NgAgo-gDNA

NgAgo-gDNA

NgAgo-gDNA是由河北科技大學副教授韓春雨及其研究小組研發出的一種新的基因編輯技術。有專家評論,儘管這種技術尚處於初期階段,但其潛力有望超過近來被看作諾貝爾獎熱門的CRISPR-Cas9技術。

2016年11月,《自然-生物技術》就韓春雨論文爭議發表了“編輯部關注”,同時發表了一篇國際研究人員關於不能重複相關技術的文章,表示將在2017年1月完成相關調查。

近日,河北科技大學基因編輯技術研究中心與丹麥諾維信公司(Novozymes A/S)就NgAgo技術的套用與開發達成合作,並簽署協定。 8月3日凌晨,《自然·生物技術》雜誌在其網站上刊登出此前飽受爭議的韓春雨團隊的撤稿聲明。圍繞在韓春雨身上持續一年多有關NgAgo-gDNA基因編輯問題的爭議,終於,以他的主動撤稿而告一段落了。

基本介紹

  • 外文名:NgAgo-gDNA
技術原理,媒體評論,論文爭議,

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,利於其在套用中的推廣。
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。而最初的研究的局限性在於實驗所需要的溫度在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,能更有效地避免脫靶現象。

媒體評論

《自然》雜誌執行主編尼克坎貝爾評論說:“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現在普遍使用的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,但其推廣套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,擁有智慧財產權優勢,建議關注該技術的研究進展。

論文爭議

《自然-生物技術》發布聲明指出,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日發布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》上報告發明了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。
2016年11月,《自然-生物技術》就韓春雨論文爭議發表了“編輯部關注”,同時發表了一篇國際研究人員關於不能重複相關技術的文章,表示將在2017年1月完成相關調查。
《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。

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