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NgAgo-gDNA
鎖定
- 外文名
- NgAgo-gDNA
- 原 理
- 在引導工具的引導下,令核酸酶對特定位點的基因序列進行切割,從而進行基因編輯。
- 研發人
- 韓春雨及其研究小組
NgAgo-gDNA技術原理
NgAgo-gDNA技術是以DNA作為引導工具的基因編輯技術。NgAgo-gDNA技術的工作原理與CRISPR-Cas9技術有些類似,都是在引導工具的引導下,令核酸酶對特定位點的基因序列進行切割,從而進行基因編輯。不同的是NgAgo-gDNA技術中所用到的引導工具是一段引導DNA(gDNA)而不是CRISPR-Cas9技術中的RNA。由於也不需要通過蛋白(如鋅指蛋白)來尋找需要替換的序列,因此,NgAgo-gDNA技術與CRISPR-Cas9技術一樣,較之前的基因編輯技術,在操作上要簡單方便得多,利於其在應用中的推廣。
NgAgo-gDNA技術所用的核酸酶是NgAgo,一種存在於格氏嗜鹽鹼桿菌(Natronobacteriumgregoryi)中的Ago內切核酸酶蛋白。Ago核酸酶最初是由荷蘭科學家發現其可以有效地利用單鏈DNA作為短介質,去相對精準地切割基因組靶點。而最初的研究的侷限性在於實驗所需要的温度在65-75攝氏度,不能在生理條件下完成。而通過韓春雨教授團隊的不斷搜尋,最終他們發現來自於格氏嗜鹽鹼桿菌的Ago同源蛋白可以在生理條件下實現類似的功能。
NgAgo-gDNA技術可能比CRISPR-Cas9技術擁有更多優勢,與CRISPR-Cas9技術相比,NgAgo-gDNA技術可編輯的靶位點的選擇範圍更大。因為Cas9需要與基因組上19個鹼基配對,並要求在這組鹼基後緊鄰一個特定的三鹼基序列(PAM序列),一定程度上限制了靶位點的選擇範圍,而NgAgo-gDNA技術中靶位點的選擇則不受PAM序列的限制,編輯對象所受限制更小,幾乎能編輯基因組內任何位置。
另外,與NgAgo結合的gDNA長度為24個鹼基,這比與Cas9結合的19個鹼基的gRNA要長5個鹼基,理論上其精確性要提高1024(4的5次方)倍。並且韓春雨團隊的研究還發現,與CRISPR-Cas9相比,NgAgo–gDNA系統對嚮導序列-靶序列錯配容忍度很低。編輯精準度更高,能更有效地避免脱靶現象。
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NgAgo-gDNA媒體評論
《自然》雜誌執行主編尼克坎貝爾評論説:“雖然這項新技術還處於初期,但有一些理由讓我們相信它與普遍使用的CRISPR-Cas9技術相比有多種優勢,特別是在更精準的基因編輯方面。”我們認為NgAgo-gDNA基因編輯技術與之前的基因編輯技術相比各有特點,可能存在一定的優勢,但其推廣應用還需更進一步的研究來驗證。由於基因編輯技術整體在科學上和商業上擁有較好的發展前景,並且NgAgo-gDNA技術是中國科學家首次發明,擁有知識產權優勢,建議關注該技術的研究進展。
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NgAgo-gDNA論文爭議
《自然-生物技術》發佈聲明指出,該期刊已獲得有關韓春雨實驗可重複性的新數據,需要調查研究這些數據。聲明稱,關於“利用NgAgo進行DNA引導的基因組編輯”論文,《自然-生物技術》仍然致力於儘可能仔細和負責任地探究圍繞韓春雨等人論文的擔憂。
聲明指出,自2016年11月28日發佈Cathomen等人的通信文章和編輯部關注以來,期刊獲得了與NgAgo系統可重複性相關的新數據,在決定是否採取進一步行動之前,我們需要調查研究這些數據。
中國河北科技大學的韓春雨及其團隊於2016年5月在全球著名學術刊物《自然》的子刊《自然-生物技術》上報告發明瞭一種新的基因編輯技術NgAgo-gDNA。論文稱,與當前基因編輯領域內的主流技術CRISPR-Cas9相比,NgAgo-gDNA在一些方面具有優勢。但隨後,中國以及國外都有學者公開表示無法重複論文中描述的實驗,這項研究成果遭到多方質疑。
《自然·生物技術》雜誌充分肯定了其研究的意義所在。“這篇有關NgAgo的論文發表出來,並不是科研過程的結束,而是開始。
- 參考資料
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- 1. 醫療保健:中國學者發明新基因編輯技術 NgAgo-gDNA技術 .中證網[引用日期2016-05-15]
- 2. 韓春雨提交實驗新數據 《自然》雜誌:需調查研究 .網易新聞[引用日期2017-01-19]
- 3. 河北科技大學稱與外企談NgAgo合作 未提可重複性 .網易.2017-01-20[引用日期2017-01-24]
- 4. 韓春雨迴應主動撤回基因編輯論文:理解萬歲 .鳳凰網.2017年08月03日[引用日期2017-08-04]