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科學(xué)家用TALEN技術(shù)成功獲得miRNAs基因敲除小鼠
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科學(xué)家發(fā)現(xiàn),通過TALEN技術(shù)可以得到miRNAs基因敲除的小鼠模型,成功解決了過去在小鼠中很難進(jìn)行小基因(small genes,如miRNAs)和含有重復(fù)序列基因敲除的難題。 miRNAs是一類內(nèi)生的、長(zhǎng)約21-25nt的雙鏈RNA分子,具有典型的發(fā)夾結(jié)構(gòu),可調(diào)節(jié)其他基因的表達(dá),據(jù)推測(cè),miRNAs調(diào)節(jié)著人類三分之一的基因。miRNAs存在多種形式,從最原始的pri-miRNA經(jīng)過一次加工后成為pre-miRNA即microRNA前體,pre-miRNA再經(jīng)過Dicer酶酶切后,成為成熟miRNA。miRNA通過與靶基因的mRNA特異結(jié)合,從而抑制轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá),在調(diào)控基因表達(dá)、細(xì)胞周期、生物體發(fā)育時(shí)序等方面起重要作用。 Hiroshi Asahara及其研究人員利用TALEN技術(shù)打靶一個(gè)基因沙漠區(qū)(gene desert)和miRNAs,得到miRNA 基因敲除的小鼠且成功率高。研究人員還證實(shí),通過顯微注射TALEN RNA引起的等位基因突變能夠遺傳至小鼠的下一代。同時(shí)該項(xiàng)研究顯示,與miRNAs的成熟機(jī)制一致,只要利用TALEN在miRNA前體上打靶成熟miRNA之一的序列并引入突變,就會(huì)造成整個(gè)成熟miRNAs功能的敲除,這為研究miRNAs對(duì)基因的調(diào)控作用提供了有效的技術(shù)方法。 背景介紹: TALEN 技術(shù)(Transcription activator–like effector Nuclease)是一種新的靶向基因修飾技術(shù),TALE蛋白的氨基酸序列與靶位點(diǎn)的核酸序列具有恒定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。研究者通過組合各類模塊,可針對(duì)任意核酸靶序列構(gòu)建TALEN,在特異位點(diǎn)切割目標(biāo)基因,產(chǎn)生雙鏈斷裂,進(jìn)而對(duì)該位點(diǎn)進(jìn)行多種DNA操作,如基因敲除、基因敲入、定點(diǎn)突變。該技術(shù)成功解決了RNAi技術(shù)中knockdown效率低下的問題,同時(shí)克服了鋅指核酸酶(ZFN)技術(shù)篩選復(fù)雜、成本過高的缺點(diǎn),也避免了CRISPR/Cas9嚴(yán)重脫靶的現(xiàn)象,使靶向基因修飾變得更為高效和便捷。TALEN技術(shù)現(xiàn)已成功應(yīng)用于動(dòng)物(人類、鼠、、魚、家蠶等)、植物(煙草、水稻、擬南芥等)、微生物(酵母、病毒等),無(wú)基因序列、細(xì)胞類型和物種的限制利用。過去,將高度重復(fù)的TALE模塊連接在一起相當(dāng)困難,斯丹賽的FastTALE技術(shù)的出現(xiàn)徹底解決了這個(gè)難題,可以很容易地在1天內(nèi)完成TALEN的構(gòu)建。 該研究成果發(fā)表在10月16日的《PLoS One》雜志上。 |
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