A one-pot CRISPR-Cas12a-based toolbox enables determination of terminal deoxynucleotidyl transferase activity for acute leukemia screening

化学 末端脱氧核苷酸转移酶 底漆(化妆品) 寡核苷酸 分子生物学 标记法 DNA 生物化学 细胞凋亡 生物 有机化学
作者
Ming Yi,Yao Gong,Qian Zhan,Yulian Dai,Tiantian Yang,Xiaoxue Cheng,Shijia Ding,Bing Gu,Wei Cheng,Decai Zhang
出处
期刊:Analytica Chimica Acta [Elsevier BV]
卷期号:1254: 341115-341115 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.aca.2023.341115
摘要

An isothermal, one-pot toolbox (called OPT-Cas) based on CRISPR-Cas12a collateral cleavage capability is proposed for highly sensitive and selective determination of terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT) activity. Oligonucleotide primers with 3′-hydroxyl (OH) terminal were randomly introduced for TdT-induced elongation. In the presence of TdT, dTTP nucleotides polymerized at the 3′ terminals of the primers to generate abundant polyT-tails, which function as triggers for the synchronous activation of Cas12a proteins. Finally, the activated Cas12a trans-cleaved FAM and BHQ1 dual-labeled single-stranded DNA (ssDNA-FQ) reporters, producing significantly amplified fluorescence signals. This one-pot assay, that is primer, crRNA, Cas12a protein and ssDNA-FQ reporter are all in one tube, allows simple but high-sensitive quantification of TdT activity with a low detection limit of 6.16 × 10−5 U μL−1 in the concentration scope from 1 × 10−4 U μL−1 to 1 × 10−1 U μL−1, and achieves extraordinary selectivity with other interfering proteins. Furthermore, the OPT-Cas was successfully used to detect TdT in complex matrices and accurate determination of TdT activity in acute lymphoblastic leukemia cells, which might be a reliable technique platform for the diagnosis of TdT-related diseases and biomedical research applications.
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