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在自然界中由病原微生物引起的疾病,对人类和动植物健康安全构成巨大威胁,因此开发快速、可靠的诊断工具迫在眉睫。当前基于核酸诊断的CRISPR-Cas生物传感系统为病原体检测提供一种新颖基因组诊断工具。在这种检测方法中,Cas效应蛋白被用作高度特异序列识别和切割元素,当病原体存在时,效应蛋白会在其sg RNA引导下特异性识别并切割核酸靶标。新发现的CRISPR-Cas14a1是特异性靶向单链DNA核酸切割酶,由其sg RNA指导,显示出与PAM序列无关的方式结合和切割ss DNA靶标。此外,Cas14a1对靶标结合与切割触发“附带切割”核酸酶活性,表现为非特异性ss DNA降解。本研究基于CRISPR-Cas14a1精准靶向与附带切割特性结合不对称PCR扩增技术,通过荧光读出方式构建一种快速、灵敏、特异的病原微生物核酸检测平台,主要包括:1.基于Cas14a1策略鉴定实验室病原微生物样本:选取一组革兰氏阳性菌(酿脓链球菌)和革兰氏阴性菌(伤寒沙门菌)作为检测体系模型菌。通过引物特异性与sg RNA特异性两种方式对模型菌与背景菌进行区分,酿脓链球菌和伤寒沙门菌只有在其特异性引物和sg RNA匹配时才能荧光升高,表明基于Cas14a1切割平台具有尤异特异性。在灵敏度检测中,酿脓链球菌灵敏度为10~3 CFU/m L菌液和10~7a M单链核酸水平,而伤寒沙门菌可达到10~4 CFU/m L菌液和10~4 a M核酸水平。在同等样本,灵敏度结果优于q PCR技术。2.基于Cas14a1策略鉴定实际样本中致病微生物:将不同体积伤寒沙门菌溶液(10~4-10~0 CFU/m L)随机人工孵育到试剂中模拟实际样本。通过基于荧光探针的Cas14a1检测平台与q PCR两种手段对20组实际样本进行检测,结果表明此平台也可实现对实际样本中病原菌100%检出率。CRISPR-Cas14a1系统基于荧光信号监测在1-2小时内实现对病原微生物快速检测,为后续研究提供一个有价值的新工具,以帮助病原菌早期检测和持续监测。