RU2800778C2 - Use of high-therm-resistant cas-protein and a method and a set of reagents for detection of a target nucleic acid molecule - Google Patents
Use of high-therm-resistant cas-protein and a method and a set of reagents for detection of a target nucleic acid molecule Download PDFInfo
- Publication number
- RU2800778C2 RU2800778C2 RU2020143513A RU2020143513A RU2800778C2 RU 2800778 C2 RU2800778 C2 RU 2800778C2 RU 2020143513 A RU2020143513 A RU 2020143513A RU 2020143513 A RU2020143513 A RU 2020143513A RU 2800778 C2 RU2800778 C2 RU 2800778C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nucleic acid
- dna
- reaction
- target
- detection
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к области биотехнологии. Конкретнее, настоящее изобретение относится к применению высокотермостойкого Cas-белка и способу, и набору реактивов для обнаружения целевой молекулы нуклеиновой кислоты.The present invention relates to the field of biotechnology. More specifically, the present invention relates to the use of a highly thermally stable Cas protein and a method and kit for detecting a target nucleic acid molecule.
Уровень техникиState of the art
Быстрое обнаружение молекул нуклеиновой кислоты является технологией, которая играет крайне важную роль в здравоохранении, контроле состояния окружающей среды, расследовании уголовных дел и других областях. Обнаружение молекул нуклеиновой кислоты может использоваться не только для выявления заражения людей, животных, растений и т.д. болезнетворными микроорганизмами, но также для выявления рисков генетических или онкологических заболеваний, для предоставления вспомогательных ссылочных материалов для индивидуальных лекарственных препаратов и для обнаружения загрязнения водоемов микроорганизмами. В настоящее время разработано много способов обнаружения нуклеиновой кислоты, например: ПЦР в режиме реального времени, метод гибридизации FISH (флуоресцентная гибридизация in situ) и т.д. Однако по-прежнему существует потребность в разработке быстрых, дешевых и чувствительных методов обнаружения нуклеиновой кислоты.The rapid detection of nucleic acid molecules is a technology that plays a critical role in healthcare, environmental monitoring, criminal investigation and other fields. The detection of nucleic acid molecules can be used not only to detect infestation of humans, animals, plants, etc. pathogens, but also to identify the risks of genetic or oncological diseases, to provide supporting reference materials for individual medicinal products, and to detect microbial contamination of water bodies. Currently, many nucleic acid detection methods have been developed, such as real-time PCR, FISH (fluorescent in situ hybridization) hybridization method, etc. However, there is still a need to develop fast, cheap and sensitive nucleic acid detection methods.
В последние годы хорошо зарекомендовал себя метод редактирования геномов на основе системы CRISPR (короткие палиндромные кластерные повторы). Эта задача, как правило, выполняется с помощью ДНК- (или РНК-) направленных эндонуклеаз, таких как Cas9. Специалисты могут направлять Cas9 и другие белки на любую последовательность-мишень нуклеиновой кислоты, содержащую мотив, смежный с протоспейсером (PAM) (например, последовательностью PAM Cas9 является NGG), просто путем конструирования направляющей РНК и вызвать двухцепочечный разрыв ДНК (или расщепление РНК).In recent years, the genome editing method based on the CRISPR system (short palindromic cluster repeats) has proven itself well. This task is typically performed by DNA (or RNA) targeted endonucleases such as Cas9. Those skilled in the art can direct Cas9 and other proteins to any target nucleic acid sequence containing a protospacer adjacent motif (PAM) (e.g., Cas9's PAM sequence is NGG) simply by constructing a guide RNA and causing a DNA double-strand break (or RNA cleavage).
Помимо редактирования геномов, CRISPR также может использоваться для регуляции действия гена, эпигенетического редактирования, скрининга функционального гена и геномной визуализации. В последнее время CRISPR, богатый возможностями набор инструментальных средств, начал появляться в области обнаружения нуклеиновой кислоты и привлек к себе внимание.In addition to editing genomes, CRISPR can also be used for regulation of gene action, epigenetic editing, functional gene screening, and genomic imaging. Recently, CRISPR, a feature-rich toolkit, has begun to emerge in the field of nucleic acid detection and has attracted attention.
Первый метод обнаружения нуклеиновой кислоты на основе системы CRISPR основывался на белке dCas9 («мертвый» Cas9). dCas9 представляет собой мутацию Cas9 с двумя мутировавшими активными центрами каталитического расщепления. Таким образом, утрачивается двухцепочечная расщепляющая активность, но dCas9 сохраняет способность к наведению направляющей РНК и связыванию со специфичным участком ДНК. Чен (Chen) с соавторами использовали dCas9 для гибридизации с усиленным зеленым флуоресцентным белком (EGFP), который может наводиться специфичной направляющей РНК, а флуоресценцию на последовательности-мишени можно наблюдать через микроскоп. В 2017 г. Гук (Guk) с соавторами сообщил о системе ДНК-FISH на основе dCas9/sgRNA-SG I, которая может селективно обнаруживать метициллин-резистентный Staphylococcus aureus.The first method for nucleic acid detection based on the CRISPR system was based on the dCas9 ("dead" Cas9) protein. dCas9 is a Cas9 mutation with two mutated catalytic cleavage active sites. Thus, double-stranded cleavage activity is lost, but dCas9 retains the ability to induce guide RNA and bind to a specific DNA site. Chen et al used dCas9 to hybridize with enhanced green fluorescent protein (EGFP), which can be induced by a specific guide RNA and fluorescence on the target sequence can be observed under a microscope. In 2017, Guk et al reported a dCas9/sgRNA-SG I DNA-FISH system that can selectively detect methicillin-resistant Staphylococcus aureus .
В 2013 г. Коллинз с командой создали способ обнаружения вируса Зика на листе бумаги. В этом способе используются процессы экстракции РНК, амплификации и реакции с детекцией на основе подхода Toehold. Согласно замыслу, если один штамм вируса отличается от другого штамма в последовательности сайта PAM (т.е. один является NGG, а другой отличается от него), штаммы, содержащие PAM, могут стать мишенью и могут быть расщеплены белком Cas9, таким образом влияя на процесс амплификации и детекции на основе подхода Toehold.In 2013, Collins and his team created a way to detect the Zika virus on a piece of paper. This method utilizes RNA extraction, amplification and detection reactions based on the Toehold approach. By design, if one strain of the virus differs from another strain in the sequence of the PAM site (i.e. one is NGG and the other is different from it), strains containing PAM can become a target and can be cleaved by the Cas9 protein, thus affecting amplification and detection process based on the Toehold approach.
В последнее время суть другого способа обнаружения нуклеиновой кислоты на основе Cas9 заключается в изотермической амплификации, вызванной CRISPR/Cas9, которая также может использоваться для сайт-специфического обнаружения нуклеиновой кислоты. Этот способ использует расщепление CRISPR/Cas9, никазы и ДНК-полимеразы. Этот способ позволяет не только обнаруживать целевую концентрацию 0,82 моль, но также распознавать различие в одном основании в молекулах нуклеиновой кислоты. Распознавание целей в настоящем способе более универсально, чем в предыдущем способе.Recently, the core of another Cas9-based nucleic acid detection method is CRISPR/Cas9-induced isothermal amplification, which can also be used for site-specific nucleic acid detection. This method uses CRISPR/Cas9 cleavage, nickase and DNA polymerase. This method allows not only to detect the target concentration of 0.82 mol, but also to recognize the difference in one base in the nucleic acid molecules. Target recognition in the present method is more versatile than in the previous method.
Суть другого способа обнаружения нуклеиновой кислоты основана на эффекте «транс-расщепления» (или «обходного расщепления») некоторых белков Cas. В 2016 г. Чжан Фэн (Zhang Feng) с соавторами обнаружил, что белок Cas13a (ранее известный как C2c2) обладает обходной расщепляющей активностью. Другими словами, когда Cas13a связывается с последовательностью-мишенью РНК, он демонстрирует характеристики хаотичного разрезания других РНК, что используется для обнаружения специфической нуклеиновой кислоты, и этот способ называется SHERLOCK (Specific High Sensitivity Enzymatic Reporter UnLOCKing) (специфический высокочувствительный ферментативный репортер разблокировки).The essence of another method for detecting nucleic acids is based on the effect of "trans-cleavage" (or "bypass cleavage") of some Cas proteins. In 2016, Zhang Feng et al found that the Cas13a protein (formerly known as C2c2) has a bypass degrading activity. In other words, when Cas13a binds to a target RNA sequence, it exhibits the characteristics of randomly cutting other RNAs, which is used to detect a specific nucleic acid, and this method is called SHERLOCK (Specific High Sensitivity Enzymatic Reporter UnLOCKing).
Несмотря на то что есть множество способов обнаружения нуклеиновой кислоты на основе системы CRISPR, по-прежнему существует потребность в разработке более быстрых, простых и дешевых методов обнаружения нуклеиновой кислоты в этой области.While there are many CRISPR-based nucleic acid detection methods, there is still a need to develop faster, simpler, and cheaper nucleic acid detection methods in this area.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Цель настоящего изобретения заключается в разработке более быстрых, простых и дешевых методов обнаружения нуклеиновой кислоты на основе системы CRISPR.The aim of the present invention is to develop faster, simpler and cheaper nucleic acid detection methods based on the CRISPR system.
Первым аспектом настоящего изобретения является получение системы обнаружения целевых молекул нуклеиновой кислоты, которая включает:The first aspect of the present invention is to provide a system for detecting target nucleic acid molecules, which includes:
(a) белок Cas12b, причем белок Cas12b представляет собой белок Cas12b или Cas, обладающий активностью, аналогичной обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b;(a) a Cas12b protein, wherein the Cas12b protein is a Cas12b or Cas protein having an activity similar to the bypass cleavage activity of the single-stranded DNA of the Cas12b protein;
(b) направляющую РНК, причем направляющая РНК направляет белок Cas12b для специфического связывания с целевыми молекулами нуклеиновой кислоты; и(b) a guide RNA, wherein the guide RNA guides the Cas12b protein to specifically bind to target nucleic acid molecules; And
(c) зонд на основе нуклеиновой кислоты, который представляет собой одноцепочечную ДНК;(c) a nucleic acid probe that is single stranded DNA;
причем целевой молекулой нуклеиновой кислоты является ДНК-мишень.wherein the target nucleic acid molecule is a target DNA.
В другом предпочтительном варианте осуществления система обнаружения включает качественное выявление или количественное выявление.In another preferred embodiment, the detection system includes qualitative detection or quantitative detection.
В другом предпочтительном варианте осуществления система обнаружения дополнительно содержит (d) буфер.In another preferred embodiment, the detection system further comprises (d) a buffer.
В другом предпочтительном варианте осуществления система обнаружения дополнительно содержит целевые молекулы нуклеиновой кислоты, подлежащие обнаружению.In another preferred embodiment, the detection system further comprises target nucleic acid molecules to be detected.
В другом предпочтительном варианте осуществления система обнаружения дополнительно содержит:In another preferred embodiment, the detection system further comprises:
(e1) полимеразу, которая используется для амплификации ДНК-мишени;(e1) a polymerase that is used to amplify the target DNA;
(e2) необязательную обратную транскриптазу, которая используется для обратной транскрипции;(e2) an optional reverse transcriptase which is used for reverse transcription;
(e3) dNTP, который используется для реакции амплификации и/или реакции обратной транскрипции.(e3) dNTP, which is used for the amplification reaction and/or the reverse transcription reaction.
В другом предпочтительном варианте осуществления система обнаружения дополнительно содержит реагенты, используемые для реакции петлевой изотермической амплификации (LAMP).In another preferred embodiment, the detection system further comprises reagents used for the Loop Isothermal Amplification (LAMP) reaction.
В другом предпочтительном варианте осуществления концентрация целевых молекул нуклеиновой кислоты, подлежащих обнаружению в системе обнаружения, составляет от 1×10-9 нМ до 1×103 нМ; предпочтительно от 1×10-8 нМ до 1×102 нМ.In another preferred embodiment, the concentration of target nucleic acid molecules to be detected in the detection system is from 1×10 -9 nM to 1×10 3 nM; preferably from 1×10 -8 nm to 1×10 2 nm.
В другом предпочтительном варианте осуществления концентрация целевых молекул нуклеиновой кислоты, подлежащих обнаружению в системе обнаружения, составляет от 1 до 100 копий/мкл или от 1 до 1×1015 копий/мкл, предпочтительно от 1 до 10 копий/мкл, более предпочтительно от 1 до 5 копий/мкл.In another preferred embodiment, the concentration of target nucleic acid molecules to be detected in the detection system is from 1 to 100 copies/µl or from 1 to 1×10 15 copies/µl, preferably from 1 to 10 copies/µl, more preferably from 1 up to 5 copies/µl.
В другом предпочтительном варианте осуществления в системе обнаружения молярное отношение зонда на основе нуклеиновой кислоты к целевой молекуле нуклеиновой кислоты составляет от 103:1 до 1014:1, предпочтительно от 104:1 до 107:1.In another preferred embodiment, in the detection system, the molar ratio of the nucleic acid probe to the target nucleic acid molecule is from 10 3 :1 to 10 14 :1, preferably from 10 4 :1 to 10 7 :1.
В другом предпочтительном варианте осуществления длина направляющей РНК составляет от 16 до 25 нт, предпочтительно от 16 до 22 нт, более предпочтительно от 16 до 20 нт.In another preferred embodiment, the length of the guide RNA is 16 to 25 nt, preferably 16 to 22 nt, more preferably 16 to 20 nt.
