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什么是SHERLOCK技术？作者：Magigen 说到SHERLOCK，熟悉福尔摩斯的人都知道，大侦探夏洛克·福尔摩斯，Sherlock Holmes。 但今天美格君要讲的SHERLOCK，是一种CRISPR检测技术，Specific High-sensitivityEnzymatic Reporter unLOCKing的缩写，特异性高灵敏度酶促解锁，也可以说是侦探技术，发明人是大牛张锋同志。看来张大侠当年也是一个福尔摩斯迷。 2016年6月，张锋首次发现CRISPR/Cas13a能精确剪切细菌细胞中的特定RNA序列，这跟CRISPR Cas9蛋白不一样, cas9蛋白切割的是DNA。但是，cas13a蛋白在剪切了目标RNA后, 还能保持活性，还管闲事，继续剪切其他非目标RNA。同年9月，其他团队运用Cas13a蛋白这种“附带切割”特性，开发出RNA检测工具，但灵敏度低，无法满足许多研究和诊断所需的灵敏度要求。 为此，张锋团队经过巧妙构思，向系统加入一种特定RNA荧光标记物，并使用RDA扩增技术，能依靠恒温扩增检测样本中的RNA，使系统灵敏度提高了100万倍，可以准确检测到单个核酸分子。 因新系统可以发现蛛丝马迹的特征，张锋将其命名为“神探夏洛克”。 为了方便大家理解，美格君画了一个简单的说明图。
SHERLOCK是怎样工作的呢？SHERLOCK技术的原理：1. 利用crRNA对进行CRISPR−Cas13酶编程，该crRNA由一个DR序列和一个Spacer（如蓝色所示）组成。（图A） 2. 在典型的VI-a型Cas13中，RNA切割由两个HEPN结构域（higher eukaryotic and prokaryotic nucleasedomains，红色方块）介导。(图B) 3. crRNA-靶RNA双链结合到Cas13a中的核酸酶叶（nuclease lobe, NUC）的一种带正电荷的中心通道内，而且一旦结合靶RNA，cas13a和crRNA经历显著的构象变化。这种crRNA-靶RNA双链形成促进Cas13a的HEPN1结 构域移向HEPN2结构域，从而激活Cas13a的HEPN催化位点，随后cas13a就以一种非特异性的方式切割单链靶RNA和其他的RNA。 4. 通过CRISPR-Cas13a附带的RNase活性，将报告分子解锁。CRISPR−Cas13−RNA复合物通过与互补的靶RNA结合而被激活。这种激活触发了非特异性RNA报告子的附带切割。被荧光标记的报告分子（荧光团）在报告分子完整时，由于受到抑制发光分子的抑制，被“锁住”，不发光。一旦被激活的CRISPR−Cas13复合物切割，“锁”被打开，就会发出荧光。(图C) 就在张锋发明了SHERLOCK技术的同时，Jennifer发明了DETECTR, 两位大侠在CRISPR快速检测市场开始了另一轮厮杀。 |
