文章名称:::Regulating cleavage activity and enabling microRNA detection with split sgRNA in Cas12b
中文名称:::基于Cas12b的割裂型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
颁发日期:::2025.07.10
doi:::10.1038/s41467-025-61748-4
钻研内容
内容概述:::本钻研提出了一种将Cas12bsgRNA 拆分为两个片段(即“割裂 sgRNA”)的战术。该战术利用通用骨架结构与可定制的 Spacer 区域相结合,实现了对 Cas12b 切割活性的精确调控。同时,此步骤支持无需核酸扩增的 microRNA 直接检测。钻研了局批注,通过优化 sgRNA 结构可有效降低脱靶效应并克制布景切割信号,从而构建了一个拥有高活络度和高特异性的 microRNA 检测平台。
钻研布景
在基因编纂和核酸检测领域,Cas12b是一种极具潜力的 CRISPR-Cas 系统。然而,传统 sgRNA 设计易引颁布景切割和脱靶效应,需更精密的活性调控战术。同时,作为重要生物标志物的 microRNA,其检测面对浓度低、结构复杂等挑战。为此,本钻研旨在开发一种新型 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。
尝试步骤与过程
sgRNA 割裂设计:::将 sgRNA 拆分为 scaffold 部门与 Spacer 部门别离表白或组装。
活性调控评估:::通过体外Cas12b 切割尝试验证分歧组合,测定切割效能与布景活性。
microRNA 检测规划成立:::结合汇报片段和荧光信号输出,无需逆转录扩增即可检测指标 microRNA。
活络度与特异性测试:::在多种microRNA 浓度梯度中测试检测下限与选择性。

Cas12b的sgRNA和割裂sgRNA的规划概述
尝试了局
活性调控:::成功拆分sgRNA 显著降低 Cas12b 的非特异布景切割,仅在配对正确 Spacer 后激活强信号。
高活络检测:::检测下限达到picomolar 级别,布景噪音较低。
microRNA 特异性优良:::能分辨近似序列差距较小的 microRNA,通过 Spacer 定制即可切换检测指标。
结论
split sgRNA 的设计具备普适性,只需更换 Spacer 即可扩大至分歧 microRNA 或 DNA 靶标,且无扩增的检测步骤能够简化流程、降低成本与传染风险。该平台具备潜力推广至临床急剧诊断设备或现场检测(POCT)利用。将来可与纳米载体、光学传感设备等结合,提升整体检测方便性与利用领域。

使用改进的CRISPR-Cas12b 系统检测 miR-17、21、31 和 92a 的表白量

使用同样的检测步骤检测健康人(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 步骤 与传统 RT-qPCR 步骤对比
论文中用到的NEST产品
NEST胎牛血清的优势