld met korte "spacer" -sequenties afgeleid van vreemd DNA en meerdere Cas-genen. Enkele van de Cas-genen zijn nucleasen. Het volledige immuunsysteem wordt dus CRISPR / Cas-systeem genoemd.
Figuur 01: CRISPR / Cas-systeem
Het CRISPR / Cas-systeem functioneert in vier stappen.
- Het systeem verbindt genetisch binnendringende faag- en plasmide-DNA-segmenten (spacers) in CRISPR-loci (de zogenaamde spacer-acquisitiestap).
- crRNA-rijpingsstap - De gastheer transcribeert en verwerkt CRISPR-loci om volwassen CRISPR-RNA (crRNA) te genereren dat zowel CRISPR-herhaalelementen als de geïntegreerde spacer-elementen bevat.
- Detectie van het crRNA - Dit wordt vergemakkelijkt door complementaire basenparing. Dit is belangrijk wanneer er een infectie aanwezig is en er een infectieus agens aanwezig is.
- Target-interferentiestap - crRNA detecteert vreemd DNA, vormt een complex met het vreemde DNA en beschermt de gastheer tegen het vreemde DNA.
Momenteel wordt het CRISPR / Cas-systeem gebruikt om het genoom van zoogdieren te veranderen of te modificeren door transcriptie-repressie of activering. De zoogdiercellen kunnen reageren op door CRISPR / Cas9 gemedieerde DNA-breuken door een reparatiemechanisme toe te passen. Het kan worden gedaan met behulp van een niet-homologe eindverbindingsmethode (NHEJ) of homologiegerichte reparatie (HDR). Beide reparatiemechanismen vinden plaats door het introduceren van dubbelstrengige breuken. Dit resulteert in het bewerken van het zoogdiergen. Op dit moment wordt het CRISPR / Cas-systeem dus gebruikt op het gebied van therapeutische, biomedische, landbouw- en onderzoekstoepassingen.
Wat is RNAi?
RNA-interferentie is een dubbelstrengs RNA-gemedieerde techniek, die wordt gebruikt om genexpressie te reguleren. De belangrijkste betrokken verbinding zijn kleine interfererende RNA's (siRNA's). De siRNA's zijn een speciaal type dubbelstrengs RNA's met een 3'-overhang van twee nucleotiden en een 5'-fosfaatgroep. Het RNA-geïnduceerde silencing-complex (RISC) wordt gevormd tijdens RNA-interferentie, wat zou resulteren in de afbraak van het gen dat aan het siRNA is gebonden.
Figuur 02: RNAi
De procedure van de RNAi is als volgt.
- Het dubbelstrengs RNA zal in het cytoplasma worden verwerkt door een RNase III-type endoribonuclease genaamd Dicer om ~ 21 nucleotide lange siRNA's te genereren
- Overdracht van siRNA-gebonden Dicer naar Argonaute, met behulp van dubbelstrengs RNA-bindende eiwitten (dsRNABP).
- Binding van Argonaute aan één streng van de duplex (geleidestreng). Dit zal de andere streng verplaatsen. Dit resulteert in een compleet eiwit - RNA-complex dat RISC wordt genoemd.
- De koppeling van het RISC-complex met enkelstrengs gids-RNA gebonden aan de Argonaute.
- De koppeling van het homologe RNA-doelwit met het gids-RNA.
- Activering van Argonaute resulterend in de afbraak van het doel-RNA
Wat is de overeenkomst tussen CRISPR en RNAi?
Beide worden gebruikt als onderzoeksinstrumenten om genexpressie te wijzigen
Wat is het verschil tussen CRISPR en RNAi?
Diff Artikel Midden voor Tafel
CRISPR versus RNAi |
|
| CRISPR is een immuunafweermechanisme dat onlangs is gebruikt voor het bewerken en wijzigen van eukaryotische genen. | RNAi is een sequentiespecifieke methode om genen tot zwijgen te brengen door kleine dubbelstrengs te introduceren |
| Targetingvolgorde | |
| Synthetisch RNA (gids-RNA) is de richtsequentie van CRISPR. | siRNA is de targetsequentie van RNAi. |
| Efficiëntie bij genonderdrukking | |
| Laag in CRISPR | Hoog in RNAi |
| Effecten | |
| Knockdown van genen vindt plaats in CRISPR. | Knock-out / silencing vindt plaats in RNAi. |
Samenvatting - CRISPR versus RNAi
CRISPR of Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats is een natuurlijk voorkomend prokaryotisch immuunafweermechanisme dat onlangs is gebruikt voor eukaryote genbewerking en -modificatie. RNAi of RNA-interferentie is een sequentiespecifieke methode om genen tot zwijgen te brengen door kleine dubbelstrengs RNA te introduceren dat medieert met nucleïnezuren en genexpressie reguleert. Dit kan worden beschouwd als het fundamentele verschil tussen CRISPR en RNAi. Beide technieken, CRISPR / Cas en RNAi, zijn krachtige hulpmiddelen voor genmanipulaties, hoewel CRISPR / Cas zeker superieur is aan RNAi omdat het kan worden gebruikt om zowel inserties als deleties te induceren. De specificiteit is ook hoog in het CRISPR / Cas-systeem.
Download de pdf-versie van CRISPR versus RNAi
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en voor offline doeleinden gebruiken volgens de citatienota. Download hier de pdf-versie. Verschil tussen CRISPR en RNAi
