Hollandi teadlased ühendavad CRISPR-i ja bioluminestsentsi eksperimentaalses testisnakkushaigused

Hollandi teadlaste sõnul võib äsja väljatöötatud öine valk kiirendada ja lihtsustada viirushaiguste diagnoosimist.
Nende uuring, mis avaldati kolmapäeval ajakirjas ACS Publications, kirjeldab tundlikku üheastmelist meetodit viiruslike nukleiinhapete ja nende väljanägemise kiireks analüüsimiseks, kasutades helendavaid helesiniseid või rohelisi valke.
Patogeenide tuvastamine nende nukleiinhapete sõrmejälgede tuvastamise teel on kliinilise diagnostika, biomeditsiiniliste uuringute ning toidu- ja keskkonnaohutuse järelevalve võtmestrateegia.Laialdaselt kasutatavad kvantitatiivsed polümeraasi ahelreaktsiooni (PCR) testid on väga tundlikud, kuid nõuavad keerukat proovide ettevalmistamist või tulemuste tõlgendamist, mistõttu on need ebapraktilised mõnes tervishoiuasutuses või piiratud ressurssidega seadetes.
See Hollandist pärit rühm on ülikoolide ja haiglate teadlaste koostöö tulemus, et töötada välja kiire, kaasaskantav ja hõlpsasti kasutatav nukleiinhappediagnostika meetod, mida saab rakendada erinevates olukordades.
Neid inspireerisid tulikärbeste sähvatused, tulekärbeste helendused ja vees elava fütoplanktoni pisikesed tähed, mis kõik on saanud energiat nähtusest, mida nimetatakse bioluminestsentsiks.See pimedas helendav efekt on põhjustatud lutsiferaasi valguga seotud keemilisest reaktsioonist.Teadlased lisasid lutsiferaasi valgud anduritesse, mis kiirgavad valgust, et hõlbustada sihtmärgi leidmisel vaatlust.Kuigi see muudab need andurid ideaalseks hoolduspunktide tuvastamiseks, puudub neil praegu kliiniliste diagnostiliste testide jaoks vajalik kõrge tundlikkus.Kuigi CRISPR-i geenide redigeerimismeetod võib seda võimalust pakkuda, nõuab see keerukates ja mürarikastes proovides esineda võiva nõrga signaali tuvastamiseks palju samme ja täiendavaid eriseadmeid.
Teadlased on leidnud võimaluse kombineerida CRISPR-iga seotud valku bioluminestseeruva signaaliga, mida saab tuvastada lihtsa digikaameraga.Veendumaks, et analüüsiks on piisavalt RNA või DNA proovi, viisid teadlased läbi rekombinaasi polümeraasi amplifikatsiooni (RPA), lihtsa tehnika, mis töötab konstantsel temperatuuril umbes 100 °F.Nad töötasid välja uue platvormi nimega Luminescent Nucleic Acid Sensor (LUNAS), milles kaks CRISPR/Cas9 valku on spetsiifilised viiruse genoomi erinevatele külgnevatele osadele, millest igaühel on ülaltoodud ainulaadne lutsiferaasi fragment.
Kui uurijate poolt uuritav spetsiifiline viirusgenoom on olemas, seonduvad kaks CRISPR/Cas9 valku sihtnukleiinhappejärjestusega;need muutuvad vahetusse lähedusse, võimaldades keemilise substraadi juuresolekul moodustuda puutumatul lutsiferaasivalgul ja kiirata sinist valgust..Selles protsessis tarbitud substraadi arvestamiseks kasutasid teadlased kontrollreaktsiooni, mis kiirgas rohelist valgust.Toru, mis muudab värvi rohelisest siniseks, näitab positiivset tulemust.
Teadlased testisid oma platvormi, töötades välja RPA-LUNAS testi, mis tuvastabSARS-CoV-2 RNAilma tüütu RNA eraldamiseta ja demonstreeris selle diagnostilist toimet ninaneelu tampooniproovidegaCOVID 19patsiendid.RPA-LUNAS tuvastas SARS-CoV-2 edukalt 20 minuti jooksul proovides, mille RNA viiruskoormus oli nii väike kui 200 koopiat/μl.
Teadlased usuvad, et nende test suudab hõlpsalt ja tõhusalt tuvastada paljusid teisi viirusi."RPA-LUNAS on atraktiivne nakkushaiguste testimiseks, " kirjutasid nad.