Différence clé - CRISPR vs RNAi
L'édition du génome et la modification des gènes sont de nouveaux domaines d'intérêt en génétique et en biologie moléculaire. La modification génique est largement applicable aux études de thérapie génique et est également utilisée pour identifier les propriétés du gène, la fonctionnalité du gène et comment les mutations du gène pourraient affecter sa fonction. Il est important de développer des moyens efficaces et fiables pour apporter des modifications précises et ciblées au génome des cellules vivantes. Des techniques telles que CRISPR et RNAi sont utilisées pour modifier les gènes avec une grande précision. CRISPR ou Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats est un mécanisme de défense immunitaire procaryote naturel qui a été récemment utilisé pour l'édition et la modification de gènes eucaryotes. L'interférence ARNi ou ARN est une méthode spécifique à la séquence pour faire taire les gènes en introduisant de petits ARN double brin qui interviennent avec les acides nucléiques et régulent l'expression des gènes. C'est la principale différence entre CRISPR et RNAi.
Qu'est-ce que CRISPR ?
Le système CRISPR est un mécanisme naturel présent dans certaines bactéries, dont E. coli et les archées. C'est une protection immunitaire adaptative contre les invasions basées sur l'ADN étranger. C'est un mécanisme spécifique à la séquence. Le système CRISPR contient plusieurs éléments répétés d'ADN. Ces éléments sont entrecoupés de courtes séquences "d'espacement" dérivées d'ADN étranger et de plusieurs gènes Cas. Certains des gènes Cas sont des nucléases. Ainsi, le système immunitaire complet est appelé système CRISPR/Cas.
Figure 01: Système CRISPR/Cas
Le système CRISPR/Cas fonctionne en quatre étapes.
- Le système attache génétiquement des segments d'ADN de phage et de plasmide envahissants (espaceurs) dans des locus CRISPR (appelé étape d'acquisition d'espaceur).
- étape de maturation de l'ARNcr - L'hôte transcrit et traite les locus CRISPR pour générer de l'ARN CRISPR mature (ARNcr) contenant à la fois des éléments répétés CRISPR et les éléments espaceurs intégrés.
- Détection de l'ARNc - Ceci est facilité par l'appariement de bases complémentaires. Ceci est important lorsqu'une infection est présente et qu'un agent infectieux est présent.
- Étape d'interférence cible - le crARN détecte l'ADN étranger, forme un complexe avec l'ADN étranger et protège l'hôte contre l'ADN étranger.
À l'heure actuelle, le système CRISPR/Cas est utilisé pour altérer ou modifier le génome des mammifères par répression ou activation de la transcription. Les cellules de mammifères peuvent répondre aux ruptures d'ADN médiées par CRISPR/Cas9 en adoptant un mécanisme de réparation. Cela peut être fait en utilisant la méthode de jonction d'extrémité non homologue (NHEJ) ou la réparation dirigée par homologie (HDR). Ces deux mécanismes de réparation ont lieu en introduisant des cassures double brin. Cela entraîne l'édition du gène de mammifère. Ainsi, à l'heure actuelle, le système CRISPR/Cas est utilisé dans les domaines des applications thérapeutiques, biomédicales, agricoles et de recherche.
Qu'est-ce que l'ARNi ?
L'interférence ARN est une technique médiée par l'ARN double brin, qui est utilisée pour réguler l'expression des gènes. Les principaux composés impliqués sont les petits ARN interférents (siARN). Les siARN sont un type spécial d'ARN double brin avec un surplomb en 3' de deux nucléotides et un groupe phosphate en 5'. Le complexe de silençage induit par l'ARN (RISC) se forme lors d'une interférence ARN qui entraînerait la dégradation du gène lié à l'ARNsi.
Figure 02: ARNi
La procédure du RNAi est la suivante.
- L'ARN double brin sera traité dans le cytoplasme par une endoribonucléase de type RNase III appelée Dicer pour générer des siARN d'environ 21 nucléotides
- Transfert de Dicer lié à l'ARNsi vers Argonaute, à l'aide de protéines de liaison à l'ARN double brin (dsRNABP).
- Liaison d'Argonaute à un brin du duplex (brin guide). Cela déplacera l'autre brin. Il en résulte un complexe protéine entière - ARN appelé RISC.
- L'appariement du complexe RISC avec l'ARN guide simple brin lié à l'Argonaute.
- L'appariement de la cible d'ARN homologue avec l'ARN guide.
- Activation d'Argonaute entraînant la dégradation de l'ARN cible
Quelle est la similarité entre CRISPR et RNAi ?
Les deux sont utilisés comme outils de recherche modifiant l'expression génique
Quelle est la différence entre CRISPR et RNAi ?
CRISPR contre ARNi |
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| CRISPR est un mécanisme de défense immunitaire qui a été récemment utilisé pour l'édition et la modification de gènes eucaryotes. | RNAi est une méthode spécifique à la séquence pour faire taire les gènes en introduisant de petits double brin |
| Séquence de ciblage | |
| L'ARN synthétique (ARN guide) est la séquence de ciblage de CRISPR. | siRNA est la séquence de ciblage de l'ARNi. |
| Efficacité dans la suppression des gènes | |
| Faible en CRISPR | Élevé en ARNi |
| Effets | |
| Le renversement des gènes se produit dans CRISPR. | Knockout / silençage se produit dans RNAi. |
Résumé – CRISPR vs ARNi
CRISPR ou Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats est un mécanisme de défense immunitaire procaryote naturel qui a été récemment utilisé pour l'édition et la modification de gènes eucaryotes. L'interférence ARNi ou ARN est une méthode spécifique à la séquence pour faire taire les gènes en introduisant de petits ARN double brin qui interviennent avec les acides nucléiques et régulent l'expression des gènes. Cela peut être considéré comme la différence fondamentale entre CRISPR et ARNi. Les deux techniques, CRISPR/Cas et ARNi, sont des outils puissants pour les manipulations génétiques bien que CRISPR/Cas soit certainement plus supérieur à l'ARNi car il peut être utilisé pour induire à la fois des insertions et des délétions. La spécificité est également élevée dans le système CRISPR/Cas.
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