中科院，港中大PNAS基因編輯研究新成果

　　近日來自香港中文大學、中科院廣州生物醫藥與健康研究院等機構的研究人員成功利用遺傳工程轉錄激活因子樣效應物核酸酶(TALENs)技術在爪蟾胚胎中獲得了高效的靶向基因破壞。相關論文“Efficient targeted gene disruption in Xenopus embryos using engineered transcription activator-like effector nucleases (TALENs) ”發表在10月8日的《美國科學院院刊》(PNAS)上。

　　來自中科院廣州生物醫藥與健康研究院的陳永龍(Yonglong Chen)研究員以及香港中文大學的趙暉(Hui Zhao)、Christopher H. K. Cheng和美國國立衛生研究院的Igor B. Dawid為這篇文章的共同通訊作者。

　　TALENs是一種可靶向特異DNA序列的酶，它借助于TAL效應子一種由植物細菌分泌的天然蛋白來識別特異性DNA堿基對。TAL效應子可被設計識別和結合所有的目的DNA序列。對TAL效應子附加一個核酸酶就生成了TALENs。TAL效應核酸酶可與DNA結合并在特異位點對DNA鏈進行切割，從而導入新的遺傳物質。

　　相比于傳統的鋅指核酸酶(ZFNs)技術，TALENs具有獨特的優勢：TALENs更便宜、更有效。可以靶向更長的基因序列，并且相對更容易于構建。已成為了科研人員用于研究基因功能和潛在基因治療應用的重要工具。

　　在這篇文章中，研究人員報道證實TALENs可在爪蟾胚胎中以可靠的高效率誘導體細胞突變，且這些突變可通過種系傳播遺傳下去。研究人員改良了 TALEN組裝的“金門”策略，生成了更適合于RNA轉錄的產物，并通過顯微注射到爪蟾胚胎中。研究人員構建了八對TALENs靶向8個爪蟾基因，證實所有均導致了靶向位點缺失突變，效率高達95.7%。此外，研究人員還證實TALENs誘導的突變可以非常高效地通過種系傳遞至F1代爪蟾。結合簡單可靠的 PCR技術檢測TALEN誘導的突變，新研究結果表明TALENs是爪蟾中靶向性基因編輯或敲除的一種有效的工具。

　　近期陳永龍課題組與趙暉課題組展開了廣泛的合作，取得了一系列的突破性研究進展。不久前，他們獲得了首個腹部胰腺前體細胞特異基因。借助通過基因芯片篩選獲得的首個腹部胰腺前體細胞特異表達的標記基因vpp1，在非洲爪蛙胚胎中發現轉錄因子hhex決定腹部胰腺前體細胞的形成。這一研究成果也發表在近期的PNAS雜志上。