CRISPR/Cas系统是细菌和古细菌中进化出来用于抵御噬菌体及外源DNA入侵的适应性免疫系统,该技术自发现以来在基因编辑领域大显身手,已成功运用于微生物、哺乳动物、植物的基因编辑中。随着近年来诊疗体系从传统的以医院为中心变为去中心化,检测场景从医院检测变成社区或家用检测,因此开发规模化、自动化、快速化的检测技术成为趋势。科学界发现CRISPR/Cas系统除在基因编辑领域的应用以外,该技术在POCT检测工具开发方面同样具有独特的优势,将现有技术结合CRISPR/Cas系统,有望开发速度更快、灵敏度更高、成本更低、检测特异性更好、操作更便利的POCT检测工具。
图1 CRISPR/Cas系统在分子诊断领域应用示例[1]
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AapCas12b Nuclease是来源于嗜酸耐热菌(Alicyclobacillus acidophilus)的一种依赖tracrRNA:crRNA(或sgRNA)介导的DNA核酸内切酶,在sgRNA的引导下特异性识别靶标单链DNA (ssDNA)或带PAM (TTN)序列靶标双链DNA (dsDNA),并对靶序列进行特异性切割,使dsDNA断裂并生成粘性末端。当AapCas12b Nuclease、sgRNA和靶标DNA结合形成三元复合物后,同时激活其对体系中非特异ssDNA的反式剪切活性,可将体系中的任意ssDNA序列切碎。
图2.Cas12b作用原理[2]