В другом предпочтительном варианте осуществления длина направляющей РНК составляет от 18 до 25 нт, предпочтительно от 18 до 22 нт, более предпочтительно от 18 до 20 нт.In another preferred embodiment, the length of the guide RNA is 18 to 25 nt, preferably 18 to 22 nt, more preferably 18 to 20 nt.
В другом предпочтительном варианте осуществления, когда целевой молекулой нуклеиновой кислоты является одноцепочечная ДНК, сайт обнаружения целевой молекулы нуклеиновой кислоты находится в положении 9 или в положениях 10–16, предпочтительно в положениях 10–14, более предпочтительно в положениях 10–12 за последовательностью PAM направляющей РНК.In another preferred embodiment, when the target nucleic acid molecule is single-stranded DNA, the site of detection of the target nucleic acid molecule is at position 9 or positions 10-16, preferably at positions 10-14, more preferably at positions 10-12 behind the PAM guide sequence. RNA.
В другом предпочтительном варианте осуществления, когда сайт обнаружения находится в положении 9 за последовательностью PAM направляющей РНК, сайтом обнаружения является G.In another preferred embodiment, when the detection site is at position 9 downstream of the guide RNA PAM sequence, the detection site is G.
В другом предпочтительном варианте осуществления сайт обнаружения находится в положениях 9–20, предпочтительно в положениях 10–18, более предпочтительно в положениях 10–16 за последовательностью PAM направляющей РНК.In another preferred embodiment, the detection site is at positions 9-20, preferably at positions 10-18, more preferably at positions 10-16 behind the PAM guide RNA sequence.
В другом предпочтительном варианте осуществления сайт обнаружения целевой молекулы нуклеиновой кислоты находится в положениях 1–12, более предпочтительно в положении 1, 3 или 10 за последовательностью PAM направляющей РНК.In another preferred embodiment, the site of detection of the target nucleic acid molecule is at positions 1-12, more preferably at position 1, 3 or 10, downstream of the PAM guide RNA sequence.
В другом предпочтительном варианте осуществления длина направляющей РНК составляет 15–30 нт, предпочтительно 15–18 нт.In another preferred embodiment, the length of the guide RNA is 15-30 nt, preferably 15-18 nt.
В другом предпочтительном варианте осуществления ДНК-мишень содержит ДНК, образованную на основе обратной транскрипции РНК.In another preferred embodiment, the target DNA comprises DNA derived from reverse transcription of RNA.
В другом предпочтительном варианте осуществления ДНК-мишень содержит кДНК.In another preferred embodiment, the target DNA contains cDNA.
В другом предпочтительном варианте осуществления ДНК-мишень выбирается из группы, состоящей из одноцепочечной ДНК, двухцепочечной ДНК и их комбинации.In another preferred embodiment, the target DNA is selected from the group consisting of single stranded DNA, double stranded DNA, and combinations thereof.
В другом предпочтительном варианте осуществления зонд на основе нуклеиновой кислоты имеет флуоресцентную группу и группу гашения.In another preferred embodiment, the nucleic acid probe has a fluorescent group and a quench group.
В другом предпочтительном варианте осуществления и флуоресцентная группа, и группа гашения независимо находятся на 5'-конце, 3'-конце и посередине зонда на основе нуклеиновой кислоты.In another preferred embodiment, both the fluorescent group and the quench group are independently located at the 5' end, 3' end and midpoint of the nucleic acid probe.
В другом предпочтительном варианте осуществления длина зонда на основе нуклеиновой кислоты составляет от 3 до 300 нт, предпочтительно от 5 до 100 нт, более предпочтительно от 6 до 50 нт, наиболее предпочтительно от 8 до 20 нт.In another preferred embodiment, the length of the nucleic acid probe is 3 to 300 nt, preferably 5 to 100 nt, more preferably 6 to 50 nt, most preferably 8 to 20 nt.
В другом предпочтительном варианте осуществления целевые молекулы нуклеиновой кислоты содержат целевые молекулы нуклеиновой кислоты, полученные из видов, выбранных из группы, состоящей из: растения, животного, насекомого, микроорганизма, вируса и их комбинации.In another preferred embodiment, the target nucleic acid molecules comprise target nucleic acid molecules derived from a species selected from the group consisting of: plant, animal, insect, microorganism, virus, and combinations thereof.
В другом предпочтительном варианте осуществления ДНК-мишень представляет собой синтетическую или естественно присутствующую ДНК.In another preferred embodiment, the target DNA is synthetic or naturally occurring DNA.
В другом предпочтительном варианте осуществления ДНК-мишень содержит ДНК дикого типа или мутантную ДНК.In another preferred embodiment, the target DNA comprises wild-type or mutant DNA.
В другом предпочтительном варианте осуществления ДНК-мишень содержит ДНК, полученную обратной транскрипцией РНК или амплификацией, например кДНК и т.п.In another preferred embodiment, the target DNA comprises DNA obtained by RNA reverse transcription or amplification, such as cDNA and the like.
В другом предпочтительном варианте осуществления белок Cas12b выбирается из группы, состоящей из: AacCas12b (Alicyclobacillus acidoterrestris), Aac2Cas12b (Alicyclobacillus acidiphilus), AkaCas12b (Alicyclobacillus kakegawensis), AmaCas12b (Alicyclobacillus macrosporangiidus), AheCas12b (Alicyclobacillus herbarius) и AcoCas12b (Alicyclobacillus contaminans).In another preferred embodiment, the Cas12b protein is selected from the group consisting of: AacCas12b ( Alicyclobacillus acidoterrestris ), Aac2Cas12b ( Alicyclobacillus acidiphilus ), AkaCas12b ( Alicyclobacillus kakegawensis ), AmaCas12b ( Alicyclobacillus macrosporangiidus ), AheCas12b ( Alicyclobacillus herbarius ), and AcoCas12b (Alicyclobacillus contaminans ).
В другом предпочтительном варианте осуществления зонд на основе нуклеиновой кислоты содержит одноцепочечную ДНК с детектируемой меткой.In another preferred embodiment, the nucleic acid probe comprises a single stranded DNA with a detectable label.
В другом предпочтительном варианте осуществления одноцепочечная ДНК представляет собой одноцепочечную ДНК, меченную флуоресцентной меткой и биотином.In another preferred embodiment, the single stranded DNA is single stranded DNA labeled with a fluorescent label and biotin.
В другом предпочтительном варианте осуществления одноцепочечная ДНК представляет собой одноцепочечную ДНК, меченную флуоресцентной меткой.In another preferred embodiment, the single stranded DNA is single stranded DNA labeled with a fluorescent label.
В другом предпочтительном варианте осуществления одноцепочечная ДНК представляет собой флуоресцентный зонд, меченный флуоресцентной группой HEX на 5'-конце и группой гашения BHQ1 на 3'-конце.In another preferred embodiment, the single stranded DNA is a fluorescent probe labeled with a fluorescent HEX group at the 5' end and a BHQ1 quench group at the 3' end.
Вторым аспектом настоящего изобретения является получение системы обнаружения SNPs (одиночных нуклеотидных полиморфизмов) или нуклеотидных мутаций (содержащих одноосновные или многоосновные мутации), причем система содержит первую систему обнаружения и вторую систему обнаружения;The second aspect of the present invention is to provide a detection system for SNPs (single nucleotide polymorphisms) or nucleotide mutations (containing single-base or multi-base mutations), the system comprising a first detection system and a second detection system;
в которой первая система обнаружения включает:wherein the first detection system includes:
(a1) белок Cas12b, причем белок Cas12b представляет собой белок Cas12b или Cas, обладающий активностью, аналогичной обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b;(a1) a Cas12b protein, wherein the Cas12b protein is a Cas12b or Cas protein having an activity similar to the bypass cleavage activity of the single-stranded DNA of the Cas12b protein;
(b1) первую направляющую РНК, причем первая направляющая РНК направляет белок Cas12b для специфического связывания с целевыми молекулами нуклеиновой кислоты; и(b1) a first guide RNA, wherein the first guide RNA guides the Cas12b protein to specifically bind to target nucleic acid molecules; And
(c1) зонд на основе нуклеиновой кислоты, который представляет собой одноцепочечную ДНК;(c1) a nucleic acid probe that is single stranded DNA;
а вторая система обнаружения включает:and the second detection system includes:
(a2) белок Cas12b, причем белок Cas12b представляет собой белок Cas12b или Cas, обладающий активностью, аналогичной обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b;(a2) a Cas12b protein, wherein the Cas12b protein is a Cas12b or Cas protein having an activity similar to the bypass cleavage activity of the single-stranded DNA of the Cas12b protein;
(b2) вторую направляющую РНК, причем вторая направляющая РНК направляет белок Cas12b для специфического связывания с целевыми молекулами нуклеиновой кислоты; и(b2) a second guide RNA, wherein the second guide RNA guides the Cas12b protein for specific binding to target nucleic acid molecules; And
(c2) зонд на основе нуклеиновой кислоты, который представляет собой одноцепочечную ДНК;(c2) a nucleic acid probe that is single stranded DNA;
причем целевой молекулой нуклеиновой кислоты является ДНК-мишень;wherein the target nucleic acid molecule is a target DNA;
кроме того, первая направляющая РНК и вторая направляющая РНК нацелены на одну и ту же область последовательности нуклеиновой кислоты, содержащую SNP-сайт, а первая направляющая РНК нацелена на последовательность нуклеиновой кислоты дикого типа (или немутированной) SNP-сайта, а вторая направляющая РНК нацелена на последовательность мутированной нуклеиновой кислоты SNP-сайта.in addition, the first guide RNA and the second guide RNA target the same region of the nucleic acid sequence containing the SNP site, and the first guide RNA targets the wild-type (or unmutated) nucleic acid sequence of the SNP site, and the second guide RNA targets to the mutated nucleic acid sequence of the SNP site.
В другом предпочтительном варианте осуществления система обнаружения также содержит систему холостой пробы.In another preferred embodiment, the detection system also includes a blank sample system.
В другом предпочтительном варианте осуществления система холостой пробы включает:In another preferred embodiment, the blank sample system includes:
(a3) белок Cas12b, причем белок Cas12b представляет собой белок Cas12b или Cas, обладающий активностью, аналогичной обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b;(a3) a Cas12b protein, wherein the Cas12b protein is a Cas12b or Cas protein having an activity similar to the bypass cleavage activity of the single-stranded DNA of the Cas12b protein;
(c3) зонд на основе нуклеиновой кислоты, который представляет собой одноцепочечную ДНК.(c3) a nucleic acid probe that is single stranded DNA.
В другом предпочтительном варианте осуществления SNP-сайт находится в положении 9 или в положениях 10–16, предпочтительно в положениях 10–14, более предпочтительно в положениях 10–12 за последовательностью PAM направляющей РНК.In another preferred embodiment, the SNP site is at position 9 or at positions 10-16, preferably at positions 10-14, more preferably at positions 10-12 behind the PAM guide RNA sequence.
В другом предпочтительном варианте осуществления, когда SNP-сайт находится в положении 9 за последовательностью PAM направляющей РНК, а сайтом обнаружения является G.In another preferred embodiment, when the SNP site is at position 9 downstream of the guide RNA PAM sequence and the site of detection is G.
В другом предпочтительном варианте осуществления SNP-сайт находится в положениях 9–20, предпочтительно в положениях 10–18, более предпочтительно в положениях 10–16 за последовательностью PAM направляющей РНК.In another preferred embodiment, the SNP site is located at positions 9-20, preferably at positions 10-18, more preferably at positions 10-16 behind the PAM guide RNA sequence.
В другом предпочтительном варианте осуществления длина первой или второй направляющей РНК составляет от 16 до 25 нт, предпочтительно от 16 до 22 нт, более предпочтительно от 16 до 20 нт.In another preferred embodiment, the length of the first or second guide RNA is 16 to 25 nt, preferably 16 to 22 nt, more preferably 16 to 20 nt.
В другом предпочтительном варианте осуществления длина первой или второй направляющей РНК составляет от 18 до 25 нт, предпочтительно от 18 до 22 нт, более предпочтительно от 18 до 20 нт.In another preferred embodiment, the length of the first or second guide RNA is 18 to 25 nt, preferably 18 to 22 nt, more preferably 18 to 20 nt.
Третьим аспектом настоящего изобретения является получение набора для обнаружения целевых молекул нуклеиновой кислоты, включающего:The third aspect of the present invention is to provide a kit for the detection of target nucleic acid molecules, including:
i) первый контейнер и белок Cas12b, находящийся в первом контейнере, причем белок Cas12b представляет собой белок Cas12b или Cas, обладающий активностью, аналогичной обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b;i) a first container and a Cas12b protein contained in the first container, wherein the Cas12b protein is a Cas12b or Cas protein having an activity similar to the bypass cleavage activity of the single-stranded DNA of the Cas12b protein;
ii) необязательный второй контейнер и вторую направляющую РНК, находящуюся во втором контейнере, причем вторая направляющая РНК направляет белок Cas12b для специфического связывания с целевыми молекулами нуклеиновой кислоты;ii) an optional second container and a second guide RNA contained in the second container, the second guide RNA directing the Cas12b protein for specific binding to target nucleic acid molecules;
iii) третий контейнер и зонд на основе нуклеиновой кислоты, находящийся в третьем контейнере;iii) a third container and a nucleic acid probe contained in the third container;
iv) необязательный четвертый контейнер и буфер, находящийся в четвертом контейнере;iv) an optional fourth container and a buffer located in the fourth container;
причем целевой молекулой нуклеиновой кислоты является ДНК-мишень.wherein the target nucleic acid molecule is a target DNA.
