Διαφορά μεταξύ CRISPR και Cas9

Η κύρια διαφορά μεταξύ CRISPR και Cas9 είναι ότι Το CRISPR είναι μέρος ενός βακτηριδίου  άμυνα  σύστημα που αποτελείται από σύντομες  παλινδρομικό  αλληλουχίες ενώ το Cas9 είναι μια ενδονουκλεάση που παράγεται από το σύστημα CRISPR που δρα ως μοριακό ψαλίδι. Το CRISPR σημαίνει Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats ενώ το Cas σημαίνει πρωτεΐνη 9 που σχετίζεται με CRISPR. Οι σύντομες παλινδρομικές επαναλήψεις παράγουν CRISPR  RNA (crRNA) που είναι συγκεκριμένο για την αλληλουχία στόχο. Το Cas9 κόβει την αλληλουχία DNA που καθορίζεται από το crRNA.

Το CRISPR και το Cas9 είναι δύο συστατικά του συστήματος CRISPR/Cas9, ένα σημαντικό μέρος του ανοσοποιητικού συστήματος των βακτηρίων, το οποίο αμύνεται από εισβολείς ιούς. Προς το παρόν, το σύστημα  CRISPR/Cas9 είναι ένα από τα πιο γρήγορα, φθηνότερα και ακριβέστερα εργαλεία επεξεργασίας γονιδιώματος με ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται 

1. Τι είναι το CRISPR
     – Ορισμός, δομή, επεξεργασία γονιδιώματος
2. Τι είναι το Cas9
     – Ορισμός, Γεγονότα, Επεξεργασία Γονιδιώματος
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ του CRISPR και του Cas9
     – Περίγραμμα κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του CRISPR και του Cas9
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι

Cas9, CRISPR, CRISPR/Cas9, crRNA, Επεξεργασία γονιδιώματος

Τι είναι το CRISPR 

CRISPR (Γ λαμπερό R κανονικά Ι nterspaced S hort P αλινδρομική R epeats) είναι μια μονάδα της επαναλαμβανόμενης αλληλουχίας που βρίσκεται σε βακτηριακά και αρχαϊκά γονιδιώματα. Ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά στις αρχαίες από τον Φραντίσκο Μοχίκα. Οι επαναλαμβανόμενες ακολουθίες του CRISPR διακόπτονται από ακολουθίες διαστήματος. Αυτές οι αλληλουχίες διαχωρισμού είναι τα απομεινάρια από προηγούμενους εισβολείς. Επομένως, το σύστημα χρησιμεύει ως γενετική μνήμη για την ανίχνευση και την καταστροφή του εισβάλλοντος βακτηριοφάγου. Οι αλληλουχίες διαχωρισμού μεταγράφονται σε σύντομες αλληλουχίες RNA που ονομάζονται crRNA, οι οποίες καθοδηγούν το σύστημα να συνδεθεί με τις συγκεκριμένες αλληλουχίες-στόχους. Μόλις συνδεθεί σε μια τέτοια αλληλουχία, μια ενδονουκλεάση που κωδικοποιείται από το σύστημα CRISPR όπως το Cas9 κόβει το καθορισμένο DNA απενεργοποιώντας το.

Εικόνα 1:Σύστημα CRISPR

Το CRISPER/Cas9 είναι ένα φυσικό σύστημα επεξεργασίας γονιδιώματος σε βακτήρια. Χρησιμοποιείται επίσης ως εργαλείο επεξεργασίας γονιδιώματος στο εργαστήριο. Οι επιστήμονες δημιουργούν τεχνητά μικρά μόρια RNA που ονομάζονται οδηγό RNA (gRNA) που συνδέονται με μια αλληλουχία στόχο ενός γονιδιώματος. Μόλις αποκοπεί η στοχευόμενη αλληλουχία DNA από τη δραστηριότητα του Cas9,  οι κυτταρικοί μηχανισμοί επανασυνθέτουν το DNA. Διαφορετικά, το αφαιρεμένο τμήμα του DNA μπορεί να αντικατασταθεί με ένα άλλο κομμάτι DNA.

