近日，中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院李志遠(yuǎn)團(tuán)隊(duì)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(tǒng)的新型檢測(cè)方法CAMURE，通過(guò)應(yīng)用于檢驗(yàn)葡萄球菌腸毒素A標(biāo)志物，驗(yàn)證了CAMURE比DETECTR檢測(cè)具有更高的靈敏度和特異性，具有廣泛的臨床和生物應(yīng)用價(jià)值。
金黃色葡萄球菌是一種常見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(wěn)定性和蛋白酶抗性。常用的檢測(cè)SEs的方法為免疫分析法和聚合酶鏈反應(yīng)法，但這兩種方法周期長(zhǎng)、成本高昂、易受儀器限制，不利于大范圍推廣應(yīng)用。
本項(xiàng)研究首次揭示了一種基于Cas12a的新型多模態(tài)通用報(bào)告器（CAMURE）。使用新開發(fā)的CAMURE檢測(cè)葡萄球菌腸毒素，檢測(cè)結(jié)果顯示其與已報(bào)道的傳統(tǒng)報(bào)告器相比增強(qiáng)了10倍的靈敏度，并且配合多模式讀數(shù)，可以傳達(dá)出與傳統(tǒng)報(bào)告器相同的診斷結(jié)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(dǎo)RNA來(lái)檢測(cè)所有基因編碼的SEs，也可以應(yīng)用于其他感染和疾病生物標(biāo)志物的檢測(cè)。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(nèi)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(kuò)展到其他基因編碼的疾病標(biāo)志物檢測(cè)。
該研究為快速準(zhǔn)確檢測(cè)葡萄球菌腸毒素提供了新方案，并且為更多病原菌的檢測(cè)提供了可能。總的來(lái)說(shuō)，該技術(shù)能夠有效整合到當(dāng)?shù)匦l(wèi)生保健系統(tǒng)中，將其影響擴(kuò)大到衛(wèi)生條件落后的人群。尤其在先進(jìn)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)建設(shè)有限的地區(qū)，即時(shí)診斷在改革醫(yī)療保健方面有巨大的前景。該方法可以通過(guò)重新設(shè)計(jì)crRNA來(lái)檢測(cè)其他基因編碼的腸毒素和其他感染和疾病標(biāo)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(yīng)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(yuǎn)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(jì)劃、廣東省自然科學(xué)基金、湖南省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。
CAMURE檢測(cè)原理
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