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重復實驗親歷者:對韓春雨編輯技術(shù)的幾點疑惑

佚名 2024-06-03 17:31:35

2016年09月08日訊 河北科技大學韓春雨在8月8日更新了實驗操作細節(jié)

,來自丹麥奧胡斯大學的蔡宇伽(科學網(wǎng)博客)根據(jù)新舊版本
,兩次試圖重復實驗,然而都以失敗告終。

近日

,蔡宇伽向澎湃新聞分享了他的實驗過程,他表示愿意實名聊聊他的困惑。9月7日,蔡宇伽把韓春雨課題組論文中關(guān)于Figure4的疑惑
,郵件給《自然-生物技術(shù)》的編輯。

《自然-生物技術(shù)》的主編Andrew Marshall回復了蔡宇伽

,感謝他對韓春雨課題組論文中的關(guān)注
,并對他根據(jù)論文進行重復實驗遭遇困難表示遺憾。Andrew Marshall表示
,雜志編輯們將會綜合他們收到的關(guān)于NgAgo實驗的其他材料
,一起討論。

蔡宇伽是來自中國的丹麥奧胡斯大學博士后

,他先后師從Jacob Mikkelsen 和Soren Paludan教授
,研究方向是開發(fā)基因治療相關(guān)技術(shù)
,包括病毒載體
、基因編輯工具以及利用基因編輯工具研究免疫學問題,曾以第一作者身份在《eLIFE》期刊發(fā)表兩篇論文

NgAgo技術(shù)是一門嶄新的基因編輯技術(shù)

,由河北科技大學副教授韓春雨課題組5月2日在《自然-生物技術(shù)》上發(fā)表。NgAgo是“Natronobacterium gregoryi Argonaute”的簡稱
,也就是來自格氏嗜鹽堿桿菌的核酸內(nèi)切酶
。它不同于Argonaute(Ago)家族諸多需要高溫的酶,能在37攝氏度常溫下進行操作
。這使得它能夠和當今最為時興的“基因魔剪”CRISPR-CAS9一起
,共同效力于“編輯”目標基因,實現(xiàn)對特定DNA片段的敲除
、加入等
。論文發(fā)表4個多月后,因多個實驗室表示無法重復實驗
,NgAgo技術(shù)受到質(zhì)疑

兩次嘗試重復實驗失敗,蔡宇伽說

,“這是我個人的例子
,但是不能證明這個不能重復
,還需要更多的人做實驗,公開數(shù)據(jù)
?div id="jfovm50" class="index-wrap">!彼€提到:“科學家是有義務去公開數(shù)據(jù),讓別人去重復
。我個人認為
,科學是站在別人的肩膀上,同時你也要愿意成為別人肩膀
,這樣科學才能進步
。”

蔡宇伽第一次重復NgAgo實驗

,是在韓春雨將實驗所需的質(zhì)粒上傳到非營利性質(zhì)粒共享信息庫Addgene后不久
,蔡宇伽在一個基因上嘗試了NgAgo系統(tǒng),沒有成功

第二次

,根據(jù)韓春雨8月8日上傳的新版實驗方法,在人類細胞上
,蔡宇伽“完整”
、“嚴格”地按照實驗方法來做,“我不能保證條件是完全一樣的
,是按實驗室條件最大程度地接近”
。在蔡宇伽使用了兩種不同的轉(zhuǎn)染方法(Lipofectamine 2000和鈣磷法)后,結(jié)果是“都沒有看到NgAgo有活性
,而CRISPR都是有效的
。”在科學網(wǎng)的博客上
,蔡宇伽分享了自己第二次重復實驗時的T7EI結(jié)果圖

值得一提的是,蔡宇伽公布的實驗結(jié)果和相關(guān)數(shù)據(jù)

,是為數(shù)不多針對韓春雨新版實驗方法而做出的
。8月17日,日本東京都醫(yī)學科學研究所(Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science)PI(項目負責人)Yuichiro Miyaoka和澳大利亞科學家蓋坦·布爾焦都在個人推特上公布了自己最新的實驗結(jié)論--無法重復
。但Yuichiro Miyaoka和蓋坦·布爾焦都告訴澎湃新聞
,他們的結(jié)果是根據(jù)韓春雨在《自然-生物技術(shù)》上的實驗操作進行,并非是更新的版本

