近日，我院胡琴教授和岑瑶副教授研究团队在国际知名学术期刊《Analytical Chemistry》发表了题为《Split crRNA Precisely Assisted Cas12a Expansion Strategy for Simultaneous, Discriminative and Low-Threshold Determination of Two miRNAs Associated with Multiple Sclerosis》的研究论文。
规律性成簇的间隔短回文重复序列（CRISPR）技术被认为是一种革命性的基因组编辑工具。Cas12a由于其独特的DNA核酸酶活性，被巧妙地应用于分析检测领域。目前，一般认为Cas12a仅对DNA靶标有活性，无法用于直接检测miRNAs。此外，Cas12a反式切割的不可区分性也导致的信号无法鉴别输出，阻碍了其在同时检测领域的应用。克服这两障碍是Cas12a在多miRNAs同时、鉴别和低阈值检测领域发展的一个重要里程碑。
本研究报道了一种基于CRISPR/Cas12a系统的新的同时检测策略，命名为“分裂crRNA精确辅助Cas12a扩展应用（SPACE）”。一方面，利用分裂的crRNA可以激活Cas12a的特性，将miRNA设计为crRNA的spacer基序，与scaffold基序组合后形成整合的crRNA，该crRNA可识别激活子并激活Cas12a，从而实现Cas12a的RNA靶标识别。另一方面，SPACE策略灵巧地集成了激活子和报告子探针，利用Cas12a的顺式切割性能，实现了对miRNA-155和miRNA-326的同时检测和鉴别信号输出。此外，SPACE策略也利用了具有超高效率的Cas12a反式切割活性，以实现低阈值下血液样本中总miRNAs的敏感定量。总体而言，SPACE策略的多元化、集成化设计，实现了一锅一步、同时、鉴别和低阈值检测双MS相关miRNAs，为临床诊断提供了可靠、准确的Cas12a检测工具。
原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c05388
课题组深耕于CRISPR/Cas12a系统的调控策略，已在国际知名学术期刊《Analytical Chemistry》发表了题为《DNA Robots for CRISPR/Cas12a Activity Management and Universal Platforms for Biosensing》的封面论文。该研究提出了一种新的、通用的Cas12a调控策略—DREAM，通过在激活链上引入两个简单的DNA robot，即无嘌呤/无嘧啶位点（AP site）或断口（Nick），来管理Cas12a的反式切割活性。进一步地，基于该策略构建了用于检测碱基切除修复酶的生物传感器，拓展了应用维度。
原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c05210
我院胡琴教授、岑瑶副教授和香港中文大学（深圳）唐本忠教授、赵征教授为该论文的共同通讯作者。我院2022级博士研究生夏心仪为该论文的第一作者。该研究得到了国家自然科学基金和江苏省青蓝工程基金项目等资助。
（撰稿/胡琴课题组；审核/陈宏山、刘明捷）
