Ključna razlika med CRISPR in CRISPR Cas9 je v tem, da je CRISPR (angl. clustered regularly interspaced short palindromic repeat) naravno prisoten prokariontski imunski obrambni mehanizem, medtem ko je CRISPR cas9 RNA-vodena nukleaza Cas9, ki je del adaptive CRISPR imunski sistem.
CRISPR je protivirusni obrambni imunski sistem, ki ga najdemo v bakterijah in arhejah. Gre za družino zaporedij DNK, ki jih najdemo v bakterijskem genomu. Sestavljen je iz zaporedij distančnikov, ki izhajajo iz fragmentov DNA bakteriofagov, ki so jih predhodno okužili. Pri kasnejših virusnih okužbah bakterije uporabijo te sekvence za uničenje virusne DNA. Zaporedja CRISPR imajo kratke palindromske ponovitve in zaporedja presledkov. Poleg tega imajo ponavljajoče se distančne sekvence CRISPR pogosto povezane gene, ki kodirajo proteine Cas. Cas9 je RNA vodena endonukleaza. Skupaj s sekvencami CRISPR protein Cas9 deluje kot adaptivni imunski sistem v bakterijah proti bakteriofagom.
Kaj je CRISPR?
CRISPR pomeni Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Gre za skupino zaporedij DNK, ki jih najdemo v bakterijskem genomu. Deluje kot naravni obrambni mehanizem pri bakterijah in je bil prvič identificiran pri E. coli. Pri bakterijah deluje kot adaptivna imunska zaščita, zlasti proti bakteriofagom. Zato je to mehanizem, specifičen za zaporedje.
Slika 01: CRISPR
Sistem CRISPR vsebuje več ponovljenih zaporedij DNK s kratkimi segmenti. Te ponovitve so palindromne in imajo isto osnovno zaporedje pri branju od 5' do 3', medtem ko drugo daje isto zaporedje pri branju od 3' do 5'. Poleg tega so ponovitve enake. Nahajajo se med kratkimi "distančnimi" zaporedji DNK, ki niso identični. Toda ta zaporedja distančne DNK so podobna ali se ujemajo z DNK tujega bakteriofaga. Geni, povezani s CRISPR, so znani kot geni, povezani s CRISPR, ali geni Cas. Geni Cas kodirajo proteine Cas, ki so helikaze ali nukleaze. Helikaze odvijajo DNK, medtem ko nukleaze režejo DNK. Na splošno velja, da je CRISPR imunski sistem bakterij, ki deluje proti bakteriofagom (bakterije, ki okužijo viruse).
Kaj je CRISPR Cas9?
Cas9 ali CRISPR povezan protein 9 je endonukleaza, ki jo vodi bakterijska RNA. Zato je encim, ki prepozna in reže ciljno DNK (zlasti DNK bakteriofaga), ki je komplementarna vodilni RNK. Izvaja cepitev, specifično za pramen. Protein Cas9 je kodiran z genom, povezanim s CRISPR. CRISPR cas9 je RNA-voden nukleazni sistem CRISPR-Cas9, ki se lahko uporablja kot platforma za ciljanje in urejanje DNK, ki jo je mogoče programirati z RNA, za urejanje genoma, transkripcijske motnje, epigenetsko modulacijo in slikanje genoma. Ta sistem CRISPR cas9 je zelo priljubljen v trenutnih sistemih za urejanje genoma.
Slika 02: CRISPR Cas9
Trenutno se sistem CRISPR/Cas9 uporablja za spreminjanje ali modificiranje genoma sesalcev z zatiranjem ali aktivacijo transkripcije. Celice sesalcev se lahko odzovejo na zlome DNK, ki jih posreduje CRISPR/Cas9, tako da sprejmejo mehanizem popravljanja. Izvede se lahko bodisi z metodo nehomolognega spajanja koncev (NHEJ) bodisi s homologno usmerjenim popravilom (HDR). Oba mehanizma popravljanja potekata z uvedbo dvoverižnih prekinitev. Posledica tega je urejanje genov sesalcev. NHEJ lahko povzroči ablacijo genskih mutacij in se lahko uporabi za ustvarjanje učinkov izgube funkcij. HDR se lahko uporablja za uvajanje specifičnih točkovnih mutacij ali uvajanje segmentov DNK različnih dolžin. Trenutno se sistem CRISPR/Cas uporablja na področjih terapevtskih, biomedicinskih, kmetijskih in raziskovalnih aplikacij.
Kakšne so podobnosti med CRISPR in CRISPR Cas9?
- Cas9 je del sistema CRISPR Cas.
- Sistem Crisper cas9 je imunski sistem, ki ga naravno najdemo v bakterijah.
Kakšna je razlika med CRISPR in CRISPR Cas9?
CRISPR je skupek zaporedij DNK v bakterijskem genomu, ki deluje kot naravni obrambni sistem pred bakteriofagi. Sestavljen je iz redno razporejenih kratkih palindromskih ponovitev, distančnikov in povezanih genov. V nasprotju s tem je cas9 protein 9, povezan s CRISPR, ki je encim endonukleaza, ki ga vodi RNA. Prepozna in cepi dvojne verige DNK virusov. Pravzaprav je del obrambnega sistema CRISPR. To je torej ključna razlika med CRISPR in CRISPR cas9.
Povzetek – CRISPR proti CRISPR Cas9
CRISPR Cas sistem je mikrobni obrambni sistem. CRISPR je skupina zaporedij DNK, sestavljena iz palindromskih kratkih ponovitev, zaporedij presledkov in povezanih genov. Cas9 je en protein Cas, ki je RNA vodena endonukleaza. CRISPR in protein Cas9 ustvarjata imunski sistem, ki deluje proti okužbam z bakteriofagi v bakterijah. Protein Cas9 je sposoben cepiti tujo virusno DNA in jih uničiti. CrRNA vodi cas9, da prepozna virusno DNK. Zato je sistem CRISPR cas9 naravni imunski sistem, ki ga najdemo v bakterijah proti virusom. To je torej povzetek razlike med CRISPR in CRISPR cas9.
