發(fā)布時(shí)間:2023-08-29
近日,中國科學(xué)院廣州生物醫藥與健康研究院李志遠團隊在學(xué)術(shù)期刊analytical chemistry上發(fā)表了題為A Rationally Designed CRISPR/Cas12a Assay Using a Multimodal Reporter for Various Readouts 的研究成果。文章展示了一種基于CRISPR/Cas系統的新型檢測方法CAMURE,通過(guò)應用于檢驗葡萄球菌腸毒素A標志物,驗證了CAMURE比DETECTR檢測具有更高的靈敏度和特異性,具有廣泛的臨床和生物應用價(jià)值。
金黃色葡萄球菌是一種常見(jiàn)的食源性致病微生物,其產(chǎn)生的葡萄球菌腸毒素(staphylococcal enterotoxins,SEs)具有高熱穩定性和蛋白酶抗性。常用的檢測SEs的方法為免疫分析法和聚合酶鏈反應法,但這兩種方法周期長(cháng)、成本高昂、易受儀器限制,不利于大范圍推廣應用。
本項研究首次揭示了一種基于Cas12a的新型多模態(tài)通用報告器(CAMURE)。使用新開(kāi)發(fā)的CAMURE檢測葡萄球菌腸毒素,檢測結果顯示其與已報道的傳統報告器相比增強了10倍的靈敏度,并且配合多模式讀數,可以傳達出與傳統報告器相同的診斷結果。同時(shí),該研究中新研發(fā)的CAMURE可以通過(guò)簡(jiǎn)單地重新編程引導RNA來(lái)檢測所有基因編碼的SEs,也可以應用于其他感染和疾病生物標志物的檢測。該研究還進(jìn)一步提出了一種快速的DNA提取方法,通過(guò)使用Triton X-100溶液在2-5分鐘內從牛奶樣品中提取出高質(zhì)量的DNA,而無(wú)需使用商業(yè)提取試劑盒,該方法能夠擴展到其他基因編碼的疾病標志物檢測。
該研究為快速準確檢測葡萄球菌腸毒素提供了新方案,并且為更多病原菌的檢測提供了可能。總的來(lái)說(shuō),該技術(shù)能夠有效整合到當地衛生保健系統中,將其影響擴大到衛生條件落后的人群。尤其在先進(jìn)實(shí)驗基礎建設有限的地區,即時(shí)診斷在改革醫療保健方面有巨大的前景。該方法可以通過(guò)重新設計crRNA來(lái)檢測其他基因編碼的腸毒素和其他感染和疾病標志物,包括傳染性和非傳染性的病原體(如瘧疾、HIV和COVID-19)和癌癥篩查,具有廣泛的臨床和生物應用價(jià)值。
廣州健康院Jean de Dieu Habimana為該論文的第一作者,廣州健康院李志遠研究員為該論文通訊作者。該研究成果得到了湖南省重點(diǎn)研發(fā)計劃、廣東省自然科學(xué)基金、湖南省自然科學(xué)基金等項目資助。
CAMURE檢測原理
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