“剪刀手”韓春雨：NgAgo-gDNA啟程“第四代”基因編輯

來源：作者：人氣：-發表時間：2016-05-26 13:03:00【大中小】

2016年5月2日，一種新型的基因編輯技術NgAgo-gDNA技術橫空出世，一鳴驚人，該技術可用于微生物、植物和動物的精準基因改造，以及乙肝、艾滋病或一些遺傳性疾病的“基因治療”，被看作是“第四代”基因編輯。這項技術由河北科技大學副教授韓春雨及其研究小組日前發表在Nature系列頂尖刊物《Nature Biotechnology》上，有專家評論，盡管這種技術尚處于初期階段，但其潛力有望超過近來被看作諾貝爾獎熱門的CRISPR/Cas9技術。

發現者是何方神圣

一個“三無”副教授團隊的研究成果——NgAgo-gDNA震動了中國乃至國際生命科學界，被稱為“諾獎級”應用。一鳴驚人背后，科研履歷曾經略顯“蒼白”如今卻夢想成真的他，在媒體人、學者和普通網友中引發“眼球風暴”。

NgAgo-gDNA發現者韓春雨副教授沒有光鮮的資歷，曾欠科研經費30萬，連續10年沒有發過文章，但這一切并沒有阻止他專研科研的腳步，正如他在一次采訪中所述：我開始研究這個課題可能是具有偶然性，但之后取得這個成績是必然的，我向來都是“臨事而懼，好謀而成”。從韓春雨身上，讓我們真正的體會到“玉經琢磨多成器，劍拔沉埋便倚天”，科研不僅需要靈光乍現的驚喜，也需要十年磨一劍的等待。

NgAgo-gDNA的前世今生

NgAgo-gDNA技術所用的核酸酶是NgAgo，一種存在于格氏嗜鹽堿桿菌(Natronobacterium gregoryi)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于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，最終他們發現來自于格氏嗜鹽堿桿菌的Ago同源蛋白可以在生理條件下實現類似的功能。

NgAgo-gDNA PK CRISPR/Cas9

《Nature》雜志執行主編尼克·坎貝爾評論說：“雖然這項新技術還處于初期，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。” 雖然NgAgo-gDNA與被稱為“第三代”基因編輯的CRISPR/Cas9在原理上有相似之處，但其具有以下顯著優勢：

可編輯基因組內任何位置：Cas9基因組的靶點選擇受到PAM區和富含GC區的限制。而NgAgo對靶點選擇沒有限制，對基因組任何位置都能有效引入雙鏈斷裂。
與NgAgo結合的gDNA長度為24個堿基，這比與Cas9結合的19個堿基的gRNA要長5個堿基，理論上其精確性要提高1024(4的5次方)倍。
由于向導核酸是DNA而非RNA，因此避免了RNA易于形成復雜的二級結構而帶來的失效或者脫靶效應。
向導設計制作簡便：可以像合成PCR引物一樣合成短鏈單鏈DNA向導；向導可直接轉染細胞和組織而無需構建向導表達載體。
對游離于細胞核的DNA具有更高的切割效率。

NgAgo能夠超越CRISPR嗎？不止國內，有些老外也比較關注這個問題。世界上做基因組編輯方法和應用的實驗室，差不多都有CRISPR/Cas9的成熟技術平臺。CRISPR/Cas9編輯系統是已得到大家承認的成熟基因組編輯工具，而且CRISPR技術的優勢不可小覷，有大牛撐它，它的發展和完善幾乎匯聚了全世界基因組編輯實驗室的資源，過去幾年的發展速度令人驚嘆。NgAgo-gDNA目前還在發展初期，預計在近期內相關的研究文獻會有井噴式的發展，NgAgo-gDNA的發現只是“第四代”基因編輯技術發展漫漫征途的啟程。

該成果是我國首個純正“中國創造”的尖端生物技術，打破了外國基因編輯技術的專利壟斷，研究水平可比肩國際一流大學同領域，如加州大學伯克利分校的Jennifer A. Doudn和麻省理工的ZhangFeng教授的工作。該技術在人類血液、器官的編輯和再造等方面具有重要意義，在醫藥，農業，畜牧等產業領域具有重要應用價值。

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