對于實驗所需的時間

,蔡宇伽說最關(guān)鍵的實驗所需要的時間是5天左右。此前,韓春雨曾對質(zhì)疑聲在論文發(fā)表后不到一個月就出現(xiàn)表示過疑問
,他認為一個月“實驗還沒做完一輪”
。進行過重復實驗但未成功的蓋坦·布爾焦和德國癌癥研究中心的博士生Jan Winter都分別告訴過澎湃新聞,做完一次完整的NgAgo實驗所需的時間
。蓋坦·布爾焦表示至少需要2-3個月
。Jan Winter則表示,就他而言
,全職做實驗無需耗費一個月時間
。澎湃新聞向蔡宇伽詢問,為何蓋坦·布爾焦所需時間較長
,蔡宇伽認為
,這是因為蓋坦·布爾焦是在受精卵上做實驗,要“復雜一點”

韓春雨曾表示

,80%的NgAgo重復實驗失敗是因為污染。為了確認自己的實驗沒有污染
,蔡宇伽把自己實驗所用的細胞送到德國GATC公司檢測是否有支原體污染
,檢測結(jié)果顯示細胞是干凈的。

“他新的protocol主要是強調(diào)幾點:1. EDTA會影響NgAgo的活性

。2.鎂離子有輔助作用
,會幫助NgAgo保持活性。3.保證沒有污染
?div id="jfovm50" class="index-wrap">!辈逃钯そ忉屨f,他的重復實驗排除了EDTA和支原體污染
,但仍不成功
,也有可能是有一些其他不確定因素
。在科學網(wǎng)的博客上
,蔡宇伽分析這些不確定因素包括:“用的是實驗室現(xiàn)有的DNAase/RNAase-free的水,不確定PH是多少
;也沒有熒光標記的ssDNA
,不知道gDNA轉(zhuǎn)染效率怎樣;也沒有來得及用Fragment analyzer看看的gDNA的純度怎樣
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">!?/p>

蔡宇伽還透露說,重復不出的并不只是自己

,“我們那個系
,也有人重復了,用他們合成的NgAgo
,試了韓的以及除了韓之外的方法
,還試了各種方法
,比如轉(zhuǎn)染,還把NgAgo做成病毒
,感染細胞
,但是也沒有成功?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">!?/p>

但蔡宇伽也強調(diào):“誰也沒法說這是真是假

。我個人是做了重復實驗,但是沒有重復出來
。如果有忽視的地方
,也完全有可能。但至少說明
,NgAgo沒有那么好做
。”

盡管韓春雨本人也多次公開表示

,目前的NgAgo尚不穩(wěn)定
,有不完善的地方,但蔡宇伽的困惑是
,韓春雨發(fā)表在《自然-生物技術(shù)》的論文中說
,NgAgo和CRISPR-Cas9一樣高效。澎湃新聞查閱發(fā)現(xiàn)
,韓春雨論文原文中寫道:“NgAgo-gDNA 和Cas9-sgRNA在切割哺乳動物基因組DYRK1A位點的效率上是可以媲美的
,NgAgo是31.97%,Cas9是32.2%(原文:NgAgo-gDNA and Cas9-sgRNA cleaved this locus with comparable efficiencies(Fig. 4e
, 31.97% for NgAgo vs. 32.2% for Cas9))
。”

“《Nature》的要求比較高

,效率越高越好
,這可能導致一些研究者做一些夸大?div id="m50uktp" class="box-center"> !辈逃钯ふf

蔡宇伽研讀過韓春雨課題組發(fā)表在《自然-生物技術(shù)》上的論文,他還表達了一些困惑

首先是被認為最有難度

、也最關(guān)鍵的Figure4,蔡宇伽說“我個人認為
,圖有點自我矛盾
。”他找出電腦中已經(jīng)下載好的論文,一一指給澎湃新聞:“Fig4a各靶點之間最大相隔30個核苷酸
,T7EI切割
,跑膠之后,各產(chǎn)物條帶大小一致
。而在Fig4e
,Cas9靶點和NgAgo靶點部分重合,相距小于30個核苷酸
,但卻看到了兩者產(chǎn)物條帶的明顯偏移
。另一個奇怪的地方是,F(xiàn)ig4e里NgAgo兩個產(chǎn)物條帶分別小于對應的Cas9產(chǎn)物
,而在Fig4f里NgAgo的兩個產(chǎn)物條帶大小卻和對應的Cas9產(chǎn)物一致
。”

“另外一個比較困惑的地方

,根據(jù)補充材料Supplementary table 2
,GATA4基因的PCR擴增產(chǎn)物應該是705bp,而在fig4f卻是稍大于750bp
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">!?蔡宇伽補充道。

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