Ključna razlika med crRNA tracrRNA in gRNA je, da je crRNA ena od dveh vrst RNA CRISPR, ki je komplementarna ciljnemu zaporedju DNA, medtem ko je tracrRNA druga vrsta RNA CRISPR, ki služi kot vezni ogrodje za nukleazo Cas in gRNA je ena od dveh glavnih komponent sistema CRISPR-Cas9 bakterij in arhej, ki prepozna ciljno DNA in usmerja proteine Cas, da naredijo dvoverižne prekinitve v ciljni DNA.
CRISPR pomeni gruče pravilnih vmesnih kratkih palindromskih ponovitev. Je eden od imunskih sistemov pri bakterijah in arhejah. Bakterije in arheje uporabljajo ta sistem za zaščito pred virusnimi patogeni. Gre za enega najbolj osupljivih mehanizmov, ki vključuje uspešno gensko modifikacijo. Ta mehanizem (CRISPR-Cas9) se uporablja kot novo orodje za urejanje genov v biotehnologiji. Prinesel je nov napredek v biotehnologijo, zlasti na področju genskega inženiringa.
Obstajata dve glavni komponenti sistema CRISPR-Cas9. So vodilne RNA (gRNA) in nukleaze, povezane s CRISPR (Cas). Vodilna RNA je specifično zaporedje RNA, ki usmerja proteine Cas k cepljenju ciljne DNA. Vodilna RNA je sestavljena iz dveh vrst RNA. To sta crispr RNA (crRNA) in tracrRNA. Nukleaze, povezane s CRISPR (Cas), so nespecifične endonukleaze, ki naredijo dvoverižne prekinitve v ciljni DNA. S pretrganjem dvojne verige v ciljni DNK bakterije in arheje usmerijo svoje endogene popravljalne mehanizme, da inaktivirajo virusno DNK.
Kaj je crRNA?
crRNA ali Crispr RNA je ena od dveh vrst vodilne RNA. Strukturno je to zaporedje 17-20 nukleotidov. Najdragocenejša lastnost crRNA je, da je komplementarna tarčni DNA. Zato se crRNA ujema z zaporedjem virusne DNA. Specifičnost sistema CRISPR-Cas 9 je odvisna od crRNA. Pri bakterijah crRNA obstaja spojena z zaporedjem tracrRNA, ki je druga vrsta CRISPR RNA. Proizvodnja crRNA se sproži s ponovno izpostavljenostjo bakterij virusu. Ko je izpostavljen, pride do transkripcije gena, ki kodira crRNA. Nato se zažene obrambni mehanizem proti virusu.
Slika 01: Sistem CRISPR-Cas9
Kaj je tracrRNA?
Trans-aktivacijska crRNA ali tracrRNA je drugi del vodilne RNA ali CRISPR RNA. Izgovarja se kot sledilna RNA. tracrRNA služi kot vezavno ogrodje za protein endonukleazo Cas 9. Z drugimi besedami, tracrRNA deluje kot ročaj za usmerjanje Cas9 proti ciljni DNK. Strukturno ima tracrRNA 42 nukleotidov. Obstaja v kombinaciji s crRNA.
Kaj je gRNA?
Guide RNA ali gRNA je ena od dveh glavnih komponent imunskega sistema CRISPR-Cas9. Je specifično zaporedje RNA, sestavljeno iz dveh elementov: crRNA in tracrRNA. gRNA prepozna ciljno DNA in usmerja proteine Cas, da naredijo dvoverižne prekinitve v ciljni DNA. Za to je crRNA sestavljena iz komplementarnega zaporedja ciljne DNA, medtem ko tracrRNA vodi proteine Cas, ki delujejo kot ročaj.
Slika 02: gRNA
Oblikovanje pravilne gRNA je ključni korak v orodju za urejanje genov CRISPR-Cas9. Zato sta uspeh in učinkovitost urejanja sistema CRISPR odvisna od pravilnega zaporedja gRNA. gRNA se lahko izraža v celicah iz transfektiranega plazmida. Ko klonirane plazmide vnesemo v celice, gostiteljske celice ustvarijo gRNA. Najpogosteje ustvarjena gRNA obsega 100 baznih parov.
Kakšne so podobnosti med crRNA tracrRNA in gRNA?
- crRNA, tracrRNA in gRNA so zaporedja RNA, ki jih najdemo v bakterijah in arhejah.
- Vsi pripadajo sistemu CRISPR.
- gRNA je narejena iz crRNA in tracrRNA.
- Sodelujejo pri prepoznavanju DNK bakteriofaga in usmerjanju endonukleaz proti tarčni DNK.
- Zato so vse tri vrste RNA vključene v usmerjanje nukleaze Cas9 za prekinitev dvojnih verig v invaziji tujih genskih materialov.
- Uspeh poskusa CRISPR je odvisen od vseh treh vrst RNA.
Kakšna je razlika med crRNA tracrRNA in gRNA?
crRNA je del gRNA CRISPR, ki je komplementaren tarčni DNA, medtem ko je tracrRNA drugi del gRNA, ki služi kot vezni ogrodje za nukleazo Cas.gRNA je kombinacija crRNA in tracrRNA in je ena od dveh komponent sistema CRISPR-Cas9, ki prepozna ciljno DNK in usmerja nukleaze, da naredijo dvoverižne prekinitve ciljne DNK. Torej, to je ključna razlika med crRNA tracrRNA in gRNA.
Naslednja tabela povzema razlike med crRNA tracrRNA in gRNA.
Povzetek – crRNA proti tracrRNA proti gRNA
CRISPR-Cas9 sistem je imunski sistem bakterij in arhej. Ta sistem se uporablja kot orodje za urejanje genov v biotehnologiji. CRISPR je sestavljen iz dveh vrst RNA, in sicer CRISPR RNA (crRNA) in transaktivacijske CRISPR RNA (tracrRNA). Skupaj so znani kot vodilna RNA ali gRNA. Ta RNA prepozna ciljna zaporedja invazivnih patogenov in vodi endonukleaze, da naredijo dvoverižne prekinitve v ciljni DNA. Ko se v tujem genetskem materialu pretrgajo dvoverižne verige, endogeni popravljalni mehanizem (nehomologno spajanje koncev; NHEJ) inaktivira tujo DNK z uvedbo mutacij. To torej povzema razliko med crRNA tracrRNA in gRNA.
