DNA介導(dǎo)的基因編輯工具

根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，及引物設(shè)計原理，Oligo DNA?理論上也可以用于引導(dǎo)核酸內(nèi)切酶靶向切割雙鏈?DNA。類似于?ZFN?和?TALEN，可用?Oligo DNA?替代其?DNA?結(jié)合結(jié)構(gòu)域，關(guān)鍵是需要找到?Oligo DNA?與切割結(jié)構(gòu)域?FoKI?的合適連接方式。或者是尋找類似于?Cas9?的天然蛋白，本身具備核酸內(nèi)切酶功能，同時能結(jié)合一定長度的引導(dǎo)?Oligo DNA。由于?DNA?本身有更好的穩(wěn)定性，Oligo DNA?制備成本低，可以簡化基因編輯的操作程序，Oligo DNA?引導(dǎo)的基因編輯工具有其他編輯工具不可比擬的優(yōu)點，值得深入研究開發(fā)。特別是當(dāng)前主流基因編輯工具全為國外專利，對今后國內(nèi)基因編輯相關(guān)產(chǎn)品的上市不利，具備自主知識產(chǎn)權(quán)的基因編輯技術(shù)亟待開發(fā)。

2016?年?9?月，Genome Biology?刊登了我國南京大學(xué)研究團(tuán)隊研發(fā)的新型基因編輯工具：結(jié)構(gòu)引導(dǎo)的核酸內(nèi)切酶（structure-guided endonuclease，SGN）。SGN?是典型的?Oligo DNA?引導(dǎo)基因編輯工具，本質(zhì)上也是重組核酸酶的設(shè)計與應(yīng)用。其?N?端是能識別?DNA 3′?末端翹翼（3′?flap）的核酸內(nèi)切酶（flap endonuclease-1，F(xiàn)EN-1），C?端則是?FoKI?核酸內(nèi)切酶的?DNA?切割結(jié)構(gòu)域（Fn1）。SGN?通過識別引導(dǎo)?DNA（guide DNA，gDNA）與特點靶點結(jié)合產(chǎn)生的?3′?flap?進(jìn)行定位切割。不同于?CRISPR/Cas9?及其系列衍生技術(shù)，SGN?沒有?PAM?限制，理論上可以靶向任何序列。實驗結(jié)果顯示?SGN?的切割活性不依賴于靶點的序列，其可用于斑馬魚基因編輯但是效率尚有很大的提升空間。SGN?作為我國科學(xué)家的原創(chuàng)性研究結(jié)果，其優(yōu)點無疑顯著，如：gDNA?非常容易獲得并且可根據(jù)需要精確控制其用量；可以通過調(diào)整?gDNA?的長度將錯配的可能降到最低等。

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