Der Hauptunterschied zwischen crRNA, tracrRNA und gRNA besteht darin, dass crRNA eine der beiden RNA-Arten von CRISPR ist, die komplementär zur Ziel-DNA-Sequenz ist, während tracrRNA die zweite RNA-Art von CRISPR ist, die als dient ein Bindungsgerüst für die Cas-Nuklease und gRNA ist eine der beiden Hauptkomponenten des CRISPR-Cas9-Systems von Bakterien und Archaea, das die Ziel-DNA erkennt und Cas-Proteine dazu bringt, Doppelstrangbrüche in der Ziel-DNA vorzunehmen.
CRISPR steht für clustered regular interspersed short palindromic repeats. Es ist eines der Immunsysteme von Bakterien und Archaeen. Bakterien und Archaeen nutzen dieses System, um sich vor viralen Krankheitserregern zu schützen. Es ist einer der erstaunlichsten Mechanismen, der eine erfolgreiche genetische Veränderung beinh altet. Dieser Mechanismus (CRISPR-Cas9) wird als neuartiges Werkzeug zur Genbearbeitung in der Biotechnologie verwendet. Sie hat der Biotechnologie neue Fortschritte gebracht, insbesondere auf dem Gebiet der Gentechnik.
Das CRISPR-Cas9-System besteht aus zwei Hauptkomponenten. Sie sind Leit-RNA (gRNA) und CRISPR-assoziierte (Cas) Nukleasen. Guide-RNA ist eine spezifische RNA-Sequenz, die Cas-Proteine zur Sp altung der Ziel-DNA leitet. Leit-RNA besteht aus zwei Arten von RNA. Sie sind Crispr-RNA (crRNA) und tracrRNA. CRISPR-assoziierte (Cas) Nukleasen sind unspezifische Endonukleasen, die Doppelstrangbrüche in der Ziel-DNA bewirken. Durch Doppelstrangbrüche in der Ziel-DNA steuern Bakterien und Archaeen ihre endogenen Reparaturmechanismen, um virale DNA zu inaktivieren.
Was ist crRNA?
crRNA oder Crispr-RNA ist eine der beiden Arten von Leit-RNA. Strukturell ist es eine 17–20 Nukleotide lange Sequenz. Das wertvollste Merkmal der crRNA ist, dass sie zur Ziel-DNA komplementär ist. Daher stimmt crRNA mit der viralen DNA-Sequenz überein. Die Spezifität des CRISPR-Cas 9-Systems hängt von der crRNA ab. In Bakterien existiert crRNA fusioniert mit der tracrRNA-Sequenz, die der zweite Typ von CRISPR-RNA ist. Die crRNA-Produktion wird durch die erneute Exposition von Bakterien gegenüber einem Virus ausgelöst. Bei Exposition findet die Transkription des für crRNA kodierenden Gens statt. Dann setzt der Abwehrmechanismus gegen das Virus ein.
Abbildung 01: CRISPR-Cas9-System
Was ist tracrRNA?
Trans-aktivierende crRNA oder tracrRNA ist der zweite Teil von guideRNA oder CRISPR RNA. Es wird als Tracer-RNA ausgesprochen. tracrRNA dient als Bindungsgerüst für das Endonuklease-Cas-9-Protein. Mit anderen Worten, tracrRNA fungiert als Griff, um Cas9 zur Ziel-DNA zu führen. Strukturell hat tracrRNA 42 Nukleotide. Es existiert in Kombination mit crRNA.
Was ist gRNA?
Guide-RNA oder gRNA ist eine der beiden Hauptkomponenten des CRISPR-Cas9-Immunsystems. Es ist eine spezifische RNA-Sequenz, die aus zwei Elementen besteht: crRNA und tracrRNA. gRNA erkennt die Ziel-DNA und weist Cas-Proteine an, Doppelstrangbrüche in der Ziel-DNA vorzunehmen. Um dies zu erreichen, besteht crRNA aus einer komplementären Sequenz von Ziel-DNA, während tracrRNA Cas-Proteine leitet, die als Griff fungieren.
Abbildung 02: gRNA
Das Entwerfen der richtigen gRNA ist ein entscheidender Schritt im CRISPR-Cas9-Geneditierungstool. Daher hängen der Erfolg und die Bearbeitungseffizienz des CRISPR-Systems von der korrekten Sequenz der gRNA ab. gRNA kann in Zellen von einem transfizierten Plasmid exprimiert werden. Wenn geklonte Plasmide in Zellen eingeführt werden, erzeugen Wirtszellen gRNA. Die am häufigsten erzeugte gRNA umfasst 100 Basenpaare.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen crRNA, tracrRNA und gRNA?
- crRNA, tracrRNA und gRNA sind RNA-Sequenzen, die in Bakterien und Archaeen vorkommen.
- Sie gehören alle zum CRISPR-System.
- gRNA wird aus crRNA und tracrRNA hergestellt.
- Sie sind an der Erkennung der Bakteriophagen-DNA beteiligt und führen Endonukleasen zur Ziel-DNA.
- Daher sind alle drei RNA-Typen daran beteiligt, die Cas9-Nuklease dazu zu bringen, Doppelstrangbrüche beim Eindringen in fremdes genetisches Material vorzunehmen.
- Der Erfolg des CRISPR-Experiments hängt von allen drei RNA-Typen ab.
Was ist der Unterschied zwischen crRNA, tracrRNA und gRNA?
crRNA ist ein Teil der gRNA von CRISPR, der komplementär zur Ziel-DNA ist, während tracrRNA der zweite Teil der gRNA ist, der als Bindungsgerüst für die Cas-Nuklease dient.gRNA ist die Kombination aus crRNA und tracrRNA und eine der beiden Komponenten des CRISPR-Cas9-Systems, das die Ziel-DNA erkennt und Nukleasen anleitet, Doppelstrangbrüche in der Ziel-DNA vorzunehmen. Das ist also der Hauptunterschied zwischen crRNA, tracrRNA und gRNA.
Die folgende Tabelle fasst den Unterschied zwischen crRNA, tracrRNA und gRNA zusammen.
Zusammenfassung – crRNA vs. tracrRNA vs. gRNA
CRISPR-Cas9-System ist ein Immunsystem aus Bakterien und Archaeen. Dieses System wird als Gen-Editing-Tool in der Biotechnologie verwendet. CRISPR besteht aus zwei Arten von RNA, nämlich CRISPR-RNA (crRNA) und transaktivierender CRISPR-RNA (tracrRNA). Sie werden gemeinsam als guideRNA oder gRNA bezeichnet. Diese RNA erkennt Zielsequenzen eindringender Krankheitserreger und leitet Endonukleasen dazu, Doppelstrangbrüche in der Ziel-DNA vorzunehmen. Sobald Doppelstrangbrüche im fremden genetischen Material vorgenommen wurden, inaktiviert der endogene Reparaturmechanismus (Nonhomologe End Joining; NHEJ) die Fremd-DNA durch Einführung von Mutationen. Somit fasst dies den Unterschied zwischen crRNA, tracrRNA und gRNA zusammen.
