韓春雨NgAgo實(shí)驗結果爭議能否逆轉：先看這四個(gè)問(wèn)題

　　過(guò)去的幾周，河北科技大學(xué)副教授韓春雨再一次成為生物學(xué)術(shù)圈的熱點(diǎn)。

　　先是韓春雨提交新數據(編注：非原始數據)，1月19日午間《自然-生物技術(shù)》發(fā)表聲明將進(jìn)行調查研究后再做下一步?jīng)Q定。緊接著(zhù)，當天下午河北科技大學(xué)宣布和諾維信公司就NgAgo簽署合作協(xié)議，諾維信稱(chēng)探索NgAgo在生產(chǎn)酶的微生物表達系統中的作用。學(xué)術(shù)圈內，1月20日，韓國基礎科學(xué)研究所基因編輯中心金鎮洙(Jin-Soo Kim)團隊在預印本網(wǎng)站上發(fā)表NgAgo新論文，稱(chēng)NgAgo不能切割DNA，只能切割RNA。

　　有讀者提出問(wèn)題：密集的新聞動(dòng)態(tài)背后，圍繞韓春雨NgAgo論文展開(kāi)的爭議是否出現了“逆轉”?

　　在做出判斷之前，有4個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題需要厘清，筆者梳理如下：

　　焦點(diǎn)1：對韓春雨NgAgo論文的質(zhì)疑是什么?

　　2016年5月2日，韓春雨課題組在《自然-生物技術(shù)》上發(fā)表NgAgo技術(shù)的論文。自去年7月起，關(guān)于NgAgo實(shí)驗無(wú)法重復的質(zhì)疑聲漸起，并隨著(zhù)前后發(fā)表在《蛋白質(zhì)與細胞》、《自然-生物技術(shù)》的質(zhì)疑性評論文章而達到高潮。直至今日，“實(shí)驗無(wú)法重復”仍然橫亙在NgAgo成為“基因剪刀”的路上。

　　針對NgAgo技術(shù)的質(zhì)疑是限于特定范圍的，劃定范圍邊界的是韓春雨發(fā)表的NgAgo論文。在論文中，韓春雨報告稱(chēng)，他在哺乳細胞系統中使用NgAgo技術(shù)，以DNA為向導，對DNA雙鏈進(jìn)行了高效的切割?！安溉榧毎?、“高效”、“切割DNA”，這都是韓春雨的NgAgo論文必不可少的關(guān)鍵詞。沒(méi)有這些關(guān)鍵詞，NgAgo難以登上具有40多個(gè)影響因子的國際期刊《自然-生物技術(shù)》，沒(méi)有這些關(guān)鍵詞，NgAgo也不會(huì )引來(lái)全球實(shí)驗室對它的爭相試驗。

　　之所以這么說(shuō)，是因為Ago蛋白酶具有基因編輯的潛力早在2014年便被荷蘭科學(xué)家約翰·范德歐斯特(John van der Oost)所證實(shí)，只不過(guò)Ago家族的酶大多需要在60攝氏度以上的環(huán)境中有活性，這意味著(zhù)在哺乳細胞中沒(méi)有實(shí)用性，無(wú)法為人類(lèi)所用。再者，第三代基因編輯技術(shù)CRISPR在實(shí)驗室的表現良好，如果一項技術(shù)不如CRISPR高效，這項技術(shù)也無(wú)法帶來(lái)突破。

　　總結：對韓春雨NgAgo論文的質(zhì)疑，是按照論文中的實(shí)驗操作，無(wú)法實(shí)現在哺乳細胞中高效的基因編輯。

　　焦點(diǎn)2：基因敲低、RNA干擾，NgAgo的這些新發(fā)現和韓春雨論文的關(guān)系是什么?

