<p>奧斯汀，德克薩斯州-在被稱為CRISPR的基因工具集的第一次，最近發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)被發(fā)現(xiàn)作為一種多用途的細(xì)菌自毀系統(tǒng)，能夠降解單鏈RNA，單鏈DNA和雙鏈DNA。發(fā)表在《自然》雜志上的一項(xiàng)新研究的作者表示，由于這一發(fā)現(xiàn)能夠靶向如此多類型的遺傳物質(zhì)，這一發(fā)現(xiàn)有可能為包括COVID-19、流感、埃博拉和寨卡病毒在內(nèi)的各種傳染病開發(fā)新的廉價、高靈敏度的家庭診斷測試。</p> <p>&nbsp;</p> <p>利用一種稱為冷凍電鏡的高分辨率成像技術(shù)，研究小組發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這種名為Cas12a2的蛋白質(zhì)與一種潛在危險病毒的特定遺傳物質(zhì)序列(稱為靶RNA)結(jié)合時，Cas12a2的一側(cè)會擺動出來，顯示出一個活性位點(diǎn)，類似于彈簧彈簧刀。然后，活性位點(diǎn)開始不分青紅皂白地切割它接觸到的任何遺傳物質(zhì)。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Cas12a2蛋白發(fā)生單一突變時，活性位點(diǎn)只降解單鏈dna，這一特征在開發(fā)針對各種病毒的新診斷方法時特別有用。</p> <p>&nbsp;</p> <p>基于這種技術(shù)的檢測理論上可以結(jié)合基于pcr檢測病毒遺傳物質(zhì)的最佳特征(高靈敏度、高精度和檢測活性感染的能力)和快速家用診斷檢測的最佳特征(生產(chǎn)成本低廉，不需要專門的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備)。它也很容易適應(yīng)任何新的RNA病毒。</p> <p>&nbsp;</p> <p>德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校分子生物科學(xué)副教授、這項(xiàng)新研究的共同通訊作者大衛(wèi)&middot;泰勒說:&ldquo;如果明天出現(xiàn)一些新的病毒，你所要做的就是弄清楚它的基因組，然后在測試中改變引導(dǎo)RNA，然后就可以對它進(jìn)行測試了。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這樣的診斷仍然需要單獨(dú)的工作，可能包括收集患者的唾液或鼻腔樣本，將其與研究小組改良的Cas12a2蛋白混合，Cas12a2蛋白是一段引導(dǎo)RNA，可以像人臉照片一樣識別特定的病毒，還有一種熒光探針，當(dāng)其單鏈DNA被切斷時，熒光探針就會發(fā)光。</p> <p>&nbsp;</p> <p>CRISPR是一組自然存在于細(xì)菌中的工具的名稱，但科學(xué)家已將其用于基因編輯。這是第一個被發(fā)現(xiàn)可以降解如此廣泛遺傳物質(zhì)的CRISPR蛋白質(zhì)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;Cas12a2基本上抓住了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的兩端，并將其緊緊彎曲，&rdquo;德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的博士后、該論文的共同第一作者杰克&middot;布拉沃(Jack Bravo)說。&ldquo;因此，中間的螺旋突然打開，然后這個活性位點(diǎn)就可以破壞變成單鏈的DNA片段。這就是Cas12a2不同于所有其他dna靶向系統(tǒng)的地方。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這篇論文的共同通訊作者是猶他州立大學(xué)的Ryan Jackson和共同第一作者Thomson Hallmark。其他合著者是猶他州的Bronson Naegle和Helmholtz感染研究中心和德國W&uuml;rzburg大學(xué)的Chase Beisel。</p> <p>&nbsp;</p> <p>結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)是使用德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校紹爾結(jié)構(gòu)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的低溫電子顯微鏡設(shè)備收集的。</p> <p>&nbsp;</p> <p>泰勒、布拉沃、賀曼和杰克遜是一項(xiàng)專利申請的發(fā)明人，該專利申請涉及對Cas12a2蛋白質(zhì)的修改，使其能夠只切割單鏈DNA并用于診斷。從發(fā)現(xiàn)到影響，德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的技術(shù)商業(yè)化辦公室正在管理知識產(chǎn)權(quán)，并努力尋找可以幫助實(shí)現(xiàn)該技術(shù)潛力的行業(yè)合作伙伴。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項(xiàng)工作得到了美國國立衛(wèi)生研究院國家普通醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所、德國聯(lián)邦破壞性創(chuàng)新機(jī)構(gòu)、韋爾奇基金會以及小羅伯特&middot;j&middot;克萊伯格和海倫&middot;c&middot;克萊伯格基金會的部分支持。大衛(wèi)&middot;泰勒(David Taylor)是德克薩斯州癌癥預(yù)防與研究所支持的CPRIT學(xué)者。</p> <p>同一期《自然》雜志上的一篇配套論文描述了Cas12a2的生物學(xué)功能，而這篇新聞稿中描述的論文描述了蛋白質(zhì)實(shí)現(xiàn)這些功能的機(jī)制。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>