浙江大学深入研究活细胞中CRISPR赋能的可编程RNA传感技术，助于发掘更多RNA传感器

2024年4月，浙江大学王宝俊团队在《Trends in Biotechnology》 期刊上发表题为“CRISPR-powered RNA sensing in vivo” 的研究论文。该文深入研究了CRISPR驱动的RNA传感器在体内的最新发展，根据其工作机制将这些RNA传感器分为四类。还讨论了现有方法在不同应用场景中的优势和挑战，并预测和分析了实际实施中的障碍和机会。

由于其模块化和可编程的特性，CRISPR-Cas系统已发展成为基因操作的强大工具。由此，作者使用巧妙的机制设计了新型RNA传感器，如RNA触发的RNA加工和蛋白质切割、miRNA触发的RNAi和链置换反应等不同工作机制赋能的新型RNA传感器。这些传感器可以特异性识别各种RNA（例如，内源性mRNAs、miRNAs、短发夹RNA（shrna）和外源性RNA），同时表现出与传统技术相比的优异性能。

图 活细胞内CRISPR驱动的体内RNA传感器

gRNA、CRISPR核酸酶（如Cas9和Cas12a）及其相关遗传成分（如抗CRISPR蛋白）已被成功设计用于实现体内精确的miRNA传感。然而，这些平台目前仅限于同时检测最多一个或两个miRNAs。在临床诊断中，经常需要多个miRNA靶标来提高测试结果的可靠性，这需要优化构建多个级联电路并保持灵敏的灵敏度和可观察的信号输出。

图 基于miRNA触发的RNA干扰(RNAi)的体内RNA传感

综上所述，本篇文章中总结了目前活细胞内CRISPR赋能的RNA传感技术，对其RNA传感技术分析了其优势及其挑战。文章中提出的见解将有助于发掘更多优秀、安全的RNA传感器，并加速它们在临床中的应用。

据悉，体内RNA传感评估由生理刺激或环境变化引起的内源性RNA干扰，这对于识别细胞类型和状态以及诊断疾病至关重要。为了检测活细胞中的RNA，已经实施了多种工具，例如：探针、核酶、RNA结合蛋白、适体和核糖调节剂。虽然这些方法在识别靶RNA分子和可视化其细胞内空间定位方面表现出良好的能力，但它们具有低灵敏度和高背景荧光的缺点，使其难以获得最佳信噪比。因此，新兴的RNA传感技术正朝着减少泄漏、提高灵敏度、拓宽动态范围和实现即插即用能力的方向发展。CRISPR-Cas技术的发展为应对RNA传感中新兴挑战提供了有潜力的解决方案。

来源：基因编辑应用微信公众平台

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2024.04.002

本文仅作为科普介绍，内容来源于网络，如有侵权，请联系我们删除