Нуклеазы Цинк-пальцевые ( ZFNs ) являются искусственными ферментами рестрикции , генерируемого путем слияния цинкового пальца ДНК-связывающего домена к домену ДНК-расщепление . Домены цинковых пальцев могут быть сконструированы для нацеливания на конкретные желаемые последовательности ДНК , и это позволяет нуклеазам цинковых пальцев нацеливаться на уникальные последовательности в сложных геномах . Используя преимущества механизма репарации эндогенной ДНК, эти реагенты можно использовать для точного изменения геномов высших организмов. Наряду с CRISPR / Cas9 и TALEN , ZFN является важным инструментом в области редактирования генома .
Домены
ДНК-связывающий домен
ДНК-связывающие домены отдельных ZFN обычно содержат от трех до шести отдельных повторов из цинкового пальца, каждый из которых может распознавать от 9 до 18 пар оснований. Если домены с цинковыми пальцами прекрасно распознают последовательность ДНК из 3 пар оснований, они могут генерировать массив из 3 пальцев, который может распознавать сайт-мишень из 9 пар оснований. В других процедурах могут использоваться модули с одним или двумя пальцами для создания массивов цинковых пальцев с шестью или более отдельными цинковыми пальцами. Основным недостатком этой процедуры является то, что особенности отдельных цинковых пальцев могут перекрываться и могут зависеть от контекста окружающих цинковых пальцев и ДНК. Без методы учета этого «контекст зависимости», стандартная модульная процедура сборки часто не , если он не используется для распознавания последовательностей вида (GNN) N . [1]
Для создания массивов цинковых пальцев, способных нацеливать желаемые последовательности, использовались многочисленные методы отбора. Первоначальные усилия по отбору использовали фаговый дисплей для выбора белков, которые связывают данную ДНК-мишень из большого пула частично рандомизированных массивов цинковых пальцев. В более поздних попытках использовались дрожжевые одногибридные системы, бактериальные одногибридные и двугибридные системы и клетки млекопитающих. Новый многообещающий метод выбора новых матриц с цинковыми пальцами использует бактериальную двугибридную систему и был назван его создателями «ОТКРЫТЫМ». [2] Эта система объединяет предварительно выбранные пулы отдельных цинковых пальцев, каждый из которых был выбран для связывания данного триплета, а затем использует второй раунд отбора для получения массивов из трех пальцев, способных связывать желаемую последовательность из 9 пар оснований. Эта система была разработана Zinc-Finger Consortium в качестве альтернативы коммерческим источникам инженерных матриц с цинковыми пальцами.
(см .: Химера цинкового пальца для получения дополнительной информации о методах выбора цинкового пальца)
Домен расщепления ДНК
Неспецифический домен отщепления от эндонуклеазы рестрикции типа II FokI обычно используется в качестве домена отщепления в ZFN. [4] Этот домен расщепления должен димеризоваться, чтобы расщепить ДНК [5], и, таким образом, пара ZFN необходима для нацеливания на непалиндромные участки ДНК. Стандартные ZFN соединяют домен расщепления с С-концом каждого домена цинкового пальца. Чтобы позволить двум доменам расщепления димеризоваться и расщеплять ДНК, два отдельных ZFN должны связывать противоположные цепи ДНК с их С-концами на определенном расстоянии друг от друга. Наиболее часто используемые линкерные последовательности между доменом цинкового пальца и доменом расщепления требуют, чтобы 5'-край каждого сайта связывания был разделен на 5-7 п.н. [6]
Для улучшения активности и специфичности нуклеазного домена, используемого в ZFN, было использовано несколько различных методов белковой инженерии . Направленная эволюция была использована для создания варианта FokI с повышенной активностью расщепления, который авторы окрестили «Шарки». [7] Конструкция на основе структуры также использовалась для улучшения специфичности расщепления FokI путем модификации интерфейса димеризации так, чтобы активными были только предполагаемые гетеродимерные частицы. [8] [9] [10] [11]
Приложения
Нуклеазы цинковых пальцев полезны для манипулирования геномами многих растений и животных, включая арабидопсис , [12] [13] табак , [14] [15] сою , [16] кукурузу , [17] Drosophila melanogaster , [18] C. elegans. , [19] Platynereis dumerilii , [20] морской еж , [21] шелкопряд , [22] рыба данио , [23] лягушки , [24] мыши , [25] крысы , [26] кролики , [27] свиньи , [28] ] крупный рогатый скот , [29] и различные типы клеток млекопитающих. [30] Нуклеазы цинковых пальцев также использовались в модели гемофилии на мышах [31], и клинические испытания показали, что CD4 + человеческие Т-клетки с геном CCR5 , разрушенным нуклеазами цинковых пальцев, безопасны в качестве потенциального средства лечения ВИЧ / СПИДа . [32] ZFN также используются для создания нового поколения моделей генетических заболеваний, называемых изогенными моделями болезней человека .
