Anahtar Fark – CRISPR ve RNAi
Genom düzenleme ve gen modifikasyonu, genetik ve moleküler biyolojinin yaklaşan ilgi alanlarıdır. Gen modifikasyonu, gen terapisi çalışmaları için yaygın olarak uygulanabilir ve ayrıca genin özelliklerini, genin işlevselliğini ve gendeki mutasyonların işlevini nasıl etkileyebileceğini belirlemek için kullanılır. Canlı hücrelerin genomunda kesin, hedefe yönelik değişiklikler yapmak için verimli ve güvenilir yollar geliştirmek önemlidir. Genleri yüksek hassasiyetle değiştirmek için CRISPR ve RNAi gibi teknikler kullanılır. CRISPR veya Kümelenmiş Düzenli Aralıklı Kısa Palindromik Tekrarlar, son zamanlarda ökaryotik gen düzenleme ve modifikasyonu için kullanılan, doğal olarak oluşan bir prokaryotik bağışıklık savunma mekanizmasıdır. RNAi veya RNA interferansı, nükleik asitlere aracılık eden ve gen ekspresyonunu düzenleyen küçük çift sarmallı RNA'yı sokarak genleri susturmak için diziye özgü bir yöntemdir. Bu, CRISPR ve RNAi arasındaki temel farktır.
CRISPR nedir?
CRISPR sistemi, E. coli ve arkea dahil bazı bakterilerde bulunan doğal bir mekanizmadır. Yabancı DNA tabanlı istilalara karşı uyarlanabilir bir bağışıklık korumasıdır. Bu diziye özgü bir mekanizmadır. CRISPR sistemi birkaç DNA tekrar elemanı içerir. Bu elementler, yabancı DNA ve çoklu Cas genlerinden türetilen kısa “aralayıcı” dizilerle serpiştirilmiştir. Cas genlerinin bazıları nükleazlardır. Bu nedenle, tam bağışıklık sistemine CRISPR/Cas sistemi denir.
Şekil 01: CRISPR/ Cas sistemi
CRISPR/Cas sistemi dört adımda çalışır.
- Sistem, istilacı faj ve plazmit DNA segmentlerini (aralayıcılar) genetik olarak CRISPR lokuslarına (aralayıcı edinme adımı denir) bağlıyor.
- crRNA olgunlaşma adımı – Konak, hem CRISPR tekrar öğelerini hem de entegre aralayıcı öğeleri içeren olgun CRISPR RNA (crRNA) oluşturmak için CRISPR lokuslarını kopyalar ve işler.
- crRNA'nın tespiti – Bu, tamamlayıcı baz eşleştirmesi ile kolaylaştırılır. Bu, bir enfeksiyon ve bulaşıcı bir ajan mevcut olduğunda önemlidir.
- Hedef girişim adımı – crRNA yabancı DNA'yı algılar, yabancı DNA ile bir kompleks oluşturur ve konağı yabancı DNA'ya karşı korur.
Şu anda, CRISPR/Cas sistemi, transkripsiyon baskılaması veya aktivasyon yoluyla memeli genomunu değiştirmek veya modifiye etmek için kullanılmaktadır. Memeli hücreleri, onarım mekanizmasını benimseyerek CRISPR/Cas9 aracılı DNA kırılmalarına yanıt verebilir. Homolog olmayan uç birleştirme yöntemi (NHEJ) veya homolojiye yönelik onarım (HDR) kullanılarak yapılabilir. Bu onarım mekanizmalarının her ikisi de çift sarmallı kırılmalar getirerek gerçekleşir. Bu, memeli geninin düzenlenmesi ile sonuçlanır. Bu nedenle şu anda CRISPR/Cas sistemi terapötik, biyomedikal, tarım ve araştırma uygulamaları alanlarında kullanılmaktadır.
RNAi nedir?
RNA interferansı, gen ekspresyonunu düzenlemek için kullanılan çift sarmallı RNA aracılı bir tekniktir. İlgili ana bileşik, küçük enterferans yapan RNA'lardır (siRNA'lar). siRNA'lar, iki nükleotidden oluşan 3' sarkıntıya ve 5' fosfat grubuna sahip çift sarmallı RNA'ların özel bir türüdür. RNA ile indüklenen susturma kompleksi (RISC), siRNA'ya bağlı genin bozulmasıyla sonuçlanacak olan RNA etkileşimi sırasında oluşur.
Şekil 02: RNAi
RNAi'nin prosedürü aşağıdaki gibidir.
- Çift sarmallı RNA, ~21 nükleotid uzunluğunda siRNA'lar üretmek için Dicer adlı bir RNase III tipi endoribonükleaz tarafından sitoplazmada işlenir
- siRNA'ya bağlı Dicer'ın çift sarmallı RNA bağlayıcı proteinler (dsRNABP) yardımıyla Argonaute'ye transferi.
- Argonaute'un dupleksin bir ipliğine bağlanması (kılavuz iplik). Bu, diğer ipliğin yerini alacaktır. Bu, RISC olarak adlandırılan bir tam protein – RNA kompleksi ile sonuçlanır.
- RISC kompleksinin Argonaute'ye bağlı tek iplikli kılavuz RNA ile eşleşmesi.
- Homolog RNA hedefinin kılavuz RNA ile eşleştirilmesi.
- Hedef RNA'nın bozulmasıyla sonuçlanan Argonaute aktivasyonu
CRISPR ve RNAi Arasındaki Benzerlik Nedir?
Her ikisi de gen ifadesini değiştiren araştırma araçları olarak kullanılır
CRISPR ve RNAi Arasındaki Fark Nedir?
CRISPR ve RNAi |
|
| CRISPR, son zamanlarda ökaryotik gen düzenleme ve modifikasyonu için kullanılan bir bağışıklık savunma mekanizmasıdır. | RNAi, küçük çift sarmallı tanıtarak genleri susturmak için diziye özgü bir yöntemdir. |
| Hedefleme Sırası | |
| Sentetik RNA (kılavuz RNA), CRISPR'nin hedefleme dizisidir. | siRNA, RNAi'nin hedefleme dizisidir. |
| Gen Bastırmada Verimlilik | |
| CRISPR'de Düşük | RNAi'de yüksek |
| Efektler | |
| CRISPR'de gen yıkımı meydana gelir. | Nakavt / susturma RNAi'de gerçekleşir. |
Özet – CRISPR ve RNAi
CRISPR veya Kümelenmiş Düzenli Aralıklı Kısa Palindromik Tekrarlar, son zamanlarda ökaryotik gen düzenleme ve modifikasyonu için kullanılan, doğal olarak oluşan bir prokaryotik bağışıklık savunma mekanizmasıdır. RNAi veya RNA interferansı, nükleik asitlere aracılık eden ve gen ekspresyonunu düzenleyen küçük çift sarmallı RNA'yı sokarak genleri susturmak için diziye özgü bir yöntemdir. Bu, CRISPR ve RNAi arasındaki temel fark olarak alınabilir. Her iki teknik, CRISPR/Cas ve RNAi, gen manipülasyonları için güçlü araçlardır, ancak CRISPR/Cas, hem eklemeleri hem de silmeleri indüklemek için kullanılabildiğinden kesinlikle RNAi'den daha üstündür. CRISPR/Cas sisteminde de özgüllük yüksektir.
CRISPR ve RNAi'nin PDF Sürümünü İndirin
Bu makalenin PDF sürümünü indirebilir ve alıntı notuna göre çevrimdışı amaçlarla kullanabilirsiniz. Lütfen PDF sürümünü buradan indirin CRISPR ve RNAi Arasındaki Fark
