TAL效应子介导基因组DNA的靶向修饰

植物黄单胞菌病原细菌分泌的TAL效应子(Transcription activator-like effector)可结合特异的双链DNA。TAL是由序列几乎相同的多个DNA结合域的重复串联而构成的,每个DNA结合模块的重复可变双残基特异识别一个DNA碱基。TAL和核酸修饰相关功能域融合而成的定制TAL效应子(dTALE)能特定靶向修饰基因组DNA,在新近遗传工程中扮演重要角色。目前,TAL效应子与核酸酶FokI融合成的TALEN核酸酶(TALEN)能够靶向识别基因组位点并由核酸酶切割双链DNA造成双链断裂,通过同源重组(HR)或非同源末端连接(NHEJ)进行双链修复从而引发特定位点的基因突变。TALENs在多个模式生物中都具有较高的靶向有效性,而且TAL效应子DNA结合域可进行模块化设计,能够发展成高通量的基因靶向修饰和调控的平台,具有广阔的实际应用前景。对TAL效应子特异识别DNA的结构分析、TALENs的设计策略以及TAL效应子在基因组靶向修饰中的应用与展望等方面进行了概述。