TALE核酸酶介导的基因组定点修饰技术

摘要

TALE核酸酶(TALE nucleases,TALENs)是继锌指核酸酶(zinc-finger nucleases,ZFNs)技术以来的另一种能够对基因组进行高效定点修饰的新技术.TALENs技术是基于植物病原体黄单胞菌(Xanthomonas)分泌的一种转录激活子样效应因子(transcription activator–like effectors,TALEs)而设计和构建的.TALEs蛋白是由N端分泌信号、中央DNA结合域、1个核定位信号和C端激活域构成;TALE核酸酶是将TALE蛋白中的DNA结合域与FokI核酸内切酶的切割域融合,设计和构建的能在特定位点产生双链断裂的TALENs.研究结果显示,人工构建的TALENs能够对动植物细胞的基因组进行高度特异和高效的修饰.TALENs的活性在酵母、植物和哺乳动物包括人的细胞中已经相继得到验证.本文介绍了TALENs的结构特点、作用原理、构建方法和双链断裂的修复机制及其在动植物细胞基因组定点修饰中的应用,剖析了该技术可能存在的问题,展望了TALENs应用前景.