通过使用CRISPR-Cas12a开发Karenia mikimotoi的快速检测方法
Lu Wang1, Xiaoyao Chen2, Feifei Pan2
1Fujian Key Laboratory on Conservation and Sustainable Utilization of Marine Biodiversity, Fuzhou Institute of Oceanography, Minjiang University, Fuzhou, China.
Frontiers in microbiology
|August 23, 2023
概括
一种新的CRISPR/Cas12a方法快速检测有害的Karenia mikimotoi藻类繁殖. 这种敏感和特定的方法简化了样品的准备,使得在不到一个小时内几乎可以识别单细胞,从而进行有效的监测.
科学领域:
- 海洋生物学 海洋生物学
- 生物技术是生物技术.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 由恐龙鞭状藻类引起的有害藻类繁殖 (HAB) 对海洋生态系统和公共健康构成重大威胁.
- 现有的HAB检测方法对于现场应用往往是繁的.
- 基于CRISPR/Cas的检测为快速和敏感的HAB监测提供了一个有希望的途径.
研究的目的:
- 开发一种基于CRISPR/Cas12a的新方法,用于快速和灵敏地检测有毒恐龙鞭毛虫Karenia mikimotoi.
- 通过简化样本准备和减少检测时间来优化该方法的现场部署性.
- 评估开发方法的敏感性和特异性.
主要方法:
- 使用了拉克诺斯皮拉生菌ND2006 Cas12a (LbCas12a) 来准K. mikimotoi的内部转录间隔器 (ITS).
- 通过目标识别激活的 LbCas12a 的附带 ssDNA 分裂活动.
- 集成复合酶聚合酶放大 (RPA) 使用LbCas12a和使用纤维素过纸 (CFP) 进行简化DNA提取.
主要成果:
- 实现了K. mikimotoi ITS含有等离子体 (低至9.8 aM) 和基因组DNA (低至3.6 × 10−5 ng/μl) 的高度敏感检测.
- 使用CFP将基因组DNA提取时间缩短到30秒以下,从而使直接化进入RPA反应.
- 在不到一个小时内完成了整个检测过程,从DNA提取到结果,几乎实现了单细胞检测能力.
结论:
- 开发了一种基于CRISPR/Cas12a的简单,特定和敏感的方法来检测K. mikimotoi.
- 简化的工作流程和高灵敏度为有效的现场监测和管理K. mikimotoi的开花提供了潜力.
- 这种方法促进了CRISPR技术在HAB检测和早期预警系统中的应用.
