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施一公最新Cell Res文章

日期:2012-09-07 08:01:41

來自清華大學生科院與醫學院,沙特阿卜杜拉國王科技大學,以及美國普渡大學的研究人員發表了題為“Recognition of methylated DNA by TAL effectors”的文章,指出利用一種特殊的效應蛋白,能找到甲基化的DNA,從而提供了一種分析基因編輯的強有力工具,相關成果公布在Cell Research雜志在線版上。

 

文章的通訊作者分別是清華大學生科院院長施一公教授,以及顏寧教授,第一作者為“清華、北大、NIBS三校聯合培養項目”的二年級研究生鄧東,以及印平(Ping Yin,音譯)。

 

TALE (Transcription Activator Like Effectors)——即轉錄激活因子樣效應蛋白,是植物致病菌Xanthomonas通過III型分泌系統注入到宿主細胞內的一種蛋白質。

 

這種蛋白的獨特之處在于它的DNA結合結構域:該DNA結合結構域不同于其他已知的DNA結合結構域。它是由不同數量的重復單元組成,每一個重復單元特異識別一個DNA堿基對。大多數情況下每個重復單元由34個氨基酸組成。這34個氨基酸中除了第1213位的氨基酸變化較大之外,其他氨基酸高度保守。這兩個不保守的氨基酸被命名為RVDrepeat variable diresidue)。每個重復序列中1213位的氨基酸和識別的核苷酸種類有特殊的一一對應關系。

 

在今年年初,施一公教授,顏寧教授研究組在Science雜志上報道了TALE特異識別DNA的分子機理,這提供了TALE蛋白的改造基礎,極大地拓寬了TALE蛋白在生物技術應用上的前景。

 

由于TALE蛋白的特異DNA序列識別以及靈活的可組裝性,因此這種蛋白在分子生物學中的應用具有巨大前景——科學家們可以設計組裝任意的TALE單元去識別目標DNA雙螺旋序列。

 

這一特性已經被用來構造切割特異雙鏈DNA序列的DNATALEN (TALE nuclease),成功用于在細胞基因組中引入定點突變、定點敲除等操作。

 

作者在文章中指出,TALEDNA結合重復區域就是一種特殊靶向DNA的模塊化組件,這些DNA可以是任何序列,這為基因編輯研究提供了一個強大的工具。

 


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