美格生物CRISPR基因编辑技术快讯 第二期

免扩增数字RNA自动检测平台用于快速、灵敏地诊断SARS-CoV-2

在当前的COVID-19大流行中，快速、灵敏地诊断病毒感染是遏制病毒传播的关键。为此，本文利用CRISPR-Cas13a和微室装置(opn-SATORI)开发了一种自动免扩增的数字RNA检测平台，该平台可在9分钟内自动完成临床标本从混合样本到RNA定量的检测过程。opn-SATORI采用Cas13a和磁珠技术，检测出LoD<6.5aM(3.9拷/μL)的SARS-CoV-2 RNA ，媲美RT-qPCR。此外，opn-SATORI能对SARS-CoV-2的变体(alpha/delta/omicron)进行区分，准确率为98%。因此opn-SATORI可以作为一个快速、方便的诊断平台来识别几种类型的病毒感染。

来源：Communications Biology

https://doi.org/10.1038/s42003-022-03433-6

分子诊断研究：CRISPR 检测成人和儿童（包括 HIV 感染儿童）血液中游离的结核分枝杆菌 DNA

结核病仍然是导致全球死亡的主要原因，尤其是通过痰检不能充分诊断的成人和儿童艾滋病毒感染者(CLHIV)。该研究采用一种优化的CRISPR-mediated tuberculosis (CRISPR-TB)检测方法，检测疑似结核病成人和儿童及其无症状家庭接触者的入院血清中Mtb-cfDNA，有症状的CLHIV高危结核病患者入院和治疗期间的血清中Mtb-cfDNA。研究发现CRISPR介导的循环Mtb-cfDNA检测有望增加儿科结核病和艾滋病相关结核病的识别，并有可能对结核病治疗反应进行早期诊断和快速监测。CRISPR-TB检查方法结合了PCR技术和CRISPR-Cas12a技术。

来源：Lancet Microbe

https://doi.org/10.1016/S2666-5247(22)00087-8

纳米粒子和CRISPR在食源性多药耐药病原体诊断中的应用

食源性感染是世界各地传播的主要感染源之一。食源性病原体被认为是耐多药(MDR)病原体，对食品工业和健康消费者造成重大问题，导致经济负担加重和医院感染。CRISPR-Cas系统存在于一些原核生物的细菌基因组中，被用作对抗多药耐药病原体的诊断工具。其次，纳米颗粒和复合材料也已是治疗耐多药病原体的有效工具。文章综述讨论了CRISPR-Cas技术的诊断应用，以及它们在噬菌体抗性、噬菌体疫苗接种、菌株分型、基因组编辑和抗菌素等方面的潜在应用。还阐明了纳米颗粒对食源性耐多药病原体的抗菌和检测作用。此外，还探讨了CRISPR-Cas和纳米颗粒的新型组合方法，它们在病原体清除和药物传递载体方面的协同作用。其中CRISPR-Cas系统包含CRISPR-Cas9, CRISPR-dCas9, CRISPR-Cas12a, 和CRISPR-Cas13a等。

来源：Materials Today Bio

https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2022.100291

“重置”效应:随机扩展序列增强CRISPR/Cas12a的反式切割活性

CRISPR/Cas12a的反裂解活性已广泛应用于生物传感领域。然而，由于对CRISPR/Cas12a基本特性的探索不足，不仅阻碍了CRISPR/Cas12a系统的深入研究，也限制了基于CRISPR/Cas12a的应用的设计领域。研究发现，CRISPR/Cas12a的反式切割活性的激活存在一种重置效应(随机扩展序列增强反式切割活性)。也就是说，单链DNA由于太短而不能作为激活剂，从3端延伸出一个随机序列后，即使随机序列折叠成二级结构，也能有效地激活CRISPR/Cas12a。重置效应的发现丰富了基于CRISPR/cas12的传感策略。基于这一效应，本文设计了两种基于CRISPR/cas12的生物传感器，用于灵敏和特异地检测两种重要的生物酶活性。

来源：American Chemical Society

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c01401

Anti-CRISPR的深度研究揭示Cas13b核酸酶的抑制剂

作为正在进行的细菌-噬菌体军备竞赛的一部分，细菌中的CRISPR-cas系统清除入侵的噬菌体，而噬菌体中的抗CRISPR蛋白(Acrs)抑制CRISPR防御。已知的Acrs已被证实极其多样化，使对他们的识别及其复杂。文章中研究人员报告了一个用于Acr识别的深度学习算法，该算法揭示了一个针对VI-B型CRISPR-Cas系统的Acr。该算法预测了几乎所有CRISPR-Cas类型和子类型的众多假设Acrs，包括超过7000个其他算法没有预测到的假设IV型和VI型Acrs。通过对VI-B型系统进行无细胞筛选，发现了Cas13b核酸酶的有效抑制剂AcrVIB1。AcrVIB1阻断cas13b介导的对目标质粒和裂解噬菌体的防御，其抑制功能主要发生在核蛋白复合物形成的上游。总的来说，本研究的工作有助于扩大已知的Acr领域，帮助人们理解细菌-噬菌体军备竞赛和使用Acrs控制CRISPR技术。

来源：Molecular Cell

https://doi.org/10.1016/j.molcel.2022.05.003

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