В другом предпочтительном варианте осуществления любые два, три или четыре (или все) из первого, второго, третьего и четвертого контейнеров могут быть одним и тем же контейнером или разными контейнерами.In another preferred embodiment, any two, three or four (or all) of the first, second, third and fourth containers may be the same container or different containers.
В другом предпочтительном варианте осуществления зонд на основе нуклеиновой кислоты имеет флуоресцентную группу и группу гашения.In another preferred embodiment, the nucleic acid probe has a fluorescent group and a quench group.
В другом предпочтительном варианте осуществления набор дополнительно содержит буфер.In another preferred embodiment, the kit further comprises a buffer.
В другом предпочтительном варианте осуществления набор дополнительно содержит:In another preferred embodiment, the kit further comprises:
v) пятый контейнер и полимеразу для амплификации ДНК-мишени, находящейся в пятом контейнере;v) a fifth container and a polymerase for amplifying the target DNA contained in the fifth container;
vi) необязательный шестой контейнер и обратную транскриптазу для обратной транскрипции, находящуюся в шестом контейнере;vi) an optional sixth container and reverse transcriptase for reverse transcription, located in the sixth container;
vii) седьмой контейнер и dNTP для реакции амплификации и/или реакции обратной транскрипции, находящийся в седьмом контейнере.vii) a seventh container and a dNTP for the amplification and/or reverse transcription reaction contained in the seventh container.
В другом предпочтительном варианте осуществления система обнаружения дополнительно содержит реагенты, используемые для реакции петлевой изотермической амплификации (LAMP).In another preferred embodiment, the detection system further comprises reagents used for the Loop Isothermal Amplification (LAMP) reaction.
В другом предпочтительном варианте осуществления пятый контейнер, шестой контейнер и седьмой контейнер могут быть одним и тем же контейнером или разными контейнерами.In another preferred embodiment, the fifth container, the sixth container and the seventh container may be the same container or different containers.
В другом предпочтительном варианте осуществления два, более двух или все с первого контейнера по седьмой контейнер могут быть одним и тем же контейнером или разными контейнерами.In another preferred embodiment, two, more than two, or all of the first container through the seventh container may be the same container or different containers.
Четвертым аспектом настоящего изобретения является разработка способа обнаружения присутствия в образце целевых молекул нуклеиновой кислоты, который включает следующие этапы:The fourth aspect of the present invention is the development of a method for detecting the presence of target nucleic acid molecules in a sample, which includes the following steps:
(i) получение системы обнаружения целевых молекул нуклеиновой кислоты по первому аспекту настоящего изобретения, и система обнаружения дополнительно содержит образец, подлежащий обнаружению; и(i) obtaining a detection system for target nucleic acid molecules according to the first aspect of the present invention, and the detection system further comprises a sample to be detected; And
(ii) выяснение, расщеплен ли зонд на основе нуклеиновой кислоты в системе обнаружения белком Cas12b, причем расщепление представляет собой транс-расщепление обходной одноцепочечной ДНК;(ii) ascertaining whether the nucleic acid probe is cleaved in the Cas12b protein detection system, the cleavage being a trans cleavage of a bypass single-stranded DNA;
при этом, если зонд на основе нуклеиновой кислоты расщепляется белком Cas12b, это указывает на то, что целевая молекула нуклеиновой кислоты присутствует в образце; а если зонд на основе нуклеиновой кислоты не расщепляется белком Cas12b, это указывает на указывает на отсутствие целевой молекулы нуклеиновой кислоты в образце.however, if the nucleic acid probe is cleaved by the Cas12b protein, this indicates that the target nucleic acid molecule is present in the sample; and if the nucleic acid probe is not cleaved by the Cas12b protein, this indicates the absence of the target nucleic acid molecule in the sample.
В другом предпочтительном варианте осуществления белок Cas12b представляет собой белок Cas12b или Cas, обладающий активностью, аналогичной обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b.In another preferred embodiment, the Cas12b protein is a Cas12b or Cas protein having an activity similar to the bypass cleavage activity of the single-stranded DNA of the Cas12b protein.
В другом предпочтительном варианте осуществления образец, подлежащий обнаружению, содержит неамплифицированный образец и амплифицированный (или амплифицированную нуклеиновую кислоту) образец.In another preferred embodiment, the sample to be detected comprises a non-amplified sample and an amplified (or amplified nucleic acid) sample.
В другом предпочтительном варианте осуществления образец, подлежащий обнаружению, представляет собой образец, получаемый путем амплификации.In another preferred embodiment, the sample to be detected is a sample obtained by amplification.
В другом предпочтительном варианте осуществления способ амплификации нуклеиновой кислоты выбирается из группы, состоящей из таких: ПЦР-амплификация, петлевая изотермическая амплификация (LAMP), рекомбиназная полимеразная амплификация (RPA), лигазная цепная реакция, амплификация методом разветвленной ДНК, амплификация, основанная на последовательности нуклеиновых кислот (NASBA), амплификация с замещением цепей (SDA), транскрипционно-опосредованная амплификация, амплификация по типу катящегося кольца, геликаза-зависимая амплификация (HDA), изотермическая амплификация с одним праймером (SPIA), амплификация с использованием никирующих ферментов (NEAR), транскрипционно-опосредованная амплификация (TMA) и амплификация SMAP2.In another preferred embodiment, the nucleic acid amplification method is selected from the group consisting of: PCR amplification, loop isothermal amplification (LAMP), recombinase polymerase amplification (RPA), ligase chain reaction, branched DNA amplification, nucleic acid sequence based amplification Acids (NASBA), Strand Displacement Amplification (SDA), Transcription-Mediated Amplification, Rolling Ring Amplification, Helicase-Dependent Amplification (HDA), Single Primer Isothermal Amplification (SPIA), Nicking Enzyme Amplification (NEAR), transcription-mediated amplification (TMA) and SMAP2 amplification.
В другом предпочтительном варианте осуществления ПЦР содержит высокотемпературную стадию ПЦР, ПЦР при нормальной температуре или низкотемпературную стадию ПЦР.In another preferred embodiment, the PCR comprises a high temperature PCR step, a normal temperature PCR step, or a low temperature PCR step.
В другом предпочтительном варианте осуществления этот способ используется для выявления того, что присутствует на сайте-мишени — одиночный нуклеотидный полиморфизм (SNP), точечная мутация, делеция и/или вставка в нуклеиновые кислоты.In another preferred embodiment, this method is used to detect what is present at the target site - single nucleotide polymorphism (SNP), point mutation, deletion and/or insertion in nucleic acids.
В другом предпочтительном варианте осуществления, когда PAM-последовательность отсутствует перед сайтом-мишенью или после него (в диапазоне от -20 нт до +20 нт, предпочтительно в диапазоне от -16 нт до +16 нт), амплификация нуклеиновой кислоты выполнялась с использованием праймеров, вводимых с помощью PAM.In another preferred embodiment, when the PAM sequence is absent before or after the target site (in the range of -20 nt to +20 nt, preferably in the range of -16 nt to +16 nt), nucleic acid amplification was performed using primers entered using PAM.
В другом предпочтительном варианте осуществления праймер, вводимый с помощью PAM, имеет структурную формулу I от 5' до 3':In another preferred embodiment, the primer introduced by PAM has the structural formula I from 5' to 3':
P1-P2-P3 (I)P1-P2-P3 (I)
где,Where,
P1 — последовательность 5' сегментов на 5'-конце, которая комплементарна или не комплементарна по отношению к последовательности целевой молекулы нуклеиновой кислоты;P1 is the sequence of 5' segments at the 5' end that is complementary or non-complementary to the sequence of the target nucleic acid molecule;
P2 — PAM-последовательность;P2 - PAM sequence;
P3 — последовательность 3' сегментов на 3'-конце, которая комплементарна по отношению к последовательности целевой молекулы нуклеиновой кислоты.P3 is the sequence of 3' segments at the 3' end that is complementary to the sequence of the target nucleic acid molecule.
В другом предпочтительном варианте осуществления PAM-праймер осуществляет специфическое связывание перед целевой молекулой нуклеиновой кислоты и после нее.In another preferred embodiment, the PAM primer performs specific binding before and after the target nucleic acid molecule.
В другом предпочтительном варианте осуществления P1 имеет длину 0–20 нт.In another preferred embodiment, P1 is 0-20 nt long.
В другом предпочтительном варианте осуществления P3 имеет длину от 5 до 20 нт.In another preferred embodiment, P3 has a length of 5 to 20 nt.
В другом предпочтительном варианте осуществления PAM-праймер имеет длину от 16 до 50 нт, предпочтительно от 20 до 35 нт.In another preferred embodiment, the PAM primer is 16 to 50 nt in length, preferably 20 to 35 nt.
В другом предпочтительном варианте осуществления комплементация содержит полную комплементацию и частичную комплементацию.In another preferred embodiment, the complementation comprises complete complementation and partial complementation.
В другом предпочтительном варианте осуществления, по меньшей мере, один праймер с РАМ-последовательностью используется при амплификации нуклеиновой кислоты.In another preferred embodiment, at least one primer with a PAM sequence is used in amplifying the nucleic acid.
В другом предпочтительном варианте осуществления, когда PAM-последовательность присутствует перед сайтом-мишенью или после него (в диапазоне от -20 нт до +20 нт, предпочтительно в диапазоне от -15 нт до +15 нт, более предпочтительно в диапазоне от -10 нт до +10 нт), могут использоваться праймеры с PAM-последовательностью или без нее, и продукт амплификации содержит PAM-последовательность.In another preferred embodiment, when the PAM sequence is present before or after the target site (in the range of -20 nt to +20 nt, preferably in the range of -15 nt to +15 nt, more preferably in the range of -10 nt up to +10 nt), primers with or without a PAM sequence can be used and the amplification product contains a PAM sequence.
В другом предпочтительном варианте осуществления обнаружение на этапе (ii) содержит флуоресцентный способ детектирования.In another preferred embodiment, the detection in step (ii) comprises a fluorescence detection method.
В другом предпочтительном варианте осуществления микропланшетный ридер или флуоресцентный спектрофотометр используется при флуоресцентном способе детектирования.In another preferred embodiment, a microplate reader or fluorescence spectrophotometer is used in the fluorescence detection method.
Пятым аспектом настоящего изобретения является получение способа обнаружения присутствия в образце целевых молекул нуклеиновой кислоты, который содержит следующие этапы:The fifth aspect of the present invention is to provide a method for detecting the presence of target nucleic acid molecules in a sample, which comprises the following steps:
(i) получение системы обнаружения, которая содержит:(i) obtaining a detection system that contains:
(a) белок Cas12b, причем белок Cas12b представляет собой белок Cas12b или Cas, обладающий активностью, аналогичной обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b;(a) a Cas12b protein, wherein the Cas12b protein is a Cas12b or Cas protein having an activity similar to the bypass cleavage activity of the single-stranded DNA of the Cas12b protein;
(b) направляющую РНК, причем направляющая РНК направляет белок Cas12b для специфического связывания с целевыми молекулами нуклеиновой кислоты;(b) a guide RNA, wherein the guide RNA guides the Cas12b protein to specifically bind to target nucleic acid molecules;
(c) зонд на основе нуклеиновой кислоты, который представляет собой одноцепочечную ДНК;(c) a nucleic acid probe that is single stranded DNA;
причем целевой молекулой нуклеиновой кислоты является ДНК-мишень;wherein the target nucleic acid molecule is a target DNA;
(d) буфер;(d) buffer;
(e1) полимеразу, которая используется для амплификации ДНК-мишени;(e1) a polymerase which is used to amplify the target DNA;
(e2) необязательную обратную транскриптазу, которая используется для обратной транскрипции;(e2) an optional reverse transcriptase which is used for reverse transcription;
(e3) dNTP, который используется для реакции амплификации и/или реакции обратной транскрипции; и(e3) dNTP, which is used for the amplification reaction and/or the reverse transcription reaction; And
(f) образец для тестирования;(f) sample for testing;
(ii) выполнение реакции обратной транскрипции и/или амплификации в системе обнаружения, получая таким образом обратно транскрибированную и/или амплифицированную систему обнаружения;(ii) performing a reverse transcription and/or amplification reaction on the detection system, thereby obtaining a reverse transcription and/or amplified detection system;
(iii) выяснение, расщеплен ли зонд на основе нуклеиновой кислоты в системе обнаружения, полученной на предыдущем этапе, белком Cas12b, причем расщепление представляет собой транс-расщепление обходной одноцепочечной ДНК;(iii) ascertaining whether the nucleic acid probe in the detection system obtained in the previous step is cleaved by the Cas12b protein, the cleavage being a trans cleavage of a bypass single-stranded DNA;
при этом, если зонд на основе нуклеиновой кислоты расщепляется белком Cas12b, это указывает на то, что целевая молекула нуклеиновой кислоты присутствует в образце; а если зонд на основе нуклеиновой кислоты не расщепляется белком Cas12b, это указывает на указывает на отсутствие целевой молекулы нуклеиновой кислоты в образце.however, if the nucleic acid probe is cleaved by the Cas12b protein, this indicates that the target nucleic acid molecule is present in the sample; and if the nucleic acid probe is not cleaved by the Cas12b protein, this indicates the absence of the target nucleic acid molecule in the sample.