Отключение аллеля
ZFN могут быть использованы для отключения доминантных мутаций у гетерозиготных индивидуумов путем создания двухцепочечных разрывов (DSB) в ДНК (см. Генетическая рекомбинация ) в мутантном аллеле, который в отсутствие гомологичной матрицы будет репарирован негомологичным концевое соединение (NHEJ). NHEJ ремонтирует DSB, соединяя два конца вместе, и обычно не производит мутаций при условии, что разрез чистый и несложный. Однако в некоторых случаях репарация является несовершенной, что приводит к делеции или вставке пар оснований, вызывая сдвиг рамки считывания и предотвращая продукцию вредного белка. [33] Несколько пар ZFN также можно использовать для полного удаления целых больших сегментов геномной последовательности. [34] Чтобы контролировать активность редактирования, ПЦР целевой области амплифицирует оба аллеля и, если один из них содержит вставку, делецию или мутацию, приводит к образованию гетеродуплексного однонитевого пузыря, который можно легко обнаружить с помощью анализов расщепления. ZFN также использовались для модификации вызывающих заболевание аллелей при нарушениях с триплетными повторами. Расширенные участки повторов CAG / CTG являются генетической основой более чем дюжины унаследованных неврологических расстройств, включая болезнь Хантингтона, миотоническую дистрофию и несколько спиноцеребеллярных атаксий. На клетках человека было продемонстрировано, что ZFN могут направлять двухцепочечные разрывы (DSB) на повторы CAG и сокращать повторы с длинных патологических длин до коротких, менее токсичных. [35]
Недавно группа исследователей успешно применила технологию ZFN для генетической модификации гена пигмента gol и гена ntl в эмбрионе рыбок данио. Специфические мотивы «цинковые пальцы» были сконструированы для распознавания различных последовательностей ДНК. МРНК, кодирующую ZFN, вводили в одноклеточные эмбрионы, и большой процент животных несли желаемые мутации и фенотипы. Их исследовательская работа продемонстрировала, что ZFN могут специфически и эффективно создавать наследуемые мутантные аллели в представляющих интерес локусах в зародышевой линии, а ZFN-индуцированные аллели могут размножаться в последующих поколениях.
Подобные исследования использования ZFN для создания специфических мутаций в эмбрионе рыбок данио также проводились другими исследовательскими группами. Ген kdr у рыбок данио кодирует рецептор фактора роста эндотелия-2 сосудов. Мутагенные поражения на этом участке-мишени были вызваны с помощью метода ZFN группой исследователей из США. Они предположили, что метод ZFN позволяет напрямую генерировать целевую аллельную серию мутантов; он не основан на существовании видоспецифичных линий эмбриональных стволовых клеток и применим к другим позвоночным, особенно к тем, чьи эмбрионы легко доступны; наконец, также возможно достичь целенаправленных поражений у рыбок данио, поэтому можно создавать модели заболеваний человека, которые до сих пор были недоступны.
Редактирование аллелей
ZFN также используются для перезаписи последовательности аллеля с помощью механизма гомологичной рекомбинации (HR) для восстановления DSB с использованием предоставленного фрагмента ДНК в качестве матрицы. Механизм HR ищет гомологию между поврежденной хромосомой и внехромосомным фрагментом и копирует последовательность фрагмента между двумя сломанными концами хромосомы, независимо от того, содержит ли фрагмент исходную последовательность. Если субъект гомозиготен по целевому аллелю, эффективность метода снижается, поскольку неповрежденная копия аллеля может использоваться в качестве шаблона для восстановления вместо предоставленного фрагмента.
