Perbezaan antara enzim CRISPR dan sekatan

The Perbezaan utama Antara enzim CRISPR dan sekatan ialah CRISPR adalah mekanisme pertahanan imun prokariotik yang baru -baru ini yang telah digunakan untuk penyuntingan gen dan pengubahsuaian gen eukariotik sementara Enzim sekatan adalah gunting biologi yang memecah molekul DNA menjadi bahan yang lebih kecil.

Pengeditan genom dan pengubahsuaian gen adalah bidang yang menarik dan inovatif dalam genetik dan biologi molekul. Kajian terapi gen menggunakan pengubahsuaian gen secara meluas. Selain itu, pengubahsuaian gen berguna dalam mengenal pasti sifat -sifat gen, fungsi gen dan bagaimana mutasi dalam gen dapat mempengaruhi fungsinya. Adalah penting untuk memperoleh cara yang cekap dan boleh dipercayai untuk membuat perubahan yang tepat dan disasarkan kepada genom sel hidup. Enzim CRISPR dan sekatan memainkan peranan penting dalam pengubahsuaian gen. CRISPR mengubah gen dengan ketepatan yang tinggi. Enzim sekatan berfungsi sebagai gunting biologi yang memecah molekul DNA menjadi bahan yang lebih kecil.

Kandungan

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apa itu CRISPR 
3. Apakah enzim sekatan
4. Persamaan antara enzim CRISPR dan sekatan
5. Perbandingan sampingan - enzim sekatan CRISPR vs dalam bentuk jadual
6. Ringkasan

Apa itu CRISPR?

Sistem CRISPR adalah mekanisme semulajadi yang terdapat di beberapa bakteria termasuk E. coli dan Archea. Ini adalah perlindungan imun adaptif terhadap pencerobohan berasaskan DNA asing. Selain itu, ia adalah mekanisme khusus urutan. Sistem CRISPR mengandungi beberapa elemen berulang DNA. Unsur -unsur ini diselingi dengan urutan pendek "spacer" yang diperolehi daripada DNA asing dan pelbagai gen CAS.  Beberapa gen CAS adalah nukleus. Oleh itu, sistem imun yang lengkap disebut sebagai sistem CRISPR/CAS.

Sistem CRISPR/CAS berfungsi dalam empat langkah:

1. Sistem penambatan genetik yang menyerang phage dan segmen DNA plasmid (spacers) ke loci CRISPR (dipanggil langkah pemerolehan spacer).
2. Langkah pematangan crRNA - Tuan rumah menyalin dan memproses loci CRISPR untuk menghasilkan RNA CRIPR yang matang (cRRNA) yang mengandungi kedua -dua elemen berulang CRISPR dan elemen spacer bersepadu.
3. CRRNA mengesan urutan DNA homolog dengan pasangan asas pelengkap. Ini penting apabila jangkitan hadir dan ejen berjangkit hadir.
4. Langkah Gangguan Sasaran - CRRNA mengesan DNA asing, membentuk kompleks dengan DNA asing dan melindungi tuan rumah terhadap DNA asing.

Pada masa ini, sistem CRISPR/Cas9 digunakan untuk mengubah atau mengubah suai genom mamalia oleh penindasan atau pengaktifan transkripsi sama ada. Sel -sel mamalia dapat bertindak balas terhadap rehat DNA CRISPR/Cas9 yang dimediasi dengan mengadopsi mekanisme pembaikan. Ia boleh dilakukan dengan menggunakan kaedah penyertaan akhir yang tidak homolog (NHEJ) atau pembaikan yang diarahkan homologi (HDR). Kedua-dua mekanisme pembaikan ini berlaku dengan memperkenalkan rehat dua kali. Ini mengakibatkan penyuntingan gen mamalia. NHEJ boleh menyebabkan ablasi mutasi gen dan boleh digunakan untuk menghasilkan kesan fungsi. HDR boleh digunakan untuk memperkenalkan mutasi titik tertentu atau memperkenalkan segmen DNA dengan pelbagai panjang. Pada masa ini, sistem CRISPR/ CAS digunakan dalam bidang aplikasi terapeutik, bioperubatan, pertanian dan penyelidikan.

Apakah enzim sekatan?

Enzim sekatan, lebih sering disebut sebagai endonuclease sekatan, mempunyai keupayaan untuk memecah molekul DNA menjadi serpihan kecil. Proses Cleaving berlaku berhampiran atau di tapak pengiktirafan khas molekul DNA yang dipanggil tapak sekatan. Tapak pengiktirafan biasanya terdiri daripada 4-8 pasangan asas. Bergantung pada tapak belahan, enzim sekatan boleh terdiri daripada empat (04) jenis yang berbeza: Jenis I, Jenis II, Jenis III dan Jenis IV. Selain daripada tapak belahan, faktor-faktor seperti komposisi, keperluan faktor bersama dan keadaan urutan sasaran diambil kira apabila membezakan enzim sekatan ke dalam empat kumpulan.

