在全基因組中尋找一段特殊序列就好比從十億個(gè)拼圖中尋找到一塊特殊的拼圖，近日一篇刊登在雜志Nature Communications上的研究論文中，來自伊利諾伊大學(xué)的科學(xué)家們通過利用的成像技術(shù)揭示了一套基因編輯蛋白如何尋找到自己的特殊靶點(diǎn)，從而幫助設(shè)計(jì)治療人類疾病的特殊基因療法。
TALE蛋白，或稱為轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)蛋白，其可以按照程序來識(shí)別并且結(jié)合到DNA的特殊序列上，研究者非常感興趣利用TALE蛋白來進(jìn)行合成生物學(xué)研究，比如對(duì)植物或細(xì)菌進(jìn)行基因編輯，或用于基因療法研究等，研究者Zhao就利用TALE蛋白來治療鐮狀細(xì)胞性貧血，該病是由DNA鏈的一個(gè)突變所引發(fā)。
研究者指出，很多人都會(huì)利用TALE蛋白這種新型技術(shù)，但很少有人知曉其作用機(jī)制，本文中研究者利用成像技術(shù)就可以在顯微鏡下觀察到單一的TALE蛋白如何同一串DNA進(jìn)行相互作用，研究者發(fā)現(xiàn)TALE蛋白會(huì)利用滑動(dòng)和跳躍的模式相結(jié)合來尋找靶點(diǎn)，TALE蛋白結(jié)合到DNA上并且會(huì)沿著螺旋線滑動(dòng)，在DNA分子“高速"路上移動(dòng)，同時(shí)這種蛋白還會(huì)在DNA分子上進(jìn)行頻繁地跳躍，以使其可以更加快速地移動(dòng)。
這種滑動(dòng)和跳躍相結(jié)合的模式就可以幫助TALE蛋白作為DNA雙螺旋的開關(guān)，從而更加快速地尋找到自己的作用靶點(diǎn)，研究者Schroeder博士指出，我們的主要目標(biāo)就是工程化改善蛋白質(zhì)使其脫靶率降低，下一步我們將觀察TALE蛋白如何在活細(xì)胞中發(fā)揮作用，來觀察當(dāng)該蛋白浸入在細(xì)胞活動(dòng)中后其行為的改變。
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