Галандскія даследчыкі аб'ядналі CRISPR і біялюмінесцэнцыю ў эксперыментальным тэсце дляінфекцыйныя захворванні

Нядаўна распрацаваны начны бялок можа паскорыць і спрасціць дыягностыку вірусных захворванняў, лічаць даследчыкі з Нідэрландаў.
Іх даследаванне, апублікаванае ў сераду ў ACS Publications, апісвае адчувальны аднаэтапны метад хуткага аналізу вірусных нуклеінавых кіслот і іх знешняга выгляду з выкарыстаннем свецяцца ярка-сіняга або зялёнага бялку.
Ідэнтыфікацыя патагенаў шляхам выяўлення іх адбіткаў нуклеінавых кіслот з'яўляецца ключавой стратэгіяй у клінічнай дыягностыцы, біямедыцынскіх даследаваннях і маніторынгу бяспекі харчовых прадуктаў і навакольнага асяроддзя.Шырока выкарыстоўваныя тэсты колькаснай палімеразнай ланцуговай рэакцыі (ПЦР) вельмі адчувальныя, але патрабуюць складанай падрыхтоўкі ўзораў або інтэрпрэтацыі вынікаў, што робіць іх непрактычнымі для некаторых устаноў аховы здароўя або з абмежаванымі рэсурсамі.
Гэтая група з Нідэрландаў з'яўляецца вынікам супрацоўніцтва паміж навукоўцамі з універсітэтаў і бальніц па распрацоўцы хуткага, партатыўнага і простага ў выкарыстанні метаду дыягностыкі нуклеінавых кіслот, які можа прымяняцца ў розных умовах.
Іх натхнілі ўспышкі светлячкоў, ззянне светлячкоў і малюсенькія зоркі воднага фітапланктону, і ўсё гэта сілкуецца з'явай, званай біялюмінесцэнцыяй.Гэты эфект святлення ў цемры выкліканы хімічнай рэакцыяй з удзелам бялку люцыферазы.Навукоўцы ўключылі вавёркі люцыферазы ў датчыкі, якія выпраменьваюць святло, каб палегчыць назіранне, калі яны знаходзяць мэту.Нягледзячы на ​​тое, што гэта робіць гэтыя датчыкі ідэальнымі для выяўлення на месцы, у цяперашні час ім не хапае высокай адчувальнасці, неабходнай для клінічных дыягнастычных тэстаў.У той час як метад рэдагавання генаў CRISPR можа забяспечыць гэтую магчымасць, ён патрабуе шмат этапаў і дадатковага спецыялізаванага абсталявання для выяўлення слабога сігналу, які можа прысутнічаць у складаных узорах з шумам.
Даследчыкі знайшлі спосаб аб'яднаць бялок, звязаны з CRISPR, з біялюмінесцэнтным сігналам, які можна выявіць з дапамогай простай лічбавай камеры.Каб пераканацца ў дастатковай колькасці ўзору РНК або ДНК для аналізу, даследчыкі правялі рэкамбіназна-палімеразную ампліфікацыю (RPA), просты метад, які працуе пры пастаяннай тэмпературы каля 100°F.Яны распрацавалі новую платформу пад назвай Люмінесцэнтны датчык нуклеінавых кіслот (LUNAS), у якой два бялкі CRISPR/Cas9 спецыфічныя для розных сумежных частак віруснага геному, кожная з унікальным фрагментам люцыферазы, прымацаваным да іх уверсе.
Калі спецыфічны вірусны геном, які даследуюць даследчыкі, прысутнічае, два бялку CRISPR/Cas9 звязваюцца з паслядоўнасцю нуклеінавай кіслаты-мішэні;яны знаходзяцца ў непасрэднай блізкасці, дазваляючы непашкоджанаму бялку люцыферазы ўтварацца і выпраменьваць сіняе святло ў прысутнасці хімічнага субстрата..Каб улічыць субстрат, спажыты ў гэтым працэсе, даследчыкі выкарыстоўвалі кантрольную рэакцыю, якая выпраменьвала зялёнае святло.Цюбік, які мяняе колер з зялёнага на сіні, сведчыць аб станоўчым выніку.
Даследчыкі пратэставалі сваю платформу, распрацаваўшы аналіз RPA-LUNAS, які выяўляеРНК SARS-CoV-2без стомнай ізаляцыі РНК і прадэманстраваў сваю дыягнастычную эфектыўнасць на ўзорах мазкоў з насаглоткі зCOVID-19пацыентаў.RPA-LUNAS паспяхова выявіў SARS-CoV-2 на працягу 20 хвілін ва ўзорах з РНК-віруснай нагрузкай да 200 копій/мкл.
Даследчыкі лічаць, што іх аналіз можа лёгка і эфектыўна выяўляць многія іншыя вірусы.«RPA-LUNAS з'яўляецца прывабным для тэсціравання на інфекцыйныя захворванні ў бальніцы», - напісалі яны.