华中农业大学学报

作者：王飞，李文强，刘洋，王珑瑜，陈晚苹，崔佳凯，马立新

单位：省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室/工业生物技术湖北省重点实验室/ 湖北大学生命科学学院，武汉 430062

关键词：可编程核酸酶;原核Argonaute;基因编辑;分子诊断;DNA组装

基金：国家重点研发计划项目（2021YFC2100100）；湖北省自然科学基金杰出青年项目（2024AFA101）；中国博士后科学基金面上项目（2023M741100）

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。

来源：2024年第4期

《华中农业大学学报》期刊编辑部

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