结合细菌系统为基因调控提供了一种新方法

研究人员将可编程蛋白质变成了一种新型遗传工具,有可能实现对基因表达的更严格控制。

来源:The Scientist

虽然 CRISPR 可能是从微生物中诞生的最引人注目的基因技术,但研究人员用来控制基因及其产物的许多工具都是从细菌系统中借用的。其中之一是乳糖操纵子,它调节大肠杆菌中乳糖代谢相关基因的表达。从实验室工作台到工业大桶的应用都使用它来选择性地开启基因表达。

W 乳糖 大肠杆菌

然而,在大多数情况下,研究人员只借用了乳糖操纵子系统的一部分。他们使用阻遏蛋白 LacI,该蛋白在物理上结合基因启动子上游的 DNA 来阻断 RNA 聚合酶,然后添加诱导分子,当研究人员想要开启基因表达时,该诱导分子将去除 LacI。虽然这种工程系统可以调节基因的表达,但它需要高浓度的 LacI 来持续抑制基因表达。1  相比之下,大肠杆菌中出现的操纵子的完整形式包括形成 DNA 环的 LacI 的额外结合位点,从而使用更少的阻遏蛋白更有效地抑制 lac 操纵子基因的转录。

lac 高浓度 1 大肠杆菌 lac

一个团队有兴趣利用这一特性来开发一种新的基因调控方法。在一项发表在《核酸研究》上的研究中,梅奥诊所的研究人员创造了一种模仿 LacI 双重结合能力的新型蛋白质,为未来调节基因表达提供了一种新方法。2

核酸研究 核酸研究 2

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LacI 是一种四聚体蛋白质,使用两个二聚体结合两个特定的相同 DNA 序列。这种特异性缩小了在研究人员无法插入此序列的情况下使用 LacI 系统的能力,促使人们寻找一种可以识别更多 DNA 区域的更灵活的抑制蛋白。

Nicole Becker TALE 蛋白 黄单胞菌 3 th th 破解 DNA 结合密码 4,5 2 更远 2. 6 2 2

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Adam Bogdanove