　　對NgAgo蛋白酶的研究，沒(méi)有因為對韓春雨論文的可重復性質(zhì)疑而終止。除基因編輯功能之外，國內外學(xué)者也在探究NgAgo的新特性。

　　如果將這些新特性作為韓春雨NgAgo論文的延伸，并不恰當。不管是南通大學(xué)和復旦大學(xué)發(fā)現NgAgo會(huì )使斑馬魚(yú)的特定基因敲低，還是韓國基礎科學(xué)研究所基因編輯中心金鎮洙發(fā)現NgAgo能切割RNA，他們都基于一個(gè)前提——否定了NgAgo能進(jìn)行基因編輯，而這正是韓春雨在論文中的核心。

　　值得一提的是，在此前的媒體報道中，韓春雨否定了其論文結果是假陽(yáng)性的可能。在論文中，他也貼出了聲稱(chēng)NgAgo實(shí)現基因編輯的實(shí)驗結果圖，并稱(chēng)在40多個(gè)基因位點(diǎn)上實(shí)現編輯。

　　基因編輯與基因敲低、RNA干擾看似接近，實(shí)則有著(zhù)本質(zhì)的區別。

　　從作用對象來(lái)說(shuō)，基因編輯是對DNA“下手”，基因敲低、RNA干擾的目標物則是RNA。DNA是負責引導生物發(fā)育與生命機能運作的“司令”，但具體的生物功能都由蛋白質(zhì)來(lái)執行。所以，DNA需要先轉錄成為RNA，再通過(guò)RNA翻譯成蛋白質(zhì)。這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為基因表達，其中，RNA充當了中介的角色。

　　從作用效果來(lái)說(shuō)，基因編輯從“質(zhì)”上讓基因無(wú)法表達，完全改變基因的表達;而基因敲低、RNA干擾則只是從“量”上讓基因減少表達。

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

　　總結：與其說(shuō)國內外學(xué)者的兩項研究為韓春雨的NgAgo論文背書(shū)，還不如說(shuō)這兩項新研究是探索韓春雨NgAgo實(shí)驗無(wú)法重復的原因，進(jìn)一步揭示NgAgo無(wú)法進(jìn)行基因編輯的機制。

　　焦點(diǎn)3：Ago蛋白酶能切割RNA是首次發(fā)現嗎?

　　金鎮洙在預印本網(wǎng)站BioRxiv上發(fā)表NgAgo的最新論文，在否定NgAgo可作為基因編輯工具的同時(shí)，認為它在RNA干擾或者基因沉默(PTGS)上是有發(fā)展潛力的工具。因此，據《自然》雜志報道，金鎮洙已經(jīng)提交了通過(guò)NgAgo來(lái)進(jìn)行基因沉默的專(zhuān)利。

　　事實(shí)上，Ago家族的蛋白質(zhì)可以用于RNA干擾并不是學(xué)術(shù)界新鮮事。在2005年和2016年，Ago家族中的AaAgo和MpAgo前后被發(fā)現能以DNA為向導，切割RNA。NgAgo便是Ago家族成員之一。

　　總結：Ago家族的蛋白質(zhì)可以切割RNA并不新。

　　焦點(diǎn)4：與諾維信的合作是為韓春雨NgAgo實(shí)驗的可重復性背書(shū)嗎?

　　諾維信是工業(yè)酶制劑和微生物制劑的跨國龍頭企業(yè)，它在商業(yè)領(lǐng)域的地位讓這場(chǎng)合作變得引人注目。

　　但在核心的可重復性問(wèn)題上，不管是河北科技大學(xué)還是諾維信，在對外的消息中都避而不提。

　　同時(shí)，值得注意的是，雙方的合作內容也與韓春雨論文中NgAgo的功能無(wú)關(guān)。

　　河北科技大學(xué)說(shuō)NgAgo在“真菌表達系統中已經(jīng)展現出潛力”，諾維信聲明稱(chēng)想要探索NgAgo在“生產(chǎn)酶的微生物表達系統”上的可能。但兩者和韓春雨論文中所稱(chēng)“NgAgo在哺乳細胞中進(jìn)行高效地基因編輯”是不同的概念。

　　根據諾維信2015年財報，家居護理占其33%的銷(xiāo)售比重，技術(shù)級酶及生物醫藥僅占7%。

　　有人猜測，諾維信以工業(yè)酶為專(zhuān)長(cháng)，此番合作是為探索如何生產(chǎn)純化的NgAgo蛋白酶。澳大利亞大學(xué)約翰?克汀醫學(xué)研究中心的基因學(xué)家加埃唐?布爾焦(Gaetan Burgio)在接受《自然》采訪(fǎng)時(shí)提到，諾維信有一項用于基因沉默的RNA干擾技術(shù)，布爾焦推測諾維信與河北科技大學(xué)基因編輯技術(shù)研究中心可能是找到了一種更有效的方法來(lái)沉默基因。但依然，基因沉默和基因編輯是完全不同的兩碼事。