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基因组编辑工具新星---转录激活子样效应因子核酸酶(TALEN)

 2011年6月，位于美国加利福尼亚州卡尔斯巴德市的生命科技公司(Life Technologies)获得美国伊利诺斯州埃文斯顿市双刀片基金会(Two Blades Foundation)和德国哈雷市马丁-路德大学一组植物学家的独占性许可以便对一种新的基因组编辑技术---转录激活子样效应因子(transcription activator like effector, TALE)进行商业化生产。随着生命科技公司新获得的许可，研究人员可能很快能够从几个设计物TALE商业来源中进行选择。而2011年1月，美国明尼苏达大学和爱荷华州立大学开发的类似技术已被许可给法国公司Cellectis，而且该公司已经提供定制的基因特异性的转录激活子样效应因子核酸酶(TALEN)。与此同时，几个研究小组就像学术界之前对ZFN那样正在建立大众都可获取的TALEN来源。

当然，现在预测利用只在2007年发现的TALE进行基因组编译的最终影响仍嫌过早。相反，ZFN技术开发了将近15年，并且已经正在人临床试验中进行测试。但是这两种技术的差别是显而易见的。不同于ZFN---该技术的知识产权是由Sangamo生物技术公司和它的商业伙伴Sigma-Aldrich所有，TALE的使用、成本和可获得性则是完全不同的情形。

TALEs首先是植物病原菌黄单胞菌(Xanthomonas)上发现的，特异性地结合到DNA，在该病原菌感染过程中对植物基因进行调控。

每个TALE含有一个位于中央的重复区域，该区域由通常为33-35氨基酸的数量可变的重复单元组成。这是这种重复序列结构域(repeat domain)负责识别特异性的DNA序列。每个重复序列基本上都是一样的，除了两个可变的氨基酸，即重复序列可变的双氨基酸残基(repeat-variable diresidues, RVD)。TALE识别DNA的机制在于DNA靶点上的一个核苷酸被一个重复序列上的RVD识别。

一个TALE上用于序列特异性识别的DNA结合结构域融合到一个在DNA序列产生双链断裂(double strand break, DSB)的内切核酸酶的催化性结构域，便产生了TALEN。TALEN的DNA结合结构域能够在一个较大的识别位点进行高精确的定向结合。

TALEN被定义为异源二聚体分子(两单位的TALE DNA结合结构域融合到一单位的催化性结构域)，能够切割两个相隔较近的序列，从而使得特异性增强。它在用于基因组订制化(genome customization)方面表现出较高的效率和潜力。