Ensiklopedia Dunia

Temukan artikel dan sumber daya untuk membantu menjawab pertanyaan Anda.

Nuklease efektor mirip aktivator transkripsi

Nuklease efektor mirip aktivator transkripsi (Bahasa Inggris: Transcription activator-like effector nucleases (disingkat TALENs) adalah enzim restriksi yang dapat direkayasa untuk memotong urutan DNA tertentu. Enzim ini dibentuk dengan menggabungkan domain pengikat DNA dari Transcription activator-like effectors (TALEs) dengan domain pemotong DNA (nuklease) yang berfungsi melakukan pemutusan dua untai DNA. Transcription activator-like effectors (TALEs) dapat direkayasa untuk mengenali hampir semua urutan DNA yang diinginkan, sehingga ketika digabungkan dengan suatu nuklease, DNA dapat dipotong pada lokasi tertentu.[1][2] Enzim hasil rekayasa ini dapat dimasukkan ke dalam sel untuk keperluan penyuntingan gen atau penyuntingan genom in situ, suatu teknik yang dikenal sebagai penyuntingan genom dengan nuklease terenkode. Bersama dengan zinc finger nuclease dan CRISPR/Cas9, TALENs merupakan salah satu alat esensial yang digunakan dalam bidang penyuntingan genom.[3][4]

Domain Pengikat DNA TALE

TALEs merupakan protein yang disekresikan oleh bakteri Xanthomonas melalui sistem sekresi tipe III ketika menginfeksi tanaman.[5] Domain pengikat DNA pada protein ini terdiri atas urutan berulang sepanjang 33-34 asam amino yang relatif terkonservasi, dengan perbedaan utama pada posisi asam amino ke-12 dan ke-13. Kedua posisi ini disebut Repeat Variable Diresidue (RVD), yang memiliki variasi tinggi dan menunjukkan hubungan kuat dengan pengenalan nukleotida tertentu.[6][7] Hubungan langsung antara variasi RVD dan urutan DNA target memungkinkan perancangan domain pengikat DNA khusus melalui pemilihan segmen ulang yang berisi RVD tertentu. Beberapa studi menunjukkan bahwa modifikasi kecil pada RVD maupun penggunaan RVD nonkonvensional dapat meningkatkan spesifisitas penargetan.[8]

Domain Pemotong DNA

Domain pemotong DNA nonspesifik dari bagian terminal endonuklease FokI dapat digunakan untuk membentuk nuklease hibrida yang aktif pada uji di sel ragi.[9][10] Komponen ini juga terbukti aktif dalam sel tumbuhan[11][12] dan sel hewan.[13][14][15] Penelitian awal memanfaatkan domain pemotong FokI tipe liar, sementara penelitian berikutnya menggunakan varian FokI yang telah dimodifikasi untuk meningkatkan spesifisitas dan aktivitas pemotongan.[16][17][18][19][20] Domain FokI bekerja dalam bentuk dimer, sehingga diperlukan dua konstruksi dengan domain pengikat DNA berbeda yang mengarah pada situs berorientasi dan berjarak tepat dalam genom sasaran. Jarak asam amino antara domain TALE dan FokI, serta jarak basa antara dua situs pengikatan TALEN, merupakan parameter yang berpengaruh terhadap tingkat aktivitas keseluruhan.[21]

