關於C2c2的老故事

話說上個月SCIENCE上出來一篇zhangfeng組及其合作者們用C2c2來檢測微量靶標RNA（塞卡病毒和登革熱病毒）的大新聞[1]，當時就火了一圈。讓人大吃一驚的是這一工作其實早在zhangfeng組去年報道C2c2靶向單鏈RNA的一篇文章中就已經埋下了伏筆[2]。這是怎麼回事？原來他們之前在體外研究C2c2的功能時發現這傢伙在正常配對找到靶標RNA後還可以切割周圍的非靶標RNA，在細胞內的實驗顯示其具有導致programmedn cell death的作用。同一時期Jennifer A. nDoudna組體外的研究也顯示另外的C2c2也可以在正確靶標後切割非靶標的RNA[3]。今年這篇SCIENCE的亮點就是巧妙的用了C2c2靶標後會開始隨意切割的特性來開發檢測微量RNA的技術，具體如圖1A所示：往待檢測樣品中混入含有熒光基團探針的合成RNA，當RNA探針被切割之後熒光基團就會脫離抑制從而產生熒光信號，指示靶標分子存在。

很棒的想法，開始做實驗。當直接去檢測未經過擴增的樣品RNA的話檢測精度略顯雞肋，然後他們就用了一個等溫擴增的技術recombinase polymerase amplification (RPA)[4]來將靶標序列擴增，再轉錄為RNA後檢測，這樣就將檢測精度提高到了aM級別（10^-18M），也就是10^3個/mL的級別（圖1C）。故事就這麼愉快的結束了，別問T7序列怎麼加上去的哈。還可以檢測低至0.1%的SNP，不同檢測維度的轉換可是有很大的想像空間噠。

圖1來源：[1]

彩蛋：

等等，RPA是什麼技術，之前沒聽說過啊，科普科普。原理如圖2所示：當重組酶帶著單鏈引物找到模板通過重組結合之後聚合酶就開始擴增，這就是另一版本的PCR呀。那為啥不用PCR，原因文章中也有說，就是因為麻煩，這樣可以省掉PCR儀。

圖2來源：[1]（[4]的圖太丑，所以選了[1]中好看的這個）

感想：

去年C2c2剛出來的時候自己的反應就是：哦，能靶向檢測RNA了，就這樣。然後就翻過去了，等最近回過頭再看文章的時候才學到了這個姿勢。不禁感慨，許多有意思的見識都是主動被錯過。

更多內容關註：生物技術的行星同名公眾號

參考文獻：

1. Gootenberg J S, Abudayyeh O O, Lee J W, et al. Nucleic acid detection with CRISPR-Cas13a/C2c2[J]. Science, 2017: eaam9321.

2. Abudayyeh O O, Gootenbergn J S, Konermann S, et al. C2c2 is a single-component programmable nRNA-guided RNA-targeting CRISPR effector[J]. Science, 2016, 353(6299): naaf5573.

3. East-Seletsky A, nO』Connell M R, Knight S C, et al. Two distinct RNase activities of nCRISPR-C2c2 enable guide-RNA processing and RNA detection[J]. Nature, n2016, 538(7624): 270-273.

4. Piepenburg O, Williams C H, Stemple D L, et al. DNA detection using recombination proteins[J]. PLoS Biol, 2006, 4(7): e204.

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