Synchronous Dual-Cycle Amplification System Based on Programmable Ago-DNA Polymerase for Detecting Tumor-Related MicroRNAs

核酸 核酸酶 聚合酶 多重位移放大 化学 聚合酶链反应 环介导等温扩增 小RNA 分子生物学 锁核酸 DNA 计算生物学 PCR的应用 DNA聚合酶 寡核苷酸 生物化学 生物 基因 数字聚合酶链反应 DNA提取
作者
Qiuyuan Lin,Yicheng Huang,Junchao Chen,Zhou Lei,Ming‐Wei Yang,Mierhaitireye Kudouluke,Guangjian Su,Jinghua Chen
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.4c05564
摘要

Detecting nucleic acid biomarkers is essential for early cancer diagnosis and monitoring. Traditional methods (e.g., exponential isothermal amplification (EXPAR)) adopt DNA polymerases and endonucleases for nucleic acid amplification and analysis, but they are limited by the dependence on specific sequences and nonspecific amplification. Here, we establish a programmable and universal nucleic acid diagnostic platform named Functional Junction Molecule Unveil (FJMU) for microRNAs detection. FJMU incorporates Argonaute (Ago) nuclease and DNA polymerase to accomplish nucleic acid detection in a single reaction. It utilized a specially designed repetitive sequence template to achieve synchronized dual-cycling amplification of biomarkers. The FJMU method eliminates the reliance on restriction endonucleases such as Nt.BstNBI used in EXPAR. FJMU showed high specificity and stability in detecting colorectal cancer-related microRNAs. A comparison of the detection results between the FJMU method and the reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) for clinical serum samples suggests that the FJMU method is potentially feasible for clinical applications. FJMU provided a programmable platform for detecting microRNAs and further explored the Ago-mediated nucleic acid detection technology.
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