crRNA tracrRNA ve gRNA arasındaki temel fark, crRNA'nın hedef DNA dizisini tamamlayan iki CRISPR RNA türünden biri olması, tracrRNA'nın ise CRISPR'nin ikinci RNA tipi olmasıdır. Cas nükleaz ve gRNA için bir bağlayıcı iskele, hedef DNA'yı tanıyan ve Cas proteinlerini hedef DNA'da çift zincirli kırılmalar yapmaya yönlendiren bakteri ve arkelerden oluşan CRISPR-Cas9 sisteminin iki ana bileşeninden biridir.
CRISPR, kümelenmiş düzenli serpiştirilmiş kısa palindromik tekrarlar anlamına gelir. Bakteri ve arkelerdeki bağışıklık sistemlerinden biridir. Bakteriler ve arkeler bu sistemi kendilerini viral patojenlerden korumak için kullanırlar. Başarılı bir genetik modifikasyonu içeren en şaşırtıcı mekanizmalardan biridir. Bu mekanizma (CRISPR-Cas9) Biyoteknolojide yeni bir gen düzenleme aracı olarak kullanılmaktadır. Özellikle genetik mühendisliği alanında biyoteknolojiye yeni gelişmeler getirdi.
CRISPR-Cas9 sisteminin iki ana bileşeni vardır. Kılavuz RNA (gRNA) ve CRISPR ile ilişkili (Cas) nükleazlardır. Kılavuz RNA, Cas proteinlerini hedef DNA'yı parçalamak için yönlendiren özel bir RNA dizisidir. Kılavuz RNA, iki tip RNA'dan oluşur. Bunlar, clearr RNA (crRNA) ve tracrRNA'dır. CRISPR ile ilişkili (Cas) nükleazlar, hedef DNA'da çift zincirli kırılmalar yapan spesifik olmayan endonükleazlardır. Bakteriler ve arkeler, hedef DNA'da çift zincirli kırılmalar yaparak endojen onarım mekanizmalarını viral DNA'yı etkisiz hale getirmek için yönlendirir.
crRNA nedir?
crRNA veya Crispr RNA, iki tür kılavuz RNA'dan biridir. Yapısal olarak, bir 17-20 nükleotid dizisidir. crRNA'nın en değerli özelliği, hedef DNA'yı tamamlayıcı olmasıdır. Bu nedenle, crRNA viral DNA dizisi ile eşleşir. CRISPR-Cas 9 sisteminin özgüllüğü crRNA'ya bağlıdır. Bakterilerde, crRNA, CRISPR RNA'nın ikinci tipi olan tracrRNA dizisine kaynaşmış olarak bulunur. crRNA üretimi, bakterilerin bir virüse yeniden maruz kalmasıyla tetiklenir. Maruz kaldığında, crRNA'yı kodlayan genin transkripsiyonu gerçekleşir. Ardından virüse karşı savunma mekanizması başlar.
Şekil 01: CRISPR-Cas9 Sistemi
tracrRNA nedir?
Trans-aktive edici crRNA veya tracrRNA, guideRNA veya CRISPR RNA'nın ikinci kısmıdır. İzleyici RNA olarak telaffuz edilir. tracrRNA, endonükleaz Cas 9 proteini için bağlayıcı iskele görevi görür. Başka bir deyişle, tracrRNA, Cas9'u hedef DNA'ya yönlendirmek için bir tutamaç olarak çalışır. Yapısal olarak, tracrRNA 42 nükleotide sahiptir. crRNA ile birlikte bulunur.
gRNA nedir?
Kılavuz RNA veya gRNA, CRISPR-Cas9 bağışıklık sisteminin iki ana bileşeninden biridir. İki elementten oluşan spesifik bir RNA dizisidir: crRNA ve tracrRNA. gRNA, hedef DNA'yı tanır ve Cas proteinlerini hedef DNA'da çift zincirli kırılmalar yapmaya yönlendirir. Bunu yapmak için, crRNA tamamlayıcı bir hedef DNA dizisinden oluşurken, tracrRNA bir tutamaç olarak çalışan Cas proteinlerine rehberlik eder.
Şekil 02: gRNA
Doğru gRNA'yı tasarlamak, CRISPR-Cas9 gen düzenleme aracında kritik bir adımdır. Bu nedenle, CRISPR sisteminin başarısı ve düzenleme verimliliği, doğru gRNA dizisine bağlıdır. gRNA, transfekte edilmiş bir plazmitten hücrelerde eksprese edilebilir. Klonlanmış plazmitler hücrelere verildiğinde, konak hücreler gRNA üretir. En yaygın olarak üretilen gRNA, 100 baz çifti içerir.
crRNA tracrRNA ve gRNA Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- crRNA, tracrRNA ve gRNA, bakteri ve arkelerde bulunan RNA dizileridir.
- Hepsi CRISPR sistemine aittir.
- gRNA, crRNA ve tracrRNA'dan yapılır.
- Bakteriyofaj DNA'sını tanımada ve endonükleazları hedef DNA'ya yönlendirmede rol oynarlar.
- Dolayısıyla, RNA'nın üç tipi de Cas9 nükleazını istilacı yabancı genetik materyallerde çift zincirli kırılmalar yapmaya yönlendirmede rol oynar.
- CRISPR deneyinin başarısı, üç tip RNA'ya da bağlıdır.
crRNA tracrRNA ve gRNA arasındaki fark nedir?
crRNA, hedef DNA'yı tamamlayıcı olan CRISPR'nin gRNA'sının bir parçasıdır, tracrRNA ise Cas nükleaz için bağlayıcı bir iskele görevi gören gRNA'nın ikinci parçasıdır.gRNA, crRNA ve tracrRNA'nın birleşimidir ve hedef DNA'yı tanıyan ve nükleazları hedef DNA'da çift sarmal kırılmaları yapmak için yönlendiren CRISPR-Cas9 sisteminin iki bileşeninden biridir. Bu, crRNA tracrRNA ve gRNA arasındaki temel farktır.
Aşağıdaki tablo crRNA tracrRNA ve gRNA arasındaki farkı özetler.
Özet – crRNA vs tracrRNA vs gRNA
CRISPR-Cas9 sistemi, bakteri ve arkelerden oluşan bir bağışıklık sistemidir. Bu sistem Biyoteknolojide gen düzenleme aracı olarak kullanılmaktadır. CRISPR, CRISPR RNA (crRNA) ve işlem yapan CRISPR RNA (tracrRNA) olmak üzere iki tip RNA'dan oluşur. Toplu olarak kılavuz RNA veya gRNA olarak bilinirler. Bu RNA, istilacı patojenlerin hedef dizilerini tanır ve endonükleazları hedef DNA'da çift zincirli kırılmalar yapmak için yönlendirir. Yabancı genetik materyalde bir kez çift zincirli kırılmalar yapıldığında, endojen onarım mekanizması (homolog olmayan uç birleştirme; NHEJ), mutasyonlar ekleyerek yabancı DNA'yı etkisiz hale getirir. Böylece bu, crRNA tracrRNA ve gRNA arasındaki farkı özetler.
