الفرق الرئيسي بين ZFN TALEN و CRISPR هو أن ZFN هي تقنية تحرير جيني من صنع الإنسان تعتمد على نوكلياز إصبع الزنك المكون من مجال إصبع الزنك ومجال نوكلياز داخلي Fok1. وفي الوقت نفسه ، TALEN هي تقنية لتحرير الجينات من صنع الإنسان تعتمد على بروتينات الاندماج المكونة من بروتين TALE البكتيري و Fok1 endonuclease ، و CRISPR هي آلية دفاع بكتيرية تعتمد على الحمض النووي الريبي الطبيعي مدفوعة بنوعين من RNAs وبروتينات Cas المرتبطة.
تعتمد أدوات تحرير الجينات على نوكليازات هندسية تتألف من مجالات ربط خاصة بالتسلسل ووحدات انقسام DNA غير محددة. ZFN و TALEN و CRISPR هي ثلاثة أنواع من تقنيات تحرير الجينات. ZEN و TALEN هما نظامان من صنع الإنسان ، بينما CRISPR هو نظام طبيعي يحدث في البكتيريا. تتعرف الأنظمة الثلاثة على التسلسلات وتشق الحمض النووي المستهدف. تتكون نوكلياز إصبع الزنك من مجال إصبع الزنك و نوكلياز داخلي Fok1. تتكون TALENs من بروتين TALE البكتيري و نوكلياز Fok1 الداخلي. تتكون كريسبر من رنا RNAs (عبر تنشيط crRNA و دليل واحد RNA).
ما هو ZFN؟
ZFN هي أداة لتحرير الجينات تعتمد على نوكليازات إصبع الزنك. نوكلياز إصبع الزنك عبارة عن نوكليازات خيمرية تتكون من مجالات ربط الحمض النووي الخاصة بالتسلسل ومجالات انقسام الحمض النووي غير المحددة من نوكلياز تقييد FokI. هذه تقنية لتحرير الجينوم من صنع الإنسان تتيح مجموعة واسعة من التعديلات الجينية عن طريق إحداث فواصل مزدوجة في الحمض النووي.
الشكل 01: ZFN
ZFN هي أداة مهمة عند إدخال التعديلات المستهدفة في النباتات والعديد من أنواع المحاصيل. يسمح بدمج السمات القيمة في النباتات. علاوة على ذلك ، يتمتع ZFN بإمكانيات علاجية لأنه قادر على إجراء تعديل جيني دقيق للتخلص من الأعراض بشكل فعال.
ما هو تالين؟
نوكليازات تشبه منشط النسخ (TALEN) هي أداة لتحرير الجينات تعتمد على نوكليازات خيالية مشابهة لـ ZFN. إنها أيضًا تقنية تحرير الجينوم من صنع الإنسان. يحث TALEN على تعديل الجينات عن طريق إحداث فواصل مزدوجة في الحمض النووي. تتكون TALENs من مجالات ربط DNA خاصة بالتسلسل مدمجة في وحدة انقسام DNA غير محددة. لذلك ، يحتوي على مجالات انقسام FokI ومجالات ربط الحمض النووي المشتقة من بروتينات TALE.
الشكل 02: TALEN
بروتينات الحكاية تحدث بشكل طبيعي في جنس البكتيريا Xanthomonas. تحتوي هذه البروتينات على مجالات ربط الحمض النووي تتكون من سلسلة من 33-35 مجالات تكرار الأحماض الأمينية. تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لـ TALEN على ZFN في أنه يمكن تغيير خصوصية الربط لمجال ربط الحمض النووي في TALEN عن طريق إجراء تعديلات على 33-34 تكرار الأحماض الأمينية.
ما هي كريسبر؟
تشير CRISPR إلى التكرارات التنظيمية العنقودية المتباعدة القصيرة. إنها آلية دفاع طبيعية تعتمد على الحمض النووي الريبي ويتم تنفيذها في البكتيريا. في الواقع ، إنها آلية لتحرير الجينوم تستخدم بشكل خاص ضد الفيروسات. يمكن للفيروس أو الغازي الأجنبي تنشيط هذا النظام في البكتيريا. تعمل CRISPR مع البروتين المرتبط بـ CRISPR (Cas9).
يتكون CRISPR من اثنين من RNAs: عبر تنشيط crRNA و دليل واحد RNA. لذلك ، فإن التعرف على كريسبر يعتمد على كلا الرنا RNAs.عندما يدخل الحمض النووي الفيروسي إلى خلية بكتيرية ، ينتج موضع كريسبر الحمض النووي الريبي التوجيهي ، الذي يرافق بروتينات كاس للوصول إلى الحمض النووي الفيروسي والالتصاق به والانقسام في مكان معين. بمجرد انشقاق الحمض النووي الفيروسي ، يصبح غير نشط بسبب إسكات الحمض النووي الممرض. ومن ثم ، فإن نظام كريسبر يلتقط الفيروسات ويشقها ويعطل نشاطها بمساعدة بروتينات كاس.
الشكل 03: كريسبر / Cas9
يستخدم CRISPR / Cas9 كنظام لتحرير الجينوم. إنها تقنية حديثة. هذه التقنية بسيطة للغاية وفعالة وفعالة من حيث التكلفة مقارنة بتقنيات تحرير الجينوم الأخرى. بالمقارنة مع ZFN و TALEN ، فإن نظام CRISPR / Cas9 هو أداة فعالة في إحداث تعديلات الجينوم المستهدفة.
ما هي أوجه التشابه بين ZFN TALEN و CRISPR؟
- ZFN و TALEN و CRISPR هي تقنيات لتحرير الجينات.
- جميع الأدوات الثلاث ستكون تقنيات واعدة في تصحيح الأسباب الجينية وراء العديد من الأمراض.
- ومع ذلك ، فإنها تظهر قيودًا في الاستهداف ، والخصوصية غير الكاملة ، واستهداف الجينات.
- يمكن لجميع الأنظمة الثلاثة إحداث فواصل مزدوجة الخيوط.
ما هو الفرق بين ZFN TALEN و CRISPR؟
ZFN هي تقنية لتحرير الجينات تعتمد على نوكلياز إصبع الزنك بينما TALEN هي تقنية لتحرير الجينات تعتمد على بروتينات الاندماج المكونة من بروتين TALE البكتيري و نوكلياز Fok1 الداخلي ، و CRISPR هي آلية دفاع بكتيرية طبيعية تعتمد على الحمض النووي الريبي. بواسطة نوعين من الحمض النووي الريبي وبروتينات كاس المصاحبة. إذن ، هذا هو الفرق الرئيسي بين ZFN TALEN و CRISPR.
يسرد الرسم البياني أدناه الاختلافات بين ZFN TALEN و CRISPR في شكل جدول للمقارنة جنبًا إلى جنب.
ملخص - ZFN vs TALEN vs CRISPR
ZFN و TALEN و CRISPR هي تقنيات لتحرير الجينات. كريسبر هي التكنولوجيا الحديثة التي تظهر كفاءة وجدوى أفضل وتطبيق إكلينيكي متعدد الأدوار. تعد كل من ZFN و TALEN أدوات اصطناعية من صنع الإنسان ، بينما تعد CRISPR آلية دفاع للبكتيريا. كل من ZFN و TALEN عبارة عن نوكليازات مصممة هندسيًا. يتكون كريسبر من نوعين من الحمض النووي الريبي المرتبطين ببروتينات كاس. وبالتالي ، هذا هو ملخص الفرق بين ZFN TALEN و CRISPR.
