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Genome-TALER™ TALEN 和 TALE定制服务

– 随心所欲基因组编辑工具

   

介绍

TALEs首先是在植物病原菌黄单胞菌(Xanthomonas)中发现的。当感染植物时,病原菌分泌的TALEs识别宿主植物靶基因的启动子区,调控相应基因的表达。TALE蛋白中间含有一个重复区域,该区域由33-35个氨基酸的重复单元组成。每个重复单元的氨基酸序列高度保守,除了第12位和13位的两个氨基酸可变,即重复单元可变的双氨基酸残基(RVD)。TALE单体通过RVD识别DNA靶点上的碱基,有如下一一对应关系:NI = A, HD = C, NG = T,NN = G 或 A。

转录激活因子样效应子(TAL effectors)已广泛应用于靶向基因组操作蛋白的制备:通过融合表达核酸酶、转录因子或其他功能的结构域构建位点特异的内切酶(TALEN)、靶基因转录调控因子(TALE-TFs)或者其他基因组修饰蛋白。TALE融合蛋白通过TALE特异性识别结合染色体上靶序列进行靶向基因组编辑,比如基因敲除、基因敲入(结合使用重组供体质粒)、基因组修饰、基因转录激活或抑制等。不同于识别3联体碱基的锌指蛋白,TALE单体通过一一对应的关系精确识别单个碱基(A, T, C, G),因此可以针对基因组上任意目标序列设计组建TALE模块。

优势

  • 靶向任意基因,无细胞类型限制
  • 靶点在基因组上序列高度特异
  • 可应用于基因敲除、基因敲入、基因修饰、基因激活或抑制等等
  • 灵活的结合域和功能域设计,可选择TALEN,TALE-TF或其他TAL效应子

 

图 1. TALEN设计示意图

 

图 2. TALE-TF设计示意图

TALEN 及 CRISPR-Cas9 体系应用对比

性能 TALEN CRISPR-Cas9
识别类型 蛋白质-DNA RNA-DNA
甲基化敏感性 敏感 不敏感
染色质结构敏感性         敏感 敏感
脱靶效应 较少观察到脱靶效应               潜在脱靶效应高于 TALENs 及 ZFNs        
多靶点 较少使用 可用

 

参考文献

  1. Boch, J. et al. Breaking the code of DNA binding specificity of TAL-type III effectors. Science. 2009 326(5959):1509-12
  2. Moscou, M. et al. A simple cipher governs DNA recognition by TAL effectors. Science. 2009 326(5959):1501
  3. Christian, M. et al. Targeting DNA Double-Strand Breaks with TAL Effector Nucleases. DOI: 10.1534/genetics.110.120717
  4. Morbitzera, R. et al. Regulation of selected genome loci using de novo-engineered transcription activator-like effector (TALE)-type transcription factors. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1013133107
  5. Cermak, T. et al. Efficient design and assembly of custom TALEN and other TAL effector-based constructs for DNA targeting. Nucleic Acids Research, 2011, Vol. 39, No. 12   e82 doi:10.1093/nar/gkr218
  6. Li, T. et al. Modularly assembled designer TAL effector nucleases for targeted gene knockout and gene replacement in eukaryotes. Nucleic Acids Research, 2011, Vol. 39, No. 14   6315–6325 doi:10.1093/nar/gkr188
  7. Zhang, F. et al. Programmable Sequence-Specific Transcriptional Regulation of Mammalian Genome Using Designer TAL Effectors. Nat Biotechnol. 2011 February ; 29(2): 149–153. doi:10.1038/nbt.1775.