Diferența cheie dintre ZFN TALEN și CRISPR este că ZFN este o tehnică de editare a genelor artificiale bazată pe nucleaze de deget de zinc compuse dintr-un domeniu deget de zinc și un domeniu de endonuclează Fok1. Între timp, TALEN este o tehnică de editare a genelor artificiale bazată pe proteine de fuziune compuse dintr-o proteină bacteriană TALE și endonuclează Fok1, iar CRISPR este un mecanism natural de apărare bacteriană bazat pe ARN, care este condus de două tipuri de ARN și proteine Cas asociate.
Uneltele de editare a genelor se bazează pe nucleazele concepute compuse din domenii de legare specifice secvenței și module nespecifice de clivaj ADN. ZFN, TALEN și CRISPR sunt trei tipuri de tehnici de editare a genelor. ZEN și TALEN sunt sisteme create de om, în timp ce CRISPR este un sistem natural care apare în bacterii. Toate cele trei sisteme recunosc secvențele și scindează ADN-ul țintă. Nucleazele degete de zinc sunt compuse dintr-un domeniu deget de zinc și endonuclează Fok1. TALEN-urile sunt compuse dintr-o proteină bacteriană TALE și endonuclează Fok1. CRISPR este compus din doi ARN (ARNcr care activează trans și un singur ARN ghid).
Ce este ZFN?
ZFN este un instrument de editare a genelor bazat pe nucleaze cu degete de zinc. Nucleazele cu degete de zinc sunt nucleaze himerice compuse din domenii de legare la ADN specifice secvenței și domenii nespecifice de scindare ADN din endonucleaza de restricție FokI. Aceasta este o tehnologie de editare a genomului creată de om care permite o gamă largă de modificări ale genelor prin inducerea de rupturi duble catenare în ADN.
Figura 01: ZFN
ZFN este un instrument important atunci când se introduc modificări țintite în plante și mai multe specii de culturi. Permite încorporarea unor trăsături valoroase în plante. În plus, ZFN are un potențial terapeutic, deoarece este capabil să efectueze modificări genetice precise pentru a elimina simptomele în mod eficient.
Ce este TALEN?
Nucleaze asemănătoare activatorului de transcripție (TALEN) este un instrument de editare a genelor care se bazează pe nucleaze himerice similare cu ZFN. Este, de asemenea, o tehnologie de editare a genomului creată de om. TALEN induce modificarea genelor prin inducerea de ruperi duble catene în ADN. TALEN-urile sunt compuse din domenii de legare ADN specifice secvenței fuzionate cu un modul nespecific de clivaj ADN. Prin urmare, are domenii de clivaj FokI și domenii de legare la ADN derivate din proteinele TALE.
Figura 02: TALEN
Proteinele TALE sunt prezente în mod natural în genul bacterian Xanthomonas. Aceste proteine conțin domenii de legare la ADN compuse dintr-o serie de 33-35 de domenii repetate de aminoacizi. Unul dintre avantajele majore ale TALEN față de ZFN este că specificitatea de legare a domeniului de legare a ADN-ului poate fi modificată în TALEN prin efectuarea de modificări la 33-34 de repetări de aminoacizi.
Ce este CRISPR?
CRISPR înseamnă Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats. Este un mecanism natural de apărare bazat pe ARN, executat în bacterii. De fapt, este un mecanism de editare a genomului folosit în special împotriva virușilor. Un virus sau un invadator străin poate activa acest sistem în bacterii. CRISPR funcționează împreună cu proteina asociată CRISPR (Cas9).
CRISPR constă din două ARN: crRNA trans-activator și un singur ARN ghid. Prin urmare, recunoașterea CRISPR depinde de ambele ARN-uri. Când ADN-ul viral intră într-o celulă bacteriană, locusul CRISPR produce ARN ghid, care escortează proteinele Cas să ajungă și să se lege de ADN-ul viral și să se scindeze într-o anumită locație. Odată ce ADN-ul viral este scindat, acesta devine inactiv datorită reducerii la tăcere a ADN-ului patogen. Prin urmare, sistemul CRISPR captează, scindează și inactivează virușii cu ajutorul proteinelor Cas.
Figura 03: CRISPR/Cas9
CRISPR/Cas9 este folosit ca sistem de editare a genomului. Este o tehnologie recentă. Această tehnologie este foarte simplă, eficientă și rentabilă față de alte tehnici de editare a genomului. În comparație cu ZFN și TALEN, sistemul CRISPR/Cas9 este un instrument eficient în inducerea modificărilor țintite ale genomului.
Care sunt asemănările dintre ZFN TALEN și CRISPR?
- ZFN, TALEN și CRISPR sunt tehnici de editare genetică.
- Toate cele trei instrumente vor fi tehnici promițătoare de corectare a cauzelor genetice din spatele multor boli.
- Cu toate acestea, ele arată constrângeri în direcționare, specificitate imperfectă și direcționare genetică.
- Toate cele trei sisteme pot induce rupturi duble.
Care este diferența dintre ZFN TALEN și CRISPR?
ZFN este o tehnică de editare a genelor bazată pe nucleaze cu degete de zinc, în timp ce TALEN este o tehnică de editare a genelor bazată pe proteine de fuziune compuse dintr-o proteină TALE bacteriană și endonuclează Fok1, iar CRISPR este un mecanism natural de apărare bacteriană bazat pe ARN care este condus de două tipuri de ARN și proteine Cas asociate. Deci, aceasta este diferența cheie dintre ZFN TALEN și CRISPR.
Infograficul de mai jos enumeră diferențele dintre ZFN TALEN și CRISPR sub formă de tabel pentru comparare una lângă alta.
Rezumat – ZFN vs TALEN vs CRISPR
ZFN, TALEN și CRISPR sunt tehnologii de editare genetică. CRISPR este tehnologia recentă care arată o mai bună eficiență, fezabilitate și aplicare clinică cu mai multe roluri. Atât ZFN, cât și TALEN sunt instrumente artificiale create de om, în timp ce CRISPR este un mecanism de apărare împotriva bacteriilor. Atât ZFN cât și TALEN sunt nucleaze proiectate. CRISPR constă din două tipuri de ARN asociate cu proteinele Cas. Astfel, acesta este rezumatul diferenței dintre ZFN TALEN și CRISPR.
