Enhancement of CRISPR/Cas12a trans-cleavage activity using hairpin DNA reporters.
Enhancement of CRISPR/Cas12a trans-cleavage activity using hairpin DNA reporters.
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DOI：
10.1093/nar/gkac578
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发表时间：
2022-08-12
影响因子：
14.9
通讯作者：
Porchetta, Alessandro
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Rossetti, Marianna;Merlo, Rosa;Bagheri, Neda;Moscone, Danila;Valenti, Anna;Saha, Aakash;Arantes, Pablo R.;Ippodrino, Rudy;Ricci, Francesco;Treglia, Ida;Delibato, Elisabetta;van der Oost, John;Palermo, Giulia;Perugino, Giuseppe;Porchetta, Alessandro
CRISPR - Cas V型和VI型系统由RNA编程的非特异性（反式）核酸酶活性，开启了基于核酸检测领域的新纪元。在此，我们报道了利用发夹DNA序列作为基于荧光共振能量转移（FRET）的报告分子来增强Cas12a酶的反式切割活性。我们发现，由于Cas12a对发夹DNA结构的亲和力（Km）提高，其反式切割活性速率加快，并通过分子动力学模拟对研究结果的机制进行了阐释。与广泛使用的线性单链DNA报告分子相比，使用发夹DNA探针显著增强了基于FRET的信号转导。我们的信号转导能够在有或没有上游预扩增步骤的情况下，以更高的灵敏度和特异性更快地检测临床相关的双链DNA靶标。
在此，我们报道了以发夹DNA作为FRET报告分子增强Cas12a酶反式切割活性的分子基础。
The RNA programmed non-specific (trans) nuclease activity of CRISPR-Cas Type V and VI systems has opened a new era in the field of nucleic acid-based detection. Here, we report on the enhancement of trans-cleavage activity of Cas12a enzymes using hairpin DNA sequences as FRET-based reporters. We discover faster rate of trans-cleavage activity of Cas12a due to its improved affinity (Km) for hairpin DNA structures, and provide mechanistic insights of our findings through Molecular Dynamics simulations. Using hairpin DNA probes we significantly enhance FRET-based signal transduction compared to the widely used linear single stranded DNA reporters. Our signal transduction enables faster detection of clinically relevant double stranded DNA targets with improved sensitivity and specificity either in the presence or in the absence of an upstream pre-amplification step. Here we report on the molecular basis for the enhancement of trans-cleavage activity of Cas12a enzyme using hairpin DNA as FRET reporters.
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DOI：
10.1126/science.aaf5573
发表时间：
2016-08-05
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Abudayyeh OO;Gootenberg JS;Konermann S;Joung J;Slaymaker IM;Cox DB;Shmakov S;Makarova KS;Semenova E;Minakhin L;Severinov K;Regev A;Lander ES;Koonin EV;Zhang F
通讯作者：
Zhang F
CRISPR-C2C2的两种不同的RNase活性启用了指导RNA处理和RNA检测。
影响因子：
64.8
作者：
East-Seletsky A;O'Connell MR;Knight SC;Burstein D;Cate JH;Tjian R;Doudna JA
通讯作者：
Doudna JA
影响因子：
8.6
作者：
Braselmann E;Rathbun C;Richards EM;Palmer AE
通讯作者：
Palmer AE
CRISPR-Cas12a辅助核酸检测
影响因子：
33.5
作者：
Li SY;Cheng QX;Wang JM;Li XY;Zhang ZL;Gao S;Cao RB;Zhao GP;Wang J
通讯作者：
Wang J
影响因子：
4.7
作者：
Li, Linxian;Li, Shiyuan;Wang, Jin
通讯作者：
Wang, Jin