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科研成果 | 梁德生、鄔玲仟教授團隊在基于CRISPR的核酸檢測技術(shù)研究方面取得新進展

來源：　訪問量： 　發(fā)布時間：2023-08-21

近日，中南大學醫(yī)學遺傳學研究中心、湖南家輝遺傳專科醫(yī)院梁德生、鄔玲仟教授團隊在新型核酸檢測技術(shù)研究中取得新進展，題為“基于單鏈DNA修飾的crRNA和Cas12a的快速、靈敏核酸檢測一步法（Rapid and sensitive Cas12a-based one-step nucleic acid detection with ssDNA-modified crRNA）”的最新研究成果在化學領域國際權(quán)威期刊《分析化學學報》（ANALYTICA CHIMICA ACTA，JCR-Q1/中科院一區(qū)TOP期刊）上發(fā)表。中南大學碩士研究生曾欽龍和周妙金博士為該論文的共同第一作者，梁德生教授、鄔玲仟教授和李卓副教授為共同通訊作者。本研究受國家自然科學基金、國家重點研發(fā)等項目支持。


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基于規(guī)律間隔成簇短回文重復序列（CRISPR）的核酸檢測技術(shù)在病原體檢測領域發(fā)展迅速，但由于等溫擴增（RPA）和CRISPR檢測的反應不兼容，該技術(shù)在檢測時需要兩步操作，即核酸擴增及隨后的CRISPR檢測。這種檢測方式不僅增加了操作的復雜性，而且可能導致污染的發(fā)生。


此外，CRISPR核酸檢測技術(shù)使用的CRISPR RNA（crRNA）存在易降解的問題，在一定程度上限制了該技術(shù)的應用。針對這些問題，本研究開發(fā)了一種基于CRIPSPR-Cas12a的操作簡便、快速、靈敏度高的核酸檢測一步法（CasDOS）。


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△CasDOS檢測原理圖


研究人員通過對crRNA兩端進行DNA堿基修飾的方式，實現(xiàn)了RPA和CRISPR檢測在一步法反應中的兼容。研究發(fā)現(xiàn)，DNA堿基修飾的crRNA在一步法反應中的靈敏度提升了100-1000倍，其對病原體GBS、HPV16和HPV18的檢測限均達到了16.6aM。此外，修飾的crRNA在RNase R處理實驗中，也表現(xiàn)出了更好的耐受性。在臨床檢測中，CasDOS對已知基因型的HPV DNA樣本的檢測準確率為100%，而且CasDOS對陰道或?qū)m頸拭子樣本的檢測結(jié)果與qPCR結(jié)果也完全一致，該檢測結(jié)果可在30分鐘內(nèi)獲得（從樣品處理到結(jié)果）。


該研究表明CasDOS具有操作簡便、快速、靈敏度高的特點，其在病原體的檢測領域，尤其是即時檢測（POCT）上具有廣泛的臨床應用前景。


原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0003267023008437


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