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用于检测HIV-1病毒的CRISPR-Cas13a系统及检测方法技术方案

技术编号:41181329 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-07 22:15
本发明专利技术公开了一种用于检测HIV‑1病毒的CRISPR‑Cas13a系统及检测方法,非扩增检测HIV‑1,包括基因编辑检测试剂和荧光半定量检测系统,所述基因编辑检测试剂包括Cas13a蛋白、crRNA、报告探针、检测缓冲液、RNA酶抑制剂和DEPC水,crRNA的序列选择如SEQ ID NO:5~8所示的核苷酸序列中的一种或多种;荧光半定量检测系统包括荧光酶标检测器和荧光酶标板,本发明专利技术基于CRISPR/Cas13a系统的精确识别,通过检测报告分子发出的荧光信号以非扩增的方式在缩短的反应时间、正常的反应温度内实现现场原位检测,操作简单,检测流程迅速、灵敏度高,满足不发达地区核酸检测的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分子体外诊断,具体涉及一种用于检测hiv-1病毒的crispr-cas13a系统及检测方法。


技术介绍

1、hiv-1病毒通过侵染人类cd4+t细胞、攻击人类免疫系统进而导致获得性免疫缺陷综合征(acquired immuno-deficiency syndrome,aids)的发生。在患者感染hiv-1病毒未用药时期和用药患者产生耐药时期,病毒在体内大量复制导致病毒载量在短期内急剧升高,如果没有及时检测则会导致急性感染的发生,严重影响患者健康,因此核酸检测在病毒早期诊断和耐药监测中具有重要意义。核酸检测的金标准rt-qpcr技术不仅使用设备昂贵,而且需要专业的实验技术人员,使其在偏远山区和即时检测中的使用受到极大限制。hiv-1病毒基因组是由两条正链的rna组成,长度约为9kb左右,两端是长末端重复序列(lt r),两个ltr之间的序列为编码蛋白的序列,由9个基因(gag基因、pol基因、env基因、tat基因、rev基因、nef基因、vpr基因、vpu基因和vif基因)构成。

2、规律间隔成簇短回文重复序列(clustered regularly interspaced shortpalindr omic repeat,crispr)是原核生物基因组中的一段重复性序列,是细菌用来抵御外来生物入侵形成的特有免疫系统。其中crispr/cas13a蛋白(c2c2)是一种rna向导的核酸酶,一旦发生rna酶标识别,便会激活cas13a蛋白的反式切割活性,引起临近ssrna的非特异性剪切。crispr/cas13a蛋白在rna靶向方面具有广泛应用,但面临单一靶标易脱靶的问题。


技术实现思路

1、本专利技术的第一个目的提供一种用于检测hiv-1病毒的crispr-cas13a系统,包括cas13a蛋白和crrna,或二者形成的复合体;所述crrna包括用于与cas13a蛋白结合的锚定序列和靶向hiv-1病毒靶点序列的向导序列;所述向导序列为如seq id no.1所示、如seqid no.2所示、如seq id no.3所示或如seq id no.4所示的任意一条或多条,所述hiv-1病毒的靶点序列位于hiv-1病毒gag基因上。

2、上述crispr-cas13a系统中,所述锚定序列根据cas13a蛋白的来源而定,所述cas13a蛋白可为lsecas13a、lshcas13a、lbucas13a、lwacas13a。优选的,所述cas13a蛋白为lwacas13a蛋白。

3、本专利技术还有一个目的是提供一种用于检测hiv-1病毒检测方法,包括如下步骤:

4、s1、将crrna与cas13a混合均匀,形成cas13a/crrna二元复合物并激活其顺式切割活性,形成基因编辑检测元件;

5、s2、用检测缓冲液稀释所述步骤s1形成的二元复合物,加入待测rna,形成cas13a/crrna/rna三元复合物并激活其反式切割活性;

6、s3、向所述步骤s2中加入检测报告分子和rna酶抑制剂;

7、s4、检测步骤s3中样品的荧光信号,判断待测样品rna是否为hiv-1阳性样本,所述检测时间为5-60min,孵育温度为37℃。

8、本专利技术还有一个目的是提供一种用于检测hiv-1病毒的试剂盒,包括上述检测hiv-1病毒的crispr-cas13a系统,具体包括检测缓冲液、基因编辑元件及检测报告分子;所述基因编辑元件包括crrna、cas13a蛋白和rna酶抑制剂。

9、上述cas13a与crrna浓度比为1:1。

10、上述检测报告分子为5’端含有荧光基团且3’端含有淬灭基团的rna。

11、上述检测报告分子所含核酸由连续u组成且长度为5-10nt。

12、上述检测报告分子5’端带有的荧光基团为amc、fam或fitc。

13、上述检测报告分子浓度为400nm-1μm。

14、上述检测缓冲液包含20mm hepes-na ph6.8,50mm kcl,5mm mgcl2和5%甘油。

15、本专利技术的还有一个目的是提供如下任一物质:

