一种DNA引物、包括该引物的CRISPR/Cas12a系统及试剂盒技术方案

本申请公开了一种DNA引物、包括该引物的CRISPR/Cas12a系统及试剂盒。该DNA引物具有高度CRISPR/Cas12a激活效率，能够用于CRISPR/Cas12a系统的构建以及不同目标物的试剂盒的构建。在多种新型生物传感器方面的应用提供了新的范例。能够应用到不同的诊断领域，包括临床终端用户诊断和环境检测、生物安全监控和食品安全控制等。品安全控制等。品安全控制等。

【技术实现步骤摘要】
一种DNA引物、包括该引物的CRISPR/Cas12a系统及试剂盒


[0001]本申请涉及生物传感、体外诊断及分子诊断领域，更具体地，涉及一种DNA引物、包括该引物的CRISPR/Cas12a系统以及包括该引物的试剂盒。

技术介绍

[0002]生物传感技术是一种广泛应用的传感技术，其通常采用例如DNA、RNA或者蛋白质(如，抗体)在内的生物分子来对目标物进行检测。通过生物分子对目标物进行识别，并将目标物的含量信息转化为电学或者光学信号，从而实现目标物检测。其中，生物传感器表面修饰、生物传感信号放大技术是生物传感技术中提高目标物检测灵敏度的重要手段。
[0003]CRISPR(即Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats，规律间隔成簇短回文重复序列)/Cas12a系统是一种新建立的生物传感系统。其中的Cas12a蛋白在被引物(例如，特定序列的单链或者双链DNA)激活的状态下能够识别特定的核酸序列并对该核酸序列进行高效切割。基于此过程，可以设计出对特定目标物进行识别以及灵敏检测的策略。特定目标物超灵敏检测是生物传感的重要目标，然而现有CRISPR/Cas12a系统的切割效率不够高，进而导致了信号放大效率难以达到超灵敏检测需求。

