Les différence principale entre CRISPR et RNAi est que CRISPR participe au knock-out du gène tandis que l'ARNi participe au knock-down du gène. De plus, CRISPR interfère avec la séquence d'ADN tandis que l'ARNi interfère avec l'ARNm.

CRISPR et RNAi sont deux types d'approches utilisées dans le silençage génique dans divers types d'expériences biotechnologiques.

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Qu'est-ce que CRISPR

CRISPR (répétitions palindromes courtes et régulièrement espacées) est une famille de séquences d'ADN qui se produisent naturellement dans le génome des procaryotes, y compris les bactéries. Ces répétitions sont dérivées des virus qui infectent les procaryotes. Par conséquent, ils peuvent être utilisés pour reconnaître des séquences d'ADN similaires, détruisant des séquences d'ADN similaires de virus dans les infections ultérieures. Ainsi, CRISPR devient un système de défense antiviral chez les procaryotes. Ici, une enzyme connue sous le nom de Cas9 (CRISPR-associated protein 9) utilise CRISPR comme séquence guide pour reconnaître les brins complémentaires, puis elle clive la séquence complémentaire.

Figure 1: CRISPR-Cas9 en tant qu'outil moléculaire introduit des cassures d'ADN double brin ciblées

Cependant, le système CRISPR-Cas9 est utilisé comme outil d'édition du génome pour développer des produits biotechnologiques et pour traiter les troubles génétiques. Ici, le processus modifie le code génétique, entraînant l'élimination de gènes. Cela fait taire définitivement le gène, éliminant complètement sa fonction. Pour cela, un ARN guide unique (sgRNA) spécifique au site, 20 nucléotides, est utilisé pour reconnaître et amener Cas9 au locus cible. Ensuite, Cas9 clive les deux extrémités de l'ADN, ce qui entraîne une rupture double brin.

Figure 2: Édition du génome par CRISPER-Cas9

Après cela, les deux brins peuvent être réunis soit par jonction d'extrémités non homologues (NHEJ) soit par recombinaison homologue (HR) pour insérer l'ADN du donneur entre les deux extrémités. Le NHEJ et le HR entraînent tous deux l'inactivation de gènes.

Qu'est-ce que l'ARNi

ARNi (ARN interférence) est un processus biologique qui régule l'expression des gènes au niveau post-transcriptionnel en dégradant l'ARNm cible. C'est l'une des approches les plus largement utilisées pour étudier la fonction des gènes en génétique inverse. Ici, les deux principaux types de petites molécules d'ARN impliquées dans le processus sont les micro-ARN (miARN) et les petits ARN interférents (siARN). Une autre forme de petit ARN impliqué dans l'ARNi, imitant la fonction du miARN, est l'ARN en épingle à cheveux court (shRNA). Cependant, l'ARNsh doit être introduit artificiellement dans le système par le biais de systèmes de distribution. Le miARN et le shRNA forment un ARN double brin par hybridation avec l'ARNm cible, qui est complémentaire de la petite séquence d'ARN.

Figure 3: ARNi

Ensuite, une enzyme connue sous le nom de Dicer se lie au duplex d'ARN, le clivant en petits complexes d'ARN double brin de 20 à 25 nucléotides de long. Ces petits complexes sont connus sous le nom d'ARNsi, qui se lie à un autre complexe nommé RISC (complexe de silençage induit par l'ARN). Enfin, la composante catalytique du RISC connue sous le nom d'Ago2 (Argonaute 2) clive le brin d'ARNm dans le duplex siARN. Par conséquent, ce processus est responsable de l'inhibition de l'expression des gènes. Par conséquent, il est possible d'utiliser l'ARNi pour faire taire temporairement les gènes au niveau de l'ARN. Par conséquent, il devient un outil pour abattre les gènes. Plus important encore, la perte de fonction ici est réversible.

Similitudes entre CRISPR et ARNi

Différence entre CRISPR et ARNi

Définition

CRISPR fait référence à la caractéristique d'un système de défense bactérien qui constitue la base de la technologie d'édition du génome CRISPR-Cas9, tandis que l'ARNi fait référence à un processus biologique dans lequel les molécules d'ARN inhibent l'expression ou la traduction des gènes, en neutralisant les molécules d'ARNm ciblées. C'est donc la différence fondamentale entre CRISPR et ARNi.

Trouvé dans

Une autre différence entre CRISPR et ARNi est que le système CRISPR se produit naturellement chez les procaryotes, tandis que l'ARNi se produit naturellement chez de nombreux eucaryotes.

Importance

Surtout, la principale différence entre CRISPR et ARNi est que le CRISPR est une technologie d'édition du génome impliquée dans l'élimination des gènes, tandis que l'ARNi est une forme de régulation post-transcriptionnelle de l'expression génique impliquée dans l'élimination de l'expression génique.

Applicabilité

Durée

De plus, une autre différence entre CRISPR et ARNi est que le CRISPR fait taire les gènes de façon permanente tandis que l'ARNi fait taire les gènes temporairement.

Coût

De plus, alors que CRISPER s'associe à un coût élevé, RNAi s'associe à un faible coût.

Sensibilité

Les effets hors cible dans CRISPR sont faibles tandis que l'ARNi s'associe à des taux élevés d'effets hors cible. C'est également une différence entre CRISPR et ARNi.

Conclusion

CRISPR est un outil d'édition du génome responsable du knock-out des gènes. Il est applicable au niveau de l'ADN et apporte un effet de silençage génique permanent. En comparaison, l'ARNi est un mécanisme cellulaire utilisé pour la régulation de l'expression des gènes au niveau post-transcriptionnel. Par conséquent, il est applicable au niveau du RAN et il inhibe temporairement l'expression des gènes en dégradant l'ARNm. Par conséquent, la principale différence entre CRISPR et ARNi est le type d'effet de silençage génique apporté par chaque approche.

Les références:

1. Davis, E D. "Knockout par TALEN ou CRISPR vs. Knockdown par ShRNA ou SiRNA." Genecopoeia, GeneCopoeia, Inc., 2014, disponible ici.

Image de courtoisie:

1. "15 Hegasy Cas9 DNA Tool Wiki E CCBYSA" de Guido4 - Travail personnel (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia 2. "16 Hegasy DNA Rep Wiki E CCBYSA" de Guido4 - Travail personnel (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia 3. "RNAi-simplified" par Ce chiffre est adapté d'un par Matzke MA, Matzke AJM - Ce chiffre est adapté d'un par Matzke MA, Matzke AJM (2004) Planter les graines d'un nouveau paradigme. PLoS Biol 2(5): e133 doi: 10.1371/journal.pbio.0020133. (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia