Հիմնական տարբերություն – CRISPR ընդդեմ RNAi
Գենոմի խմբագրումը և գենային մոդիֆիկացիան գենետիկայի և մոլեկուլային կենսաբանության հետաքրքրության գալիք ոլորտներն են: Գենային մոդիֆիկացիան լայնորեն կիրառելի է գենային թերապիայի ուսումնասիրությունների համար և օգտագործվում է նաև գենի հատկությունները, գենի ֆունկցիոնալությունը և ինչպես կարող են գենի մուտացիաները ազդել նրա ֆունկցիայի վրա ազդելու համար: Կարևոր է մշակել կենդանի բջիջների գենոմում ճշգրիտ, նպատակային փոփոխություններ կատարելու արդյունավետ և հուսալի ուղիներ: Տեխնիկաները, ինչպիսիք են CRISPR-ը և RNAi-ն, օգտագործվում են բարձր ճշգրտությամբ գեները փոփոխելու համար: CRISPR-ը կամ Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats-ը բնական պրոկարիոտային իմունային պաշտպանության մեխանիզմ է, որը վերջերս օգտագործվել է էուկարիոտիկ գեների խմբագրման և փոփոխման համար:ՌՆԹ-ի կամ ՌՆԹ-ի միջամտությունը հաջորդականության հատուկ մեթոդ է՝ գեները լռեցնելու համար՝ ներմուծելով փոքր երկշղթա ՌՆԹ, որը միջնորդում է նուկլեինաթթուների հետ և կարգավորում գեների արտահայտությունը: Սա CRISPR-ի և RNAi-ի հիմնական տարբերությունն է:
Ի՞նչ է CRISPR-ը:
CRISPR համակարգը բնական մեխանիզմ է, որն առկա է որոշ բակտերիաներում, ներառյալ E. coli-ն և archea-ն: Այն հարմարվողական իմունային պաշտպանություն է օտարերկրյա ԴՆԹ-ի վրա հիմնված ներխուժումների դեմ: Դա հաջորդականության հատուկ մեխանիզմ է: CRISPR համակարգը պարունակում է մի քանի ԴՆԹ կրկնվող տարրեր: Այս տարրերը ցրված են օտար ԴՆԹ-ից և բազմաթիվ Cas գեներից ստացված կարճ «spacer» հաջորդականություններով: Cas գեներից մի քանիսը նուկլեազներ են։ Այսպիսով, ամբողջական իմունային համակարգը կոչվում է CRISPR/Cas համակարգ:
Նկար 01. CRISPR/ Cas system
CRISPR/Cas համակարգը գործում է չորս քայլով:
- Համակարգը գենետիկորեն կապում է ներխուժող ֆագերի և պլազմիդային ԴՆԹ-ի հատվածները (spaceers) դեպի CRISPR տեղորոշիչներ (կոչվում է spacer ձեռքբերման քայլ):
- crRNA հասունացման քայլ – հյուրընկալողը տառադարձում և մշակում է CRISPR տեղորոշիչները՝ գեներացնելու հասուն CRISPR ՌՆԹ (crRNA), որը պարունակում է ինչպես CRISPR կրկնվող տարրեր, այնպես էլ ինտեգրված spacer տարրեր:
- CrRNA-ի հայտնաբերում – Սա հեշտանում է լրացուցիչ հիմքերի զուգավորումով: Սա կարևոր է, երբ առկա է վարակ և առկա է վարակիչ:
- Թիրախային միջամտության քայլ – crRNA-ն հայտնաբերում է օտար ԴՆԹ-ն, բարդույթ է կազմում օտար ԴՆԹ-ի հետ և պաշտպանում հյուրընկալողին օտար ԴՆԹ-ից:
Ներկայումս CRISPR/Cas համակարգը օգտագործվում է կաթնասունների գենոմը փոխելու կամ փոփոխելու համար՝ կա՛մ արտագրման ռեպրեսիայի, կա՛մ ակտիվացման միջոցով: Կաթնասունների բջիջները կարող են արձագանքել CRISPR/Cas9 միջնորդավորված ԴՆԹ-ի կոտրվածքներին՝ կիրառելով վերականգնման մեխանիզմ:Այն կարող է իրականացվել կամ օգտագործելով ոչ հոմոլոգ վերջի միացման մեթոդը (NHEJ) կամ հոմոլոգիայի ուղղորդված վերանորոգումը (HDR): Այս երկու վերանորոգման մեխանիզմներն էլ տեղի են ունենում կրկնակի շղթայված ընդմիջումների ներդրմամբ: Սա հանգեցնում է կաթնասունների գենի խմբագրմանը: Այսպիսով, ներկայումս CRISPR/ Cas համակարգը օգտագործվում է թերապևտիկ, կենսաբժշկական, գյուղատնտեսական և հետազոտական կիրառությունների ոլորտներում:
Ի՞նչ է RNAi?
