Kluczowa różnica między crRNA tracrRNA i gRNA polega na tym, że crRNA jest jednym z dwóch typów RNA CRISPR, który jest komplementarny do docelowej sekwencji DNA, podczas gdy tracrRNA jest drugim typem RNA CRISPR, który służy jako rusztowanie wiążące dla nukleazy Cas i gRNA jest jednym z dwóch głównych elementów systemu bakterii i archeonów CRISPR-Cas9, który rozpoznaje docelowe DNA i kieruje białkami Cas do dwuniciowych pęknięć w docelowym DNA.
CRISPR oznacza skupione regularne, przeplatane krótkie powtórzenia palindromiczne. Jest to jeden z układów odpornościowych bakterii i archeonów. Bakterie i archeony wykorzystują ten system do ochrony przed patogenami wirusowymi. Jest to jeden z najbardziej zadziwiających mechanizmów, które wiążą się z udaną modyfikacją genetyczną. Mechanizm ten (CRISPR-Cas9) jest wykorzystywany jako nowe narzędzie do edycji genów w biotechnologii. Przyniósł nowe postępy w biotechnologii, zwłaszcza w dziedzinie inżynierii genetycznej.
Istnieją dwa główne elementy systemu CRISPR-Cas9. Są to przewodnie nukleazy RNA (gRNA) i CRISPR (Cas). Przewodnik RNA to specyficzna sekwencja RNA, która kieruje białkami Cas do cięcia docelowego DNA. Przewodnik RNA składa się z dwóch rodzajów RNA. Są to crispr RNA (crRNA) i tracrRNA. Nukleazy związane z CRISPR (Cas) to niespecyficzne endonukleazy, które powodują dwuniciowe pęknięcia w docelowym DNA. Dokonując dwuniciowych pęknięć w docelowym DNA, bakterie i archeony kierują swoimi endogennymi mechanizmami naprawy w celu inaktywacji wirusowego DNA.
Co to jest crRNA?
crRNA lub Crispr RNA to jeden z dwóch typów kierującego RNA. Strukturalnie jest to sekwencja 17-20 nukleotydów. Najcenniejszą cechą crRNA jest to, że jest komplementarna do docelowego DNA. Dlatego crRNA pasuje do sekwencji wirusowego DNA. Specyficzność systemu CRISPR-Cas 9 zależy od crRNA. W bakteriach crRNA istnieje w fuzji z sekwencją tracrRNA, która jest drugim rodzajem RNA CRISPR. Produkcja cRNA jest wyzwalana przez ponowną ekspozycję bakterii na wirusa. Po odsłonięciu zachodzi transkrypcja genu kodującego crRNA. Następnie uruchamia się mechanizm obronny przed wirusem.
Rysunek 01: System CRISPR-Cas9
Co to jest tracrRNA?
Trans-aktywujący crRNA lub tracrRNA jest drugą częścią kierującego RNA lub CRISPR RNA. Jest wymawiany jako znacznik RNA. tracrRNA służy jako rusztowanie wiążące dla białka endonukleazy Cas9. Innymi słowy, tracrRNA działa jako uchwyt prowadzący Cas9 w kierunku docelowego DNA. Strukturalnie tracrRNA ma 42 nukleotydy. Istnieje w połączeniu z crRNA.
Co to jest gRNA?
Przewodnik RNA lub gRNA jest jednym z dwóch głównych elementów układu odpornościowego CRISPR-Cas9. Jest to specyficzna sekwencja RNA złożona z dwóch elementów: crRNA i tracrRNA. gRNA rozpoznaje docelowy DNA i kieruje białkami Cas do dwuniciowych pęknięć w docelowym DNA. W tym celu crRNA składa się z komplementarnej sekwencji docelowego DNA, podczas gdy tracrRNA kieruje białkami Cas działając jako uchwyt.
Rysunek 02: gRNA
Zaprojektowanie prawidłowego gRNA jest kluczowym krokiem w narzędziu do edycji genów CRISPR-Cas9. Dlatego sukces i wydajność edycji systemu CRISPR zależą od prawidłowej sekwencji gRNA. gRNA może ulegać ekspresji w komórkach z transfekowanego plazmidu. Kiedy sklonowane plazmidy są wprowadzane do komórek, komórki gospodarza wytwarzają gRNA. Najczęściej generowane gRNA zawiera 100 par zasad.
Jakie są podobieństwa między crRNA tracrRNA a gRNA?
- crRNA, tracrRNA i gRNA to sekwencje RNA występujące w bakteriach i archeonach.
- Wszystkie należą do systemu CRISPR.
- gRNA składa się z crRNA i tracrRNA.
- Są zaangażowane w rozpoznawanie DNA bakteriofaga i kierowanie endonukleazami w kierunku docelowego DNA.
- Dlatego wszystkie trzy typy RNA są zaangażowane w kierowanie nukleazą Cas9 w celu tworzenia dwuniciowych pęknięć w inwazji obcych materiałów genetycznych.
- Sukces eksperymentu CRISPR zależy od wszystkich trzech typów RNA.
Jaka jest różnica między crRNA tracrRNA a gRNA?
crRNA jest częścią gRNA CRISPR, która jest komplementarna do docelowego DNA, podczas gdy tracrRNA jest drugą częścią gRNA, która służy jako rusztowanie wiążące dla nukleazy Cas.gRNA jest kombinacją crRNA i tracrRNA i jest jednym z dwóch składników systemu CRISPR-Cas9, który rozpoznaje docelowy DNA i kieruje nukleazami w celu wykonania dwuniciowych pęknięć w docelowym DNA. Jest to więc kluczowa różnica między crRNA tracrRNA a gRNA.
Poniższa tabela podsumowuje różnicę między crRNA tracrRNA a gRNA.
Podsumowanie – crRNA vs tracrRNA vs gRNA
System CRISPR-Cas9 to układ odpornościowy bakterii i archeonów. Ten system jest używany jako narzędzie do edycji genów w biotechnologii. CRISPR składa się z dwóch rodzajów RNA, a mianowicie RNA CRISPR (crRNA) i RNA CRISPR transaktywującego (tracrRNA). Są one określane zbiorczo jako guideRNA lub gRNA. Ten RNA rozpoznaje docelowe sekwencje atakujących patogenów i kieruje endonukleazami do dwuniciowych pęknięć w docelowym DNA. Po dwuniciowych pęknięciach w obcym materiale genetycznym, endogenny mechanizm naprawy (łączenie niehomologicznych końców; NHEJ) inaktywuje obcy DNA poprzez wprowadzenie mutacji. Tak więc podsumowuje to różnicę między crRNA tracrRNA a gRNA.
