Universally Stable and Precise CRISPR-LAMP Detection Platform for Precise Multiple Respiratory Tract Virus Diagnosis Including Mutant SARS-CoV-2 Spike N501Y

清脆的 反式激活crRNA 放大器 病毒学 病毒 化学 生物 Cas9 聚合酶链反应 基因 遗传学
作者
Tong Zhang,Wei Zhao,Wang Zhao,Yuying Si,Nianzhen Chen,Xi Chen,Xinlian Zhang,Fan Li,Guodong Sui
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:93 (48): 16184-16193 被引量:37
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.1c04065
摘要

Nowadays, rapid and accurate diagnosis of respiratory tract viruses is an urgent need to prevent another epidemic outbreak. To overcome this problem, we have developed a clustered, regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) loop mediated amplification (LAMP) technology to detect influenza A virus, influenza B virus, respiratory syncytial A virus, respiratory syncytial B virus, and severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, including variants of concern (B.1.1.7), which utilized CRISPR-associated protein 12a (Cas12a) to advance LAMP technology with the sensitivity increased 10 times. To reduce aerosol contamination in CRISPR-LAMP technology, an uracil-DNA-glycosylase-reverse transcription-LAMP system was also developed which can effectively remove dUTP-incorporated LAMP amplicons. In vitro Cas12a cleavage reaction with 28 crRNAs showed that there were no position constraints for Cas12a/CRISPR RNA (crRNA) recognition and cleavage in LAMP amplicons, and even the looped position of LAMP amplicons could be effectively recognized and cleaved. Wild-type or spike N501Y can be detected with a limit of detection of 10 copies/μL (wild-type) even at a 1% ratio level on the background (spike N501Y). Combining UDG-RT-LAMP technology, CRISPR-LAMP design, and mutation detection design, we developed a CRISPR-LAMP detection platform that can precisely diagnose pathogens with better stability and significantly improved point mutation detection efficiency.
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