Генная терапия
Успех генной терапии зависит от эффективной вставки терапевтических генов в соответствующий участок хромосомы- мишени в геноме человека , не вызывая повреждения клеток, онкогенных мутаций или иммунного ответа . Конструкция плазмидных векторов проста и понятна. Специально разработанные ZFN, которые объединяют неспецифический домен расщепления (N) эндонуклеазы Fok I с белками цинковых пальцев (ZFP), предлагают общий способ доставки сайт-специфичных DSB в геном и стимулируют локальную гомологичную рекомбинацию на несколько порядков. величины. Это делает целевую коррекцию генов или редактирование генома жизнеспособным вариантом в человеческих клетках. Поскольку плазмиды, кодирующие ZFN, могут быть использованы для временной экспрессии ZFN для нацеливания DSB на конкретный локус гена в клетках человека, они предлагают отличный способ направленной доставки терапевтических генов в предварительно выбранный хромосомный сайт. Подход на основе плазмид, кодирующих ZFN, может обойти все проблемы, связанные с вирусной доставкой терапевтических генов. [36] Первые терапевтические применения ZFN, вероятно, будут включать терапию ex vivo с использованием собственных стволовых клеток пациента. После редактирования генома стволовых клеток, клетки можно было размножить в культуре и повторно ввести пациенту для получения дифференцированных клеток с исправленными функциями. Первоначальные мишени, вероятно, включают причины моногенных заболеваний, такие как ген IL2Rγ и ген b-глобина для генной коррекции и ген CCR5 для мутагенеза и отключения. [33]
Потенциальные проблемы
Нецелевое расщепление
Если домены цинковых пальцев недостаточно специфичны для своего целевого сайта или они не нацелены на уникальный сайт в интересующем геноме, может произойти расщепление вне мишени. Такое нецелевое расщепление может привести к образованию достаточного количества двухцепочечных разрывов, чтобы подавить механизм репарации и, как следствие, привести к хромосомным перестройкам и / или гибели клеток. События нецелевого расщепления также могут способствовать случайной интеграции донорской ДНК. [33] Два отдельных метода были продемонстрированы для уменьшения нецелевого расщепления для 3-пальцевых ZFN, которые нацелены на два соседних сайта из 9 пар оснований. [37] Другие группы используют ZFN с 4, 5 или 6 цинковыми пальцами, которые нацелены на более длинные и предположительно более редкие сайты, и такие ZFN теоретически могут давать меньшую нецелевую активность. Сравнение пары ZFN с 3 пальцами и пары ZFN с 4 пальцами обнаружило расщепление вне мишени в клетках человека в 31 локусе для ZFN с 3 пальцами и в 9 локусах для ZFN с 4 пальцами. [38] Секвенирование всего генома C. elegans, модифицированных парой 5-пальцевых ZFN, обнаружило только предполагаемую модификацию и делецию в сайте, «не связанном с сайтом ZFN», что указывает на то, что эта пара ZFN способна нацеливаться на уникальный сайт в в C. Элеганс генома. [19]
Иммуногенность
Как и в случае со многими чужеродными белками, вставленными в организм человека, существует риск иммунологического ответа против терапевтического агента и клеток, в которых он активен. Однако, поскольку белок должен экспрессироваться только временно, время, в течение которого может развиться ответ, короткое. [33]
Лю и др. соответственно нацеливание ZFNickases на локус эндогенного β-казеина (CSN2) стимулирует лизостафин и добавление гена лизоцима человека путем гомологически направленной репарации и выводит секрет лизостафина коровами. [39] [40]
Перспективы
Способность точно манипулировать геномами растений и животных находит множество применений в фундаментальных исследованиях, сельском хозяйстве и терапии людей. Использование ZFN для модификации эндогенных генов традиционно было сложной задачей, в основном из-за проблемы создания доменов цинковых пальцев, которые нацелены на желаемую последовательность с достаточной специфичностью. Благодаря улучшенным методам конструирования доменов с цинковыми пальцами и доступности ZFN от коммерческого поставщика эта технология теперь находится в руках все большего числа исследователей. Несколько групп также разрабатывают другие типы сконструированных нуклеаз, включая сконструированные эндонуклеазы самонаведения [41] [42] и нуклеазы на основе сконструированных эффекторов TAL . [43] [44] Эффекторные нуклеазы TAL (TALEN) особенно интересны, потому что эффекторы TAL, по-видимому, очень просто сконструировать [45] [46], а TALEN могут использоваться для нацеливания на эндогенные локусы в клетках человека. [47] Но на сегодняшний день никто не сообщил о выделении клональных клеточных линий или трансгенных организмов с использованием таких реагентов. Один тип ZFN, известный как SB-728-T, был протестирован на предмет потенциального применения при лечении ВИЧ. [48]
Цинк-пальчиковые никазы
Никазы с цинковыми пальцами (ZFNickases) создаются путем инактивации каталитической активности одного мономера ZFN в димере ZFN, необходимом для двухцепочечного расщепления. [49] ZFNickases демонстрируют нити-специфическую активность по разрезанию in vitro и, таким образом, обеспечивают высокоспецифичные одноцепочечные разрывы в ДНК. [49] Эти SSBs подвергаются тем же клеточным механизмам для ДНК, что и ZFNs, но они обнаруживают значительно сниженную частоту мутагенных репараций NHEJ в их целевых участках захвата. Это снижение обеспечивает предвзятость для модификаций генов, опосредованных HR. ZFNickases могут индуцировать целевой HR в культивируемых клетках человека и домашнего скота, хотя и на более низких уровнях, чем соответствующие ZFN, из которых они были получены, потому что зарубки могут быть восстановлены без генетических изменений. [39] [50] Основным ограничением модификаций генов, опосредованных ZFN, является конкуренция между путями восстановления NHEJ и HR. Независимо от присутствия конструкции донора ДНК, оба механизма репарации могут быть активированы после DSB, индуцированных ZFN. Таким образом, ZFNickases - это первая правдоподобная попытка разработки метода, который будет отдавать предпочтение HR-методу репарации ДНК, а не склонной к ошибкам репарации NHEJ. Уменьшая количество ремонтов NHEJ, ZFNickases могут тем самым уменьшить спектр нежелательных изменений, не связанных с целью. Легкость, с которой ZFNickases могут быть получены из ZFN, обеспечивает отличную платформу для дальнейших исследований, касающихся оптимизации ZFNickases и, возможно, повышения их уровней целевой ЧСС при сохранении их пониженной частоты NHEJ.
