네덜란드 연구자들은 CRISPR와 생물발광을 결합하여 다음과 같은 실험적 테스트를 진행했습니다.전염병

새로 개발된 야행성 단백질이 바이러스성 질병의 진단을 가속화하고 단순화할 수 있다고 네덜란드 연구진이 밝혔습니다.
수요일 ACS Publications에 발표된 그들의 연구는 빛나는 밝은 파란색 또는 녹색 단백질을 사용하여 바이러스 핵산과 그 외관을 신속하게 분석하는 민감한 원스텝 방법을 설명합니다.
핵산 지문을 검출하여 병원체를 식별하는 것은 임상 진단, 생물 의학 연구, 식품 및 환경 안전 모니터링의 핵심 전략입니다.널리 사용되는 정량적 중합효소연쇄반응(PCR) 테스트는 매우 민감하지만 정교한 검체 준비나 결과 해석이 필요하므로 일부 의료 환경이나 자원이 제한된 환경에서는 실용적이지 않습니다.
네덜란드의 이 그룹은 다양한 환경에 적용할 수 있는 빠르고 휴대 가능하며 사용하기 쉬운 핵산 진단 방법을 개발하기 위해 대학과 병원의 과학자들이 협력한 결과입니다.
그들은 반딧불의 섬광, 반딧불의 빛, 수중 식물성 플랑크톤의 작은 별에서 영감을 얻었으며, 모두 생물발광이라는 현상에 의해 구동됩니다.이 어둠 속에서 빛나는 효과는 루시퍼라제 단백질과 관련된 화학 반응에 의해 발생합니다.과학자들은 표적을 찾을 때 관찰을 용이하게 하기 위해 빛을 방출하는 센서에 루시퍼라제 단백질을 통합했습니다.이로 인해 이러한 센서는 현장 감지에 이상적이지만 현재 임상 진단 테스트에 필요한 높은 감도가 부족합니다.CRISPR 유전자 편집 방법은 이러한 기능을 제공할 수 있지만 복잡하고 시끄러운 샘플에 존재할 수 있는 약한 신호를 감지하려면 많은 단계와 추가적인 특수 장비가 필요합니다.
연구자들은 CRISPR 관련 단백질을 간단한 디지털 카메라로 감지할 수 있는 생물발광 신호와 결합하는 방법을 발견했습니다.분석을 위한 충분한 RNA 또는 DNA 샘플이 있는지 확인하기 위해 연구자들은 약 100°F의 일정한 온도에서 작동하는 간단한 기술인 재조합 효소 중합효소 증폭(RPA)을 수행했습니다.그들은 Luminescent Nucleic Acid Sensor(LUNAS)라는 새로운 플랫폼을 개발했습니다. 이 플랫폼에서는 두 개의 CRISPR/Cas9 단백질이 바이러스 게놈의 서로 다른 연속 부분에 특이적이며, 각각 위에 고유한 루시퍼라제 단편이 부착되어 있습니다.
연구자들이 조사하고 있는 특정 바이러스 게놈이 존재할 때 두 개의 CRISPR/Cas9 단백질이 표적 핵산 서열에 결합합니다.그들은 가까이 근접하게 되어 화학적 기질이 있을 때 온전한 루시퍼라제 단백질이 형성되고 청색광을 방출할 수 있게 됩니다..이 과정에서 소비되는 기질을 설명하기 위해 연구진은 녹색 빛을 방출하는 제어 반응을 사용했습니다.녹색에서 파란색으로 색상이 변하는 튜브는 양성 결과를 나타냅니다.
연구원들은 RPA-LUNAS 분석을 개발하여 플랫폼을 테스트했습니다.SARS-CoV-2 RNA지루한 RNA 분리 없이 비인두 면봉 샘플에서 진단 성능을 입증했습니다.코로나 19환자.RPA-LUNAS는 RNA 바이러스 양이 200개/μL만큼 낮은 샘플에서 SARS-CoV-2를 20분 이내에 성공적으로 감지했습니다.
연구자들은 그들의 분석이 다른 많은 바이러스를 쉽고 효과적으로 탐지할 수 있다고 믿습니다.“RPA-LUNAS는 현장 감염병 테스트에 매력적입니다.”라고 그들은 썼습니다.