主な違い - クリスプルとルナイの違い

ゲノム編集や遺伝子改変は、遺伝学や分子生物学の分野で今後注目される分野です。遺伝子組み換えは、遺伝子治療の研究に広く用いられているほか、遺伝子の性質や機能、突然変異がその機能にどのような影響を与えるかを明らかにするためにも用いられています。CRISPRやRNAiなどの技術は、高精度の遺伝子改変に用いられている。cRISPR（clustered regularly spaced short palindromic repeats）は、原核生物の自然発生する免疫防御機構で、最近では真核生物の遺伝子編集・改変に利用されている。核酸を介した低分子二本鎖RNAの導入による、配列特異的**な遺伝子発現制御法。これがCRISPRとRNAiの決定的な違いである。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. CRISPRとは 3. RNAiとは 4. CRISPRとRNAiの類似点 5. 横並び比較-CRISPRとRNAiの表形式 6. まとめ

クリスプ（crispr）は何ですか？

CRISPRシステムは、大腸菌をはじめとする一部の細菌に存在する自然な仕組みです。これは、外来DNAの侵入に対する適応免疫の一形態である。CRISPRシステムには、いくつかのDNA繰り返し配列が含まれています。これらのエレメント**には、外来DNAに由来する短い「スペーサー」配列と複数のCas遺伝子が含まれている。Cas遺伝子の中には、ヌクレアーゼであるものもあります。したがって、完全な免疫システムはCRISPR/Casシステムと呼ばれています。

図01：CRISPR/Casシステム

CRISPR/Casシステムは、4つのステップで動作します。

1. このシステムは、侵入したファージやプラ○イドのDNAセグメント（スペーサー）をCRISPR遺伝子座に遺伝的に繋ぎ止めている（スペーサー獲得ステップと呼ばれる）。
2. crRNA成熟段階 - ホストがCRISPR遺伝子座を転写・加工し、CRISPRリピート要素と統合スペーサー要素の両方を含む成熟CRISPR RNA（crRNA）を生成します。
3. crRNAの検出 - これは相補的な塩基対によって促進される。これは、感染症が存在し、感染物質が存在する場合に重要です。
4. 標的干渉ステップ - crRNAが外来DNAを検出し、外来DNAと複合体を形成し、外来DNAから宿主を保護する。

現在、CRISPR/Casシステムは、主に転写の抑制や活性化を通じて哺乳類のゲノムを改変・修正します。哺乳類細胞は、CRISPR/Cas9を介したDNA切断の修復機構を持っています。非相同末端結合（NHEJ）または相同有向性修復（HDR）のいずれかを用いて実現することができる。どちらの修復機構も、二本鎖切断を導入することで実現する。これが、哺乳類の遺伝子編集につながる。その結果、CRISPR/Casシステムは現在、治療、生物医学、農業、科学研究などに広く利用されています。

rnai(rnai)は何ですか？

RNA干渉は、二本鎖RNAを介した遺伝子発現の制御技術である。siRNAは、3′に2つのヌクレオチド、5′にリン酸基を持つ特定のタイプの二本鎖RNAである。RNA干渉の過程でRNA誘導型サイレンシング複合体（RISC）が形成され、siRNAと結合した遺伝子が分解される。

図02：RNAi

RNAiの手順は以下の通りです。

1. 二本鎖RNAは、細胞質**でDicerと呼ばれるRNase III型エンドリボヌクレアーゼによって処理され、約21ヌクレオチド長のsiRNAが生成されます。
2. 二本鎖RNA結合タンパク質（dsRNABP）の助けを借りて、Dicerに結合したsiRNAをArgonauteに転送する。
3. アルゴノートが二重鎖の片方の鎖（ガイド鎖）に結合すること。これにより、もう一方の鎖が変位します。その結果、RISCと呼ばれるタンパク質とRNAの複合体全体が形成される。
4. アルゴノートに結合した一本鎖のガイドRNAとRISC複合体が対になっている様子。
5. 相同性のあるRNAターゲットとガイドRNAが対になること。
6. Argonauteが活性化し、標的RNAが分解される。

クリスプルとルナイの類似性は何ですか？

• どちらも遺伝子発現の変化を研究するためのツールとして使われている

クリスプ(crispr)とrnai(rnai)の違い

概要 - クリスプ(crispr) vs. rnai(rnai)

CRISPR（clustered regularly interspaced short palindromic repeat）は、原核生物に備わる免疫防御機構で、近年、真核生物の遺伝子編集・改変に利用されている。 RNA干渉（RNAi）は、核酸を介した小さな二本鎖RNAを導入して、配列特異的に**遺伝子発現を制御するアプローチであり、RNAを用いた遺伝子改変は、真核生物に限らず、多くの生物に応用できる。CRISPR/CasとRNAiはどちらも遺伝子操作の強力なツールですが、CRISPR/CasはRNAiよりも**や欠失の誘導に使えるので確実に優れています。CRISPR/Casシステムは、高い特異性も持っています**。

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引用

1. New England Biolabs."CRISPR/Cas9と標的ゲノム編集：分子生物学の新時代"CRISPR/Cas9と標的ゲノム編集：分子生物学の新時代|University of Nebraska, accessed 22 Sep.2017.ここでは、2. "RNA干渉（RNAi）"を紹介します。米国国立医学図書館バイオテクノロジー情報センター.2017年9月22日アクセス.Unniyampurath, Unnikrishnan et al. RNA interference in the CRISPR era: Does CRISPR interfere with RNAi?" International Journal of Molecular Sciences, MDPI, March 2016.2017年9月22日にアクセスしました。こちらから入手可能です 2. "RNA干渉（RNAi）".National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine. accessed 22 September 2017. 3. Unniyampurath, Unnikrishnan et al. RNA interference in CRISPR era: does CRISPR interfere with RNAi?"International Journal of Molecular Sciences, MDPI, March 2016. accessed 22 September 2017.