Τι είναι το Cas9 

Το Cas9 είναι μια ενδονουκλεάση που κόβει συγκεκριμένο δίκλωνο DNA. Κωδικοποιείται από το βακτηριακό σύστημα CRISPR. Η αλληλουχία DNA στόχος καθορίζεται από το sycrRNA του συστήματος CRISPR. Με το χειρισμό της αλληλουχίας στόχου, το σύστημα CRISPR μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον χειρισμό μιας συγκεκριμένης αλληλουχίας DNA σε ένα γονιδίωμα. Επομένως, το σύστημα CRISPR/Cas9 χρησιμοποιείται για τη θεραπεία γενετικών διαταραχών.

Εικόνα 2:Ο ρόλος του Cas στο σύστημα CRISPR

Ένας άλλος τύπος ενδονουκλεασών που μπορούν να λειτουργήσουν με το σύστημα CRISPR είναι το Cpf1.

Ομοιότητες μεταξύ CRISPR και Cas9  

• Το CRISPR και το Cas9 είναι δύο στοιχεία του συστήματος CRISPR/Cas9.
• Και τα δύο διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στο προσαρμοστικό ανοσοποιητικό σύστημα των βακτηρίων, εντοπίζοντας και αποκόπτοντας ιικό DNA από το βακτηριακό γονιδίωμα.
• Το σύστημα CRISPR/Cas9 χρησιμοποιείται ως εργαλείο επεξεργασίας γονιδιώματος.

Διαφορά μεταξύ CRISPR και Cas9  

Ορισμός 

Το CRISPR αναφέρεται σε μια οικογένεια αλληλουχιών DNA που βρίσκονται σε βακτήρια και αρχαία ενώ το Cas9 αναφέρεται σε μια καθοδηγούμενη από RNA ενδονουκλεάση DNA που σχετίζεται με το CRISPR

Σημαίνει για 

Το CRISPR είναι ομαδοποιημένες τακτικά διακεκομμένες σύντομες παλινδρομικές επαναλήψεις, ενώ το Cas σημαίνει πρωτεΐνη που σχετίζεται με CRISPR.

Σημασία 

Το CRISPR είναι ένα σύμπλεγμα από σύντομες παλινδρομικές ακολουθίες ενώ το Cas9 είναι μια ενδονουκλεάση που κωδικοποιείται εντός του CRISPR.

Συνάρτηση 

Το CRISPR παράγει crRNA που συνδέεται ειδικά με μια αλληλουχία στόχο, ενώ το Cas9 χρησιμεύει ως μοριακό ψαλίδι που κόβει την αλληλουχία DNA που καθορίζεται από το crRNA.

Συμπέρασμα 

Το CRISPR είναι ένα σύμπλεγμα από σύντομες παλινδρομικές αλληλουχίες που βρίσκονται στο βακτηριακό γονιδίωμα. Είναι σημαντικό για την πρόληψη της εισβολής βακτηριοφάγου. Το Cas9 είναι μια ενδονουκλεάση που κωδικοποιείται από το σύστημα CRISPR. Αποκόπτει την αλληλουχία νουκλεοτιδίων που καθορίζεται από το crRNA. Το crRNA παράγεται από τη μεταγραφή της διάταξης CRISPR. Η κύρια διαφορά μεταξύ CRISPR και Cas9 είναι η λειτουργία κάθε στοιχείου στο σύστημα CRISPR.

Αναφορά:

1. "Τι είναι το CRISPR-Cas9;" Γεγονότα , The Public Engagement Team at the Wellcome Genome Campus, 19 Δεκεμβρίου 2016, Διαθέσιμο εδώ

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. "crRNA-Cas9" Του marius walter – Δική δουλειά (CC BY-SA 4.0) μέσω Commons Wikimedia
2. "Crispr" By James atmos – Δικό έργο (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia