An Ultrasensitive, One-Pot RNA Detection Method Based on Rationally Engineered Cas9 Nickase-Assisted Isothermal Amplification Reaction

清脆的 Cas9 核糖核酸 环介导等温扩增 化学 DNA 效应器 多重位移放大 计算生物学 分子生物学 重组酶聚合酶扩增 聚合酶链反应 生物 基因 生物化学 DNA提取
作者
Ting Wang,Yan Wang,Pinru Chen,Bin‐Cheng Yin,Bang‐Ce Ye
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:94 (36): 12461-12471 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.2c02617
摘要

RNA-guided clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) have revolutionized molecular diagnostics by offering versatile Cas effectors. We previously developed an isothermal amplification reaction method using Cas9 nickase (Cas9 nAR) to detect genomic DNA. However, slow dissociation of Cas9n from nicked double-stranded DNA (dsDNA) substrates dramatically hampers the cooperation between Cas9n and DNA polymerase, leading to low amplification efficiency. Here, we use structure-guided protein engineering to generate a Cas9n variant with faster kinetics and enhanced targeting specificity, and apply it to develop Cas9 nAR version 2 (Cas9 nAR-v2) by deftly merging reverse transcription with nicking-extension-displacement-based amplification for isothermal, one-pot RNA detection. This assay is validated by detecting Salmonella typhimurium 16S rRNA, Escherichia coli O157:H7 16S rRNA, synthetic SARS-CoV-2 genes, and HIV virus RNA, showing a quantitative analysis over a wide, linear range and a detection limit as low as fewer than ten copies of RNA molecules per reaction (20 μL volume). It also shows an excellent nucleotide-mutation discrimination capability in detecting SARS-CoV-2 variants. Furthermore, Cas9 nAR-v2 is compatible with low-cost point-of-care (POC) tests based on fluorescence and lateral-flow readouts. In summary, this method provides a new paradigm for sensitive, direct RNA detection and would spur the exploration of engineered Cas effectors with improved properties for a wide range of biological applications.
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
lee1992完成签到,获得积分10
1秒前
水云身完成签到,获得积分10
1秒前
陈嘻嘻嘻嘻完成签到,获得积分10
1秒前
红鱼完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
李朝富发布了新的文献求助10
4秒前
wwxd发布了新的文献求助10
5秒前
panfan完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
好好学习完成签到,获得积分10
6秒前
也是难得取个名完成签到 ,获得积分10
6秒前
gaon完成签到,获得积分10
6秒前
无所屌谓完成签到,获得积分10
6秒前
LS完成签到,获得积分10
7秒前
紫沫完成签到,获得积分10
7秒前
蜀勤发布了新的文献求助10
7秒前
tuanheqi完成签到,获得积分0
8秒前
王欣瑶完成签到 ,获得积分10
9秒前
轻松凡英完成签到,获得积分10
9秒前
缓慢的甜瓜完成签到,获得积分10
9秒前
zyc完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
淡然珍完成签到,获得积分10
11秒前
琅琊为刃发布了新的文献求助10
11秒前
小二郎应助李朝富采纳,获得10
13秒前
知123完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
不信慕斯完成签到,获得积分10
15秒前
绿色植物完成签到,获得积分10
15秒前
喜悦小猫咪完成签到,获得积分10
16秒前
wendy完成签到,获得积分10
16秒前
优雅山柏完成签到,获得积分10
16秒前
闪蓝之光完成签到,获得积分10
17秒前
Shale完成签到,获得积分10
18秒前
等待的小笼包完成签到,获得积分10
18秒前
JamesPei应助Z121230采纳,获得10
18秒前
搜集达人应助eleven采纳,获得10
18秒前
Daisy完成签到,获得积分10
18秒前
娟娟完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 700
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3466947
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3059758
关于积分的说明 9067868
捐赠科研通 2750230
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1509108
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 697126
邀请新用户注册赠送积分活动 696953