Diferencia entre CRISPR y RNAi

Llave Diferencia - CRISPR VS RNAi
 

La edición del genoma y la modificación de genes son los próximos campos de interés en la genética y la biología molecular. La modificación del gen es ampliamente aplicable para los estudios de terapia génica y también se utiliza para identificar las propiedades del gen, la funcionalidad del gen y cómo las mutaciones en el gen podrían afectar su función. Es importante desarrollar formas eficientes y confiables de hacer cambios precisos y específicos en el genoma de las células vivas. Técnicas como CRISPR y RNAi se utilizan para modificar genes con alta precisión. CRISPR o repeticiones palindrómicas cortas intercaladas regularmente es un mecanismo de defensa inmune procariota natural que se ha utilizado recientemente para la edición y modificación de genes eucariotas. La interferencia de ARNi o ARN es un método específico de secuencia para silenciar los genes mediante la introducción de ARN doble doble cadena que media con los ácidos nucleicos y regular la expresión génica. Este es el diferencia clave entre CRISPR y RNAi.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es CRISPR?
3. ¿Qué es RNAi?
4. Similitudes entre CRISPR y RNAi
5. Comparación lado a lado - CRISPR vs RNAi en forma tabular
6. Resumen

¿Qué es CRISPR??

El sistema CRISPR es un mecanismo natural presente en algunas bacterias, incluida mi. coli y arquea. Es una protección inmune adaptativa contra las invasiones extranjeras basadas en ADN. Es un mecanismo específico de secuencia. El sistema CRISPR contiene varios elementos repetidos de ADN. Estos elementos se intercalan con secuencias cortas de "espaciador" derivadas del ADN extraño y múltiples genes CAS.  Algunos de los genes CAS son nucleasas. Por lo tanto, el sistema inmunitario completo se conoce como sistema CRISPR/CAS.

Figura 01: sistema CRISPR/ CAS

El Sistema CRISPR/CAS Funciones en cuatro pasos.

1. El sistema está genéticamente uniendo el fago invasor y los segmentos de ADN plásmido (espaciadores) en loci CRISPR (llamado paso de adquisición de espaciadores).
2. Paso de maduración de CRRNA: el huésped transcribe y procesa loci CRISPR para generar ARN CRISPR maduro (CRNA) que contiene elementos repetidos CRISPR y los elementos espaciadores integrados.
3. Detección del ARNr: esto se facilita por emparejamiento de bases complementarias. Esto es importante cuando hay una infección presente y un agente infeccioso está presente.
4. Paso de interferencia objetivo: el ARNr detecta el ADN extraño, forma un complejo con el ADN extraño y protege al huésped contra el ADN extranjero.

En la actualidad, el sistema CRISPR/CAS se utiliza para alterar o modificar el genoma de los mamíferos mediante la represión o la activación de la transcripción. Las células de los mamíferos pueden responder a las interrupciones de ADN mediadas por CRISPR/CAS9 mediante la adopción del mecanismo de reparación. Se puede hacer utilizando el método de unión de extremo no homólogo (NHEJ) o la reparación dirigida por homología (HDR). Ambos mecanismo de reparación tienen lugar al introducir descansos dobles. Esto da como resultado la edición del gen de los mamíferos.  Por lo tanto, en la actualidad, el sistema CRISPR/ CAS se utiliza en los campos de aplicaciones terapéuticas, biomédicas, agrícolas y de investigación.

¿Qué es RNAi??

La interferencia de ARN es una técnica mediada por ARN doble cadena, que se utiliza para regular la expresión génica. El compuesto principal involucrado son pequeños ARN interferentes (siRNA). Los siRNA son un tipo especial de ARN doble cadena con un voladizo de 3 'de dos nucleótidos, y un grupo de fosfato de 5'. El complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC) se forma durante la interferencia de ARN que daría lugar a la degradación del gen unido al siRNA.

Figura 02: RNAi

El procedimiento del RNAi es el siguiente.

1. El ARN de doble cadena se procesará en el citoplasma mediante una endoribonucleasa de tipo RNasa III llamada DICER para generar ~ 21 nucleótidos de largo siRNA de largo
2. Transferencia de Dicer unido a siRNA a Argonaute, con la ayuda de proteínas de unión a ARN doble cadena (DSRNABP).
3. Unión de argonaute a un hilo del dúplex (hilo de guía). Esto desplazará al otro hilo. Esto da como resultado un complejo de proteína completa que se llama RISC.
4. El emparejamiento del complejo RISC con ARN de guía monocatenaria unido al argonaute.
5. El emparejamiento del objetivo de ARN homólogo con el ARN guía.
6. Activación de argonaute que resulta en la degradación del ARN objetivo

¿Cuál es la similitud entre CRISPR y RNAi??

• Ambos se utilizan como herramientas de investigación de modificación de la expresión génica

¿Cuál es la diferencia entre CRISPR y RNAi??

Resumen -CRISPR vs RNAi

CRISPR o Registro regularmente repeticiones palindrómicas cortas intercaladas es un mecanismo de defensa inmune procariota natural que se ha utilizado recientemente para la edición y modificación de genes eucariotas. RNAi o Interferencia de ARN es un método específico de secuencia para silenciar los genes mediante la introducción de un pequeño ARN doble cadena que media con los ácidos nucleicos y regular la expresión génica. Esto se puede tomar como la diferencia básica entre CRISPR y RNAi. Tanto las técnicas, CRISPR/CAS como RNAi, son herramientas poderosas para las manipulaciones genéticas, aunque CRISPR/CAS es ciertamente más superior al ARNi, ya que puede usarse para inducir tanto las inserciones como las deleciones. La especificidad también es alta en el sistema CRISPR/ CAS.

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Referencia:

1.Biolabs, Nueva Inglaterra. "CRISPR/CAS9 y edición de genoma objetivo: una nueva era en biología molecular."CRISPR/CAS9 y edición de genoma objetivo: una nueva era en biología molecular | NEBRASKA. Consultado el 22 de septiembre. 2017. Disponible aquí 
2."Interferencia de ARN (RNAi)."Centro Nacional de Información de Biotecnología, u.S. Biblioteca Nacional de Medicina. Consultado el 22 de septiembre. 2017. Disponible aquí
3.Unniyampurath, Unnikrishnan, et al. "Interferencia de ARN en la era de CRISPR: CRISPR interferirá con RNAi?"Revista Internacional de Ciencias Moleculares, MDPI, MAR. 2016. Consultado el 22 de septiembre. 2017. Disponible aquí

Imagen de cortesía:

1.'Las etapas de la inmunidad CRISPR' por ctskennerton - trabajo propio, (cc by -sa 4.0) a través de Commons Wikimedia 
2.'Simplificada por RNAi, esta figura está adaptada de una por Matzke MA, Matzke AJM: esta figura está adaptada de una por Matzke MA, Matzke AJM (2004) Plantando las semillas de un nuevo paradigma. Plos Biol 2 (5). (CC por 2.5) Vía Comons Wikimedia