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南通大學(xué):用韓春雨NgAgo有新發(fā)現(xiàn),但根本不是基因編輯

澎湃新聞見習(xí)記者 王盈穎
2016-11-12 20:49
來源:澎湃新聞
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因?yàn)镹gAgo基因編輯技術(shù)的實(shí)驗(yàn)始終無法重復(fù),河北科技大學(xué)副教授韓春雨一直處于質(zhì)疑聲中。11月11日,由中國科學(xué)院主管的英文期刊《細(xì)胞研究(Cell Research)》(影響因子:14.812)在線發(fā)表了一篇題為《基于NgAgo的fabp11a基因敲低引起的斑馬魚眼睛發(fā)育缺陷》的“致編輯信”文章。

韓春雨在國際頂級(jí)期刊《自然-生物技術(shù)》上發(fā)表關(guān)于NgAgo技術(shù)的論文并引發(fā)爭議后,這是第一篇由學(xué)術(shù)期刊發(fā)表的、關(guān)于NgAgo技術(shù)的學(xué)術(shù)性文章。

11月11日,由中國科學(xué)院主管的英文期刊《細(xì)胞研究》在線發(fā)表了一篇題為《基于NgAgo的fabp11a基因敲低引起的斑馬魚眼睛發(fā)育缺陷》的“致編輯信”文章。

據(jù)《細(xì)胞研究》發(fā)表的內(nèi)容顯示,該研究的通訊作者是南通大學(xué)神經(jīng)再生重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副教授劉東,研究團(tuán)隊(duì)人員除了來自南通大學(xué),還包括復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院研究員王永明。在使用NgAgo之后,雖然發(fā)現(xiàn)了NgAgo的其他特性,但并沒有發(fā)現(xiàn)任何基因編輯的現(xiàn)象。

該文章顯示,研究團(tuán)隊(duì)在斑馬魚的細(xì)胞中使用NgAgo技術(shù)后,斑馬魚的眼睛發(fā)育出現(xiàn)了缺陷,疑似發(fā)生了基因編輯。但是進(jìn)行測序后才發(fā)現(xiàn),基因組層面上或者說DNA層面上,沒發(fā)生任何編輯。進(jìn)一步,他們檢測發(fā)現(xiàn),只是mRNA表達(dá)量上發(fā)生了改變。這意味著引起發(fā)育缺陷的原因是基因敲低,而不是基因編輯。

什么是基因敲低,什么是基因編輯?

這要從生命體的運(yùn)轉(zhuǎn)流程說起。DNA是負(fù)責(zé)引導(dǎo)生物發(fā)育與生命機(jī)能運(yùn)作的“司令”,但具體的生物功能都由蛋白質(zhì)來執(zhí)行。所以,DNA需要先轉(zhuǎn)錄成為RNA,再通過RNA翻譯成蛋白質(zhì)。這個(gè)過程稱為基因表達(dá),其中,RNA充當(dāng)了中介的角色。

DNA與RNA之間的關(guān)系。  圖片來源   微信公眾號(hào):賽先生  

如果通過人為的方式,對(duì)RNA這個(gè)中介進(jìn)行干擾,使得基因表達(dá)降低,只能完成一小部分的基因表達(dá),讓蛋白質(zhì)無法正常工作,我們就將這一現(xiàn)象稱為“基因敲低”。如果是對(duì)DNA這個(gè)發(fā)號(hào)“司令”進(jìn)行變動(dòng),使得基因的序列發(fā)生變化,那是更高級(jí)別的干預(yù),會(huì)完全改變基因表達(dá),我們稱為“基因編輯”。

韓春雨在5月2日發(fā)表的論文認(rèn)為,NgAgo技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)“基因編輯”,而劉東等人的這篇文章提供的結(jié)論是,NgAgo技術(shù)并沒有實(shí)現(xiàn)“基因編輯”,實(shí)現(xiàn)的是“基因敲低”或者說“基因表達(dá)降低”。

這個(gè)研究結(jié)論意味著什么?是支持還是反駁了韓春雨發(fā)表的NgAgo論文?

