一種國際一流基因編輯技術
近日,由河北科技大學生物科學與工程學院韓春雨副教授作為通訊作者的研究論文《DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute》在國際頂級期刊《自然生物技術》(Nature Biotechnology)雜志上發表,并在中國生物學界引起了重大反響。
據介紹,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、艾滋病或者一些遺傳性疾病的"基因治療",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。
該研究成果利用格氏嗜鹽堿桿菌(Natronobacterium gregoryi)的Argonaute來實現DNA引導的基因組編輯,真正實現了對基因組的任意位置進行切割,將基因編輯的可能性推入了更廣泛的境地。在此之前,RNA引導的核酸內切酶Cas9是最常用的基因組編輯工具。簡單來說,韓春雨團隊發明了一種新的基因編輯技術(NgAgo-gDNA),適合在人類細胞中基因組編輯,不同于已有最時興的技術(CRISPR-Cas9)。后者通過RNA尋找替換序列,而新技術通過DNA作為介導尋找替換目標。
該成果是我國首個"中國創造"的尖端生物技術,打破了外國基因編輯技術的ZL壟斷,研究水平可比肩國際一流大學同領域,該項技術具有以下明確優勢:
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。
2.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。
3.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。
4.對游離于細胞核的DNA具有更高的切割效率。