韩春雨能“翻案”吗？NgAgo有了新进展

TOP前言
“TOP大学来了”小编认为，其他科学家利用NgAgo做研究，与韩春雨之间无任何关联。韩必须能重复自己的实验，否则，这个定性不会有改变！
原核 Argonautes (pAgos) 已被提议作为更灵活的基因编辑工具，因为与流行的 CRISPR/Cas 系统不同，它们不需要与其功能目标相邻的序列基序。来自嗜盐古菌 Natronobacterium gregoryi的一种有前途的 pAgo (NgAgo) 候选物一直是关于其在真核系统中潜力的争论的主题。
2021年9月3日，普渡大学Kevin V Solomon团队在Nucleic Acids Research（IF=16.97） 在线发表题为“NgAgo possesses guided DNA nicking activity ”的研究论文，该研究发现NgAgo 在非嗜盐宿主中表达不佳，即使在重折叠后，大多数蛋白质仍不溶且无活性。然而，可溶性部分确实起到了切割 DNA 核酸内切酶的作用。NgAgo 与其他具有催化活性的 pAgo 共享规范域，但也包含以前无法识别的单链 DNA 结合域 (repA)。repA 和规范的 PIWI 结构域都参与了 NgAgo 的 DNA 切割活动。NgAgo 可以在大肠杆菌中和体外在指导序列 3' 末端外 1 nt 处切割靶向 DNA。该研究还发现，这些核酸内切酶活性对于大肠杆菌中增强的 NgAgo 引导的同源重组或基因编辑至关重要。
总的来说，该研究发现NgAgo 是一种新型 DNA 核酸内切酶，属于由特征 repA 结构域定义的未被识别的 pAgo 类。NgAgo 使用 PIWI 中保守的和新的未表征的 repA 结构域来切割 DNA。NgAgo的这种切割介导原核生物中的基因编辑作用。该研究工作建立了探索 NgAgo 活性（以及其他 pAgo 的活性）的创新方法，并确定了将其发展为下一代合成生物学工具的关键蛋白质特征。

基因编辑是一种通过靶向修饰改造基因组的新技术。自发现以来，CRISPR/Cas9系统已成为基因组编辑库中最强大的工具之一。尽管 CRISPR/Cas9 系统受到研究人员的欢迎，但它也有其不完善之处。CRISPR/Cas9 系统对靶标识别的几种脱靶活性和 PAM 要求限制了其在某些基因组序列中的应用。因此，寻找新的基因编辑方法仍然是一个好的选择。除了 Cas9 蛋白家族外，有研究报道 Argonaute (Ago) 蛋白家族，包括 TtAgo和 PfAgo，也具有一定的基因编辑能力。
在原核生物和真核生物中都发现了 Argonautes。在真核生物中，Argonaute 蛋白是 RNA 诱导的沉默复合物 (RISC)的重要组成部分。真核生物 Ago 蛋白在 RNA 干扰 (RNAi)、microRNA 和 piwi 相互作用 RNA (piRNA) 介导的转录后沉默中起着至关重要的作用。一些原核 Ago 蛋白，如 TtAgo 和 PfAgo，可以诱导外源基因在小干扰核酸或引导 DNA (gDNA) 的指导下降解 。然而，TtAgo 和 PfAgo 通常在 65 °C 左右起作用，限制了它们在哺乳动物细胞中的应用。
2016年5月3日，韩春雨团队在Nature Biotechnology在线发表题为“DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute”的研究论文，该研究发现Natronobacterium gregoryi Argonaute（NgAgo）是一种DNA引导的核酸内切酶，适用于人类细胞的基因组编辑，这一下子使NgAgo火遍全球，广大研究人员去验证其效果，很不幸，没有相关的团队能确定NgAgo有基因编辑的功能。随后引发广泛质疑，2017年8月3日，韩春雨撤回该论文。

