【導讀】 美國伊利諾伊大學的科學家正在開創(chuàng)性地開發(fā)一種基因工程新方法，用于支撐生物學和醫(yī)學基礎與應用該研究，通過改進剪切DNA的精度和依從性，他們的工作將有潛力在基因組研究領域開啟一扇新的大門。


美國伊利諾伊大學的科學家正在開創(chuàng)性地開發(fā)一種基因工程新方法，用于支撐生物學和醫(yī)學基礎與應用該研究，通過改進剪切DNA的精度和依從性，他們的工作將有潛力在基因組研究領域開啟一扇新的大門。研究成果發(fā)表在2017年2月6日出版的ACSSynthetic Biology期刊上。




利用該技術，科學家可以創(chuàng)造高度活性的、具備幾乎任意長度序列特異性的、帶有粘性末端的人工限制性內(nèi)切酶。這是生物技術領域一個罕見的例子，可以對期望的生物功能或試劑進行有序和精確的理性設計。當前，CRISPR-Cas9和TALENs是兩個常用的人工限制性內(nèi)切酶工具。


美國伊利諾伊大學的科學家正在開創(chuàng)性地開發(fā)一種基因工程新方法，用于支撐生物學和醫(yī)學基礎與應用該研究，通過改進剪切DNA的精度和依從性，他們的工作將有潛力在基因組研究領域開啟一扇新的大門。研究成果發(fā)表在2017年2月6日出版的ACSSynthetic Biology期刊上。


利用該技術，科學家可以創(chuàng)造高度活性的、具備幾乎任意長度序列特異性的、帶有粘性末端的人工限制性內(nèi)切酶。這是生物技術領域一個罕見的例子，可以對期望的生物功能或試劑進行有序和精確的理性設計。當前，CRISPR-Cas9和TALENs是兩個常用的人工限制性內(nèi)切酶工具。


限制性內(nèi)切酶本身具有一個嚴重的瑕疵，即提示其進行剪切的識別序列很短，通常4-8個堿基對，為此，科學家則希望發(fā)現(xiàn)一種識別位點在微生物或質(zhì)粒中只出現(xiàn)一次的限制性內(nèi)切酶，這是科學家所面臨的重要難題之一。


該難題目前基于已發(fā)現(xiàn)的限制性內(nèi)切酶的數(shù)量（3600多種，其中250種可商用）得以部分解決。在該研究中，科學家們研究了超過100種不同的限制性內(nèi)切酶，他們將所有這些限制性內(nèi)切酶統(tǒng)一成由一種蛋白和兩種DNAguide構成的單一系統(tǒng)，研究人員不僅可以替換它們，還可以定位限制性內(nèi)切酶無法定位的位點。


該研究利用從Pyrococcusfuriosus獲得的Argonaute蛋白（PfAgo），PfAgo在DNAguide的引導下，可以識別更長的序列并發(fā)現(xiàn)剪切點，增加特異性的同時，移除限制性內(nèi)切酶帶來的阻礙。此外，PfAgo還能創(chuàng)造更長的粘性末端，這一點與其他限制性內(nèi)切酶相比又是一個切實的優(yōu)勢。


除了替代限制性內(nèi)切酶外，通過創(chuàng)造粘性末端，PfAgo可使大分子DNA組裝變得更容易，也可以對化學路徑和大基因的DNA分子進行克隆。