CDetection 技术

CDetection technology

CD detection一步法原理

CD detection one-step principle

一、CDetection技术

CDetection是Cas12b-mediated DNA detection的缩写,由中科院开发的新型CRISPR/Cas系统,它是集Cas12b蛋白、向导RNA、ssDNA荧光报告分子和 RPA(recombinase polymerase amplification)等温扩增于一体的DNA快速检测系统。Cas12b蛋白在靶向切割RPA扩增目标DNA后激活ssDNA切割活性,任意切割ssDNA荧光报告分子,从而发出荧光信号。

2019年7月1号,中科院周琪、李伟团队在Genome Biology上在线发表了题为CDetection: CRISPR-Cas12b-based DNA detection with sub-attomolar sensitivity and single-base specificity的文章。基于团队前期研究发现的Cas12b能够适应较广温度(25~60℃)和pH(1~8)的稳定性,CDetection系统相较Cas12a-DETECTR系统具有更高的灵敏度,可以实现亚aM(10-19 M)的DNA检测;同时,通过tgRNA(tuned gRNA)的引入,CDetection可以实现单碱基的区分。利用CDetection系统,能够快速地实现细胞、血液、尿液以及动植物中的细菌和病毒感染、基因分型以及SNP突变检测,该技术具有良好的检测灵敏度和特异性,在分子POCT应用领域具有极高的潜力。



CDetection快速、准确的诊断应用


二、 CDetection检测新冠原理

目前,基于CRISPR/12b系统的新冠病毒诊断试剂已经开发完成。利用CRISPR反式切割原理,针对SARS-CoV-2病毒设计特异性等温扩增引物和小向导RNA(sgRNA),同时在单链DNA探针5’端标记FAM荧光基团,3’端标记淬灭基团,探针完整时不释放荧光信号,被切割后产生荧光信号。SARS-CoV-2病毒RNA基因组经过反转录及等温扩增反应后得到靶DNA,靶DNA被Cas12b蛋白-sgRNA复合物识别后,激活Cas12b蛋白的反式核酸酶活性对DNA荧光探针进行切割,释放荧光信号。因此荧光检测仪可根据检测到的荧光信号计算差值,该信号的强弱即可指示目标核酸的存在,实现病毒的检测。



CDetection检测新冠原理


三、创新的CRISPR一步法检测技术

迅识生物通过自主深度技术优化,突破了恒温扩增与CDetection反应无法在一个液体体系里兼容的技术瓶颈,实现了通过单次的加样,单管完成恒温扩增与CDetection反应,15min内能检测出150拷贝/毫升的病毒RNA。由于不需要对扩增产物进行进一步的开盖处理,同时Cas蛋白对靶核酸进行顺式切割,在反应体系中切除恒温扩增反应产物,直接避免了过度扩增的产物气溶胶产生,大大降低了对核酸检验中PCR负压环境的要求,是低成本快速核酸检测的理想技术。

CD detection一步法原理

CD detection one-step principle

1. Fei Teng, et al. CDetection: CRISPR-Cas12b-based DNA detection with sub-attomolar sensitivity and single-base specificity[J]. Genome Biology, 2019, 20: 132. 

2. Lu Guo, et al. SARS-CoV-2 detection with CRISPR diagnostics[J]. Cell Discovery, 2020, 6: 34. 


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