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韩春雨团队在 nature biotech上发表的

04月30日 编辑 fanwen51.com

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韩春雨团队在 nature biotech上发表的 ngago基因编辑技术是什么

NgAgo-gDNA技术是以DNA作为引导工具的基因编辑技术。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,在操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。而通过韩春雨教授团队的不断搜寻,最终他们发现来自于格氏嗜盐碱杆菌的Ago同源蛋白可以在生理条件下实现类似的功能。

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。

另外,与NgAgo结合的gDNA长度为24个碱基,这比与Cas9结合的19个碱基的gRNA要长5个碱基,理论上其精确性要提高1024(4的5次方)倍。并且韩春雨团队的研究还发现,与CRISPR-Cas9相比,NgAgo–gDNA系统对向导序列-靶序列错配容忍度很低。编辑精准度更高,能更有效地避免脱靶现象。

美国编辑人类胚胎基因有何意义

据美国《麻省理工学院技术评论》透露,俄勒冈卫生科学大学学者舒赫拉特·米塔利波夫的实验室利用CRISPR基因编辑技术,修改了大量人类的单细胞胚胎的基因。这是美国科学家首次编辑了人类胚胎基因。《麻省理工学院技术评论》的报道写道:“虽然没有一个胚胎被允许发育超过几天时间,也从来没有任何意图将它们植入子宫,但这些实验可能是第一批通往‘基因修改人类’这一不可避免旅途上的一个里程碑。”

但批评者说,这可能会打开“设计婴儿”的大门,从而允许父母选择得到具有某种特征的婴儿。

在这次的最新研究中,米塔利波夫团队据称利用患遗传病男性所捐的精子,培育出数十个早期阶段的人类胚胎,并在卵子受精时进行CRISPR编辑,以克服基因编辑遇到的问题,最终成功证明“安全有效地修正导致遗传病的缺陷基因是有可能的”。

报道援引一名知情人士的话说,这项工作从原理上证明CRISPR编辑胚胎完全可行,它比之前的任何人都走得远,但这不意味着人体临床试验的开始。

如果这项技术推广开来,意味着新生婴儿将会摆脱那些遗传性疾病的基因,但不少科学依然很痛斥这技术,认为违背伦理,并最终成为打开“设计婴儿”的大门。

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