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科学家用TALEN技术成功获得miRNAs基因敲除小鼠

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yw-cell 发表于 2013-11-13 16:30:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
       科学家发现,通过TALEN技术可以得到miRNAs基因敲除的小鼠模型,成功解决了过去在小鼠中很难进行小基因(small genes,如miRNAs)和含有重复序列基因敲除的难题。
    miRNAs是一类内生的、长约21-25nt的双链RNA分子,具有典型的发夹结构,可调节其他基因的表达,据推测,miRNAs调节着人类三分之一的基因。miRNAs存在多种形式,从最原始的pri-miRNA经过一次加工后成为pre-miRNA即microRNA前体,pre-miRNA再经过Dicer酶酶切后,成为成熟miRNA。miRNA通过与靶基因的mRNA特异结合,从而抑制转录后基因表达,在调控基因表达、细胞周期、生物体发育时序等方面起重要作用。
    Hiroshi Asahara及其研究人员利用TALEN技术打靶一个基因沙漠区(gene desert)和miRNAs,得到miRNA 基因敲除的小鼠且成功率高。研究人员还证实,通过显微注射TALEN RNA引起的等位基因突变能够遗传至小鼠的下一代。同时该项研究显示,与miRNAs的成熟机制一致,只要利用TALEN在miRNA前体上打靶成熟miRNA之一的序列并引入突变,就会造成整个成熟miRNAs功能的敲除,这为研究miRNAs对基因的调控作用提供了有效的技术方法。

  背景介绍:
    TALEN 技术(Transcription activator–like effector Nuclease)是一种新的靶向基因修饰技术,TALE蛋白的氨基酸序列与靶位点的核酸序列具有恒定的对应关系。研究者通过组合各类模块,可针对任意核酸靶序列构建TALEN,在特异位点切割目标基因,产生双链断裂,进而对该位点进行多种DNA操作,如基因敲除、基因敲入、定点突变。该技术成功解决了RNAi技术中knockdown效率低下的问题,同时克服了锌指核酸酶(ZFN)技术筛选复杂、成本过高的缺点,也避免了CRISPR/Cas9严重脱靶的现象,使靶向基因修饰变得更为高效和便捷。TALEN技术现已成功应用于动物(人类、鼠、、鱼、家蚕等)、植物(烟草、水稻、拟南芥等)、微生物(酵母、病毒等),无基因序列、细胞类型和物种的限制利用。过去,将高度重复的TALE模块连接在一起相当困难,斯丹赛的FastTALE技术的出现彻底解决了这个难题,可以很容易地在1天内完成TALEN的构建。
该研究成果发表在10月16日的《PLoS One》杂志上。
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