Diferència clau: CRISPR vs RNAi
L'edició del genoma i la modificació de gens són propers camps d'interès en genètica i biologia molecular. La modificació gènica és àmpliament aplicable als estudis de teràpia gènica i també s'utilitza per identificar les propietats del gen, la funcionalitat del gen i com les mutacions en el gen podrien afectar la seva funció. És important desenvolupar maneres eficients i fiables de fer canvis precisos i dirigits al genoma de les cèl·lules vives. Tècniques com CRISPR i RNAi s'utilitzen per modificar gens amb alta precisió. CRISPR o Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats és un mecanisme de defensa immune procariota natural que s'ha utilitzat recentment per a l'edició i modificació de gens eucariotes. La interferència de l'ARNi o l'ARN és un mètode específic per a la seqüència per silenciar gens mitjançant la introducció d'ARN de doble cadena petit que media amb els àcids nucleics i regula l'expressió gènica. Aquesta és la diferència clau entre CRISPR i RNAi.
Què és CRISPR?
El sistema CRISPR és un mecanisme natural present en alguns bacteris, com ara E. coli i archea. És una protecció immune adaptativa contra les invasions basades en l'ADN estrany. És un mecanisme específic de la seqüència. El sistema CRISPR conté diversos elements de repetició d'ADN. Aquests elements s'intercalen amb seqüències curtes "espaiadores" derivades d'ADN estranger i múltiples gens Cas. Alguns dels gens Cas són nucleases. Per tant, el sistema immunitari complet es coneix com a sistema CRISPR/Cas.
Figura 01: sistema CRISPR/Ca
El sistema CRISPR/Cas funciona en quatre passos.
- El sistema està lligant genèticament els segments d'ADN dels fags i plasmidis invasors (espaiadors) als loci CRISPR (anomenat pas d'adquisició de l'espaiador).
- Pas de maduració del crRNA: l'amfitrió transcriu i processa els loci CRISPR per generar ARN CRISPR madur (ARNcr) que conté tant elements de repetició CRISPR com els elements espaiadors integrats.
- Detecció del crRNA: això es facilita per l'aparellament de bases complementàries. Això és important quan hi ha una infecció i hi ha un agent infecciós.
- Pas d'interferència objectiu: l'ARNc detecta l'ADN estrany, forma un complex amb l'ADN estrany i protegeix l'hoste contra l'ADN estrany.
En l'actualitat, el sistema CRISPR/Cas s'utilitza per alterar o modificar el genoma dels mamífers mitjançant la repressió o l'activació de la transcripció. Les cèl·lules de mamífer poden respondre a les ruptures d'ADN mediades per CRISPR/Cas9 adoptant un mecanisme de reparació. Es pot fer mitjançant un mètode d'unió d'extrems no homòlegs (NHEJ) o reparació dirigida per homologia (HDR). Ambdós mecanismes de reparació tenen lloc mitjançant la introducció de trencaments de doble cadena. Això resulta en l'edició del gen dels mamífers. Així, actualment el sistema CRISPR/Cas s'utilitza en els camps de les aplicacions terapèutiques, biomèdiques, agrícoles i de recerca.
Què és l'RNAi?
La interferència d'ARN és una tècnica mediada per ARN de doble cadena, que s'utilitza per regular l'expressió gènica. El principal compost implicat són els petits ARN interferents (siRNAs). Els siRNA són un tipus especial d'ARN de doble cadena amb un voladís de 3' de dos nucleòtids i un grup fosfat de 5'. El complex de silenciament induït per l'ARN (RISC) es forma durant la interferència de l'ARN que donaria lloc a la degradació del gen unit al siRNA.
Figura 02: RNAi
El procediment de l'RNAi és el següent.
- L'ARN de doble cadena serà processat al citoplasma per una endoribonucleasa de tipus RNasa III anomenada Dicer per generar ~21 nucleòtids de llarg siRNA
- Transferència de Dicer lligat a siRNA a Argonaute, amb l'ajuda de proteïnes d'unió d'ARN de doble cadena (dsRNABP).
- Enllaç d'Argonaute a un fil del dúplex (fil de guia). Això desplaçarà l' altre fil. Això dóna lloc a un complex proteïna-ARN sencer que s'anomena RISC.
- L'aparellament del complex RISC amb l'ARN guia monocatenari unit a l'Argonaute.
- L'aparellament de la diana d'ARN homòleg amb l'ARN guia.
- Activació d'Argonaute que resulta en la degradació de l'ARN objectiu
Quina semblança hi ha entre CRISPR i RNAi?
Tots dos s'utilitzen com a eines de recerca per modificar l'expressió gènica
Quina diferència hi ha entre CRISPR i RNAi?
CRISPR vs RNAi |
|
| CRISPR és un mecanisme de defensa immune que s'ha utilitzat recentment per editar i modificar gens eucariotes. | RNAi és un mètode específic de seqüència per silenciar gens mitjançant la introducció de petites cadenas bicatenàries |
| Seqüència d'orientació | |
| L'ARN sintètic (ARN guia) és la seqüència d'orientació de CRISPR. | siRNA és la seqüència d'orientació de l'ARNi. |
| Eficiència en la supressió gènica | |
| Baix en CRISPR | Alt en RNAi |
| Efectes | |
| La derrota de gens es produeix a CRISPR. | El nocaut / el silenciament es produeix a l'RNAi. |
Resum: CRISPR vs RNAi
CRISPR o Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats és un mecanisme de defensa immune procariota natural que s'ha utilitzat recentment per editar i modificar gens eucariotes. La interferència d'ARNi o ARN és un mètode específic de seqüència per silenciar gens mitjançant la introducció d'ARN bicatenari petit que media amb els àcids nucleics i regula l'expressió gènica. Això es pot prendre com la diferència bàsica entre CRISPR i RNAi. Ambdues tècniques, CRISPR/Cas i RNAi, són eines potents per a la manipulació de gens, tot i que CRISPR/Cas és sens dubte més superior a RNAi, ja que es pot utilitzar per induir tant insercions com supressions. L'especificitat també és alta en el sistema CRISPR/Cas.
Descarregueu la versió PDF de CRISPR vs RNAi
Podeu baixar la versió PDF d'aquest article i utilitzar-la per a finalitats fora de línia segons la nota de citació. Si us plau, descarregueu la versió PDF aquí Diferència entre CRISPR i RNAi
