<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)的蛋白質被發(fā)現(xiàn)作為一種多用途的細菌自毀系統(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，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，研究小組發(fā)現(xiàn)，當這種名為Cas12a2的蛋白質與一種潛在危險病毒的特定遺傳物質序列(稱為靶RNA)結合時，Cas12a2的一側會擺動出來，顯示出一個活性位點，類似于彈簧彈簧刀。然后，活性位點開始不分青紅皂白地切割它接觸到的任何遺傳物質。研究人員發(fā)現(xiàn)，當Cas12a2蛋白發(fā)生單一突變時，活性位點只降解單鏈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>基于這種技術的檢測理論上可以結合基于pcr檢測病毒遺傳物質的最佳特征(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，不需要專門的實驗室設備)。它也很容易適應任何新的RNA病毒。</p> <p>&nbsp;</p> <p>德克薩斯大學奧斯汀分校分子生物科學副教授、這項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RNA，然后就可以對它進行測試了。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這樣的診斷仍然需要單獨的工作，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菌中的工具的名稱，但科學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的CRISPR蛋白質。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;Cas12a2基本上抓住了DNA雙螺旋結構的兩端，并將其緊緊彎曲，&rdquo;德克薩斯大學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大學的Chase Beisel。</p> <p>&nbsp;</p> <p>結構數(shù)據(jù)是使用德克薩斯大學奧斯汀分校紹爾結構生物學實驗室的低溫電子顯微鏡設備收集的。</p> <p>&nbsp;</p> <p>泰勒、布拉沃、賀曼和杰克遜是一項專利申請的發(fā)明人，該專利申請涉及對Cas12a2蛋白質的修改，使其能夠只切割單鏈DNA并用于診斷。從發(fā)現(xiàn)到影響，德克薩斯大學奧斯汀分校的技術商業(yè)化辦公室正在管理知識產(chǎn)權，并努力尋找可以幫助實現(xiàn)該技術潛力的行業(yè)合作伙伴。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項工作得到了美國國立衛(wèi)生研究院國家普通醫(yī)學科學研究所、德國聯(lián)邦破壞性創(chuàng)新機構、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防與研究所支持的CPRIT學者。</p> <p>同一期《自然》雜志上的一篇配套論文描述了Cas12a2的生物學功能，而這篇新聞稿中描述的論文描述了蛋白質實現(xiàn)這些功能的機制。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p> </blockquote>