System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种耐高温TnpB蛋白及其在核酸检测中的应用制造技术_技高网
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一种耐高温TnpB蛋白及其在核酸检测中的应用制造技术

技术编号:40342232 阅读:11 留言:0更新日期:2024-02-09 14:29
本发明专利技术公开了一种耐高温TnpB蛋白及其在核酸检测中的应用,所述耐高温TnpB蛋白具有反式切割活性,且具体为Sis_TnpB蛋白、Sso_TnpB蛋白、Sto_TnpB蛋白、Tsi_TnpB蛋白、Tvo_TnpB蛋白中的一种。本发明专利技术所述的TnpB蛋白来源于嗜热微生物,同时具有顺式和反式切割活性,可实现体外核酸检测,而且所述TnpB蛋白的反式切割活性对TAM和靶标序列上的突变非常敏感,故其在区分病毒不同分型单碱基突变等方面具有独特的价值。本发明专利技术提供的核酸检测方法还能与等温扩增技术联用,提高检测灵敏度的同时还可实现一管式检测,避免交叉污染。因此,本发明专利技术提供的新型核酸检测工具在病原微生物检测、分子诊断等领域具有极大的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于tnpb蛋白,具体涉及具有顺式切割(cis-cleavage)活性和反式切割(trans-cleavage)活性的耐高温tnpb蛋白及其应用,尤其是在核酸检测中的应用。


技术介绍

1、tnpb是属于is200/is605家族转座子编码的一种具有核酸切割活性的rna引导的核酸酶(karvelis t,druteika g,bigelyte g,et al.transposon-associated tnpb is aprogrammable rna-guided dna endonuclease[j].nature.2021,599(7886):692-696;hana t,soumya k,f esra d,et al.the widespread is200/is605 transposon familyencodes diverse programmable rna-guided endonucleases[j].science,374(6563):57-65.9;xiang,g.,li,y.,sun,j.,huo,y.,cao,s.,cao,y.,guo,y.,yang,l.,cai,y.,zhang,y.e.et al.(2023)evolutionary mining and functional characterization oftnpb nucleases identify efficient miniature genome editors[j].naturebiotechnology.)。虽然国际和国内已经报道了多个tnpb可以作为一种核酸编辑工具用于体内的基因组编辑,未来在基因编辑、细胞治疗、遗传改造等领域具有应用前景。但是,tnpb是一种普遍存在于原核和真核生物(同源蛋白为fanzor)中的的转座酶,目前仅有少数几个tnpb能作为基因编辑的工具酶使用,还有很多tnpb蛋白的活性和功能未知。

2、此外,tnpb在进化关系上是cas12蛋白的祖先,cas12蛋白是一类广泛应用于核酸检测的蛋白,目前基于cas12已经开发了多种核酸检测工具,包括detectr,holmes等(chen,j.s.,ma,e.,harrington,l.b.,da costa,m.,tian,x.,palefsky,j.m.and doudna,j.a.(2018)crispr-cas12a target binding unleashes indiscriminate single-strandeddnase activity[j].science,360,436-439;li,s.y.,cheng,q.x.,wang,j.m.,li,x.y.,zhang,z.l.,gao,s.,cao,r.b.,zhao,g.p.and wang,j.(2018)crispr-cas12a-assistednucleic acid detection[j].cell discov,4,20.)。tnpb作为cas12家族蛋白的祖先,是否存在可以用于核酸检测的反式切割活性尚不清楚,制约了基于tnpb的核酸检测技术开发。

3、到目前为止,已报道的tnpb大多数来源于中温细菌,并且是用于基因组编辑。嗜热微生物来源的tnpb蛋白具有天然的耐热特性,有望开发得到耐高温的tnpb蛋白,可以适用于体外检测的各种高温条件,在核酸检测领域具有巨大的应用潜力。


技术实现思路

1、本专利技术旨在获得耐高温且能够用于核酸检测的tnpb蛋白,并基于该蛋白构建核酸检测体系,为核酸检测提供一种新型工具。

2、本专利技术的技术方案具体如下:

3、本专利技术第一方面提供了一种耐高温tnpb蛋白,具体为以下任一:

4、a1)sis_tnpb蛋白,为氨基酸序列如seq id no.1所示的蛋白,或为氨基酸序列与seq id no.1所示序列具有至少95%的序列一致性且具有相同功能的蛋白;

5、a2)sso_tnpb蛋白,为氨基酸序列如seq id no.2所示的蛋白,或为氨基酸序列与seq id no.2所示序列具有至少95%的序列一致性且具有相同功能的蛋白;

6、a3)sto_tnpb蛋白,为氨基酸序列如seq id no.3所示的蛋白,或为氨基酸序列与seq id no.3所示序列具有至少95%的序列一致性且具有相同功能的蛋白;

7、a4)tsi_tnpb蛋白,为氨基酸序列如seq id no.4所示的蛋白,或为氨基酸序列与seq id no.4所示序列具有至少95%的序列一致性且具有相同功能的蛋白;

8、a5)tvo_tnpb蛋白,为氨基酸序列如seq id no.5所示的蛋白,或为氨基酸序列与seq id no.5所示序列具有至少95%的序列一致性且具有相同功能的蛋白。

9、本专利技术从不同嗜热微生物中分离鉴定了上述5种tnpb,这些tnpb与已报道的tnpb相似度很低,并且具有与已报道特异性dna识别和顺式切割活性不同的反式切割活性(也成称为附带核酸酶活性),即:在靶标序列存在的条件下,该tnpb蛋白可以在高温下(65-85℃)非特异性切割其他的单链dna、双链dna和单链rna。利用tnpb蛋白的反式切割活性,可实现核酸检测。

