Негізгі айырмашылық – CRISPR және RNAi
Геномды өңдеу және генді модификациялау – генетика мен молекулалық биологияның алдағы уақыттағы қызығушылық саласы. Гендік модификация гендік терапия зерттеулері үшін кеңінен қолданылады және сонымен қатар геннің қасиеттерін, геннің функционалдығын және гендегі мутациялардың оның қызметіне қалай әсер ететінін анықтау үшін қолданылады. Тірі жасушалардың геномына нақты, мақсатты өзгерістер енгізудің тиімді және сенімді әдістерін әзірлеу маңызды. Гендерді жоғары дәлдікпен өзгерту үшін CRISPR және RNAi сияқты әдістер қолданылады. CRISPR немесе Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats - бұл жақында эукариоттық гендерді өңдеу және модификациялау үшін қолданылған табиғи түрде пайда болатын прокариоттық иммундық қорғаныс механизмі. RNAi немесе РНҚ интерференциясы - нуклеин қышқылдарымен делдалдық жасайтын және ген экспрессиясын реттейтін шағын қос тізбекті РНҚ енгізу арқылы гендердің дыбысын өшірудің ретті әдісі. Бұл CRISPR мен RNAi арасындағы негізгі айырмашылық.
CRISPR дегеніміз не?
CRISPR жүйесі кейбір бактерияларда, соның ішінде E. coli мен археада болатын табиғи механизм болып табылады. Бұл ДНҚ негізіндегі бөгде инвазиялардан адаптивті иммундық қорғаныс. Бұл реттілікке тән механизм. CRISPR жүйесінде бірнеше ДНҚ қайталанатын элементтер бар. Бұл элементтер бөтен ДНҚ-дан және бірнеше Cas генінен алынған қысқа «аралық» тізбектермен қиылысады. Cas гендерінің кейбірі нуклеазалар болып табылады. Осылайша, толық иммундық жүйе CRISPR/Cas жүйесі деп аталады.
01-сурет: CRISPR/ Cas жүйесі
CRISPR/Cas жүйесі төрт қадаммен жұмыс істейді.
- Жүйе инвактивті фаг пен плазмидтік ДНҚ сегменттерін (аралық бөлшектер) CRISPR локустарына генетикалық түрде байланыстырады (аралық бөлгіштерді алу қадамы деп аталады).
- crRNA жетілу қадамы – хост CRISPR қайталау элементтері мен біріктірілген аралық элементтері бар жетілген CRISPR РНҚ (crRNA) жасау үшін CRISPR локустарын транскрипциялайды және өңдейді.
- КРНҚ-ны анықтау – Бұл қосымша негізді жұптастыру арқылы жеңілдетіледі. Бұл инфекция және инфекция қоздырғышы болған кезде маңызды.
- Нысаналы интерференция қадамы – crRNA бөгде ДНҚ-ны анықтайды, бөгде ДНҚ-мен кешен құрайды және хостты бөгде ДНҚ-дан қорғайды.
Қазіргі уақытта CRISPR/Cas жүйесі транскрипциялық репрессия немесе белсендіру арқылы сүтқоректілердің геномын өзгерту немесе өзгерту үшін қолданылады. Сүтқоректілердің жасушалары жөндеу механизмін қабылдау арқылы CRISPR/Cas9 делдалдық ДНҚ үзілістеріне жауап бере алады. Оны гомологиялық емес ұшты біріктіру әдісі (NHEJ) немесе гомологияға бағытталған жөндеу (HDR) арқылы жасауға болады. Бұл жөндеу механизмінің екеуі де қос тізбекті үзілістерді енгізу арқылы орын алады. Бұл сүтқоректілердің генінің редакциясына әкеледі. Осылайша, қазіргі уақытта CRISPR/ Cas жүйесі терапевтік, биомедициналық, ауылшаруашылық және ғылыми-зерттеу салаларында қолданылады.
RNAi дегеніміз не?
