科学家用TALEN技术成功获得miRNAs基因敲除小鼠

　　

科学家发现，通过TALEN技术可以得到miRNAs基因敲除的小鼠模型，成功解决了过去在小鼠中很难进行小基因（small genes，如miRNAs）和含有重复序列基因敲除的难题。

miRNAs是一类内生的、长约21-25nt的双链RNA分子，具有典型的发夹结构，可调节其他基因的表达，据推测，miRNAs调节着人类三分之一的基因。miRNAs存在多种形式，从最原始的pri-miRNA经过一次加工后成为pre-miRNA即microRNA前体，pre-miRNA再经过Dicer酶酶切后，成为成熟miRNA。miRNA通过与靶基因的mRNA特异结合，从而抑制转录后基因表达，在调控基因表达、细胞周期、生物体发育时序等方面起重要作用。
    
Hiroshi Asahara及其研究人员利用TALEN技术打靶一个基因沙漠区（gene desert）和miRNAs，得到miRNA 基因敲除的小鼠且成功率高。研究人员还证实，通过显微注射TALEN RNA引起的等位基因突变能够遗传至小鼠的下一代。同时该项研究显示，与miRNAs的成熟机制一致，只要利用TALEN在miRNA前体上打靶成熟miRNA之一的序列并引入突变，就会造成整个成熟miRNAs功能的敲除，这为研究miRNAs对基因的调控作用提供了有效的技术方法。

背景介绍：

TALEN 技术（Transcription activator–like effector Nuclease）是一种新的靶向基因修饰技术，TALE蛋白的氨基酸序列与靶位点的核酸序列具有恒定的对应关系。研究者通过组合各类模块，可针对任意核酸靶序列构建TALEN，在特异位点切割目标基因，产生双链断裂，进而对该位点进行多种DNA操作，如基因敲除、基因敲入、定点突变。该技术成功解决了RNAi技术中knockdown效率低下的问题，同时克服了锌指核酸酶（ZFN）技术筛选复杂、成本过高的缺点，也避免了CRISPR/Cas9严重脱靶的现象，使靶向基因修饰变得更为高效和便捷。TALEN技术现已成功应用于动物（人类、鼠、、鱼、家蚕等）、植物（烟草、水稻、拟南芥等）、微生物（酵母、病毒等），无基因序列、细胞类型和物种的限制利用。过去，将高度重复的TALE模块连接在一起相当困难，斯丹赛的FastTALE技术的出现彻底解决了这个难题，可以很容易地在1天内完成TALEN的构建。

该研究成果发表在10月16日的《PLoS One》杂志上。

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