韓春雨NgAgo實(shí)驗(yàn)結(jié)果爭(zhēng)議能否逆轉(zhuǎn)：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(shù)據(jù)(編注：非原始數(shù)據(jù))，1月19日午間《自然-生物技術(shù)》發(fā)表聲明將進(jìn)行調(diào)查研究后再做下一步?jīng)Q定。緊接著，當(dāng)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，諾維信稱探索NgAgo在生產(chǎn)酶的微生物表達(dá)系統(tǒng)中的作用。學(xué)術(shù)圈內(nèi)，1月20日，韓國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究所基因編輯中心金鎮(zhèn)洙(Jin-Soo Kim)團(tuán)隊(duì)在預(yù)印本網(wǎng)站上發(fā)表NgAgo新論文，稱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(zhēng)議是否出現(xiàn)了“逆轉(zhuǎn)”?

　　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(duì)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(yàn)無(wú)法重復(fù)的質(zhì)疑聲漸起，并隨著前后發(fā)表在《蛋白質(zhì)與細(xì)胞》、《自然-生物技術(shù)》的質(zhì)疑性評(píng)論文章而達(dá)到高潮。直至今日，“實(shí)驗(yàn)無(wú)法重復(fù)”仍然橫亙?cè)贜gAgo成為“基因剪刀”的路上。

　　針對(duì)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(bào)告稱，他在哺乳細(xì)胞系統(tǒng)中使用NgAgo技術(shù)，以DNA為向?qū)В瑢?duì)DNA雙鏈進(jìn)行了高效的切割。“哺乳細(xì)胞”、“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(guó)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?qū)嶒?yàn)室對(duì)它的爭(zhēng)相試驗(yàn)。

　　之所以這么說(shuō)，是因?yàn)锳go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，這意味著在哺乳細(xì)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(yàn)室的表現(xiàn)良好，如果一項(xiàng)技術(shù)不如CRISPR高效，這項(xiàng)技術(shù)也無(wú)法帶來(lái)突破。

　　總結(jié)：對(duì)韓春雨NgAgo論文的質(zhì)疑，是按照論文中的實(shí)驗(yàn)操作，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在哺乳細(xì)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(xiàn)和韓春雨論文的關(guān)系是什么?

　　對(duì)NgAgo蛋白酶的研究，沒(méi)有因?yàn)閷?duì)韓春雨論文的可重復(fù)性質(zhì)疑而終止。除基因編輯功能之外，國(guó)內(nèi)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(dāng)。不管是南通大學(xué)和復(fù)旦大學(xué)發(fā)現(xiàn)NgAgo會(huì)使斑馬魚(yú)的特定基因敲低，還是韓國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究所基因編輯中心金鎮(zhèn)洙發(fā)現(xiàn)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(bào)道中，韓春雨否定了其論文結(jié)果是假陽(yáng)性的可能。在論文中，他也貼出了聲稱NgAgo實(shí)現(xiàn)基因編輯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖，并稱在40多個(gè)基因位點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)編輯。

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

　　從作用對(duì)象來(lái)說(shuō)，基因編輯是對(duì)DNA“下手”，基因敲低、RNA干擾的目標(biāo)物則是RNA。DNA是負(fù)責(zé)引導(dǎo)生物發(fā)育與生命機(jī)能運(yùn)作的“司令”，但具體的生物功能都由蛋白質(zhì)來(lái)執(zhí)行。所以，DNA需要先轉(zhuǎn)錄成為RNA，再通過(guò)RNA翻譯成蛋白質(zhì)。這個(gè)過(guò)程稱為基因表達(dá)，其中，RNA充當(dāng)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(dá)，完全改變基因的表達(dá);而基因敲低、RNA干擾則只是從“量”上讓基因減少表達(dá)。

　　如果通過(guò)人為的方式，對(duì)RNA這個(gè)中介進(jìn)行干擾，使得基因表達(dá)降低，只能完成一小部分的基因表達(dá)，讓蛋白質(zhì)無(wú)法正常工作，我們就將這一現(xiàn)象稱為“基因敲低”。如果是對(duì)DNA這個(gè)發(fā)號(hào)“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(jí)別的干預(yù)，會(huì)完全改變基因表達(dá)，我們稱為“基因編輯”。

　　總結(jié)：與其說(shuō)國(guó)內(nèi)外學(xué)者的兩項(xiàng)研究為韓春雨的NgAgo論文背書(shū)，還不如說(shuō)這兩項(xiàng)新研究是探索韓春雨NgAgo實(shí)驗(yàn)無(wú)法重復(fù)的原因，進(jìn)一步揭示NgAgo無(wú)法進(jìn)行基因編輯的機(jī)制。

　　焦點(diǎn)3：Ago蛋白酶能切割RNA是首次發(fā)現(xiàn)嗎?

　　金鎮(zhèn)洙在預(yù)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(rèn)為它在RNA干擾或者基因沉默(PTGS)上是有發(fā)展?jié)摿Φ墓ぞ摺Ｒ虼?，?jù)《自然》雜志報(bào)道，金鎮(zhèn)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(xiàn)能以DNA為向?qū)?，切割RNA。NgAgo便是Ago家族成員之一。

　　總結(jié)：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(yàn)的可重復(fù)性背書(shū)嗎?

　　諾維信是工業(yè)酶制劑和微生物制劑的跨國(guó)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(fù)性問(wèn)題上，不管是河北科技大學(xué)還是諾維信，在對(duì)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(nèi)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(dá)系統(tǒng)中已經(jīng)展現(xiàn)出潛力”，諾維信聲明稱想要探索NgAgo在“生產(chǎn)酶的微生物表達(dá)系統(tǒng)”上的可能。但兩者和韓春雨論文中所稱“NgAgo在哺乳細(xì)胞中進(jìn)行高效地基因編輯”是不同的概念。

　　根據(jù)諾維信2015年財(cái)報(bào)，家居護(hù)理占其33%的銷(xiāo)售比重，技術(shù)級(jí)酶及生物醫(yī)藥僅占7%。

　　有人猜測(cè)，諾維信以工業(yè)酶為專(zhuān)長(zhǎng)，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(yī)學(xué)研究中心的基因?qū)W家加埃唐?布爾焦(Gaetan Burgio)在接受《自然》采訪時(shí)提到，諾維信有一項(xiàng)用于基因沉默的RNA干擾技術(shù)，布爾焦推測(cè)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。