Η βασική διαφορά μεταξύ crRNA tracrRNA και gRNA είναι ότι το crRNA είναι ένας από τους δύο τύπους RNA του CRISPR, το οποίο είναι συμπληρωματικό της αλληλουχίας DNA στόχου, ενώ το tracrRNA είναι ο δεύτερος τύπος RNA του CRISPR, που χρησιμεύει ως ένα ικρίωμα δέσμευσης για τη νουκλεάση Cas και το gRNA είναι ένα από τα δύο κύρια συστατικά του συστήματος CRISPR-Cas9 των βακτηρίων και των αρχαίων που αναγνωρίζει το DNA-στόχο και καθοδηγεί τις πρωτεΐνες Cas να κάνουν θραύσματα διπλής αλυσίδας στο DNA στόχο.
Το CRISPR σημαίνει ομαδοποιημένες κανονικές διάσπαρτες σύντομες παλινδρομικές επαναλήψεις. Είναι ένα από τα ανοσοποιητικά συστήματα στα βακτήρια και τα αρχαία. Τα βακτήρια και τα αρχαία χρησιμοποιούν αυτό το σύστημα για να προστατευτούν από ιικούς παθογόνους παράγοντες. Είναι ένας από τους πιο εκπληκτικούς μηχανισμούς που περιλαμβάνει μια επιτυχημένη γενετική τροποποίηση. Αυτός ο μηχανισμός (CRISPR-Cas9) χρησιμοποιείται ως νέο εργαλείο γονιδιακής επεξεργασίας στη Βιοτεχνολογία. Έχει φέρει νέες προόδους στη βιοτεχνολογία, ειδικά στον τομέα της γενετικής μηχανικής.
Υπάρχουν δύο κύρια στοιχεία του συστήματος CRISPR-Cas9. Είναι νουκλεάσες οδηγού RNA (gRNA) και νουκλεάσες που σχετίζονται με CRISPR (Cas). Το οδηγό RNA είναι μια συγκεκριμένη αλληλουχία RNA που καθοδηγεί τις πρωτεΐνες Cas να διασπάσουν το DNA στόχο. Το RNA οδηγός αποτελείται από δύο τύπους RNA. Είναι το crispr RNA (crRNA) και το tracrRNA. Οι νουκλεάσες που σχετίζονται με το CRISPR (Cas) είναι μη ειδικές ενδονουκλεάσες που κάνουν θραύσματα διπλής αλυσίδας στο DNA στόχο. Κάνοντας θραύσματα διπλού κλώνου στο DNA-στόχο, τα βακτήρια και τα αρχαία κατευθύνουν τους ενδογενείς μηχανισμούς επιδιόρθωσης τους για να απενεργοποιήσουν το ιικό DNA.
Τι είναι το crRNA;
Το crRNA ή το Crispr RNA είναι ένας από τους δύο τύπους οδηγού RNA. Δομικά, είναι μια αλληλουχία 17-20 νουκλεοτιδίων. Το πιο πολύτιμο χαρακτηριστικό του crRNA είναι ότι είναι συμπληρωματικό με το DNA στόχο. Επομένως, το crRNA ταιριάζει με την αλληλουχία DNA του ιού. Η ειδικότητα του συστήματος CRISPR-Cas 9 εξαρτάται από το crRNA. Στα βακτήρια, το crRNA υπάρχει συγχωνευμένο με την ακολουθία tracrRNA, η οποία είναι ο δεύτερος τύπος RNA CRISPR. Η παραγωγή crRNA πυροδοτείται από την επανέκθεση βακτηρίων σε έναν ιό. Όταν εκτίθεται, λαμβάνει χώρα μεταγραφή του γονιδίου που κωδικοποιεί το crRNA. Στη συνέχεια, ξεκινά ο αμυντικός μηχανισμός ενάντια στον ιό.
Εικόνα 01: Σύστημα CRISPR-Cas9
Τι είναι tracrRNA;
Trans-ενεργοποιητικό crRNA ή tracrRNA είναι το δεύτερο μέρος του οδηγού RNA ή του CRISPR RNA. Προφέρεται ως ιχνηθέτης RNA. Το tracrRNA χρησιμεύει ως συνδετικό ικρίωμα για την πρωτεΐνη ενδονουκλεάσης Cas 9. Με άλλα λόγια, το tracrRNA λειτουργεί ως λαβή για την καθοδήγηση του Cas9 προς το DNA-στόχο. Δομικά, το tracrRNA έχει 42 νουκλεοτίδια. Υπάρχει σε συνδυασμό με crRNA.
