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顯示TALE RVDs (Repeat-Variable Diresidues) 識別DNA堿基偏好性的熱圖 TALE (Transcription activator-like effector)是由多種黃單胞菌屬(Xanthomonas)細(xì)菌產(chǎn)生的用于激活宿主基因表達(dá)的第三類分泌蛋白。 自從2009年science同時(shí)發(fā)表了兩篇破譯TALE蛋白特異識別DNA堿基序列密碼的論文之后，TALE 的人工改造成為研究熱點(diǎn)，被迅速用于真核基因的定點(diǎn)修飾中;特別是TALE核酸酶(TALENs)的發(fā)明，使得真核基因的高效定點(diǎn)敲除在多種高等生物中得以實(shí)現(xiàn)。 然而，TALE識別DNA的常用密碼來自于25個天然存在的編碼序列，其強(qiáng)度和特異性還存在不足。雖然理論上存在400種可能的編碼情況，但由于人工組裝TALE蛋白序列有較高的技術(shù)難度，人們對其他潛在密碼識別DNA堿基的偏好性仍然一無所知。 魏文勝實(shí)驗(yàn)室利用自主研發(fā)的高效TALE蛋白組裝技術(shù)(ULtiMATE system)以及全新文庫構(gòu)建方法成功建立了涵蓋所有編碼可能性的TALE蛋白評估系統(tǒng)，并由此獲得了全部TALE重復(fù)單元識別DNA堿基的信息。 研究結(jié)果不僅驗(yàn)證了已經(jīng)發(fā)表的密碼特性，還增添了DNA序列識別的新成員以及簡并密碼，特別是發(fā)現(xiàn)了能夠更加特異地高效識別鳥嘌呤的新型雙氨基酸密碼。本研究對TALE重復(fù)單元識別DNA堿基的規(guī)律認(rèn)識以及對堿基識別的多樣性拓展，對基因定點(diǎn)修飾技術(shù)在生物工程以及精確制導(dǎo)的基因治療方面具有重要意義。 這項(xiàng)工作已于2月11日在線發(fā)表于《細(xì)胞研究》(Complete decoding of TAL effectors for DNA recognition)，其共同第一作者為北大生命科學(xué)學(xué)院魏文勝實(shí)驗(yàn)室的博士研究生楊君嬌和張媛。該項(xiàng)目得到了國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金和北大清華生命科學(xué)聯(lián)合中心的支持。
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