$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
معظم الجينات البشرية تخضع البديلة الربط (أس) لإنتاج الأشكال الإسوية متعددة مع أنشطة متميزة، مما زاد كثيرا من تعقيد الترميز من الجينوم 1 ، 2 . أس يوفر آلية رئيسية لتنظيم وظيفة الجينات، وينظم بإحكام من خلال مسارات متنوعة في مختلف مراحل الخلوية والتنموية 3 ، 4 . لأن الربط سوء التنظيم هو سبب شائع للمرض البشري 5 ، 6 ، 7 ، 8 ، استهداف تنظيم الربط أصبح طريقا علاجيا جذابا.
وفقا لنموذج مبسط لتنظيم الربط، يتم التحكم أس أساسا عن طريق الربط التنظيمية سيس -Elements (سريس) في مرحلة ما قبل الرنا المرسال التي تعمل كما تعزيز الربط أو كاتمات الصوت من إكسونس البديلة. ثإيس سريس على وجه التحديد تجنيد مختلف العوامل عبر البروتين المتفاعلة ( أي عوامل الربط) التي تعزز أو قمع رد فعل الربط 3 ، 9 . معظم معاملات الربط عبر ترانزلاتينغ لها نطاقات تسلسل رنا منفصلة تسلسل محددة للاعتراف أهدافها ومجالات المستجيب للسيطرة على الربط. الأمثلة الأكثر شهرة هي أعضاء عائلة البروتين سيرين / أرجينين الغنية (سر) التي تحتوي على N- محطة رنا التعرف على الزخارف (رمز)، التي تربط تعزيز الربط إكسونيك، والمجالات C- محطة رس، التي تعزز إدراج اكسون 10 . على العكس من ذلك، يرتبط هنرنب A1 كواتم الصوت الربط إكسونيك من خلال مجالات رم ويمنع إدراج اكسون من خلال C- محطة غلايسين الغنية المجال 11 . باستخدام هذه التكوينات وحدات، يجب أن يكون الباحثون قادرين على هندسة عوامل الربط الاصطناعي من خلال الجمع بين مجال محدد رنا ملزمة (ربد) مع مختلف إفيكتور المجالات التي تنشط أو تثبط الربط.
مفتاح مثل هذا التصميم هو لاستخدام RBD التي تعترف نظرا أهداف مع خصوصية ملزمة RNA للبرمجة، والتي هي مماثلة لوضع الحمض النووي ملزم المجال حكاية. ومع ذلك، فإن معظم عوامل الربط الأم تحتوي على RRM أو K التماثل (KH) المجالات، والتي تعترف عناصر RNA قصيرة مع ضعف تقارب وبالتالي تفتقر إلى التنبؤي RNA البروتين الاعتراف "كود" (12). وRBD من البروتينات تكرار PUF (أي المجال PUF) لديه واسطة الاعتراف RNA فريدة من نوعها، والسماح لإعادة تصميم المجالات PUF الاعتراف تحديدا RNA مختلفة تستهدف 13 و 14. يحتوي المجال PUF الكنسي ثمانية تكرارات لثلاث α-اللوالب، كل الاعتراف قاعدة واحدة في RNA الهدف 8 الإقليم الشمالي. سلاسل الجانب من الأحماض الأمينية في مواقع معينة من ثاني شكل α حلزون روابط هيدروجينية معينة مع حافة واطسون كريك-رقال النووي الريبي قاعدة، والذي يحدد خصوصية ملزم RNA من كل تكرار (الشكل 1A). رمز للاعتراف قاعدة RNA من تكرار PUF بسيط من المستغرب (الشكل 1A)، والسماح لتوليد المجالات PUF التي تعترف أي مزيج 8-قاعدة ممكن (التي استعرضتها وي وانغ 15).
هذا المبدأ تصميم وحدات يسمح للجيل من المهندسة الربط عامل (ESF) التي تتكون من مجال PUF مرغوب و مجال الربط تعديل (أي مجال SR أو مجال الغليسين الغنية). ويمكن لهذه كلية العلوم التربوية تعمل إما تفعيل الربط أو مثبطات للسيطرة على أنواع مختلفة من الأحداث الربط، وأنها أثبتت مفيدة كأدوات لمعالجة الربط الجينات الذاتية المتعلقة الأمراض التي تصيب البشر 16 و 17. وكمثال على ذلك، ونحن قد شيدت PUF-الغليسين من نوع كلية العلوم التربوية لتغيير وجه التحديد الربط للبي سي إل س الجين، وتحويل إسوفورم طويلة موت الخلايا المبرمج (بكل-زل) إلى إسوفورم قصيرة الموالية المبرمج (بكل-شس). كان تحويل نسبة إيسوفورم بكل-x كافية لتوعية العديد من الخلايا السرطانية للعديد من الأدوية المضادة للسرطان العلاج الكيميائي 16 ، مما يشير إلى أن هذه العوامل الاصطناعية قد تكون مفيدة ككواشف العلاجية المحتملة.
بالإضافة إلى التحكم في الربط مع النطاقات المعروفة المستجيب الربط (على سبيل المثال، رس أو المجال غلي الغنية)، ويمكن أيضا أن تستخدم عوامل بوف المهندسة لفحص أنشطة عوامل الربط الجديدة. على سبيل المثال، باستخدام هذا النهج، أثبتنا أن المجال C- محطة من عدة بروتينات سر يمكن تفعيل أو تمنع الربط عند ربط لمختلف مناطق ما قبل مرنا 18 ، أن عزر ألانين من RBM4 يمكن أن تمنع الربط 19 ، وأن يمكن لعزر البرولين الغنية DAZAP1 تعزيز الربط 20 ، 21 </ سوب>. هذه المجالات وظيفية جديدة يمكن استخدامها لبناء أنواع إضافية من عوامل مصطنعة إلى الربط صقل.