Ključna razlika između ZFN TALEN-a i CRISPR-a je u tome što je ZFN umjetna tehnika za uređivanje gena zasnovana na nukleazama cinkovih prstiju sastavljenih od domena cink prsta i domene endonukleaze Fok1. U međuvremenu, TALEN je umjetna tehnika za uređivanje gena zasnovana na fuzionim proteinima koji se sastoje od bakterijskog TALE proteina i Fok1 endonukleaze, a CRISPR je prirodni odbrambeni mehanizam bakterija baziran na RNA koji pokreću dvije vrste RNA i pridruženih Cas proteina.
Alati za uređivanje gena su zasnovani na projektovanim nukleazama koje se sastoje od domena vezanja specifičnih za sekvencu i nespecifičnih modula cepanja DNK. ZFN, TALEN i CRISPR su tri vrste tehnika za uređivanje gena. ZEN i TALEN su sistemi koje je napravio čovjek, dok je CRISPR prirodni sistem koji se javlja u bakterijama. Sva tri sistema prepoznaju sekvence i cijepaju ciljnu DNK. Nukleaze cinkovog prsta se sastoje od domene cinkovog prsta i Fok1 endonukleaze. TALEN-ovi se sastoje od bakterijskog TALE proteina i Fok1 endonukleaze. CRISPR se sastoji od dvije RNA (transaktivirajuće crRNA i jedne vodeće RNA).
Šta je ZFN?
ZFN je alat za uređivanje gena baziran na nukleazama cink-prsta. Nukleaze cinkovog prsta su himerne nukleaze sastavljene od domena za vezanje DNK specifičnih za sekvencu i nespecifičnih domena za cijepanje DNK iz FokI restrikcijske endonukleaze. Ovo je umjetna tehnologija za uređivanje genoma koja omogućava širok raspon genskih modifikacija izazivanjem dvolančanih prekida u DNK.
Slika 01: ZFN
ZFN je važan alat za uvođenje ciljanih promjena u biljke i nekoliko vrsta usjeva. Omogućava ugrađivanje vrijednih svojstava u biljke. Štaviše, ZFN ima terapeutski potencijal jer je u stanju da izvrši preciznu genetsku modifikaciju kako bi efikasno eliminisao simptome.
Šta je TALEN?
Nukleaze slične aktivatoru transkripcije (TALEN) je alat za uređivanje gena koji se zasniva na himernim nukleazama sličnim ZFN. To je također umjetna tehnologija za uređivanje genoma. TALEN inducira modifikaciju gena izazivanjem dvolančanih prekida u DNK. TALEN-ovi se sastoje od domena za vezanje DNK specifičnih za sekvencu spojenih sa nespecifičnim modulom cijepanja DNK. Stoga, ima FokI domene cijepanja i domene koje vežu DNK izvedene iz TALE proteina.
Slika 02: TALEN
TALE proteini se prirodno javljaju u bakterijskom rodu Xanthomonas. Ovi proteini sadrže domene za vezivanje DNK koje se sastoje od niza domena ponavljanja 33-35 aminokiselina. Jedna od glavnih prednosti TALEN-a u odnosu na ZFN je da se specifičnost vezivanja domene za vezivanje DNK može promijeniti u TALEN-u modifikacijom 33-34 aminokiselinskih ponavljanja.
Šta je CRISPR?
CRISPR je skraćenica za Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats. To je prirodni odbrambeni mehanizam zasnovan na RNK koji se izvodi u bakterijama. U stvari, to je mehanizam za uređivanje genoma koji se koristi posebno protiv virusa. Virus ili strani napadač može aktivirati ovaj sistem u bakterijama. CRISPR radi zajedno sa proteinom povezanim sa CRISPR-om (Cas9).
CRISPR se sastoji od dvije RNK: transaktivirajuće crRNA i jedne vodeće RNK. Stoga, prepoznavanje CRISPR-a ovisi o obje ove RNK. Kada virusna DNK uđe u bakterijsku ćeliju, CRISPR lokus proizvodi vodeću RNK, koja prati Cas proteine da dosegnu i vežu se s virusnom DNK i cijepaju se na određenoj lokaciji. Nakon što se virusna DNK pocijepi, ona postaje neaktivna zbog utišavanja patogene DNK. Dakle, CRISPR sistem hvata, cijepa i deaktivira viruse uz pomoć Cas proteina.
Slika 03: CRISPR/Cas9
CRISPR/Cas9 se koristi kao sistem za uređivanje genoma. To je novija tehnologija. Ova tehnologija je vrlo jednostavna, efikasna i isplativa u odnosu na druge tehnike uređivanja genoma. U poređenju sa ZFN i TALEN-om, CRISPR/Cas9 sistem je efikasan alat u izazivanju ciljanih promjena genoma.
Koje su sličnosti između ZFN TALEN-a i CRISPR-a?
- ZFN, TALEN i CRISPR su tehnike za uređivanje gena.
- Sva tri alata će biti obećavajuće tehnike u ispravljanju genetskih uzroka iza mnogih bolesti.
- Međutim, oni pokazuju ograničenja u ciljanju, nesavršenu specifičnost i gensko ciljanje.
- Sva tri sistema mogu izazvati dvolančane prekide.
Koja je razlika između ZFN TALEN-a i CRISPR-a?
ZFN je tehnika za uređivanje gena zasnovana na nukleazama cinkovih prstiju, dok je TALEN tehnika za uređivanje gena zasnovana na fuzionim proteinima koji se sastoje od bakterijskog TALE proteina i Fok1 endonukleaze, a CRISPR je prirodni RNA baziran bakterijski odbrambeni mehanizam koji se pokreće dvije vrste RNK i pridruženih Cas proteina. Dakle, ovo je ključna razlika između ZFN TALEN-a i CRISPR-a.
Infografika ispod navodi razlike između ZFN TALEN-a i CRISPR-a u obliku tabele za usporedbu.
Sažetak – ZFN vs TALEN vs CRISPR
ZFN, TALEN i CRISPR su tehnologije za uređivanje gena. CRISPR je najnovija tehnologija koja pokazuje bolju efikasnost, izvodljivost i višenamjensku kliničku primjenu. I ZFN i TALEN su umjetni alati koje je napravio čovjek, dok je CRISPR odbrambeni mehanizam bakterija. I ZFN i TALEN su dizajnirane nukleaze. CRISPR se sastoji od dva tipa RNK koji su povezani sa Cas proteinima. Dakle, ovo je sažetak razlike između ZFN TALEN-a i CRISPR-a.
