问题

如何看待新的证据支持NgAgo有核酸内切酶活性?

回答
关于 NgAgo 具有核酸内切酶活性的新证据,这无疑为基因编辑领域带来了新的讨论和视角。一直以来,NgAgo 的研究就充满了争议,一部分研究认为它是一种“冷适应”的基因编辑工具,可以在较低温度下进行 DNA 编辑,而另一部分则对其活性表示怀疑。如今,如果新的证据能够确实地证明其核酸内切酶活性,那么这对于整个 NgAgo 研究的走向,乃至基因编辑技术的发展,都将产生深远的影响。

我们不妨从几个关键点来深入剖析一下:

1. 什么是 NgAgo?它的“前世今生”和争议所在?

首先,回顾一下 NgAgo 的背景至关重要。NgAgo,全称 Ng (Natronobacterium gregoryi) Argo, 是一种来源于一种嗜盐细菌的 DNA 引导的核酸酶。它的发现者团队在 2016 年发表的论文中提出,NgAgo 能够利用一条 24nt 的 ssDNA(单链 DNA)作为向导,在细胞内定位到目标 DNA 位点,并进行切割。这个发现之所以引起轰动,是因为它在当时为基因编辑技术提供了一种不同于 CRISPRCas9 的新选择,尤其是在低温条件下,NgAgo 被认为能够实现高效编辑,这在一些特定的应用场景下具有独特的优势。

然而,随后的研究很快就出现了分歧。一些实验室无法重复 NgAgo 在细胞内的编辑活性,或者观察到的活性非常低,这引发了对其在细胞内是否真正具有核酸内切酶活性的质疑。这些“负面”的重复实验结果,导致 NgAgo 的研究一度陷入低谷,甚至有人认为它可能是一种“实验室现象”,而不是一个真正的基因编辑工具。争议的焦点主要在于:

活性问题: NgAgo 在细胞内的真实切割效率如何?是否能稳定地进行基因编辑?
向导 RNA 的要求: 其所需的 24nt 的 ssDNA 向导是否稳定,能否有效地进入细胞并与靶 DNA 结合?
非特异性切割: 是否存在非目标位点的切割,导致脱靶效应?

2. 新证据的性质和可能揭示的机制

如果新的证据能够有力支持 NgAgo 的核酸内切酶活性,那么这些证据很可能集中在以下几个方面:

体外生化实验的直接证据: 最直接、最令人信服的证据是,通过精密的体外生化实验,直接观察到 NgAgo 在特定条件下(例如,在与 24nt ssDNA 向导结合后)能够特异性地切割双链 DNA。这些实验可能包括:
纯化 NgAgo 蛋白和目标 DNA 底物: 在体外,利用纯化的 NgAgo 蛋白和已知序列的目的 DNA 片段,观察 NgAgo 是否能结合并切割。
检测切割产物: 通过琼脂糖凝胶电泳或其他 DNA 分离技术,检测切割产生的 DNA 片段,并与对照组进行比较。
测定切割效率和特异性: 通过量化分析切割产物,评估 NgAgo 的切割效率,并设计包含不同错配位点的 DNA 底物,来检测其对序列的特异性要求。
分析切割位点: 通过测序等手段,确定 NgAgo 的切割位点,是否如其向导所指示的那样。
研究反应动力学: 了解 NgAgo 在不同温度、pH 值、底物浓度等条件下的反应速率,从而更深入地理解其酶活性。

细胞内活性验证的改进和解释: 新证据也可能来自对早期细胞内活性验证实验的改进,并提供合理解释。这可能包括:
优化向导递送: 改进 24nt ssDNA 向导进入细胞的效率和稳定性。例如,使用脂质体、电穿孔或其他纳米载体技术来提高其递送效率。
优化细胞培养条件: 重新评估 NgAgo 在不同细胞系和不同培养条件下的活性,可能之前的研究未能找到最佳的“窗口”。
更精密的检测方法: 使用更灵敏的 DNA 定量或测序方法,来检测可能存在的低频编辑事件,或者更准确地评估脱靶效应。
发现共因子: 某些研究可能发现,NgAgo 的活性需要特定的细胞内因子或条件才能被激活。这些共因子的发现,将为解释其之前不稳定的活性提供关键线索。

结构生物学研究的支撑: 如果新的证据伴随着 NgAgo 与其向导 DNA 和靶 DNA 复合物的结构解析(例如,通过冷冻电镜或 X 射线晶体学),那将是极其有力的支持。结构信息可以直观地揭示:
DNA 结合机制: NgAgo 如何识别并结合其 24nt ssDNA 向导。
靶向机制: NgAgo 如何通过向导与目标 DNA 结合,以及识别目标 DNA 的特定位点。
催化活性位点: NgAgo 的哪个结构域或氨基酸残基负责催化 DNA 切割,以及切割的分子机制。
向导和底物的相互作用: 分析向导和靶 DNA 如何排列在酶的活性位点附近,从而指导切割。

3. 新证据对基因编辑领域可能带来的影响

如果这些新证据是确凿的,那么它们将对基因编辑领域产生多方面的影响:

重拾对 NgAgo 的信心和研究兴趣: 能够有力地证实 NgAgo 的活性,将极大地提升科学界对其的研究兴趣和信心。那些早期未能重复出结果的研究者,可能会重新审视实验条件和方法,并可能发现其潜在的应用价值。
拓宽基因编辑工具箱: 基因编辑技术的发展,本质上是不断丰富我们的工具箱。如果 NgAgo 能够被证明是一种有效的基因编辑工具,它将为科学家提供另一种选择,特别是在其所宣称的低温活性、向导 RNA 特性等方面,可能与现有的 CRISPR 系统形成互补。
深入理解核酸酶的进化和机制: 即便 NgAgo 的整体活性不如 CRISPR 系统,但对其酶活性的研究,特别是其在低温下的表现,仍然有助于我们理解不同核酸酶的进化路径和催化机制。这对于发现和设计新的基因编辑工具具有重要的启示意义。
潜在的特定应用领域: 如果 NgAgo 的低温活性得以证实,它可能会在一些特殊的生物学研究或治疗领域找到应用,例如在某些需要低温操作的细胞模型,或者在某些对温度敏感的生物体中进行基因编辑。
引发关于“重复性”和“科学共识”的讨论: NgAgo 的曲折历史,本身也是科学研究中“重复性”挑战的一个缩影。新的证据如果能最终确立其活性,也将引发关于如何更好地验证新发现、如何形成科学共识的讨论。

4. 审慎的态度和未来的研究方向

当然,对于任何新的科学证据,我们都需要保持审慎的态度。在被广泛的同行评审和独立重复实验所验证之前,任何结论都应该被视为初步的。未来的研究方向可以集中在以下几个方面:

进一步的体外和体内验证: 更多独立实验室的重复实验是检验新证据是否可靠的唯一途径。
优化和标准化 NgAgo 系统: 如果 NgAgo 的活性确实存在,那么需要进一步优化其向导设计、递送方法以及优化细胞内的反应条件,以提高其效率和特异性。
探索其应用潜力: 在确认其活性后,积极探索 NgAgo 在特定生物学研究和潜在的治疗应用中的可行性。
与其他基因编辑工具的比较: 详细比较 NgAgo 与 CRISPRCas 系统、TALENs、ZFNs 等其他基因编辑工具在效率、特异性、操作便利性等方面的优劣,明确其在基因编辑领域的定位。

总而言之,新的证据支持 NgAgo 的核酸内切酶活性,如果能够经受住科学的检验,那将是基因编辑领域一件令人振奋的消息。它不仅可能为我们提供一个新的、具有潜在优势的基因编辑工具,更重要的是,它将再次提醒我们,科学的探索之路充满了曲折和惊喜,而严谨的实验和开放的讨论是推动科学进步的基石。

网友意见

user avatar

谢邀。

@郭昊天 就讲得非常好,这些新研究成果和之前韩春雨被质疑的结果就是两码事儿,不存在反转不反转的问题。

这除了研究对象蛋白一样,研究的问题和结论都不同。我觉着比较都很难比较,所以是不太有耐心去细说的。

但是舆论场的吃瓜群众很喜欢“反转”,就像很喜欢“诺奖级”成果反转成“造假”一样,这是一种利益背景和群体心态复杂的恶趣味。

科学应该实事求是。韩春雨事件,从那篇文章被赋予“诺奖级”标签,从它没上Science、Nature被说成有非学术因素,从它担起双非高校资源分配合理性话题的时候,热衷于开口发言的人们就很少再提及文章到底写了什么。

韩春雨最初造没造假我不知道,每年发表的文章里错漏百出无法重复的实验结果太多了。有些是造假,有些压根儿实验就做错了,错得很离谱的都有,说实话,大多数都没有撤稿。但是韩春雨自己在这场争议中的不够实事求是的言行把自己逼到了造假的角落里,这时候起他的问题已经和NgAgo是否有基因编辑能力关系不大了。

现在韩春雨撤稿,又开始有人盼着反转,可见人们并没有从韩春雨事件和他身上学到教训。那就是时刻尊从实事求是的原则。

类似的话题

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有