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南通大学:用韩春雨NgAgo有新发现

科普小知识2022-01-17 02:50:29
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河北科技大学的副教授韩春雨一直对此表示怀疑,因为NgAgo基因编辑技术的实验不能重复。11月11日,由中国科学院牵头的英文期刊《细胞研究》(Cell Research)(影响因子:14.812)在网上发表了一篇题为“基于NgAgo的fabp11a基因敲除导致斑马鱼眼睛发育缺陷”的“社论”。

这是继韩春雨在*国际期刊《自然生物技术》上发表了一篇关于NgAgo技术的有争议的论文后,学术期刊发表的第一篇关于NgAgo技术的学术文章。

11月11日,以中国科学院为首的英文期刊《细胞研究》发表了一篇题为《斑马鱼眼睛发育缺陷引起的基因敲除》的社论。

根据《细胞研究》发表的内容,本研究的通讯作者是南通大学神经发生重点实验室副教授刘东。该研究团队不仅包括南通大学,还包括复旦大学生命科学学院的研究员王永明。使用NgAgo后,虽然发现了NgAgo的其他特征,但没有发现基因编辑。

文章显示,在研究小组在斑马鱼细胞中使用NgAgo技术后,斑马鱼的眼睛出现了缺陷,基因编辑被怀疑。然而,测序后,发现在基因组水平或DNA水平没有编辑。此外,他们的测试发现只有基因表达发生了变化。这意味着发育缺陷的原因是基因敲除,而不是基因编辑。

什么是基因敲除,什么是基因编辑?

这从生命的流动开始。DNA是负责指导生物发展和生命功能运作的“指挥官”,但特定的生物功能是由蛋白质来执行的。因此,脱氧核糖核酸需要转录成核糖核酸,然后通过核糖核酸翻译成蛋白质。这一过程被称为基因表达,其中核糖核酸作为中介。

脱氧核糖核酸和核糖核酸的关系。照片来源:微信公众号:赛先生

如果核糖核酸被人为干扰而降低基因表达,只有一小部分基因表达能够完成,蛋白质不能正常工作,我们称这种现象为“基因敲除”。如果DNA“指挥者”被改变以改变基因序列,那么更高层次的干预将完全改变基因表达。我们称之为“基因编辑”。

韩春雨5月2日发表的论文认为,NgAgo技术可以实现“基因编辑”,而刘东等人的论文提供的结论是,NgAgo技术没有实现“基因编辑”,而是实现了“基因敲除”或“基因表达减少”。

这个研究结论意味着什么?它是支持还是反驳韩春雨发表的NgAgo论文?

澎湃新闻(www.thepaper.cn)在11月11日联系了这篇文章的作者之一王永明。他告诉澎湃新闻,他们的研究结果发现了NgAgo的另一个功能,并含蓄地说:“我们的结果不支持或反驳韩春雨教授的结果。”王永明解释说,韩春雨的论文是在哺乳动物(人类)细胞中完成的,而它们是在斑马鱼中完成的。它们属于两个系统,有不同的方法。它们是两个不同的实验。

今年6月,就在这篇论文在韩春雨发表一个月后,王永明和他的合作者开始研究NgAgo技术。经过大约一个月的实验,他们发现了NgAgo不同于“基因编辑”的特征。

“当结果出来时,毫无疑问。他在这么高水平的杂志上发表了一篇文章。我们想拿走并使用它。使用后,我们确实看到了鱼体上的“表型”,所以我们非常高兴,觉得我们可以编辑鱼的基因。然后我们将进一步研究,看看编辑后的DNA发生了什么变化。然而,检查后,DNA没有变化。然后我们测试了核糖核酸,发现核糖核酸的表达下调了。因此,基于这个结果,我们做了这篇文章。”王永明说,“从基因编辑的角度来看,这是一个假阳性。”

至于为什么NgAgo具有降低基因表达的功能,研究小组在文章中提出了一个猜想:NgAgo与靶基因结合,这阻止了基因被转录成核糖核酸,也不能被翻译成蛋白质,从而阻止了基因功能的发挥。

中国科学院动物研究所的王皓毅研究员和中国科学院上海科学院神经科学研究所的杨辉研究员在阅读了这篇文章后表示,这篇文章与他们之前的实验结论并不矛盾,并且没有检测到基因组中的位点特异性突变。然而,这篇文章提出了一个使用NgAgo技术降低基因表达的可能机制,但没有更进一步。

10月10日,包括王皓毅和杨辉在内的13名中国生物学家说出了自己的真实姓名,称在对NgAgo技术进行反复实验或验证后,他们无法支持韩春雨的结果,并呼吁相关部门启动学术调查。

王永明向澎湃新闻解释说,发表在《细胞研究》上的文章属于“信”而非“文章”,这就是他们选择为《细胞研究》而非《自然》系列期刊投稿的原因。

“因为我们当时没有产生很多结果,细胞研究杂志上有一篇文章,只需要一个数字,所需的结果相对较少。所以我们认为用这个寄更合适。如果你想在《自然》系列中发表,你需要做好几个图形(数据图)并且需要做大量的工作,所以我们认为在这个基础上更合适。”王永明说:“我们有很多数据来支持这个结果,但是当在文章中呈现时,它是一个数字,一个数字,但是它也是很多abcd的小图片。”

王永明说,他没有与韩春雨沟通,“发表文章只是想发表这个结果,而不想讨论这个结果是有效还是无效”。