韩国学者Jin-Soo Kim等在BioRxiv上传的文章称,DNA介导的NgAgo蛋白切割的是RNA,而不是DNA。在很多科学家表示不能重复韩春雨NgAgo剪切修饰DNA的工作后,曾经发表来信表示同样无法做到的韩国科学家对NgAgo的进一步研究又有了新的进展。他们在1月20日以预印本的形式公布一篇论文,称NgAgo可以作用于RNA。这一结果有什么意义?
其他质疑DNA编辑作用的科学家也看到了NgAgo降低基因表达的作用,但当时只发现不是作用与DNA,不知道是否作用RNA或者蛋白质。而韩国科学家得到RNA是NgAgo作用的靶物。另外,还有其他科学家在寻找作用于DNA的Ago家族的其他同源蛋白。韩春雨的研究在事实上刺激了新的研究。他的研究如何判定?诺维信公司的不肯言明的合作是什么意思?《自然-生物技术》收到什么新的材料、如何判定?
还有待事件进一步发展。
DNA介导的NgAgo到底能不能实现基因组编辑?自河北科技大学副教授韩春雨及合作者去年5月率先在《自然-生物技术》报告NgAgo-gDNA系统可能是具有巨大潜力的基因编辑工具以来,科学界关于NgAgo是否真的能够进行基因组编辑的讨论就没有停止过。1月20日,韩国的学者又报道了一篇关于NgAgo的研究。
这篇贴在论文预印本网站BioRxiv的文章称,DNA介导的NgAgo蛋白切割的是RNA,而不是DNA。文章显示,韩国国立首尔大学的Jin-Soo Kim课题组通过体外生化实验,发现NgAgo具有DNA依赖的RNA酶活性,并且他们还发现其与NgAgo结合的DNA序列必须与RNA反向互补,而正义DNA序列则不能引导NgAgo切割靶RNA。
也就是说,与NgAgo结合的DNA序列如果与RNA序列相同,则不能引导NgAgo切割靶RNA。相反,Jin-Soo Kim等人在这个体外生化体系中没有发现NgAgo有切割DNA的活性,这个结果不同于韩春雨之前发表在《自然-生物技术》的NgAgo具有DNA酶活性的结论。
Kim等人的这一研究有什么意义呢?
北京大学生命科学学院研究员魏文胜表示,DNA介导的Argonaute切割RNA的研究之前已有报道,Jin-Soo Kim的这一研究如果得到证实,也不是第一次证实DNA介导切割RNA的Argonaute。
例如,2005年,美国洛克菲勒大学的Tomas Tuschl实验室与Dinshaw J. Patel实验室证实,Ago家族的Aa-Ago具有DNA依赖的RNA内切酶活性,可以在55℃以DNA为介导切割靶RNA。2016年,美国加州大学伯克利分校的Jennifer Doudna实验室发现,Mp-Ago在60℃也有以DNA为介导靶向切割RNA的特性。
只是NgAgo那么受关注,有必要确定它到底能够做什么。之前有多个实验室向《知识分子》表示,可以重复韩春雨论文中使用NgAgo以后GFP荧光衰减的实验,但未能发现基因编辑现象。
2016年11月11日,南通大学刘东实验室和复旦大学王永明实验室在线发表在《细胞研究》的研究结果表明,他们设计的NgAgo-gDNA系统并没有在斑马鱼上表现出基因编辑的功能,而是敲低对应的基因表达,从而引起斑马鱼眼睛的发育缺陷。对于以上现象,我们猜测,NgAgo可能切割的是RNA而不是DNA。接下来的研究结果支持了Jin-Soo Kim等人的猜测。
Jin-Soo Kim的这篇文章称,他们的实验结果可以解释这些现象,特别是在刘东的论文中发现NgAgo的三个突变体与野生型具有相同的表型,Kim等发现这三个突变体并不能影响NgAgo的酶活性,侧面呼应了刘东等在斑马鱼体内的实验结果。