Molecular aspects of TAL effector-DNA binding

• Applicant: Professor Dr. Jens Boch
• Subject Area: Metabolism, Biochemistry and Genetics of Microorganisms
• Term: from 2013 to 2018
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 245360009

• Final Report Year: 2019

Final Report Abstract

In diesem DFG-Projekt wurde die DNA Bindung von TALEs und TALE-ähnlichen Proteinen näher untersucht. Dabei wurden in vitro Bindeparameter durch Oberflächenplasmonresonanz gemessen. Weiterhin konnte der flexible Bindemodus aberranter TALE-Repeats weitgehend aufgeklärt werden und ermöglichte wichtige Erkenntnisse zu neuartigen, flexiblen Bindeformen von TALEs und DNA. Mit Hilfe solcher flexibler TALEs konnten verschiedene allele Sequenzen erkannt werden. Die außergewöhnliche Bindespezifität der in Xanthomonas oryzae natürlich vorkommenden TALEs mit aberranten Repeats und deren Zielgene in Reis wurden bestimmt. Weiterhin konnten die sequenzspezifische Bindungen TALE-ähnlicher Proteine aus Burkholderia rhizoxinica gezeigt und die Proteine erfolgreich als bTALEN zum Schneiden von Zielsequenzen angewandt werden. Für die Hochdurchsatz-Klonierung von TALEs wurde ein Roboter-basiertes automatisiertes Klonierungssystem entwickelt.

Publications

• (2014) A TAL effector repeat architecture for frameshift binding. Nat. Commun. 5, 3447
  Richter, A., Streubel, J., Blücher, C., Szurek, B., Reschke, M., Grau, J. and Boch, J.
  
• (2014) TAL effectors - pathogen strategies and plant resistance engineering. New Phytol. 204, 823-832
  Boch, J., Bonas, U., and Lahaye, T.
  
• (2016) AnnoTALE: bioinformatics tools for identification, annotation, and nomenclature of TALEs from Xanthomonas genomic sequences. Sci. Rep. 6, 21077
  Grau, J., Reschke, M., Erkes, A., Streubel, J., Morgan, R.D., Wilson, G.G., Koebnik, R. and Boch, J.
  
• (2016) Single-molecule biophysics: TALEs spin along, but not around. Nat. Chem. Biol. 12, 766-768
  Becker, S. and Boch, J.
  
• (2016) TAL effector DNA-binding principles and specificity. In TALEN, Methods in Molecular Biology Vol. 1338, pp. 9-25, Humana Press, New York NY
  Richter, A., Streubel, J., and Boch, J.
  
• (2017) Dissection of TALE-dependent gene activation reveals that they induce transcription cooperatively and in both orientations. PLoS ONE 12, e0173580
  Streubel, J., Baum, H., Grau, J., Stuttman, J., and Boch, J.
  
• (2017) Generation of chromosomal deletions in dicotyledonous plants employing a user-friendly genome editing toolkit, Plant J. 89, 155-168
  Ordon, J., Gantner, J., Kemna, J., Schwalgun, L., Reschke, M., Streubel, J., Boch, J., and Stuttmann, J.
  
• (2019) Transcriptional reprogramming of rice cells by Xanthomonas oryzae TALEs. Frontiers in plant science 10 162
  Mücke, S., Reschke, M., Erkes, A., Schwietzer, C.-A., Becker, S., Streubel, J., Morgan, R.D., Wilson, G.G., Grau, J., and Boch, J.