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动物所和中科院开发出快速精准的核酸检测技节能

来源:杭州星座网 时间:2020年10月26日

动天津中医药大学第一附属医院营养科主任李艳玲提醒说物所和中科院开发出快速精准的核酸检测技术

高效精准的核酸检测技术在传染病原检测、食品安全检疫和致病基因筛查等许多方面具有重要的应用,对于疾病和食品的监控很有现实的应用意义。基于CRISPR的基因组技术极大地革新了生物医学研究。有趣的是,除了能够通过对基因组精准操控来进行功能基因组学研究,最近一些研究发现CRISPR系统的某些效应蛋白,例如Cas12a,在切割靶DNA后会受激获得切割非靶向单链DNA(ssDNA)的活性,从而能够用于快速简便地进行核酸检测,在传统的PCR和测序技术之外建立了一种新的核酸检测技术。

CRISPR-Cas12b/C2c1系统大多来自嗜热菌,由于其嗜高温的特性研究相对较少。中国科学院动物研究所李伟团队在2018年首次成功地改造Cas12b系统用于哺乳动物基因组,建立了Cas9和Cas12a之后的第三个CRISPR基因工具。在此基础上,研究团队发现Cas12b蛋白在激活之后同样具有任意切割ssDNA的特性,并开发出 CDetection(Cas12b-mediated DNA detection)检测系统,可以用于微量DNA的简便快速检测。CDetection是集Cas12b蛋白、向导RNA、ssDNA荧光报告分子和 RPA(recombinase polymerase amplification)等温扩增于一体的DNA快速检测系统。Cas12b蛋白在靶向切割RPA扩增目标DNA后激活ssDNA切割活性,任意切割ssDNA荧光报告分子,从而发出荧光信号(如图)。基于团队前期研究发现的Cas12b能够适应较广温度(25——60℃)和pH(1——8)的稳定性,CDetection系统相较Cas12a-DETECTR系统具有更高的灵敏度,可以实现亚aM( M)的灵敏DNA检测;同时,通过tgRNA(tuned gRNA)的引入,CDetection可以实现单碱基的区分。利用CDetection系统,能够快速地实现细胞、血液、尿液以及动植物中的细菌和病毒感染、基因分型以及SNP突变检测(如图)。

 图:CDetection实现DNA的快速精准检测

相关成果于7月2日在国际学术期刊Genome Biology 发表。该研究工作由动物所和中科院干细胞与再生医学创新研究院完成。动物所研究员李伟和周琪为论文的通讯作者;博士生滕飞、郭璐为共同第一作者。该研究受到中科院战略科技先导专项及科技部、基金委等的资助。

关邢先生称于核酸检测

核酸是遗传的物质,在所有细菌病毒,以及人体中都要靠核酸来遗传,每一个种属都有它自己特定的核酸顺序。通过检测核酸的顺序,就可以来确定到底是哪一种类型的生物,比如有一种感染,就通过进行核酸的测序能够肯定是什么样的小生物造成的,并且能够使用药物来控制消除它。在肿瘤的治疗中,也可以根据肿瘤的核酸性质遗传物质来确定用什么药,用什么药物的敏感从而选择更加好的药物。

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