Transcription Activator-Like Effector-Likes ( TALE-likes ) son un grupo de proteínas de unión al ADN bacteriano que llevan el nombre del primer grupo, y aún mejor estudiado, los TALE de la bacteria Xanthomonas . Los TALE son factores importantes en las enfermedades de las plantas causadas por la bacteria Xanthomonas , pero se conocen principalmente por su papel en biotecnología como proteínas de unión de ADN programables, particularmente en el contexto de las nucleasas TALE . Además, se han encontrado similares a TALE en muchas cepas del complejo de especies bacterianas Ralstonia solanacearum , en Paraburkholderia rhizoxinica cepa HKI 454 y enDos bacterias marinas desconocidas . Aún no está claro si todas estas proteínas forman o no un único grupo filogenético.
La característica unificadora de los similares a TALE son sus matrices en tándem de repeticiones de unión al ADN. Estas repeticiones tienen, con pocas excepciones, una longitud de 33 a 35 aminoácidos y están compuestas por dos hélices alfa a cada lado de un bucle flexible que contiene los residuos de unión a la base del ADN y con repeticiones vecinas unidas por bucles enlazadores flexibles. [1] La evidencia de esta estructura común proviene en parte de estructuras cristalinas resueltas de TALE [2] y un Burkholderia TALE-like (BAT), [3] pero también de la conservación del código que todos los TALE-like usan para reconocer el ADN -secuencias. De hecho, las repeticiones TALE, RipTAL y BAT se pueden mezclar y combinar para generar proteínas de unión a ADN funcionales con afinidad variable. [4]
Los TALE son el primer grupo identificado, mejor estudiado y más grande dentro de los gustos de TALE. Los TALE se encuentran en todo el género bacteriano Xanthomonas , [5]que comprende principalmente patógenos de plantas. Se ha demostrado que todos los TALE que se han estudiado se secretan como parte del sistema de secreción de tipo III en las células de la planta huésped. Una vez dentro de la célula huésped, se translocan al núcleo, se unen a secuencias de ADN específicas dentro de los promotores del huésped y activan genes aguas abajo. Se cree que cada parte de este proceso se conserva en todos los TALE. La única diferencia significativa entre los TALE individuales, según la comprensión actual, es la secuencia de ADN específica a la que se une cada TALE. Los TALE incluso de cepas estrechamente relacionadas difieren en la composición de las repeticiones que forman su dominio de unión al ADN. [6]La composición repetida determina la preferencia de unión al ADN. En particular, la posición 13 de cada repetición confiere la preferencia de bases de ADN de cada repetición. Durante las primeras investigaciones se observó que casi todas las diferencias entre las repeticiones de una sola matriz de repeticiones TALE se encuentran en las posiciones 12 y 13 y este hallazgo condujo a la hipótesis de que estos residuos determinan la preferencia de bases. [7] De hecho, se dice comúnmente que las posiciones repetidas 12 y 13, denominadas conjuntamente Diresiduo Variable Repetido (RVD), confieren especificidad de base a pesar de la clara evidencia de que la posición 13 es el residuo determinante de la base. [8]Además del dominio repetido, los TALE también poseen una serie de características conservadas en los dominios que flanquean las repeticiones. Estos incluyen dominios para secreción de tipo III, localización nuclear y activación transcripcional. Esto permite que los TALE lleven a cabo su función biológica como proteínas efectoras secretadas en las células de la planta huésped para activar la expresión de genes específicos del huésped.
Si bien las posiciones de RVD suelen ser las únicas posiciones variables dentro de una sola matriz de repetición TALE, existen más diferencias cuando se comparan matrices repetidas de diferentes TALE. La diversidad de TALE en el género Xanthomonas es considerable, pero un hallazgo particularmente sorprendente es que la historia evolutiva a la que se llega al comparar composiciones repetidas difiere de la que se encuentra al comparar secuencias no repetidas. [6] Se cree que las matrices repetidas de TALE evolucionan rápidamente, y se sugiere una serie de procesos recombinatorios para dar forma a la evolución de la matriz repetida. [5] La recombinación de conjuntos repetidos TALE se ha demostrado en un experimento de selección forzada. [9] Se cree que este dinamismo evolutivo es posible gracias a la identidad de secuencia muy alta de las repeticiones de TALE, que es una característica única de los TALE en comparación con otros similares a TALE.