Tofauti Muhimu – CRISPR dhidi ya RNAi
Kuhariri jenomu na urekebishaji wa jeni ni nyanja zijazo za kupendeza katika jeni na baiolojia ya molekuli. Urekebishaji wa jeni unatumika sana kwa masomo ya tiba ya jeni na pia hutumiwa kutambua sifa za jeni, utendakazi wa jeni na jinsi mabadiliko katika jeni yanaweza kuathiri utendakazi wake. Ni muhimu kuendeleza njia za ufanisi na za kuaminika za kufanya mabadiliko sahihi, yaliyolengwa kwa genome ya seli hai. Mbinu kama vile CRISPR na RNAi hutumiwa kurekebisha jeni kwa usahihi wa hali ya juu. CRISPR au Rudia Fupi za Palindromic Zilizounganishwa Mara kwa Mara ni njia ya asili ya ulinzi wa kinga ya prokaryotic ambayo imetumika hivi majuzi kwa uhariri na urekebishaji wa jeni za yukariyoti. Kuingilia kati kwa RNAi au RNA ni mbinu mahususi ya mfuatano wa kunyamazisha jeni kwa kuanzisha RNA ndogo yenye ncha mbili ambayo hupatanisha na asidi nukleiki na kudhibiti usemi wa jeni. Hii ndiyo tofauti kuu kati ya CRISPR na RNAi.
CRISPR ni nini?
Mfumo wa CRISPR ni utaratibu wa asili uliopo katika baadhi ya bakteria ikiwa ni pamoja na E. koli na archea. Ni kinga inayobadilika dhidi ya uvamizi wa DNA wa kigeni. Ni utaratibu maalum wa mlolongo. Mfumo wa CRISPR una vipengele kadhaa vya kurudia DNA. Vipengele hivi vimeunganishwa na mfuatano mfupi wa "spacer" unaotokana na DNA ya kigeni na jeni nyingi za Cas. Baadhi ya jeni za Cas ni nucleases. Kwa hivyo, mfumo kamili wa kinga mwilini hurejelewa kama mfumo wa CRISPR/Cas.
Kielelezo 01: CRISPR/ Mfumo wa Cas
Mfumo wa CRISPR/Cas hufanya kazi kwa hatua nne.
- Mfumo unaunganisha kwa kinasaba sehemu za DNA zinazovamia na plasmid (spacers) hadi CRISPR loci (inayoitwa hatua ya kupata spacer).
- crRNA hatua ya kukomaa - Mwandalizi ananukuu na kuchakata loci ya CRISPR ili kuzalisha CRISPR RNA (crRNA) iliyokomaa iliyo na vipengee vya kurudia vya CRISPR na vipengee vilivyounganishwa vya spacer.
- Ugunduzi wa crRNA - Hii inawezeshwa na kuoanisha msingi wa ziada. Hii ni muhimu wakati maambukizi yapo na wakala wa kuambukiza yupo.
- Hatua ya uingiliaji inayolengwa – crRNA hutambua DNA ya kigeni, kuunda changamano yenye DNA ya kigeni na kumlinda mwenyeji dhidi ya DNA ya kigeni.
Kwa sasa, mfumo wa CRISPR/Cas unatumika kubadilisha au kurekebisha jenomu ya mamalia kwa ukandamizaji wa nukuu au kuwezesha. Seli za mamalia zinaweza kukabiliana na mapumziko ya DNA yaliyopatanishwa na CRISPR/Cas9 kwa kutumia utaratibu wa ukarabati. Inaweza kufanywa kwa kutumia njia isiyo ya homologous ya kujiunga na mwisho (NHEJ) au urekebishaji ulioelekezwa wa homolojia (HDR). Utaratibu huu wote wa urekebishaji hufanyika kwa kuanzisha mapumziko ya kukwama mara mbili. Hii inasababisha uhariri wa jeni la mamalia. Hivyo kwa sasa mfumo wa CRISPR/Cas unatumika katika nyanja za matibabu, matibabu, kilimo na maombi ya utafiti.
RNAi ni nini?
