“剪刀手”韩春雨：NgAgo-gDNA启程“第四代”基因编辑

来源：作者：人气：-发表时间：2016-05-26 13:03:00【大中小】

2016年5月2日，一种新型的基因编辑技术NgAgo-gDNA技术横空出世，一鸣惊人，该技术可用于微生物、植物和动物的精准基因改造，以及乙肝、艾滋病或一些遗传性疾病的“基因治疗”，被看作是“第四代”基因编辑。这项技术由河北科技大学副教授韩春雨及其研究小组日前发表在Nature系列顶尖刊物《Nature Biotechnology》上，有专家评论，尽管这种技术尚处于初期阶段，但其潜力有望超过近来被看作诺贝尔奖热门的CRISPR/Cas9技术。

发现者是何方神圣

一个“三无”副教授团队的研究成果——NgAgo-gDNA震动了中国乃至国际生命科学界，被称为“诺奖级”应用。一鸣惊人背后，科研履历曾经略显“苍白”如今却梦想成真的他，在媒体人、学者和普通网友中引发“眼球风暴”。

NgAgo-gDNA发现者韩春雨副教授没有光鲜的资历，曾欠科研经费30万，连续10年没有发过文章，但这一切并没有阻止他专研科研的脚步，正如他在一次采访中所述：我开始研究这个课题可能是具有偶然性，但之后取得这个成绩是必然的，我向来都是“临事而惧，好谋而成”。从韩春雨身上，让我们真正的体会到“玉经琢磨多成器，剑拔沉埋便倚天”，科研不仅需要灵光乍现的惊喜，也需要十年磨一剑的等待。

NgAgo-gDNA的前世今生

NgAgo-gDNA技术所用的核酸酶是NgAgo，一种存在于格氏嗜盐碱杆菌(Natronobacterium gregoryi)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 PK CRISPR/Cas9

《Nature》杂志执行主编尼克·坎贝尔评论说：“虽然这项新技术还处于初期，但有一些理由让我们相信它与现在普遍使用的CRISPR/Cas9技术相比有多种优势，特别是在更精准的基因编辑方面。” 虽然NgAgo-gDNA与被称为“第三代”基因编辑的CRISPR/Cas9在原理上有相似之处，但其具有以下显著优势：

可编辑基因组内任何位置：Cas9基因组的靶点选择受到PAM区和富含GC区的限制。而NgAgo对靶点选择没有限制，对基因组任何位置都能有效引入双链断裂。
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。
由于向导核酸是DNA而非RNA，因此避免了RNA易于形成复杂的二级结构而带来的失效或者脱靶效应。
向导设计制作简便：可以像合成PCR引物一样合成短链单链DNA向导；向导可直接转染细胞和组织而无需构建向导表达载体。
对游离于细胞核的DNA具有更高的切割效率。

NgAgo能够超越CRISPR吗？不止国内，有些老外也比较关注这个问题。世界上做基因组编辑方法和应用的实验室，差不多都有CRISPR/Cas9的成熟技术平台。CRISPR/Cas9编辑系统是已得到大家承认的成熟基因组编辑工具，而且CRISPR技术的优势不可小觑，有大牛撑它，它的发展和完善几乎汇聚了全世界基因组编辑实验室的资源，过去几年的发展速度令人惊叹。NgAgo-gDNA目前还在发展初期，预计在近期内相关的研究文献会有井喷式的发展，NgAgo-gDNA的发现只是“第四代”基因编辑技术发展漫漫征途的启程。

该成果是我国首个纯正“中国创造”的尖端生物技术，打破了外国基因编辑技术的专利垄断，研究水平可比肩国际一流大学同领域，如加州大学伯克利分校的Jennifer A. Doudn和麻省理工的ZhangFeng教授的工作。该技术在人类血液、器官的编辑和再造等方面具有重要意义，在医药，农业，畜牧等产业领域具有重要应用价值。

相关文章

我国科学家开发出比CRISPR/Cas9更优的基因编辑系统

（本文原材料来源于网络）