ZFN TALEN-სა და CRISPR-ს შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ ZFN არის ადამიანის მიერ შექმნილი გენის რედაქტირების ტექნიკა, რომელიც დაფუძნებულია თუთიის თითის ნუკლეაზებზე, რომელიც შედგება თუთიის თითის დომენისა და Fok1 ენდონუკლეაზას დომენისგან. იმავდროულად, TALEN არის ადამიანის მიერ შექმნილი გენის რედაქტირების ტექნიკა, რომელიც დაფუძნებულია შერწყმა პროტეინებზე, რომელიც შედგება ბაქტერიული TALE პროტეინისა და Fok1 ენდონუკლეაზასგან, ხოლო CRISPR არის ბუნებრივი რნმ-ზე დაფუძნებული ბაქტერიული თავდაცვის მექანიზმი, რომელსაც მართავს ორი ტიპის რნმ და ასოცირებული Cas ცილები.
გენის რედაქტირების ხელსაწყოები ეფუძნება ინჟინერირებულ ნუკლეაზებს, რომლებიც შედგება თანმიმდევრობის სპეციფიური დამაკავშირებელი დომენებისა და დნმ-ის დაშლის არასპეციფიკური მოდულებისაგან. ZFN, TALEN და CRISPR არის სამი სახის გენის რედაქტირების ტექნიკა. ZEN და TALEN არის ადამიანის მიერ შექმნილი სისტემები, ხოლო CRISPR არის ბუნებრივი სისტემა, რომელიც გვხვდება ბაქტერიებში. სამივე სისტემა ცნობს თანმიმდევრობებს და წყვეტს სამიზნე დნმ-ს. თუთიის თითის ნუკლეაზები შედგება თუთიის თითის დომენისა და Fok1 ენდონუკლეაზასგან. TALENs შედგება ბაქტერიული TALE ცილისგან და Fok1 ენდონუკლეაზასგან. CRISPR შედგება ორი რნმ-ისგან (ტრანს-გამააქტიურებელი crRNA და ერთი სახელმძღვანელო რნმ).
რა არის ZFN?
ZFN არის გენის რედაქტირების ინსტრუმენტი, რომელიც დაფუძნებულია თუთია-თითის ნუკლეაზებზე. თუთიის თითის ნუკლეაზები არის ქიმერული ნუკლეაზები, რომლებიც შედგება თანმიმდევრობით სპეციფიკური დნმ-ის დამაკავშირებელი დომენებისგან და არასპეციფიკური დნმ-ის დაშლის დომენებისგან FokI შეზღუდვის ენდონუკლეაზასგან. ეს არის ადამიანის მიერ შექმნილი გენომის რედაქტირების ტექნოლოგია, რომელიც იძლევა გენის მოდიფიკაციის ფართო სპექტრს დნმ-ის ორჯაჭვიანი რღვევის გამოწვევით.
სურათი 01: ZFN
ZFN არის მნიშვნელოვანი ინსტრუმენტი მცენარეებსა და მოსავლის რამდენიმე სახეობაში მიზნობრივი ცვლილებების დანერგვისას. ეს საშუალებას აძლევს მცენარეებში ღირებული თვისებების შეტანას. გარდა ამისა, ZFN-ს აქვს თერაპიული პოტენციალი, რადგან მას შეუძლია შეასრულოს ზუსტი გენეტიკური მოდიფიკაცია სიმპტომების ეფექტურად აღმოსაფხვრელად.
რა არის TALEN?
ტრანსკრიფციის აქტივატორის მსგავსი ნუკლეაზები (TALEN) არის გენის რედაქტირების ინსტრუმენტი, რომელიც დაფუძნებულია ZFN-ის მსგავს ქიმერულ ნუკლეაზებზე. ის ასევე ადამიანის მიერ შექმნილი გენომის რედაქტირების ტექნოლოგიაა. TALEN იწვევს გენის მოდიფიკაციას დნმ-ში ორჯაჭვიანი რღვევის გამოწვევით. TALEN-ები შედგება თანმიმდევრობით სპეციფიური დნმ-ის დამაკავშირებელი დომენებისგან, რომლებიც შერწყმულია არასპეციფიკურ დნმ-ის დაშლის მოდულთან. მაშასადამე, მას აქვს FokI დაშლის დომენები და TALE ცილებისგან მიღებული დნმ-ის დამაკავშირებელი დომენები.
სურათი 02: TALEN
TALE ცილები ბუნებრივად გვხვდება ბაქტერიების გვარის Xanthomonas-ში. ეს ცილები შეიცავს დნმ-ის დამაკავშირებელ დომენებს, რომლებიც შედგება 33-35 ამინომჟავის განმეორებითი დომენებისგან. TALEN-ის ერთ-ერთი მთავარი უპირატესობა ZFN-თან შედარებით არის ის, რომ დნმ-ის დამაკავშირებელი დომენის დამაკავშირებელი სპეციფიკა შეიძლება შეიცვალოს TALEN-ში ცვლილებების შეტანით 33-34 ამინომჟავის გამეორებაზე.
