內(nèi)切酶經(jīng)過改造可以成為強(qiáng)大的DNA編輯工具，比如ZFN、TALEN、風(fēng)頭正勁的CRISPR–Cas系統(tǒng)和引起爭議的NgAgo技術(shù)。不過這些技術(shù)都是通過序列識(shí)別來實(shí)現(xiàn)靶向切割的，會(huì)受到序列偏好的限制。

南京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)九月十五日在Genome Biology雜志上發(fā)表了一項(xiàng)突破性成果。他們開發(fā)了結(jié)構(gòu)引導(dǎo)的DNA編輯新技術(shù)，不再受到靶序列的限制。這篇文章的通訊作者是南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬金陵醫(yī)院的周國華（Guohua Zhou）研究員、南京大學(xué)模式動(dòng)物研究所的趙慶順（Qingshun Zhao）教授和朱敏生（Minsheng Zhu）教授。

FEN1（flap endonuclease-1）是一種識(shí)別3’ flap結(jié)構(gòu)的內(nèi)切酶。研究人員將FEN1與Fn1（Fok I）的剪切結(jié)構(gòu)域結(jié)合起來，制造了結(jié)構(gòu)引導(dǎo)的DNA編輯工具——SGN。SGN（structure-guided endonuclease）能夠識(shí)別靶序列與向?qū)?/span>DNA（gDNA）形成的3’ flap結(jié)構(gòu)，通過Fn1二聚化對(duì)靶序列進(jìn)行切割。研究顯示，一對(duì)gDNA可以引導(dǎo)SGN在斑馬魚胚胎的基因組中正確切割報(bào)告基因和內(nèi)源基因。這項(xiàng)研究指出，SGN能特異性識(shí)別和捕獲目標(biāo)，準(zhǔn)確切割任何DNA序列。

CRISPR–Cas原本是細(xì)菌抵御病毒的重要武器，現(xiàn)在它已經(jīng)成為了基因組編輯的強(qiáng)大工具。CRISPR–Cas不僅操作簡便，而且還有著很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，被廣泛應(yīng)用到各種生物中，催生了大量的研究成果。CRISPR激活（CRISPRa）和CRISPR抑制（CRISPRi）特別適合分析非編碼RNA的具體功能。前不久，The Scientist雜志聯(lián)合CRISPR的開發(fā)者和使用者共同編寫了使用CRISPRa和CRISPRi的入門指南，幫助研究者們更好的研究和調(diào)節(jié)基因組的編碼和非編碼區(qū)域。

Molecular Cell雜志此前曾推出技術(shù)特刊，介紹了生物學(xué)領(lǐng)域近年來出現(xiàn)的新興技術(shù)。其中一篇文章對(duì)RNAi、TALEN和CRISPR這三大基因組編輯工具的核心技術(shù)進(jìn)行了全面比較，并且為基因功能研究提供了一份實(shí)用指南。研究者們可以根據(jù)自己的需要，簡單直觀的找到最適合自己的技術(shù)。

今年五月，河北科技大學(xué)的生物學(xué)家韓春雨（Chunyu Han）在Nature Biotechnology雜志上發(fā)布了一種可以替代CRISPR–Cas的基因組編輯技術(shù)，NgAgo。他的研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)，NgAgo酶可以實(shí)現(xiàn)DNA引導(dǎo)的哺乳動(dòng)物基因組編輯。這項(xiàng)成果一經(jīng)發(fā)表就引起了國內(nèi)外的強(qiáng)烈關(guān)注，至今爭議不斷。