TALE蛋白的特异DNA序列识别以及灵活的可组装性为它们在分子生物学中的应用提供了巨大的前景，科学家们可以设计组装任意的TALE单元去识别目标DNA双螺旋序列。这一特性已经被用来构造切割特异双链DNA序列的DNA酶TALEN
(TALE nuclease)，成功用于在细胞基因组中引入定点突变、定点敲除等操作。

　　2012年颜宁教授与施一公教授，朱健康教授合作，报道了转录激活因子样效应蛋白TALE特异识别DNA的分子机理，此后他们又发现TALE能够特异识别DNA-RNA杂合链，并且能够保护DNA-RNA杂合链不被核酸酶降解。

　　在这些研究的基础上，颜宁教授研究组提出了一个基于结构的TALE重复序列重新划分，这种新的编号系统将TALE所属家族与α-螺线超家族统一起来，并反映出了TAL效应因子的结构完整性。

　　此外，研究人员还解析了15个结合有靶标DNA分子的复合物中dHax3突变的晶体结构，从中说明了识别腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G)的结构基础。这些结构分析都有助于加深我们对于TALE蛋白的了解，并改善TALEN技术设计中的亲和力和特异性。

　　之前颜宁教授还曾发表综述，针对一种特殊的转运蛋白——质子耦合次级转运蛋白进行了介绍，这是一种广泛存在于机体营养吸收，代谢产物排出，多药耐药等方面的重要作用因子。