რა არის CRISPR?
CRISPR ნიშნავს კლასტერულ მარეგულირებელ ინტერსპაზურ მოკლე პალინდრომულ გამეორებებს. ეს არის ბუნებრივი რნმ-ზე დაფუძნებული დამცავი მექანიზმი, რომელიც შესრულებულია ბაქტერიებში. სინამდვილეში, ეს არის გენომის რედაქტირების მექანიზმი, რომელიც გამოიყენება განსაკუთრებით ვირუსების წინააღმდეგ. ვირუსს ან უცხო დამპყრობელს შეუძლია გაააქტიუროს ეს სისტემა ბაქტერიებში. CRISPR მუშაობს CRISPR-თან ასოცირებულ ცილასთან (Cas9).
CRISPR შედგება ორი რნმ-ისგან: ტრანს-აქტივირებული crRNA და ერთი სახელმძღვანელო რნმ. ამიტომ, CRISPR-ის აღიარება დამოკიდებულია ორივე ამ რნმ-ზე.როდესაც ვირუსული დნმ შედის ბაქტერიულ უჯრედში, CRISPR ლოკუსი აწარმოებს სახელმძღვანელო რნმ-ს, რომელიც ატარებს Cas ცილებს, რათა მიაღწიოს და დაუკავშირდეს ვირუსულ დნმ-ს და გაიჭრას კონკრეტულ ადგილას. მას შემდეგ, რაც ვირუსული დნმ იშლება, ის უმოქმედო ხდება პათოგენური დნმ-ის გაჩუმების გამო. მაშასადამე, CRISPR სისტემა იჭერს, ჭრის და ააქტიურებს ვირუსებს Cas ცილების დახმარებით.
სურათი 03: CRISPR/Cas9
CRISPR/Cas9 გამოიყენება როგორც გენომის რედაქტირების სისტემა. ეს არის უახლესი ტექნოლოგია. ეს ტექნოლოგია ძალიან მარტივი, ეფექტური და ეკონომიურია, ვიდრე სხვა გენომის რედაქტირების ტექნიკა. ZFN-თან და TALEN-თან შედარებით, CRISPR/Cas9 სისტემა ეფექტური ინსტრუმენტია გენომის მიზანმიმართული ცვლილებების გამოწვევისთვის.
რა მსგავსებაა ZFN TALEN-სა და CRISPR-ს შორის?
- ZFN, TALEN და CRISPR არის გენის რედაქტირების ტექნიკა.
- სამივე ინსტრუმენტი იქნება პერსპექტიული ტექნიკა მრავალი დაავადების გენეტიკური მიზეზების გამოსწორების მიზნით.
- თუმცა, ისინი აჩვენებენ შეზღუდვებს მიზანში, არასრულყოფილ სპეციფიკასა და გენის დამიზნებაში.
- სამივე სისტემას შეუძლია გამოიწვიოს ორმაგი ჯაჭვის წყვეტა.
რა განსხვავებაა ZFN TALEN-სა და CRISPR-ს შორის?
ZFN არის გენის რედაქტირების ტექნიკა, რომელიც დაფუძნებულია თუთიის თითის ნუკლეაზებზე, ხოლო TALEN არის გენის რედაქტირების ტექნიკა, რომელიც დაფუძნებულია შერწყმა პროტეინებზე, რომელიც შედგება ბაქტერიული TALE პროტეინისა და Fok1 ენდონუკლეაზასგან, ხოლო CRISPR არის ბუნებრივი რნმ-ზე დაფუძნებული ბაქტერიული თავდაცვის მექანიზმი, რომელიც ამოძრავებს. ორი ტიპის რნმ და ასოცირებული Cas პროტეინებით. ასე რომ, ეს არის მთავარი განსხვავება ZFN TALEN-სა და CRISPR-ს შორის.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა ჩამოთვლის განსხვავებებს ZFN TALEN-სა და CRISPR-ს შორის ცხრილის სახით გვერდიგვერდ შედარებისთვის.
რეზიუმე – ZFN vs TALEN vs CRISPR
ZFN, TALEN და CRISPR არის გენის რედაქტირების ტექნოლოგიები. CRISPR არის უახლესი ტექნოლოგია, რომელიც აჩვენებს უკეთეს ეფექტურობას, მიზანშეწონილობას და მრავალფუნქციურ კლინიკურ გამოყენებას. ორივე ZFN და TALEN არის ადამიანის მიერ შექმნილი ხელოვნური იარაღები, ხოლო CRISPR არის ბაქტერიების დაცვის მექანიზმი. ორივე ZFN და TALEN არის ინჟინერირებული ნუკლეაზები. CRISPR შედგება ორი რნმ ტიპისგან, რომლებიც ასოცირდება Cas ცილებთან. ამრიგად, ეს არის განსხვავების შეჯამება ZFN TALEN-სა და CRISPR-ს შორის.
