韩春雨的NgAgo有新功能,华中农大张安定等揭示NgAgo增加同源重组

韩春雨的NgAgo有新功能,华中农大张安定等揭示NgAgo增加同源重组

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。2018年8月31日,河北科技大学取消了韩春雨所获得的荣誉称号,终止了韩春雨团队承担的科研项目并收回了科研经费,收回了韩春雨团队所获校科研绩效奖励。

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。

在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,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。


韩春雨的NgAgo有新功能,华中农大张安定等揭示NgAgo增加同源重组




韩春雨的NgAgo有新功能,华中农大张安定等揭示NgAgo增加同源重组



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。

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。2018年8月31日,河北科技大学取消了韩春雨所获得的荣誉称号,终止了韩春雨团队承担的科研项目并收回了科研经费,收回了韩春雨团队所获校科研绩效奖励。


韩春雨的NgAgo有新功能,华中农大张安定等揭示NgAgo增加同源重组


NgAgo在大肠杆菌等中帮助基因编辑功能


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。


韩春雨的NgAgo有新功能,华中农大张安定等揭示NgAgo增加同源重组


NgAgo辅助基因编辑独立于其潜在的酶活性及gDNA


然而,没有研究报告NgAgo在细菌基因编辑中的潜在作用。在这里,研究人员用NgAgo和其他pAgos蛋白展示了一些细菌同基因突变体的成功遗传操作,证明了它在细菌基因编辑中的潜在作用,作为一种独立于其潜在酶活性的有效阳性选择系统。


韩春雨的NgAgo有新功能,华中农大张安定等揭示NgAgo增加同源重组


NgAgo与recA相互作用并增强细菌中recA介导的DNA链交换


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。


韩春雨的NgAgo有新功能,华中农大张安定等揭示NgAgo增加同源重组


NgAgo的PIWI样结构域是促进细菌基因编辑所必需的


另外,在2019年4月,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。

参考信息:

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

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

韩春雨的NgAgo有新功能,华中农大张安定等揭示NgAgo增加同源重组

—END—



分享到:


相關文章: