NgAgo是河北科技大学韩春雨教授发现的一种新的基因编辑系统。
论文于2016年5月2日在 Nature Biotechnology(《自然-生物技术》)上在线发表,韩春雨在论文中描述的NgAgo是一项和目前主流的“基因魔剪”CRISPR拥有同样效率的基因编辑技术,能高效地实现对特定DNA片段的敲除、加入。
但是,国内外多家实验室声称根据论文描述的方法无法重复出阳性的结果,使得该成果饱受争议。
目前,国内已有12位科学家实名向韩春雨提出质疑,事态的发展仍在进行中。
韩春雨研究的NgAgo到底什么?NgAgo是格氏嗜盐碱杆菌中的蛋白质(NatronobacteriumgregoryiArgonaute)为基础的有别于CRISPR/Cas9的新系统,是基于DNA引导的基因组编辑工具,不像CRISPR位点那样需要PAM识别序列。
NgAgo基因编辑技术,是新的基因编辑技术路线,克服了CRISPR基因编辑技术的一些局限。
基因编辑是近年来发展起来的可以对基因组完成精确修饰的一种技术,可完成基因定点突变、基因定点敲入与删除、两位点同时突变和小片段的缺失等。
基因编辑是探索基因及蛋白在特定生理、病理、发育等过程中所起的作用时的重要的工具。
当下主流的基因编辑技术是基于CRISPR/Cas9的基因编辑技术,但它的主要局限性在于脱靶效应和PAM识别序列的限制。
NgAgo系统如果按照韩春雨论文描述的结果,刚好客服CRISPR/Cas9的基因编辑技术的缺陷,并且可以在哺乳动物体细胞内高效地识别和剪切特定的DNA片段,高效编辑基因序列。
其他的基因编辑技术还有锌指核酸酶(ZFNs),转录激活样效应因子核酸酶(TALEN)、归巢核酸内切酶等。
基因编辑工具对于基础研究和临床应用均有重大意义。
早期经典的突变技术及同源重组技为反向遗传学的研究做出了重大贡献,新一轮的ZFN、TALEN、CRISPR 等技术使基因敲除和插入技术变得更为简便快捷,这对研究基因功能非常重要。
NgAgo-gDNA技术是以DNA作为引导工具的基因编辑技术,该技术因为河北科技大学副教授韩春雨及其研究小组发表了论文之后而获得较高的关注。
NgAgo-gDNA技术的工作原理与CRISPR-Cas9技术有些类似,都是在引导工具的引导下,令核酸酶对特定位点的基因序列进行切割,从而进行基因编辑。
不同的是NgAgo-gDNA技术中所用到的引导工具是一段引导DNA(gDNA)而不是CRISPR-Cas9技术中的RNA。
由于也不需要通过蛋白(如锌指蛋白)来寻找需要替换的序列,因此,NgAgo-gDNA技术与CRISPR-Cas9技术一样,较之前的基因编辑技术,在 *** 作上要简单方便得多,利于其在应用中的推广。
NgAgo-gDNA技术所用的核酸酶是NgAgo,一种存在于格氏嗜盐碱杆菌(Natronobacteriumgregoryi)中的Ago内切核酸酶蛋白。
Ago核酸酶最初是由荷兰科学家发现其可以有效地利用单链DNA作为短介质,去相对精准地切割基因组靶点。
而最初的研究的局限性在于实验所需要的温度在65-75摄氏度,不能在生理条件下完成。
NgAgo-gDNA技术可能比CRISPR-Cas9技术拥有更多优势,与CRISPR-Cas9技术相比,NgAgo-gDNA技术可编辑的靶位点的选择范围更大。
因为Cas9需要与基因组上19个碱基配对,并要求在这组碱基后紧邻一个特定的三碱基序列(PAM序列),一定程度上限制了靶位点的选择范围,而NgAgo-gDNA技术中靶位点的选择则不受PAM序列的限制,编辑对象所受限制更小,几乎能编辑基因组内任何位置。
同时也需要提一下CRISPR-Cas9。
CRISPR-Cas9,一种基因治疗法,这种方法能够通过DNA剪切技术治疗多种疾病。
2014年4月15日,获得了美国专利与商标局关于CRISPR的第一个专利授权。
专利权限包括在真核细胞或者任何细胞有细胞核的物种中使用CRISPR。
这意味着拥有在除细菌之外的所有生物,包括老鼠、猪和人身上使用CRISPR的权力。
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