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临床护理常规及专科护理技术
Clinical Nursing Routine and Specialized Nursing Technology
(一)ZFNs 技术
1985 年,Miller 等首次在非洲爪蟾(Xenopus laevis)的转录因子(transcription
factor IIIA,TFIIIA) 中 发 现 了 具 有 锌 指 结 构 的 蛋 白(Zinc—finger protein,
ZFP)。锌指结构是由多个 Cys 和 His 残基通过 zn 螯合而成的蛋白质结构,能够
与相应的 DNA 序列三联体碱基发生特异性的结合。ZFN 技术是将锌指蛋白(ZFP)
与 FokI 核酸内切酶融合而成,其 N 末端为锌指蛋白 DNA 结合域,c 末端为非特
异性核酸酶 FokI 剪切结构域。其中,ZFP 就是利用锌指结构的上述特点,识别
并结合特异 DNA 序列,FokI 则通过二聚体在靶序列附近产生 DNA 的 DSBs。从
而诱导细胞内的修复机制,即同源重组修复(HDR)或非同源末端连接(NHEJ),
最终实现基因组的靶向敲除(knock.out)或敲人(knock.in)。
(二)TALENs 技术
TALENs 核酸酶由两部分组成:TALE 蛋白和核酸内切酶 FokI。TALE
来自植物黄单胞菌(Xanthomonas), 含 3 个结构域:N 端含有转运信号
(translocationsigna1)、C 端含有核定位信号(nuclear localization signal,NLS)
的转录激活结构域(activation domain,AD)及中部负责识别并结合 DNA 序列。
其中,TALE 结构域的 N 端是一个易位结构域(translocation domain,TD),能
够分泌信号;中间的 DNA 结合结构域(DNA-binding domain)为中心重复区,
由 12~30 个重复单元组成,每个重复单元一般含有 34 个氨基酸残基,其中第
12、13 位氨基酸高度可变,特异性识别 DNA 碱基,被称为重复可变的双氨基酸
残基(repeat-variable diresidue,RVD)。RVD 序列决定了 TALE 蛋白的识别特异性,
不同的 RVD 能够分别对应识别 A、T、G、C 碱基中的一种或多种。在应用过程
中最常见的 4 种 RVD 分别为 HD(His-Asp)、NG(Asn-Gly)、NI(Asn-Ile)、
NN(Asn.Asn),其中 HD 识别 0C,NG 识别 0T,NI 识别 A,NN 识别 G 或 A。
进一步研究发现,NH(Ash.His)作为一种新的 RVD 亦可高特异性识别碱基。C
端含有核定位信号及转录激活因子,帮助 TALE 蛋白从细胞质进入细胞核并发挥
转录激活作用。当 FokI 二聚体对 DNA 双链进行切割时,会引发 NHEJ 或 HR 修
复机制,利用该机制可以达到基因编辑的效果。
(三)CRISPR/Cas 技术
CRISPR/Cas 系统是一种由 RNA 介导的,存在于约 40% 的细菌和 90% 的古
细菌中,主要为抵抗噬菌体或质粒所带来外源 DNA 片段入侵的免疫系统 203。
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