文章名称:Regulating cleavage activity and enabling microRNA detection with split sgRNA in Cas12b
中文名称:基于Cas12b的破碎型sgRNA,,,,,实现其切割活性调控,,,,,并支持microRNA检测
杂志名:Nature Communications
期刊影响因子:15.7
第一作者:Jiaqi Wang
通讯作者:Zhaoxing Liu
揭晓日期:2025.07.10
doi:10.1038/s41467-025-61748-4
研究内容
内容概述:本研究提出了一种将Cas12bsgRNA 拆分为两个片断(即“破碎 sgRNA”)的战略。。。。。。。该战略使用通用骨架结构与可定制的 Spacer 区域相团结,,,,,实现了对 Cas12b 切割活性的准确调控。。。。。。。同时,,,,,此要领支持无需核酸扩增的 microRNA 直接检测。。。。。。。研究效果批注,,,,,通过优化 sgRNA 结构可有用降低脱靶效应并抑制配景切割信号,,,,,从而构建了一个具有高迅速度和高特异性的 microRNA 检测平台。。。。。。。
研究配景
在基因编辑和核酸检测领域,,,,,Cas12b是一种极具潜力的 CRISPR-Cas 系统。。。。。。。然而,,,,,古板 sgRNA 设计易引发配景切割和脱靶效应,,,,,需更细腻的活性调控战略。。。。。。。同时,,,,,作为主要生物标记物的 microRNA,,,,,其检测面临浓度低、结构重大等挑战。。。。。。。为此,,,,,本研究旨在开发一种新型 sgRNA 架构,,,,,在实现对 Cas12b 活性精准调控的同时,,,,,支持无需扩增的 microRNA 直接检测。。。。。。。
实验要领与历程
sgRNA 破碎设计:将 sgRNA 拆分为 scaffold 部分与 Spacer 部分划分表达或组装。。。。。。。
活性调控评估:通过体外Cas12b 切割实验验证差别组合,,,,,测定切割效率与配景活性。。。。。。。
microRNA 检测计划建设:团结报告片断和荧光信号输出,,,,,无需逆转录扩增即可检测目的 microRNA。。。。。。。
迅速度与特异性测试:在多种microRNA 浓度梯度中测试检测下限与选择性。。。。。。。

Cas12b的sgRNA和破碎sgRNA的计划概述
实验效果
活性调控:乐成拆分sgRNA 显著降低 Cas12b 的非特异配景切割,,,,,仅在配对准确 Spacer 后激活强信号。。。。。。。
高迅速检测:检测下限抵达picomolar 级别,,,,,配景噪音较低。。。。。。。
microRNA 特异性优异:能区分近似序列差别较小的 microRNA,,,,,通过 Spacer 定制即可切换检测目的。。。。。。。
结论
split sgRNA 的设计具备普适性,,,,,只需替换 Spacer 即可扩展至差别 microRNA 或 DNA 靶标,,,,,且无扩增的检测要领可以简化流程、降低本钱与污染危害。。。。。。。该平台具备潜力推广至临床快速诊断装备或现场检测(POCT)应用。。。。。。。未来可与乃阶载体、光学传感装备等团结,,,,,提升整体检测便当性与应用规模。。。。。。。

使用改良的CRISPR-Cas12b 系统检测 miR-17、21、31 和 92a 的表达量

使用同样的检测要领检测康健人(H.D.1–5)、结直肠癌患者术前(P.D.1–5 preO) 和 术后(P.D.1–5 postO) 血浆总 RNA 中的 miR-17、21、31 和 92a 水平

Cas12b split sgRNA 要领 与古板 RT-qPCR 要领比照
论文中用到的NEST产品
NEST胎牛血清的优势