Referensi

  1. ^ Sun, Ning; Zhao, Huimin (2013). "Transcription activator-like effector nucleases (TALENs): A highly efficient and versatile tool for genome editing". Biotechnology and Bioengineering (dalam bahasa Inggris). 110 (7): 1811–1821. doi:10.1002/bit.24890. ISSN 1097-0290.
  2. ^ Boch, Jens (2011-02). "TALEs of genome targeting". Nature Biotechnology (dalam bahasa Inggris). 29 (2): 135–136. doi:10.1038/nbt.1767. ISSN 1546-1696.
  3. ^ Adli, Mazhar (2018-05-15). "The CRISPR tool kit for genome editing and beyond". Nature Communications (dalam bahasa Inggris). 9 (1): 1911. doi:10.1038/s41467-018-04252-2. ISSN 2041-1723.
  4. ^ Gaj, Thomas; Gersbach, Charles A.; Barbas, Carlos F. (2013-07). "ZFN, TALEN, and CRISPR/Cas-based methods for genome engineering". Trends in Biotechnology. 31 (7): 397–405. doi:10.1016/j.tibtech.2013.04.004. ISSN 1879-3096. PMC 3694601. PMID 23664777.
  5. ^ Boch, Jens; Bonas, Ulla (2010-09-08). "Xanthomonas AvrBs3 Family-Type III Effectors: Discovery and Function". Annual Review of Phytopathology (dalam bahasa Inggris). 48 (Volume 48, 2010): 419–436. doi:10.1146/annurev-phyto-080508-081936. ISSN 0066-4286.
  6. ^ Boch, Jens; Scholze, Heidi; Schornack, Sebastian; Landgraf, Angelika; Hahn, Simone; Kay, Sabine; Lahaye, Thomas; Nickstadt, Anja; Bonas, Ulla (2009-12-11). "Breaking the Code of DNA Binding Specificity of TAL-Type III Effectors". Science. 326 (5959): 1509–1512. doi:10.1126/science.1178811.
  7. ^ Moscou, Matthew J.; Bogdanove, Adam J. (2009-12-11). "A Simple Cipher Governs DNA Recognition by TAL Effectors". Science. 326 (5959): 1501–1501. doi:10.1126/science.1178817.
  8. ^ Juillerat, Alexandre; Pessereau, Coline; Dubois, Gwendoline; Guyot, Valérie; Maréchal, Alan; Valton, Julien; Daboussi, Fayza; Poirot, Laurent; Duclert, Aymeric (2015-01-30). "Optimized tuning of TALEN specificity using non-conventional RVDs". Scientific Reports (dalam bahasa Inggris). 5 (1). doi:10.1038/srep08150. ISSN 2045-2322. PMC 4311247. PMID 25632877.
  9. ^ Christian, Michelle; Cermak, Tomas; Doyle, Erin L; Schmidt, Clarice; Zhang, Feng; Hummel, Aaron; Bogdanove, Adam J; Voytas, Daniel F (2010-10-01). "Targeting DNA Double-Strand Breaks with TAL Effector Nucleases". Genetics (dalam bahasa Inggris). 186 (2): 757–761. doi:10.1534/genetics.110.120717. ISSN 1943-2631. PMC 2942870. PMID 20660643.
  10. ^ Li, Ting; Huang, Sheng; Jiang, Wen Zhi; Wright, David; Spalding, Martin H.; Weeks, Donald P.; Yang, Bing (2011-01). "TAL nucleases (TALNs): hybrid proteins composed of TAL effectors and FokI DNA-cleavage domain". Nucleic Acids Research (dalam bahasa Inggris). 39 (1): 359–372. doi:10.1093/nar/gkq704. ISSN 1362-4962. PMC 3017587. PMID 20699274.
  11. ^ Mahfouz, Magdy M.; Li, Lixin; Shamimuzzaman, Md.; Wibowo, Anjar; Fang, Xiaoyun; Zhu, Jian-Kang (2011-02-08). "De novo-engineered transcription activator-like effector (TALE) hybrid nuclease with novel DNA binding specificity creates double-strand breaks". Proceedings of the National Academy of Sciences. 108 (6): 2623–2628. doi:10.1073/pnas.1019533108. PMC 3038751. PMID 21262818.
