RNA導(dǎo)向的核酸內(nèi)切酶Cas9使得基因編輯成為了一種廣泛應(yīng)用的技術(shù)。然而，盡管科學(xué)家們已嘗試多種方式對Cas9系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化以提高它的效率和特異性，但該系統(tǒng)的實(shí)用性依然受到了一些因素的限制，包括其對導(dǎo)向-靶向（guide–target）錯配的耐受性以及導(dǎo)向RNA相對容易形成二級結(jié)構(gòu)等。

      類似于Cas9，來自Argonaute蛋白家族的內(nèi)切酶也可以利用寡核苷酸作為引導(dǎo)，降解侵入性的基因組。Argonautes在基因表達(dá)抑制以及抵御外來核酸方面起著關(guān)鍵的作用。4月12日，發(fā)表在《PNAS》上的一項研究中，加州大學(xué)伯克利分校的研究人員揭示了一種Argonaute非典型的導(dǎo)向RNA特異性，論文的通訊作者是CRISPR先驅(qū)之一的Jennifer A. Doudna。

       5月2日，最新發(fā)表在《Nature Biotechnology》上的一項研究中，河北科技大學(xué)以及浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員報告稱，Natronobacterium gregoryi Argonaute（NgAgo）是一種DNA導(dǎo)向的可用于人類細(xì)胞基因編輯的核酸內(nèi)切酶。NgAgo可結(jié)合約24個核苷酸大小的5′磷酸化單鏈導(dǎo)向DNA（guide DNA，gDNA），有效形成位點(diǎn)特異的DNA雙鏈缺口。

      據(jù)悉，CRISPR/Cas9的靶向特異性是由兩部分決定的，一部分是RNA嵌合體和靶DNA之間的堿基配對，另一部分是Cas9蛋白和一個短DNA基序（DNA motif）的結(jié)合，這個短DNA基序通常在靶DNA的3'末端發(fā)現(xiàn)，被稱為前間區(qū)序列鄰近基序（protospacer adjacent motif，PAM）。

      與Cas9不同，NgAgo–gDNA系統(tǒng)不需要PAM，初步鑒定表明，該系統(tǒng)對導(dǎo)向-靶向（guide–target）錯配耐受低，且對編輯富含G+C的基因組更加有效。據(jù)介紹，Cas9只存在于原核生物中，而Argonautes幾乎存在于所有的有機(jī)體中。

      此外，要想與Cas9正確綁定，導(dǎo)向RNA必須有3′RNA-RNA雜化結(jié)構(gòu)，而與Argonaute綁定不需要導(dǎo)向分子有任何特定的二級結(jié)構(gòu)。另一方面，Cas9只能切割PAM上游的序列，而Argonaute不需要靶標(biāo)有特定的序列。作者們表示，Natronobacterium gregoryi Argonaute有望成為編輯哺乳動物基因組的精準(zhǔn)有效的工具。

參考文獻(xiàn)：DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute. doi:10.1038/nbt.3547