Смотрите также
- Химерная нуклеаза
- Редактирование генома
- Нацеливание на гены
- Белок цинковых пальцев
- Химера из цинкового пальца
- Белковая инженерия
- Лечение ВИЧ нуклеазой цинковых пальцев
Рекомендации
- ^ Рамирес CL, Фоли JE, Райт Д.А. и др. (Май 2008 г.). «Неожиданная интенсивность отказов для модульной сборки инженерных цинковых пальцев» . Nat. Методы . 5 (5): 374–375. DOI : 10.1038 / nmeth0508-374 . PMC 7880305 . PMID 18446154 .
- ^ Maeder ML, et al. (Сентябрь 2008 г.). «Быстрая» разработка с открытым исходным кодом индивидуальных нуклеаз типа «цинковые пальцы» для высокоэффективной модификации генов » . Мол. Cell . 31 (2): 294–301. DOI : 10.1016 / j.molcel.2008.06.016 . PMC 2535758 . PMID 18657511 .
- ^ Кэрролл Д. (2011). «Геномная инженерия с помощью нуклеаз цинковых пальцев» . Генетика . 188 (4): 773–782. DOI : 10.1534 / genetics.111.131433 . PMC 3176093 . PMID 21828278 .
- ^ Ким Ю.Г., Ча Дж., Чандрасегаран С. (1996). «Гибридные рестрикционные ферменты: слияния цинковых пальцев с доменом расщепления Fok I» . Proc Natl Acad Sci USA . 93 (3): 1156–1160. Bibcode : 1996PNAS ... 93.1156K . DOI : 10.1073 / pnas.93.3.1156 . PMC 40048 . PMID 8577732 .
- ^ Bitinaite J, Wah, DA, Aggarwal AK, Schildkraut I (1998). «Для расщепления ДНК требуется димеризация FokI» . Proc Natl Acad Sci USA . 95 (18): 10570–10575. Bibcode : 1998PNAS ... 9510570B . DOI : 10.1073 / pnas.95.18.10570 . PMC 27935 . PMID 9724744 .
- ^ Cathomen T, Joung JK (июль 2008 г.). «Нуклеазы цинковых пальцев: появляется следующее поколение» . Мол. Ther . 16 (7): 1200–1207. DOI : 10.1038 / mt.2008.114 . PMID 18545224 .
- ^ Гуо Дж., Гадж Т., Барбас К.Ф. (2010). «Направленная эволюция расширенного и высокоэффективного домена расщепления FokI для нуклеаз цинковых пальцев» . Журнал молекулярной биологии . 400 (1): 96–107. DOI : 10.1016 / j.jmb.2010.04.060 . PMC 2885538 . PMID 20447404 .
- ^ Щепек М., Брондани В., Бюхель Дж., Серрано Л., Сегал Д. Д., Катомен Т. (2007). «Модернизация интерфейса димеризации на основе структуры снижает токсичность нуклеаз типа« цинковые пальцы »» . Природа Биотехнологии . 25 (7): 786–793. DOI : 10.1038 / nbt1317 . PMID 17603476 .
- ^ Миллер Дж.К., Холмс М.С., Ван Дж., Гущин Д.Ю., Ли Ю.Л., Рупневски И., Босежур К.М., Уэйт А.Дж., Ван Н.С., Ким К.А., Грегори П.Д., Пабо КО, Ребар Э.Д. (2007). «Улучшенная архитектура нуклеазы цинкового пальца для высокоспецифичного редактирования генома». Природа Биотехнологии . 25 (7): 778–785. DOI : 10.1038 / nbt1319 . PMID 17603475 .
- ^ Дойон Ю., Во Т.Д., Мендель М.С., Гринберг С.Г., Ван Дж., Ся Д.Ф., Миллер Дж. К., Урнов Ф. Д., Грегори П. Д., Холмс М.С. (2010). «Повышение активности нуклеазы цинкового пальца с улучшенной облигатной гетеродимерной архитектурой». Методы природы . 8 (1): 74–79. DOI : 10.1038 / nmeth.1539 . PMID 21131970 .
- ^ Рамалингам С., Кандавелу К., Раджендеран Р., Чандрасегаран С. (2011). «Создание разработанных нуклеаз цинка на пальцах с минимальной цитотоксичностью» . Журнал молекулярной биологии . 405 (3): 630–641. DOI : 10.1016 / j.jmb.2010.10.043 . PMC 3017627 . PMID 21094162 .
- ^ Чжан Ф., Мейдер М.Л., Унгер-Уоллес Э., Хошоу Дж.П., Рейон Д., Кристиан М., Ли Х, Пиерик С.Дж., Доббс Д., Петерсон Т., Джунг Дж.К., Войтас Д.Ф. (2010). «Высокочастотный направленный мутагенез в Arabidopsis thaliana с использованием нуклеаз цинкового пальца» . Труды Национальной академии наук . 107 (26): 12028–12033. Bibcode : 2010PNAS..10712028Z . DOI : 10.1073 / pnas.0914991107 . PMC 2900673 . PMID 20508152 .