10、本专利技术所述的与seq id no.1~5所示蛋白中任一蛋白具有高度序列相似性且功能相同的蛋白,具体是指在对应氨基酸序列的基础上,进行一个或多个碱基的替换、缺失、改变或插入,或者在其n端或c端添加1至10个氨基酸残基,从而获得的蛋白。

11、本专利技术第二方面提供了一种引导上述耐高温tnpb核酸酶发挥反式切割活性的ωrna分子,所述ωrna分子包括两个部分,分别为:含有发卡结构的rna片段以及3’末端的引导序列(即guide)。

12、优选地,ωrna分子的长度为200~250nt,引导序列的长度为16-20nt。

13、优选地,含有发卡结构的rna片段由对应tnpb基因末端的保守序列所编码,各rna片段的序列具体为:

14、b1)sis_ωrna,核苷酸序列如seq id no.6所示;

15、b2)sso_ωrna,核苷酸序列如seq id no.7所示;

16、b3)sto_ωrna,核苷酸序列如seq id no.8所示;

17、b4)tsi_ωrna,核苷酸序列如seq id no.9所示;

18、b5)tvo_ωrna,核苷酸序列如seq id no.10所示。

19、在上述ωrna分子中,引导序列与靶标序列互补配对,且靶标序列5’端相邻连接有tam(transposon associated motif)序列。

20、本专利技术所述的“靶标序列”是指被ωrna分子中的引导序列所靶向的多核苷酸,例如与该引导序列具有互补性的序列,其中靶标序列与引导序列之间的杂交将促进tnpb复本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种耐高温TnpB蛋白或所述耐高温TnpB蛋白与ωRNA分子形成的蛋白复合物在核酸检测中的应用,所述耐高温TnpB蛋白具有反式切割活性,所述耐高温TnpB蛋白为Sis_TnpB蛋白、Sso_TnpB蛋白、Sto_TnpB蛋白、Tsi_TnpB蛋白、Tvo_TnpB蛋白中的一种;

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述ωRNA分子包含发卡结构和位于末端的引导序列,所述引导序列与靶标序列互补配对,所述靶标序列末端连接有TAM序列。

3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述Sis_TnpB蛋白的TAM序列为5’-TTTAA,所述Sso_TnpB的TAM序列为5’-TTTAT或5’-ATTAT,所述Sto_TnpB蛋白的TAM序列为5’-TGAC,所述Tsi_TnpB的TAM序列为5’-TTAC,所述Tvo_TnpB蛋白TAM序列为5’-TGAC。

4.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述Sis_TnpB蛋白的ωRNA分子的发卡结构序列如SEQ ID NO.6所示,所述Sso_TnpB蛋白的ωRNA分子的发卡结构序列如SEQ IDNO.7所示,所述Sto_TnpB蛋白的ωRNA分子的发卡结构序列如SEQ ID NO.8所示,所述Tsi_TnpB蛋白的ωRNA分子的发卡结构序列如SEQ ID NO.9所示,所述Tvo_TnpB蛋白的ωRNA分子的发卡结构序列如SEQ ID NO.10所示。

5.一种核酸检测体系,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的核酸检测体系,其特征在于,所述核酸为双链DNA和/或单链DNA,所述分子信标为双链DNA、单链DNA和单链RNA中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的核酸检测体系,其特征在于,所述缓冲液中含有金属离子Mg2+和/或Mn2+。

8.一种核酸检测方法,其特征在于,将TnpB蛋白和ωRNA分子形成的蛋白复合物、包含待测靶标序列的核酸样本、两端分别带有荧光基团和淬灭基团的分子信标加入缓冲液中,于65-85℃的环境中反应,检测荧光信号。

9.如权利要求1所示的耐高温TnpB蛋白或耐高温TnpB蛋白与ωRNA分子形成的蛋白复合物在制备核酸检测试剂盒中的应用。

10.如权利要求5所示的核酸检测体系在区分病毒不同突变株中的应用,所述病毒包括SARS-Cov2和HPV。

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【技术特征摘要】

1.一种耐高温tnpb蛋白或所述耐高温tnpb蛋白与ωrna分子形成的蛋白复合物在核酸检测中的应用,所述耐高温tnpb蛋白具有反式切割活性,所述耐高温tnpb蛋白为sis_tnpb蛋白、sso_tnpb蛋白、sto_tnpb蛋白、tsi_tnpb蛋白、tvo_tnpb蛋白中的一种;

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述ωrna分子包含发卡结构和位于末端的引导序列,所述引导序列与靶标序列互补配对,所述靶标序列末端连接有tam序列。

3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述sis_tnpb蛋白的tam序列为5’-tttaa,所述sso_tnpb的tam序列为5’-tttat或5’-attat,所述sto_tnpb蛋白的tam序列为5’-tgac,所述tsi_tnpb的tam序列为5’-ttac,所述tvo_tnpb蛋白tam序列为5’-tgac。

4.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述sis_tnpb蛋白的ωrna分子的发卡结构序列如seq id no.6所示,所述sso_tnpb蛋白的ωrna分子的发卡结构序列如seq idno.7所示,所述sto_tnpb蛋...

【专利技术属性】
技术研发人员:马立新刘涛徐颖王飞彭楠
申请(专利权)人:湖北大学
类型:发明
国别省市:

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