В другом предпочтительном варианте осуществления на этапе (ii) температура системы обнаружения поддерживается на уровне 50–70°C, предпочтительно 50–65°C, более предпочтительно 55–65°C.In another preferred embodiment, in step (ii) the temperature of the detection system is maintained at 50-70°C, preferably 50-65°C, more preferably 55-65°C.
В другом предпочтительном варианте осуществления на этапе (iii) температура системы обнаружения поддерживается на уровне 25–70°C, предпочтительно 48–65°C.In another preferred embodiment, in step (iii) the temperature of the detection system is maintained at 25-70°C, preferably 48-65°C.
В другом предпочтительном варианте осуществления способ амплификации нуклеиновой кислоты выбирается из группы, состоящей из таких: ПЦР-амплификация, петлевая изотермическая амплификация (LAMP), рекомбиназная полимеразная амплификация (RPA), лигазная цепная реакция, амплификация методом разветвленной ДНК, амплификация, основанная на последовательности нуклеиновых кислот (NASBA), амплификация с замещением цепей (SDA), транскрипционно-опосредованная амплификация, амплификация по типу катящегося кольца, геликаза-зависимая амплификация (HDA), изотермическая амплификация с одним праймером (SPIA), амплификация с использованием никирующих ферментов (NEAR), транскрипционно-опосредованная амплификация (TMA) и амплификация SMAP2.In another preferred embodiment, the nucleic acid amplification method is selected from the group consisting of: PCR amplification, loop isothermal amplification (LAMP), recombinase polymerase amplification (RPA), ligase chain reaction, branched DNA amplification, nucleic acid sequence based amplification Acids (NASBA), Strand Displacement Amplification (SDA), Transcription-Mediated Amplification, Rolling Ring Amplification, Helicase-Dependent Amplification (HDA), Single Primer Isothermal Amplification (SPIA), Nicking Enzyme Amplification (NEAR), transcription-mediated amplification (TMA) and SMAP2 amplification.
В другом предпочтительном варианте осуществления амплификация нуклеиновой кислоты содержит LAMP-амплификацию.In another preferred embodiment, the nucleic acid amplification comprises LAMP amplification.
В другом предпочтительном варианте осуществления в системе обнаружения концентрация нуклеиновой кислоты в образце, подлежащем тестированию, составляет от 1×10-11 нМ до 1×10-5 нМ, предпочтительно от 1×10-9 нМ до 1×10-6 нМ, более предпочтительно от 1×10-8 нМ до 1×10-7 нМ.In another preferred embodiment, in the detection system, the concentration of the nucleic acid in the sample to be tested is from 1×10 -11 nM to 1×10 -5 nM, preferably from 1×10 -9 nM to 1×10 -6 nM, more preferably from 1×10 -8 nM to 1×10 -7 nM.
В другом предпочтительном варианте осуществления система обнаружения содержит качественное выявление или количественное выявление.In another preferred embodiment, the detection system comprises qualitative detection or quantitative detection.
В другом предпочтительном варианте осуществления количественное выявление представляет собой абсолютное количественное выявление (например, количественное выявление в сочетании с технологией цифровой ПЦР).In another preferred embodiment, the assay is an absolute assay (eg, assay combined with digital PCR technology).
В другом предпочтительном варианте осуществления общее время этапов (ii) и (iii) составляет ≤2 часов, предпочтительно ≤1,5 часа, более предпочтительно ≤1 часа (например, 30–60 минут).In another preferred embodiment, the total time of steps (ii) and (iii) is ≤2 hours, preferably ≤1.5 hours, more preferably ≤1 hour (eg 30-60 minutes).
В другом предпочтительном варианте осуществления целевая молекула нуклеиновой кислоты представляет собой последовательность метилированной нуклеиновой кислоты, или последовательность метилированной нуклеиновой кислоты представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, полученной после преобразования неметилированного С в урацил.In another preferred embodiment, the target nucleic acid molecule is a methylated nucleic acid sequence, or the methylated nucleic acid sequence is a nucleic acid sequence obtained after converting unmethylated C to uracil.
В другом предпочтительном варианте осуществления последовательность метилированной нуклеиновой кислоты обрабатывается бисульфитом для преобразования неметилированного С в урацил.In another preferred embodiment, the methylated nucleic acid sequence is treated with bisulfite to convert unmethylated C to uracil.
В другом предпочтительном варианте осуществления целевой молекулой нуклеиновой кислоты является молекула ДНК, полученная путем обратной транскрипции молекулы линейной или кольцевой РНК, или молекула ДНК, полученная путем ПЦР с обратной транскрипцией.In another preferred embodiment, the target nucleic acid molecule is a DNA molecule obtained by reverse transcription of a linear or circular RNA molecule, or a DNA molecule obtained by reverse transcription PCR.
В другом предпочтительном варианте осуществления ПЦР с обратной транскрипцией содержит LAMP с обратной транскрипцией.In another preferred embodiment, the reverse transcription PCR comprises reverse transcription LAMP.
Шестым аспектом настоящего изобретения является применение белка Cas12b для подготовки реагента или набора для обнаружения целевых молекул нуклеиновой кислоты на основании обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК, причем белок Cas12b представляет собой белок Cas12b или Cas, обладающий активностью, аналогичной обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b.A sixth aspect of the present invention is the use of a Cas12b protein for preparing a reagent or kit for detecting target nucleic acid molecules based on the single-stranded DNA bypass cleavage activity, wherein the Cas12b protein is a Cas12b or Cas protein having an activity similar to the single-stranded DNA bypass cleavage activity of the Cas12b protein.
В другом предпочтительном варианте осуществления белок Cas12b выбирается из группы, состоящей из: AacCas12b (Alicyclobacillus acidoterrestris), Aac2Cas12b (Alicyclobacillus acidiphilus), AkaCas12b (Alicyclobacillus kakegawensis), AmaCas12b (Alicyclobacillus macrosporangiidus), AheCas12b (Alicyclobacillus herbarius) и AcoCas12b (Alicyclobacillus contaminans).In another preferred embodiment, the Cas12b protein is selected from the group consisting of: AacCas12b ( Alicyclobacillus acidoterrestris ), Aac2Cas12b ( Alicyclobacillus acidiphilus ), AkaCas12b ( Alicyclobacillus kakegawensis ), AmaCas12b ( Alicyclobacillus macrosporangiidus ), AheCas12b ( Alicyclobacillus herbarius ), and AcoCas12b (Alicyclobacillus contaminans ).
Седьмым аспектом настоящего изобретения является получение устройства обнаружения присутствия в образце целевых молекул нуклеиновой кислоты, причем устройство содержит:A seventh aspect of the present invention is to provide a device for detecting the presence of target nucleic acid molecules in a sample, the device comprising:
(a) модуль реакции амплификации — реакции обходного расщепления, который используется для выполнения реакций амплификации нуклеиновой кислоты и реакций обходного расщепления в цифровой реакционной системе, в которой реакция обходного расщепления опосредована белком Cas12b; и(a) an amplification reaction module - bypass digestion reaction, which is used to perform nucleic acid amplification reactions and bypass digestion reactions in a digital reaction system in which the bypass reaction is mediated by the Cas12b protein; And
(b) модуль обнаружения сигнала, который используется для выявления того, происходит ли реакция обходного расщепления, опосредованная белком Cas12b, в каждой цифровой реакционной системе.(b) a signal detection module that is used to detect whether a bypass cleavage reaction mediated by the Cas12b protein occurs in each digital reaction system.
В другом предпочтительном варианте осуществления реакция амплификации нуклеиновой кислоты и реакция обходного расщепления выполняются одновременно.In another preferred embodiment, the nucleic acid amplification reaction and the bypass digestion reaction are performed simultaneously.
В другом предпочтительном варианте осуществления модуль реакции амплификации — реакции обходного расщепления дополнительно содержит устройство для контроля температуры, предназначенное для настройки температуры цифровой реакционной системы в устройстве при заранее заданной температуре.In another preferred embodiment, the bypass amplification reaction module further comprises a temperature control device for adjusting the temperature of the digital reaction system in the device to a predetermined temperature.
В другом предпочтительном варианте осуществления заранее заданная температура составляет 50–70°C, предпочтительно 50–65°C, более предпочтительно 55–65°C.In another preferred embodiment, the predetermined temperature is 50-70°C, preferably 50-65°C, more preferably 55-65°C.
В другом предпочтительном варианте осуществления заранее заданная температура составляет 25–70°C, предпочтительно 48–65°C.In another preferred embodiment, the predetermined temperature is 25-70°C, preferably 48-65°C.
В другом предпочтительном варианте осуществления заранее заданная температура практически такая же на протяжении всей реакции амплификации и реакции обходного расщепления.In another preferred embodiment, the predetermined temperature is essentially the same throughout the amplification reaction and the bypass reaction.
В другом предпочтительном варианте осуществления диапазон колебания заранее заданной температуры составляет ±5°C, предпочтительно ±3°C, более предпочтительно ±1°C.In another preferred embodiment, the predetermined temperature fluctuation range is ±5°C, preferably ±3°C, more preferably ±1°C.
В другом предпочтительном варианте осуществления амплификация нуклеиновой кислоты представляет собой изотермическую амплификацию или амплификацию, в которой разница температур при денатурации-ренатурации-удлинении составляет ≤10°C (предпочтительно ≤5°C, более предпочтительно ≤3°C).In another preferred embodiment, the nucleic acid amplification is an isothermal amplification or an amplification in which the denaturation-renaturation-extension temperature difference is ≤10°C (preferably ≤5°C, more preferably ≤3°C).
В другом предпочтительном варианте осуществления амплификация нуклеиновой кислоты содержит LAMP-амплификацию.In another preferred embodiment, the nucleic acid amplification comprises LAMP amplification.
В другом предпочтительном варианте осуществления цифровая реакционная система содержит реакционную систему цифровой капельной ПЦР (ddPCR) или реакционную систему цифровой ПЦР на чипах (cdPCR).In another preferred embodiment, the digital reaction system comprises a digital droplet PCR (ddPCR) reaction system or a digital PCR on chip (cdPCR) reaction system.
В другом предпочтительном варианте осуществления цифровая реакционная система содержит несколько независимых устройств реакционной системы, и каждое устройство реакционной системы содержит:In another preferred embodiment, the digital reaction system comprises multiple independent reaction system devices, and each reaction system device contains:
(a) белок Cas12b, причем белок Cas12b представляет собой белок Cas12b или Cas, обладающий активностью, аналогичной обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b;(a) a Cas12b protein, wherein the Cas12b protein is a Cas12b or Cas protein having an activity similar to the bypass cleavage activity of the single-stranded DNA of the Cas12b protein;
(b) направляющую РНК, причем направляющая РНК направляет белок Cas12b для специфического связывания с целевыми молекулами нуклеиновой кислоты;(b) a guide RNA, wherein the guide RNA guides the Cas12b protein to specifically bind to target nucleic acid molecules;
(c) зонд на основе нуклеиновой кислоты, который представляет собой одноцепочечную ДНК;(c) a nucleic acid probe that is single stranded DNA;
причем целевой молекулой нуклеиновой кислоты является ДНК-мишень;wherein the target nucleic acid molecule is a target DNA;
(d) буфер;(d) buffer;
(e1) полимеразу, которая используется для амплификации ДНК-мишени;(e1) a polymerase that is used to amplify the target DNA;
(e2) необязательную обратную транскриптазу, которая используется для обратной транскрипции;(e2) an optional reverse transcriptase which is used for reverse transcription;
(e3) dNTP, который используется для реакции амплификации и/или реакции обратной транскрипции; и(e3) dNTP, which is used for the amplification reaction and/or the reverse transcription reaction; And
(f) образец для тестирования;(f) sample for testing;
при этом в связи с обработкой при разведении (т.е. цифровой обработкой) каждая независимая реакционная система содержит либо 1 копию нуклеиновой кислоты из образца, подлежащего тестированию, либо 0 копий нуклеиновой кислоты из образца, подлежащего тестированию.however, due to dilution processing (ie, digital processing), each independent reaction system contains either 1 copy of the nucleic acid from the sample to be tested or 0 copies of the nucleic acid from the sample to be tested.
В другом предпочтительном варианте осуществления каждое устройство реакционной системы одинаково, за исключением 1 или 0 копий нуклеиновой кислоты из образца, подлежащего тестированию.In another preferred embodiment, each device of the reaction system is the same except for 1 or 0 copies of the nucleic acid from the sample to be tested.
В другом предпочтительном варианте осуществления устройство реакционной системы представляет собой каплю.In another preferred embodiment, the device of the reaction system is a drop.
В другом предпочтительном варианте осуществления устройство реакционной системы представляет собой систему микрореакции, находящуюся в микропорах чипа.In another preferred embodiment, the reaction system device is a microreaction system located in the micropores of the chip.
В другом предпочтительном варианте осуществления устройство дополнительно содержит модуль загрузки образца и/или модуль управления.In another preferred embodiment, the device further comprises a sample loading module and/or a control module.
В другом предпочтительном варианте осуществления модуль обнаружения сигнала содержит модуль визуализации.In another preferred embodiment, the signal detection module comprises a visualization module.
В другом предпочтительном варианте осуществления модуль визуализации содержит устройство флуоресцентного детектирования.In another preferred embodiment, the imaging module comprises a fluorescent detection device.