- ^ Осакабе К., Осакабе Ю., Токи С. (2010). «Сайт-направленный мутагенез в Arabidopsis с использованием специально разработанных нуклеаз цинковых пальцев» . Труды Национальной академии наук . 107 (26): 12034–12039. Bibcode : 2010PNAS..10712034O . DOI : 10.1073 / pnas.1000234107 . PMC 2900650 . PMID 20508151 .
- ^ Cai CQ, Doyon Y, Ainley WM, Miller JC, Dekelver RC, Moehle EA, Rock JM, Lee YL, Garrison R, Schulenberg L, Blue R, Worden A, Baker L, Faraji F, Zhang L, Holmes MC, Rebar EJ , Коллингвуд Т.Н., Рубин-Уилсон Б., Грегори П.Д., Урнов Ф.Д., Петолино Дж.Ф. (2008). «Нацеленная интеграция трансгена в растительные клетки с использованием разработанных нуклеаз цинкового пальца». Молекулярная биология растений . 69 (6): 699–709. DOI : 10.1007 / s11103-008-9449-7 . ISSN 0167-4412 . PMID 19112554 .
- ^ Таунсенд Дж. А., Райт Д. А., Уинфри Р. Дж., Фу Ф., Мейдер М. Л., Джунг Дж. К., Войтас Д. Ф. (2009). «Высокочастотная модификация генов растений с использованием сконструированных нуклеаз типа« цинковые пальцы »» . Природа . 459 (7245): 442–445. Bibcode : 2009Natur.459..442T . DOI : 10,1038 / природа07845 . PMC 2743854 . PMID 19404258 .
- ^ Curtin SJ, Zhang F, Sander JD, Haun WJ, Starker C, Baltes NJ, Reyon D, Dahlborg EJ, Goodwin MJ, Coffman AP, Dobbs D, Joung JK, Voytas DF, Stupar RM (2011). «Направленный мутагенез дублированных генов в сое с нуклеазами цинка на пальцах» . Физиология растений . 156 (2): 466–473. DOI : 10.1104 / pp.111.172981 . PMC 3177250 . PMID 21464476 .
- ^ Шукла В.К., Дойон Ю., Миллер Дж. К. и др. (Май 2009 г.). «Точная модификация генома у сельскохозяйственных культур Zea mays с использованием нуклеаз типа« цинковые пальцы »». Природа . 459 (7245): 437–441. Bibcode : 2009Natur.459..437S . DOI : 10,1038 / природа07992 . PMID 19404259 .
- ^ Бибикова М, Боймер К., Траутман Дж., Кэрролл Д. (2003). «Улучшение нацеливания на гены с помощью разработанных нуклеаз цинковых пальцев». Наука . 300 (5620): 764. DOI : 10.1126 / science.1079512 . PMID 12730594 . S2CID 42087531 .
- ^ а б Вуд А.Дж., Ло Т.В., Цайтлер Б., Пикл С.С., Ралстон Э.Дж., Ли А.Х., Амора Р., Миллер Дж.С., Люн Э., Мэн Х, Чжан Л., Ребар Э.Д., Грегори П.Д., Урнов Ф.Д., Мейер Б.Дж. «Целевое редактирование генома разных видов с использованием ZFN и TALEN» . Наука . 333 (6040): 307. Bibcode : 2011Sci ... 333..307W . DOI : 10.1126 / science.1207773 . PMC 3489282 . PMID 21700836 .
- ^ Gühmann M, Jia H, Randel N, Verasztó C, Bezares-Calderón LA, Michiels NK, Yokoyama S, Jékely G (август 2015 г.). «Спектральная настройка фототаксиса Go-Opsin в рабдомерных глазах Platynereis» . Текущая биология . 25 (17): 2265–2271. DOI : 10.1016 / j.cub.2015.07.017 . PMID 26255845 .
- ^ Очиай Х., Фудзита К., Судзуки К.И., Нисикава М., Сибата Т., Сакамото Н., Ямамото Т. (2010). «Направленный мутагенез в эмбрионе морского ежа с использованием нуклеаз цинкового пальца» . Гены в клетки . 15 (8): 875–885. DOI : 10.1111 / j.1365-2443.2010.01425.x . PMID 20604805 .
- ^ Такасу Ю., Кобаяси И., Беумер К., Утино К., Сезуцу Х., Саджван С., Кэрролл Д., Тамура Т., Зуровец М. (2010). «Направленный мутагенез тутового шелкопряда Bombyx mori с использованием инъекции мРНК нуклеазы цинкового пальца». Биохимия и молекулярная биология насекомых . 40 (10): 759–765. DOI : 10.1016 / j.ibmb.2010.07.012 . PMID 20692340 .
