Үндсэн ялгаа – CRISPR ба RNAi
Геном засварлах, генийн өөрчлөлт хийх нь генетик болон молекул биологийн сонирхлын удахгүй болох салбарууд юм. Генийн өөрчлөлт нь генийн эмчилгээний судалгаанд өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд генийн шинж чанар, генийн үйл ажиллагаа, генийн мутаци нь түүний үйл ажиллагаанд хэрхэн нөлөөлж болохыг тодорхойлоход ашиглагддаг. Амьд эсийн геномд нарийн, зорилтот өөрчлөлт хийх үр дүнтэй, найдвартай арга замыг хөгжүүлэх нь чухал юм. CRISPR, RNAi зэрэг техникүүдийг генийг өндөр нарийвчлалтайгаар өөрчлөхөд ашигладаг. CRISPR буюу Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats нь эукариот генийг засварлах, өөрчлөхөд саяхан ашиглагдаж байгаа байгалийн гаралтай прокариотуудын дархлааны хамгаалалтын механизм юм. RNAi буюу РНХ-ийн интерференц нь нуклейн хүчлүүдтэй зуучилж, генийн илэрхийлэлийг зохицуулах жижиг хоёр судалтай РНХ-ийг нэвтрүүлэх замаар генийг дуугүй болгох дарааллын өвөрмөц арга юм. Энэ нь CRISPR болон RNAi хоёрын гол ялгаа юм.
CRISPR гэж юу вэ?
CRISPR систем нь гэдэсний савханцар, археа зэрэг зарим бактериудад байдаг байгалийн механизм юм. Энэ нь гадны ДНХ дээр суурилсан халдлагаас хамгаалах дасан зохицох дархлааны хамгаалалт юм. Энэ нь тодорхой дарааллын механизм юм. CRISPR систем нь хэд хэдэн ДНХ-ийн давталтын элементүүдийг агуулдаг. Эдгээр элементүүд нь гадаад ДНХ болон олон Cas генээс гаралтай богино "зайлагч" дарааллаар тасалдсан байдаг. Cas генийн зарим нь нуклеаз юм. Тиймээс бүрэн дархлааны системийг CRISPR/Cas систем гэж нэрлэдэг.
Зураг 01: CRISPR/ Cas систем
CRISPR/Cas систем нь дөрвөн үе шаттайгаар ажилладаг.
- Систем нь түрэмгийлэгч фаг ба плазмидын ДНХ-ийн сегментүүдийг (засрын хэсгүүд) CRISPR байршилд (зайлагч олж авах алхам гэж нэрлэдэг) генетикийн хувьд холбож байна.
- crRNA боловсорч гүйцсэн үе шат – Хост нь CRISPR давталтын элементүүд болон нэгдсэн зайны элементүүдийг хоёуланг нь агуулсан боловсорсон CRISPR РНХ (crRNA) үүсгэхийн тулд CRISPR байршлыг хуулж, боловсруулдаг.
- crRNA-г илрүүлэх – Үүнийг нэмэлт суурь хосолсоноор хөнгөвчилдөг. Энэ нь халдвар, халдвар үүсгэгч бодис байгаа үед чухал юм.
- Зорилтот интерференцийн алхам – crRNA нь гадны ДНХ-г илрүүлж, гадаад ДНХ-тэй нийлмэл үүсгэж, эзнийг гадны ДНХ-ээс хамгаална.
Одоогоор CRISPR/Cas системийг транскрипцийг дарах эсвэл идэвхжүүлэх замаар хөхтөн амьтдын геномыг өөрчлөх эсвэл өөрчлөхөд ашиглаж байна. Хөхтөн амьтдын эсүүд засварын механизмыг ашиглан CRISPR/Cas9 зуучлагч ДНХ-ийн эвдрэлд хариу үйлдэл үзүүлэх боломжтой. Үүнийг гомолог бус төгсгөлийн нэгдлийн арга (NHEJ) эсвэл гомологийн чиглэлтэй засвар (HDR) ашиглан хийж болно. Эдгээр засварын механизм хоёулаа давхар судалтай завсарлага хийх замаар явагддаг. Энэ нь хөхтөн амьтдын генийг засварлахад хүргэдэг. Тиймээс одоогоор CRISPR/ Cas системийг эмчилгээ, биоанагаах ухаан, хөдөө аж ахуй, судалгааны салбарт ашиглаж байна.
