原核Argonaute的应用研究进展

摘要

原核生物Argonautes (pAgos)是参与细胞防御外来DNA入侵的可编程核酸酶。在体外，pAgos可以结合小的单链核酸（ssDNA/ssRNA）向导来识别和切割互补DNA/RNA。在体内，pAgos优先靶向多拷贝遗传元件、噬菌体和质粒，从而抑制入侵核酸的扩增和噬菌体感染。pAgos作为一类新兴的可编程核酸酶，比目前应用最为广泛的CRISPR-Cas系统更具灵活性，在生物技术方面展现出巨大的潜力。早期的研究聚焦于嗜热的pAgo，目前基于嗜热pAgos的主要应用包括分子诊断和体外DNA组装。为了推进基于Ago的体内生物技术，如基因编辑的应用，研究人员的焦点逐渐转移到中温生物来源的pAgos，虽然目前pAgos还未实现基因组编辑，但是随着越来越多的pAgo被发掘以及研究人员对pAgos催化机制的深入研究，有望开发基于pAgos的下一代基因编辑技术。本文总结了已知代表性pAgos和基于pAgos发展的生物技术，并简要分析了pAgos在原核生物和真核生物体内应用面临的挑战和可能的应对策略。

关键词

可编程核酸酶 / 原核Argonaute / 基因编辑 / 分子诊断 / DNA组装