“基因魔剪”再添虎翼。美國博德研究所張鋒團(tuán)隊(duì)在近日出版的《科學(xué)》雜志上發(fā)表論文稱，他們用另一種剪切酶Cas13a取代CRISPR/Cas9中的Cas9，將原本靶向DNA(脫氧核糖核酸)的基因編輯工具延伸為靶向RNA(核糖核酸)的全新診斷系統(tǒng)。
 “基因魔剪”再添虎翼。美國博德研究所張鋒團(tuán)隊(duì)在近日出版的《科學(xué)》雜志上發(fā)表論文稱，他們用另一種剪切酶Cas13a取代CRISPR/Cas9中的Cas9，將原本靶向DNA(脫氧核糖核酸)的基因編輯工具延伸為靶向RNA(核糖核酸)的全新診斷系統(tǒng)，靈敏度甚至高到能檢測(cè)出單個(gè)目標(biāo)核酸分子，有望給基礎(chǔ)研究、傳染病診斷治療等帶來革命性影響。
  2016年6月，張鋒和同事首次發(fā)表論文稱，CRISPR/Cas13a能精確剪切細(xì)菌細(xì)胞中的特定RNA序列。但與Cas9等酶不同，Cas13a在剪切掉目標(biāo)RNA后還能保持活性，繼續(xù)“插手”剪切其他非目標(biāo)RNA。同年9月，其他團(tuán)隊(duì)運(yùn)用Cas13a的“連帶剪切”特性，開發(fā)出RNA檢測(cè)工具，但當(dāng)時(shí)只有目標(biāo)RNA達(dá)到百萬個(gè)分子規(guī)模時(shí)才能檢測(cè)，無法滿足許多研究和診斷所需的靈敏度要求。
  此次，張鋒團(tuán)隊(duì)向系統(tǒng)加入一種特定RNA熒光標(biāo)記物，并使用特殊擴(kuò)增技術(shù)，能依靠體溫?cái)U(kuò)增檢測(cè)樣本中的RNA，使系統(tǒng)靈敏度提高了100萬倍，可以準(zhǔn)確檢測(cè)到單個(gè)核酸分子。
  因新系統(tǒng)不放過任何蛛絲馬跡的特性，團(tuán)隊(duì)將其命名為“神探夏洛克”(SHERLOCK，Specific High-sensitivity Enzymatic Reporter unLOCKing的縮寫，意為特異性高靈敏度酶促解鎖)。它還具有其他無可比擬的優(yōu)勢(shì)：能制作成檢測(cè)試紙，方便運(yùn)輸和儲(chǔ)存，將成本降到幾十美分；檢測(cè)速度大大加快，通常一個(gè)小時(shí)即能完成；能準(zhǔn)確鑒別出僅相差一個(gè)堿基的兩種遺傳序列。
  新系統(tǒng)能用來檢測(cè)超級(jí)細(xì)菌中的抗藥性基因片段，識(shí)別癌細(xì)胞中的基因變異，通過唾液快速識(shí)別與各種疾病關(guān)聯(lián)的人體遺傳信息等，尤其是能在偏遠(yuǎn)地區(qū)檢測(cè)寨卡和埃博拉等流行性疾病暴發(fā)中發(fā)揮特殊作用。張鋒已著手創(chuàng)建全新公司，專門負(fù)責(zé)新系統(tǒng)的商業(yè)化開發(fā)。
  編輯點(diǎn)評(píng)
  全新診斷系統(tǒng)，靈敏度甚至高到能檢測(cè)出單個(gè)目標(biāo)核酸分子，有望給基礎(chǔ)研究、傳染病診斷治療等帶來革命性影響。優(yōu)勢(shì)突出：能制作成檢測(cè)試紙，方便運(yùn)輸和儲(chǔ)存，將成本降到幾十美分；檢測(cè)速度大大加快，通常一個(gè)小時(shí)即能完成；能準(zhǔn)確鑒別出僅相差一個(gè)堿基的兩種遺傳序列。