群集定期間隔短的短質體重複,也稱為CRISPR,喚起了一種感知不安在許多人中,尤其是因為該術語已成為代名詞基因編輯技術。
但是,科學家繼續尋找使用該技術解決世界各地許多醫學問題的方法,這正是一組來自廣泛研究所當他們開發特定的高敏性酶促報告基因解鎖(Sherlock)時。
首字母縮寫詞聽起來可能有些強制,但是在與健康相關的暴發的情況下,實際工具將非常有幫助,尤其是因為它可以用於基於紙質的測試。
CRISPR的角色
如前所述,CRISPR已經成為使用靶向DNA靶向Cas9酶進行基因編輯的代名詞,但是Sherlock並非如此。來自麻省理工學院和哈佛大學的研究生Omar Abudayyeh和Jonathan Gootenberg首次合著者,重點是使用靶向RNA的CAS13A酶來開發一種敏感的診斷工具,該工具可以檢測少量的生物學材料。夏洛克還比常規方法更快地釋放診斷。
“關於夏洛克尤其強大的一件事是它可以開始測試的能力,而無需大量複雜且耗時的上游實驗工作[...]這僅僅是開始。”說。
什麼是夏洛克?
Sherlock是一種非常敏感的基於CRISPR的診斷工具,科學家和醫生可以使用它探測即使是患者的血液或尿液樣本中最微弱的病毒和細菌。為了說明其效力,Sherlock甚至可以檢測到靶顆粒,病毒或細菌的DNA或RNA的單個分子 - 最多10-18- 在感染樣品中。
夏洛克如何工作?
Abudayyeh和Gootenberg在RNA中利用了Feng Zhang教授在先前的CRISPR研究中描述的RNA中的“附帶裂解”。根據先前的研究,可以將CAS13A酶編程為靶向病毒和細菌細胞中的特定序列,然後仍然保持活躍。為了測試這一發現,該研究共同作者與熒光記者RNA一起刺激了寨卡病毒或登革熱的樣品。然後,記者RNA將切割任何包含靶病毒的分子,然後切割其他熒光記者,從而產生一個信號,使科學家能夠確定樣品是否感染。
當然,Sherlock比僅發送可檢測的信號更聰明,更有能力。實際上,夏洛克已經可以應用於診斷多種疾病。
夏洛克申請
支持者為他們創建的診斷工具展示了各種各樣的用途,據他們據稱,夏洛克可以做以下操作等:
•在數小時內檢測血液和尿液樣本中的寨卡病毒,並區分其非洲和美國菌株
•區分Zika和登革熱
•區分不同類型的細菌,例如大腸桿菌
•檢測癌細胞突變
•檢測抗生素抗性基因
•從唾液樣本中閱讀人類遺傳信息
研究合著者Deb Hung說:“如果可以發展夏洛克,它可能從根本上改變了常見和新興的傳染病的診斷。” Hung還是Broad Institute傳染病和微生物組計劃的聯合導演。
觀看下面的視頻,以了解有關Sherlock的更多信息。