Semasa belahan molekul DNA, tapak pemadaman boleh sama ada di tapak sekatan itu sendiri atau di jauh dari tapak sekatan.  Enzim Sekatan Membuat dua incisions melalui setiap tulang belakang gula-fosfat dalam helix ganda DNA.

Rajah 02: Enzim sekatan

Enzim sekatan terutamanya dijumpai di ACHAEA dan bakteria. Mereka menggunakan enzim ini sebagai mekanisme pertahanan terhadap virus yang menyerang. Enzim sekatan memelihara DNA asing (patogen) tetapi bukan DNA mereka sendiri. DNA mereka sendiri dilindungi oleh enzim yang dikenali sebagai methyltransferase, yang membuat pengubahsuaian dalam DNA tuan rumah dan menghalang belahan.

Enzim pembatasan jenis I mempunyai tapak cleaving yang jauh dari tapak pengiktirafan. Berfungsi enzim memerlukan ATP dan protein, S-adenosil-l-methionine. Enzim sekatan jenis I dianggap pelbagai fungsi kerana kehadiran kedua -dua aktiviti sekatan dan metilase. Enzim sekatan jenis II berpegang di tapak pengiktirafan itu sendiri atau pada jarak yang lebih dekat dengannya.  Ia hanya memerlukan magnesium (mg) untuk fungsinya. Enzim sekatan jenis II hanya mempunyai satu fungsi dan bebas daripada metilase.

Apakah persamaan antara enzim CRISPR dan sekatan?

• Enzim CRISPR dan sekatan adalah alat penting dalam pengubahsuaian gen.
• Sebahagian daripada CRISPR atau Cas9 dan enzim sekatan adalah endonucleases.
• Kedua -duanya dapat mengenali urutan DNA ciri dan DNA cleave.
• Mereka hadir dalam bakteria dan archaea.
• Kedua-dua enzim CRISPR dan sekatan adalah spesifik urutan.

Apakah perbezaan antara enzim CRISPR dan sekatan?

Sistem CRISPR-Cas adalah sistem imun prokariotik yang memberikan ketahanan terhadap unsur-unsur genetik asing. Sebaliknya, enzim sekatan adalah endonucleases yang mengiktiraf urutan nukleotida tertentu dan menghasilkan potongan dua stranded dalam DNA. Jadi, ini adalah perbezaan utama antara CRISPR dan enzim sekatan.

Selain itu, CRISPR- membolehkan pemotongan yang sangat tepat. Sebagai perbandingan, belahan enzim sekatan kurang tepat. Tambahan pula, CRISPR adalah teknik lanjutan manakala enzim sekatan adalah primitif.

Di bawah infographic meringkaskan perbezaan antara enzim CRISPR dan sekatan.

Ringkasan -enzim sekatan CRISPR vs

Enzim CRISPR dan sekatan adalah dua jenis teknik yang digunakan dalam pengubahsuaian gen. CRISPR adalah perlindungan imun adaptif yang dilaksanakan dalam beberapa bakteria terhadap pencerobohan berasaskan DNA asing. Ini adalah mekanisme pertahanan semula jadi. Sebaliknya, enzim sekatan adalah endonucleases yang memecah DNA dua stranded. Kedua -dua enzim CRISPR dan sekatan dapat memotong DNA menjadi segmen kecil. Walau bagaimanapun, kedua-duanya adalah urutan khusus. Sebagai perbandingan dengan CRISPR, enzim sekatan adalah primitif. CRISPR membolehkan pemotongan yang sangat tepat daripada enzim sekatan. Jadi, ini adalah ringkasan perbezaan antara enzim CRISPR dan sekatan.

Rujukan:

1. "Dari enzim sekatan ke CRISPR-Cas9." Max Planck Gesellschaft, Terdapat di sini. 2. McDonald, James. "Revolusi akan genetik: dari enzim sekatan ke CRISPR." JStor setiap hari, 2016, boleh didapati di sini.

Ihsan gambar:

1. "4QYZ" oleh Boghog - Kerja Sendiri (CC BY -SA 4.0) melalui Commons Wikimedia
2. "Laman sekatan ECORV.RSH "oleh Ramin Herati - Dibuat dengan Inkscape (Domain Awam) melalui Commons Wikimedia