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An amplification-free CRISPR/Cas12a-based fluorescence assay for ultrasensitive detection of nuclease activity

核酸酶 化学 反式激活crRNA 核糖核酸酶P 检出限 核糖核酸酶H 荧光 复式(建筑) 核糖核酸酶 脱氧核糖核酸酶ⅰ 脱氧核酶 分子生物学 清脆的 核酸内切酶 核酸 DNA 劈理(地质) 生物化学 核糖核酸 色谱法 Cas9 基因 生物 基序列 古生物学 物理 量子力学 断裂(地质)
作者
Xinping Wang,Yi-Chuan Chen,Lixin Ma,Zhen Han,Yi Liu,Jie Qiao
出处
期刊:Talanta [Elsevier]
卷期号:257: 124329-124329 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.talanta.2023.124329
摘要

Nuclease, such as RNase H and DNase I, plays key roles in plenty of cellular processes and could be potential therapeutic target for drug development. It is necessary to establish rapid and simple-to-use methods to detect nuclease activity. Herein, we develop a Cas12a-based fluorescence assay without any nucleic acid amplification steps for ultrasensitive detection of RNase H or DNase I activity. By our design, the pre-assembled crRNA/ssDNA duplex triggered the cleavage of fluorescent probes in the presence of Cas12a enzymes. However, the crRNA/ssDNA duplex was selectively digested with the addition of RNase H or DNase I, which leaded to fluorescence intensity changes. Under optimized conditions, the method exhibited good analytical performance, achieving a limit of detection (LOD) as low as 0.0082 U/mL for RNase H and 0.13 U/mL for DNase I, respectively. The method was feasible for analysis of RNase H in human serum and cell lysates, as well as for screening of enzyme inhibitors. Moreover, it can be adopted to image RNase H activity in living cells. Together, this study provides a facile platform for nuclease detection and could be expanded for other biomedical research and clinical diagnostics.
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