中南大学梁德生、邬玲仟教授团队在新型核酸检测技术研究方面取得新进展
来源:生命科学学院 点击次数:次 发布时间:2023年07月12日 作者:周妙金 胡艺俏
本网讯 近日,中南大学生命科学学院医学遗传学研究中心梁德生、邬玲仟教授课题组在新型核酸检测技术研究方面取得最新进展,团队在国际权威学术期刊《医学通讯》(MedComm)发表题为“基于序列条码且不受原间隔基序限制的多重定量Cas12a检测技术(A protospacer adjacent motif-free, multiplexed, and quantitative nucleic acid detection platform with barcode-based Cas12a activity)”的文章。中南大学生命科学学院博士后周妙金、云南省妇幼保健院张春华博士、中南大学生命科学学院博士研究生陈妙妙为论文的并列第一作者,梁德生和邬玲仟教授为共同通讯作者。本研究受国家自然科学基金、中国博士后科学基金、湖南省科技创新计划和湖南省自然科学基金等项目支持。
快速准确、经济灵敏的核酸检测技术在传染性疾病早期诊断、遗传病快速筛查及病原体检测中发挥重要作用。规律间隔成簇短回文重复序列(CRISPR)核酸检测技术具有高效简便、高灵敏度、高特异性的特点,被誉为“下一代分子诊断”技术,目前已广泛应用于DNA、RNA、蛋白质等的检测。然而传统的CRISPR检测技术依赖特异性的CRISPR RNA(crRNA),同时受限于原间隔基序(protospacer-adjacent motif,PAM)而无法识别任意靶序列,且只能进行单通道检测,也难以进行定量分析,以上问题阻碍其在基因检测领域的推广应用。
该课题组开发出一种基于条形码的CRISPR相关蛋白12a(Cas12a)介导DNA检测技术(barcode-based Cas12a-mediated DNA detection,BCDetection)。BCDetection通过连接、扩增将靶位点特异性的杂交信号高效地转化为Cas12a检测的荧光信号,从而实现对靶位点的特异性检测。BCDetection采用通用型PAM与crRNA克服了靶位点PAM或crRNA的限制。使用相同的条形码(Barcode)在单一检测体系中同时实现对三种地中海贫血基因突变的多重检测。更进一步,利用两种Barcode,BCDetection能准确区分正常个体、脊髓性肌肉萎缩症(SMA)携带者和SMA患者,实现无偏倚的拷贝数定量检测。这项研究为靶向多个致病性单核苷酸变异(SNV)和拷贝数变异位点的遗传病基因筛查和诊断以及病原体核酸拷贝数检测提供了新的解决方案。同时,该技术对样本、仪器设备和技术人员的要求低,特别适用于在条件落后和人口分散地区开展基因筛查与诊断及病原体核酸检测,具有重要现实意义和良好应用前景。
BCDetection检测原理图
(一审:于涛 二审:韩艳 三审:李殷)