Τι είναι το gRNA;
Το Ο οδηγός RNA ή gRNA είναι ένα από τα δύο κύρια συστατικά του ανοσοποιητικού συστήματος CRISPR-Cas9. Είναι μια συγκεκριμένη αλληλουχία RNA που αποτελείται από δύο στοιχεία: crRNA και tracrRNA. Το gRNA αναγνωρίζει το DNA-στόχο και κατευθύνει τις πρωτεΐνες Cas να κάνουν θραύσματα διπλής αλυσίδας στο DNA στόχο. Για να γίνει αυτό, το crRNA αποτελείται από μια συμπληρωματική αλληλουχία DNA στόχου, ενώ το tracrRNA καθοδηγεί τις πρωτεΐνες Cas που λειτουργούν ως λαβή.
Εικόνα 02: gRNA
Ο σχεδιασμός του σωστού gRNA είναι ένα κρίσιμο βήμα στο εργαλείο γονιδιακής επεξεργασίας CRISPR-Cas9. Επομένως, η επιτυχία και η αποτελεσματικότητα επεξεργασίας του συστήματος CRISPR εξαρτώνται από τη σωστή αλληλουχία του gRNA. Το gRNA μπορεί να εκφραστεί σε κύτταρα από ένα επιμολυσμένο πλασμίδιο. Όταν τα κλωνοποιημένα πλασμίδια εισάγονται στα κύτταρα, τα κύτταρα ξενιστές δημιουργούν gRNA. Το πιο συχνά παραγόμενο gRNA περιλαμβάνει 100 ζεύγη βάσεων.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ crRNA tracrRNA και gRNA;
- crRNA, tracrRNA και gRNA είναι αλληλουχίες RNA που βρίσκονται σε βακτήρια και αρχαία.
- Ανήκουν όλα στο σύστημα CRISPR.
- Το gRNA παράγεται από crRNA και tracrRNA.
- Συμμετέχουν στην αναγνώριση του DNA του βακτηριοφάγου και στην καθοδήγηση των ενδονουκλεασών προς το DNA στόχο.
- Επομένως, και οι τρεις τύποι RNA εμπλέκονται στην κατεύθυνση της νουκλεάσης Cas9 ώστε να κάνει θραύσματα διπλού κλώνου σε εισβάλλοντα ξένα γενετικά υλικά.
- Η επιτυχία του πειράματος CRISPR εξαρτάται και από τους τρεις τύπους RNA.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ crRNA tracrRNA και gRNA;
Το crRNA είναι ένα μέρος του gRNA του CRISPR που είναι συμπληρωματικό του DNA στόχου, ενώ το tracrRNA είναι το δεύτερο μέρος του gRNA, το οποίο χρησιμεύει ως συνδετικό ικρίωμα για τη νουκλεάση Cas. Το gRNA είναι ο συνδυασμός crRNA και tracrRNA και είναι ένα από τα δύο συστατικά του συστήματος CRISPR-Cas9, το οποίο αναγνωρίζει το DNA-στόχο και καθοδηγεί τις νουκλεάσες για να κάνουν σπασίματα διπλής αλυσίδας στο DNA στόχο. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ crRNA tracrRNA και gRNA.
Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ crRNA tracrRNA και gRNA.
Σύνοψη – crRNA vs tracrRNA vs gRNA
Το σύστημα CRISPR-Cas9 είναι ένα ανοσοποιητικό σύστημα βακτηρίων και αρχαίων. Αυτό το σύστημα χρησιμοποιείται ως εργαλείο γονιδιακής επεξεργασίας στη Βιοτεχνολογία. Το CRISPR αποτελείται από δύο τύπους RNA, δηλαδή το CRISPR RNA (crRNA) και το διαενεργοποιητικό CRISPR RNA (tracrRNA). Είναι συλλογικά γνωστά ως guideRNA ή gRNA. Αυτό το RNA αναγνωρίζει τις αλληλουχίες-στόχους των εισβολέων παθογόνων και καθοδηγεί τις ενδονουκλεάσες για να κάνουν θραύσματα διπλής αλυσίδας στο DNA στόχο. Μόλις γίνουν θραύσματα διπλού κλώνου στο ξένο γενετικό υλικό, ο ενδογενής μηχανισμός επιδιόρθωσης (μη ομόλογη σύνδεση άκρου, NHEJ) απενεργοποιεί το ξένο DNA εισάγοντας μεταλλάξεις. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ crRNA tracrRNA και gRNA.
