Topological barrier to Cas12a activation by circular DNA nanostructures facilitates autocatalysis

核糖核蛋白 自催化 DNA 核糖核酸 清脆的 寡核苷酸 生物 化学 分子生物学 计算生物学 生物物理学 物理 遗传学 基因 动力学 量子力学
作者
Yi Li,Biyao Yang,Fei Deng,Ewa M. Goldys
出处
期刊:Research Square - Research Square
标识
DOI:10.21203/rs.3.rs-2586294/v1
摘要

Abstract Trans -cleavage rates of Cas endonucleases such as Cas12a remain limited despite optimisation efforts. We found that Cas12a ribonucleoproteins poorly bind to, and are only minimally activated by small circular DNA nanostructures which partially match the gRNA sequence. However, activation is restored when the nanostructure is linearised. Building on this finding, we established a novel Autocatalytic CRISPR/Cas12a Amplification Reaction (AutoCAR) system which allows a single nucleic acid target to activate multiple ribonucleoproteins, and increase the achievable trans -cleavage rates per target by over 3 orders of magnitude. A rate equation-based model was built to interpret the observed nonlinear, near-exponential rate trends. The AutoCAR system was applied for genomic DNA ( H. Pylori ) and RNA (SARS-CoV-2) diagnostics at 1 aM level sensitivity (1.4 copies/µL and 0.36 copies/µL, respectively), comparable to the polymerase chain reaction without any additional signal amplification at room temperature. The RNA detection with Cas12a RNPs did not require reverse transcription.

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
刚刚
科研通AI6.2应助wxt采纳,获得10
刚刚
niNe3YUE应助牟真采纳,获得10
刚刚
苗条的忆雪完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
ruuuu完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
大模型应助psh采纳,获得10
5秒前
酷波er应助月亮吻月亮采纳,获得10
5秒前
情深以挽发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
百杜完成签到,获得积分20
7秒前
GHJ完成签到,获得积分10
7秒前
漂亮的保温杯完成签到,获得积分20
8秒前
cssfsa发布了新的文献求助30
9秒前
XiaLee完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
seedcode完成签到,获得积分10
10秒前
优秀尔芙发布了新的文献求助10
11秒前
晖晖晖晖晖完成签到,获得积分10
11秒前
mirror应助巫马尔槐采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
Terrya发布了新的文献求助10
12秒前
赘婿应助若楠采纳,获得10
13秒前
栗子完成签到,获得积分10
13秒前
蟹黄堡秘方完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI6.3应助hxy采纳,获得10
15秒前
华仔应助zht采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
璐璐发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6023452
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7650975
关于积分的说明 16173207
捐赠科研通 5171995
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2767346
邀请新用户注册赠送积分活动 1750690
关于科研通互助平台的介绍 1637238