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中國(guó)科學(xué)家利用TALEN技術(shù)研究腫瘤抑制基因PTENα的重大進(jìn)展 已有2人參與
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北大醫(yī)學(xué)部的尹玉新組利用TALEN技術(shù)深入研究PTEN的同型蛋白質(zhì)PTENα的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)該種蛋白質(zhì)在線(xiàn)粒體的新陳代謝中發(fā)揮重要作用。該研究成果以題為“PTENα, a PTEN Isoform Translated through Alternative Initiation, Regulates Mitochondrial Function and Energy Metabolism”的論文形式發(fā)表在近日的《Cell Metabolism》雜志上（IF: 14.62）。 PTEN是一種強(qiáng)有力的腫瘤抑制基因，在人類(lèi)腫瘤病變過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生突變。生殖細(xì)胞系中的PTEN突變和癌癥敏感性疾病有關(guān)，比如戈登綜合癥，其特點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生多種錯(cuò)構(gòu)瘤。PTEN對(duì)腫瘤強(qiáng)有力的抑制能力已經(jīng)在很多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證，其中PTEN的缺失能夠?qū)е露喾N類(lèi)型腫瘤的產(chǎn)生，與人類(lèi)涉及到PTEN突變的癌癥類(lèi)型相似。 PTENα蛋白(一種在PTEN蛋白N-端有擴(kuò)展形式的蛋白質(zhì))在體內(nèi)誘導(dǎo)了細(xì)胞色素C氧化酶活性和線(xiàn)粒體中ATP的產(chǎn)生。PTENα與經(jīng)典的PTEN相互作用，可增強(qiáng)PINK1蛋白質(zhì)水平并促進(jìn)能量產(chǎn)生。研究人員使用TALEN技術(shù)敲除PTENα基因，觀察到PTENα缺陷細(xì)胞的線(xiàn)粒體呼吸鏈功能被損害。PTEN缺失還會(huì)造成神經(jīng)缺陷和新陳代謝失調(diào)，這意味著PTEN的功能不僅僅局限于腫瘤抑制。PTEN家族參與了包括真核生成、組織穩(wěn)定、新陳代謝和腫瘤抑制等多種細(xì)胞進(jìn)程，當(dāng)PTEN缺失時(shí)會(huì)導(dǎo)致發(fā)展缺陷和真核細(xì)胞致死。 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(guò)組合各類(lèi)模塊，可針對(duì)任意核酸靶序列構(gòu)建特異TALE蛋白，在TALE后加入FokI等非限制性?xún)?nèi)切酶可形成TALEN，即可特異位點(diǎn)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。此外，還可以對(duì)microRNA和lncRNA進(jìn)行基因修飾。該技術(shù)成功解決了RNAi技術(shù)中基因沉默效率低下的問(wèn)題，同時(shí)克服了鋅指核酸酶（ZFN）技術(shù)篩選復(fù)雜、成本過(guò)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、植物、微生物等多種生物，已突破了基因序列、細(xì)胞類(lèi)型和物種的限制。過(guò)去，將高度重復(fù)的TALE模塊連接在一起相當(dāng)困難，而斯丹賽公司的專(zhuān)利產(chǎn)品FastTALETM TALEN kit的出現(xiàn)徹底解決了這個(gè)難題，可以在短時(shí)間內(nèi)高效、快速、便捷地完成TALEN的構(gòu)建。 |
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