TALEN基因编辑技术VIP免费

前 言 转 录 激 活 样 效 应 因 子 核 酸 酶 （ transcription activator-like effector nuclease, TALEN） 技 术 与 锌 指 核 酸 酶 （ Zinc-finger nuclease, ZFN） 技 术 组 成了 一 大 类 强 有 力 的 基 因 组 编 辑 工 具 ， 这 一 大 类 技 术 的 发 展 重 新 划 定 了 生 物 学 研 究的 边 界 。这 些 嵌 合 核 酸 酶 由 两 部 分 组 成 — — 一 个 可 编 码 的 序 列 特 异 性DNA 结 合 模块 与 一 个 非 特 异 性 的DNA 切 割 结 构 域 。 通 过 诱 导DNA 双 链 断 裂 （ DNA double-strand break ） 来 刺 激 容 易 出 错 的 非 同 源 末 端 连 接 或 在 特 定 基 因 所 在 的位 置 进 行 的 同 源 定 向 修 复 ， TALEN 和 ZFN 能 够 完 成 一 系 列 遗 传 学 编 辑 修 饰 操 作 。 成 簇 规 律 间 隔 短 回 文 重 复 （ clustered regulatoryinterspaced short palindromic repeat, CRISPR） 技 术 是 最 新 出 现 的 一 种 基 因 组 编 辑 工 具 ， 它能 够完 成 RNA 导 向 的 DNA 识别及编 辑 。 与 其它基 因 组 编 辑 工 具 相比， CRISPR 技 术 更易 于操 作 ， 具 有 更强 的 可 扩展 性 。 本文 将以上述三种 技 术 为例，介绍并探讨新 一 代位 点特 异 性 基 因 组 工 程技 术 的 生物 学 原理、未来 发 展 趋势，及其在 遗 传 学 研 究 领域 的 作 用和 潜在 的 医学 应 用前 景。 一 、TALEN 技 术 TAL 效 应 因 子 （ TAL effector, TALE） 最 初是 在 一 种 名为黄单胞菌（ Xanthomonas sp.） 的 植物 病原体中作 为一 种 细菌感染植物 的 侵袭策略而被发 现 的 。 这 些 TALE通 过 细菌 III 类 分 泌系 统（ bacterial type III secretion system） 被注入植物 细胞中， 通 过 靶定 效 应 因 子 特 异 性 的 基 因 启动子 来 调节转 录 ， 来 促进 细菌的 集落形成 。 由 于TALE 具 有 序 列 特 异 性 结 合 能 力 ， 研 究 者通 过 将FokI 核 酸 酶 与 一 段人造TALE 连 接 起来 ， 形成 了 一...