TALENs技术在基因功能研究中的应用.pdf

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1、检验医学2014年5月第29卷第5期LaboratoryMedicine，May2014，Vol29．No5文章编号：1673—8640(2014)05-0459-04中图分类号：Q503文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673-8640．2014．05．002TALENs技术在基因功能研究中的应用应春妹，陈艺升，郑冰(1．复旦大学附属妇产科医院，上海200011；2．上海交通大学医学院附属仁济医院，上海200127)摘要：基因敲除技术广泛应用于研究各类细胞和生物的基因功能。转录激活子样效应因子核酸酶技术(TALENs)是近年发展起来的一种新型基因敲除方法，其

2、利用TALEs蛋白核酸结合域氨基酸序列与其靶位点核酸序列之间存在着恒定对应关系，从而组装出能特异性结合任意DNA序列的模块化蛋白。TALENs技术以其快速、高效的优势对生物基因研究领域产生深远影响，为遗传疾病的治疗提供了新的策略。关键词：转录激活子样效应因子核酸酶技术；基因敲除；基因功能TheapplicationsignificanceofTALENtechniqueforgenomeresearchYINGChunmei，CHENY~heng，ZHENBing2．(1．ObstetricsandGynecologyHospitalofFudanUniversity，Shang

3、hai200011，China；2．ReHospital，ShanghaiJiaotongUniversitySchoolofMedicine，Shanghai200127，China)Abstract：Geneknockoutisabroadlyapplicableapproachforefficientlyeditinganygeneofcellsandorganisms．Thetranscriptionactivator—likeeffectornuclease(TALEN)techniqueisanewly—developedmethod，anditcantargetes

4、sentiallyanysequencebycomprisinganonspecificDNA—cleavingnucleasefusedtoaDNA—bindingdomain，whichcanbeengineeredeasily．TALENtechniquewiththecapabilitytoquicklyandeficientlyaltergeneshaveprofoundimpactsonbiologicalresearchandgetpotentialtherapeuticstrategiesforgeneticdiseases．Keywords：Transcript

5、ionactivator—likeeffectornucleasetechnique；Geneknockout；Genefunction基因敲除技术是研究功能基因作用的重要方酸内切酶F0I。TALEs蛋白_2是黄单胞菌进入法，是在胚胎干细胞技术和同源重组技术基础之植物细胞改变基因序列后转录翻译分泌的，由12上发展起来，可以定向地改变细胞或者生物个体个或以上特异性识别DNA序列的串联“蛋白模的遗传信息。近年来，基因敲除技术逐渐成熟，成块”和N一端、C一端两侧序列组成。每个“蛋白模为一种崭新的分子生物学工具。其中Red重组块”由34个氨基酸组成，其中第12、13位点是靶系统、RNA干

6、扰(RNAinterference，RNAi)、微小向识别的关键，被称为重复可变的双连氨基酸RNA技术和锌指核酸酶技术(zinc—fingernuclea．(repeatvariantdi．residue，RVDs)位点。TALEsses，ZFNs)发展迅速。另外，转录激活子样效应因蛋白上的每个RVDs仅能识别1个碱基(A、G、C、子核酸酶技术(transcriptionactivator—likeeffectorsT)，即NI识别A、NG识别T、NN识别G或者A、nucleases，TALENs)是一种新型的基因敲除方法，HD识别C(见图1)。这种核酸对应关系由Boch其利用T

7、ALEs蛋白核酸结合域氨基酸序列与其等首次提出，之后更多研究证明了这种恒靶位点核酸序列之间存在着恒定对应关系，从而定对应关系。此外Moscou等在构建模块时发组装出能特异性结合任意DNA序列的模块化蛋现NK识别G的特异性比NN好，但NK活性较白。TALENs技术操作简便，理论上可以定向修低，所以更倾向于使用NN【71。由于物种基因组饰任意内源基因序列，被誉为基因敲除技术发展大小的不同，选择的特异序列长度也不同，对于哺史上新的“里程碑”。我们对TALENs技术靶乳类动物包括人类细胞