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近日，中南大学医学遗传学研究中心、湖南家辉遗传专科医院梁德生、邬玲仟教授团队在新型核酸检测技术研究中取得新进展，题为“基于单链DNA修饰的crRNA和Cas12a的快速、灵敏核酸检测一步法（Rapid and sensitive Cas12a-based one-step nucleic acid detection with ssDNA-modified crRNA）”的最新研究成果在化学领域国际权威期刊《分析化学学报》（ANALYTICA CHIMICA ACTA，JCR-Q1/中科院一区TOP期刊）上发表。中南大学硕士研究生曾钦龙和周妙金博士为该论文的共同第一作者，梁德生教授、邬玲仟教授和李卓副教授为共同通讯作者。本研究受国家自然科学基金、国家重点研发等项目支持。
基于规律间隔成簇短回文重复序列（CRISPR）的核酸检测技术在病原体检测领域发展迅速，但由于等温扩增（RPA）和CRISPR检测的反应不兼容，该技术在检测时需要两步操作，即核酸扩增及随后的CRISPR检测。这种检测方式不仅增加了操作的复杂性，而且可能导致污染的发生。
此外，CRISPR核酸检测技术使用的CRISPR RNA（crRNA）存在易降解的问题，在一定程度上限制了该技术的应用。针对这些问题，本研究开发了一种基于CRIPSPR-Cas12a的操作简便、快速、灵敏度高的核酸检测一步法（CasDOS）。
△CasDOS检测原理图
研究人员通过对crRNA两端进行DNA碱基修饰的方式，实现了RPA和CRISPR检测在一步法反应中的兼容。研究发现，DNA碱基修饰的crRNA在一步法反应中的灵敏度提升了100-1000倍，其对病原体GBS、HPV16和HPV18的检测限均达到了16.6aM。此外，修饰的crRNA在RNase R处理实验中，也表现出了更好的耐受性。在临床检测中，CasDOS对已知基因型的HPV DNA样本的检测准确率为100%，而且CasDOS对阴道或宫颈拭子样本的检测结果与qPCR结果也完全一致，该检测结果可在30分钟内获得（从样品处理到结果）。
该研究表明CasDOS具有操作简便、快速、灵敏度高的特点，其在病原体的检测领域，尤其是即时检测（POCT）上具有广泛的临床应用前景。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0003267023008437
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