В другом предпочтительном варианте осуществления устройство флуоресцентного детектирования облучает цифровую реакционную систему, чтобы возбудить реакционную систему для создания флуоресцентного сигнала и преобразует флуоресцентный сигнал в цифровой сигнал, который предпочтительно направляется в модуль управления.In another preferred embodiment, the fluorescence detection device irradiates the digital reaction system to excite the reaction system to generate a fluorescent signal and converts the fluorescent signal into a digital signal, which is preferably sent to a control module.
В другом предпочтительном варианте осуществления модуль управления выполняет арифметический анализ на основе количества флуоресцентных сигналов (в предпочтительном варианте цифровых сигналов, преобразованных из флуоресцентных сигналов) и общего количества устройств реакционной системы, получая, таким образом, результат количественного выявления целевой нуклеиновой кислоты (например, концентрация или число копий).In another preferred embodiment, the control module performs an arithmetic analysis based on the number of fluorescent signals (in the preferred embodiment, digital signals converted from fluorescent signals) and the total number of devices in the reaction system, thus obtaining a target nucleic acid quantitation result (e.g., concentration or number of copies).
В другом предпочтительном варианте осуществления устройство представляет собой цифровое ПЦР-устройство обнаружения.In another preferred embodiment, the device is a digital PCR detection device.
Следует понимать, что в рамках настоящего изобретения различные вышеуказанные технические признаки настоящего изобретения и различные технические признаки, описанные далее (например, в вариантах осуществления), могут быть объединены друг с другом с целью создания нового или предпочтительного технического решения. Вследствие ограниченного объема не повторяется в настоящем документе.It should be understood that within the scope of the present invention, the various technical features of the present invention above and the various technical features described below (eg, in the embodiments) may be combined with each other to create a new or preferred technical solution. Due to space limitations, it is not repeated in this document.
Описание фигурDescription of figures
На фиг. 1 показана интенсивность флуоресценции, создаваемая транс-расщеплением зондов различной концентрацией Cas12b и одиночной направляющей РНК при использовании двухцепочечной ДНК и одноцепочечной ДНК в качестве ДНК-мишени соответственно.In FIG. 1 shows the fluorescence intensity generated by trans- cleavage of probes with various concentrations of Cas12b and a single guide RNA using double-stranded DNA and single-stranded DNA as the target DNA, respectively.
На фиг. 2 показано влияние различных оснований в PAM-последовательности на интенсивность флуоресцентного детектирования транс-расщепления при использовании двухцепочечной ДНК и одноцепочечной ДНК в качестве ДНК-мишени соответственно.In FIG. 2 shows the effect of different bases in the PAM sequence on the intensity of fluorescent detection of trans cleavage using double-stranded DNA and single-stranded DNA as target DNA, respectively.
На фиг. 3 показана скорость транс-расщепления белком Cas12b при использовании двухцепочечной ДНК или одноцепочечной ДНК в качестве мишени.In FIG. 3 shows the rate of trans cleavage by the Cas12b protein using double-stranded DNA or single-stranded DNA as a target.
На фиг. 4 показана интенсивность флуоресценции транс-расщепления белком Cas12b при использовании двухцепочечной ДНК или одноцепочечной ДНК в качестве мишени в различных температурных режимах.In FIG. 4 shows the fluorescence intensity of trans- cleavage by the Cas12b protein using double-stranded DNA or single-stranded DNA as a target under various temperature conditions.
На фиг. 5 показана чувствительность обнаружения белком Cas12b (т.е. интенсивность флуоресценции транс-расщепления) при использовании двухцепочечной ДНК или одноцепочечной ДНК в качестве мишени в ходе градиентного разбавления последовательности-мишени.In FIG. 5 shows the detection sensitivity of the Cas12b protein (ie, trans- cleavage fluorescence intensity) using double-stranded DNA or single-stranded DNA as the target during gradient dilution of the target sequence.
На фиг. 6 показана чувствительность обнаружения белком Cas12b в сочетании с реакцией LAMP-амплификации (т.e. способ HOLMES v2.0) на мишень.In FIG. 6 shows the detection sensitivity of the Cas12b protein in combination with the LAMP amplification reaction (ie HOLMES v2.0 method) on the target.
На фиг. 2 показано влияние одноосновных мутаций в положениях 1–12 последовательности-мишени одноцепочечной ДНК на интенсивность флуоресценции транс-расщепления белком Cas12b при использовании одиночных направляющих РНК с различной длиной направляющей последовательности.In FIG. Figure 2 shows the effect of single-base mutations at positions 1–12 of the target sequence of single-stranded DNA on the fluorescence intensity of trans- cleavage by the Cas12b protein using single guide RNAs with different lengths of the guide sequence.
На фиг. 8 показано влияние одноосновных мутаций в положениях 1–16 последовательности-мишени одноцепочечной ДНК на интенсивность флуоресценции транс-расщепления белком Cas12b при использовании одиночной направляющей РНК с направляющей последовательностью длиной 16 нт.In FIG. Figure 8 shows the effect of single base mutations at positions 1-16 of the single-stranded DNA target sequence on the fluorescence intensity of trans-cleavage by the Cas12b protein using a single guide RNA with a 16 nt guide sequence.
На фиг. 9 показано влияние одноосновных мутаций в любое из трех других оснований в положениях 1–16 последовательности-мишени одноцепочечной ДНК на интенсивность флуоресценции транс-расщепления белком Cas12b при использовании одиночной направляющей РНК с направляющей последовательностью длиной 16 нт.In FIG. Figure 9 shows the effect of single base mutations at any of the other three bases at positions 1-16 of the target single-stranded DNA sequence on the fluorescence intensity of trans-cleavage by the Cas12b protein using a single guide RNA with a 16 nt guide sequence.
На фиг. 10 показано влияние одноосновных мутаций в положениях 8–16 трех различных последовательностей-мишеней одноцепочечной ДНК (rs5082, rs1467558 и rs2952768) на интенсивность флуоресценции транс-расщепления белком Cas12b при использовании одиночной направляющей РНК с направляющей последовательностью длиной 16 нт.In FIG. Figure 10 shows the effect of single base mutations at positions 8–16 of three different single-stranded DNA target sequences (rs5082, rs1467558, and rs2952768) on the fluorescence intensity of trans-cleavage by the Cas12b protein using a single guide RNA with a 16 nt guide sequence.
На фиг. 11 показано влияние одноосновных мутаций в любом из положений 1–16 последовательности-мишени двухцепочечной ДНК на интенсивность флуоресценции транс-расщепления белком Cas12b при использовании одиночных направляющих РНК с различной длиной направляющей последовательности.In FIG. Figure 11 shows the effect of single base mutations in any of positions 1–16 of the double-stranded DNA target sequence on the fluorescence intensity of trans-cleavage by the Cas12b protein when using single guide RNAs with different lengths of the guide sequence.
На фиг. 12 показана одноступенчатая реакция LAMP и обнаружение белком Cas12b при 50°C, 55°C, 60°C и 65°C.In FIG. 12 shows one-step LAMP reaction and detection by Cas12b protein at 50°C, 55°C, 60°C and 65°C.
На фиг. 13 показаны результаты тестов HOLMES v2.0 (LAMP в комбинации с белком Cas12b) для сайта gyrB E. coli с целью выявления присутствия E. coli и чувствительность обнаружения в ходе теста на градиентное разбавление. (После теста на покрытие число 0,005 OD E. coli составило около 7000)In FIG. 13 shows the results of the HOLMES v2.0 tests (LAMP in combination with the Cas12b protein) for the E. coli gyrB site to detect the presence of E. coli and the detection sensitivity in the gradient dilution test. (After the coating test, the number of 0.005 OD E. coli was about 7000)
На фиг. 14 показаны результаты тестов HOLMES v2.0 (LAMP в комбинации с белком Cas12b) для определяющего пол участка Y-хромосомы при использовании образцов слюны с целью установления пола (локус DNMT1-3 представляет собой генный локус на хромосоме, который использовался в качестве положительного контроля).In FIG. 14 shows the results of the HOLMES v2.0 tests (LAMP in combination with the Cas12b protein) for the sex-determining region of the Y chromosome using saliva samples for sex determination (the DNMT1-3 locus is the gene locus on the chromosome that was used as a positive control) .
На фиг. 15 показано обнаружение SNP-сайта (rs5082) амплификацией асимметричной или симметричной ПЦР в комбинации с белком Cas12b. Видно, что, поскольку возле сайта rs5082 нет PAM-последовательности, асимметричная ПЦР, которая производит одноцепочечную ДНК, может более четко распознавать SNP-сайты.In FIG. 15 shows the detection of the SNP site (rs5082) by asymmetric or symmetrical PCR amplification in combination with the Cas12b protein. It can be seen that since there is no PAM sequence near the rs5082 site, asymmetric PCR, which produces single-stranded DNA, can recognize SNP sites more clearly.
На фиг. 16 показано обнаружение SNP-сайта (rs5082) путем LAMP-амплификации в комбинации с белком Cas12b, при этом были сконструированы праймеры и введена PAM-последовательность. Видно, что, поскольку возле сайта rs5082 нет PAM-последовательности, способ LAMP-амплификации, применяемый с PAM (с PAM-последовательностью в праймере), позволяет лучше распознавать SNP-сайты.In FIG. 16 shows the detection of the SNP site (rs5082) by LAMP amplification in combination with the Cas12b protein, with primers designed and the PAM sequence introduced. It can be seen that since there is no PAM sequence near the rs5082 site, the LAMP amplification method used with PAM (with the PAM sequence in the primer) allows better recognition of SNP sites.
На фиг. 17 показано обнаружение вируса JEV (вирус японского энцефалита) РНК способом HOLMES v2.0 (LAMP в комбинации с белком Cas12b).In FIG. 17 shows detection of JEV (Japanese encephalitis virus) RNA by HOLMES v2.0 method (LAMP in combination with Cas12b protein).
На фиг. 18 показано одноэтапное количественное определение следовой ДНК способом HOLMES v2.0 (LAMP в комбинации с белком Cas12b). С разбавлением матричной ДНК на различные концентрации одноэтапный способ LAMP-Cas12b использовался для выявления значения флуоресценции в режиме реального времени в флуорометре (реакция при 55°C).In FIG. 18 shows one-step trace DNA quantitation by the HOLMES v2.0 method (LAMP in combination with Cas12b protein). With template DNA diluted at various concentrations, the one-step LAMP-Cas12b method was used to detect real-time fluorescence value in a fluorometer (reaction at 55°C).
На фиг. 19 показан примерный линейный тренд с использованием момента времени, когда значение флуоресценции достигает 600,000, как ось y (с использованием данных на фиг. 18), и с использованием абсолютного значения концентрации lg как ось х. Это уравнение можно использовать для количественного определения последовательности-мишени.In FIG. 19 shows an exemplary linear trend using the time when the fluorescence value reaches 600,000 as the y-axis (using the data in FIG. 18) and using the absolute concentration lg as the x-axis. This equation can be used to quantify the target sequence.
На фиг. 20 показано абсолютное количественное выявление образцов нуклеиновой кислоты с использованием цифрового метода HOLMES (LAMP в комбинации с белком Cas12b и чипом прозрачности).In FIG. 20 shows the absolute quantitation of nucleic acid samples using the digital HOLMES method (LAMP in combination with Cas12b protein and a transparency chip).
На фиг. 21 показана схема обнаружения способом HOLMESv2 метилирования ДНК-мишени. После бисульфитной конверсии и ПЦР-амплификации основание C в неметилированном сайте CpG преобразуется в T. путем конструирования направляющей последовательности одиночной РНК, которая в точности совпадает с метилированным сайтом-мишенью, реакция HOLMESv2 (а именно, с добавлением белка Cas12b, одиночной РНК и зонда одноцепочечной ДНК, меченного флуоресцентной группой на одном конце и группой гашения на другом конце) использовалась для распознавания содержания метилированных сайтов в системе. Аналогичным образом также можно сконструировать направляющую последовательность одиночной РНК, которая в точности совпадает с неметилированным сайтом-мишенью, и использовать реакцию HOLMESv2 для распознавания содержания неметилированных сайтов в системе, а затем можно рассчитать соотношение метилированных сайтов.In FIG. 21 shows a schematic for detection of target DNA methylation by the HOLMESv2 method. After bisulfite conversion and PCR amplification, base C in the unmethylated CpG site is converted to T. By constructing a single RNA guide sequence that exactly matches the methylated target site, the HOLMESv2 reaction (namely, adding DNA labeled with a fluorescent group at one end and a quench group at the other end) was used to recognize the content of methylated sites in the system. Similarly, one can also design a single RNA guide sequence that exactly matches the unmethylated target site and use the HOLMESv2 reaction to recognize the content of unmethylated sites in the system, and then the ratio of methylated sites can be calculated.
На фиг. 22 показаны экспериментальные результаты обнаружения метилирования ДНК-мишени при использовании одиночных направляющих РНК с различными сайтами и различной длиной. Мишень-C означает результат тестирования при положении С (представляющем метилирование); тогда как мишень-T означает результат тестирования при положении T (представляющем неметилированное основание перед бисульфитной конверсией). Если последовательность одиночной направляющей РНК имеет высокое значение сигнала при нацеливании на мишень-C и низкое значение сигнала при нацеливании на мишень-T, последовательность одиночной направляющей РНК может использоваться для распознавания того, обладает ли сайт способностью к модификации метилирования.In FIG. 22 shows the experimental results of detection of target DNA methylation using single guide RNAs with different sites and different lengths. Target-C means the test result at position C (representing methylation); while target-T means the test result at the T position (representing the unmethylated base before the bisulfite conversion). If a single guide RNA sequence has a high signal value when targeting C-target and a low signal value when targeting T-target, the single guide RNA sequence can be used to recognize if the site has the ability to modify methylation.
