11.4.2　类转录激活因子效应物核酸酶技术

TALEN蛋白由两部分组成。一部分来自转录激活因子样效应物（transcription activator-like effector，TALE）蛋白的结构域，其N端含有一个易位结构域，中间为DNA特异性识别与结合结构域，由高度保守的锌指模块同源重复序列组成，每个锌指重复序列对应识别1个碱基，由34个氨基酸残基组成，其中第12位和第13位氨基酸残基是可以变化的，称为重复变异双残基（repeat variant diresidue，RVD），能够特异性结合一个碱基序列，不同的RVD决定了TALE能识别不同的碱基；TALE蛋白的C端含有一个核定位信号以及转录激活因子，能帮助TALE蛋白从细胞质进入细胞核，同时发挥转录激活作用。另一部分由核酸内切酶FokⅠ的催化结构域组成，当FokⅠ发生二聚化后发挥活性对目的基因DNA双链进行切割，然后激活细胞内的修复机制：一种为非同源末端连接依赖的修复机制（non-homologous end joining，NHEJ），将断开的DNA末端重新结合在一起，通常会随机引入新的突变，导致基因突变，达到基因敲除的目的；另一种是依赖同源重组的修复机制（homology-directed repair，HDR），引入修复的DNA模板，通过同源重组修复，在靶位点引入其他的基因或沉默靶基因。TALEN和ZFN一样可以对复杂的基因组进行精细的基因编辑，由于其构建较为简单，特异性更高，因此在植物、人类细胞、小鼠、斑马鱼、猪、牛中迅速得到应用。