Enhancement of trans-cleavage activity of Cas12a with engineered crRNA enables amplified nucleic acid detection

反式激活crRNA 核酸 清脆的 化学 核糖核酸 DNA 检出限 核酸检测 生物化学 脱氧核酶 计算生物学 基因组编辑 生物 色谱法 基因
作者
Long Thành Nguyễn,Brianna M. Smith,Piyush Jain
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:11 (1) 被引量:303
标识
DOI:10.1038/s41467-020-18615-1
摘要

Abstract The CRISPR-Cas12a RNA-guided complexes have tremendous potential for nucleic acid detection but are limited to the picomolar detection limit without an amplification step. Here, we develop a platform with engineered crRNAs and optimized conditions that enabled us to detect various clinically relevant nucleic acid targets with higher sensitivity, achieving a limit of detection in the femtomolar range without any target pre-amplification step. By extending the 3′- or 5′-ends of the crRNA with different lengths of ssDNA, ssRNA, and phosphorothioate ssDNA, we discover a self-catalytic behavior and an augmented rate of LbCas12a-mediated collateral cleavage activity as high as 3.5-fold compared to the wild-type crRNA and with significant improvement in specificity for target recognition. Particularly, the 7-mer DNA extension to crRNA is determined to be universal and spacer-independent for enhancing the sensitivity and specificity of LbCas12a-mediated nucleic acid detection. We perform a detailed characterization of our engineered ENHANCE system with various crRNA modifications, target types, reporters, and divalent cations. With isothermal amplification of SARS-CoV-2 RNA using RT-LAMP, the modified crRNAs are incorporated in a paper-based lateral flow assay that can detect the target with up to 23-fold higher sensitivity within 40–60 min.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科目三应助Emily采纳,获得10
1秒前
周大琳发布了新的文献求助10
2秒前
HuFan1201完成签到 ,获得积分10
2秒前
固的曼完成签到,获得积分10
4秒前
爱科研的小潘完成签到,获得积分10
4秒前
梨子完成签到,获得积分10
8秒前
645654564完成签到,获得积分20
12秒前
天天快乐应助岸芷诺苏采纳,获得10
13秒前
18秒前
19秒前
19秒前
Akim应助zj杰采纳,获得10
20秒前
英俊的铭应助北风采纳,获得10
20秒前
645654564关注了科研通微信公众号
20秒前
22秒前
Emily发布了新的文献求助10
23秒前
yurunxintian发布了新的文献求助10
24秒前
打打应助wiwin采纳,获得10
24秒前
WHEN发布了新的文献求助10
24秒前
26秒前
27秒前
27秒前
fmsai关注了科研通微信公众号
28秒前
高文强完成签到,获得积分10
28秒前
yu完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
张思涵完成签到,获得积分10
30秒前
糖果乖乖完成签到 ,获得积分10
30秒前
小蘑菇应助YANG采纳,获得10
31秒前
zj杰发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
32秒前
32秒前
北风发布了新的文献求助10
32秒前
yu发布了新的文献求助10
35秒前
冲冲冲完成签到,获得积分10
35秒前
青丝落花完成签到,获得积分10
37秒前
大模型应助风中的跳跳糖采纳,获得10
37秒前
Owen应助Ade采纳,获得10
38秒前
施含莲发布了新的文献求助10
39秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
岡本唐貴自伝的回想画集 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 450
Ciprofol versus propofol for adult sedation in gastrointestinal endoscopic procedures: a systematic review and meta-analysis 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3669998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3227414
关于积分的说明 9775372
捐赠科研通 2937577
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1609384
邀请新用户注册赠送积分活动 760339
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 735792