NgAgo-gDNA（NgAgo-gDNA）

技術(shù)原理

NgAgo-gDNA技術(shù)是以DNA作為引導(dǎo)工具的基因編輯技術(shù)。NgAgo-gDNA技術(shù)的工作原理與CRISPR-Cas9技術(shù)有些類似，都是在引導(dǎo)工具的引導(dǎo)下，令核酸酶對(duì)特定位點(diǎn)的基因序列進(jìn)行切割，從而進(jìn)行基因編輯。不同的是NgAgo-gDNA技術(shù)中所用到的引導(dǎo)工具是一段引導(dǎo)DNA（gDNA）而不是CRISPR-Cas9技術(shù)中的RNA。由于也不需要通過(guò)蛋白（如鋅指蛋白）來(lái)尋找需要替換的序列，因此，NgAgo-gDNA技術(shù)與CRISPR-Cas9技術(shù)一樣，較之前的基因編輯技術(shù)，在操作上要簡(jiǎn)單方便得多，利于其在應(yīng)用中的推廣。

NgAgo-gDNA技術(shù)所用的核酸酶是NgAgo，一種存在于格氏嗜鹽堿桿菌(Natronobacteriumgregoryi)中的Ago內(nèi)切核酸酶蛋白。Ago核酸酶最初是由荷蘭科學(xué)家發(fā)現(xiàn)其可以有效地利用單鏈DNA作為短介質(zhì)，去相對(duì)精準(zhǔn)地切割基因組靶點(diǎn)。而最初的研究的局限性在于實(shí)驗(yàn)所需要的溫度在65-75攝氏度，不能在生理?xiàng)l件下完成。而通過(guò)韓春雨教授團(tuán)隊(duì)的不斷搜尋，最終他們發(fā)現(xiàn)來(lái)自于格氏嗜鹽堿桿菌的Ago同源蛋白可以在生理?xiàng)l件下實(shí)現(xiàn)類似的功能。

NgAgo-gDNA技術(shù)可能比CRISPR-Cas9技術(shù)擁有更多優(yōu)勢(shì)，與CRISPR-Cas9技術(shù)相比，NgAgo-gDNA技術(shù)可編輯的靶位點(diǎn)的選擇范圍更大。因?yàn)镃as9需要與基因組上19個(gè)堿基配對(duì)，并要求在這組堿基后緊鄰一個(gè)特定的三堿基序列（PAM序列），一定程度上限制了靶位點(diǎn)的選擇范圍，而NgAgo-gDNA技術(shù)中靶位點(diǎn)的選擇則不受PAM序列的限制，編輯對(duì)象所受限制更小，幾乎能編輯基因組內(nèi)任何位置。

另外，與NgAgo結(jié)合的gDNA長(zhǎng)度為24個(gè)堿基，這比與Cas9結(jié)合的19個(gè)堿基的gRNA要長(zhǎng)5個(gè)堿基，理論上其精確性要提高1024（4的5次方）倍。并且韓春雨團(tuán)隊(duì)的研究還發(fā)現(xiàn)，與CRISPR-Cas9相比，NgAgo–gDNA系統(tǒng)對(duì)向?qū)蛄?靶序列錯(cuò)配容忍度很低。編輯精準(zhǔn)度更高，能更有效地避免脫靶現(xiàn)象。^[1]

媒體評(píng)論

《自然》雜志執(zhí)行主編尼克坎貝爾評(píng)論說(shuō)：“雖然這項(xiàng)新技術(shù)還處于初期，但有一些理由讓我們相信它與現(xiàn)在普遍使用的CRISPR-Cas9技術(shù)相比有多種優(yōu)勢(shì)，特別是在更精準(zhǔn)的基因編輯方面?！蔽覀冋J(rèn)為NgAgo-gDNA基因編輯技術(shù)與之前的基因編輯技術(shù)相比各有特點(diǎn)，可能存在一定的優(yōu)勢(shì)，但其推廣應(yīng)用還需更進(jìn)一步的研究來(lái)驗(yàn)證。由于基因編輯技術(shù)整體在科學(xué)上和商業(yè)上擁有較好的發(fā)展前景，并且NgAgo-gDNA技術(shù)是中國(guó)科學(xué)家首次發(fā)明，擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢(shì)，建議關(guān)注該技術(shù)的研究進(jìn)展。^[1]

論文爭(zhēng)議

《自然-生物技術(shù)》發(fā)布聲明指出，該期刊已獲得有關(guān)韓春雨實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性的新數(shù)據(jù)，需要調(diào)查研究這些數(shù)據(jù)。聲明稱，關(guān)于“利用NgAgo進(jìn)行DNA引導(dǎo)的基因組編輯”論文，《自然-生物技術(shù)》仍然致力于盡可能仔細(xì)和負(fù)責(zé)任地探究圍繞韓春雨等人論文的擔(dān)憂。

聲明指出，自2016年11月28日發(fā)布Cathomen等人的通信文章和編輯部關(guān)注以來(lái)，期刊獲得了與NgAgo系統(tǒng)可重復(fù)性相關(guān)的新數(shù)據(jù)，在決定是否采取進(jìn)一步行動(dòng)之前，我們需要調(diào)查研究這些數(shù)據(jù)。

中國(guó)河北科技大學(xué)的韓春雨及其團(tuán)隊(duì)于2016年5月在全球著名學(xué)術(shù)刊物《自然》的子刊《自然-生物技術(shù)》上報(bào)告發(fā)明了一種新的基因編輯技術(shù)NgAgo-gDNA。論文稱，與當(dāng)前基因編輯領(lǐng)域內(nèi)的主流技術(shù)CRISPR-Cas9相比，NgAgo-gDNA在一些方面具有優(yōu)勢(shì)。但隨后，中國(guó)以及國(guó)外都有學(xué)者公開(kāi)表示無(wú)法重復(fù)論文中描述的實(shí)驗(yàn)，這項(xiàng)研究成果遭到多方質(zhì)疑。

2016年11月，《自然-生物技術(shù)》就韓春雨論文爭(zhēng)議發(fā)表了“編輯部關(guān)注”，同時(shí)發(fā)表了一篇國(guó)際研究人員關(guān)于不能重復(fù)相關(guān)技術(shù)的文章，表示將在2017年1月完成相關(guān)調(diào)查。

《自然·生物技術(shù)》雜志充分肯定了其研究的意義所在?！斑@篇有關(guān)NgAgo的論文發(fā)表出來(lái)，并不是科研過(guò)程的結(jié)束，而是開(kāi)始。