施一公最新Cell Res文章
日期:2012-09-07 08:01:41
來自清華大學(xué)生科院與醫(yī)學(xué)院,沙特阿卜杜拉國王科技大學(xué),以及美國普渡大學(xué)的研究人員發(fā)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(yīng)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(qiáng)有力工具,相關(guān)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(xué)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(lián)合培養(yǎng)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(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)蛋白,是植物致病菌Xanthomonas通過III型分泌系統(tǒng)注入到宿主細(xì)胞內(nèi)的一種蛋白質(zhì)。
這種蛋白的獨特之處在于它的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域:該DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域不同于其他已知的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域。它是由不同數(shù)量的重復(fù)單元組成,每一個重復(fù)單元特異識別一個DNA堿基對。大多數(shù)情況下每個重復(fù)單元由34個氨基酸組成。這34個氨基酸中除了第12,13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RVD(repeat variable diresidue)。每個重復(fù)序列中12,13位的氨基酸和識別的核苷酸種類有特殊的一一對應(yīng)關(guān)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(jī)理,這提供了TALE蛋白的改造基礎(chǔ),極大地拓寬了TALE蛋白在生物技術(shù)應(yīng)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(xué)中的應(yīng)用具有巨大前景——科學(xué)家們可以設(shè)計組裝任意的TALE單元去識別目標(biāo)DNA雙螺旋序列。
這一特性已經(jīng)被用來構(gòu)造切割特異雙鏈DNA序列的DNA酶TALEN (TALE nuclease),成功用于在細(xì)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,TALE的DNA結(jié)合重復(fù)區(qū)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(qiáng)大的工具。
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