技术实现思路

[0004]专利技术人发现，CRISPR/Cas12a系统对于核酸序列的切割能力，与对该系统进行激活的引物序列有关，不同的引物序列对于上述系统的激活效率具有很大差别。专利技术人意外发现了能够对CRISPR/Cas12a系统进行高效激活的DNA引物。
[0005]该DNA引物用于激活CRISPR/Cas12a系统，其包括序列表中SEQ ID No.1的序列，也即，包括5
’‑
ACA CAA CAACCA AAC ACA ACC AAC CCC
‑3’
的序列。可以理解，上述核苷酸序列允许被稍微调整，例如，DNA引物还可以是序列表中SEQ ID No.2的序列，也即，包括5
’‑
ACA CAA CCACCC AAC ACA ACC AAC CCC
‑3’
的序列。
[0006]此外，本申请还公开了一种CRISPER/Cas12a系统，其包括：
[0007]Cas12a蛋白，gRNA，以及如上所述的DNA引物；其中，所述gRNA包括所述DNA引物的至少部分序列的互补序列。
[0008]可选地，所述gRNA包括序列表中SEQ ID No.3的序列，即，可以包括5
’‑
UAA UUU CUA CUA AGU GUA GAU GGG GUU GGU UGU GUU UGG UUG
‑3’
的序列，该序列可以被选择用于适配于SEQ ID No.1的序列的DNA引物。或者，gRNA可以包括序列表中SEQ ID No.4的序列，即5
’‑
UAA UUU CUA CUA AGU GUAGAU GGG GUU GGU UGU GUU GGG UGG
‑3’
的序列，以适配SEQ ID No.2的序列的DNA引物。
[0009]此外，本申请还公开了基于CRISPER/Cas12a系统的荧光信号放大平台，包括：如上所述的CRISPER/Cas12a系统，以及一荧光探针；其中，所述荧光探针具有能够被所述CRISPER/Cas12a系统识别的切割位点以及分别设置于所述切割位点两侧的荧光团和猝灭团。
[0010]可选地，所述荧光探针包括序列表中SEQ ID No.5的序列，也即，可以包括5
’‑
TTATT
‑3’
的序列。
[0011]可选地，荧光团可以包括量子点，FAM、VIC、HEX、TRT、Cy3、Cy5、ROX、JOE和Texas Red中的至少一种；猝灭团包括TAMRA、DABCYL、MGB、BHQ
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1、BHQ
‑
2和BHQ
‑
3中的至少一种。
[0012]此外，本申请还公开了一种用于目标物检测的ELISA试剂盒，包括：固相载体，目标物第一亲和物，目标物第二亲和物，以及如权利要求1上所述的DNA引物；其中，所述目标物第一亲和物包被于所述固相载体，所述DNA引物与所述目标物第二亲和物连接形成复合物。
[0013]可选地，上述试剂盒还可以包括：Cas12a蛋白，gRNA，以及荧光探针；其中，所述gRNA包括所述DNA引物的互补序列，所述荧光探针具有能够被所述Cas12a识别的切割位点以及分别设置于所述切割位点两侧的荧光团和猝灭团。
[0014]此外，本申请还公开了一种用于目标物检测的侧流层析试剂盒，包括：侧流层析试纸，所述侧流层析试纸包括：样品垫，检测线，质控线，背板，吸收垫；试剂组，所述试剂组包括固定于所述检测线的目标物第三亲和物，固定于所述质控线的生物分子，目标物第四亲和物
‑
DNA引物复合物以及生物分子亲和物
‑
胶体金复合物；其中，所述DNA引物包括如上所述的DNA引物。
[0015]可选地，上述侧流层析试剂盒的试剂组还包括：Cas12a蛋白，gRNA，以及荧光探针；其中，所述gRNA包括所述DNA引物的互补序列，所述荧光探针具有能够被所述Cas12a识别的切割位点以及分别设置于所述切割位点两侧的荧光团和猝灭团。
[0016]本申请发现了对CRISPR/Cas12a具有高度激活效率的DNA引物。基于此，成功开发了通用且超灵敏的ELISA试剂盒平台，该试剂盒将CRISPR/Cas12a系统与用于信号放大的免疫测定相集成，在灵敏度和线性范围方面有显著的改进。通过成功地将CRISPR/Cas12a与免疫分析技术结合，本申请在多种新型生物传感器方面的应用提供了新的范例。
附图说明
[0017]图1是根据本申请一些实施例的DNA引物激活效率示意图；
[0018]图2是根据本申请一些实施例的用于目标物检测的ELISA试剂盒的检测原理图；
[0019]图3是根据本申请一些实施例的抗体
‑
DNA引物复合物电泳迁移变动分析结果；
[0020]图4是根据本申请一些实施例的ELISA试剂盒对目标物的检测的标定曲线；
[0021]图5是根据本申请一些实施例的ELISA试剂盒的抗干扰结果图；
[0022]图6是根据本申请一些实施例的ELISA试剂盒对不同目标物的检测效果图；
[0023]图7是根据本申请一些实施例的用于目标物检测的侧流层析试剂盒原理图；
[0024]图8是根据本申请一些实施例的侧流层析试剂盒检测胰岛素的结果图。
具体实施方式
[0025]为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。
[0026]本申请的DNA引物包括具有5
’‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DNA引物，用于激活CRISPR/Cas12a系统，其特征在于：所述DNA引物包括序列表中SEQ ID No.1或SEQ ID No.2的序列。2.一种CRISPER/Cas12a系统，其特征在于，包括：Cas12a蛋白，gRNA，以及如权利要求1所述的DNA引物；其中，所述gRNA包括所述DNA引物的至少部分序列的互补序列。3.根据权利要求2所述的CRISPER/Cas12a系统，其特征在于：所述gRNA包括序列表中SEQ ID No.3或SEQ ID No.4的序列。4.一种基于CRISPER/Cas12a系统的荧光信号放大平台，其特征在于，包括：如权利要求2或3所述的CRISPER/Cas12a系统，以及一荧光探针；其中，所述荧光探针具有能够被所述CRISPER/Cas12a系统识别的切割位点以及分别设置于所述切割位点两侧的荧光团和猝灭团。5.根据权利要求4所述的荧光信号放大平台，其特征在于：所述荧光探针包括序列表中SEQ ID No.5的序列。6.根据权利要求4或5所述的荧光信号放大平台，其特征在于：所述荧光团包括量子点，FAM、VIC、HEX、TRT、Cy3、Cy5、ROX、JOE和Texas Red中的至少一种；所述猝灭团包括氧化石墨烯、金纳米颗粒、TAMRA、DABCYL、MGB、BHQ
‑
1、BHQ
‑
2和BHQ
‑
3中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢青松，
申请(专利权)人：卢青松，
类型：发明
国别省市：