研究人员用基因剪刀技术开发“基因试纸” 

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2018-10-08

原标题:研究人员用基因剪刀技术开发“基因试纸”新华社华盛顿2月15日电(记者周舟)美国布罗德研究所华裔专家张锋团队开发出一种“基因试纸”,在实验室中成功检测出一些病毒感染及肺癌患者的肿瘤标记物。 15日发表在美国《科学》杂志上的论文显示,只需将“基因试纸”浸入处理过的样品,一条线就会显示出是否检测到靶分子。 CRISPR基因编辑技术发明人之一张锋说,这种工具可用于检测病毒、肿瘤DNA(脱氧核糖核酸)等核酸物质,便宜、方便且高效。 试纸基于张锋团队此前开发的基因检测工具“夏洛克”,名字取自小说人物侦探夏洛克·福尔摩斯,由“特异性高灵敏度酶促解锁”的英文部分字母缩合而成。 这种工具与当前基因研究领域的热点技术“基因剪刀”CRISRR-Cas9的结构类似,都由9RNA(向导核糖核酸)和基因剪切蛋白两部分组成,但“夏洛克”使用的剪切蛋白是Cas13。

研究人员解释说,Cas13剪开特定RNA(核糖核酸)后,会继续剪切其周围的RNA,他们利用这一“脱靶”缺陷,加入一种带有RNA的荧光标记物,当标记物被剪开时,会发出荧光信号而显示检测结果。

在最新发表的研究中,张锋团队提高了“夏洛克”的灵敏度。 最初每微升血样可检出一个分子,而现在灵敏度是此前的100倍,可从肺癌患者血样中检出含量很低、来自肿瘤细胞的游离DNA。

此外,基因试纸最多可一次检测4个标靶,节约了样品用量。 例如,寨卡病毒和登革病毒感染后的症状相似,使用“基因试纸”可一次检测出血样中究竟是哪种病毒。 “该技术在健康领域应用广泛,包括检测传染病及发现引起耐药性和导致癌症的基因变异。 ”张锋说。

在先前研究中,“夏洛克”还能识别一些产生抗生素耐药性细菌的基因、区分大肠杆菌的一些菌株等。