Galvenā atšķirība starp ZFN TALEN un CRISPR ir tāda, ka ZFN ir cilvēka radīta gēnu rediģēšanas tehnika, kuras pamatā ir cinka pirkstu nukleāzes, kas sastāv no cinka pirksta domēna un Fok1 endonukleāzes domēna. Tikmēr TALEN ir cilvēka radīta gēnu rediģēšanas tehnika, kuras pamatā ir saplūšanas proteīni, kas sastāv no baktēriju TALE proteīna un Fok1 endonukleāzes, un CRISPR ir dabisks RNS balstīts baktēriju aizsardzības mehānisms, ko virza divu veidu RNS un saistītie Cas proteīni.
Gēnu rediģēšanas rīki ir balstīti uz inženierijas nukleāzēm, kas sastāv no secībai specifiskiem saistošiem domēniem un nespecifiskiem DNS šķelšanās moduļiem. ZFN, TALEN un CRISPR ir trīs veidu gēnu rediģēšanas metodes. ZEN un TALEN ir cilvēka radītas sistēmas, savukārt CRISPR ir dabiska sistēma, kas sastopama baktērijās. Visas trīs sistēmas atpazīst sekvences un šķeļ mērķa DNS. Cinka pirkstu nukleāzes sastāv no cinka pirksta domēna un Fok1 endonukleāzes. TALEN sastāv no baktēriju TALE proteīna un Fok1 endonukleāzes. CRISPR sastāv no divām RNS (trans-aktivējošās crRNS un vienas vadošās RNS).
Kas ir ZFN?
ZFN ir gēnu rediģēšanas rīks, kura pamatā ir cinka pirksta nukleāzes. Cinka pirkstu nukleāzes ir himēriskas nukleāzes, kas sastāv no secībai specifiskiem DNS saistošiem domēniem un nespecifiskiem DNS šķelšanas domēniem no FokI restrikcijas endonukleāzes. Šī ir cilvēka radīta genoma rediģēšanas tehnoloģija, kas nodrošina plašu gēnu modifikāciju klāstu, izraisot DNS divvirzienu pārtraukumus.
Attēls 01: ZFN
ZFN ir svarīgs rīks, ieviešot mērķtiecīgas izmaiņas augos un vairākās kultūraugu sugās. Tas ļauj iestrādāt augos vērtīgas īpašības. Turklāt ZFN ir terapeitisks potenciāls, jo tas spēj veikt precīzu ģenētisko modifikāciju, lai efektīvi novērstu simptomus.
Kas ir TALEN?
Transkripcijas aktivatoram līdzīgas nukleāzes (TALEN) ir gēnu rediģēšanas rīks, kura pamatā ir ZFN līdzīgas himēriskās nukleāzes. Tā ir arī cilvēka radīta genoma rediģēšanas tehnoloģija. TALEN inducē gēnu modifikāciju, izraisot DNS divvirzienu pārtraukumus. TALEN sastāv no secībai specifiskiem DNS saistošiem domēniem, kas sapludināti ar nespecifisku DNS šķelšanās moduli. Tāpēc tai ir FokI šķelšanās domēni un DNS saistošie domēni, kas iegūti no TALE proteīniem.
2. attēls: TALEN
TALE proteīni dabiski sastopami Xanthomonas baktēriju ģintī. Šie proteīni satur DNS saistošos domēnus, kas sastāv no 33-35 aminoskābju atkārtošanās domēnu sērijas. Viena no galvenajām TALEN priekšrocībām salīdzinājumā ar ZFN ir tā, ka DNS saistošā domēna saistīšanās specifiku var mainīt TALEN, veicot modifikācijas 33-34 aminoskābju atkārtojumos.
Kas ir CRISPR?
CRISPR apzīmē grupētus regulējošus starplaikus īsus palindromiskus atkārtojumus. Tas ir dabisks uz RNS balstīts aizsardzības mehānisms, kas tiek īstenots baktērijās. Faktiski tas ir genoma rediģēšanas mehānisms, ko īpaši izmanto pret vīrusiem. Vīruss vai svešs iebrucējs var aktivizēt šo sistēmu baktērijās. CRISPR darbojas kopā ar ar CRISPR saistīto proteīnu (Cas9).
CRISPR sastāv no divām RNS: trans-aktivējošās crRNS un vienas vadošās RNS. Tāpēc CRISPR atpazīšana ir atkarīga no abām šīm RNS. Kad vīrusa DNS nonāk baktēriju šūnā, CRISPR lokuss ražo vadošo RNS, kas pavada Cas proteīnus, lai tie sasniegtu un saistīties ar vīrusa DNS un sadalītos noteiktā vietā. Kad vīrusa DNS ir sadalīta, tā kļūst neaktīva, jo tiek apklusināta patogēnā DNS. Tādējādi CRISPR sistēma uztver, šķeļ un inaktivē vīrusus ar Cas proteīnu palīdzību.
03. attēls: CRISPR/Cas9
CRISPR/Cas9 tiek izmantota kā genoma rediģēšanas sistēma. Tā ir jaunākā tehnoloģija. Šī tehnoloģija ir ļoti vienkārša, efektīva un rentabla salīdzinājumā ar citām genoma rediģēšanas metodēm. Salīdzinot ar ZFN un TALEN, CRISPR/Cas9 sistēma ir efektīvs līdzeklis mērķtiecīgu genoma izmaiņu ierosināšanai.
Kādas ir līdzības starp ZFN TALEN un CRISPR?
- ZFN, TALEN un CRISPR ir gēnu rediģēšanas metodes.
- Visi trīs instrumenti būs daudzsološi paņēmieni daudzu slimību ģenētisko cēloņu novēršanai.
- Tomēr tie uzrāda ierobežojumus mērķauditorijas atlasē, nepilnīgu specifiku un gēnu mērķauditorijas atlasi.
- Visas trīs sistēmas var izraisīt divvirzienu pārtraukumus.
Kāda ir atšķirība starp ZFN TALEN un CRISPR?
ZFN ir gēnu rediģēšanas tehnika, kuras pamatā ir cinka pirkstu nukleāzes, savukārt TALEN ir gēnu rediģēšanas tehnika, kuras pamatā ir saplūšanas proteīni, kas sastāv no baktēriju TALE proteīna un Fok1 endonukleāzes, un CRISPR ir dabisks uz RNS balstīts baktēriju aizsardzības mehānisms, kas tiek virzīts. divu veidu RNS un saistītie Cas proteīni. Tātad šī ir galvenā atšķirība starp ZFN TALEN un CRISPR.
Tālāk esošajā infografikā tabulas veidā ir norādītas atšķirības starp ZFN TALEN un CRISPR, lai veiktu salīdzināšanu.
Kopsavilkums - ZFN vs TALEN vs CRISPR
ZFN, TALEN un CRISPR ir gēnu rediģēšanas tehnoloģijas. CRISPR ir jaunākā tehnoloģija, kas parāda labāku efektivitāti, iespējamību un daudzfunkcionālu klīnisko pielietojumu. Gan ZFN, gan TALEN ir mākslīgi mākslīgi instrumenti, savukārt CRISPR ir baktēriju aizsardzības mehānisms. Gan ZFN, gan TALEN ir inženierijas nukleāzes. CRISPR sastāv no diviem RNS tipiem, kas saistīti ar Cas proteīniem. Tādējādi šis ir kopsavilkums par atšķirību starp ZFN TALEN un CRISPR.
