La differenza chiave tra ZFN TALEN e CRISPR è che ZFN è una tecnica di editing genetico artificiale basata su nucleasi a dito di zinco composta da un dominio a dito di zinco e un dominio di endonucleasi Fok1. Nel frattempo, TALEN è una tecnica di editing genetico artificiale basata su proteine di fusione composte da una proteina TALE batterica ed endonucleasi Fok1, e CRISPR è un meccanismo di difesa batterica naturale basato sull'RNA che è guidato da due tipi di RNA e dalle proteine Cas associate.
Gli strumenti di editing genetico si basano su nucleasi ingegnerizzate composte da domini di legame specifici della sequenza e moduli di scissione del DNA non specifici. ZFN, TALEN e CRISPR sono tre tipi di tecniche di editing genetico. ZEN e TALEN sono sistemi creati dall'uomo, mentre CRISPR è un sistema naturale presente nei batteri. Tutti e tre i sistemi riconoscono le sequenze e fendono il DNA bersaglio. Le nucleasi del dito di zinco sono composte da un dominio del dito di zinco e dall'endonucleasi Fok1. I TALEN sono composti da una proteina TALE batterica e da un'endonucleasi Fok1. CRISPR è composto da due RNA (crRNA transattivante e un singolo RNA guida).
Cos'è ZFN?
ZFN è uno strumento di editing genetico basato sulle nucleasi a dito di zinco. Le nucleasi a dito di zinco sono nucleasi chimeriche composte da domini di legame del DNA specifici della sequenza e domini di scissione del DNA non specifici dall'endonucleasi di restrizione FokI. Questa è una tecnologia di modifica del genoma artificiale che consente un'ampia gamma di modifiche genetiche inducendo rotture a doppio filamento nel DNA.
Figura 01: ZFN
ZFN è uno strumento importante quando si introducono alterazioni mirate nelle piante e in diverse specie di colture. Consente l'incorporazione di tratti preziosi nelle piante. Inoltre, ZFN ha un potenziale terapeutico poiché è in grado di eseguire precise modificazioni genetiche per eliminare efficacemente i sintomi.
Cos'è TALEN?
Transcription activator-like nucleases (TALEN) è uno strumento di editing genetico basato su nucleasi chimeriche simili a ZFN. È anche una tecnologia di modifica del genoma artificiale. TALEN induce la modificazione genica inducendo rotture a doppio filamento nel DNA. I TALEN sono composti da domini di legame del DNA specifici della sequenza fusi a un modulo di scissione del DNA non specifico. Pertanto, ha domini di scissione FokI e domini di legame al DNA derivati dalle proteine TALE.
Figura 02: TALEN
Le proteine TALE sono naturalmente presenti nel genere batterico Xanthomonas. Queste proteine contengono domini di legame del DNA costituiti da una serie di 33-35 domini ripetuti di amminoacidi. Uno dei principali vantaggi di TALEN rispetto a ZFN è che la specificità di legame del dominio di legame del DNA può essere alterata in TALEN apportando modifiche a 33-34 ripetizioni di amminoacidi.
Cos'è CRISPR?
CRISPR sta per Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats. È un meccanismo di difesa naturale basato sull'RNA eseguito nei batteri. In effetti, è un meccanismo di modifica del genoma utilizzato soprattutto contro i virus. Un virus o un invasore estraneo può attivare questo sistema nei batteri. CRISPR lavora insieme alla proteina associata a CRISPR (Cas9).
CRISPR è costituito da due RNA: crRNA transattivante e un singolo RNA guida. Pertanto, il riconoscimento di CRISPR dipende da entrambi questi RNA. Quando il DNA virale entra in una cellula batterica, il locus CRISPR produce RNA guida, che accompagna le proteine Cas per raggiungere e legarsi con il DNA virale e scindersi in una posizione specifica. Una volta che il DNA virale viene scisso, diventa inattivo a causa del silenziamento del DNA patogeno. Quindi, il sistema CRISPR cattura, scinde e inattiva i virus con l'aiuto delle proteine Cas.
Figura 03: CRISPR/Cas9
CRISPR/Cas9 viene utilizzato come sistema di modifica del genoma. È una tecnologia recente. Questa tecnologia è molto semplice, efficiente ed economica rispetto ad altre tecniche di modifica del genoma. Rispetto a ZFN e TALEN, il sistema CRISPR/Cas9 è uno strumento efficiente per indurre alterazioni mirate del genoma.
Quali sono le somiglianze tra ZFN TALEN e CRISPR?
- ZFN, TALEN e CRISPR sono tecniche di editing genetico.
- Tutti e tre gli strumenti saranno tecniche promettenti per correggere le cause genetiche alla base di molte malattie.
- Tuttavia, mostrano vincoli nel targeting, specificità imperfetta e targeting genetico.
- Tutti e tre i sistemi possono indurre rotture a doppio filamento.
Qual è la differenza tra ZFN TALEN e CRISPR?
ZFN è una tecnica di editing genetico basata sulle nucleasi del dito di Zinco, mentre TALEN è una tecnica di editing genetico basata su proteine di fusione composte da una proteina TALE batterica ed endonucleasi Fok1, e CRISPR è un meccanismo di difesa batterica naturale basato sull'RNA che è guidato da due tipi di RNA e proteine Cas associate. Quindi, questa è la differenza chiave tra ZFN TALEN e CRISPR.
L'infografica qui sotto elenca le differenze tra ZFN TALEN e CRISPR in forma tabellare per un confronto fianco a fianco.
Riepilogo – ZFN vs TALEN vs CRISPR
ZFN, TALEN e CRISPR sono tecnologie di editing genetico. CRISPR è la tecnologia recente che mostra una migliore efficienza, fattibilità e applicazione clinica multiruolo. Sia ZFN che TALEN sono strumenti artificiali creati dall'uomo, mentre CRISPR è un meccanismo di difesa dai batteri. Sia ZFN che TALEN sono nucleasi ingegnerizzate. CRISPR è costituito da due tipi di RNA associati alle proteine Cas. Quindi, questo è il riassunto della differenza tra ZFN TALEN e CRISPR.
