顯示TALE RVDs (Repeat-Variable Diresidues) 識別DNA堿基偏好性的熱圖

TALE (Transcription activator-like effector)是由多種黃單胞菌屬(Xanthomonas)細菌產生的用于激活宿主基因表達的第三類分泌蛋白。

自從2009年science同時發表了兩篇破譯TALE蛋白特異識別DNA堿基序列密碼的論文之后，TALE 的人工改造成為研究熱點，被迅速用于真核基因的定點修飾中;特別是TALE核酸酶(TALENs)的發明，使得真核基因的高效定點敲除在多種高等生物中得以實現。

然而，TALE識別DNA的常用密碼來自于25個天然存在的編碼序列，其強度和特異性還存在不足。雖然理論上存在400種可能的編碼情況，但由于人工組裝TALE蛋白序列有較高的技術難度，人們對其他潛在密碼識別DNA堿基的偏好性仍然一無所知。

魏文勝實驗室利用自主研發的高效TALE蛋白組裝技術(ULtiMATE system)以及全新文庫構建方法成功建立了涵蓋所有編碼可能性的TALE蛋白評估系統，并由此獲得了全部TALE重復單元識別DNA堿基的信息。

研究結果不僅驗證了已經發表的密碼特性，還增添了DNA序列識別的新成員以及簡并密碼，特別是發現了能夠更加特異地高效識別鳥嘌呤的新型雙氨基酸密碼。本研究對TALE重復單元識別DNA堿基的規律認識以及對堿基識別的多樣性拓展，對基因定點修飾技術在生物工程以及精確制導的基因治療方面具有重要意義。

這項工作已于2月11日在線發表于《細胞研究》(Complete decoding of TAL effectors for DNA recognition)，其共同第一作者為北大生命科學學院魏文勝實驗室的博士研究生楊君嬌和張媛。該項目得到了國家重點基礎研究發展計劃、國家自然科學基金和北大清華生命科學聯合中心的支持。