國產(chǎn)MIRPA替代新一代等溫?cái)U(kuò)增檢測(cè)技術(shù)RPA
近期,頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊連發(fā)兩篇頂級(jí)論文,上半年引爆生物圈的華人科學(xué)家張鋒教授團(tuán)隊(duì)又有新動(dòng)作!這次,他在一月內(nèi),分別在《Nature》、《Science》連發(fā)兩篇論文!他將CRISPR-Cas13a改造成了靈敏度達(dá)到了阿摩爾級(jí)(aM,10的負(fù)18次方摩爾每升),可以檢測(cè)單分子的SHERLOCK技術(shù)。而這其中,RPA起到了不小的作用。
RPA,即重組酶聚合酶擴(kuò)增技術(shù),是在由多種酶和蛋白的參與下,在恒溫條件下實(shí)現(xiàn)核酸指數(shù)擴(kuò)增的技術(shù),被稱為是可以替代PCR的核酸檢測(cè)技術(shù)。是英國TwistDx公司開發(fā)的,該公司通過突破等溫DNA擴(kuò)增,開發(fā)的重組酶聚合酶擴(kuò)增專利技術(shù)(RPA),被譽(yù)為DNA診斷領(lǐng)域的革命性創(chuàng)新。
安普未來生物科技有限公司經(jīng)過十年技術(shù)沉淀,以代表未來技術(shù)趨勢(shì)的多酶恒溫快速擴(kuò)增技術(shù),MIRA(Multienzyme Isothermal Rapid Amplification, MIRA)。
MIRA(Multienzyme Isothermal Rapid Amplification, MIRA)技術(shù)是一種多酶恒溫核酸快速擴(kuò)增技術(shù),
基本原理是:在常溫恒溫下,重組酶和引物形成蛋白/單鏈核苷酸的復(fù)合體 Rec/ssDNA,在輔助蛋白和單鏈結(jié)合蛋白 SSB 的幫助下,侵入雙鏈 DNA 模板;在侵入位點(diǎn)形成 D-loop 區(qū)域,并開始對(duì) DNA 雙鏈進(jìn)行掃描;待找到與引物互補(bǔ)的目的區(qū)域后,復(fù)合體 Rec/ssDNA 解體的同時(shí),聚合酶也結(jié)合到引物的 3’末端,開始鏈的延伸,這個(gè)過程迅速高效地循環(huán),從而完成目的片段超快速擴(kuò)增。
熒光檢測(cè)則依賴核酸外切酶的作用,加入根據(jù)模版設(shè)計(jì)的特異的分子探針,使用熒光監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)片段擴(kuò)增過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
圖 1:MIRA 技術(shù)原理圖示
★引物設(shè)計(jì)
建議使用長度在 30-35bp 的引物,引物過長或過短會(huì)影響擴(kuò)增速度和檢測(cè)靈敏度(特殊情況下設(shè)計(jì)較長
引物比較困難的序列,引物長度可縮短至 25 bp,但最好不少于 25 bp);引物序列要求:
1.堿基排布隨機(jī)性高,GC 含量在 30%-70%之間;
2.擴(kuò)增片段避免形成二級(jí)結(jié)構(gòu)而影響擴(kuò)增;
3.擴(kuò)增片段長度建議在 150-300 bp,通常不超過 500 bp。
★熒光探針設(shè)計(jì)
在上下游引物中間,設(shè)計(jì)一段長度為 46-52nt 與目的片段互補(bǔ)的序列作為熒光探針;探針序列不與特異
性引物識(shí)別位點(diǎn)重疊,長度為 46-52 nt,序列避免回文序列、內(nèi)部二級(jí)結(jié)構(gòu)和連續(xù)的重復(fù)堿基。探針共有四
個(gè)修飾位點(diǎn):
1.距離 5’端的 30-35 nt 的中部位置標(biāo)記一個(gè) dSpacer(四氫呋喃,THF),作為核酸外切酶的識(shí)別位點(diǎn) (任
何堿基,無特殊要求) ;
2.THF 位點(diǎn)的上游的 T 堿基上標(biāo)記一個(gè)熒光基團(tuán)(如 FAM),下游在 T 堿基上標(biāo)記一個(gè)淬滅基團(tuán)(如
BHQ1),兩個(gè)基團(tuán)的間距為 2-4 nt;
3.THF 距離 3’末端約 15 nt,并且 3’末端標(biāo)記一個(gè)修飾基團(tuán),例如胺基、磷酸基團(tuán)或 C3-spacer。
圖 2:MIRA 熒光探針圖示
4.探針示例:
探針序列:
5’-ATGGCTATCATATCGCATAACTGCCGACAGTAGCTCTCAAAGATGGACC-3’
30-35nt ≥15nt
探針修飾:
ATGGCTATCATATCGCATAACTGCCGACAG[FAM-dT]AG[THF][BHQ-dT]CTCAAAGATGGACC-3’C3spacer。
http://www.warbio.cn/news/show-1388.htm