- ^ Эккер SC (2008). «Нокаутирующие удары на основе цинковых пальцев для генов рыбок данио» . Данио . 5 (2): 1121–1123. DOI : 10.1089 / zeb.2008.9988 . PMC 2849655 . PMID 18554175 .
- ^ Young JJ, Cherone JM, Doyon Y, Ankoudinova I., Faraji FM, Lee AH, Ngo C, Guschin DY, Paschon DE, Miller JC, Zhang L, Rebar EJ, Gregory PD, Urnov FD, Harland RM, Zeitler B (2011) . «Эффективное целенаправленное разрушение генов в соме и зародышевой линии лягушки Xenopus tropicalis с использованием сконструированных нуклеаз типа« цинковые пальцы »» . Труды Национальной академии наук . 108 (17): 7052–7057. Bibcode : 2011PNAS..108.7052Y . DOI : 10.1073 / pnas.1102030108 . PMC 3084115 . PMID 21471457 .
- ^ Голдберг А.Д., Банашински Л.А., Но К.М., Льюис П.В., Эльзэссер С.Дж., Штадлер С., Дьюэлл С., Ло М, Го Х, Ли Х, Вэнь Д., Шапье А., Декелвер Р. К., Миллер Дж. К., Ли Ю. Л., Бойдстон Э. А., Холмс М.С. , Грегори П.Д., Греалли Дж. М., Рафи С., Ян С., Скамблер П. Дж., Гаррик Д., Гиббонс Р. Дж., Хиггс Д. Р., Криста И. М., Урнов Ф. Д., Чжэн Д., Аллис К. Д. (2010). «Определенные факторы контролируют локализацию варианта гистона H3.3 в определенных геномных областях» . Cell . 140 (5): 678–691. DOI : 10.1016 / j.cell.2010.01.003 . PMC 2885838 . PMID 20211137 .
- ^ Geurts AM, Cost GJ, Freyvert Y, Zeitler B, Miller JC, Choi VM, Jenkins SS, Wood A, Cui X, Meng X, Vincent A, Lam S, Michalkiewicz M, Schilling R, Foeckler J, Kalloway S, Weiler H , Menoret S, Anegon I, Davis GD, Zhang L, Rebar EJ, Gregory PD, Urnov FD, Jacob HJ, Buelow R (2009). «Нокаут-крысы с помощью микроинъекции эмбрионов нуклеаз цинка на пальцах» . Наука . 325 (5939): 433. Bibcode : 2009Sci ... 325..433G . DOI : 10.1126 / science.1172447 . PMC 2831805 . PMID 19628861 .
- ^ Флисиковска Т., Тори И.С., Оффнер С., Рос Ф, Лифке В., Цайтлер Б., Роттманн О., Винсент А., Чжан Л., Дженкинс С., Нирсбах Х., Кинд А.Дж., Грегори П.Д., Шнике А.Э., Платцер Дж. (2011). Милстон Д.С. (ред.). «Эффективное разрушение гена иммуноглобулина и целенаправленная замена у кролика с использованием нуклеаз цинкового пальца» . PLOS ONE . 6 (6): e21045. Bibcode : 2011PLoSO ... 621045F . DOI : 10.1371 / journal.pone.0021045 . PMC 3113902 . PMID 21695153 .
- ^ Хаушильд Дж., Петерсен Б., Сантьяго Й., Кайссер А.Л., Карнват Дж. В., Лукас-Хан А., Чжан Л., Мэн Х, Грегори П. Д., Швинцер Р., Стоимость ГДж, Ниман Х (2011). «Эффективное создание двуаллельного нокаута у свиней с помощью нуклеаз цинкового пальца» . Труды Национальной академии наук . 108 (29): 12013–12017. Bibcode : 2011PNAS..10812013H . DOI : 10.1073 / pnas.1106422108 . PMC 3141985 . PMID 21730124 .
- ^ Ю С, Ло Дж, Сонг З, Дин Ф, Дай И, Ли Н (2011). «Высокоэффективная модификация гена бета-лактоглобулина (BLG) с помощью нуклеаз цинкового пальца у крупного рогатого скота» . Клеточные исследования . 21 (11): 1638–1640. DOI : 10.1038 / cr.2011.153 . PMC 3364726 . PMID 21912434 .
- ^ Кэрролл Д. (2008). «Нуклеазы цинковых пальцев как средства генной терапии» . Генная терапия . 15 (22): 1463–1468. DOI : 10.1038 / gt.2008.145 . PMC 2747807 . PMID 18784746 .
- ^ Ли Х, Хауригот В., Дойон И, Ли Т., Вонг С.И., Бхагват А.С., Малани Н., Ангуэла Х.М., Шарма Р., Иванчу Л., Мерфи С.Л., Финн Д.Д., Хази Ф.Р., Чжоу С., Пашон Д.Э., Арбар Э.Дж., Бушман Ф.Д. , Грегори П.Д., Холмс М.С., Высокий КА (2011). «Редактирование генома in vivo восстанавливает гемостаз в мышиной модели гемофилии» . Природа . 475 (7355): 217–221. DOI : 10,1038 / природа10177 . PMC 3152293 . PMID 21706032 .
