一所籍籍无名的大学、一个甚至没有博士点的学院、一间器材落后的实验室,却因近期发表在顶级学术期刊《自然生物技术》(Nature Biotechnology)的一篇论文,挑战了生物界最主流的基因编辑技术CRISPR-Cas9。
河北科技大学副教授韩春雨的团队发明了基因编辑技术 NgAgo-gDNA,通过 DNA 作为介导寻找替换目标,不仅将19个碱基的 CRISPR-Cas9 理论上的精确度提高1024倍,还拥有更低的错配容忍度和更高的系统效率。
早期的 DNA 编辑技术主要通过蛋白寻找需要替换的序列,而 CRISPR-Cas9 则通过引导 RNA(即 gRNA)来寻找替换序列。操作相对简单的 CRISPR-Cas9 技术迅速被广泛使用,但其基因编辑系统依然较为复杂。然而,由于 CRISPR-Cas9 是生物界最热门的基因编辑工具,不少研究者倾向于研究如何修正 Cas9,而非开发新的更简易的基因编辑语言。韩春雨团队的成果也因此一鸣惊人,在科学和商业上都拥有巨大前景。
这篇重磅论文的署名作者仅有五人,分别是河北科技大学副教授韩春雨、韩春雨的三名学生(其中包括论文第一作者高峰)和浙江大学医学院基础医学系研究员沈啸。
由于河北科技大学的生物科学方向没有博士点,参与这项研究的学生均为韩春雨所带的硕士。事实上,这篇论文的第一作者高峰2年前已经毕业,但那时 NgAgo 的主要成果刚刚出来,为了完成研究,高峰没有申请博士或找工作,而是留在实验室继续工作。除了人力和财力上的困乏,研究团队的设备也相对简陋。据韩春雨描述,实验室的离心机是“飞鸽”牌,“与国内自行车品牌相同,从0加速到1万2000转大概需要1分钟的时间”。
韩春雨萌生相关研究的念头是由于一篇2014年刊登在《自然》(Nature)杂志的文献。这份研究显示,在65到75摄氏度的操作温度下,TtAgo(Thermus thermophilus Argonaute)能以 DNA 为模板切 DNA。以此为契机,韩春雨的研究团队产生了在37摄氏度的生理条件下寻找更简单基因编辑工具的想法。经过2个月的工作,研究团队顺利实验出结果。
随后,团队一边向《科学》杂志投稿,一边完善实验结果,近半年后这篇论文被拒。也在这时,曾与韩春雨合作论文的浙江大学医学院基础医学系研究员沈啸加入了这项研究。2015年6月3日,进一步完善后的论文被投往《自然生物技术》;9个月后,文章发表,并引起轰动。
现年42岁的韩春雨,2003年在中国协和医科大获得博士学位。由于一项进行中的实验,韩春雨博士毕业后曾在实验室继续工作两年,2006年才来到河北科技大学任教。据韩春雨的同学、微博网友内含子回忆,“韩春雨博士期间的论文是协和同期博士中最好的之一,但他的际遇可能是最差的之一。当时只要求0.5分的影响因子。当他多用了一两年执著地做出那篇7分文章的时候,别人早就顺利毕业出国了。他在河北科大做副教授,别人已经作为人才被引进回来成为名校教授了。”
来源:微信公众号:知识分子