Mahalagang Pagkakaiba – CRISPR vs RNAi
Ang Genome editing at gene modification ay paparating na mga larangan ng interes sa genetics at molecular biology. Ang pagbabago ng gene ay malawakang naaangkop para sa mga pag-aaral ng gene therapy at ginagamit din ito upang matukoy ang mga katangian ng gene, functionality ng gene at kung paano maaaring makaapekto ang mga mutasyon sa gene sa paggana nito. Mahalagang bumuo ng mahusay at maaasahang mga paraan upang makagawa ng tumpak, naka-target na mga pagbabago sa genome ng mga buhay na selula. Ang mga pamamaraan tulad ng CRISPR at RNAi ay ginagamit upang baguhin ang mga gene na may mataas na katumpakan. Ang CRISPR o Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats ay isang natural na nagaganap na prokaryotic immune defense mechanism na kamakailang ginamit para sa pag-edit at pagbabago ng eukaryotic gene. Ang RNAi o RNA interference ay isang sequence-specific na paraan upang patahimikin ang mga gene sa pamamagitan ng pagpapakilala ng maliit na double-stranded na RNA na namamagitan sa mga nucleic acid at kumokontrol sa expression ng gene. Ito ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng CRISPR at RNAi.
Ano ang CRISPR?
Ang CRISPR system ay isang natural na mekanismo na naroroon sa ilang bacteria kabilang ang E. coli at archea. Ito ay isang adaptive immune protection laban sa mga dayuhang DNA based invasion. Ito ay isang sequence-specific na mekanismo. Ang sistema ng CRISPR ay naglalaman ng ilang elemento ng pag-uulit ng DNA. Ang mga elementong ito ay sinasagisag ng mga maikling sequence ng "spacer" na nagmula sa dayuhang DNA at maramihang Cas genes. Ang ilan sa mga gen ng Cas ay mga nucleases. Kaya, ang kumpletong immune system ay tinutukoy bilang CRISPR/Cas system.
Figure 01: CRISPR/ Cas system
Ang CRISPR/Cas system ay gumagana sa apat na hakbang.
- Ang system ay genetically tethering invading phage at plasmid DNA segments (spacers) sa CRISPR loci (tinatawag na spacer acquisition step).
- crRNA maturation step – Isinasalin at pinoproseso ng host ang CRISPR loci para bumuo ng mature na CRISPR RNA (crRNA) na naglalaman ng parehong CRISPR repeat elements at integrated spacer elements.
- Detection ng crRNA – Ito ay pinadali ng komplementaryong base pairing. Mahalaga ito kapag may impeksyon at may nakakahawang ahente.
- Target interference na hakbang – nakakakita ang crRNA ng dayuhang DNA, bumubuo ng complex kasama ng dayuhang DNA at pinoprotektahan ang host laban sa dayuhang DNA.
Sa kasalukuyan, ang CRISPR/Cas system ay ginagamit upang baguhin o baguhin ang mammalian genome sa pamamagitan ng alinman sa transcription repression o activation. Ang mga selulang mammalian ay maaaring tumugon sa CRISPR/Cas9 mediated DNA break sa pamamagitan ng paggamit ng mekanismo ng pagkumpuni. Maari itong gawin gamit ang non – homologous end joining method (NHEJ) o homology directed repair (HDR). Ang parehong mekanismo ng pag-aayos na ito ay nagaganap sa pamamagitan ng pagpapasok ng double stranded break. Nagreresulta ito sa pag-edit ng mammalian gene. Kaya sa kasalukuyan, ang CRISPR/Cas system ay ginagamit sa mga larangan ng therapeutic, biomedical, agricultural at research application.
Ano ang RNAi?
Ang RNA interference ay isang double-stranded RNA mediated technique, na ginagamit upang i-regulate ang expression ng gene. Ang pangunahing compound na kasangkot ay maliit na nakakasagabal na RNAs (siRNAs). Ang mga siRNA ay isang espesyal na uri ng mga double-stranded na RNA na may 3' overhang ng dalawang nucleotides, at isang 5' phosphate group. Ang RNA induced silencing complex (RISC) ay nabuo sa panahon ng interference ng RNA na magreresulta sa pagkasira ng gene na nakatali sa siRNA.
Figure 02: RNAi
Ang pamamaraan ng RNAi ay ang mga sumusunod.
- Ang double-stranded RNA ay ipoproseso sa cytoplasm ng isang RNase III-type na endoribonuclease na tinatawag na Dicer upang makabuo ng ~21 nucleotide long siRNAs
- Paglipat ng siRNA bound Dicer sa Argonaute, sa tulong ng double-stranded RNA binding proteins (dsRNABP).
- Pagbigkis ng Argonaute sa isang strand ng duplex (guide strand). Papalitan nito ang kabilang strand. Nagreresulta ito sa isang buong protina – RNA complex na tinatawag na RISC.
- Ang pagpapares ng RISC complex na may single-stranded guide na RNA na nakatali sa Argonaute.
- Ang pagpapares ng homologous RNA target sa gabay na RNA.
- Pag-activate ng Argonaute na nagreresulta sa pagkasira ng target na RNA
Ano ang Pagkakatulad sa pagitan ng CRISPR at RNAi?
Parehong ginagamit bilang gene expression na nagbabago ng mga tool sa pananaliksik
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng CRISPR at RNAi?
CRISPR vs RNAi |
|
| Ang CRISPR ay isang immune defense mechanism na ginamit kamakailan para sa eukaryotic gene editing at modification. | Ang RNAi ay isang sequence-specific na paraan upang patahimikin ang mga gene sa pamamagitan ng pagpapakilala ng maliit na double-stranded |
| Targeting Sequence | |
| Ang Synthetic RNA (guide RNA) ay ang sequence ng pag-target ng CRISPR. | Ang siRNA ay ang sequence ng pag-target ng RNAi. |
| Efficiency sa Gene Suppression | |
| Mababa sa CRISPR | Mataas sa RNAi |
| Mga Epekto | |
| Nangyayari ang knockdown ng mga gene sa CRISPR. | Knockout / silencing ay nagaganap sa RNAi. |
Buod – CRISPR vs RNAi
Ang CRISPR o Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats ay isang natural na nagaganap na prokaryotic immune defense mechanism na kamakailang ginamit para sa pag-edit at pagbabago ng eukaryotic gene. Ang RNAi o RNA interference ay isang sequence-specific na paraan upang patahimikin ang mga gene sa pamamagitan ng pagpapakilala ng maliit na double-stranded na RNA na namamagitan sa mga nucleic acid at kinokontrol ang expression ng gene. Ito ay maaaring kunin bilang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng CRISPR at RNAi. Parehong ang mga diskarte, CRISPR/Cas at RNAi, ay makapangyarihang mga tool para sa mga manipulasyon ng gene bagaman ang CRISPR/Cas ay tiyak na higit na nakahihigit sa RNAi dahil maaari itong magamit upang mag-udyok ng parehong mga pagpapasok at pagtanggal. Mataas din ang specificity sa CRISPR/ Cas system.
I-download ang PDF Version ng CRISPR vs RNAi
Maaari mong i-download ang PDF na bersyon ng artikulong ito at gamitin ito para sa mga offline na layunin ayon sa tala ng pagsipi. Paki-download ang bersyon ng PDF dito Pagkakaiba sa pagitan ng CRISPR at RNAi