Kuingilia kwa RNA ni mbinu ya upatanishi ya RNA yenye nyuzi mbili, ambayo hutumiwa kudhibiti usemi wa jeni. Kiwanja kikuu kinachohusika ni RNAs ndogo zinazoingilia (siRNAs). SiRNAs ni aina maalum ya RNA zilizopigwa mbili na overhang ya 3 ya nucleotides mbili, na kundi la 5' phosphate. Mchanganyiko wa kunyamazisha unaotokana na RNA (RISC) huundwa wakati wa kuingiliwa kwa RNA ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa jeni inayofungamana na siRNA.
Kielelezo 02: RNAi
Utaratibu wa RNAi ni kama ifuatavyo.
- RNA yenye nyuzi-mbili itachakatwa kwenye saitoplazimu na endoribonuclease ya aina ya RNase III iitwayo Dicer ili kuzalisha ~ 21 nucleotidi ndefu siRNA
- Uhamisho wa siRNA inayofunga Dicer hadi Argonaute, kwa usaidizi wa protini za kuunganisha za RNA (dsRNABP) zenye nyuzi-mbili.
- Kufunga kwa Argonaute kwa mshororo mmoja wa duplex (nyuzi ya mwongozo). Hii itaondoa kamba nyingine. Hii husababisha protini nzima - RNA complex inayoitwa RISC.
- Uoanishaji wa changamano RISC na mwongozo wa nyuzi moja RNA inayofungamana na Argonaute.
- Uoanishaji wa lengo moja la RNA na mwongozo wa RNA.
- Kuwasha Alauti na kusababisha uharibifu wa RNA lengwa
Je, Kuna Ufanano Gani Kati ya CRISPR na RNAi?
Zote mbili zinatumika kama zana za utafiti za kurekebisha usemi wa jeni
Nini Tofauti Kati ya CRISPR na RNAi?
CRISPR dhidi ya RNAi |
|
| CRISPR ni mbinu ya ulinzi wa kinga ambayo imetumika hivi majuzi kuhariri na kurekebisha jeni za yukariyoti. | RNAi ni mbinu mahususi ya mfuatano wa kunyamazisha chembe za urithi kwa kuanzisha sehemu ndogo zenye nyuzi mbili |
| Mfuatano wa Kulenga | |
| Synthetic RNA (mwongozo wa RNA) ni mfuatano wa ulengaji wa CRISPR. | siRNA ni mfuatano wa ulengaji wa RNAi. |
| Ufanisi katika Ukandamizaji wa Jeni | |
| Kiwango cha chini cha CRISPR | RNAi ya juu |
| Athari | |
| Kuporomoka kwa jeni hutokea katika CRISPR. | Mshindi/kunyamazisha hutokea katika RNAi. |
Muhtasari – CRISPR dhidi ya RNAi
CRISPR au Marudio Mafupi ya Palindromic Yaliyounganishwa Mara kwa Mara Yanayounganishwa Mara Kwa Mara ni utaratibu wa kawaida wa ulinzi wa kinga ya prokaryotic ambao umetumika hivi majuzi kwa uhariri na urekebishaji wa jeni za yukariyoti. Kuingilia kati kwa RNAi au RNA ni mbinu mahususi ya mfuatano wa kunyamazisha jeni kwa kuanzisha RNA ndogo yenye ncha mbili ambayo hupatanisha na asidi nukleiki na kudhibiti usemi wa jeni. Hii inaweza kuchukuliwa kama tofauti ya msingi kati ya CRISPR na RNAi. Mbinu zote mbili, CRISPR/Cas na RNAi, ni zana zenye nguvu za upotoshaji wa jeni ingawa CRISPR/Cas hakika ni bora kuliko RNAi kwani inaweza kutumika kushawishi uwekaji na ufutaji. Umaalum pia ni wa juu katika mfumo wa CRISPR/Cas.
Pakua Toleo la PDF la CRISPR dhidi ya RNAi
Unaweza kupakua toleo la PDF la makala haya na uitumie kwa madhumuni ya nje ya mtandao kulingana na dokezo la manukuu. Tafadhali pakua toleo la PDF hapa Tofauti Kati ya CRISPR na RNAi
