ZFN TALEN ve CRISPR arasındaki temel fark, ZFN'nin bir çinko parmak alanı ve bir Fok1 endonükleaz alanından oluşan Çinko parmak nükleazlarına dayanan insan yapımı bir gen düzenleme tekniği olmasıdır. Bu arada, TALEN, bakteriyel bir TALE proteini ve Fok1 endonükleazından oluşan füzyon proteinlerine dayanan insan yapımı bir gen düzenleme tekniğidir ve CRISPR, iki tip RNA ve ilişkili Cas proteinleri tarafından yönlendirilen doğal bir RNA bazlı bakteriyel savunma mekanizmasıdır.
Gen düzenleme araçları, diziye özgü bağlanma alanlarından ve spesifik olmayan DNA bölünme modüllerinden oluşan mühendislik nükleazlarına dayanır. ZFN, TALEN ve CRISPR, üç tip gen düzenleme tekniğidir. ZEN ve TALEN insan yapımı sistemlerken, CRISPR bakterilerde oluşan doğal bir sistemdir. Her üç sistem de dizileri tanır ve hedef DNA'yı parçalar. Çinko parmak nükleazları, bir çinko parmak alanı ve Fok1 endonükleazından oluşur. TALEN'ler bir bakteriyel TALE proteini ve Fok1 endonükleazından oluşur. CRISPR, iki RNA'dan (transaktive edici crRNA ve tek bir kılavuz RNA) oluşur.
ZFN nedir?
ZFN, çinko parmak nükleazlarına dayalı bir gen düzenleme aracıdır. Çinko parmak nükleazları, FokI kısıtlama endonükleazından diziye özgü DNA bağlama alanlarından ve spesifik olmayan DNA parçalama alanlarından oluşan kimerik nükleazlardır. Bu, DNA'da çift sarmal kırılmalarını indükleyerek çok çeşitli gen modifikasyonlarına olanak sağlayan insan yapımı bir genom düzenleme teknolojisidir.
Şekil 01: ZFN
ZFN, bitkilerde ve çeşitli mahsul türlerinde hedeflenen değişiklikleri uygularken önemli bir araçtır. Değerli özelliklerin bitkilere dahil edilmesini sağlar. Ayrıca ZFN, semptomları etkili bir şekilde ortadan kaldırmak için kesin genetik modifikasyon gerçekleştirebildiği için terapötik bir potansiyele sahiptir.
TALEN nedir?
Transkripsiyon aktivatör benzeri nükleazlar (TALEN), ZFN'ye benzer kimerik nükleazlara dayanan bir gen düzenleme aracıdır. Aynı zamanda insan yapımı bir genom düzenleme teknolojisidir. TALEN, DNA'da çift zincir kırılmalarını indükleyerek gen modifikasyonunu indükler. TALEN'ler, spesifik olmayan bir DNA bölünme modülüne kaynaşmış diziye özgü DNA bağlama alanlarından oluşur. Bu nedenle, TALE proteinlerinden türetilen FokI klevaj alanlarına ve DNA-bağlayıcı alanlara sahiptir.
Şekil 02: TALEN
TALE proteinleri, Xanthomonas bakteri türünde doğal olarak bulunur. Bu proteinler, bir dizi 33-35 amino asit tekrar alanından oluşan DNA bağlanma alanları içerir. TALEN'in ZFN'ye göre en büyük avantajlarından biri, DNA bağlanma alanının bağlanma özgüllüğünün TALEN'de 33-34 amino asit tekrarında modifikasyonlar yapılarak değiştirilebilmesidir.
CRISPR nedir?
CRISPR, Kümelenmiş Düzenleyici Aralıklı Kısa Palindromik Tekrarlar anlamına gelir. Bakterilerde yürütülen doğal bir RNA tabanlı savunma mekanizmasıdır. Aslında özellikle virüslere karşı kullanılan bir genom düzenleme mekanizmasıdır. Bakterilerde bir virüs veya yabancı bir istilacı bu sistemi aktive edebilir. CRISPR, CRISPR ile ilişkili protein (Cas9) ile birlikte çalışır.
CRISPR iki RNA'dan oluşur: transaktive edici crRNA ve tek bir kılavuz RNA. Bu nedenle, CRISPR'nin tanınması bu RNA'ların her ikisine de bağlıdır. Viral DNA bir bakteri hücresine girdiğinde, CRISPR lokusu, Cas proteinlerine viral DNA'ya ulaşmaları ve bağlanmaları ve belirli bir yerde bölünmeleri için eşlik eden kılavuz RNA üretir. Viral DNA bir kez bölündüğünde, patojenik DNA'nın susturulması nedeniyle inaktif hale gelir. Bu nedenle, CRISPR sistemi Cas proteinlerinin yardımıyla virüsleri yakalar, parçalar ve etkisiz hale getirir.
Şekil 03: CRISPR/Cas9
CRISPR/Cas9, bir genom düzenleme sistemi olarak kullanılır. Bu yeni bir teknolojidir. Bu teknoloji, diğer genom düzenleme tekniklerine göre çok basit, verimli ve uygun maliyetlidir. ZFN ve TALEN ile karşılaştırıldığında, CRISPR/Cas9 sistemi, hedeflenen genom değişikliklerini indüklemede etkili bir araçtır.
ZFN TALEN ve CRISPR Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- ZFN, TALEN ve CRISPR gen düzenleme teknikleridir.
- Üç araç da birçok hastalığın arkasındaki genetik nedenleri düzeltmede umut verici teknikler olacak.
- Ancak, hedefleme, kusurlu özgüllük ve gen hedefleme konusunda kısıtlamalar gösterirler.
- Üç sistem de çift iplik kopmalarına neden olabilir.
ZFN TALEN ve CRISPR Arasındaki Fark Nedir?
ZFN Çinko parmak nükleazlarına dayalı bir gen düzenleme tekniğidir, TALEN ise bakteriyel bir TALE proteini ve Fok1 endonükleazından oluşan füzyon proteinlerine dayalı bir gen düzenleme tekniğidir ve CRISPR, yönlendirilen doğal bir RNA tabanlı bakteriyel savunma mekanizmasıdır. iki tip RNA ve ilişkili Cas proteinleri tarafından. ZFN TALEN ve CRISPR arasındaki temel fark budur.
Aşağıdaki infografik, ZFN TALEN ve CRISPR arasındaki farkları yan yana karşılaştırma için tablo biçiminde listeler.
Özet – ZFN vs TALEN vs CRISPR
ZFN, TALEN ve CRISPR gen düzenleme teknolojileridir. CRISPR, daha iyi verimlilik, fizibilite ve çok rollü klinik uygulama gösteren en son teknolojidir. Hem ZFN hem de TALEN insan yapımı yapay araçlardır, CRISPR ise bir bakteri savunma mekanizmasıdır. Hem ZFN hem de TALEN mühendislik ürünü nükleazlardır. CRISPR, Cas proteinleriyle ilişkili iki RNA türünden oluşur. ZFN TALEN ve CRISPR arasındaki farkın özeti budur.
