Nyckelskillnaden mellan ZFN TALEN och CRISPR är att ZFN är en konstgjord genredigeringsteknik baserad på zinkfingernukleaser som består av en zinkfingerdomän och en Fok1 endonukleasdomän. Samtidigt är TALEN en konstgjord genredigeringsteknik baserad på fusionsproteiner som består av ett bakteriellt TALE-protein och Fok1-endonukleas, och CRISPR är en naturlig RNA-baserad bakteriell försvarsmekanism som drivs av två typer av RNA och associerade Cas-proteiner.
Genredigeringsverktyg är baserade på de konstruerade nukleaserna som består av sekvensspecifika bindningsdomäner och ospecifika DNA-klyvningsmoduler. ZFN, TALEN och CRISPR är tre typer av genredigeringstekniker. ZEN och TALEN är konstgjorda system, medan CRISPR är ett naturligt system som förekommer i bakterier. Alla tre systemen känner igen sekvenser och klyver mål-DNA. Zinkfingernukleaser är sammansatta av en zinkfingerdomän och Fok1-endonukleas. TALENs består av ett bakteriellt TALE-protein och Fok1-endonukleas. CRISPR består av två RNA (transaktiverande crRNA och ett enda guide-RNA).
Vad är ZFN?
ZFN är ett genredigeringsverktyg baserat på zinkfingernukleaser. Zinkfingernukleaser är chimära nukleaser sammansatta av sekvensspecifika DNA-bindande domäner och ospecifika DNA-klyvningsdomäner från Fokl-restriktionsendonukleaset. Detta är en konstgjord genomredigeringsteknik som möjliggör ett brett spektrum av genmodifieringar genom att inducera dubbelsträngsbrott i DNA.
Figur 01: ZFN
ZFN är ett viktigt verktyg när man inför riktade förändringar i växter och flera grödor. Det tillåter inkorporering av värdefulla egenskaper i växter. Dessutom har ZFN en terapeutisk potential eftersom den kan utföra exakt genetisk modifiering för att effektivt eliminera symptomen.
Vad är TALEN?
Transcription activator-like nucleases (TALEN) är ett genredigeringsverktyg som är baserat på chimära nukleaser som liknar ZFN. Det är också en konstgjord genomredigeringsteknik. TALEN inducerar genmodifiering genom att inducera dubbelsträngsbrott i DNA. TALENs är sammansatta av sekvensspecifika DNA-bindande domäner fuserade till en ospecifik DNA-klyvningsmodul. Därför har den FokI-klyvningsdomäner och DNA-bindande domäner härledda från TALE-proteiner.
Figur 02: TALEN
TALE-proteiner förekommer naturligt i bakteriesläktet Xanthomonas. Dessa proteiner innehåller DNA-bindande domäner som består av en serie av 33-35 aminosyror upprepade domäner. En av de stora fördelarna med TALEN framför ZFN är att bindningsspecificiteten för den DNA-bindande domänen kan ändras i TALEN genom att göra modifieringar av 33-34 aminosyrarepetitioner.
Vad är CRISPR?
CRISPR står för Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats. Det är en naturlig RNA-baserad försvarsmekanism som utförs i bakterier. Faktum är att det är en genomredigeringsmekanism som används speciellt mot virus. Ett virus eller en främmande inkräktare kan aktivera detta system i bakterier. CRISPR fungerar tillsammans med det CRISPR-associerade proteinet (Cas9).
CRISPR består av två RNA: transaktiverande crRNA och ett enda guide-RNA. Därför är igenkänningen av CRISPR beroende av båda dessa RNA. När vir alt DNA kommer in i en bakteriecell producerar CRISPR-lokuset guide-RNA, som eskorterar Cas-proteiner att nå och binda med vir alt DNA och klyva på en specifik plats. När vir alt DNA väl har klyvts blir det inaktivt på grund av att patogent DNA tystas. Därför fångar, klyver och inaktiverar CRISPR-systemet virus med hjälp av Cas-proteiner.
Figur 03: CRISPR/Cas9
CRISPR/Cas9 används som ett genomredigeringssystem. Det är en ny teknik. Denna teknik är mycket enkel, effektiv och kostnadseffektiv jämfört med andra genomredigeringstekniker. I jämförelse med ZFN och TALEN är CRISPR/Cas9-systemet ett effektivt verktyg för att inducera riktade genomförändringar.
Vilka är likheterna mellan ZFN TALEN och CRISPR?
- ZFN, TALEN och CRISPR är genredigeringstekniker.
- Alla tre verktygen kommer att vara lovande tekniker för att korrigera de genetiska orsakerna bakom många sjukdomar.
- De visar dock begränsningar i inriktning, ofullkomlig specificitet och geninriktning.
- Alla tre systemen kan inducera dubbelsträngsbrott.
Vad är skillnaden mellan ZFN TALEN och CRISPR?
ZFN är en genredigeringsteknik baserad på zinkfingernukleaser medan TALEN är en genredigeringsteknik baserad på fusionsproteiner som består av ett bakteriellt TALE-protein och Fok1-endonukleas, och CRISPR är en naturlig RNA-baserad bakteriell försvarsmekanism som drivs av två typer av RNA och associerade Cas-proteiner. Så det här är den viktigaste skillnaden mellan ZFN TALEN och CRISPR.
Infografiken nedan listar skillnaderna mellan ZFN TALEN och CRISPR i tabellform för jämförelse sida vid sida.
Sammanfattning – ZFN vs TALEN vs CRISPR
ZFN, TALEN och CRISPR är genredigeringstekniker. CRISPR är den senaste tekniken som visar bättre effektivitet, genomförbarhet och klinisk tillämpning med flera roller. Både ZFN och TALEN är konstgjorda konstgjorda verktyg, medan CRISPR är en bakterieförsvarsmekanism. Både ZFN och TALEN är konstruerade nukleaser. CRISPR består av två RNA-typer som associeras med Cas-proteiner. Detta är alltså sammanfattningen av skillnaden mellan ZFN TALEN och CRISPR.
