一种杂交蛋白可按需裁编基因片断

2010-9-02 14:31 来源: 中国科学院
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  据美国科学促进会8月30日报道,美国爱荷华州立大学研究人员研发出一种杂交蛋白质,其能使活细胞中双链DNA(脱氧核糖核酸)在需要的位置断裂,并可接入需要的功能基因片段。这一成果有望带来更好的个性化基因疗法。

  遗传发育与细胞生物学副教授杨冰(音译)及其团队把两种不同细菌的蛋白质拼接在一起,开发出这种杂交蛋白质。其中一种蛋白质称为类转录激活蛋白(transcription activator-like,简称TAL)效应器,它负责寻找需要切断的位点;另一种蛋白质是核酸酶,用以切断DNA链,因此该杂交蛋白称为TAL效应器核酸酶。

  切掉有缺陷或不想要的DNA部分,用DNA功能片段来替代,这一过程称为同源重组。杂交蛋白质的工作原理是,类转录激活蛋白先阅读DNA序列,寻找需要切断的特定位点,并在这个特定位点和DNA连接,而后核酸酶蛋白部分就会在连接处切断DNA双链,从而去掉有缺陷的DNA片段,接入所需要的新DNA片断。

  一年前爱荷华州立大学植物病理学副教授亚当·博格达伍演示了TAL效应器,非常简捷地在基因片段中接入了一种特殊DNA序列。看见该演示的杨冰据此推断,TAL效应器核酸酶能与DNA结合并切断它,并立即开始着手这一研究工作。

  杨冰说,杂交蛋白质可根据不同需要来任意组建,从而实现在任何有机组织的DNA中找出特定位点。TAL效应器核酸酶改进了目前的转基因工具,且成本更低速度更快,识别特定DNA序列时也更加容易。这一突破对多种有机体都有效,有望用来改良植物、动物甚至人类的染色体组。