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

反式激活crRNA 清脆的 化学 核酸 检出限 互补DNA 核糖核酸 DNA 多路复用 生物化学 分子生物学 脱氧核酶 计算生物学 Cas9 生物 基因 遗传学 色谱法
作者
Long T. Nguyen,Brianna M. Smith,Piyush Jain
标识
DOI:10.1101/2020.04.13.036079
摘要

Abstract The CRISPR/Cas12a RNA-guided complexes have a tremendous potential for nucleic acid detection due to its ability to indiscriminately cleave ssDNA once bound to a target DNA. However, the current CRISPR/Cas12a systems are limited to detecting DNA in a picomolar detection limit without an amplification step. Here, we developed a platform with engineered crRNAs and optimized conditions that enabled us to detect DNA, DNA/RNA heteroduplex and methylated DNA with higher sensitivity, achieving a limit of detection of in 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 discovered a new 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. We applied this sensitive system to detect as low as 25 fM dsDNA from the PCA3 gene, an overexpressed biomarker in prostate cancer patients, in simulated urine over 6 hours. The same platform was used to detect as low as ~700 fM cDNA from HIV, 290 fM RNA from HCV, and 370 fM cDNA from SARS-CoV-2, all within 30 minutes without a need for target amplification. With isothermal amplification of SARS-CoV-2 RNA using RT-LAMP, the modified crRNAs were incorporated in a paper-based lateral flow assay that could detect the target with up to 23-fold higher sensitivity within 40-60 minutes.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
小李发布了新的文献求助10
刚刚
Komorebi完成签到,获得积分10
1秒前
dyy发布了新的文献求助10
1秒前
竹外桃花发布了新的文献求助20
1秒前
my196755完成签到,获得积分10
1秒前
orixero应助Miko采纳,获得10
1秒前
hs完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
李颖雪发布了新的文献求助10
2秒前
嗯哼应助白华苍松采纳,获得20
2秒前
3秒前
MoO发布了新的文献求助10
3秒前
火花发布了新的文献求助10
3秒前
高高黑裤完成签到,获得积分10
4秒前
sj完成签到,获得积分10
4秒前
今后应助故意的怜晴采纳,获得10
4秒前
peach完成签到,获得积分20
5秒前
Miyazonox发布了新的文献求助10
5秒前
Leung完成签到,获得积分10
6秒前
明亮的犀牛应助陳.采纳,获得20
6秒前
福建农林太学完成签到,获得积分10
6秒前
Sweet完成签到,获得积分10
7秒前
sss完成签到 ,获得积分10
7秒前
止水完成签到,获得积分10
7秒前
Sg完成签到 ,获得积分10
7秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
8秒前
AAA完成签到,获得积分10
8秒前
可靠小海豚完成签到,获得积分10
8秒前
忧郁南霜完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
Menand完成签到,获得积分10
9秒前
大眼的平松完成签到,获得积分10
9秒前
冷艳的白竹完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
Jingjing完成签到,获得积分10
11秒前
典雅碧空发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
李健的小迷弟应助贺贺采纳,获得10
11秒前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Elastic local buckling behaviour of corroded cold-formed steel columns 500
the development of the right of privacy in new york 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3180222
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2830617
关于积分的说明 7979310
捐赠科研通 2492194
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1329251
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635720
版权声明 602954