- ^ Тебас П., Стейн Д., Тан В. В., Франк И., Ван С., Ли Дж., Спратт С. К., Суроски Р. Т., Гедлин М., Никол Дж., Холмс М.С., Грегори П. Д., Андо Д. Г., Калос М., Коллман Р. Г., Биндер-Шолл Г., Плеса Г., Хван В. Т., Левин Б., Швейцария, июнь (6 марта 2014 г.). «Редактирование генов CCR5 в аутологичных CD4 Т-клетках людей, инфицированных ВИЧ» . Медицинский журнал Новой Англии . 370 (10): 901–910. DOI : 10.1056 / NEJMoa1300662 . PMC 4084652 . PMID 24597865 .
- ^ а б в г Дурай С., Мани М., Кандавелу К., Ву Дж., Портеус М. Х., Чандрасегаран С. (2005). «Нуклеазы цинковых пальцев: специально разработанные молекулярные ножницы для геномной инженерии клеток растений и млекопитающих» . Nucleic Acids Res . 33 (18): 5978–5990. DOI : 10.1093 / NAR / gki912 . PMC 1270952 . PMID 16251401 .
- ^ Ли ХД, Ким Э, Ким Дж.С. (декабрь 2009 г.). «Целевые делеции хромосом в клетках человека с использованием нуклеаз цинкового пальца» . Genome Res . 20 (1): 81–89. DOI : 10.1101 / gr.099747.109 . PMC 2798833 . PMID 19952142 .
- ^ Миттельман Д., Мой С., Мортон Дж., Сикудис К., Лин И, Кэрролл Д., Уилсон Дж. Х. (16 июня 2009 г.). «Направленные цинковыми пальцами двухцепочечные разрывы в повторяющихся трактах CAG способствуют нестабильности повторов в клетках человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (24): 9607–9612. Bibcode : 2009PNAS..106.9607M . DOI : 10.1073 / pnas.0902420106 . PMC 2701052 . PMID 19482946 .
- ^ Кандавелу К., Чандрасегаран С. (2008). «Плазмиды для генной терапии». Плазмиды: текущие исследования и будущие тенденции . Норфолк: Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-35-6.
- ^ Гупта А., Мэн Х, Чжу Л.Дж., Лоусон Н.Д., Вулф С.А. (сентябрь 2010 г.). «Зависимые и независимые от белков цинкового пальца вклады в нецелевую активность нуклеаз цинкового пальца in vivo» . Nucleic Acids Res . 39 (1): 381–392. DOI : 10.1093 / NAR / gkq787 . PMC 3017618 . PMID 20843781 .
- ^ Паттанаяк V, Рамирес К.Л., Джунг Дж.К., Лю Д.Р. (2011). «Выявление специфики расщепления нецелевых нуклеаз цинковых пальцев путем отбора in vitro» . Методы природы . 8 (9): 765–770. DOI : 10.1038 / nmeth.1670 . PMC 3164905 . PMID 21822273 .
- ^ а б Лю X, Ван Ю.С., Го В.Дж., Чанг Б.Х., Лю Дж., Го З.К., Цюань Ф.С., Чжан Ю. (2013). «Опосредованная цинковыми пальцами никаза вставка гена лизостафина в локус бета-казеина у клонированных коров» . Nature Communications . 4 : 2565. Bibcode : 2013NatCo ... 4.2565L . DOI : 10.1038 / ncomms3565 . PMC 3826644 . PMID 24121612 .
- ^ Лю Икс, Ван И, Тиан И, Ю И, Гао М, Ху Г, Су Ф, Пан С, Ло И, Го З, Цюань Ф, Чжан И (2014). «Создание устойчивости к маститу у коров путем нацеливания гена лизоцима человека на -казеиновый локус с использованием нуклеаз цинкового пальца» . Труды Королевского общества B: биологические науки . 281 (1780): 20133368. DOI : 10.1098 / rspb.2013.3368 . PMC 4027401 . PMID 24552841 .
- ^ Гризо С., Смит Дж., Дабусси Ф. и др. (Сентябрь 2009 г.). «Эффективное нацеливание гена SCID с помощью сконструированной одноцепочечной эндонуклеазы самонаведения» . Nucleic Acids Res . 37 (16): 5405–5419. DOI : 10.1093 / NAR / gkp548 . PMC 2760784 . PMID 19584299 .
- ^ Гао Х., Смит Дж., Ян М., Джонс С., Джуканович В., Николсон М.Г., Уэст А., Бидни Д., Фалько СК, Янц Д., Лизник Л.А. (2010). «Наследственный целевой мутагенез кукурузы с использованием разработанной эндонуклеазы» . Заводской журнал . 61 (1): 176–187. DOI : 10.1111 / j.1365-313X.2009.04041.x . PMID 19811621 .
