韩春雨发表基因编辑新论文,发明基于CRISPR的RNA追踪成像系统
p style=" text-align: center text-indent: 0em " br/ /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 539px height: 129px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/5a25c1ea-763d-4ca1-892d-bdc8759308d6.jpg" title=" 001.jpg" alt=" 001.jpg" width=" 539" height=" 129" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-align: justify text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 近日, /span span style=" text-align: justify text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(0, 112, 192) " strong 韩春雨 /strong /span span style=" text-align: justify text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 在预印本网站BioRxiv发表了一篇关于基因编辑的新论文: /span span style=" text-align: justify text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(0, 112, 192) " Background free tracking of single RNA in living cells using catalytically inactive CasE. /span span style=" text-align: justify text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 该研究开发了一种 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 新型的活细胞RNA追踪成像工具 /strong /span ——VN-dCasE-VC,效果和可用性更强。 /span span style=" text-align: justify text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 该论文署名单位为 /span span style=" text-align: justify text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(192, 0, 0) " strong 河北科技大学基因编辑研究中心 /strong /span span style=" text-align: justify text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " ,通讯作者为 /span span style=" text-align: justify text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(0, 112, 192) " strong 韩春雨 /strong /span span style=" text-align: justify text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " ,第一作者为高峰。 /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" font-size: 18px " strong span style=" background-color: rgb(255, 192, 0) " 前情回顾 /span /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2016年5月2日, strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 韩春雨 /span /strong (河北科技大学)作为通讯作者在国际顶级学术期刊& nbsp i strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " Nature Biotechnology& nbsp /span /strong /i 杂志发表了题为: span style=" color: rgb(0, 112, 192) " DNA-guided genome editing using the& nbsp Natronobacterium gregoryi& nbsp Argonaute /span (使用NgAgo进行DNA引导的基因组编辑)的研究论文。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 该研究称NgAgo对真核生物(包括人)具有基因编辑能力。该研究成功很快在世界范围内爆火,韩春雨老师此前籍籍无名,几乎一夜之间成为 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 学术界网红 /strong /span , strong 被赞誉为“在三流学校取得世界一流原创成果,打破国际基因编辑技术垄断” /strong 。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 该论文通讯作者为 strong 韩春雨 /strong ,第一作者为 strong 高峰 /strong ,浙江大学教授 strong 沈啸 /strong 为共同通讯作者,但在后续修改版本中,沈啸从作者名单中去除了。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/1d7198cb-15f6-4265-a96d-c3c0ceef7256.jpg" title=" 003.jpg" alt=" 003.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2016年8月,河北科技大学成立基因编辑研究中心,计划投入资金逾2亿元。但NgAgo的研究成果引发广泛质疑,2017年8月3日,韩春雨撤回该论文。2018年8月31日,河北科技大学取消了韩春雨所获得的荣誉称号,终止了韩春雨团队承担的科研项目并收回了科研经费,收回了韩春雨团队所获校科研绩效奖励。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2019年4月4日, strong 预印本网站BioRxiv /strong 刊登了一篇来自美国普渡大学研究人员的研究论文,表明NgAgo通过核酸内切酶活性介导增强大肠杆菌的同源重组。BioWorld第一时间解读并报道了该论文,该研究表明NgAgo可以编辑原核生物, strong 但不能编辑真核生物基因组 /strong 。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" background-color: rgb(255, 192, 0) font-size: 18px " strong 韩春雨最新论文的解读 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong CasE /strong /span 是Ⅰ-E型 CRISPR复合物的核心成分,它通过结合特定的茎环区域单独处理pre-crRNA,称之为& nbsp CasE& nbsp Binding& nbsp S,简称为CBS。CasE保守His20参与催化活性,ΔHis26-TtCse3突变的CasE(dCasE)则失去了催化活性,但仍然与其靶标紧密结合。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在该研究中,通过将 split 荧光与dCasE的N端和C-末端(ΔHis20)融合,构建了活体RNA跟踪工具 strong VN-dCasE-VC /strong 。该系统 strong 仅在存在靶RNA时才发出荧光 /strong ,从而增强信噪比。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在活细胞中进行可视化的RNA追踪,不需要特定的亚细胞分布。CasE-GFP和dCasE-GFP在HEK293T细胞中的高水平表达和均匀分布表明CasE和dCasE适合于活细胞中的RNA操作。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/5a32b8b8-cb7f-4f68-b545-ac6c0e7ffefc.jpg" title=" 004.jpg" alt=" 004.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 为了测试CasE在哺乳动物细胞中表达时是否具有强活性,作者构建了“关闭”报告基因质粒CBS-GFP-N1。它由5& #39 -UTR中的GFP mRNA和CasE结合位点(CBS)组成。当CasE被引入系统时,GFP表达水平急剧下降。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 为了进一步测试CasE活性,作者还构建了“开启”报告基因质粒RED-16× CBS-Lin28-C1,其中CBS插入RED单体基因的3& #39 -UTR区和Lin28的上游。Lin28是RNA核保留信号,在其3& #39 -UTR中具有lin28信号的RED单体mRNA几乎不能翻译成蛋白质。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " CBS-CasE依赖限制性切断lin28信号并从核释放靶mRNA用于翻译(图1E和图1F)。这些表明 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong CasE可以结合并切割哺乳动物细胞中的CBS /strong /span 。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/65dbbb00-6838-4c46-88b7-0c08579f6560.jpg" title=" 005.jpg" alt=" 005.jpg" / /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/66dae72a-22e0-4fc7-bb38-3d961ac5fa54.jpg" title=" 006.jpg" alt=" 006.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 为了将dCasE-CBS相互作用设计到RNA追踪系统中,作者通过将split-FP5-7与dCasE蛋白结合。发现一个版本,即 strong VN-dCasE-VC很难发出荧光 /strong ,这可能是由于不正确的折叠或不稳定的状态,但是当与靶RNA(CBS)结合时,可以在荧光显微镜下 strong 清楚地捕获荧光信号 /strong ,即使VN-dCasE-VC表达质粒的转染剂量非常低。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/33ab0f91-a006-4117-aef5-1910e1e73918.jpg" title=" 007.jpg" alt=" 007.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 接下来作者使用VN-dCasE-VC系统追踪哺乳动物细胞中过表达的β-肌动蛋白(β-Actin)的mRNA,VN-dCasE-VC系统在细胞质中显示出强荧光。此外还观察到,向靶mRNA添加更多CBS可改善信号,荧光追踪更清晰,因此,可以通过增加CBS的数量来检测低丰度的mRNA。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/b961c813-1b79-4db1-b1af-dadd33479a47.jpg" title=" 008.jpg" alt=" 008.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 总的来说, span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 韩春雨团队发明了一种新的RNA追踪工具 /strong /span ,将其命名为VN-dCasE-VC。该系统能够追踪活细胞中没有背景的特定RNA,通过荧光将其可视化。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 目前已有两种活细胞RNA追踪成像工具,一种是MS2,一种是Cas13a,韩春雨团队开发的dCasE系统,成像效果由于MS2,而且, strong dCasE蛋白的分子量为22kDa,远小于Cas13a的130kDa,dCasE的小分子量更容易递送至细胞内 /strong ,因此更适合用于活细胞的RNA追踪。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 需要 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 特别说明 /strong /span 的是,该研究目前发表于预印本网站,尚未经过同行评议。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/d53fe940-6d1c-417b-a3f7-1390d202d333.jpg" title=" 009.jpg" alt=" 009.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" text-indent: 2em " 通讯作者:韩春雨 /span br/ /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/561d4533-8ca4-4bb2-9f4d-cdab0f6120d7.jpg" title=" 010.jpg" alt=" 010.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " 第一作者:高峰 /p