超越韓春雨？新一代基因編輯技術在南京大學問世

　　 內切酶經過改造可以成為強大的DNA編輯工具，比如ZFN、TALEN、風頭正勁的CRISPR–Cas系統和引起爭議的NgAgo技術。不過這些技術都是通過序列識別來實現靶向切割的，會受到序列偏好的限制。

　　南京大學的研究團隊九月十五日在Genome Biology雜志上發表了一項突破性成果。他們開發了結構引導的DNA編輯新技術，不再受到靶序列的限制。這篇文章的通訊作者是南京大學醫學院附屬金陵醫院的周國華（Guohua Zhou）研究員、南京大學模式動物研究所的趙慶順（Qingshun Zhao）教授和朱敏生（Minsheng Zhu）教授。

　　FEN1（flap endonuclease-1）是一種識別3’ flap結構的內切酶。研究人員將FEN1與Fn1（Fok I）的剪切結構域結合起來，制造了結構引導的DNA編輯工具——SGN。SGN（structure-guided endonuclease）能夠識別靶序列與向導DNA（gDNA）形成的3’ flap結構，通過Fn1二聚化對靶序列進行切割。研究顯示，一對gDNA可以引導SGN在斑馬魚胚胎的基因組中正確切割報告基因和內源基因。這項研究指出，SGN能特異性識別和捕獲目標，準確切割任何DNA序列。

　　CRISPR–Cas原本是細菌抵御病毒的重要武器，現在它已經成為了基因組編輯的強大工具。CRISPR–Cas不僅操作簡便，而且還有著很強的可擴展性，被廣泛應用到各種生物中，催生了大量的研究成果。CRISPR激活（CRISPRa）和CRISPR抑制（CRISPRi）特別適合分析非編碼RNA的具體功能。前不久，The Scientist雜志聯合CRISPR的開發者和使用者共同編寫了使用CRISPRa和CRISPRi的入門指南，幫助研究者們更好的研究和調節基因組的編碼和非編碼區域。

　　Molecular Cell雜志此前曾推出技術特刊，介紹了生物學領域近年來出現的新興技術。其中一篇文章對RNAi、TALEN和CRISPR這三大基因組編輯工具的核心技術進行了全面比較，并且為基因功能研究提供了一份實用指南。研究者們可以根據自己的需要，簡單直觀的找到最適合自己的技術。

　　今年五月，河北科技大學的生物學家韓春雨（Chunyu Han）在Nature Biotechnology雜志上發布了一種可以替代CRISPR–Cas的基因組編輯技術，NgAgo。他的研究團隊證實，NgAgo酶可以實現DNA引導的哺乳動物基因組編輯。這項成果一經發表就引起了國內外的強烈關注，至今爭議不斷。

　　作者簡介：

　　周國華 1998年5月獲清華大學理學博士學位。先后在日本留學5年，從事基因檢測新技術的研究。現任南京大學醫學院附屬金陵醫院（南京總醫院）藥理科主任，研究員，主任藥師。中國藥科大學、南方醫科大學、南京醫科大學博士生導師。為江蘇省“科教興衛工程”藥學領域唯一的領軍人才和創新團隊。

　　趙慶順 南京大學遺傳學與發育生物教授、博導 1990.7-1992.7 南京大學 生物系 助教；1992.7-1996.7 南京大學 生物科學與技術系 講師；2001.7-2003.2 杜克大學醫學中心（Duke University Medical Center, Durham, North Carolina, USA）分子遺傳學和微生物學系 博士后；2002.8-2006.6 南京大學 模式動物研究所 副教授；2006.6-現在 南京大學 模式動物研究所 教授 (2007年4月起聘為博導)