這是自韓春雨之后,中國研究人員發表的有關NgAgo基因技術的第二篇學術論文。劉東在接受科技日報記者獨家專訪時表示,從學術角度確實無法評價,“我們用不同的系統,也沒有重復他(韓春雨)的實驗,僅僅是都用了NgAgo這樣一個蛋白質而已,無法做任何關聯和討論。”
▲劉東,2011年獲德國馬克斯-德爾布呂克分子醫學中心/柏林自由大學自然科學博士學位。2012年8月起任南通大學神經再生重點實驗室副教授,2013年起擔任碩士研究生導師。中國解剖學會再生醫學專業委員會委員,江蘇省發育與細胞學會理事。
“我們采用NgAgo技術,并不是要進行重復或驗證,僅僅是把它當作一種工具,建立基因敲除斑馬魚模型。”11月13日,記者聯系到南通大學神經再生重點實驗室副教授劉東,他電話另一端強調著這句話。
在11日出版的新一期《自然》雜志子刊《細胞研究》上,劉東以通訊作者身份發表論文,報告了將NgAgo基因技術用于斑馬魚的研究結果。當天晚上,消息就傳遍國內各大學術圈,“第二天早上起來一看,我的手機都快被各種消息擠爆了。”
一篇論文為何引起這么大的反響?圈內人士告訴記者,雖然是發表在《自然》雜志子刊上,但這樣的轟動效應還是從來沒有過的,原因只有一個,劉東采用了廣受學術界質疑的NgAgo基因技術。這是自韓春雨之后,中國研究人員發表的有關NgAgo基因技術的第二篇學術論文。
▲今年5月,河北科技大學韓春雨團隊在《自然》雜志子刊《自然?生物技術》上首次發表關于NgAgo基因技術的論文,全球為之轟動。但隨后,多名國內外學者公開表示無法重復論文中描述的實驗,從而引發爭議。
“各路媒體,甚至還有許多國外雜志找到我,讓我發表對韓春雨和NgAgo技術的評價,這真是讓我們很苦惱的問題。”劉東說,客觀地來看,從學術角度確實無法評價,“我們用不同的系統,也沒有重復他的實驗,僅僅是都用了NgAgo這樣一個蛋白質而已,無法做任何關聯和討論。”
劉東告訴科技日報記者,他主要從事的是血管新生方面的研究,“利用多種遺傳操作技術建立轉基因和基因敲除斑馬魚模型”在實驗室主頁關于他本人的研究領域介紹中排第三,也就是說,這只是他的一項“副業”——利用這些模型來研究血管新生。
在此次發表的論文中,劉東敲低的基因是fabp11a,并因此導致斑馬魚眼部發育缺陷,“這與血管新生沒有直接的聯系”,他直截了當地告訴記者。
但是在實驗之初,劉東確實是想利用NgAgo技術進行基因敲除,而不是敲低。敲除和敲低盡管只有一字之差,但卻是完全不同的兩個學術概念。
基因敲除是去除不想要的基因,使目標基因永久性的表達沉默。而基因敲低則保留目標基因,只是阻斷目標基因的表達,但在下一代生物體內依然能夠進行基因表達。敲除是基因編輯的功能之一,而敲低不是。
在5月份開始的實驗中,劉東想要完成的基因敲除沒有實現,但是卻意外收獲基因敲低這一結果。為了確保實驗結果的準確性,整個實驗持續了5個多月,直到投稿時實驗仍然在持續。
他們發現,NgAgo 的存在,使 30% 的斑馬魚胚胎在發育后出現了眼部畸形,但這不是基因編輯的結果。測序發現,fabp11a的基因沒有發生任何變化,反倒是 fabp11a mRNA 的相對表達量下降了約50%。fabp11a 沒有被編輯,但被敲低了。
NgAgo 對 fabp11amRNA 表達的下調只是一個意外嗎?為了驗證這一點,研究人員又對斑馬魚中的其它四個基因進行的測試。結果發現,NgAgo都能實現敲低作用。因此,他們得出結論:NgAgo 的敲低作用是具有普遍性的。
“從實驗中看,NgAgo的基因敲低效率(比傳統方法)更高。”劉東說,不過他也補充說,這一觀點并不是很嚴謹,畢竟測試的基因數量很少,方法也不是很系統。
盡管如此,劉東還是很肯定地表示,沒有在NgAgo中重復出基因編輯功能。“我們認為 gDNA/NgAgo 為斑馬魚中的基因敲低提供了一種替代方案。”在論文中,劉東和他的伙伴們這樣寫到。
對于未來會不會繼續在實驗中研究觀察NgAgo技術,劉東說:“這不是我的主要研究方向和興趣,是否進一步研究還不確定。”
科普小貼士
為科研獻身的斑馬魚是什么?
斑馬魚原產于南亞,是一種常見的熱帶觀賞魚,因其體側具有斑馬一樣暗藍與銀色相間的紋條而得名。斑馬魚個體小,易于飼養,成年體長 4-5cm。可在有限空間里大量養殖,滿足樣本需求量大的研究。
之所以選擇斑馬魚作為人類疾病動物模型,是因為斑馬魚在基因水平上 87%與人類同源,早期發育與人類極為相似,已成為研究相關疾病基因的最佳模式生物。目前,斑馬魚模式生物的使用正逐漸拓展和深入生命體的多種系統的發育、功能和疾病的研究中,例如神經退行性疾病、心血管疾病、免疫系統疾病等,并已用于小分子化合物的規模新藥篩選。因此,斑馬魚作為最有前途且最廉價的模式生物而被廣泛的應用。
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