NgAgo-gDNA技术基因编辑新技术姓名什么是NgAgo-gDNA技术?NgAgo-gDNA技术是以DNA作为引导工具的基因编辑技术NgAgo-gDNA技术的工作原理与CRISPR-Cas9技术有些类似,都是在引导工具的引导下,令核酸酶对特定位点的基因序列进行切割,从而进行基因编辑。不同的是NgAgo-gDNA技术中所用到的引导工具是一段引导DNA(gDNA)而不是CRISPR-Cas9技术中的RNA。Argonaute(Argo)作为一个核酸内切酶家族,最早由荷兰的约翰-范德欧斯特(JohnvanderOost)研究组证明这一家族的同源蛋白,可以有效地利用ssDNA作为短介质,去相对精准地切割基因组靶点。但其局限性在于他们实验所需要的温度在65-75摄氏度,这使得很多实验不能在生理条件(哺乳动物在37摄氏度左右)下完成。韩春雨团队最大的贡献是找到了一个可以在37摄氏度下工作的使用ssDNA做guide的Ago同源蛋白,并证明是在人类细胞内NgAgo可以可编程地定点切割双链DNA从而实现基因组编辑。韩春雨教授找到的NgAgo是来自古细菌中的一种嗜盐菌Natronobacteri-umgregoryi的Argonaute蛋白。NgAgo结合24碱基长度左右的单链DNA(ssDNA),并由这段guide-DNA介导,切割具有相同/互补序列的双链DNA。《自然》杂志执行主编尼克坎贝尔评论说:“虽然这项新技术还处于初期,但有一些理由让我们相信它与现在普遍使用的CRISPR-Cas9技术相比有多种优势,特别是在更精准的基因编辑方面。”向导设计制作简便:可以像合成PCR引物一样合成短链单链DNA向导;向导可直接转染细胞和组织而无需构建向导表达载体。可编辑基因组内任何位置:Cas9基因组的靶点选择受到PAM区和富含G、C区的限制。而NgAgo对靶点选择没有限制,对基因组任何位置都能有效引入双链断裂。更精确、效率更高:由于向导核酸是DNA而非RNA,因此避免了RNA易于形成复杂的二级结构而带来的失效或者脱靶效应(即gRNA与靶DNA序列之间存在错配)。1.2.3.细胞对于DNA和RNA的免疫应答是不同的,胞浆中的任何DNA都是危险信号(dangersignal),无论自体异体DNA,只要出现在胞浆中就会带来一系列免疫识别和应答反应。只能切割具有负超螺旋构象的DNA(SCDNA,比如质粒),对于线性化双链DNA和ssDNA是没有切割活性的。在分裂生长不迅速的细胞中,基因组DNA的SCDNA比例不高,因此NgAgo很有可能也无法进行有效编辑。NgAgo无法用于dsDNA和ssDNA在体外温和环境下的编辑处理,因此很难用于开发相关的体外分子生物学工具。CRISPR-Cas9-sgRNAcomplex导入人体细胞后不会在细胞中长期存在,而NgAgo的gDNA导入细胞后可能会被整合到基因组上,进而带来伦理问题。1.2.3.4.在细胞中,高效制造疾病模型,筛查药物,高效制造动物模型,用于疾病机理的研究,更好地筛查药物。基因治疗方面,最安全的是体外体细胞治疗,就是把患者细胞从体内取出,改进后再注入体内,治疗血液疾病和免疫相关的问题的效果尤其好。更有挑战的是体内体细胞治疗,直接编辑体内的细胞。生殖细胞方面的治疗安全隐患比较多,估计用于人类还需要一段时间。1.2.3.4.遗传背景的影响(系统正交性):与细胞内原有生物系统发生相互干扰的程度。多位点编辑能力:NgAgo和ssDNA的结合是非常稳定,这是否会影响到NgAgo在多位点编辑中的反应效率不得而知。NgAgo蛋白的模块化程度(工程化改造的潜力)ssDNA的通用性和缺点1.2.3.4.谢谢大家THANKYOU