Science

植物&动物 | 生态&环境 | 大脑&行为 | 健康 | 技术 | 科学&政策 | 进化 | 古生物学 | 细胞 | 分子 | 基因&蛋白 | 遗传&发育 | 生物化学 | 生物物理 | 免疫 | 人物&事件 | 微生物学 |
当前位置: Science » 技术 » Science:美科学家张锋发布CRISPR全新诊断系统

Science:美科学家张锋发布CRISPR全新诊断系统

摘要 : 2017年4月13日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表了美国麻省理工-哈佛大学博德研究所张锋团队的一篇新研究进展,论文报道了一种剪切酶Cas13a取代CRISPR/Cas9中的Cas9

2017年4月13日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表了美国麻省理工-哈佛大学博德研究所张锋团队的一篇新研究进展,论文报道了一种剪切酶Cas13a取代CRISPR/Cas9中的Cas9,将原本靶向DNA(脱氧核糖核酸)的基因编辑工具延伸为靶向RNA(核糖核酸)的全新诊断系统,灵敏度甚至高到能检测出单个目标核酸分子,有望给基础研究、传染病诊断治疗等带来革命性影响。

2016年6月,张锋和同事首次发表论文称,CRISPR/Cas13a能精确剪切细菌细胞中的特定RNA序列。但与Cas9等酶不同,Cas13a在剪切掉目标RNA后还能保持活性,继续“插手”剪切其他非目标RNA。同年9月,其他团队运用Cas13a的“连带剪切”特性,开发出RNA检测工具,但当时只有目标RNA达到百万个分子规模时才能检测,无法满足许多研究和诊断所需的灵敏度要求。

此次,张锋团队向系统加入一种特定RNA荧光标记物,并使用特殊扩增技术,能依靠体温扩增检测样本中的RNA,使系统灵敏度提高了100万倍,可以准确检测到单个核酸分子。

因新系统不放过任何蛛丝马迹的特性,团队将其命名为“神探夏洛克”(SHERLOCK,Specific High-sensitivity Enzymatic Reporter unLOCKing的缩写,意为特异性高灵敏度酶促解锁)。它还具有其他无可比拟的优势:能制作成检测试纸,方便运输和储存,将成本降到几十美分;检测速度大大加快,通常一个小时即能完成;能准确鉴别出仅相差一个碱基的两种遗传序列。

新系统能用来检测超级细菌中的抗药性基因片段,识别癌细胞中的基因变异,通过唾液快速识别与各种疾病关联的人体遗传信息等,尤其是能在偏远地区检测寨卡和埃博拉等流行性疾病暴发中发挥特殊作用。张锋已着手创建全新公司,专门负责新系统的商业化开发。

原文链接:

Nucleic acid detection with CRISPR-Cas13a/C2c2

原文摘要:

Rapid, inexpensive, and sensitive nucleic acid detection may aid point-of-care pathogen detection, genotyping, and disease monitoring. The RNA-guided, RNA-targeting CRISPR effector Cas13a (previously known as C2c2) exhibits a “collateral effect” of promiscuous RNAse activity upon target recognition. We combine the collateral effect of Cas13a with isothermal amplification to establish a CRISPR-based diagnostic (CRISPR-Dx), providing rapid DNA or RNA detection with attomolar sensitivity and single-base mismatch specificity. We use this Cas13a-based molecular detection platform, termed SHERLOCK (Specific High Sensitivity Enzymatic Reporter UnLOCKing), to detect specific strains of Zika and Dengue virus, distinguish pathogenic bacteria, genotype human DNA, and identify cell-free tumor DNA mutations. Furthermore, SHERLOCK reaction reagents can be lyophilized for cold-chain independence and long-term storage, and readily reconstituted on paper for field applications.

来源: Science 浏览次数:0

我们欢迎生命科学领域研究成果、行业信息、翻译原创、实验技术、采访约稿。-->投稿

RSS订阅 | 生物帮 | 粤ICP备11050685号-3 ©2011-2014 生物帮 Science  All rights reserved.