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基因編輯蛋白的分子機(jī)制
更新時(shí)間:2015-06-04   點(diǎn)擊次數(shù):1058次

在全基因組中尋找一段特殊序列就好比從十億個(gè)拼圖中尋找到一塊特殊的拼圖,近日一篇刊登在雜志Nature Communications上的研究論文中,來自伊利諾伊大學(xué)的科學(xué)家們通過利用的成像技術(shù)揭示了一套基因編輯蛋白如何尋找到自己的特殊靶點(diǎn),從而幫助設(shè)計(jì)治療人類疾病的特殊基因療法。

TALE蛋白,或稱為轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)蛋白,其可以按照程序來識別并且結(jié)合到DNA的特殊序列上,研究者非常感興趣利用TALE蛋白來進(jìn)行合成生物學(xué)研究,比如對植物或細(xì)菌進(jìn)行基因編輯,或用于基因療法研究等,研究者Zhao就利用TALE蛋白來治療鐮狀細(xì)胞性貧血,該病是由DNA鏈的一個(gè)突變所引發(fā)。

研究者指出,很多人都會(huì)利用TALE蛋白這種新型技術(shù),但很少有人知曉其作用機(jī)制,本文中研究者利用成像技術(shù)就可以在顯微鏡下觀察到單一的TALE蛋白如何同一串DNA進(jìn)行相互作用,研究者發(fā)現(xiàn)TALE蛋白會(huì)利用滑動(dòng)和跳躍的模式相結(jié)合來尋找靶點(diǎn),TALE蛋白結(jié)合到DNA上并且會(huì)沿著螺旋線滑動(dòng),在DNA分子“高速"路上移動(dòng),同時(shí)這種蛋白還會(huì)在DNA分子上進(jìn)行頻繁地跳躍,以使其可以更加快速地移動(dòng)。

這種滑動(dòng)和跳躍相結(jié)合的模式就可以幫助TALE蛋白作為DNA雙螺旋的開關(guān),從而更加快速地尋找到自己的作用靶點(diǎn),研究者Schroeder博士指出,我們的主要目標(biāo)就是工程化改善蛋白質(zhì)使其脫靶率降低,下一步我們將觀察TALE蛋白如何在活細(xì)胞中發(fā)揮作用,來觀察當(dāng)該蛋白浸入在細(xì)胞活動(dòng)中后其行為的改變。

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