  12. ^ Cermak, Tomas; Doyle, Erin L.; Christian, Michelle; Wang, Li; Zhang, Yong; Schmidt, Clarice; Baller, Joshua A.; Somia, Nikunj V.; Bogdanove, Adam J. (2011-07). "Efficient design and assembly of custom TALEN and other TAL effector-based constructs for DNA targeting". Nucleic Acids Research (dalam bahasa Inggris). 39 (12): e82 – e82. doi:10.1093/nar/gkr218. ISSN 1362-4962. PMC 3130291. PMID 21493687.
  13. ^ Miller, Jeffrey C.; Tan, Siyuan; Qiao, Guijuan; Barlow, Kyle A.; Wang, Jianbin; Xia, Danny F.; Meng, Xiangdong; Paschon, David E.; Leung, Elo (2011-02). "A TALE nuclease architecture for efficient genome editing". Nature Biotechnology (dalam bahasa Inggris). 29 (2): 143–148. doi:10.1038/nbt.1755. ISSN 1546-1696.
  14. ^ Hockemeyer, Dirk; Wang, Haoyi; Kiani, Samira; Lai, Christine S.; Gao, Qing; Cassady, John P.; Cost, Gregory J.; Zhang, Lei; Santiago, Yolanda (2011-08). "Genetic engineering of human pluripotent cells using TALE nucleases". Nature Biotechnology (dalam bahasa Inggris). 29 (8): 731–734. doi:10.1038/nbt.1927. ISSN 1546-1696. PMC 3152587. PMID 21738127.
  15. ^ Wood, Andrew J.; Lo, Te-Wen; Zeitler, Bryan; Pickle, Catherine S.; Ralston, Edward J.; Lee, Andrew H.; Amora, Rainier; Miller, Jeffrey C.; Leung, Elo (2011-07-15). "Targeted Genome Editing Across Species Using ZFNs and TALENs". Science. 333 (6040): 307–307. doi:10.1126/science.1207773. PMC 3489282. PMID 21700836.
  16. ^ Tesson, Laurent; Usal, Claire; Ménoret, Séverine; Leung, Elo; Niles, Brett J.; Remy, Séverine; Santiago, Yolanda; Vincent, Anna I.; Meng, Xiangdong (2011-08). "Knockout rats generated by embryo microinjection of TALENs". Nature Biotechnology (dalam bahasa Inggris). 29 (8): 695–696. doi:10.1038/nbt.1940. ISSN 1546-1696.
  17. ^ Huang, Peng; Xiao, An; Zhou, Mingguo; Zhu, Zuoyan; Lin, Shuo; Zhang, Bo (2011-08). "Heritable gene targeting in zebrafish using customized TALENs". Nature Biotechnology (dalam bahasa Inggris). 29 (8): 699–700. doi:10.1038/nbt.1939. ISSN 1546-1696.
  18. ^ Doyon, Yannick; Vo, Thuy D.; Mendel, Matthew C.; Greenberg, Shon G.; Wang, Jianbin; Xia, Danny F.; Miller, Jeffrey C.; Urnov, Fyodor D.; Gregory, Philip D. (2011-01). "Enhancing zinc-finger-nuclease activity with improved obligate heterodimeric architectures". Nature Methods (dalam bahasa Inggris). 8 (1): 74–79. doi:10.1038/nmeth.1539. ISSN 1548-7105.
  19. ^ Szczepek, Michal; Brondani, Vincent; Büchel, Janine; Serrano, Luis; Segal, David J.; Cathomen, Toni (2007-07). "Structure-based redesign of the dimerization interface reduces the toxicity of zinc-finger nucleases". Nature Biotechnology (dalam bahasa Inggris). 25 (7): 786–793. doi:10.1038/nbt1317. ISSN 1546-1696.
  20. ^ Guo, Jing; Gaj, Thomas; Barbas, Carlos F. (2010-07-02). "Directed Evolution of an Enhanced and Highly Efficient FokI Cleavage Domain for Zinc Finger Nucleases". Journal of Molecular Biology. 400 (1): 96–107. doi:10.1016/j.jmb.2010.04.060. ISSN 0022-2836.
  21. ^ Mussolino, Claudio; Morbitzer, Robert; Lütge, Fabienne; Dannemann, Nadine; Lahaye, Thomas; Cathomen, Toni (2011-11). "A novel TALE nuclease scaffold enables high genome editing activity in combination with low toxicity". Nucleic Acids Research (dalam bahasa Inggris). 39 (21): 9283–9293. doi:10.1093/nar/gkr597. ISSN 1362-4962. PMC 3241638. PMID 21813459.

Konten ini disalin dari wikipedia, mohon digunakan dengan bijak.

Toploker.com

Beranda

Program Studi

Karirnews
×
Advertisement