ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง ZFN TALEN และ CRISPR คือ ZFN เป็นเทคนิคการตัดต่อยีนที่มนุษย์สร้างขึ้นโดยอิงจาก Zinc finger nucleases ซึ่งประกอบด้วยโดเมนซิงก์ฟิงเกอร์และโดเมนเอนโดนิวคลีเอส Fok1 ในขณะเดียวกัน TALEN เป็นเทคนิคการตัดต่อยีนที่มนุษย์สร้างขึ้นโดยใช้ฟิวชันโปรตีนที่ประกอบด้วยโปรตีน TALE ของแบคทีเรียและเอนโดนิวคลีเอส Fok1 และ CRISPR เป็นกลไกการป้องกันแบคทีเรียจาก RNA ตามธรรมชาติซึ่งขับเคลื่อนโดย RNA สองประเภทและโปรตีน Cas ที่เกี่ยวข้อง
เครื่องมือแก้ไขยีนขึ้นอยู่กับนิวคลีเอสที่ออกแบบขึ้นที่ประกอบด้วยโดเมนการจับเฉพาะลำดับและโมดูลการแตกแยกดีเอ็นเอที่ไม่เฉพาะเจาะจง ZFN, TALEN และ CRISPR เป็นเทคนิคการตัดต่อยีนสามประเภทZEN และ TALEN เป็นระบบที่มนุษย์สร้างขึ้น ในขณะที่ CRISPR เป็นระบบธรรมชาติที่เกิดขึ้นในแบคทีเรีย ทั้งสามระบบรับรู้ลำดับและแยก DNA เป้าหมาย ซิงค์ฟิงเกอร์นิวคลีเอสประกอบด้วยโดเมนซิงค์ฟิงเกอร์และ Fok1 เอนโดนิวคลีเอส TALEN ประกอบด้วยโปรตีน TALE ของแบคทีเรียและ Fok1 endonuclease CRISPR ประกอบด้วย RNA สองตัว (trans-activating crRNA และ RNA ไกด์เดี่ยว)
ZFN คืออะไร
ZFN เป็นเครื่องมือแก้ไขยีนโดยอาศัยนิวคลีเอสของนิ้วสังกะสี ซิงค์ฟิงเกอร์นิวคลีเอสเป็นไคเมอริกนิวคลีเอสที่ประกอบด้วยโดเมนการจับดีเอ็นเอจำเพาะลำดับและโดเมนการตัดแยกดีเอ็นเอที่ไม่จำเพาะจากเอนโดนิวคลีเอสการจำกัด FokI นี่คือเทคโนโลยีการแก้ไขจีโนมที่มนุษย์สร้างขึ้น ซึ่งช่วยให้สามารถดัดแปลงยีนได้หลากหลายโดยทำให้เกิดการแบ่งสายคู่ใน DNA
รูปที่ 01: ZFN
ZFN เป็นเครื่องมือสำคัญในการแนะนำการปรับเปลี่ยนเป้าหมายในพืชและพืชหลายชนิด ช่วยให้สามารถผสมผสานคุณสมบัติอันมีค่าเข้ากับพืชได้ นอกจากนี้ ZFN มีศักยภาพในการรักษาเนื่องจากสามารถทำการดัดแปลงพันธุกรรมที่แม่นยำเพื่อกำจัดอาการได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ทาเลนคืออะไร
Transcription activator-like nucleases (TALEN) เป็นเครื่องมือแก้ไขยีนที่มีพื้นฐานมาจากไคเมริกนิวคลีเอสที่คล้ายกับ ZFN นอกจากนี้ยังเป็นเทคโนโลยีการแก้ไขจีโนมที่มนุษย์สร้างขึ้น TALEN กระตุ้นการดัดแปลงยีนโดยกระตุ้นการแบ่งสายคู่ใน DNA TALEN ประกอบด้วยโดเมนการจับ DNA จำเพาะต่อลำดับที่หลอมรวมกับโมดูลสำหรับการตัดแยก DNA ที่ไม่จำเพาะ ดังนั้นจึงมีโดเมนความแตกแยกของ FokI และโดเมนการจับดีเอ็นเอที่ได้มาจากโปรตีน TALE
รูปที่ 02: TALEN
TALE โปรตีนเกิดขึ้นตามธรรมชาติในแบคทีเรียสกุล Xanthomonas โปรตีนเหล่านี้มีโดเมนการจับดีเอ็นเอที่ประกอบรวมด้วยชุดของโดเมนซ้ำของกรดอะมิโน 33-35 ข้อได้เปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่งของ TALEN เหนือ ZFN คือความจำเพาะในการจับของโดเมนการจับ DNA สามารถเปลี่ยนแปลงได้ใน TALEN โดยทำการปรับเปลี่ยนกรดอะมิโน 33-34 ซ้ำ
CRISPR คืออะไร
