Avainero ZFN TALENin ja CRISPR:n välillä on, että ZFN on ihmisen valmistama geeninmuokkaustekniikka, joka perustuu sinkkisorminukleaaseihin, jotka koostuvat sinkkisormidomeenista ja Fok1-endonukleaasidomeenista. Samaan aikaan TALEN on ihmisen valmistama geeninmuokkaustekniikka, joka perustuu bakteeriperäisestä TALE-proteiinista ja Fok1-endonukleaasista koostuviin fuusioproteiineihin, ja CRISPR on luonnollinen RNA-pohjainen bakteeripuolustusmekanismi, jota ohjaavat kahden tyyppiset RNA:t ja niihin liittyvät Cas-proteiinit.
Geenien muokkaustyökalut perustuvat muokattuihin nukleaaseihin, jotka koostuvat sekvenssispesifisistä sitoutumisdomeeneista ja epäspesifisistä DNA:n katkaisumoduuleista. ZFN, TALEN ja CRISPR ovat kolmenlaisia geenien muokkaustekniikoita. ZEN ja TALEN ovat ihmisen luomia järjestelmiä, kun taas CRISPR on luonnollinen järjestelmä, jota esiintyy bakteereissa. Kaikki kolme järjestelmää tunnistavat sekvenssit ja pilkkovat kohde-DNA:n. Sinkkisorminukleaasit koostuvat sinkkisormidomeenista ja Fok1-endonukleaasista. TALEN-solut koostuvat bakteerien TALE-proteiinista ja Fok1-endonukleaasista. CRISPR koostuu kahdesta RNA:sta (trans-aktivoiva crRNA ja yksi ohjaus-RNA).
Mikä on ZFN?
ZFN on sinkkisormen nukleaaseihin perustuva geeninmuokkaustyökalu. Sinkkisorminukleaasit ovat kimeerisiä nukleaaseja, jotka koostuvat sekvenssispesifisistä DNA:ta sitovista domeeneista ja epäspesifisistä DNA:ta pilkkovista domeeneista FokI-restriktioendonukleaasista. Tämä on ihmisen tekemä genomin muokkaustekniikka, joka mahdollistaa laajan valikoiman geenimuunnoksia indusoimalla kaksijuosteisia katkoksia DNA:ssa.
Kuva 01: ZFN
ZFN on tärkeä työkalu tehtäessä kohdennettuja muutoksia kasveihin ja useisiin viljelykasveihin. Se mahdollistaa arvokkaiden ominaisuuksien sisällyttämisen kasveihin. Lisäksi ZFN:llä on terapeuttista potentiaalia, koska se pystyy suorittamaan tarkan geneettisen muuntelun oireiden poistamiseksi tehokkaasti.
Mikä on TALEN?
Transkriptioaktivaattorin k altaiset nukleaasit (TALEN) on geeninmuokkaustyökalu, joka perustuu ZFN:n k altaisiin kimeerisiin nukleaaseihin. Se on myös ihmisen tekemä genominmuokkaustekniikka. TALEN indusoi geenimuutoksia indusoimalla kaksijuosteisia katkoksia DNA:ssa. TALENit koostuvat sekvenssispesifisistä DNA:ta sitovista domeeneista, jotka on fuusioitu epäspesifiseen DNA:n katkaisumoduuliin. Siksi siinä on FokI-katkaisudomeeneja ja DNA:ta sitovia domeeneja, jotka ovat peräisin TALE-proteiineista.
Kuva 02: TALEN
TALE-proteiineja esiintyy luonnollisesti Xanthomonas-bakteerisuvussa. Nämä proteiinit sisältävät DNA:ta sitovia domeeneja, jotka koostuvat sarjasta 33-35 aminohapon toistodomeeneja. Yksi TALENin suurimmista eduista ZFN:ään verrattuna on se, että DNA:n sitoutumisdomeenin sitoutumisspesifisyyttä voidaan muuttaa TALENissa tekemällä muutoksia 33-34 aminohapon toistoon.
