利用隨機混和的鋅指型轉(zhuǎn)錄因子庫進行篩選,,科學家找到了調(diào)控特定顯性性狀表達的靶基因
轉(zhuǎn)錄因子在蛋白質(zhì)家族中具有非凡的影響力。它們通過調(diào)控基因表達來決定細胞的顯性特征。利用這種功能,,科學家目前已經(jīng)對這些蛋白質(zhì)進行工程化改造,,從而來調(diào)節(jié)基因的表達,。
鋅指型轉(zhuǎn)錄因子家族尤其易于修正,,因為它們的組成成份包括一些確定的片段,或者是那些與特定DNA序列聯(lián)結的鋅指示劑,,因此它們能夠篩選出自己所調(diào)控的基因,。通過對三、四種已知的片段進行組合,,就很容易獲得一個人工轉(zhuǎn)錄因子庫,。韓國ToolGen公司的Jin-Soo Kim一直從事這種文庫的研究工作,他在對真核細胞生物的研究中論證了人工轉(zhuǎn)錄因子能夠調(diào)節(jié)基因的表達并改變顯性表達,。然而,,一個顯然的問題是:如何直接鑒別導致獲得性顯性的靶基因?最近發(fā)表在《細菌學期刊》上的一篇論文報道說,,Kim的研究小組提出了一種直接將人工轉(zhuǎn)錄因子,、靶基因和顯性形狀表達聯(lián)系起來的實驗方法,。
為便于研究,Kim的研究小組從基因組信息不太復雜的細菌著手,,而將那些更為復雜的真核細胞生物暫時放在一邊,。他們通過在大腸桿菌中進行鋅指型文庫的克隆表達,對在攝氏50度高溫下仍能生長的嗜熱菌進行了分析,,找到了其中一種能誘導所需的顯性特征進行表達的人工轉(zhuǎn)錄因子,。為了尋找靶基因,他們對轉(zhuǎn)錄因子和DNA活性片段進行交聯(lián)實驗,,對相關蛋白質(zhì)進行免疫沉淀反應實驗,,然后對所結合的DNA進行測序研究。通過將自己的研究結果與那些利用計算機對包含特定鋅指型結構的蛋白質(zhì)進行特定靶點預測的結果進行對比,,他們找到了靶基因,,發(fā)現(xiàn)這些人工轉(zhuǎn)錄因子能用于直接識別那些可調(diào)控特定顯性表達的靶基因,。
Kim指出,,這種新方法用途十分廣泛,他已經(jīng)利用該方法預測出了許多特征各異的顯性性狀,。他將自己的這一工作形容為“在工業(yè)界和學術界搭建了一座橋”,。他說:“工業(yè)界的人士通常關心有利潤可圖的顯性形狀表達、,、,、學術界的人士則有興趣尋找那些可誘導顯性表達發(fā)生改變的基因。我們解決的是如何提高顯性性狀表達這一問題,,因而我們能鑒別出靶基因來,。”
然而,要使得工業(yè)界和學術界都認可的話,,需要拿出更有力的證據(jù)來,,那就是要在真核細胞生物系統(tǒng)中也找到基因和顯型的這種直接關系。這也是Kim的研究小組下一步工作的重點,。
注:亦農(nóng)譯自2005年第九期《自然-方法學》,,版權為英國NPG出版集團所有。