Ключовата разлика между ZFN TALEN и CRISPR е, че ZFN е създадена от човека техника за редактиране на гени, базирана на Zinc finger нуклеази, съставени от цинков пръстен домен и Fok1 ендонуклеазен домейн. Междувременно TALEN е създадена от човека техника за редактиране на гени, базирана на слети протеини, съставени от бактериален TALE протеин и Fok1 ендонуклеаза, а CRISPR е естествен РНК базиран бактериален защитен механизъм, който се задвижва от два вида РНК и свързани Cas протеини.
Инструментите за редактиране на гени са базирани на конструирани нуклеази, съставени от специфични за последователността свързващи домейни и неспецифични модули за разцепване на ДНК. ZFN, TALEN и CRISPR са три вида техники за редактиране на гени. ZEN и TALEN са създадени от човека системи, докато CRISPR е естествена система, срещаща се в бактерии. И трите системи разпознават последователностите и разцепват целевата ДНК. Нуклеазите с цинков пръст са съставени от домейн с цинков пръст и Fok1 ендонуклеаза. TALENs са съставени от бактериален TALE протеин и Fok1 ендонуклеаза. CRISPR се състои от две РНК (транс-активираща crRNA и единична водеща РНК).
Какво е ZFN?
ZFN е инструмент за редактиране на гени, базиран на нуклеази с цинков пръст. Нуклеазите с цинков пръст са химерни нуклеази, съставени от специфични за последователността ДНК-свързващи домени и неспецифични ДНК разцепващи домени от FokI рестрикционната ендонуклеаза. Това е създадена от човека технология за редактиране на генома, която позволява широк спектър от генни модификации чрез индуциране на двойноверижни прекъсвания в ДНК.
Фигура 01: ZFN
ZFN е важен инструмент при въвеждане на целенасочени промени в растения и няколко вида култури. Позволява вграждането на ценни черти в растенията. Освен това, ZFN има терапевтичен потенциал, тъй като е в състояние да извърши прецизна генетична модификация, за да елиминира ефективно симптомите.
Какво е TALEN?
Подобните на активатор на транскрипция нуклеази (TALEN) са инструмент за редактиране на гени, който се основава на химерни нуклеази, подобни на ZFN. Това също е създадена от човека технология за редактиране на генома. TALEN индуцира генна модификация чрез индуциране на двойноверижни скъсвания в ДНК. TALEN са съставени от специфични за последователността ДНК-свързващи домейни, слети към неспецифичен модул за разцепване на ДНК. Следователно, той има FokI домейни на разцепване и ДНК-свързващи домейни, получени от TALE протеини.
Фигура 02: TALEN
TALE протеините се срещат естествено в бактериалния род Xanthomonas. Тези протеини съдържат ДНК свързващи домени, състоящи се от серия от 33-35 аминокиселинни повтарящи се домени. Едно от основните предимства на TALEN пред ZFN е, че специфичността на свързване на ДНК свързващия домейн може да бъде променена в TALEN чрез извършване на модификации на 33-34 аминокиселинни повторения.
Какво е CRISPR?
CRISPR означава Клъстерирани регулаторни междинни къси палиндромни повторения. Това е естествен РНК базиран защитен механизъм, изпълняван в бактериите. Всъщност това е механизъм за редактиране на геном, използван специално срещу вируси. Вирус или чужд нашественик може да активира тази система в бактериите. CRISPR работи заедно с протеина, свързан с CRISPR (Cas9).
CRISPR се състои от две РНК: транс-активираща crRNA и единична направляваща РНК. Следователно, разпознаването на CRISPR зависи от двете РНК. Когато вирусната ДНК навлезе в бактериална клетка, CRISPR локусът произвежда водеща РНК, която придружава Cas протеините да достигнат и да се свържат с вирусна ДНК и да се разцепят на определено място. След като вирусната ДНК бъде разцепена, тя става неактивна поради заглушаването на патогенната ДНК. Следователно системата CRISPR улавя, разцепва и инактивира вируси с помощта на Cas протеини.
Фигура 03: CRISPR/Cas9
CRISPR/Cas9 се използва като система за редактиране на генома. Това е нова технология. Тази технология е много проста, ефективна и рентабилна в сравнение с други техники за редактиране на генома. В сравнение със ZFN и TALEN, системата CRISPR/Cas9 е ефективен инструмент за предизвикване на целенасочени промени в генома.
Какви са приликите между ZFN TALEN и CRISPR?
- ZFN, TALEN и CRISPR са техники за редактиране на гени.
- И трите инструмента ще бъдат обещаващи техники за коригиране на генетичните причини зад много заболявания.
- Въпреки това, те показват ограничения в насочването, несъвършена специфичност и генно насочване.
- И трите системи могат да предизвикат прекъсвания на двойна верига.
Каква е разликата между ZFN TALEN и CRISPR?
ZFN е техника за редактиране на гени, базирана на Zinc finger нуклеази, докато TALEN е техника за редактиране на гени, базирана на слети протеини, съставени от бактериален TALE протеин и Fok1 ендонуклеаза, а CRISPR е естествен РНК базиран бактериален защитен механизъм, който се управлява от два вида РНК и свързани Cas протеини. И така, това е ключовата разлика между ZFN TALEN и CRISPR.
Инфографиката по-долу изброява разликите между ZFN TALEN и CRISPR в таблична форма за сравнение едно до друго.
Резюме – ZFN срещу TALEN срещу CRISPR
ZFN, TALEN и CRISPR са технологии за редактиране на гени. CRISPR е най-новата технология, която показва по-добра ефективност, осъществимост и многофункционално клинично приложение. Както ZFN, така и TALEN са създадени от човека изкуствени инструменти, докато CRISPR е механизъм за защита от бактерии. Както ZFN, така и TALEN са конструирани нуклеази. CRISPR се състои от два типа РНК, свързващи се с Cas протеини. Така това е обобщението на разликата между ZFN TALEN и CRISPR.