CRISPR ย่อมาจาก Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats เป็นกลไกการป้องกันตาม RNA ตามธรรมชาติในแบคทีเรีย อันที่จริงมันเป็นกลไกการแก้ไขจีโนมที่ใช้กับไวรัสโดยเฉพาะ ไวรัสหรือผู้บุกรุกจากต่างประเทศสามารถกระตุ้นระบบนี้ในแบคทีเรีย CRISPR ทำงานร่วมกับโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับ CRISPR (Cas9)
CRISPR ประกอบด้วย RNA สองตัว: trans-activating crRNA และ RNA ไกด์เดี่ยว ดังนั้นการรับรู้ CRISPR จึงขึ้นอยู่กับ RNA ทั้งสองนี้เมื่อ DNA ของไวรัสเข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย CRISPR locus จะสร้าง guide RNA ซึ่งคุ้มกันโปรตีน Cas เพื่อเข้าถึงและผูกมัดกับ DNA ของไวรัสและแยกออกที่ตำแหน่งเฉพาะ เมื่อ DNA ของไวรัสถูกตัดออก มันจะไม่ทำงานเนื่องจากการปิดเสียงของ DNA ที่ทำให้เกิดโรค ดังนั้น ระบบ CRISPR จะจับ แยก และยับยั้งไวรัสด้วยความช่วยเหลือของโปรตีน Cas
รูปที่ 03: CRISPR/Cas9
CRISPR/Cas9 ใช้เป็นระบบแก้ไขจีโนม เป็นเทคโนโลยีล่าสุด เทคโนโลยีนี้ง่ายมาก มีประสิทธิภาพ และคุ้มค่ากว่าเทคนิคการแก้ไขจีโนมอื่นๆ เมื่อเปรียบเทียบกับ ZFN และ TALEN ระบบ CRISPR/Cas9 เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงของจีโนมเป้าหมาย
ความคล้ายคลึงกันระหว่าง ZFN TALEN และ CRISPR คืออะไร
- ZFN, TALEN และ CRISPR เป็นเทคนิคการตัดต่อยีน
- เครื่องมือทั้งสามนี้จะเป็นเทคนิคที่ดีในการแก้ไขสาเหตุทางพันธุกรรมที่อยู่เบื้องหลังโรคต่างๆ
- อย่างไรก็ตาม พวกเขาแสดงข้อจำกัดในการกำหนดเป้าหมาย ความเฉพาะเจาะจงที่ไม่สมบูรณ์ และการกำหนดเป้าหมายยีน
- ทั้งสามระบบสามารถทำให้เกิดการแตกสองเส้นได้
ความแตกต่างระหว่าง ZFN TALEN และ CRISPR คืออะไร
ZFN เป็นเทคนิคการแก้ไขยีนโดยอาศัย Zinc finger nucleases ในขณะที่ TALEN เป็นเทคนิคการแก้ไขยีนโดยใช้ฟิวชันโปรตีนซึ่งประกอบด้วยโปรตีน TALE ของแบคทีเรียและ Fok1 endonuclease และ CRISPR เป็นกลไกป้องกันแบคทีเรียจาก RNA ตามธรรมชาติที่ขับเคลื่อน โดย RNA สองประเภทและโปรตีน Cas ที่เกี่ยวข้อง นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่าง ZFN TALEN และ CRISPR
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่าง ZFN TALEN และ CRISPR ในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – ZFN กับ TALEN กับ CRISPR
ZFN, TALEN และ CRISPR เป็นเทคโนโลยีการแก้ไขยีน CRISPR เป็นเทคโนโลยีล่าสุดที่แสดงประสิทธิภาพ ความเป็นไปได้ และการประยุกต์ใช้ทางคลินิกแบบหลายบทบาทที่ดีขึ้น ทั้ง ZFN และ TALEN เป็นเครื่องมือประดิษฐ์ที่มนุษย์สร้างขึ้น ในขณะที่ CRISPR เป็นกลไกป้องกันแบคทีเรีย ทั้ง ZFN และ TALEN เป็นนิวคลีเอสที่ถูกทำวิศวกรรม CRISPR ประกอบด้วย RNA สองประเภทที่เกี่ยวข้องกับโปรตีน Cas ดังนั้น นี่คือบทสรุปของความแตกต่างระหว่าง ZFN TALEN และ CRISPR
