基于AIEgens增强的CRISPR/Cas12a荧光探针设计及在单核细胞增生李斯特菌快速检测中的应用

叶莎玲, 董香梅, 郭宇乾, 熊勇华

南昌大学学报(理科版) ›› 2024, Vol. 48 ›› Issue (03) : 251-260. DOI: 10.13764/j.cnki.ncdl.20240523.001

基于AIEgens增强的CRISPR/Cas12a荧光探针设计及在单核细胞增生李斯特菌快速检测中的应用

  • 叶莎玲, 董香梅, 郭宇乾, 熊勇华
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摘要

研制了一种基于聚集诱导发光染料(aggregation-induced emission fluorogens, AIEgens)增强的荧光探针,建立了基于重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification, RPA)结合CRISPR/Cas12a高灵敏检测单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)的新方法。利用阳离子AIEgens与双链DNA结合荧光极大增强的特性,构建了一种含双链以及单链DNA的探针。该探针5’末端携带一个荧光淬灭基团,双链DNA片段结合了多个AIEgens;利用crRNA可准确识别靶标序列并激活Cas12a反式切割活性的特点,切割荧光探针单链DNA产生荧光信号,从而实现LM高灵敏检测。将AIEgens增强型荧光探针与CRISPR/Cas12a结合,在无扩增情况下检测DNA片段的检出限为0.37 pmol·L-1,灵敏度较传统荧光探针高40倍。将以上检测体系与RPA反应联用,检测LM的检出限为3×10~1 CFU·mL-1;该方法检测人工污染LM的牛奶以及金针菇样本,批内以及批间平均回收率介于91.14%~108.47%,变异系数小于12.71%。构建了一种基于AIEgens增强的CRISPR/Cas荧光探针,极大地提高了基于荧光信号输出的CRISPR/Cas方法检测灵敏度,实现了食源性致病菌的高灵敏检测。

关键词

CRISPR/Cas12a / 聚集诱导发光分子 / 单核细胞增生李斯特菌 / 食源性致病菌 / 快速检测

中图分类号

TS207.4 / O657.3

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叶莎玲, 董香梅, 郭宇乾, 熊勇华. 基于AIEgens增强的CRISPR/Cas12a荧光探针设计及在单核细胞增生李斯特菌快速检测中的应用. 南昌大学学报(理科版). 2024, 48(03): 251-260 https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdl.20240523.001

基金

国家重点实验室资助项目(20232BCD44004); 江西省重点研发计划(20232BBG70030)

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