На фиг. 23 показана схема обнаружения метилирования ДНК-мишени при использовании одиночной направляющей РНК при m3-C12-17. На левой картинке видно, что последовательность одиночной направляющей РНК полностью совпадает с последовательностью-мишенью; тогда как на правой картинке видно, что после бисульфитной конверсии и ПЦР-амплификации неметилированного сайта сайт М3 преобразуется в T, что приводит к несовпадению последовательности одиночной направляющей РНК с последовательностью-мишенью.In FIG. 23 shows a scheme for detecting target DNA methylation using a single guide RNA at m3-C12-17. In the left picture, you can see that the sequence of a single guide RNA is exactly the same as the target sequence; while the right picture shows that after bisulfite conversion and PCR amplification of the unmethylated site, the M3 site is converted to T, resulting in a mismatch between the single guide RNA sequence and the target sequence.
На фиг. 24 показаны результаты тестирования уровня метилирования сайта M3 CpG (COL1A2) в 4 клеточных линиях. Результаты 0%, 10%, 30% и 50% являются результатами тестирования для составления градуировочной кривой. 293T, SW480, NCI-N87 и MCF-7 являются фактическими тестовыми значениями в данном месте в 4 клеточных линиях. Слева направо показаны 3 независимых повторных эксперимента, и для каждого эксперимента были проведены 3 повторных теста.In FIG. 24 shows the results of testing the level of methylation of the M3 CpG site ( COL1A2 ) in 4 cell lines. The 0%, 10%, 30% and 50% results are test results for the calibration curve. 293T, SW480, NCI-N87 and MCF-7 are the actual test values at this location in 4 cell lines. From left to right, 3 independent replicate experiments are shown, and 3 replicate tests were performed for each experiment.
На фиг. 25 показана градуировочная кривая уровня метилирования сайта M3 CpG (COL1A2). Диаграмма градуировочной кривой составлена на основании результата проверки градуировочной кривой на фиг. 5.In FIG. 25 shows a calibration curve for the level of methylation at the M3 CpG site ( COL1A2 ). The calibration curve diagram is made based on the result of checking the calibration curve in FIG. 5.
На фиг. 26 показаны результаты тестирования скорости метилирования сайта M3 CpG (COL1A2) в четырех клеточных линиях (293T, SW480, NCI-N87 и MCF-7). Как видно из фигуры, результат тестирования с помощью системы HOLMESv2 наиболее близок к результату секвенирования NGS (высокопроизводительное секвенирование).In FIG. 26 shows the results of testing the methylation rate of the M3 CpG site ( COL1A2 ) in four cell lines (293T, SW480, NCI-N87 and MCF-7). As can be seen from the figure, the result of testing with the HOLMESv2 system is closest to the result of NGS sequencing (high throughput sequencing).
На фиг. 27 показаны результаты обнаружения кольцевой РНК с использованием способа HOLMESv2. На верхней фигуре показана схема, изображающая обнаружение РНК с использованием способа HOLMESv2 и выбор сайта-мишени. На нижней левой фигуре показана схема, изображающая обнаружение целевого GAPDH с использованием способа HOLMESv2. На нижней правой фигуре показана схема, изображающая обнаружение целевого CDR1as с использованием способа HOLMESv2. Сайт-мишень означает сайт-мишень. NTC — это экспериментальная контрольная группа, в которой в качестве образца используется стерильная вода. Мишень — это экспериментальная группа, в которой в качестве образца используется образец РНК. Значения флуоресценции на нижней левой и нижней правой диаграммах представляют собой значения флуоресценции после вычитания экспериментальной фоновой флуоресценции. Обе группы реакции и NTC целевая группа были амплифицированы реакцией LAMP, и амплифицированные продукты использовались для теста на реакцию Cas12b; а фоновая флуоресценция представляла собой значение флуоресценции реакционной системы Cas12b, тестируемой добавлением непосредственно стерильной воды.In FIG. 27 shows the results of cRNA detection using the HOLMESv2 method. The top figure shows a diagram depicting RNA detection using the HOLMESv2 method and target site selection. The lower left figure shows a diagram depicting target GAPDH detection using the HOLMESv2 method. The lower right figure shows a diagram depicting target CDR1as detection using the HOLMESv2 method. Target site means a target site. NTC is an experimental control group that uses sterile water as a sample. A target is an experimental group that uses an RNA sample as a sample. The fluorescence values in the lower left and lower right plots are the fluorescence values after subtracting the experimental background fluorescence. Both reaction groups and the NTC target group were amplified by the LAMP reaction, and the amplified products were used to test for the Cas12b reaction; and background fluorescence was the fluorescence value of the Cas12b reaction system tested by adding sterile water directly.
Подробное описаниеDetailed description
В ходе широких и тщательных исследований авторы настоящего изобретения впервые разработали техническое решение по обнаружению целевой нуклеиновой кислоты путем изучения расщепляющих свойств ферментов Cas12b. Экспериментальные результаты показывают, что техническое решение по настоящему изобретению позволяет быстро, с высокой чувствительностью и точно обнаруживать нуклеиновую кислоту и что оно может применяться в различных областях, например, для быстрой идентификации пола с помощью образцов слюны, обнаружения заражения кишечной палочкой E. coli, быстрой идентификации генотипов SNP, обнаружения вируса РНК и определения концентрации следовой ДНК в образце. На этой основе было создано настоящее изобретение.Through extensive and thorough research, the inventors of the present invention pioneered a technical solution for the detection of a target nucleic acid by studying the cleavage properties of Cas12b enzymes. The experimental results show that the solution of the present invention allows fast, highly sensitive and accurate detection of nucleic acid and that it can be applied in various fields, for example, rapid sex identification using saliva samples, detection of E. coli infection, rapid identifying SNP genotypes, detecting virus RNA, and determining the concentration of trace DNA in a sample. On this basis, the present invention was created.
ТерминыTerms
Термин «направляющая РНК», или «gRNA», или «sgRNA» (одиночная направляющая РНК) означает РНК, которая направляет белок Cas (например, белок Cas12b) для специфического связывания с последовательностью ДНК-мишени.The term "guide RNA" or "gRNA" or "sgRNA" (single guide RNA) means an RNA that directs a Cas protein (eg Cas12b protein) to specifically bind to a target DNA sequence.
Термин «CRISPR» означает короткие палиндромные кластерные повторы, разделенные регулярными промежутками, которые представляют собой иммунные системы многих прокариотов.The term "CRISPR" refers to short, regular-spaced, palindromic cluster repeats that represent the immune systems of many prokaryotes.
Термин «белок Cas» означает CRISPR-ассоциированный белок, который представляет собой белок, связанный с системой CRISPR.The term "Cas protein" means a CRISPR-associated protein, which is a protein associated with the CRISPR system.
Термин «Cas12a» (ранее «Cpf1») означает крРНК-зависимую эндонуклеазу, которая представляет собой фермент типа V-A в классификации системы CRISPR.The term "Cas12a" (formerly "Cpf1") means crRNA-dependent endonuclease, which is a type V-A enzyme in the classification of the CRISPR system.
Термины «Cas12b», «C2c1» используются взаимозаменяемо и означают sgRNA-зависимую эндонуклеазу, которая представляет собой фермент типа V-В в классификации системы CRISPR.The terms "Cas12b", "C2c1" are used interchangeably and refer to sgRNA-dependent endonuclease, which is a type V-B enzyme in the classification of the CRISPR system.
Термин «LAMP» означает способ петлевой изотермической амплификации и способ термостатической амплификации нуклеиновой кислоты, подходящий для генодиагностики.The term “LAMP” means a loop isothermal amplification method and a thermostatic nucleic acid amplification method suitable for gene diagnostics.
Термин «РАМ» означает мотив, примыкающий к протоспейсеру, который необходим для расщепления белком Cas12b двухцепочечной ДНК, а PAM AacCas12b представляет собой последовательность TTN.The term "PAM" means a motif adjacent to the protospacer, which is necessary for cleavage of double-stranded DNA by the Cas12b protein, and PAM AacCas12b is the TTN sequence.
Термин «ПЦР» означает «полимеразная цепная реакция», способ, используемый для амплификации большого количества интересующих фрагментов ДНК.The term "PCR" means "polymerase chain reaction", a technique used to amplify a large number of DNA fragments of interest.
HOLMES v2.0 означает одночасовую низкозатратную многоцелевую высокоэффективную систему версии 2.0, которая является способом обнаружения нуклеиновой кислоты на основе белка Cas12b.HOLMES v2.0 stands for One-Hour Low Cost Multipurpose High Efficiency System Version 2.0, which is a nucleic acid detection method based on the Cas12b protein.
Способ обнаруженияDetection method
В настоящем изобретении предложен способ обнаружения целевых молекул нуклеиновой кислоты, который включает добавление направляющей РНК, белка Cas, зонда на основе нуклеиновой кислоты и буфера в реакционную систему, содержащую целевые молекулы нуклеиновой кислоты, а затем определение интенсивности флуоресценции.The present invention provides a method for detecting target nucleic acid molecules, which includes adding a guide RNA, a Cas protein, a nucleic acid probe and a buffer to a reaction system containing the target nucleic acid molecules, and then determining the fluorescence intensity.
В настоящем изобретении предложен способ быстрого обнаружения целевых молекул нуклеиновой кислоты с высокой специфичностью. После того как ДНК-мишень (одноцепочечная или двухцепочечная), одиночная направляющая РНК и белок Cas12b образуют тройной комплекс, этот комплекс расщепляет молекулы одноцепочечной ДНК в системе.The present invention provides a method for rapidly detecting target nucleic acid molecules with high specificity. After the target DNA (single-stranded or double-stranded), the single-stranded guide RNA and the Cas12b protein form a ternary complex, this complex cleaves the single-stranded DNA molecules in the system.
В настоящем способе на ДНК-мишень (последовательность ДНК, подлежащая обнаружению) нацелена сконструированная одиночная направляющая РНК; и одиночная направляющая РНК и белок Cas12b добавляются в систему обнаружения. Когда присутствует ДНК-мишень (одноцепочечная ДНК или двухцепочечная ДНК), белок Cas12b, одиночная направляющая РНК и ДНК-мишень образуют тройной комплекс, и этот комплекс расщепляет зонд на основе нуклеиновой кислоты, меченный флуоресцентным сигналом, используя свою обходную расщепляющую активность, излучая таким образом флуоресценцию.In the present method, a target DNA (DNA sequence to be detected) is targeted by an engineered single guide RNA; and single guide RNA and Cas12b protein are added to the detection system. When a target DNA (single-stranded DNA or double-stranded DNA) is present, the Cas12b protein, single guide RNA and target DNA form a ternary complex, and this complex cleaves a nucleic acid probe labeled with a fluorescent signal using its bypass cleaving activity, thus emitting fluorescence.
Репрезентативный зонд на основе нуклеиновой кислоты представляет собой одноцепочечную ДНК с флуоресцентной группой и группой гашения, присоединенной к обоим концам, поэтому после расщепления зонда флуоресцентная группа может излучать свет.The representative nucleic acid probe is a single-stranded DNA with a fluorescent group and a quenching group attached to both ends, so after the probe is cleaved, the fluorescent group can emit light.
В настоящем изобретении путем обнаружения флуоресценции можно узнать, содержится ли молекула ДНК-мишени в системе, подлежащей обнаружению.In the present invention, by detecting fluorescence, it can be known whether the target DNA molecule is contained in the system to be detected.
В настоящем изобретении подходящим белком Cas является Cas12b, а предпочтительным белком Cas12b является: AacCas12b (Alicyclobacillus acidoterrestris), Aac2Cas12b (Alicyclobacillus acidiphilus), AkaCas12b (Alicyclobacillus kakegawensis), AmaCas12b (Alicyclobacillus macrosporangiidus), AheCas12b (Alicyclobacillus herbarius) или AcoCas12b (Alicyclobacillus contaminans).In the present invention, the suitable Cas12b protein is Cas12b, and the preferred Cas12b protein is: AacCas12b ( Alicyclobacillus acidoterrestris ), Aac2Cas12b ( Alicyclobacillus acidiphilus ), AkaCas12b ( Alicyclobacillus kakegawensis ), AmaCas12b ( Alicyclobacillus macrosporangiidus ), AheCas12b ( Ali cyclobacillus herbarius ) or AcoCas12b (Alicyclobacillus contaminans ) .
Целевые молекулы нуклеиновой кислоты, подлежащие обнаружению в реакционной системе, содержащей целевые молекулы нуклеиновой кислоты, подлежащие обнаружению, могут быть неамплифицированными или быть полученными после амплификации и/или после амплификации с обратной транскрипцией.The target nucleic acid molecules to be detected in the reaction system containing the target nucleic acid molecules to be detected may be non-amplified or obtained after amplification and/or after reverse transcription amplification.
Способ обнаружения по настоящему изобретению может выявлять молекулы нуклеиновой кислоты различных видов, например, молекулы нуклеиновой кислоты млекопитающих, растений, микроорганизмов и вирусов. Способ по настоящему изобретению, в частности, подходит для обнаружения болезнетворных микроорганизмов, генных мутаций или специфических ДНК- или РНК-мишеней.The detection method of the present invention can detect nucleic acid molecules of various kinds, for example, nucleic acid molecules of mammals, plants, microorganisms, and viruses. The method of the present invention is particularly suitable for the detection of pathogens, gene mutations, or specific DNA or RNA targets.
