亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Enzyme Kinetics and Detector Sensitivity Determine Limits of Detection of Amplification-Free CRISPR-Cas12 and CRISPR-Cas13 Diagnostics

化学 检出限 清脆的 核酸 酶动力学 分子信标 动力学 劈理(地质) 荧光 分析物 生物物理学 寡核苷酸 DNA 生物化学 色谱法 基因 活动站点 生物 量子力学 物理 古生物学 断裂(地质)
作者
Diego A. Huyke,Ashwin Ramachandran,Vladimir I. Bashkirov,Efthalia K. Kotseroglou,T. Kotseroglou,Juan G. Santiago
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:94 (27): 9826-9834 被引量:128
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.2c01670
摘要

Interest in CRISPR-Cas12 and CRISPR-Cas13 detection continues to increase as these detection schemes enable the specific recognition of nucleic acids. The fundamental sensitivity limits of these schemes (and their applicability in amplification-free assays) are governed by kinetic rates. However, these kinetic rates remain poorly understood, and their reporting has been inconsistent. We quantify kinetic parameters for several enzymes (LbCas12a, AsCas12a, AapCas12b, LwaCas13a, and LbuCas13a) and their corresponding limits of detection (LoD). Collectively, we present quantification of enzyme kinetics for 14 guide RNAs (gRNAs) and nucleic acid targets for a total of 50 sets of kinetic rate parameters and 25 LoDs. We validate the self-consistency of our measurements by comparing trends and limiting behaviors with a Michaelis-Menten trans-cleavage reaction kinetics model. For our assay conditions, activated Cas12 and Cas13 enzymes exhibit trans-cleavage catalytic efficiencies between order 105 and 106 M-1 s-1. For assays that use fluorescent reporter molecules (ssDNA and ssRNA) for target detection, the kinetic rates at the current assay conditions result in an amplification-free LoD in the picomolar range. The results suggest that successful detection of target requires cleavage (by an activated CRISPR enzyme) of the order of at least 0.1% of the fluorescent reporter molecules. This fraction of reporters cleaved is required to differentiate the signal from the background, and we hypothesize that this required fraction is largely independent of the detection method (e.g., endpoint vs reaction velocity) and detector sensitivity. Our results demonstrate the fundamental nature by which kinetic rates and background signal limit LoDs and thus highlight areas of improvement for the emerging field of CRISPR 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
CipherSage应助王欧尼采纳,获得20
24秒前
ZanE完成签到,获得积分10
27秒前
40秒前
王欧尼发布了新的文献求助20
45秒前
北欧森林完成签到,获得积分10
46秒前
Radisson完成签到,获得积分10
49秒前
cc完成签到,获得积分10
50秒前
59秒前
科目三应助andrew12399采纳,获得10
1分钟前
天马发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
andrew12399完成签到,获得积分20
1分钟前
旺仔先生完成签到 ,获得积分10
1分钟前
andrew12399发布了新的文献求助10
1分钟前
科研通AI6.1应助天马采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
王旭阳发布了新的文献求助30
1分钟前
1分钟前
Nick_YFWS完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
王旭阳完成签到,获得积分10
1分钟前
一如果一发布了新的文献求助10
2分钟前
爆米花应助生动友容采纳,获得30
2分钟前
2分钟前
生动友容发布了新的文献求助30
2分钟前
任性饼干完成签到 ,获得积分10
2分钟前
颖中竹子完成签到,获得积分10
2分钟前
小菜发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
ratamatahara发布了新的文献求助10
3分钟前
小西西完成签到,获得积分10
3分钟前
隐形曼青应助小菜采纳,获得10
3分钟前
佰态完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
JL发布了新的文献求助10
3分钟前
ataybabdallah完成签到,获得积分10
3分钟前
JL发布了新的文献求助30
3分钟前
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6436492
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8250895
关于积分的说明 17551170
捐赠科研通 5494808
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898150
邀请新用户注册赠送积分活动 1874809
关于科研通互助平台的介绍 1716100