ZFN TALEN болон CRISPR хоёрын гол ялгаа нь ZFN нь хурууны цайрын хэсэг болон Fok1 эндонуклеазаас бүрдсэн цайрын хурууны нуклеазад суурилсан хүний гараар бүтээгдсэн ген засварлах арга юм. Үүний зэрэгцээ, TALEN нь бактерийн TALE уураг болон Fok1 эндонуклеазаас бүрдэх уургууд дээр суурилсан хүний гараар бүтээгдсэн генийг засварлах арга бөгөөд CRISPR нь хоёр төрлийн РНХ болон холбогдох Cas уурагаар удирддаг байгалийн РНХ-д суурилсан бактерийн хамгаалалтын механизм юм.
Ген засварлах хэрэгслүүд нь дарааллын тусгай холболтын домайнууд болон өвөрмөц бус ДНХ-ийн задралын модулиудаас бүрдсэн инженерчлэгдсэн нуклеазууд дээр суурилдаг. ZFN, TALEN, CRISPR нь ген засварлах гурван төрлийн техник юм. ZEN болон TALEN нь хүний гараар бүтээгдсэн систем бол CRISPR нь нянгийн дотор байдаг байгалийн систем юм. Гурван систем бүгд дарааллыг таньж, зорилтот ДНХ-г таслана. Цайрын хурууны нуклеазууд нь цайрын хурууны домэйн ба Fok1 эндонуклеазаас бүрдэнэ. TALEN нь бактерийн TALE уураг ба Fok1 эндонуклеазаас бүрдэнэ. CRISPR нь хоёр РНХ-ээс бүрдэнэ (транс идэвхжүүлэгч crRNA болон нэг чиглүүлэгч РНХ).
ZFN гэж юу вэ?
ZFN нь цайрын хурууны нуклеаз дээр суурилсан ген засварлах хэрэгсэл юм. Цайрын хурууны нуклеазууд нь ДНХ-ийн дараалалд хамаарах домэйн ба FokI хязгаарлалтын эндонуклеазын өвөрмөц бус ДНХ-ийн задралын домайнуудаас бүрдэх химерик нуклеазууд юм. Энэ нь хүний гараар бүтсэн геном засварлах технологи бөгөөд ДНХ-ийн давхар хэлхээний эвдрэлийг өдөөх замаар генийн өргөн хүрээг өөрчлөх боломжийг олгодог.
Зураг 01: ZFN
ZFN нь ургамал болон хэд хэдэн төрлийн таримал ургамлын зорилтот өөрчлөлтийг нэвтрүүлэх чухал хэрэгсэл юм. Энэ нь үнэ цэнэтэй шинж чанарыг ургамалд оруулах боломжийг олгодог. Түүнчлэн ZFN нь шинж тэмдгийг үр дүнтэй арилгахын тулд генетикийн нарийн өөрчлөлт хийх чадвартай тул эмчилгээний чадвартай.
TALEN гэж юу вэ?
Транскрипцийн идэвхжүүлэгчтэй төстэй нуклеазууд (TALEN) нь ZFN-тэй төстэй химерик нуклеазууд дээр суурилсан ген засварлах хэрэгсэл юм. Энэ нь бас хүний гараар бүтсэн геном засварлах технологи юм. TALEN нь ДНХ-ийн давхар хэлхээний эвдрэлийг өдөөх замаар генийн өөрчлөлтийг өдөөдөг. TALEN-ууд нь өвөрмөц бус ДНХ-ийн задралын модульд нийлсэн дарааллын өвөрмөц ДНХ-г холбогч домайнуудаас бүрддэг. Иймээс энэ нь TALE уургуудаас гаралтай FokI задралын домэйн болон ДНХ холбогч домайнуудтай.
Зураг 02: TALEN
TALE уураг нь байгалийн гаралтай бактерийн Xanthomonas төрөлд байдаг. Эдгээр уургууд нь 33-35 амин хүчлийн давталтын домайнуудаас бүрдэх ДНХ-ийг холбодог доменуудыг агуулдаг. TALEN-ийн ZFN-тэй харьцуулахад нэг том давуу тал нь 33-34 амин хүчлийн давталт руу өөрчлөлт оруулах замаар TALEN-д ДНХ-ийг холбох домайныг холбох өвөрмөц байдлыг өөрчлөх боломжтой юм.
