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无需扩增,直接检测,30分钟完事 | 工程化的LwaCas13a在病原检测上的新新进展

2022-9-30 10:40| 编辑: 归去来兮| 查看: 8467| 评论: 0|来源: 循因缉药 | 作者:星海领航员

摘要: Cas13检测新冠,咱们都很了解了,SHERLOCK技术就是其中的代表。


概况

Cas13检测新冠,咱们都很了解了,SHERLOCK(Specific High-Sensitivity Enzymatic Reporter UnLOCKing)技术就是其中的代表。

DNA/RNA的加测底物经过放大(RT-RPA),Guide RNA识别到检测目标后Cas13被激活,切割事先添加进去的荧光淬灭ssRNA报告基团,切碎了,荧光也就出来了,就可以通过plate reader检测到。

由于RT-RPA扩增放大的存在,SHERLOCK的检测灵敏度得以提升至attomolar(aM,10-8M)水平,也就是说1ul里面有1个靶目标分子都能被检测出来。

然而,样本扩增放大也带来了一定的弊端,那就是:

  • 扩增需要特殊设备;

  • 扩增增加了处理时间;

  • 扩增可能引入假阳性;

因此,来自大米大学RICE(莱斯大学)和康涅狄格大学的研究者们,在Nature子刊发表文章,通过对Leptotrichia wadei (Lwa)Cas13a进行工程化改造,实现了aM级别的检测灵敏度,展示了CRISPR-Cas13a在分子诊断领域内广阔的应用前景。

通过改进Cas13a的旁切活性,该团队实现了LwaCas13a体系质的飞跃:

  1. 灵敏度高:无需放大,检测下限最低低至aM级;

  2. 速度快:无需RNA抽提,直接进行检测,反应时间低至30min;

  3. 检测范围广:新冠、寨卡、登革热和埃博拉等病毒RNA和miRNA均适用

其中其RBD#4L编号的Cas13a在SARS-CoV-2 11例阳性鼻咽拭子样本中检测到其中的10例,1例漏检样本的Cq值为34,换算后大概1.9拷贝/ul。

与RT-qPCR相比,敏感性还是可以的,尤其是考虑到这货根本没有提取和放大过程。

下图显示了在寨卡、登革热和埃博拉病毒检测中具有类似的敏感性。


作者八卦


本文通讯作者之一是莱斯大学的高雪博士(音译),其中在Broad的工作经历是与David Liu有交集。硕士阶段的导师是天津大学的元英进教授,而元教授2021年刚当选为院士。

猜猜,元教授研究方向是啥?

一作的杨洁博士目前也是毕业于天津大学,目前就职于天津医科大学,博士阶段导师正是元教授。

我很欣慰啊。


参考资料:

https://www.nature.com/articles/s41589-022-01135-y.pdf

https://sherlock.bio/platforms/crispr/

https://gaolab.rice.edu/people/


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