Mikä on CRISPR?
CRISPR on lyhenne sanoista Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats. Se on luonnollinen RNA-pohjainen puolustusmekanismi, joka suoritetaan bakteereissa. Itse asiassa se on genomin muokkausmekanismi, jota käytetään erityisesti viruksia vastaan. Virus tai vieras hyökkääjä voi aktivoida tämän järjestelmän bakteereissa. CRISPR toimii yhdessä CRISPR:ään liittyvän proteiinin (Cas9) kanssa.
CRISPR koostuu kahdesta RNA:sta: trans-aktivoivasta crRNA:sta ja yhdestä ohjaus-RNA:sta. Siksi CRISPR:n tunnistaminen riippuu molemmista näistä RNA:ista. Kun virus-DNA saapuu bakteerisoluun, CRISPR-lokus tuottaa ohjaus-RNA:ta, joka saattaa Cas-proteiinit saavuttamaan ja sitoutumaan virus-DNA:han ja pilkkoutumaan tietyssä paikassa. Kun virus-DNA on pilkottu, se muuttuu inaktiiviseksi patogeenisen DNA:n hiljentymisen vuoksi. Näin ollen CRISPR-järjestelmä vangitsee, pilkkoo ja inaktivoi viruksia Cas-proteiinien avulla.
Kuva 03: CRISPR/Cas9
CRISPR/Cas9:ää käytetään genomin muokkausjärjestelmänä. Se on uusinta tekniikkaa. Tämä tekniikka on hyvin yksinkertainen, tehokas ja kustannustehokas verrattuna muihin genomin muokkaustekniikoihin. Verrattuna ZFN:ään ja TALENiin, CRISPR/Cas9-järjestelmä on tehokas työkalu kohdistettujen genomimuutosten indusoinnissa.
Mitä yhtäläisyyksiä ZFN TALENin ja CRISPR:n välillä on?
- ZFN, TALEN ja CRISPR ovat geeninmuokkaustekniikoita.
- Kaikki kolme työkalua ovat lupaavia tekniikoita monien sairauksien taustalla olevien geneettisten syiden korjaamisessa.
- Niissä on kuitenkin kohdistusrajoituksia, epätäydellistä spesifisyyttä ja geenikohdistusta.
- Kaikki kolme järjestelmää voivat aiheuttaa kaksisäikeen katkeamista.
Mitä eroa on ZFN TALENin ja CRISPR:n välillä?
ZFN on geeninmuokkaustekniikka, joka perustuu sinkkisormen nukleaaseihin, kun taas TALEN on geeninmuokkaustekniikka, joka perustuu bakteerien TALE-proteiinista ja Fok1-endonukleaasista koostuviin fuusioproteiineihin, ja CRISPR on luonnollinen RNA-pohjainen bakteerien puolustusmekanismi, jota ohjataan. kahden tyyppisen RNA:n ja siihen liittyvien Cas-proteiinien avulla. Joten tämä on avainero ZFN TALENin ja CRISPR:n välillä.
Alla olevassa infografiassa luetellaan ZFN TALENin ja CRISPR:n väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – ZFN vs TALEN vs CRISPR
ZFN, TALEN ja CRISPR ovat geeninmuokkaustekniikoita. CRISPR on uusin teknologia, joka osoittaa parempaa tehokkuutta, toteutettavuutta ja monikäyttöistä kliinistä sovellusta. Sekä ZFN että TALEN ovat ihmisen keinotekoisia työkaluja, kun taas CRISPR on bakteerien puolustusmekanismi. Sekä ZFN että TALEN ovat muokattuja nukleaaseja. CRISPR koostuu kahdesta RNA-tyypistä, jotka liittyvät Cas-proteiineihin. Näin ollen tämä on yhteenveto ZFN TALENin ja CRISPR:n välisestä erosta.
