CRISPR是最著名的基因编辑系统,其中Cas9蛋白经过设计与向导RNA配对,然后与靶DNA互补结合。当靶DNA被识别后,Cas9会在一个确定的位置剪切序列,允许基因删除或插入。
基于CRISPR的诊断背后的机制与基因编辑相似,因为它使用了一种经过设计的向导RNA。但它通常采用不同的Cas蛋白,即Cas 12、Cas 13和Cas 14。这些蛋白质可以被修饰,以便在靶核苷酸序列(DNA或RNA)存在的情况下产生荧光信号,使该系统适用于检测或成像。
虽然大多数研究人员都在开发他们自己的CRISPR诊断方法,但最近出现了两个商业平台来加速这一过程。SHERLOCK是由博得研究所(Broad Institute)的Feng Zhang小组开发的。而DETECTR则是由Jennifer Doudna与她在加州大学(University of California)伯克利分校的团队一起创建的(Doudna因发现CRISPR-Cas9而获得诺贝尔奖)。这两个平台都使用CRISPR提供快速体外鉴定靶序列的atto摩尔级别的灵敏度。
与任何分子诊断相同,CRISPR测试需要足够的靶DNA用于检测。因此,它们通常在检测之前依赖一个扩增步骤。这通常是通过聚合酶链反应(polymerase chain reaction, PCR)来完成的,聚合酶链反应是一种需要热循环仪扩增核苷酸序列的高保真方法。与真正的基于PCR的诊断方法不同,例如逆转录酶PCR(reverse transcriptase PCR, RT-PCR),CRISPR诊断也可以使用其它扩增方法,这是一个优势。
CRISPR是最著名的基因编辑系统,其中Cas9蛋白经过设计与向导RNA配对,然后与靶DNA互补结合。当靶DNA被识别后,Cas9会在一个确定的位置剪切序列,允许基因删除或插入。
基于CRISPR的诊断背后的机制与基因编辑相似,因为它使用了一种经过设计的向导RNA。但它通常采用不同的Cas蛋白,即Cas 12、Cas 13和Cas 14。这些蛋白质可以被修饰,以便在靶核苷酸序列(DNA或RNA)存在的情况下产生荧光信号,使该系统适用于检测或成像。
虽然大多数研究人员都在开发他们自己的CRISPR诊断方法,但最近出现了两个商业平台来加速这一过程。SHERLOCK是由博得研究所(Broad Institute)的Feng Zhang小组开发的。而DETECTR则是由Jennifer Doudna与她在加州大学(University of California)伯克利分校的团队一起创建的(Doudna因发现CRISPR-Cas9而获得诺贝尔奖)。这两个平台都使用CRISPR提供快速体外鉴定靶序列的atto摩尔级别的灵敏度。
与任何分子诊断相同,CRISPR测试需要足够的靶DNA用于检测。因此,它们通常在检测之前依赖一个扩增步骤。这通常是通过聚合酶链反应(polymerase chain reaction, PCR)来完成的,聚合酶链反应是一种需要热循环仪扩增核苷酸序列的高保真方法。与真正的基于PCR的诊断方法不同,例如逆转录酶PCR(reverse transcriptase PCR, RT-PCR),CRISPR诊断也可以使用其它扩增方法,这是一个优势。
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