澎湃新聞(www.loaarchitects.com.cn)11月11日聯(lián)系上文章的作者之一王永明,他告訴澎湃新聞,他們的研究結(jié)果是發(fā)現(xiàn)了NgAgo的另外一個(gè)功能,并含蓄地表示:“我們的結(jié)果并沒有支持或者反駁韓春雨教授的結(jié)果。”王永明解釋道:韓春雨的論文是在哺乳動(dòng)物(人)的細(xì)胞里做實(shí)驗(yàn),而他們是在斑馬魚里做,屬于兩個(gè)系統(tǒng),做法上也有差別,是兩個(gè)不一樣的實(shí)驗(yàn)。

今年6月,就在韓春雨發(fā)表論文后一個(gè)月,王永明和合作者就開始研究NgAgo技術(shù),在大約做了一個(gè)月時(shí)間的實(shí)驗(yàn)后,他們發(fā)現(xiàn)了NgAgo這個(gè)不同于“基因編輯”的特性。

“結(jié)果剛出來的時(shí)候還沒有質(zhì)疑聲,他在這么高水平的雜志上發(fā)表了文章,我們很想拿過來用一下,用完之后我們確實(shí)在魚身上看到了‘表型’,所以我們很高興,覺得在魚里面確實(shí)能編輯基因。然后我們就進(jìn)一步研究,想看看編輯完后DNA上有啥改變。但是一檢查發(fā)表DNA上沒有改變。然后我們又檢測了RNA,發(fā)現(xiàn)RNA的表達(dá)下調(diào)了。所以基于這個(gè)結(jié)果,我們就做了這篇文章?!蓖跤烂髡f,“從基因編輯的角度上來看,這(注:指的是通過NgAgo技術(shù)看到突變的表型)是一個(gè)假陽性?!?/u>

對(duì)于為何NgAgo有基因表達(dá)降低的功能,該研究團(tuán)隊(duì)在文章里提出猜想:NgAgo是通過結(jié)合到目標(biāo)基因上,阻止了基因轉(zhuǎn)錄成RNA,無法翻譯成蛋白,使得基因的功能發(fā)揮不出來。

中科院動(dòng)物研究所研究員王皓毅、中科院上海生科院神經(jīng)科學(xué)研究所研究員楊輝看完文章后表示,這篇文章與他們之前的實(shí)驗(yàn)結(jié)論并不矛盾,也沒有檢測到基因組的定點(diǎn)突變,但是對(duì)于使用NgAgo技術(shù)會(huì)出現(xiàn)基因表達(dá)降低這一現(xiàn)象,文章雖然對(duì)此提出了可能的機(jī)制,但沒有更深一步的探討。

10月10日,包括王皓毅、楊輝在內(nèi)的13位中國生物學(xué)家實(shí)名發(fā)聲,表示在對(duì)NgAgo技術(shù)多次進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)或驗(yàn)證后,無法支持韓春雨的結(jié)果,呼吁有關(guān)部門啟動(dòng)學(xué)術(shù)調(diào)查。

王永明向澎湃新聞解釋,這次發(fā)在《細(xì)胞研究》上的文章屬于“Letter(信)”,并非“Article(論文)”,這也是他們選擇向《細(xì)胞研究》而不是《自然》系列期刊投稿的原因。

“因?yàn)楫?dāng)時(shí)我們做出來的結(jié)果不多,所以在《Cell Research》上有那種letter性質(zhì)的文章,只需要一個(gè)figure(數(shù)據(jù)圖),需要的結(jié)果比較少。所以我們覺得發(fā)在這上面更適合。如果你要想發(fā)在《Nature》系列上的話,需要做好幾個(gè)figure(數(shù)據(jù)圖),需要大量的工作,所以我們覺得投在這上面比較合適一點(diǎn)。”王永明說:“我們有很多數(shù)據(jù)來支持這個(gè)結(jié)果,但是呈現(xiàn)在文章上的時(shí)候就一個(gè)figure,一個(gè)圖,但也是分abcd很多小的圖片?!?/p>

王永明表示,自己沒有和韓春雨交流過,“發(fā)表文章只想發(fā)表這個(gè)結(jié)果,不想討論這個(gè)結(jié)果有效還是無效”。

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