Diferencia entre CRISPR y RNAi

Llave Diferencia - CRISPR vs RNAi
 

La edición del genoma y la modificación del gen son los próximos campos de interés en genética y biología molecular. La modificación genética es ampliamente aplicable a los estudios de terapia génica y también se usa 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 para realizar cambios precisos y específicos en el genoma de las células vivas. Se utilizan técnicas como CRISPR y RNAi para modificar genes con alta precisión.. Las repeticiones palindrómicas cortas CRISPR o agrupadas con intervalos regulares son un mecanismo de defensa inmune procariota de origen natural que se ha utilizado recientemente para la edición y modificación de genes eucarióticos. La interferencia de ARNi o ARN es un método específico de secuencia para silenciar genes mediante la introducción de pequeños ARN bicatenarios que median en los ácidos nucleicos y regulan la expresión génica. Este es el diferencia clave entre CRISPR y RNAi.

CONTENIDO

1. Resumen y diferencia clave
2. Que 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

Que es CRISPR?

El sistema CRISPR es un mecanismo natural presente en algunas bacterias, incluyendo E. coli y archea. Es una protección inmune adaptativa contra invasiones basadas en ADN extraño. Es un mecanismo de secuencia específica. El sistema CRISPR contiene varios elementos de repetición de ADN. Estos elementos se intercalan con secuencias cortas "espaciadoras" derivadas de ADN extraño y múltiples genes Cas. Algunos de los genes Cas son nucleasas. Por lo tanto, el sistema inmunológico completo se conoce como sistema CRISPR / Cas.

Figura 01: Sistema CRISPR / Cas

los Sistema CRISPR / Cas funciona en cuatro pasos.

1. El sistema está enlazando genéticamente los segmentos de fagos y ADN plásmidos invasores (espaciadores) en los loci CRISPR (llamado paso de adquisición del espaciador).
2. Paso de maduración del ARNcr: el huésped transcribe y procesa los loci CRISPR para generar ARN CRISPR maduro (ARNm) que contiene elementos repetidos CRISPR y elementos espaciadores integrados.
3. Detección del crRNA: esto se ve facilitado por el apareamiento de bases complementarias. Esto es importante cuando una infección está presente y un agente infeccioso está presente.
4. Paso de interferencia objetivo: el crRNA detecta un ADN extraño, forma un complejo con el ADN extraño y protege al huésped contra el ADN extraño.

En la actualidad, el sistema CRISPR / Cas se usa 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 roturas del ADN mediadas por CRISPR / Cas9 mediante la adopción de un mecanismo de reparación. Se puede hacer utilizando un método de unión de extremos no homólogos (NHEJ) o una reparación dirigida por homología (HDR). Ambos mecanismos de reparación tienen lugar mediante la introducción de roturas de doble cadena. Esto resulta en la edición del gen de los mamíferos. Así, 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 de doble cadena, que se utiliza para regular la expresión génica. El principal compuesto involucrado es pequeños ARN interferentes (ARNip). Los ARNip son un tipo especial de ARN de doble cadena con un saliente 3 'de dos nucleótidos y un grupo fosfato 5'. El complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC) se forma durante la interferencia del ARN que resultaría en la degradación del gen unido al ARNsi..

Figura 02: RNAi

El procedimiento del RNAi es el siguiente.

1. El ARN de doble cadena se procesará en el citoplasma mediante una endoribonucleasa tipo RNasa III llamada Dicer para generar ~ 21 nucleótidos de ARNip de longitud.
2. Transferencia de Dicer unido a ARNsi a Argonaute, con la ayuda de proteínas de unión a ARN de doble cadena (dsRNABP).
3. Unión de Argonauta a una hebra del dúplex (hebra guía). Esto desplazará la otra hebra. Esto da como resultado un complejo completo de proteína - ARN que se llama RISC.
4. El emparejamiento del complejo RISC con el ARN guía monocatenario unido a Argonaute.
5. El emparejamiento de la diana de ARN homóloga con la guía de ARN..
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 para modificar la expresión génica.

¿Cuál es la diferencia entre CRISPR y RNAi??

CRISPR vs RNAi
CRISPR es un mecanismo de defensa inmune que se ha utilizado recientemente para la edición y modificación de genes eucarióticos..	El ARNi es un método específico de secuencia para silenciar genes mediante la introducción de pequeñas cadenas de doble cadena.
Secuencia de orientación
El ARN sintético (ARN guía) es la secuencia de direccionamiento de CRISPR.	siRNA es la secuencia de direccionamiento de RNAi.
Eficiencia en la supresión de genes
Bajo en CRISPR	Alto en RNAi
Efectos
El derribo de genes ocurre en CRISPR.	Knockout / silenciamiento ocurre en RNAi.

Resumen - CRISPR vs RNAi

CRISPR o Repetidos Palindrómicos Cortos Interspacidos Regularmente Clustered es un mecanismo de defensa inmune procariota de origen natural que se ha utilizado recientemente para la edición y modificación de genes eucarióticos. ARNi o ARN de interferencia es un método específico de secuencia para silenciar genes mediante la introducción de pequeños ARN de doble cadena que media con ácidos nucleicos y regula la expresión de genes. Esto se puede tomar como la diferencia básica entre CRISPR y RNAi. Ambas técnicas, CRISPR / Cas y RNAi, son herramientas poderosas para la manipulación de genes, aunque CRISPR / Cas es ciertamente más superior al RNAi, ya que puede usarse para inducir inserciones y 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 dirigida: una nueva era en biología molecular”. CRISPR / Cas9 y edición de genoma dirigida: una nueva era en biología molecular | NEBRASKA. Consultado el 22 de septiembre de 2017. Disponible aquí 
2. “RNA Interference (RNAi)”. Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos. Consultado el 22 de septiembre de 2017. Disponible aquí
3.Unniyampurath, Unnikrishnan, et al. “Interferencia de ARN en la era de CRISPR: ¿Interferirá CRISPR con el ARNi?” Revista Internacional de Ciencias Moleculares, MDPI, marzo de 2016. Consultado el 22 de septiembre de 2017. Disponible aquí

Imagen de cortesía:

1. 'Las etapas de la inmunidad CRISPR' por CtSkennerton - Trabajo propio, (CC BY-SA 4.0) vía Commons Wikimedia 
2.'RNAi-simplified'By 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