Phosphorothioate-Modified Hairpin G-Triplex Reporter-Assisted Split CRISPR/Cas12a-Powered Biosensor for “Turn-On” Fluorescent Detection of Nucleic Acid and Non-Nucleic Acid Targets

化学 核酸 清脆的 荧光 生物传感器 核酸检测 分子信标 组合化学 生物化学 计算生物学 纳米技术 DNA 寡核苷酸 基因 生物 物理 量子力学 材料科学
作者
Kai Shi,Wenjie Luo,Ying Cheng,Honglei Li,Lei Peng,Xuerong Luo,Yu Hu,Jiaheng Zhang,Jia‐Xuan Chen
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.5c00140
摘要

CRISPR/Cas12a-powered biosensors with guanine (G)-rich sequence reporters (e.g., G-quadruplex and G-triplex) are widely used in detection applications due to their simplicity and sensitivity. However, when these biosensors are employed for molecular detection in complex samples, they may encounter difficulties such as high background signal and susceptibility to interference because of the "turn-off" signal output. Herein, we explore, for the first time, a set of phosphorothioate (ps)-modified G-quadruplex (G4) and G-triplex (G3) sequences that can bind with thioflavin T (ThT) in an active split CRISPR/Cas12a system (SCas12a) to generate a "turn-on" fluorescent signal. To apply this new phenomenon, we develop a universal SCas12a-powered biosensor for "turn-on" fluorescent detection of nucleic acid (miRNA-21) and non-nucleic acid (kanamycin) targets by using ps-modified hairpin G3 as a reporter (SCas12a/psHG3). Target recognition activates SCas12a's trans-cleavage activity, leading to cleavage at the loop region of the psHG3 reporter. The released prelocked psG3 DNA binds ThT to produce a strong fluorescence signal. Without preamplification, this strategy can detect miRNA-21 with a detection limit of 100 fM. Moreover, the SCas12a/psHG3 system was further utilized for detecting kanamycin by incorporating its aptamers, enabling the detection of kanamycin at concentrations as low as 100 pM. This work is the first to develop a "turn-on" SCas12a/psHG3 system, showcasing its improved performance and wide range of applications in synthetic biology-based sensing technology.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
wzk完成签到,获得积分10
6秒前
LaixS完成签到,获得积分10
8秒前
顺利完成签到,获得积分10
9秒前
要笑cc完成签到,获得积分10
10秒前
宣宣宣0733完成签到,获得积分10
12秒前
迈克老狼完成签到 ,获得积分10
12秒前
柏林寒冬应助marc107采纳,获得10
13秒前
Karry完成签到 ,获得积分10
13秒前
星辰大海应助Jingyi采纳,获得10
13秒前
优雅莞完成签到,获得积分10
14秒前
胡质斌完成签到,获得积分10
14秒前
飞龙在天完成签到,获得积分0
15秒前
futianyu完成签到 ,获得积分0
17秒前
科研通AI2S应助陆王牛马采纳,获得10
17秒前
踏实谷蓝完成签到 ,获得积分10
21秒前
Jingyi完成签到,获得积分10
23秒前
浅是宝贝完成签到 ,获得积分10
40秒前
维妮妮完成签到 ,获得积分10
41秒前
小成完成签到 ,获得积分10
42秒前
leaolf完成签到,获得积分10
43秒前
49秒前
qiancib202完成签到,获得积分10
49秒前
雪白初夏发布了新的文献求助10
51秒前
xy完成签到 ,获得积分10
51秒前
多边形完成签到 ,获得积分10
52秒前
陆王牛马发布了新的文献求助10
54秒前
CGFHEMAN完成签到 ,获得积分10
55秒前
Murphy~完成签到,获得积分10
57秒前
1分钟前
蓉儿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
同人一剑完成签到,获得积分10
1分钟前
xingxing完成签到 ,获得积分10
1分钟前
我是老大应助陆王牛马采纳,获得10
1分钟前
xdmhv完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Chloe完成签到 ,获得积分10
1分钟前
七月完成签到,获得积分10
1分钟前
dreamwalk完成签到 ,获得积分10
1分钟前
爱吃草莓和菠萝的吕可爱完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
闪闪映易完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【请各位用户详细阅读此贴后再求助】科研通的精品贴汇总(请勿应助) 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Madrid Code) (Regnum Vegetabile) 500
Maritime Applications of Prolonged Casualty Care: Drowning and Hypothermia on an Amphibious Warship 500
Comparison analysis of Apple face ID in iPad Pro 13” with first use of metasurfaces for diffraction vs. iPhone 16 Pro 500
Towards a $2B optical metasurfaces opportunity by 2029: a cornerstone for augmented reality, an incremental innovation for imaging (YINTR24441) 500
Materials for Green Hydrogen Production 2026-2036: Technologies, Players, Forecasts 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4061386
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3599934
关于积分的说明 11432407
捐赠科研通 3323654
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1827428
邀请新用户注册赠送积分活动 897931
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 818728