ZFN TALEN жана CRISPR ортосундагы негизги айырма ZFN цинк манжа доменинен жана Fok1 эндонуклеаза доменинен турган цинк манжасынын нуклеазаларына негизделген адам жасаган генди түзөтүү ыкмасы болуп саналат. Ошол эле учурда, TALEN бактериялык TALE протеининен жана Fok1 эндонуклеазасынан турган синтез протеиндерине негизделген генди түзөтүү ыкмасы, ал эми CRISPR бул РНКнын эки түрү жана аны менен байланышкан Cas протеиндери тарабынан башкарылган табигый РНКга негизделген бактериялык коргонуу механизми.
Генди түзөтүү куралдары ырааттуу байланыштыруучу домендерден жана спецификалык эмес ДНК бөлүү модулдарынан турган инженердик нуклеазаларга негизделген. ZFN, TALEN жана CRISPR генди редакциялоонун үч түрү. ZEN жана TALEN адам тарабынан жасалган системалар, ал эми CRISPR бактерияларда пайда болгон табигый система. Үч система тең тизмектерди таанып, максаттуу ДНКны ажыратат. Цинк манжасынын нуклеазалары цинк манжа доменинен жана Fok1 эндонуклеазасынан турат. TALENs бактериялык TALE протеининен жана Fok1 эндонуклеазасынан турат. CRISPR эки РНКдан турат (транс-активдештирүүчү крРНК жана бир жетектөөчү РНК).
ZFN деген эмне?
ZFN - цинк-манжа нуклеазаларына негизделген генди түзөтүүчү курал. Цинк манжаларынын нуклеазалары - бул ырааттуу ДНКны байланыштыруучу домендерден жана FokI чектөө эндонуклеазасынан келген спецификалык эмес ДНКны бөлүүчү домендерден турган химердик нуклеазалар. Бул ДНКдагы кош тилкенин үзүлүшүн индукциялоо аркылуу гендердин кеңири спектрин өзгөртүүгө мүмкүндүк берген геномду түзөтүү технологиясы.
01-сүрөт: ZFN
ZFN - өсүмдүктөргө жана өсүмдүктөрдүн бир нече түрлөрүнө максаттуу өзгөртүүлөрдү киргизүүдө маанилүү курал. Ал өсүмдүктөрдүн баалуу белгилерин киргизүүгө мүмкүндүк берет. Мындан тышкары, ZFN терапиялык потенциалга ээ, анткени ал симптомдорду натыйжалуу жок кылуу үчүн так генетикалык модификацияны жасай алат.
ТАЛЕН деген эмне?
Транскрипция активаторуна окшош нуклеазалар (TALEN) – ZFNге окшош химердик нуклеазаларга негизделген генди түзөтүүчү курал. Бул ошондой эле адам жасаган геномду түзөтүү технологиясы. TALEN ДНКнын кош тилкелүү үзүлүшүн индукциялоо аркылуу гендин модификациясын индукциялайт. TALEN'дер спецификалык эмес ДНКны ажыратуу модулу менен бириктирилген ырааттуу ДНКны байланыштырган домендерден турат. Демек, анын TALE белокторунан алынган FokI бөлүнүү домендери жана ДНКны байланыштыруучу домендери бар.
02-сүрөт: TALEN
TALE протеиндери табигый түрдө Xanthomonas бактериялык тукумунда кездешет. Бул протеиндер 33-35 аминокислота кайталануучу домендерден турган ДНКны байланыштырган домендерди камтыйт. TALENдин ZFNге караганда негизги артыкчылыктарынын бири - бул ДНКны байланыштыруучу домендин байланыш өзгөчөлүгүн TALENде 33-34 аминокислотанын кайталануусуна өзгөртүүлөрдү киргизүү менен өзгөртүүгө болот.
CRISPR деген эмне?
CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats дегенди билдирет. Бул бактерияларда аткарылган табигый РНКга негизделген коргонуу механизми. Чынында, бул өзгөчө вирустарга каршы колдонулган геномду түзөтүү механизми. Вирус же чет элдик баскынчы бактерияларда бул системаны активдештире алат. CRISPR CRISPR менен байланышкан протеин (Cas9) менен бирге иштейт.
CRISPR эки РНКдан турат: транс-активдештирүүчү крРНК жана бир жетектөөчү РНК. Ошондуктан, CRISPR таануу бул РНКнын экөөнө тең көз каранды. Вирустук ДНК бактериялык клеткага киргенде, CRISPR локусу жетектөөчү РНКны өндүрөт, ал Cas протеиндерин вирустук ДНК менен байланыштырып, белгилүү бир жерде ыдырат. Вирустун ДНКсы ажырагандан кийин, патогендик ДНКнын жымжырттыгынан улам активдүү эмес болуп калат. Демек, CRISPR системасы Cas протеиндеринин жардамы менен вирустарды кармайт, ажыратат жана активдештирбейт.
03-сүрөт: CRISPR/Cas9
CRISPR/Cas9 геномду түзөтүү системасы катары колдонулат. Бул акыркы технология. Бул технология башка геномду оңдоо ыкмаларына караганда абдан жөнөкөй, натыйжалуу жана үнөмдүү. ZFN жана TALEN менен салыштырганда, CRISPR/Cas9 системасы максаттуу геномду өзгөртүүдө эффективдүү курал болуп саналат.
ZFN TALEN менен CRISPRдин кандай окшоштуктары бар?
- ZFN, TALEN жана CRISPR – генди түзөтүү ыкмалары.
- Үч курал тең көптөгөн оорулардын артында турган генетикалык себептерди оңдоонун келечектүү ыкмалары болот.
- Бирок алар максаттуу, жеткилең эмес спецификалык жана гендик максаттуу чектөөлөрдү көрсөтөт.
- Үч система тең эки жипти үзгүлтүккө учуратышы мүмкүн.
ZFN TALEN менен CRISPRдин ортосунда кандай айырма бар?
ZFN – цинк манжаларынын нуклеазаларына негизделген генди оңдоо ыкмасы, ал эми TALEN – бактериялык TALE протеининен жана Fok1 эндонуклеазасынан турган синтез протеиндерине негизделген генди редакциялоо ыкмасы жана CRISPR – табигый РНКга негизделген бактериялык коргонуу механизми. РНКнын эки түрү жана аны менен байланышкан Cas белоктору менен. Демек, бул ZFN TALEN менен CRISPR ортосундагы негизги айырма.
Төмөнкү инфографикада ZFN TALEN менен CRISPR ортосундагы айырмачылыктар жанаша салыштыруу үчүн таблица түрүндө келтирилген.
Кыскача – ZFN жана TALEN крш CRISPR
ZFN, TALEN жана CRISPR – генди оңдоо технологиялары. CRISPR - бул жакшыраак эффективдүүлүктү, ишке ашырууну жана көп ролду клиникалык колдонууну көрсөткөн акыркы технология. ZFN жана TALEN экөө тең жасалма инструменттер, ал эми CRISPR бактериялардан коргонуу механизми. ZFN жана TALEN экөө тең инженердик нуклеазалар. CRISPR Cas белоктору менен байланышкан эки РНК түрүнөн турат. Ошентип, бул ZFN TALEN менен CRISPR ортосундагы айырманын корутундусу.
