作为生命的基本遗传物质，DNA的精准编辑和快速检测一直以来都受到高度的重视。近年来，随着CRISPR/Cas9系统的发现和开发，人们对基因治疗重新燃起了新希望；尽管存在一些潜在的安全风险和一定的伦理之争，CRISPR/Cas9系统出于其相对精准和高效，已经开始被应用于临床的研究。与此同时，科学家也开始将CRISPR系统引入核酸快速检测领域，期望为现有的临床诊断技术带来突破。

《细胞研究》（Cell Research）杂志于3月12日在线刊发了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所赵国屏研究组题为“Cas12a兼具顺式和反式单链DNA切割活性”(CRISPR-Cas12a has both cis- and trans-cleavage activities on single-stranded DNA)的最新研究论文。

在该研究中，作者深入系统地研究了Cas12a对于靶标单链DNA和非靶标单链DNA的切割特性，并提出了Cas12a切割单链DNA的分子模型。研究发现，一旦Cas12a与crRNA以及靶标DNA形成三元复合体后，该复合物就会显示出很强的“乱切”活性，并将体系中任意单链DNA切成碎片。基于该发现，研究人员可以很容易地开发出相关检测试剂盒来检测各种靶标DNA，从而能够实现快速、灵敏、低价、简便的临床诊断目的。

▲CRIPSR/Cas12a切割单链DNA的示意图（A）和三元复合物的结构模拟图（B）

赵国屏研究组近年来聚焦于合成生物学使能技术的开发和应用，开发了多项DNA编辑和检测的方法，并积极推动这些方法用于临床研究。该研究得到了中国科学院先导专项（“人工染色体构建与稳定遗传的技术方法”）、中国科学院青年创新促进会和国家自然科学基金委的经费资助。

文：许琦敏

编辑：郝梦夷

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