南京大學發布無序列限制的DNA編輯新工具
日期:2016-09-19 08:54:40
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。
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