韓春雨的NgAgo有新功能,華中農大張安定等揭示NgAgo增加同源重組

韓春雨的NgAgo有新功能,華中農大張安定等揭示NgAgo增加同源重組

2016年5月3日,韓春雨團隊在Nature Biotechnology 在線發表題為“DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute”的研究論文,該研究發現Natronobacterium gregoryi Argonaute(NgAgo)是一種DNA引導的核酸內切酶,適用於人類細胞的基因組編輯,這一下子使NgAgo火遍全球,廣大研究人員去驗證其效果,很不幸,沒有相關的團隊能確定NgAgo有基因編輯的功能。隨後引發廣泛質疑,2017年8月3日,韓春雨撤回該論文。2018年8月31日,河北科技大學取消了韓春雨所獲得的榮譽稱號,終止了韓春雨團隊承擔的科研項目並收回了科研經費,收回了韓春雨團隊所獲校科研績效獎勵。

不過,其他團隊有另外的發現,南通大學劉東團隊在Cell Research發表題為“NgAgo-based fabp11a gene knockdown causes eye developmental defects in zebrafish”的研究論文,該研究發現gDNA / NgAgo可以與靶基因結合以阻斷其轉錄,同時該研究也沒有發現NgAgo具有基因編輯的能力。

在2019年1月,華中農業大學張安定,金梅林,韓麗及同濟大學項耀祖共同通訊在Nucleic Acids Research在線發表題為“The prokaryotic Argonaute proteins enhance homology sequence-directed recombination in bacteria”的研究論文,該研究發現Nagonobacterium gregoryi Argonaute(NgAgo)以80-100%的效率增強巴斯德氏菌和大腸桿菌中的基因插入或缺失, 有趣的是,在其他pAgos蛋白中也觀察到這種效應,包括Thermus thermophilus Argonaute(TtAgo),Aquifex aeolicus Argonaute(AaAgo)和Pyrococcus furiosus Argonaute(PfAgo)。NgAgo作為一種獨立於其潛在酶活性的有效陽性選擇系統,主要通過其與重組酶A(recA)相互作用的PIWI樣結構域來增強recA介導的DNA鏈交換。 該研究揭示了一種用於增強細菌中同源序列指導基因編輯的新系統。

在2019年4月,Kevin Solomon團隊在bioRxiv平臺在線發表了題為“NgAgo-enhanced homologous recombination in E. coli is mediated by DNA endonuclease activity”的研究論文,該論文與張安定等人的結果類似。


韓春雨的NgAgo有新功能,華中農大張安定等揭示NgAgo增加同源重組




韓春雨的NgAgo有新功能,華中農大張安定等揭示NgAgo增加同源重組



最初在真核生物中發現Argonaute蛋白(Agos)作為RNA干擾系統中的關鍵蛋白。

真核Agos和原核Agos(pAgos)主要有2個部分組成,其中一個葉由氨基末端(N)和PIWI-Argonaute-Zwille(PAZ)結構域組成,而另一個由中間組成( MID)和PIWI構成。 MID和PAZ結構域通常形成結合口袋,其分別促進寡核苷酸指導的5'和3'末端的錨定。在靶標結合上,催化活性Agos的PIWI結構域(含有DEDX基序,其中X表示D,H或N(31))介導體外同源DNA靶標或RNA靶標的切割。這些表明原核生物Argonaute蛋白作為一種新型基因編輯工具的潛力。

2016年5月3日,韓春雨團隊在Nature Biotechnology 在線發表題為“DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute”的研究論文,該研究發現Natronobacterium gregoryi Argonaute(NgAgo)是一種DNA引導的核酸內切酶,適用於人類細胞的基因組編輯,這一下子使NgAgo火遍全球,廣大研究人員去驗證其效果,很不幸,沒有相關的團隊能確定NgAgo有基因編輯的功能。隨後引發廣泛質疑,2017年8月3日,韓春雨撤回該論文。2018年8月31日,河北科技大學取消了韓春雨所獲得的榮譽稱號,終止了韓春雨團隊承擔的科研項目並收回了科研經費,收回了韓春雨團隊所獲校科研績效獎勵。


韓春雨的NgAgo有新功能,華中農大張安定等揭示NgAgo增加同源重組


NgAgo在大腸桿菌等中幫助基因編輯功能


不過,其他團隊有另外的發現,南通大學劉東團隊在Cell Research

發表題為“NgAgo-based fabp11a gene knockdown causes eye developmental defects in zebrafish”的研究論文,該研究發現gDNA / NgAgo可以與靶基因結合以阻斷其轉錄,同時該研究也沒有發現NgAgo具有基因編輯的能力。


韓春雨的NgAgo有新功能,華中農大張安定等揭示NgAgo增加同源重組


NgAgo輔助基因編輯獨立於其潛在的酶活性及gDNA


然而,沒有研究報告NgAgo在細菌基因編輯中的潛在作用。在這裡,研究人員用NgAgo和其他pAgos蛋白展示了一些細菌同基因突變體的成功遺傳操作,證明了它在細菌基因編輯中的潛在作用,作為一種獨立於其潛在酶活性的有效陽性選擇系統。


韓春雨的NgAgo有新功能,華中農大張安定等揭示NgAgo增加同源重組


NgAgo與recA相互作用並增強細菌中recA介導的DNA鏈交換


該研究發現Nagonobacterium gregoryi Argonaute(NgAgo)以80-100%的效率增強巴斯德氏菌和大腸桿菌中的基因插入或缺失。 有趣的是,在其他pAgos蛋白中也觀察到這種效應,包括Thermus thermophilus Argonaute(TtAgo),Aquifex aeolicus Argonaute(AaAgo)和Pyrococcus furiosus Argonaute(PfAgo)。NgAgo作為一種獨立於其潛在酶活性的有效陽性選擇系統,主要通過其與重組酶A(recA)相互作用的PIWI樣結構域來增強recA介導的DNA鏈交換。 該研究揭示了一種用於增強細菌中同源序列指導基因編輯的新系統。


韓春雨的NgAgo有新功能,華中農大張安定等揭示NgAgo增加同源重組


NgAgo的PIWI樣結構域是促進細菌基因編輯所必需的


另外,在2019年4月,Kevin Solomon團隊在bioRxiv平臺在線發表了題為“NgAgo-enhanced homologous recombination in E. coli is mediated by DNA endonuclease activity”的研究論文,該論文與張安定等人的結果類似。

參考信息:

https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkz040/5304309

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/597237v1

韓春雨的NgAgo有新功能,華中農大張安定等揭示NgAgo增加同源重組

—END—



分享到:


相關文章: