中山大学构建一种高效的Cas9来源的基因转录激活系统

近日,中山大学生命科学学院李剑峰教授研究组构建了一种高效的Cas9来源的基因转录激活系统。研究结果于2017年11月20日在线发表于《Nature Plants》。

中山大学构建一种高效的Cas9来源的基因转录激活系统

过表达互补DNA是探究基因功能和控制生物学性状最常用的功能获得方法。然而,由于克隆工作量增加、载体容量有限、需要多启动子和终止子以及转基因表达水平变化等因素,此方法对于多基因表达具有一定挑战性和低效性。合成的转录激活因子通过可编程DNA结合模块将自发转录激活结构域(TAD)连接到内源基因组位点的预期启动子上,为基因激活提供了有希望的可选策略。在已知DNA结合模块中,通过合成指导的RNA与DNA之间碱基配对以识别特定靶DNA的核酸酶失活的Cas9化脓性链球菌(Streptococcus pyogenes)Cas9(dCas9)蛋白优于锌指蛋白和转录激活物样效应因子,两者均通过蛋白质与DNA互作来达到靶向作用。近来,已开发出三种用于动物细胞的有效dCas9转录激活系统,即VPR、SAM和SunTag。然而,对于植物细胞而言,仍缺乏一个有效的dCas9转录激活平台。本研究通过植物细胞筛选开发出一种名为dCas9-TV的新型强效dCas9-TAD系统。与植物和哺乳动物细胞中常规使用的dCas9-VP64激活因子相比,dCas9-TV具有对单个或多个靶基因更强的转录激活能力。

中山大学构建一种高效的Cas9来源的基因转录激活系统

Fig. 2 | Modified strategies of dCas9–TV-mediated gene activation in Arabidopsis and other cells.

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