RNAi гэж юу вэ?
РНХ-ийн интерференц нь генийн илэрхийлэлийг зохицуулахад хэрэглэгддэг хоёр хэлхээтэй РНХ-ийн зуучлагч техник юм. Гол нэгдэл нь жижиг хөндлөнгийн РНХ (siRNAs) юм. siRNAs нь хоёр нуклеотид, 5' фосфатын бүлэг бүхий 3' давхцсан давхар хэлхээтэй РНХ-ийн тусгай төрөл юм. РНХ-ээр үүсгэгдсэн чимээгүйжүүлэх цогцолбор (RISC) нь РНХ-ийн хөндлөнгийн оролцооны үед үүсдэг бөгөөд энэ нь siRNA-тай холбогдсон генийг задлахад хүргэдэг.
Зураг 02: RNAi
RNAi-ийн процедур дараах байдалтай байна.
- Хоёр судалтай РНХ-ийг цитоплазмд Дисер хэмээх RNase III төрлийн эндорибонуклеазаар боловсруулж ~21 нуклеотидын урт siRNA үүсгэх болно
- Хоёр хэлхээтэй РНХ холбогч уургуудын (dsRNABP) тусламжтайгаар siRNA-г холбосон Дикерийг Аргонаут руу шилжүүлэх.
- Аргонаутыг дуплексийн нэг хэлхээнд холбох (хөтөч). Энэ нь нөгөө хэлхээг солих болно. Үүний үр дүнд RISC гэж нэрлэгддэг бүхэл бүтэн уураг – РНХ-ийн цогцолбор үүсдэг.
- RISC цогцолборыг Аргонауттай холбосон нэг судалтай чиглүүлэгч РНХ-тай хослуулсан.
- Гомолог РНХ зорилтыг чиглүүлэгч РНХ-тэй хослуулах.
- Argonaute-ийг идэвхжүүлснээр зорилтот РНХ задрах болно
CRISPR болон RNAi хоёрын ижил төстэй байдал юу вэ?
Хоёулаа генийн илэрхийлэлийг өөрчлөх судалгааны хэрэгсэл болгон ашигладаг
CRISPR болон RNAi хоёрын ялгаа юу вэ?
CRISPR vs RNAi |
|
| CRISPR нь саяхан эукариот генийг засварлах, өөрчлөхөд ашиглагдаж байгаа дархлааны хамгаалалтын механизм юм. | RNAi нь жижиг давхар судалтай нэвтрүүлэх замаар генийг чимээгүй болгох дарааллын тусгай арга юм. |
| Зорилтот дараалал | |
| Синтетик РНХ (хөтөч РНХ) нь CRISPR-ийн зорилтот дараалал юм. | siRNA нь RNAi-ийн зорилтот дараалал юм. |
| Генийн дарангуйллын үр ашиг | |
| CRISPR бага байна | RNAi өндөр |
| Эффект | |
| Генийн уналт CRISPR-д тохиолддог. | RNAi-д нокаут / чимээгүй болсон. |
Хураангуй – CRISPR ба RNAi
CRISPR буюу Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats нь эукариот генийг засварлах, өөрчлөхөд саяхан ашиглагдаж байгаа байгалийн гаралтай прокариотуудын дархлааны хамгаалалтын механизм юм. RNAi буюу РНХ-ийн интерференц нь нуклейн хүчлүүдтэй зуучилж, генийн илэрхийлэлийг зохицуулах жижиг хоёр судалтай РНХ-ийг нэвтрүүлэх замаар генийг дуугүй болгох дарааллын өвөрмөц арга юм. Үүнийг CRISPR ба RNAi хоёрын үндсэн ялгаа гэж үзэж болно. CRISPR/Cas ба RNAi хоёр арга нь генийг өөрчлөх хүчирхэг хэрэгсэл боловч CRISPR/Cas нь RNAi-ээс илүү давуу талтай тул оруулах, устгах аль алиныг нь өдөөж болно. CRISPR/ Cas системд мөн өвөрмөц чанар өндөр байна.
CRISPR ба RNAi-н PDF хувилбарыг татаж авах
Та энэ нийтлэлийн PDF хувилбарыг татаж аваад офлайн зорилгоор ашиглах боломжтой. PDF хувилбарыг эндээс татаж авна уу CRISPR болон RNAi хоорондын ялгаа
