【前沿资讯】CRISPR检测新动向

2023

11/01

艾迪基因

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最新动植物病菌、人体传染病检测方法研究

CRISPR检测新动向

传染病病原的快速和特异性检测的金标准是基于核酸的检测方法，如聚合酶链反应(PCR)，但成本高、仪器昂贵且需要训练有素的人员。基于CRISPR-Cas系统的检测方法最近作为基于PCR诊断的替代方法出现。CRISPR 诊断也被称为下一代分子诊断技术，主要利用 RNA 来检测血液或尿液等生物液体中的生物标志物，包含样本前处理（含预扩增）、靶标识别、信号释放和检测几部分。CRISPR/Cas系统具有作为疾病和病原体检测诊断工具的潜力。大多数已报道的 CRISPR/Cas生物传感系统具有高分辨率、高灵敏度、低成本、操作简易、易储存的优点。

下面，小编挑选了人类、动物、植物3个物种上CRISPR检测应用的最新案例分享，希望可以给大家CRISPR检测研究带来一些思路和帮助。

一、CRISPR检测提供铜绿假单胞菌直接比色检测新方法

铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）作为一种革兰氏阴性病原体，在术后感染中引起了越来越多的关注，并对人类健康构成了新的威胁。铜绿假单胞菌拥有广泛的栖息地，如水、空气、动物和人类，使其难以控制。铜绿假单胞菌在引起免疫功能低下的患者骨关节感染从而引起长期慢性疾病，然而，铜绿假单胞菌的检测仍然是一个巨大的挑战，开发一种可靠检测铜绿假单胞菌的方法尤为重要。本文研究方法中，靶标识别协助自引物的形成，并启动单链的产生，所产生的单链DNA被CRISPR-Cas12a识别。因此，Cas12a酶的反式切割活性被激活，消化与银离子螯合的Ag+适配体序列。该方法主要依赖于DNA杂交，由于Cas12a酶具有强大的反式裂解活性，该方法的颜色反应表现出更高的灵敏度因此，该方法检测限为21 cfu/mL，在感染的早期诊断中具有广阔的应用前景。

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基于CRISPR-Cas12a的比色法示意图

参考文献：Sensitive and Direct Analysis of Pseudomonas aeruginosa through Self-Primer-Assisted Chain Extension and CRISPR-Cas12a-Based Color Reaction.

二、基于CRISPR Cas12a技术开发加快植物病原体检测

镰刀菌病（FHB）是一种由镰刀菌种类引起的全球谷物疾病。小麦镰刀菌和亚洲镰刀菌都是我国镰刀菌病FHB的致病因素。亚洲草是长江中下游（MLRYR）和中国西南地区的主要物种。因此，及时检测亚洲镰刀菌对于控制该疾病和防止霉菌毒素进入食物链至关重要。本研究基于CRISPR Cas12a技术优化了反应条件，开发了一种快速、灵敏、经济的检测亚洲镰刀菌的方法。优化后的方法在检测亚洲镰刀菌方面表现出了特异性，但未检测到其他14株镰刀菌和3种非镰刀菌。此外，它还可以检测到浓度低至20 ag/µL的亚洲镰刀菌DNA，甚至可以在接种3天后诊断出玉米和小麦籽粒中的亚洲镰刀菌感染。该方法将为加快植物病原体检测提供一个高效、稳健的检测平台。www.edgene.cn

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开发的RPA-Cas12a-LFD检测系统的检测流程

参考文献：Rapid and Sensitive Detection of Toxigenic Fusarium asiaticum Integrating Recombinase Polymerase Amplification, CRISPR/Cas12a, and Lateral Flow Techniques.

三、基于 CRISPR-Cas12a 检测技术-猪链球菌血清2型的检测和血清分型

猪链球菌血清2型是一种经济上重要的人畜共患病原体，可引起猪和人类败血症、关节炎和脑膜炎。猪链球菌血清2型给养猪业造成重大经济损失，对公众健康构成严重威胁。所以开发一种准确、快速检测方法对疫情防控具有重要意义。

本研究基于重组聚合酶扩增技术（RPA）和CRISPR-Cas12a系统开发了猪链球菌血清2型的检测和血清分型平台，并命名为Cards-SSJ/K，该检测方法最低检测限10 CFU，检测时间小于60min，并且与猪链球菌的其他血清型、密切相关的链球菌或常见猪病原体均无交叉反应，Cards-SSK可区分血清2型和血清1/2型。card - ssj和qPCR检测猪链球菌血清2型的结果是相同的。分析表明，尽管与PCR和qPCR相比，Cards-SSJ的试剂成本相对较高，但耗时较短，对设备和人员的要求较低。因此，它是猪链球菌血清2型的POCT检测的绝佳方法。

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