- ^ Кристиан М., Чермак Т., Дойл Э.Л. и др. (Июль 2010 г.). «Нацеливание на двухцепочечные разрывы ДНК с помощью эффекторных нуклеаз TAL» . Генетика . 186 (2): 757–761. DOI : 10.1534 / genetics.110.120717 . PMC 2942870 . PMID 20660643 .
- ^ Ли Т., Хуанг С., Цзян В.З. и др. (Август 2010 г.). «Нуклеазы TAL (TALN): гибридные белки, состоящие из эффекторов TAL и домена расщепления ДНК FokI» . Nucleic Acids Res . 39 (1): 359–372. DOI : 10.1093 / NAR / gkq704 . PMC 3017587 . PMID 20699274 .
- ^ Москоу MJ, Богданов AJ (декабрь 2009 г.). «Простой шифр управляет распознаванием ДНК эффекторами TAL». Наука . 326 (5959): 1501. Bibcode : 2009Sci ... 326.1501M . DOI : 10.1126 / science.1178817 . PMID 19933106 . S2CID 6648530 .
- ^ Boch J, Scholze H, Schornack S, Hahn S, Kay S, Lahaye T, Nickstadt A, Bonas U (декабрь 2009 г.). «Нарушение кода специфичности связывания ДНК эффекторов TAL-типа III». Наука . 326 (5959): 1509–1512. Bibcode : 2009Sci ... 326.1509B . DOI : 10.1126 / science.1178811 . PMID 19933107 .
- ^ Miller JC, Tan S, Qiao G, Barlow KA, Wang J, Xia DF, Meng X, Paschon DE, Leung E, Hinkley SJ, Dulay GP, Hua KL, Ankoudinova I, Cost GJ, Urnov FD, Zhang HS, Holmes MC , Чжан Л., Грегори П. Д., Ребар Э. Дж. (2010). «СКАЗКА об архитектуре нуклеазы для эффективного редактирования генома». Природа Биотехнологии . 29 (2): 143–148. DOI : 10.1038 / nbt.1755 . PMID 21179091 . S2CID 53549397 .
- ^ Уэйд Н. (28 декабря 2009 г.). «Цинковые пальцы могут быть ключом к возрождению генной терапии» . Нью-Йорк Таймс . Дата обращения 31 мая 2016 .
- ^ а б Рамирес К.Л., Черто М.Т., Муссолино С., Гудвин М.Дж., Крадик Т.Дж., Маккаффри А.П., Катомен Т., Шаренберг А.М., Джунг Дж. К. (2012). «Сконструированные никазы с цинковыми пальцами вызывают гомологически направленную репарацию с уменьшенными мутагенными эффектами» . Исследования нуклеиновых кислот . 40 (7): 5560–5568. DOI : 10.1093 / NAR / gks179 . PMC 3384306 . PMID 22373919 .
- ^ Ван Дж., Фридман Дж., Дойон Й., Ван Н.С., Ли Си Джей, Миллер Дж. К., Хуа К.Л., Ян Дж. Э., Бабиарц П.Д., Грегори П.Д., Холмс М.С. (2012). «Целевое добавление гена к заранее определенному сайту в геноме человека с использованием никелирующего фермента на основе ZFN» . Геномные исследования . 22 (4): 1316–1326. DOI : 10.1101 / gr.122879.111 . PMC 3396372 . PMID 22434427 .
дальнейшее чтение
- Манделл Дж. Г., Барбас К. Ф. (июль 2006 г.). «Zinc Finger Tools: специальные ДНК-связывающие домены для факторов транскрипции и нуклеаз» . Nucleic Acids Res . 34 (выпуск веб-сервера): W516–23. DOI : 10.1093 / NAR / gkl209 . PMC 1538883 . PMID 16845061 .
- Портеус М.Х., Кэрролл Д. (август 2005 г.). «Нацеливание на гены с использованием нуклеаз цинкового пальца». Nat. Biotechnol . 23 (8): 967–973. DOI : 10.1038 / nbt1125 . PMID 16082368 .
- Дойон Ю., Маккаммон Дж. М., Миллер Дж. К. и др. (Июнь 2008 г.). «Наследственное целевое нарушение гена у рыбок данио с использованием разработанных нуклеаз цинковых пальцев» . Nat. Biotechnol . 26 (6): 702–708. DOI : 10.1038 / nbt1409 . PMC 2674762 . PMID 18500334 .
- Мэн X, Нойес МБ, Чжу Л.Дж., Лоусон Н.Д., Вулф С.А. (июнь 2008 г.). «Нацеленная инактивация генов у рыбок данио с использованием сконструированных нуклеаз цинкового пальца» . Nat. Biotechnol . 26 (6): 695–701. DOI : 10.1038 / nbt1398 . PMC 2502069 . PMID 18500337 .
Внешние ссылки
- Селектор с цинковыми пальцами
- Сайт консорциума Zinc Finger
- Материалы Zinc Finger Consortium от Addgene
- Коммерческий поставщик ZFN