病毒是生物吗 CRISPR最新成果：不仅用于基因编辑，还能检测HPV，寨卡

而在 CRISPR 的研究上，有两个先锋人物我们不得不提，那就是麻省理工学院教授 张锋和加州大学伯克利分校教授JenniferDoudna。

在其中一篇论文中，Doudna的团队展现了一个名为DETECTR的系统， 它可以准确地识别人源样本中不同类型的 HPV 病毒。在另一篇论文中，张锋团队则展示了性能优化的 SHERLOCK 系统，该系统于去年开发成功， 用于检测人源样本中的寨卡病毒，登革热病毒以及其他有害细菌。

“它使新一代诊断技术成为可能，并且比目前的技术更具成本效益”

，罗大学生物化学和生物物理系的助理教授 Mitchell O""Connell 说。

Doudna 团队：100%准确检测出 HPV 16 感染

在《Science》发表的研究中，Doudna 团队使用的是 CRISPR-Cas12a 系统。他们发现一个很有趣的现象：这种 CRISPR 系统在剪切靶向的双链 DNA 的同时，Cas12 的 DNA 酶活性会被激活，而该酶能非特异性切割单链 DNA（ssDNA）。

该研究的共同作者，加州大学伯克利分校实验室研究员 Janice Chen 对此表示：“ 这是一个意外但是很"疯狂"的发现。”

图丨DETECTR工作原理

之所以说这是一个“疯狂”的发现，是因为这个发现为细胞内检测是否含有某目的DNA 提供了一个全新的思路：同时向细胞内递送靶向该 DNA 的 CRISPR-Cas12a 系统和非特异性 ssDNA 荧光报告基因（FQ-labeled reporter），一旦检测到目的 DNA，CRISPR-Cas12a 系统将启动，与此同时，荧光报告基因也会被降解，从而释放出荧光信号。

基于此，Chen和她的同事们开发了一种可用于诊断病毒感染的新型诊断工具，并通过与 等温核酸扩增技术的联用提高了灵敏度。该工具被命名为DNA Endonuclease Targeted CRISPR Trans Reporter，简称DETECTR。

到目前为止，科学家们已在试管水平证明 DETECTR 可以

100%准确地检测出HPV16感染，92%准确地检测出 HPV18 感染。HPV16 和 HPV18 能增加患者发生癌症的概率，是两种特别危险的HPV 亚型。

“当然，我们还需要不断改进该系统。但从原则上来说，这个想法是可行的，我们真的很兴奋。病毒是生物吗”Chen说。

令人欣喜的是，相比于其他测试，DETECTR测试价格低廉且快捷：

单次成本不到一美元，只需一个小时。

现在， Chen和她的团队正在努力开发能轻松读取荧光信号的硬件设备。他们还想测试系统是否能响应其他人源样本，如血液，唾液或尿液。

张锋团队：灵敏度提高100倍，可检测多种病毒

去年，张锋团队向公众展示了 SHERLOCK 如何利用 CRISPR-Cas13a 在多种人类样本（如唾液）中发现寨卡，登革热的 RNA 序列，甚至一些与癌症突变相关的序列。

而今，SHERLOCKv2 诞生了。与 SHERLOCK 相比，其灵敏度提高了100倍，并能在同一样品中检测出多种病毒感染，比如能同时检出寨卡 和登革热病毒。

之所以能达到这样效果，是因为他们在 SHERLOCKv2 中引入了多种来自不同种属细菌的 Cas13 酶，如 LwaCas13a 和 PsmCas13b。

图丨CRISPR-Cas13a

这些不同的 Cas 酶对不同的RNA序列表现出不同的“偏爱”程度。换句话说，同时向细胞递送多种酶和多种不同荧光的报告基因，一旦 CRISPR 系统发现目的基因，对应的Cas13就会启动剪切酶活性，剪切相应的荧光报告基因，从而释放出荧光信号。

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