5月2日,發(fā)表在Nature Biotechnology上的這項研究中,河北科技大學(xué)以及浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員報告稱,Natronobacterium gregoryi Argonaute(NgAgo)是一種DNA導(dǎo)向的可用于人類細(xì)胞基因編輯的核酸內(nèi)切酶。
RNA導(dǎo)向的核酸內(nèi)切酶Cas9使得基因編輯成為了一種廣泛應(yīng)用的技術(shù)。然而,盡管科學(xué)家們已嘗試多種方式對Cas9系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化以提高它的效率和特異性,但該系統(tǒng)的實用性依然受到了一些因素的限制,包括其對導(dǎo)向-靶向(guide–target)錯配的耐受性以及導(dǎo)向RNA相對容易形成二級結(jié)構(gòu)等。
類似于Cas9,來自Argonaute蛋白家族的內(nèi)切酶也可以利用寡核苷酸作為引導(dǎo),降解侵入性的基因組。Argonautes在基因表達(dá)抑制以及抵御外來核酸方面起著關(guān)鍵的作用。4月12日,發(fā)表在PNAS上的一項研究中,加州大學(xué)伯克利分校的研究人員揭示了一種Argonaute非典型的導(dǎo)向RNA特異性,論文的通訊作者是CRISPR先驅(qū)之一的Jennifer A. Doudna。
5月2日,最新發(fā)表在Nature Biotechnology上的一項研究中,河北科技大學(xué)以及浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員報告稱,Natronobacterium gregoryi Argonaute(NgAgo)是一種DNA導(dǎo)向的可用于人類細(xì)胞基因編輯的核酸內(nèi)切酶。NgAgo可結(jié)合約24個核苷酸大小的5′磷酸化單鏈導(dǎo)向DNA(guide DNA ,gDNA),有效形成位點特異的DNA雙鏈缺口。
據(jù)悉,CRISPR/Cas9的靶向特異性是由兩部分決定的,一部分是RNA嵌合體和靶DNA之間的堿基配對,另一部分是Cas9蛋白和一個短DNA基序(DNA motif)的結(jié)合,這個短DNA基序通常在靶DNA的3‘末端發(fā)現(xiàn),被稱為前間區(qū)序列鄰近基序(protospacer adjacent motif,PAM)
與Cas9不同,NgAgo–gDNA系統(tǒng)不需要PAM,初步鑒定表明,該系統(tǒng)對導(dǎo)向-靶向(guide–target)錯配耐受低,且對編輯富含G+C的基因組更加有效。據(jù)介紹,Cas9只存在于原核生物中,而Argonautes幾乎存在于所有的有機(jī)體中。
此外,要想與Cas9正確綁定,導(dǎo)向RNA必須有3′RNA-RNA雜化結(jié)構(gòu),而與Argonaute綁定不需要導(dǎo)向分子有任何特定的二級結(jié)構(gòu)。另一方面,Cas9只能切割PAM上游的序列,而Argonaute不需要靶標(biāo)有特定的序列。作者們表示,Natronobacterium gregoryi Argonaute有望成為編輯哺乳動物基因組的精準(zhǔn)有效的工具。
(審核編輯: 滄海一土)
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