內(nèi)切酶經(jīng)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(tǒng)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(xiàn)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(fā)表了一項突破性成果。他們開發(fā)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(yī)學院附屬金陵醫(yī)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(nèi)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?qū)NA（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(nèi)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(xiàn)在它已經(jīng)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(lián)合CRISPR的開發(fā)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(diào)節(jié)基因組 的編碼和非編碼區(qū)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(xiàn)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(jù)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(fā)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(xiàn)DNA 引導的哺乳動物基因組編輯。這項成果一經(jīng)發(fā)表就引起了國內(nèi)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(xiàn)任南京大學醫(yī)學院附屬金陵醫(yī)院（南京總醫(yī)院）藥理科主任，研究 員，主任藥師。中國藥科大學、南方醫(yī)科大學、南京醫(yī)科大學博士生導師。為江蘇省“科教興衛(wèi)工程”藥學領域唯一的領軍人才和創(chuàng)新團隊。
趙慶順 南京大學遺傳學與發(fā)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(yī)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(xiàn)在 南京大學 模式動物研究所 教授 (2007年4月起聘為博導)
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