Команда SHERLOCK развивала несложную бумажную полосу, дабы продемонстрировать результаты опробований для единственной генетической подписи, одалживающей у визуальных сигналов, распространенных в тестах на беременность. По окончании погружения бумажной полосы в обработанный пример линия появляется, показывая, была ли целевая молекула найдена либо нет.Эта новая возможность оказывает помощь проложить путь к полевому применению, таковой как на протяжении вспышки. Команда кроме этого увеличила чувствительность SHERLOCK и добавила возможность определить сумму цели в примере и тесте на многократные цели сходу.
Дружно, эти продвижения ускоряют свойство SHERLOCK к скоро и совершенно верно выявляют генетические автографы – включая вредоносные бактерии и ДНК опухоли – в примерах.Обрисованный сейчас в Науке, инновации основываются на более ранней версии команды SHERLOCK (стенография для Определенного Большого Репортера Чувствительности, открывающего), и додают к растущей области изучения, которое применяет совокупности CRISPR для применения вне генного редактирования.
У работы, во главе с исследователями от Широкого Университета MIT и Гарварда и Массачусетского технологического университета, имеется потенциал для поддающегося трансформации результата на здоровье исследование и мировой общественности.«SHERLOCK предоставляет недорогой, простой в применении, и чувствительный диагностический способ для обнаружения материала нуклеиновой кислоты – и это вероятно значит вирус, ДНК опухоли и много других целей», сообщил, ведущий создатель Фэн Чжан, ядро назначает участника в Широком Университете, следователя в Университете Макговерна Мозгового Изучения в MIT и доктора наук Джеймса и Патрисии Пойтрас в Нейробиологии в MIT. «Улучшения SHERLOCK сейчас дают нам еще больше диагностической информации и помещают нас ближе в инструмент, что возможно развернут в настоящих заявлениях».Исследователи ранее показали полезность SHERLOCK для диапазона заявлений.
В новом изучении команда применяет SHERLOCK, дабы найти ДНК опухоли без клеток в примерах крови от больных раком легких и диагностировать синтетического Зика и Вирус денге в один момент, в дополнение к вторым демонстрациям.Ясные результаты на бумажной полосе«Новое бумажное считывание для SHERLOCK разрешает Вам видеть, находилась ли Ваша цель в примере без инструментовки», сообщил co-first создатель Йонатан Гоотенберг, аспирант Гарварда в лаборатории Чжана, и лаборатории Широкого главного участника университета Авива Регева. «Это перемещает нас намного ближе в полевое готовое диагностическое».Команда предполагает широкий спектр применения для SHERLOCK благодаря его многосторонности в целевом обнаружении нуклеиновой кислоты. «Разработка демонстрирует потенциал для многих приложений здравоохранения, включая диагностирование зараз в обнаружении и пациентах мутаций, каковые присуждают устойчивость к лекарству либо приводят к раку, но это может кроме этого употребляться для промышленного и сельскохозяйственного применения, где контроль шагов на протяжении совокупности поставок может уменьшить отходы и повысить уровень безопасности», добавил Чжан.Базы
В ядре успеха SHERLOCK CRISPR-связанный белок по имени Cas13, что возможно запрограммирован, дабы связать с определенным куском РНК. Цель Cas13 возможно любой генетической последовательностью, включая вирусные геномы, гены, каковые присуждают устойчивость к антибиотикам у бактерий либо мутации тот рак обстоятельства. При определенных событиях, когда Cas13 определяет местонахождение и уменьшает собственную указанную цель, фермент входит в перегрузку, без разбора режущий другую РНК поблизости.
Дабы создать SHERLOCK, команда применяла эту «нецелевую» деятельность и развернула его к их преимуществу, разработка совокупность, дабы быть совместимой и с ДНК и с РНК.Диагностический потенциал SHERLOCK надеется на дополнительные берега синтетической РНК, каковые употребляются, дабы создать сигнал, будучи расколотым.
Cas13 нарубит эту РНК по окончании того, как это поразит собственную уникальную цель, производя сигнальную молекулу, которая ведет к считыванию, которое говорит о присутствии либо отсутствие цели.Обнаружение многократных целейПлатформа SHERLOCK может сейчас быть приспособлена, дабы проверить на многократные цели.
SHERLOCK первоначально имел возможность лишь найти одну последовательность нуклеиновой кислоты за один раз, но сейчас один анализ может дать флуоресцентные сигналы максимум для четырех разных целей сходу – значение, что меньше примера требуется, дабы пробегать диагностические панели. К примеру, новая версия SHERLOCK может выяснить в единственной реакции, содержит ли пример Зика либо частицы вируса денге, каковые оба приводят к подобным признакам в больных. Платформа применяет Cas13 и Cas12a (ранее известный как Cpf1) ферменты от разных видов бактерий, дабы произвести дополнительные сигналы.
Увеличенная чувствительностьВторое повторение SHERLOCK кроме этого применяет дополнительный CRISPR-связанный фермент, дабы усилить его сигнал обнаружения, делая инструмент более чувствительным, чем его предшественник. «С уникальным SHERLOCK мы обнаруживали единственную молекулу в микролитре, но сейчас мы можем достигнуть 100-кратной большей чувствительности», растолковал co-first создатель Омар Абудайье, аспирант MIT в лаборатории Чжана в Обширно. «Это особенно принципиально важно для заявлений как обнаружение ДНК опухоли без клеток в примерах крови, где концентрация Вашей цели имела возможность бы быть очень низкой. Это новое поколение изюминок оказывает помощь сделать SHERLOCK более правильной совокупностью».
Авторы сделали собственные реактивы дешёвыми для отвлечённого сообщества через Addgene, и к их программным средствам возможно получить доступ через сайт лаборатории Чжана и GitHub.Это изучение было поддержано частично NIH (предоставляет 1R01-HG009761, 1R01-MH110049, 1DP1-HL141201, F30 NRSA 1F30-CA210382); Агентство по Сокращению Угрозы Защиты (предоставляют HDTRA1 14 1 0006).