РНҚ кедергісі – ген экспрессиясын реттеу үшін қолданылатын қос тізбекті РНҚ делдалдығы. Қатысқан негізгі қосылыс шағын интерференциялық РНҚ (siRNAs) болып табылады. siRNAs - бұл екі нуклеотидтің 3' асып түсуі және 5' фосфат тобы бар қос тізбекті РНҚ-ның ерекше түрі. РНҚ индукцияланған дыбыссыздандыру кешені (RISC) РНҚ интерференциясы кезінде пайда болады, бұл siRNA-мен байланысқан геннің деградациясына әкеледі.
02-сурет: RNAi
RNAi процедурасы келесідей.
- Қос тізбекті РНҚ цитоплазмада Дисер деп аталатын RNase III-типті эндорибонуклеаза арқылы ~21 нуклеотидтік ұзын siRNA түзу үшін өңделеді
- Қос тізбекті РНҚ байланыстыратын белоктардың (dsRNABP) көмегімен siRNA-мен байланысқан Дисерді Аргонаутқа тасымалдау.
- Аргонавтты дуплекстің бір тізбегіне байлау (бағыттаушы жіп). Бұл басқа жіпті ауыстырады. Нәтижесінде тұтас ақуыз – РНҚ кешені RISC деп аталады.
- RISC кешенінің Аргонаутпен байланысқан бір тізбекті бағыттаушы РНҚ-мен жұптасуы.
- Гомологиялық РНҚ нысанасын бағыттаушы РНҚ-мен жұптастыру.
- Нысаналы РНҚ-ның ыдырауына әкелетін Аргонауттың белсендірілуі
CRISPR және RNAi арасында қандай ұқсастық бар?
Екеуі де ген экспрессиясын өзгертетін зерттеу құралы ретінде пайдаланылады
CRISPR мен RNAi арасындағы айырмашылық неде?
CRISPR және RNAi |
|
| CRISPR - жақында эукариоттық генді өңдеу және модификациялау үшін қолданылған иммундық қорғаныс механизмі. | RNAi – шағын қос тізбекті енгізу арқылы гендердің дыбысын өшірудің реттілікке тән әдісі |
| Мақсаттық реттілік | |
| Синтетикалық РНҚ (бағыттаушы РНҚ) - CRISPR мақсатты тізбегі. | siRNA – RNAi мақсатты тізбегі. |
| Генді басу тиімділігі | |
| CRISPR төмен | RNAi жоғары |
| Әсерлер | |
| Гендер CRISPR-да бұзылады. | RNAi-де нокаут / дыбысты өшіру орын алады. |
Қорытынды – CRISPR және RNAi
CRISPR немесе кластерленген тұрақты аралықтағы қысқа палиндромиялық қайталанулар - эукариоттық гендерді редакциялау және модификациялау үшін жақында қолданылған табиғи прокариоттық иммундық қорғаныс механизмі. RNAi немесе РНҚ интерференциясы - нуклеин қышқылдарымен делдалдық жасайтын және ген экспрессиясын реттейтін шағын қос тізбекті РНҚ енгізу арқылы гендердің дыбысын өшірудің ретті әдісі. Мұны CRISPR мен RNAi арасындағы негізгі айырмашылық ретінде қабылдауға болады. CRISPR/Cas және RNAi екі әдіс те гендік манипуляциялар үшін қуатты құрал болып табылады, дегенмен CRISPR/Cas RNAi-ден әлдеқайда жоғарырақ, өйткені оны енгізуді де, жоюды да индукциялау үшін пайдалануға болады. Ерекшелік CRISPR/ Cas жүйесінде де жоғары.
CRISPR және RNAi арасындағы PDF нұсқасын жүктеп алыңыз
Сіз осы мақаланың PDF нұсқасын жүктеп алып, сілтеме жазбасына сәйкес офлайн мақсаттарда пайдалана аласыз. PDF нұсқасын осы жерден жүктеп алыңыз CRISPR және RNAi арасындағы айырмашылық