NgAgo 专门切割与向导互补的 DNA（图源自Nucleic Acids Research ）

不过，其他团队有另外的发现，南通大学刘东团队在《Cell Research》发表题为“NgAgo-based fabp11a gene knockdown causes eye developmental defects in zebrafish”的研究论文，该研究发现gDNA / NgAgo可以与靶基因结合以阻断其转录，同时该研究也没有发现NgAgo具有基因编辑的能力。
该研究重新表征NgAgo在原核生物中的功能。NgAgo 在非嗜盐宿主中表达不佳，即使在重折叠后，大多数蛋白质仍不溶且无活性。然而，该研究发现可溶性部分确实起到了切割 DNA 核酸内切酶的作用。NgAgo 与其他具有催化活性的 pAgo 共享规范域，但也包含以前无法识别的单链 DNA 结合域 (repA)。repA 和规范的 PIWI 结构域都参与了 NgAgo 的 DNA 切割活动。

NgAgo 可以被编程为靶向大肠杆菌中的 DNA（图源自Nucleic Acids Research ）
NgAgo 可以在大肠杆菌中和体外在指导序列 3' 末端外 1 nt 处切割靶向 DNA。该研究还发现，这些核酸内切酶活性对于大肠杆菌中增强的 NgAgo 引导的同源重组或基因编辑至关重要。总的来说，该研究结果证明了 NgAgo 在基因编辑方面的潜力，并为看似矛盾的报告提供了新的见解。

2019年1月，华中农业大学张安定，金梅林，韩丽及同济大学项耀祖共同通讯在Nucleic Acids Research在线发表题为“The prokaryotic Argonaute proteins enhance homology sequence-directed recombination in bacteria”的研究论文，该研究发现Nagonobacterium gregoryi Argonaute（NgAgo）以80-100％的效率增强巴斯德氏菌和大肠杆菌中的基因插入或缺失， 有趣的是，在其他pAgos蛋白中也观察到这种效应，包括Thermus thermophilus Argonaute（TtAgo），Aquifex aeolicus Argonaute（AaAgo）和Pyrococcus furiosus Argonaute（PfAgo）。NgAgo作为一种独立于其潜在酶活性的有效阳性选择系统，主要通过其与重组酶A（recA）相互作用的PIWI样结构域来增强recA介导的DNA链交换。 该研究揭示了一种用于增强细菌中同源序列指导基因编辑的新系统。

在2019年4月，普渡大学Kevin Solomon团队在bioRxiv平台在线发表了题为“NgAgo-enhanced homologous recombination in E. coli is mediated by DNA endonuclease activity”的研究论文，该论文与张安定等人的结果类似。
最初在真核生物中发现Argonaute蛋白（Agos）作为RNA干扰系统中的关键蛋白。真核Agos和原核Agos（pAgos）主要有2个部分组成，其中一个叶由氨基末端（N）和PIWI-Argonaute-Zwille（PAZ）结构域组成，而另一个由中间组成（ MID）和PIWI构成。MID和PAZ结构域通常形成结合口袋，其分别促进寡核苷酸指导的5'和3'末端的锚定。在靶标结合上，催化活性Agos的PIWI结构域（含有DEDX基序，其中X表示D，H或N（31））介导体外同源DNA靶标或RNA靶标的切割。这些表明原核生物Argonaute蛋白作为一种新型基因编辑工具的潜力。
“TOP大学来了”小编认为，来自普度大学、南通大学、华中农业大学的科学家们在NgAgo上得到了一些新的进展，但这些新进展与韩春雨的实验无关，这些科学家也并未重复韩春雨的结果。韩的文章之所以被撤回，不仅是因为别人重复不了他的结果，甚至连他自己都重复不了。否则，老早就翻案了。
参考消息：

https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs12033-021-00372
DNA-dependent RNA cleavage by the Natronobacterium gregoryi Argonaute. BioRxiv. https://doi.org/10.1101/101923
https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkab757/6363767
审核、编辑：大可

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