Nøgleforskellen mellem ZFN TALEN og CRISPR er, at ZFN er en menneskeskabt genredigeringsteknik baseret på zinkfingernukleaser sammensat af et zinkfingerdomæne og et Fok1 endonukleasedomæne. I mellemtiden er TALEN en menneskeskabt genredigeringsteknik baseret på fusionsproteiner sammensat af et bakterielt TALE-protein og Fok1-endonuklease, og CRISPR er en naturlig RNA-baseret bakteriel forsvarsmekanisme, der drives af to typer RNA'er og associerede Cas-proteiner.
Genredigeringsværktøjer er baseret på de konstruerede nukleaser, der består af sekvensspecifikke bindingsdomæner og ikke-specifikke DNA-sp altningsmoduler. ZFN, TALEN og CRISPR er tre typer genredigeringsteknikker. ZEN og TALEN er menneskeskabte systemer, mens CRISPR er et naturligt system, der forekommer i bakterier. Alle tre systemer genkender sekvenser og sp alter mål-DNA. Zinkfingernukleaser er sammensat af et zinkfingerdomæne og Fok1-endonuklease. TALEN'er er sammensat af et bakterielt TALE-protein og Fok1-endonuklease. CRISPR er sammensat af to RNA'er (transaktiverende crRNA og et enkelt guide-RNA).
Hvad er ZFN?
ZFN er et genredigeringsværktøj baseret på zink-finger-nukleaser. Zinkfingernukleaser er kimære nukleaser sammensat af sekvensspecifikke DNA-bindingsdomæner og ikke-specifikke DNA-sp altningsdomæner fra FokI-restriktionsendonukleasen. Dette er en menneskeskabt genom-redigeringsteknologi, der muliggør en lang række genmodifikationer ved at inducere dobbeltstrengsbrud i DNA.
Figur 01: ZFN
ZFN er et vigtigt værktøj, når man introducerer målrettede ændringer i planter og flere afgrødearter. Det tillader inkorporering af værdifulde egenskaber i planter. ZFN har desuden et terapeutisk potentiale, da det er i stand til at udføre præcis genetisk modifikation for effektivt at eliminere symptomerne.
Hvad er TALEN?
Transskriptionsaktivatorlignende nukleaser (TALEN) er et genredigeringsværktøj, der er baseret på kimære nukleaser, der ligner ZFN. Det er også en menneskeskabt genom-redigeringsteknologi. TALEN inducerer genmodifikation ved at inducere dobbeltstrengsbrud i DNA. TALEN'er er sammensat af sekvensspecifikke DNA-bindingsdomæner fusioneret til et ikke-specifikt DNA-sp altningsmodul. Derfor har den FokI-sp altningsdomæner og DNA-bindende domæner afledt af TALE-proteiner.
Figur 02: TALEN
TALE-proteiner forekommer naturligt i bakterieslægten Xanthomonas. Disse proteiner indeholder DNA-bindende domæner, der består af en serie af 33-35 aminosyrer gentagelsesdomæner. En af de største fordele ved TALEN i forhold til ZFN er, at bindingsspecificiteten af det DNA-bindingsdomæne kan ændres i TALEN ved at foretage modifikationer til 33-34 aminosyregentagelser.
Hvad er CRISPR?
CRISPR står for Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats. Det er en naturlig RNA-baseret forsvarsmekanisme udført i bakterier. Faktisk er det en genomredigeringsmekanisme, der især bruges mod vira. En virus eller en fremmed angriber kan aktivere dette system i bakterier. CRISPR arbejder sammen med det CRISPR-associerede protein (Cas9).
CRISPR består af to RNA'er: transaktiverende crRNA og et enkelt guide-RNA. Derfor er genkendelsen af CRISPR afhængig af begge disse RNA'er. Når vir alt DNA kommer ind i en bakteriecelle, producerer CRISPR-locuset guide-RNA, som eskorterer Cas-proteiner til at nå og binde med vir alt DNA og sp alte på et bestemt sted. Når vir alt DNA er sp altet, bliver det inaktivt på grund af dæmpning af patogent DNA. Derfor fanger, sp alter og inaktiverer CRISPR-systemet vira ved hjælp af Cas-proteiner.
Figur 03: CRISPR/Cas9
CRISPR/Cas9 bruges som et genomredigeringssystem. Det er en nyere teknologi. Denne teknologi er meget enkel, effektiv og omkostningseffektiv i forhold til andre genomredigeringsteknikker. I sammenligning med ZFN og TALEN er CRISPR/Cas9-systemet et effektivt værktøj til at inducere målrettede genomændringer.
Hvad er lighederne mellem ZFN TALEN og CRISPR?
- ZFN, TALEN og CRISPR er genredigeringsteknikker.
- Alle tre værktøjer vil være lovende teknikker til at korrigere de genetiske årsager bag mange sygdomme.
- De viser imidlertid begrænsninger i målretning, ufuldkommen specificitet og gen-målretning.
- Alle tre systemer kan fremkalde dobbeltstrengsbrud.
Hvad er forskellen mellem ZFN TALEN og CRISPR?
ZFN er en genredigeringsteknik baseret på zinkfingernukleaser, mens TALEN er en genredigeringsteknik baseret på fusionsproteiner sammensat af et bakterielt TALE-protein og Fok1-endonuklease, og CRISPR er en naturlig RNA-baseret bakteriel forsvarsmekanisme, der er drevet af to typer RNA og associerede Cas-proteiner. Så dette er den vigtigste forskel mellem ZFN TALEN og CRISPR.
Nedenstående infografik viser forskellene mellem ZFN TALEN og CRISPR i tabelform til sammenligning side om side.
Oversigt – ZFN vs TALEN vs CRISPR
ZFN, TALEN og CRISPR er genredigeringsteknologier. CRISPR er den nyere teknologi, der viser bedre effektivitet, gennemførlighed og multi-rolle klinisk anvendelse. Både ZFN og TALEN er menneskeskabte kunstige værktøjer, mens CRISPR er en bakterieforsvarsmekanisme. Både ZFN og TALEN er konstruerede nukleaser. CRISPR består af to RNA-typer, der associeres med Cas-proteiner. Dette er således opsummeringen af forskellen mellem ZFN TALEN og CRISPR.
