이전 사이트 이동

중증 급성 호흡기 증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2)의 정확하고 시기적절한 검출은 효율적인 치료 개입과 역학 감시를 위한 전제 조건입니다. 현재 코로나19 진단의 표준은 SARS-CoV-2에 대한 분자 검사입니다. SARS-CoV-2의 핵산 검출은 민감하고 구체적인 결과를 제공하지만, 이러한 분석은 대부분 고가의 장비와 숙련된 인력이 필요합니다. 최근 분자 분석, 특히 클러스터화된 규칙적으로 간격을 둔 짧은 팔린드로믹 반복(CRISPR) 및 관련 단백질(Cas) 시스템에 의존하는 분자 분석의 개발은 현장 진단(POC) 분야에 혁명을 일으켰습니다. 최근에는 고유의 탠덤 핵산 절단 활성을 기반으로 하는 클래스 I(타입 III Csm/Cmr) 크리스퍼 시스템을 사용하는 기술인 모리아티와 스코프가 개발되었습니다. 유형 III CRISPR 시스템은 처음에는 원핵생물에서 발견되어 이동성 유전 요소에 대한 적응 면역을 제공했습니다. 침입하는 RNA 종과 결합하면 유형 III CRISPR 시스템은 순환 올리고아데닐레이트(cOA) 신호 분자를 생성하여 다운스트림 이펙터 단백질을 활성화함으로써 강력한 면역 반응을 강화하여 바이러스 제거, 세포 휴면 또는 사멸을 유도합니다. cOA는 강력한 항바이러스 2차 메신저로, CRISPR 관련 로스만 접힘(CARF) 계열 단백질에 결합하고 활성화하여 항바이러스 반응을 조각하는 역할을 합니다. CRISPR-Cas 단백질의 고유한 효소 기능인 유형 III 및 유형 VI CRISPR-Cas 시스템의 장점을 취하여, CRISPR 효소에 의한 표적 RNA 인식은 단일 가닥 RNA(ssRNA)의 다중 턴오버 트랜스-절단을 촉발합니다. 이 연구에서는 일반적으로 사용되는 단일 가닥 RNA 선형 리포터에서 벗어나 맞춤형으로 설계된 RNA 헤어핀 리포터를 활용하는 간단하고 신속한 SARS-CoV-2 검출 플랫폼을 소개합니다. CRISPR/Cas 13a와 CRISPR 관련 단백질 TtCsm 6을 모두 활용함으로써, 우리는 FRET 기반 헤어핀 RNA 리포터에서 입증된 것처럼 향상된 트랜스 클리비지 활성을 확인했습니다. 이러한 향상으로 인해 선형 리포터에 비해 SARS-CoV-2에 대한 민감도와 특이도가 증가했습니다. 또한 HEAD 방법을 활용하여 델타 1.617.2, Omicron XBB 1.9.1 및 BA.1을 포함한 우려 변종(VOC)을 탐지하는 우리 방법의 역량을 입증했습니다. 연구 결과, 전략적으로 설계된 crRNA 서열을 통해 Omicron XBB 1.9.1과 BA.1을 야생형과 효과적으로 차별화할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 결과적으로 이 연구는 POC 애플리케이션에 적합한 접근 가능하고 민감하며 신속한 SARS-CoV-2 진단 접근법을 제시합니다.