TALEN技术

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转录激活因子样效应物核酸酶 (Transcription Activator-Like Effector Nucleases，TALEN) 靶向基因敲除基因修饰是一种崭新的分子生物学工具。是TALE（Transcription Activator-Like Effector）蛋白的基因组操作之一：特定序列进行切割。

天然TALE的可重复单元数目一般为8.5~28.5个,常见的为17.5个。每个重复单元包括33~35个氨基酸,特异识别一种碱基。在这33~35个氨基酸中,位于第12和第13位的两个相邻的氨基酸决定了这个重复单元所特异识别的碱基,这两个氨基酸被称为重复可变双残基(repeat variable di-residue, RVD),例如: HD识别C、NI识别A、NG识别T、NN识别A或G。基于每个重复单元对应一个碱基,可将不同的重复单元串联起来,使之识别特定的DNA序列。然后在N-端加上核定位信号,并在C-端融合上Fork I核酸内切酶的切割区,就构建成了TALE核酸酶 (TALE nuclease, TALEN)。

细胞内基因组DNA被TALEN剪切后，诱发DNA损伤修复机制，存在两种情况：缺乏修复模板时，通过NHEJ (Non-homologous End Joining) 修复DNA，在此过程中或多或少地删除或插入了一定数目的碱基，造成移码，形成目标基因敲除突变体；如果有同源修复模板，细胞可通过同源重组HR（Homologous Recombination）方式修复DNA，如果在细胞中转入的质粒含有修复模板，就可以目标DNA做修饰，如点突变、碱基替换、碱基磷酸化、加入标记等。