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World CRISPR Day, 当CRISPR遇上分子诊断
- 分类：新闻中心
- 作者：美格君
- 来源：
- 发布时间：2022-10-21
- 访问量：0
【概要描述】cas9、cas12、cas13、cas14蛋白所延伸的分子诊断技术
World CRISPR Day, 当CRISPR遇上分子诊断
【概要描述】cas9、cas12、cas13、cas14蛋白所延伸的分子诊断技术
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- 作者：美格君
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- 发布时间：2022-10-21
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2020年，Jennifer Doudna教授和Emmanuelle Charpentier博士所发现的CRISPR-Cas9“基因剪刀”被授予诺贝尔化学奖。随后，CRISPR-Cas技术得到快速发展，在很短的时间内完成了由基础理论到初步科学验证，进入到多种不同的应用领域。
在IVD领域，基于CRISPR-Cas为基础所开发的新兴诊断被用于传染病和癌症监测中，并以其快速、便携、经济、高效等特点为分子检测带来革新。
今天，10月20日为World CRISPR Day，让我们一起来总结CRISPR技术中的几位"大主角"，cas9、cas12、cas13、cas14蛋白所延伸的分子诊断技术。在这个特别的日子为行业内的学者、科研人员和工作者带来一些启发。
CRISPR-Cas诊断平台
CRISPR-Cas diagnostic platform
CRISPR-Cas系统广泛而成功的应用于基因编辑已有近20年，最近几年研究者发现其可用于分子诊断，可在不依赖于实验室和仪器的条件下，实现对多种病原体进行快速准确的检测。CRISPR-Cas系统分子检测一般包括以下几个步骤：
Cas9: 靶向切割DNA
Cas9: Targets and cuts DNA
CRISPR Chip技术
CRISPR Chip技术是将dCas9蛋白与石墨烯电子晶体管结合，dCas9识别目标DNA并将其连接到晶体管上，从而改变晶体管的导电性以产生信号。CRISPR Chip技术具有高灵敏度，可以在15分钟内检测低至1.7 fM的目标DNA。这种便携式、无扩增的方法被用于诊断杜氏肌萎缩症临床样本的外显子突变。
FLASH-NGS技术
FLASH-NGS平台结合了Cas9和下一代测序(NGS)技术，用于精确识别病原体。FLASH-NGS成功应用在耐药病原微生物检测中，主要检测金黄色葡萄球菌及恶性疟原虫耐药基因，并且在其他依赖多重PCR的领域同样具有应用价值。
Cas12：靶向切割DNA和附属切割ssDNA
Targets DNA with collateral cleavage of ssDNA
在基于Cas12的检测系统中，目标DNA在等温条件下通过重组酶聚合酶扩增(RPA)或环介导等温扩增(LAMP)进行扩增，当Cas12检测并切割特定的目标DNA序列时，它也会特异性地切割连接荧光分子的ssDNA，产生荧光信号。该检测系统已经应用于HPV和SARS-CoV-2等病原体的特异性检测。
Cas13：靶向切割ssRNA和附属切割任意ssRNA
Targets ssRNA with collateral cleavage of ssRNA
在基于Cas13的检测系统中，目标RNA在等温条件下通过重组酶聚合酶扩增(RPA)进行扩增，当Cas13检测并切割特定的目标RNA序列时，它也会特异性地切割连接荧光分子的ssRNA，产生荧光信号。该检测系统已经应用于寨卡病毒和登革病毒的特异性检测。
Cas14：靶向切割ssDNA和附属切割ssDNA
Targets ssDNA with collateral cleavage of ssDNA
在基于Cas14的检测系统中，目标ssDNA经过扩增后，当Cas14检测并切割特定的目标ssDNA序列时，同时会特异性地切割连接荧光分子的ssDNA，产生荧光信号。该检测系统显示出更强的特异性，可以高保真检测DNA SNP，如控制人类眼睛颜色的变体HERC2。
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