Η βασική διαφορά μεταξύ CRISPR και CRISPR Cas9 είναι ότι το CRISPR (ομαδοποιημένη τακτικά διακεκομμένη σύντομη παλινδρομική επανάληψη) είναι ένας φυσικά προκαρυωτικός μηχανισμός ανοσολογικής άμυνας ενώ το CRISPR cas9 είναι μια νουκλεάση Cas9 καθοδηγούμενη από RNA που αποτελεί μέρος της προσαρμοστικής CRISPR ανοσοποιητικό σύστημα.
Το CRISPR είναι ένα αντιικό αμυντικό ανοσοποιητικό σύστημα που βρίσκεται σε βακτήρια και αρχαία. Είναι μια οικογένεια αλληλουχιών DNA που βρίσκονται στο βακτηριακό γονιδίωμα. Αποτελείται από διαχωριστικές αλληλουχίες που προέρχονται από θραύσματα DNA βακτηριοφάγων που τους είχαν μολύνει προηγουμένως. Σε επόμενες ιογενείς λοιμώξεις, τα βακτήρια χρησιμοποιούν αυτές τις αλληλουχίες για να καταστρέψουν το ιικό DNA. Οι αλληλουχίες CRISPR έχουν σύντομες παλινδρομικές επαναλήψεις και αλληλουχίες διαχωρισμού. Επιπλέον, οι επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες διαχωριστικού CRISPR συχνά έχουν συσχετισμένα γονίδια που κωδικοποιούν τις πρωτεΐνες Cas. Το Cas9 είναι μια καθοδηγούμενη από RNA ενδονουκλεάση. Μαζί με τις αλληλουχίες CRISPR, η πρωτεΐνη Cas9 δρα ως προσαρμοστικό ανοσοποιητικό σύστημα στα βακτήρια ενάντια στους βακτηριοφάγους.
Τι είναι το CRISPR;
Το CRISPR σημαίνει Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Είναι ένα σύμπλεγμα αλληλουχιών DNA που βρίσκονται στο βακτηριακό γονιδίωμα. Λειτουργεί ως ένας φυσικός αμυντικός μηχανισμός στα βακτήρια και εντοπίστηκε για πρώτη φορά στο E. coli. Στα βακτήρια, δρα ως προσαρμοστική ανοσολογική προστασία, ειδικά έναντι των βακτηριοφάγων. Επομένως, είναι ένας μηχανισμός συγκεκριμένης ακολουθίας.
Εικόνα 01: CRISPR
Το σύστημα CRISPR περιέχει αρκετές αλληλουχίες επανάληψης DNA με σύντομο τμήμα. Αυτές οι επαναλήψεις είναι παλινδρομικές, έχουν την ίδια ακολουθία βάσεων όταν διαβάζουμε από 5' έως 3' ενώ η άλλη δίνει την ίδια ακολουθία όταν διαβάζει από 3' έως 5'. Επιπλέον, οι επαναλήψεις είναι ίδιες. Βρίσκονται ανάμεσα σε σύντομες αλληλουχίες DNA που δεν είναι πανομοιότυπες. Αλλά αυτές οι αλληλουχίες διαχωριστικού DNA είναι παρόμοιες ή ταιριάζουν με το DNA ξένου βακτηριοφάγου. Τα γονίδια που σχετίζονται με το CRISPR είναι γνωστά ως γονίδια που σχετίζονται με το CRISPR ή γονίδια Cas. Τα γονίδια Cas κωδικοποιούν τις πρωτεΐνες Cas που είναι ελικάσες ή νουκλεάσες. Οι ελικάσες ξετυλίγουν το DNA ενώ οι νουκλεάσες κόβουν το DNA. Συνολικά, όταν εξετάζουμε το CRISPR, είναι ένα ανοσοποιητικό σύστημα βακτηρίων που δρα ενάντια στους βακτηριοφάγους (βακτήρια που μολύνουν ιούς).
Τι είναι το CRISPR Cas9;
Η πρωτεΐνη 9 που σχετίζεται με το Cas9 ή το CRISPR είναι μια βακτηριακή ενδονουκλεάση καθοδηγούμενη από RNA. Επομένως, είναι ένα ένζυμο που αναγνωρίζει και κόβει το DNA-στόχο (ιδιαίτερα το DNA βακτηριοφάγου) συμπληρωματικό προς το RNA-οδηγό. Πραγματοποιεί ειδική διάσπαση του κλώνου. Η πρωτεΐνη Cas9 κωδικοποιείται από ένα γονίδιο που σχετίζεται με το CRISPR. Το CRISPR cas9 είναι το κατευθυνόμενο από RNA σύστημα νουκλεάσης CRISPR-Cas9 που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μια προγραμματιζόμενη από RNA πλατφόρμα στόχευσης και επεξεργασίας DNA για επεξεργασία γονιδιώματος, μεταγραφική διαταραχή, επιγενετική διαμόρφωση και απεικόνιση γονιδιώματος. Αυτό το σύστημα CRISPR cas9 είναι πολύ δημοφιλές στα τρέχοντα συστήματα επεξεργασίας γονιδιώματος.
Εικόνα 02: CRISPR Cas9
Προς το παρόν, το σύστημα CRISPR/Cas9 χρησιμοποιείται για την αλλαγή ή την τροποποίηση του γονιδιώματος των θηλαστικών είτε με καταστολή μεταγραφής είτε με ενεργοποίηση. Τα κύτταρα των θηλαστικών μπορούν να ανταποκριθούν σε θραύσματα DNA που προκαλούνται από το CRISPR/Cas9 υιοθετώντας έναν μηχανισμό επιδιόρθωσης. Μπορεί να γίνει είτε με τη μέθοδο μη ομόλογης σύνδεσης άκρου (NHEJ) είτε με επισκευή κατευθυνόμενη από ομολογία (HDR). Και οι δύο αυτοί μηχανισμοί επισκευής πραγματοποιούνται με την εισαγωγή σπασίματος διπλού κλώνου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την επεξεργασία γονιδίων θηλαστικών. Το NHEJ μπορεί να οδηγήσει σε κατάλυση γονιδιακών μεταλλάξεων και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να δημιουργήσει αποτελέσματα απώλειας λειτουργίας. Το HDR μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εισαγωγή συγκεκριμένων σημειακών μεταλλάξεων ή την εισαγωγή τμημάτων DNA διαφορετικού μήκους. Επί του παρόντος, το σύστημα CRISPR/ Cas χρησιμοποιείται στους τομείς των θεραπευτικών, βιοϊατρικών, γεωργικών και ερευνητικών εφαρμογών.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ του CRISPR και του CRISPR Cas9;
- Το Cas9 είναι μέρος του συστήματος CRISPR Cas.
- Το σύστημα Crisper cas9 είναι ένα ανοσοποιητικό σύστημα που βρίσκεται φυσικά στα βακτήρια.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ CRISPR και CRISPR Cas9;
Το CRISPR είναι ένα σύμπλεγμα αλληλουχιών DNA που βρίσκονται στο βακτηριακό γονιδίωμα και λειτουργεί ως φυσικό αμυντικό σύστημα κατά των βακτηριοφάγων. Αποτελείται από τακτικά διακεκομμένες σύντομες παλινδρομικές επαναλήψεις, διαχωριστές και συναφή γονίδια. Αντίθετα, το cas9 είναι μια πρωτεΐνη 9 που σχετίζεται με το CRISPR, η οποία είναι ένα ένζυμο ενδονουκλεάσης που καθοδηγείται από RNA. Αναγνωρίζει και διασπά διπλούς κλώνους DNA ιών. Στην πραγματικότητα, είναι μέρος του αμυντικού συστήματος CRISPR. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ CRISPR και CRISPR cas9.
Σύνοψη – CRISPR vs CRISPR Cas9
Το σύστημα CRISPR Cas είναι ένα σύστημα μικροβιακής άμυνας. Το CRISPR είναι ένα σύμπλεγμα αλληλουχιών DNA που αποτελείται από παλινδρομικές σύντομες επαναλήψεις, αλληλουχίες διαχωρισμού και σχετιζόμενα γονίδια. Η Cas9 είναι μια πρωτεΐνη Cas η οποία είναι μια καθοδηγούμενη από RNA ενδονουκλεάση. Το CRISPR και η πρωτεΐνη Cas9 δημιουργούν ένα ανοσοποιητικό σύστημα που δρα ενάντια στις λοιμώξεις από βακτηριοφάγους στα βακτήρια. Η πρωτεΐνη Cas9 είναι σε θέση να διασπά το ξένο ιικό DNA και να τα διαταράσσει. Το CrRNA καθοδηγεί το cas9 να αναγνωρίσει το DNA του ιού. Επομένως, το σύστημα CRISPR cas9 είναι ένα φυσικό ανοσοποιητικό σύστημα που βρίσκεται στα βακτήρια έναντι των ιών. Έτσι, αυτή είναι η περίληψη της διαφοράς μεταξύ CRISPR και CRISPR cas9.
