当前位置:67777.com > 产品测评 > 科学家发布CRISPR全新诊断系统

科学家发布CRISPR全新诊断系统

文章作者:产品测评 上传时间:2019-12-12

近日,中科院上海应用物理研究所研究员樊春海、左小磊和南京大学陈洪渊院士应《自然》子刊Nature Biomedical Engineering主编Pep Pàmies博士之邀,近日在该子刊的News & Views栏目发表了关于CRISPR诊断技术领域的评述文章,题为CRISPR-powered diagnostics (文见:Nature Biomedical Engineering, 2017, 1, 0091)。CRISPR是细菌特有的免疫系统,它可以把病毒基因从染色体上切除。自2012年研究者发现CRISPR/Cas9在真核细胞中的高效编辑功能以来,该系统引起了生物学家的广泛兴趣,普遍认为这是一类革命性的基因编辑技术。近年来,CRISPR在细胞成像和疾病诊断等生命分析化学方面的应用展示出新的潜力。

67777.com,“基因魔剪”再添虎翼。美国博德研究所张锋团队在近日出版的《科学》杂志上发表论文称,他们用另一种剪切酶Cas13a取代CRISPR/Cas9中的Cas9,将原本靶向DNA的基因编辑工具延伸为靶向RNA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。

该文回顾了应用CRISPR开展核酸检测和诊断的历史,并特别对CRISPR领域领军人物之一MIT张锋教授发展的SHERLOCK技术 (文见:Science 2017, DOI: 10.1126/science. aam9321) 进行了点评。这种技术是利用新发现的CRISPR/Cas13a发展而来,具有单分子水平检测RNA的能力,并依据神探福尔摩斯(Sherlock Holmes)来命名。这一技术为基于CRISPR的分子诊断提供了新的有力工具。Cas13a是一种独特的核酸内切酶,在识别靶标RNA后会激活其酶活性,对周围的RNA分子产生持续而强烈的随机切割作用,从而可以极大地放大信号。这一过程类似中子轰击铀-235原子核后产生的核裂变,其释放的巨大能量有两种截然不同的用途。因而,如何调控和合理使用这一酶反应过程,避免双刃剑的负面效应已成为这一领域的关键性问题。文章还对CRISPR诊断技术在传染病检测、肿瘤诊断等方面的应用以及如何实现细胞内和活体CRISPR诊疗等未来发展方向进行了评述与展望。

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。

67777.com 1

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。

本文由67777.com发布于产品测评,转载请注明出处:科学家发布CRISPR全新诊断系统

关键词: