Integrating CRISPR-Cas12a with a crRNA-Mediated Catalytic Network for the Development of a Modular and Sensitive Aptasensor

反式激活crRNA 清脆的 适体 核酸 计算生物学 合成生物学 模块化设计 基因组编辑 化学 纳米技术 生物 组合化学 计算机科学 遗传学 生物化学 基因 材料科学 操作系统
作者
Xiaojia Shu,Decai Zhang,Xingrong Li,Qingyuan Zheng,Xiaoying Cai,Shijia Ding,Yurong Yan
出处
期刊:ACS Synthetic Biology [American Chemical Society]
卷期号:11 (8): 2829-2836 被引量:14
标识
DOI:10.1021/acssynbio.2c00224
摘要

Clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)-Cas12a, which exhibits excellent target DNA-activated trans-cleavage activity under the guidance of a programmable CRISPR RNA (crRNA), has shown great promise in next-generation biosensing technology. However, current CRISPR-Cas12a-based biosensors usually improve sensitivity by the initial nucleic acid amplification, while the distinct programmability and predictability of the crRNA-guided target binding process has not been fully exploited. Herein, we, for the first time, propose a modular and sensitive CRISPR-Cas12a fluorometric aptasensor by integrating an enzyme-free and robust crRNA-mediated catalytic nucleic acid network, namely, Cas12a-CMCAN, in which crRNA acts as an initiator to actuate cascade toehold-mediated strand displacement reactions (TM-SDRs). As a proof of concept, adenosine triphosphate (ATP) was selected as a model target. Owing to the multiturnover of CRISPR-Cas12a trans-cleavage and the inherent recycling amplification network, this method achieved a limit of detection value of 0.16 μM (20-fold lower than direct Cas12a-based ATP detection) with a linear range from 0.30 to 175 μM. In addition, Cas12a-CMCAN can be successfully employed to detect ATP levels in diluted human serum samples. Considering the simplicity, sensitivity, and easy to tune many targets by changing aptamer sequences, the Cas12a-CMCAN sensing method is expected to offer a heuristic idea for the development of CRISPR-Cas12a-based biosensors and unlock its potential for general and convenient molecule diagnostics.
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
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
bkagyin应助嘿嘿嘿采纳,获得10
刚刚
李春婷发布了新的文献求助10
刚刚
张遵格发布了新的文献求助10
1秒前
CCL4应助殷勤的人英采纳,获得10
1秒前
安和2396发布了新的文献求助10
1秒前
墩墩发布了新的文献求助10
2秒前
xerwu完成签到,获得积分10
2秒前
英雷完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
香蕉觅云应助ChemPu采纳,获得10
3秒前
CZY完成签到,获得积分10
3秒前
李健的小迷弟应助Duody采纳,获得10
4秒前
4秒前
梦启完成签到,获得积分10
4秒前
mouyn应助柳亦诚采纳,获得10
4秒前
joe关闭了joe文献求助
5秒前
叶落风行发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
啦啦啦完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
名金学南完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
郑鸿杰完成签到 ,获得积分10
8秒前
思源应助小徐辛苦搬砖采纳,获得10
8秒前
bob发布了新的文献求助20
9秒前
激昂的沂完成签到,获得积分10
10秒前
XLin发布了新的文献求助10
10秒前
chlachj完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI6.3应助dandan采纳,获得10
10秒前
未闻花名发布了新的文献求助10
11秒前
能干的外套完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
齐朋弟发布了新的文献求助10
11秒前
呆萌的鑫发布了新的文献求助10
12秒前
wanci应助关闭右耳采纳,获得10
12秒前
西瓜瓜发布了新的文献求助10
12秒前
Louis23完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6464848
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8271957
关于积分的说明 17636990
捐赠科研通 5538408
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2907498
邀请新用户注册赠送积分活动 1884497
关于科研通互助平台的介绍 1731783