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(jié)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(dǎo)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(fù)雜的細菌著手,,而將那些更為復(fù)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(dǎo)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(guān)蛋白質(zhì)進行免疫沉淀反應(yīng)實驗,然后對所結(jié)合的DNA進行測序研究,。通過將自己的研究結(jié)果與那些利用計算機對包含特定鋅指型結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)進行特定靶點預(yù)測的結(jié)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(yù)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(shù)界搭建了一座橋”,。他說:“工業(yè)界的人士通常關(guān)心有利潤可圖的顯性形狀表達、,、,、學術(shù)界的人士則有興趣尋找那些可誘導(dǎo)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(shù)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(guān)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(quán)為英國NPG出版集團所有,。