Nature子刊：南京大學陳洪淵院士發表CRISPR診斷技術的評述文章

近日， 國際學術權威刊物自然出版集團旗下子刊《Nature Biomedical Engineering》雜誌線上發表了中國科學院上海應用物理研究所研究員樊春海研究組、左小磊和南京大學陳洪淵院士關於CRISPR診斷技術領域的評述文章， 題為“CRISPR-powered diagnostics” 。

CRISPR是細菌特有的免疫系統， 它可以把病毒基因從染色體上切除。 自2012年研究者發現CRISPR/Cas9在真核細胞中的高效編輯功能以來， 該系統引起了生物學家的廣泛興趣， 普遍認為這是一類革命性的基因編輯技術。 近年來， CRISPR在細胞成像和疾病診斷等生命分析化學方面的應用展示出新的潛力。

該文回顧了應用CRISPR開展核酸檢測和診斷的歷史，

並特別對CRISPR領域領軍人物之一MIT張鋒教授發展的SHERLOCK技術 (文見：Science 2017, DOI: 10.1126/science. aam9321) 進行了點評。 這種技術是利用新發現的CRISPR/Cas13a發展而來， 具有單分子水準檢測RNA的能力， 並依據神探福爾摩斯(Sherlock Holmes)來命名。 這一技術為基於CRISPR的分子診斷提供了新的有力工具。 Cas13a是一種獨特的核酸內切酶， 在識別靶標RNA後會啟動其酶活性， 對周圍的RNA分子產生持續而強烈的隨機切割作用， 從而可以極大地放大信號。 這一過程類似中子轟擊鈾-235原子核後產生的核裂變， 其釋放的巨大能量有兩種截然不同的用途。 因而， 如何調控和合理使用這一酶反應過程， 避免“雙刃劍”的負面效應已成為這一領域的關鍵性問題。 文章還對CRISPR診斷技術在傳染病檢測、腫瘤診斷等方面的應用以及如何實現細胞內和活體CRISPR診療等未來發展方向進行了評述與展望。

SHERLOCK診斷方法示意圖

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原文摘要：

A CRISPR-associated nuclease that can promiscuously cleave RNAs enables a rapid and cheap test for the single-molecule detection and single-base discrimination of nucleic acids.