Способ по настоящему изобретению позволяет быстро выяснять, содержится ли в образце специфическая последовательность ДНК. Кроме того, при сочетании с методом амплификации (например, LAMP, ПЦР, асимметричная ПЦР, RPA и т.д.) чувствительность способа обнаружения может быть значительно повышена.The method of the present invention makes it possible to quickly ascertain whether a specific DNA sequence is contained in a sample. In addition, when combined with an amplification method (eg, LAMP, PCR, asymmetric PCR, RPA, etc.), the sensitivity of the detection method can be greatly improved.
В предпочтительном варианте обходное расщепление Cas12b можно скомбинировать с амплификацией нуклеиновой кислоты (например, изотермической амплификацией, LAMP-амплификацией) и другими методами (например, цифровой ПЦР).In a preferred embodiment, Cas12b bypass digestion can be combined with nucleic acid amplification (eg, isothermal amplification, LAMP amplification) and other methods (eg, digital PCR).
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, когда обнаружение на основе обходного расщепления Cas12b комбинируется с амплификацией нуклеиновой кислоты, чувствительность обнаружения может быть повышена до концентрации 10-8 нМ или ниже.In a preferred embodiment of the present invention, when Cas12b bypass detection is combined with nucleic acid amplification, detection sensitivity can be increased to a concentration of 10 −8 nM or lower.
Кроме того, когда обнаружение на основе обходного расщепления Cas12b комбинируется с цифровой ПЦР, чувствительность обнаружения может быть повышена до 1 копии на реакционную систему (например, микрокапля), что отвечает практически всем потребностям чувствительности обнаружения.In addition, when Cas12b bypass detection is combined with digital PCR, detection sensitivity can be increased to 1 copy per reaction system (eg, microdroplet), which meets almost all detection sensitivity needs.
Способ обнаружения нуклеиновой кислоты на основе белка Cas12b и HOLMES v2.0 (одночасовая низкозатратная многоцелевая высокоэффективная система версии 2.0)Method for Nucleic Acid Detection Based on Cas12b Protein and HOLMES v2.0
Создание способов обнаружения нуклеиновой кислотыCreation of nucleic acid detection methods
С использованием характеристик белка Cas12b в настоящем изобретении разработан способ специфического обнаружения молекул нуклеиновой кислоты, который называется HOLMES (одночасовая низкозатратная многоцелевая высокоэффективная система версии 2.0). Как видно из названия, это быстрый (1 час), низкозатратный, многоцелевой, эффективный и простой способ тестирования.Using the characteristics of the Cas12b protein, the present invention developed a method for the specific detection of nucleic acid molecules, which is called HOLMES (one-hour low-cost multi-purpose high-performance system version 2.0). As the name suggests, this is a fast (1 hour), low cost, versatile, efficient and easy way to test.
Во всей реакционной системе его можно разделить на два больших этапа. Один этап — это амплификация матричной нуклеиновой кислоты, а другой — специфическое обнаружение нуклеиновой кислоты с помощью белка Cas12b. В альтернативном варианте два этапа могут быть объединены в один этап.In the entire reaction system, it can be divided into two large stages. One step is the amplification of the template nucleic acid, and the other is the specific detection of the nucleic acid using the Cas12b protein. Alternatively, the two steps may be combined into one step.
В настоящем изобретении, в предпочтительном варианте осуществления, для амплификации нуклеиновых кислот используется метод LAMP или асимметричная ПЦР. Но на практике любой метод амплификации можно объединить с обнаружением нуклеиновой кислоты второго этапа, например метод изотермической амплификации RPA или подобный метод.In the present invention, in a preferred embodiment, the LAMP method or asymmetric PCR is used to amplify nucleic acids. But in practice, any amplification method can be combined with second step nucleic acid detection, such as RPA isothermal amplification method or the like.
Исходная нуклеиновая кислота не ограничивается двухцепочечной ДНК и может быть одноцепочечной ДНК или РНК, и, таким образом, этот способ применим к различным типам молекул нуклеиновой кислоты.The parent nucleic acid is not limited to double-stranded DNA, and may be single-stranded DNA or RNA, and thus this method is applicable to various types of nucleic acid molecules.
На этапе обнаружения нуклеиновой кислоты три компонента играют важную роль для эксперимента, а именно: белок Cas12b, одиночная направляющая РНК и зонд на основе нуклеиновой кислоты. Помимо AacCas12b, упомянутого в примерах, другие белки Cas12b одинаково подходят для настоящего способа. Кроме того, другие типы белков Cas (например, белок Cas12c) также входят в объем правовой охраны настоящего изобретения.In the nucleic acid detection step, three components play an important role for the experiment, namely the Cas12b protein, the single guide RNA, and the nucleic acid probe. In addition to AacCas12b mentioned in the examples, other Cas12b proteins are equally suitable for the present method. In addition, other types of Cas proteins (eg, Cas12c protein) are also within the scope of the present invention.
Что касается одиночной направляющей РНК в качестве гида, то после искусственной модификации и других модификаций она будет более устойчива в системе. При выборе зондов на основе нуклеиновой кислоты в настоящем изобретении выбрана короткая одноцепочечная ДНК, меченная группой HEX и BHQ1 (также меченная FAM и эклипсом), и любой другой метод с детектируемой меткой теоретически применим при условии, что зонд на основе нуклеиновой кислоты после расщепления может создавать обнаруживаемое различие. В качестве альтернативы зонд на основе нуклеиновой кислоты также может быть сконструирован для излучения флуоресценции после связи с соединением, чтобы определить, расщеплен зонд или нет.As for a single guide RNA as a guide, after artificial modification and other modifications, it will be more stable in the system. In the choice of nucleic acid probes in the present invention, short single stranded DNA labeled with HEX and BHQ1 (also labeled with FAM and Eclipse) is selected, and any other method with a detectable label is theoretically applicable, provided that the nucleic acid probe after cleavage can create detectable difference. Alternatively, a nucleic acid probe can also be designed to emit fluorescence after binding to a compound to determine if the probe has been cleaved or not.
С целью облегчения понимания далее описываются различные характеристики способа обнаружения нуклеиновой кислоты на основе белка Cas12b (включая предпочтительный способ HOLMES v2.0) по настоящему изобретению.For ease of understanding, the various features of the Cas12b nucleic acid detection method (including the preferred HOLMES v2.0 method) of the present invention are described below.
Идентификация транс- расщепляющей активности Cas12b: Хотя белки Cas12a и Cas12b совершенно отличаются по последовательности, экспериментальные результаты, полученные авторами настоящего изобретения, показывают, что белок Cas12b также обладает транс-расщепляющей активностью. Identification of the trans- cleaving activity of Cas12b: Although the proteins Cas12a and Cas12b are completely different in sequence, the experimental results obtained by the present inventors show that the Cas12b protein also has a trans -cleaving activity.
Изначально обходная ДНК была сконструирована как флуоресцентный зонд, состоящий из случайной последовательности длиной 12 нт, а флуоресцентная группа была мечена на 5’-конце, а группа гашения BHQ1 была мечена на 3’-конце (HEX-N12-BHQ1). Когда система содержит фрагмент ДНК-мишени (двухцепочечная ДНК или одноцепочечная ДНК), образуется тройной комплекс из ДНК-мишени, одиночной направляющей РНК и белка Cas12b. В этот момент зонд расщепляется, и флуоресценцию, излучаемую флуоресцентной группой HEX, можно обнаружить с помощью флуоресцентного детектора (свет возбуждения 535 нм, свет излучения 556 нм).Initially, the bypass DNA was designed as a fluorescent probe consisting of a random 12 nt sequence, and the fluorescent group was labeled at the 5' end, and the BHQ1 quench group was labeled at the 3' end (HEX-N12-BHQ1). When the system contains a target DNA fragment (double-stranded DNA or single-stranded DNA), a ternary complex is formed from the target DNA, a single guide RNA, and the Cas12b protein. At this point, the probe splits and the fluorescence emitted by the HEX fluorescent group can be detected with a fluorescent detector (535 nm excitation light, 556 nm emission light).
Как показано на фиг. 1, когда концентрация Cas12b и одиночной направляющей РНК составляла 250 нМ или 500 нМ, и двухцепочечная ДНК и одноцепочечная ДНК в качестве мишеней демонстрировали относительно высокую интенсивность флуоресценции. Когда концентрация Cas12b и одиночной направляющей РНК была снижена до 50 нМ и 100 нМ, одноцепочечная ДНК в качестве последовательности-мишени по-прежнему демонстрировала высокую интенсивность флуоресценции.As shown in FIG. 1, when the concentration of Cas12b and single guide RNA was 250 nM or 500 nM, and double-stranded DNA and single-stranded DNA as targets showed relatively high fluorescence intensity. When the concentration of Cas12b and the single guide RNA was reduced to 50 nM and 100 nM, the single stranded DNA as the target sequence still showed high fluorescence intensity.
Характеристики PAM транс- расщепления Cas12b: Исследования показали, что во время цис-расщепления двухцепочечной ДНК белком Cas12b требуется последовательность, называемая PAM. Иными словами, только 5’-конец, за которым следует 5’-TTN-3’, может быть отрезан белком Cas12b. Чтобы узнать, требуется ли PAM для последовательности-мишени Cas12b во время транс-расщепления, авторы настоящего изобретения сконструировали различные последовательности (включая TTC, TAC, ATC, AAC, GGC и CCC) в месте расположения PAM, чтобы выяснить, требуется ли PAM во время транс-расщепления. Characteristics of PAM trans cleavage of Cas12b: Studies have shown that during cis cleavage of double-stranded DNA by the Cas12b protein, a sequence called PAM is required. In other words, only the 5' end followed by the 5'-TTN-3' can be truncated by the Cas12b protein. In order to know if PAM is required for the Cas12b target sequence during trans cleavage, the present inventors designed various sequences (including TTC, TAC, ATC, AAC, GGC and CCC) at the location of PAM to find out if PAM is required during trans splits.
Как показано на фиг. 2, когда в качестве мишени используется двухцепочечная ДНК, транс-расщепление белком Cas12b более чувствительно к PAM-последовательности. Иными словами, повышенную интенсивность флуоресценции при транс-расщеплении можно получить, когда используется последовательность TTC (интенсивность флуоресценции, создаваемая после изменения последовательности на TAC слегка ниже, чем интенсивность флуоресценции при последовательности TTC). А когда в качестве мишени используется одноцепочечная ДНК, она нечувствительна к PAM-последовательности и всегда демонстрирует высокую интенсивность флуоресценции при транс-расщеплении.As shown in FIG. 2, when double-stranded DNA is used as a target, trans- cleavage with the Cas12b protein is more sensitive to the PAM sequence. In other words, increased trans- cleavage fluorescence intensity can be obtained when the TTC sequence is used (the fluorescence intensity generated after changing the sequence to TAC is slightly lower than the fluorescence intensity with the TTC sequence). And when single-stranded DNA is used as a target, it is insensitive to the PAM sequence and always shows a high fluorescence intensity when trans- cleaved.
Скорость транс- расщепления белком Cas12b: Когда одноцепочечная ДНК и двухцепочечная ДНК используются в качестве ДНК-мишени соответственно, измеряется скорость транс-расщепления белком Cas12b. Trans cleavage rate by Cas12b protein: When single-stranded DNA and double-stranded DNA are used as target DNA, respectively, the trans cleavage rate by Cas12b protein is measured.
На фиг. 3 видно, что когда в качестве субстрата используется одноцепочечная ДНК, скорость транс-расщепления белком Cas12b очень высока, и она приближается к самому высокому значению всего через 6 минут. Когда в качестве субстрата используется двухцепочечная ДНК, скорость расщепления относительно низкая и происходит постепенное повышение. Это означает, что в некоторых случаях, когда требуется быстрое обнаружение (например, ≤10 минут), в качестве субстрата для обходного расщепления белком Cas12 должна использоваться одноцепочечная ДНК.In FIG. Figure 3 shows that when single-stranded DNA is used as a substrate, the rate of trans cleavage by Cas12b is very high, approaching its highest value after only 6 minutes. When double-stranded DNA is used as a substrate, the cleavage rate is relatively slow and a gradual increase occurs. This means that in some cases where rapid detection is required (eg, ≤10 minutes), single-stranded DNA must be used as the substrate for Cas12 bypass cleavage.
Применимый температурный диапазон для транс- расщепления белком Cas12b: Cas12b имеет очень широкий температурный диапазон для транс-расщепления, независимо от того, какая ДНК используется в качестве последовательности-мишени, одноцепочечная или двухцепочечная. Температура 45–65°C имеет хорошее значение отклика, особенно учитывая, что температурный диапазон для одноцепочечной ДНК-мишени шире, а именно 25–70°C (см. фиг. 4). Applicable temperature range for trans cleavage with Cas12b: Cas12b has a very wide temperature range for trans cleavage, whether the target DNA is single-stranded or double-stranded. A temperature of 45-65°C has a good response value, especially given that the temperature range for single-stranded DNA target is wider, namely 25-70°C (see Fig. 4).