ՌՆԹ-ի միջամտությունը կրկնակի շղթա ՌՆԹ միջնորդավորված տեխնիկա է, որն օգտագործվում է գեների արտահայտումը կարգավորելու համար: Հիմնական միացությունը, որը ներգրավված է, փոքր միջամտող ՌՆԹ-ներն են (siRNAs): ՍԻՌՆԹ-ները կրկնակի շղթայական ՌՆԹ-ների հատուկ տեսակ են՝ երկու նուկլեոտիդների 3' ելուստով և 5' ֆոսֆատային խմբով: ՌՆԹ-ի առաջացրած խլացման համալիրը (RISC) ձևավորվում է ՌՆԹ-ի միջամտության ժամանակ, ինչը կհանգեցնի siRNA-ին կապված գենի քայքայմանը:
Նկար 02. RNAi
ՌՆԹ-ի ընթացակարգը հետևյալն է.
- Կրկնաշղթա ՌՆԹ-ն կմշակվի ցիտոպլազմայում RNase III տիպի էնդորիբոնուկլեազի միջոցով, որը կոչվում է Dicer՝ առաջացնելու ~21 նուկլեոտիդ երկար siRNAs
- ՍիՌՆԹ-ի կապակցված Dicer-ի տեղափոխում Argonaute-ին՝ կրկնակի շղթա կապող ՌՆԹ-ի սպիտակուցների (dsRNABP) օգնությամբ։
- Արգոնավտի միացում դուպլեքսի մեկ շղթային (ուղեցույցի շղթա): Սա կտեղափոխի մյուս շարանը: Սա հանգեցնում է ամբողջական սպիտակուց-ՌՆԹ համալիրի, որը կոչվում է RISC:
- RISC համալիրի զուգակցումը միաշղթա ուղեցույց ՌՆԹ-ի հետ, որը կապված է Արգոնավորին:
- Հոմոլոգ ՌՆԹ թիրախի զուգավորում ուղեցույց ՌՆԹ-ի հետ։
- Արգոնավտի ակտիվացում, որը հանգեցնում է թիրախային ՌՆԹ-ի քայքայմանը
Ո՞րն է նմանությունը CRISPR-ի և RNAi-ի միջև:
Երկուսն էլ օգտագործվում են որպես գենային արտահայտությունը փոփոխող հետազոտական գործիքներ
Ո՞րն է տարբերությունը CRISPR-ի և RNAi-ի միջև:
CRISPR ընդդեմ RNAi |
|
| CRISPR-ը իմունային պաշտպանության մեխանիզմ է, որը վերջերս օգտագործվել է էուկարիոտների գեների խմբագրման և փոփոխման համար: | RNAi-ն գեները լռեցնելու հաջորդականության հատուկ մեթոդ է՝ ներմուծելով փոքր երկշղթա |
| Թիրախավորման հաջորդականություն | |
| Սինթետիկ ՌՆԹ (ուղեցույց ՌՆԹ) CRISPR-ի թիրախավորման հաջորդականությունն է: | siRNA-ն RNAi-ի թիրախավորման հաջորդականությունն է: |
| Արդյունավետություն գեների ճնշման գործում | |
| Ցածր CRISPR | Բարձր RNAi |
| Էֆեկտներ | |
| Գենների նոկդաունը տեղի է ունենում CRISPR-ում: | Նոկաուտ / լռություն տեղի է ունենում RNAi-ում: |
Ամփոփում – CRISPR ընդդեմ RNAi
CRISPR կամ Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats-ը բնական պրոկարիոտիկ իմունային պաշտպանության մեխանիզմ է, որը վերջերս օգտագործվել է էուկարիոտիկ գեների խմբագրման և փոփոխման համար: ՌՆԹի կամ ՌՆԹ-ի միջամտությունը հաջորդականության հատուկ մեթոդ է՝ գեները լռեցնելու համար՝ ներմուծելով փոքր երկշղթա ՌՆԹ, որը միջնորդում է նուկլեինաթթուների հետ և կարգավորում գեների արտահայտումը: Սա կարելի է ընդունել որպես CRISPR-ի և RNAi-ի հիմնական տարբերություն: Երկու տեխնիկան էլ՝ CRISPR/Cas-ը և RNAi-ն, հզոր գործիքներ են գենային մանիպուլյացիաների համար, չնայած CRISPR/Cas-ն, անշուշտ, ավելի գերազանցում է RNAi-ին, քանի որ այն կարող է օգտագործվել ինչպես ներդիրների, այնպես էլ ջնջումների դրդման համար: Հատուկությունը բարձր է նաև CRISPR/ Cas համակարգում:
Ներբեռնեք CRISPR-ի PDF տարբերակը ընդդեմ RNAi
Դուք կարող եք ներբեռնել այս հոդվածի PDF տարբերակը և օգտագործել այն անցանց նպատակներով՝ ըստ մեջբերումների: Խնդրում ենք ներբեռնել PDF տարբերակը այստեղ Տարբերությունը CRISPR-ի և RNAi-ի միջև
