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
不得明月发布了新的文献求助10
1秒前
maun222发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
4秒前
欲见完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
Q_Q完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
Ca完成签到,获得积分10
9秒前
陈瑞发布了新的文献求助10
9秒前
浮生梦完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
科目三应助霍金斯1990采纳,获得10
11秒前
深情安青应助lulu采纳,获得10
12秒前
热心市民小杨应助Q_Q采纳,获得10
13秒前
13秒前
JamesPei应助摆烂的雨雨采纳,获得10
14秒前
mxm12138发布了新的文献求助10
15秒前
Lucas应助s_chui采纳,获得10
15秒前
17秒前
17秒前
18秒前
Ava应助喜悦的一寡采纳,获得10
18秒前
默默松鼠完成签到,获得积分10
19秒前
爆米花应助chi采纳,获得10
19秒前
20秒前
20秒前
完美大神完成签到 ,获得积分10
20秒前
Jasper应助Yochamme采纳,获得10
20秒前
快乐咖啡完成签到,获得积分10
20秒前
漂亮的保温杯完成签到,获得积分10
20秒前
不得明月完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
Frank发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
英俊的铭应助PYL采纳,获得30
22秒前
活力的青枫发布了新的文献求助100
22秒前
哈哈悦完成签到,获得积分10
22秒前
无花果应助ZZ采纳,获得10
24秒前
赘婿应助小慧儿采纳,获得10
24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
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Les Mantodea de guyane 2500
VASCULITIS(血管炎)Rheumatic Disease Clinics (Clinics Review Articles) —— 《风湿病临床》(临床综述文章) 1000
Feldspar inclusion dating of ceramics and burnt stones 1000
What is the Future of Psychotherapy in a Digital Age? 801
The Psychological Quest for Meaning 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5971712
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7288942
关于积分的说明 15992394
捐赠科研通 5109548
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2744066
邀请新用户注册赠送积分活动 1709783
关于科研通互助平台的介绍 1621760