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北京,4月16日,《科技日报》--基因神奇剪刀-添虎添翼。在最近出版的《科学》杂志上发表的一篇论文中,美国贝尔德研究所的张峰团队表示,他们用另一种剪切酶Cas13a取代了CRISPR/Ca9中的Ca9,并将最初的以DNA(脱氧核糖核酸)为目标的基因编辑工具扩展到以核糖核酸(核糖核酸)为目标的新诊断系统,其灵敏度甚至高到足以检测单一目标核酸分子,这有望给基础研究、传染病诊断和治疗等带来革命性的影响。
2016年6月,张峰和他的同事首次发表了一篇论文,论文称CRISPR/CA13a能够准确切割细菌细胞中的特定核糖核酸序列。然而,与酶如Ca9不同,Cas13a在切断目标核糖核酸后仍能保持其活性,并继续“干预”切断其他非目标核糖核酸。同年9月,其他团队利用Cas13a的“关节剪切”功能开发了核糖核酸检测工具。然而,在那个时候,只有当目标核糖核酸达到一百万分子的规模时,检测才有可能,这不能满足许多研究和诊断所需的灵敏度要求。
这一次,张峰团队在系统中添加了一种特定的核糖核酸荧光标记,并根据体温使用一种特殊的扩增技术来扩增和检测样本中的核糖核酸,从而将系统的灵敏度提高了100万倍,并精确地检测到一个核酸分子。
该团队将新系统命名为夏洛克(特定高灵敏度酶报告分子解锁的缩写),因为它没有遗漏任何线索。它还有其他无可比拟的优点:可以制成试卷,便于运输和储存,成本降低到几十美分;检测速度大大加快,通常在一个小时内。可以准确地识别两个仅相差一个碱基的基因序列。
该新系统可用于检测超级细菌中的耐药基因片段,识别癌细胞中的基因变异,并通过唾液等快速识别与各种疾病相关的人类遗传信息。特别是在偏远地区检测寨卡、埃博拉等传染病疫情中发挥了特殊作用。张峰已经开始创建一家新公司,专门负责新系统的商业开发。(记者聂)