乔洁副教授课题组在CRISPR-Cas12a核酸分子检测领域取得突破

近日，武汉轻工大学生命科学与技术学院乔洁副教授课题组与湖北大学生命科学学院刘奕教授课题组合作，在国际顶尖学术期刊Nature Communications（中科院一区Top, IF = 16.6）上发表题为 SplitcrRNA with CRISPR-Cas12a enabling highly sensitiveand multiplexeddetectionof RNA and DNA 的研究论文，乔洁副教授为第一通讯作者，武汉轻工大学为第一通讯单位。

图1论文首页

近年来，以CRISPR/Cas12a为代表的新型核酸检测技术已成功应用于病毒鉴定、疾病辅助诊断和预后评估等领域。然而，现有Cas12a检测技术仍需与核酸扩增技术联用才能达到与qPCR相当的灵敏度，并且无法直接对RNA靶标进行检测。该研究发现，Cas12a的crRNA可被分解为茎环RNA和配对RNA两个模块，并随后与Cas12a蛋白重新组装形成具有生物活性的核酸蛋白复合物。基于此，本研究提出了一种创新的“分裂-重组”Cas12a系统（图2），并利用该系统开发了无需逆转录和核酸扩增的RNA即时检测技术。之后，结合理性分子设计，进一步创建了能够精确检测miRNA与其前体pre-miRNA比率的方法，并建立了适用于DNA/RNA混合靶标的多重核酸检测技术。最后，通过与临床医生紧密合作，探索了相关技术在疾病生物标志物检测和肿瘤手术安全切缘界定等领域的临床应用，为生命科学和临床医学研究提供创新研究工具。

图2“分裂-重组”CRISPR/Cas12a系统用于核酸分子的非扩增直接检测

本研究得到了国家重点研发计划、省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室开放课题、省部共建食管癌防治国家重点实验室开放课题、武汉轻工大学博士科研启动项目等项目的支持。乔洁副教授课题组一直从事基因编辑和检测工具的应用开发研究，已在Nature Communications、Biosensors and Bioelectronics、Talanta、Chemical Communications、Communications Biology、Biotechnology for Biofuels等国际权威期刊上发表多篇高水平研究论文。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-52691-x