Nucléase effectrice de type activateur de transcription

Décrits pour la première fois en 2009, une nucléase effectrice de type activateur de transcription transcription activator-like effector nuclease (TALEN) est une enzyme de restriction artificielle générée par fusion d'un domaine de liaison à l'ADN, appelé TALE, avec un domaine ayant la capacité de cliver l'ADN. Les enzymes de restriction sont des enzymes qui ont la capacité de couper l'ADN au niveau d'une séquence spécifique. Les Transcription activator-like effectors (TALEs, effecteurs de type activateur de transcription) peuvent être rapidement conçus pour se fixer à quasiment n'importe quelle séquence d'ADN voulue. En combinant un domaine TALE avec un domaine de clivage de l'ADN (qui va couper le brin d'ADN), on peut ainsi créer des enzymes de restriction spécifiques pour n'importe quelle séquence d'ADN. Quand ces enzymes sont introduites dans les cellules, elles peuvent alors être utilisées pour modifier le génome in situ. Les TAL effector (TALE) sont des protéines sécrétées par la bactérie Xanthomonas. Le domaine de liaison à l'ADN est constitué de répétitions de 33 ou 34 acides-aminés identiques à l'exception des acides aminés 12 et 13. Ces deux résidus sont très variables et montrent une forte corrélation avec la reconnaissance d'un nucléotide spécifique. Cette relation simple entre la séquence en acides-aminés et la reconnaissance de l'ADN permet de créer des domaines de liaison à l'ADN spécifiques d'une séquence en sélectionnant un assemblage de segments répétés contenant les résidus variables appropriés. Le domaine de clivage de l'ADN non spécifique de l'endonucléase Fok1 peut être utilisé pour construire des nucléases hybrides qui ont prouvé leur efficacité dans des essais chez la levure. Ces protéines sont aussi actives dans les cellules végétales et animales. Les premières études sur les TALEN ont été réalisées avec le domaine original de Fok1, mais des approches plus récentes, utilisent des domaines portant des mutations spécialement pensées pour augmenter la spécificité et l'efficacité du clivage de l'ADN.