CRISPR гэж юу вэ?
CRISPR нь Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats гэсэн үгийн товчлол юм. Энэ нь нянгийн гүйцэтгэсэн байгалийн РНХ-д суурилсан хамгаалалтын механизм юм. Үнэн хэрэгтээ энэ нь ялангуяа вирусын эсрэг хэрэглэгддэг геном засварлах механизм юм. Вирус эсвэл гадны түрэмгийлэгч бактери дахь энэ системийг идэвхжүүлж болно. CRISPR нь CRISPR-тай холбоотой уураг (Cas9)-тай хамтран ажилладаг.
CRISPR нь транс идэвхжүүлэгч crRNA болон нэг чиглүүлэгч РНХ гэсэн хоёр РНХ-ээс бүрдэнэ. Тиймээс CRISPR-ийг хүлээн зөвшөөрөх нь эдгээр РНХ-ээс хамаарна. Вирусын ДНХ бактерийн эсэд ороход CRISPR голомт нь чиглүүлэгч РНХ үүсгэдэг бөгөөд энэ нь Кас уургийг дагалдан вирусын ДНХ-тэй холбогдож, тодорхой байршилд хуваагддаг. Вирусын ДНХ задарсаны дараа эмгэг төрүүлэгч ДНХ-ийн чимээгүй байдлаас болж идэвхгүй болдог. Тиймээс CRISPR систем нь Cas уургийн тусламжтайгаар вирусыг барьж, задалж, идэвхгүй болгодог.
Зураг 03: CRISPR/Cas9
CRISPR/Cas9-ийг геном засварлах систем болгон ашигладаг. Энэ бол сүүлийн үеийн технологи юм. Энэ технологи нь бусад геном засварлах аргуудтай харьцуулахад маш энгийн, үр ашигтай, зардал багатай. ZFN болон TALEN-тай харьцуулахад CRISPR/Cas9 систем нь зорилтот геномын өөрчлөлтийг өдөөх үр дүнтэй хэрэгсэл юм.
ZFN TALEN болон CRISPR хоёрын ижил төстэй зүйл юу вэ?
- ZFN, TALEN болон CRISPR нь ген засварлах техник юм.
- Гурван хэрэгсэл нь олон өвчний цаадах удамшлын шалтгааныг засах ирээдүйтэй арга техник байх болно.
- Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь зорилтот, төгс бус өвөрмөц байдал, генийн зорилтот байдалд хязгаарлалттай байдаг.
- Гурван систем нь давхар хэлхээний эвдрэлийг өдөөж болно.
ZFN TALEN болон CRISPR хоёрын ялгаа юу вэ?
ZFN нь цайрын хурууны нуклеазууд дээр суурилсан ген засварлах арга бол TALEN нь бактерийн TALE уураг болон Fok1 эндонуклеазаас бүрдэх нэгдэх уургууд дээр суурилсан ген засварлах техник бөгөөд CRISPR нь РНХ дээр суурилсан байгалийн гаралтай бактерийн хамгаалалтын механизм юм. хоёр төрлийн РНХ болон холбогдох Cas уургуудаар. Энэ бол ZFN TALEN болон CRISPR хоёрын гол ялгаа юм.
Доорх инфографик нь ZFN TALEN болон CRISPR хоёрын ялгааг хүснэгт хэлбэрээр жагсааж, зэрэгцүүлэн харьцуулсан болно.
Хураангуй – ZFN, TALEN, CRISPR эсрэг
ZFN, TALEN, CRISPR нь ген засварлах технологи юм. CRISPR бол илүү үр ашиг, боломжит байдал, олон үүрэгт клиник хэрэглээг харуулсан сүүлийн үеийн технологи юм. ZFN болон TALEN хоёулаа хүний гараар бүтээгдсэн хиймэл хэрэгсэл бол CRISPR нь бактерийн хамгаалалтын механизм юм. ZFN болон TALEN хоёулаа инженерчлэгдсэн нуклеазууд юм. CRISPR нь Cas уурагтай холбоотой хоёр төрлийн РНХ-ээс бүрдэнэ. Энэ бол ZFN TALEN болон CRISPR хоёрын ялгааны хураангуй юм.