16、如seq id no.5所示、如seq id no.6所示、如seq id no.7所示或如seq id no.8所示的crrna序列;或上述cas13a蛋白和crrna,或者二者形成的复合体。

17、本专利技术的还有一个目的是提供如下任一应用:

18、上述系统或检测方法或试剂盒或物质在检测或辅助检测hiv-1病毒中的应用;

19、或上述系统或检测方法或试剂盒或物质在制备检测或辅助检测hiv-1病毒的产品中的应用;

20、或上述系统或检测方法或试剂盒或物质在检测或辅助检测待测样本中是否含有hiv-1病毒中的应用;

21、或上上述系统或检测方法或试剂盒或物质在制备检测或辅助检测待测样本中是否含有hiv-1病毒的产品中的应用;

22、或上述系统或检测方法或试剂盒或物质在筛选或辅助筛选hiv-1病毒防治药物中的应用;

23、或上述系统或检测方法或试剂盒或物质在制备筛选或辅助筛选hiv-1病毒防治药物的产品中的应用;

24、或上述物质在制备上述试剂盒中的应用。

25、本专利技术所提供的检测或辅助检测hiv-1病毒的方法既可为非疾病诊断治疗方法,也可为疾病诊断治疗方法。其中,所述非疾病诊断治疗方法可如在细胞水平筛选hiv-1病毒防治药物时检测用药前后细胞内是否含有hiv-1病毒。

26、本专利技术基于crispr-cas13a核酸检测技术,通过设计、构建、筛选,最终提供一段用于hiv-1病毒检测的靶点序列及能靶向该靶点序列的特异性crrn a,该crrna可通过激活cas13a实现对hiv-1病毒的高灵敏性检测。

27、本专利技术基于crispr/cas13a系统的精确识别,通过检测报告分子发出的荧光信号以非扩增的方式在缩短的反应时间、正常的反应温度内实现现场原位检测,操作简单,检测流程迅速、灵敏度高,满足不发达地区核酸检测的需要。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于检测HIV-1病毒的CRISPR-Cas13a系统,包括Cas13a蛋白和crRNA,或二者形成的复合体;其特征在于:所述crRNA包括用于与Cas13a蛋白结合的锚定序列和靶向HIV-1病毒靶点序列的向导序列;所述靶点序列位于gag基因上,所述向导序列如SEQ ID NO.1所示、如SEQ ID NO.2所示、如SEQ ID NO.3所示或如SEQ ID NO.4所示中的任意一条或多条。

2.如权利要求1所述用于检测HIV-1病毒的CRISPR-Cas13a系统,其特征在于:所述锚定序列根据Cas13a蛋白的来源而定,所述Cas13a蛋白为LseC as13a、LshCas13a、LbuCas13a、LwaCas13a中的一种。

3.一种用于检测HIV-1病毒检测方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.如权利要求3所述用于检测HIV-1病毒检测方法,其特征在于:所述检测报告分子为5’端含有荧光基团且3’端含有淬灭基团的RNA,检测报告分子所含核酸由连续U组成且长度为5-10nt。

5.如权利要求3所述用于检测HIV-1病毒检测方法,其特征在于:所述检测报告分子5’端带有的荧光基团为AMC、FAM或FITC。

6.如权利要求3所述用于检测HIV-1病毒检测方法,其特征在于:所述检测报告分子浓度为400nM-1μM。

7.如权利要求3所述用于检测HIV-1病毒检测方法,其特征在于:所述检测缓冲液包含20mM HEPES-Na pH6.8,50mM KCl,5mM MgCl2和5%甘油。

8.一种用于检测HIV-1病毒的试剂盒,其特征在于:包括如权利要求1所述系统,具体包括检测缓冲液、基因编辑元件及检测报告分子;所述基因编辑元件包括crRNA、Cas13a蛋白和RNA酶抑制剂。

9.如下任一物质,其特征在于:如权利要求1所述系统中的crRNA;或Cas13a蛋白和crRNA,或二者形成的复合体。

10.如下任一应用,其特征在于:

...

【技术特征摘要】

1.一种用于检测hiv-1病毒的crispr-cas13a系统,包括cas13a蛋白和crrna,或二者形成的复合体;其特征在于:所述crrna包括用于与cas13a蛋白结合的锚定序列和靶向hiv-1病毒靶点序列的向导序列;所述靶点序列位于gag基因上,所述向导序列如seq id no.1所示、如seq id no.2所示、如seq id no.3所示或如seq id no.4所示中的任意一条或多条。

2.如权利要求1所述用于检测hiv-1病毒的crispr-cas13a系统,其特征在于:所述锚定序列根据cas13a蛋白的来源而定,所述cas13a蛋白为lsec as13a、lshcas13a、lbucas13a、lwacas13a中的一种。

3.一种用于检测hiv-1病毒检测方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.如权利要求3所述用于检测hiv-1病毒检测方法,其特征在于:所述检测报告分子为5’端含有荧光基团且3’端含有淬灭基团的rna,...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁重阳曲凌萱
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

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