Чувствительность обнаружения Cas12b: Авторы настоящего изобретения проверяли чувствительность обнаружения Cas12b путем разбавления концентрации двухцепочечной ДНК-мишени или одноцепочечной ДНК-мишени. В предпочтительном варианте осуществления одноцепочечная ДНК-мишень (DNMT1-3(TTC PAM)-R) или двухцепочечная ДНК-мишень (полученная отжигом двух олигонуклеотидов DNMT1-3(TTC PAM)-F и DNMT1-3(TTC PAM)-R) разбавлялась до концентраций 100 нМ, 10 нМ, 1 нМ, ... до 10-4 нМ. Cas12b Detection Sensitivity : The present inventors tested the detection sensitivity of Cas12b by diluting the concentration of double-stranded target DNA or single-stranded target DNA. In a preferred embodiment, a single-stranded DNA target (DNMT1-3(TTC PAM)-R) or a double-stranded DNA target (obtained by annealing two oligonucleotides DNMT1-3(TTC PAM)-F and DNMT1-3(TTC PAM)-R) was diluted up to concentrations of 100 nM, 10 nM, 1 nM, ... up to 10 -4 nM.
Результаты показывают, что когда концентрация ДНК составляет 1 нМ, целевая молекула по-прежнему может быть обнаружена с помощью Cas12b (фиг. 5).The results show that when the DNA concentration is 1 nM, the target molecule can still be detected by Cas12b (FIG. 5).
Тест на чувствительность HOLMES v2.: В одном примере, когда Cas12b и реакция LAMP были объединены (т.e. HOLMES v2.0), чувствительность обнаружения могла достигать 10-8 нМ, что значительно повысило чувствительность обнаружения последовательности-мишени нуклеиновой кислоты (фиг. 6). HOLMES v2. Sensitivity Test: In one example, when Cas12b and the LAMP reaction were combined (i.e. HOLMES v2.0), the detection sensitivity could reach 10 -8 nM, which significantly increased the detection sensitivity of the target nucleic acid sequence (Fig. .6).
Тест SNP в сопоставлении с одноцепочечной ДНК-мишенью: Способ по настоящему изобретению очень подходит для обнаружения мутаций нуклеиновой кислоты, включая однонуклеотидные полиморфизмы, особенно однонуклеотидные полиморфизмы в одноцепочечных ДНК-мишенях. SNP Versus Single Stranded DNA Target Assay : The method of the present invention is very suitable for the detection of nucleic acid mutations, including single nucleotide polymorphisms, especially single nucleotide polymorphisms in single stranded DNA targets.
Обнаружение SNP одноцепочечной ДНК-мишени показало, что, когда длина направляющей последовательности одиночной направляющей РНК составляла 18 нт или 20 нт, мутация основания положений 1–12 оказывала слабое воздействие на флуоресцентный сигнал, создаваемый транс-расщеплением. Когда длина направляющей последовательности одиночной направляющей РНК составляла 14 нт или 15 нт, значения флуоресценции, включая контроль дикого типа, были очень низкими. Когда длина направляющей последовательности одиночной направляющей РНК составляла 16 нт, после мутации положений 10–12, значение флуоресценции значительно снизилось по сравнению с контролем (фиг. 7).Detection of single-stranded DNA target SNPs showed that when the length of the single-stranded guide RNA guide sequence was 18 nt or 20 nt, the base mutation of positions 1-12 had little effect on the fluorescent signal produced by trans cleavage. When the guide length of the single guide RNA was 14 nt or 15 nt, the fluorescence values, including the wild-type control, were very low. When the guide length of the single guide RNA was 16 nt, after mutation of positions 10-12, the fluorescence value decreased significantly compared to the control (Fig. 7).
В ходе дальнейшего исследования было установлено, что когда длина направляющей последовательности одиночной направляющей РНК составляла 16 нт, мутация основания положений 10–16 оказывала очевидное воздействие на значение флуоресценции, особенно учитывая, что значение флуоресценции было почти необнаруживаемым после мутации положений 10–14 (фиг. 8).Upon further investigation, it was found that when the length of the single guide RNA guide sequence was 16 nt, mutation of the base of positions 10–16 had an obvious effect on the fluorescence value, especially given that the fluorescence value was almost undetectable after the mutation of positions 10–14 (Fig. 8).
Кроме того, когда различные положения одноцепочечной ДНК-мишени мутировали в различные типы оснований, это не оказывало существенного воздействия на значение флуоресценции. При этом только мутация в G положения 9 значительно изменила значение флуоресценции (фиг. 9).In addition, when different positions of the single-stranded target DNA were mutated into different types of bases, this did not significantly affect the fluorescence value. However, only a mutation in the G position 9 significantly changed the fluorescence value (Fig. 9).
Кроме того, авторы настоящего изобретения также протестировали три другие последовательности-мишени. Хотя у различных последовательностей были различные изменения флуоресценции в результате мутации определенного сайта, положение, приводящее к значительному изменению, по-прежнему могло быть обнаружено для каждой последовательности среди положений 8–16, например, положений 8, 10, 11 и 12 в rs5082, положения 11 в rs1467558, положений 8–15 в rs2952768 (фиг. 10).In addition, the present inventors also tested three other target sequences. Although different sequences had different fluorescence changes as a result of mutation of a specific site, the position resulting in a significant change could still be found for each sequence among positions 8-16, for example, positions 8, 10, 11 and 12 in rs5082, positions 11 in rs1467558, positions 8–15 in rs2952768 (Fig. 10).
Тест SNP в сопоставлении с двухцепочечной ДНК-мишенью: Способ по настоящему изобретению подходит для обнаружения мутаций нуклеиновой кислоты, включая однонуклеотидные полиморфизмы в двухцепочечных ДНК-мишенях. SNP Versus Double Stranded DNA Target Assay : The method of the present invention is suitable for the detection of nucleic acid mutations, including single nucleotide polymorphisms in double stranded DNA targets.
Обнаружение SNP двухцепочечной ДНК-мишени показало, что, флуоресцентный сигнал, создаваемый транс-расщеплением в связи с одноосновной мутацией, отличается от флуоресцентного сигнала одноцепочечной ДНК. Например, одиночная направляющая РНК, у которой длина направляющей последовательности составляет 18–20 нт, имеет различные степени чувствительности к мутациям оснований в положениях 10–16 (хотя флуоресцентный сигнал также уменьшается в различной степени после мутаций оснований в положениях 1 и 3) (фиг. 11). Как правило, эти одиночные направляющие РНК наиболее чувствительны к положениям 10 и 16.Detection of the double-stranded DNA target SNP showed that the fluorescent signal produced by trans- cleavage due to a single base mutation differs from the fluorescent signal of single-stranded DNA. For example, a single guide RNA with a guide sequence of 18–20 nt has varying degrees of sensitivity to base mutations at positions 10–16 (although the fluorescent signal also decreases to varying degrees after base mutations at positions 1 and 3) (Fig. eleven). Typically, these single guide RNAs are most sensitive to positions 10 and 16.
Одноэтапное обнаружение при различных температурах: В настоящем изобретении также предложено одноэтапное обнаружение, которое объединяет амплификацию нуклеиновой кислоты и Cas12b. One-step detection at different temperatures : The present invention also proposes a one-step detection that combines nucleic acid amplification and Cas12b.
Для проведения одноэтапного обнаружения предпочтительнее объединять LAMP-амплификацию с обнаружением белком Cas12b. В настоящем изобретении транс-расщепление белком Cas12b проверялось в различных температурных условиях (50°C, 55°C, 60°C и 65°C соответственно). Как показано на фиг. 12, одноэтапного обнаружения можно достичь при 50 и 55°C. Значение флуоресценции увеличивается быстрее особенно при 55°C.For one-step detection, it is preferable to combine LAMP amplification with Cas12b protein detection. In the present invention, trans cleavage by the Cas12b protein was tested under various temperature conditions (50°C, 55°C, 60°C and 65°C, respectively). As shown in FIG. 12, one-step detection can be achieved at 50 and 55°C. The fluorescence value increases faster especially at 55°C.
Тестирование РНК-мишени: Способ по настоящему изобретению подходит не только для обнаружения ДНК-мишени, но и для обнаружения РНК-мишени. В настоящем изобретении РНК может быть обратно транскрибирована в форму ДНК, после чего можно обнаружить последовательность-мишень. Target RNA Testing: The method of the present invention is suitable not only for target DNA detection, but also for target RNA detection. In the present invention, RNA can be reverse transcribed into DNA form, after which the target sequence can be detected.
Предпочтительный способ заключается в добавлении обратной транскриптазы в реакционную систему для получения обратной транскрипции РНК. Затем, например, ДНК-полимераза Bst 2.0 используется для амплификации, а белок Cas12b используется для получения транс-расщепления. Другой способ заключается в непосредственном использовании ДНК-полимеразы Bst 3.0 (этот фермент может амплифицировать матричную РНК для получения ДНК), чтобы напрямую осуществить обратную транскрипцию и амплификацию РНК (Фиг. 17).The preferred method is to add reverse transcriptase to the reaction system to obtain reverse transcription of the RNA. Then, for example, Bst 2.0 DNA polymerase is used for amplification, and Cas12b protein is used to obtain a trans cleavage. Another method is to directly use the Bst 3.0 DNA polymerase (this enzyme can amplify messenger RNA to produce DNA) to reverse transcription and RNA amplification directly (FIG. 17).
Количественное определение следовой ДНК-матрицы Способ по настоящему изобретению может использоваться для количественного определения. Quantification of Trace DNA Template The method of the present invention can be used for quantitation.
В одном примере одноэтапный способ на основе LAMP-амплификации и Cas12b использовался при 55°C, выполняя, таким образом, количественное определение следовой ДНК. При разбавлении матриц на различные концентрации значение флуоресценции транс-расщепления определялось в режиме реального времени. После этого составлялась градуировочная кривая, а концентрацию матричной последовательности-мишени можно получить путем вычисления (фиг. 18 и 19).In one example, a one-step method based on LAMP amplification and Cas12b was used at 55°C, thus performing trace DNA quantitation. When the matrices were diluted to different concentrations, the trans- cleavage fluorescence value was determined in real time. Thereafter, a calibration curve was generated and the concentration of the target template sequence can be obtained by calculation (FIGS. 18 and 19).
Другой способ количественного определения заключается в объединении способа обнаружения на основе белка Cas12b по настоящему изобретению с методом цифровой ПЦР (см. «Цифровой способ HOLMES» ниже).Another quantification method is to combine the Cas12b protein detection method of the present invention with a digital PCR method (see "HOLMES Digital Method" below).
Конструирование праймеров и одиночной направляющей РНКDesign of primers and single guide RNA
На основе идеи настоящего изобретения специалисты в этой области техники могут синтезировать соответствующие праймеры и/или одиночные направляющие РНК исходя из практических потребностей для обнаружения нуклеиновой кислоты на основе Cas12b по настоящему изобретению. В настоящем изобретении некоторые предпочтительные конструкции праймеров и одиночной направляющей РНК могут обозначать следующие предложения.Based on the idea of the present invention, those skilled in the art can synthesize appropriate primers and/or single guide RNAs based on practical needs for detecting the Cas12b nucleic acid of the present invention. In the present invention, some preferred primer and single guide RNA designs may be referred to as the following sentences.
В отношении праймеров конструирование может обозначать следующее.With regard to primers, design may refer to the following.
Ситуация 1. Если для предыдущей реакции амплификации выбран метод LAMP, можно использовать традиционные способы конструирования праймеров (http://primerexplorer.jp/elamp4.0.0/index.html). Рекомендуется добавлять праймеры LoopF и LoopB между участками праймеров F2/F3 и B2/B3, т.е. 6 пар праймеров.Situation 1. If the LAMP method is chosen for the previous amplification reaction, conventional primer design methods can be used (http://primerexplorer.jp/elamp4.0.0/index.html). It is recommended to add LoopF and LoopB primers between the F2/F3 and B2/B3 primer regions, i.e. 6 pairs of primers.
Ситуация 2. Если для предыдущей реакции амплификации выбран метод ПЦР, необходимо приготовить несколько праймеров для испытания на наиболее подходящую комбинацию для получения одноцепочечной ДНК.Situation 2: If the PCR method is chosen for the previous amplification reaction, several primers must be prepared to test for the most suitable combination to obtain single-stranded DNA.
Ситуация 3. Для обнаружения SNP, если около сайта находится подходящий сайт PAM, то используется решение по Ситуации 1; если нет подходящего сайта РАМ, то сайт PAM необходимо ввести в праймер, чтобы продукт создал сайт PAM. Обычно SNP-сайт представляет собой 8–16 оснований на удалении от PAM, но специфическую последовательность-мишень необходимо протестировать.Situation 3. For SNP discovery, if a suitable PAM site is near the site, then the solution for Situation 1 is used; if there is no suitable PAM site, then the PAM site must be primed in order for the product to create the PAM site. Usually the SNP site is 8-16 bases away from PAM, but the specific target sequence needs to be tested.
Ситуация 4. Если затруднительно найти подходящие праймеры для LAMP-амплификации рядом с SNP-сайтом или затруднительно ввести подходящий PAM, для амплификации одноцепочечной ДНК можно использовать такие методы, как асимметричная ПЦР-амплификация.Situation 4: If it is difficult to find suitable primers for LAMP amplification near the SNP site or it is difficult to introduce a suitable PAM, methods such as asymmetric PCR amplification can be used to amplify single-stranded DNA.
В отношении конструирования одиночной направляющей РНК можно рассмотреть следующие ситуации.With respect to the construction of a single guide RNA, the following situations can be considered.
Ситуация 1. Для обнаружения генов-мишеней обычно целесообразно выбрать комплементарно спаренную одиночную направляющую РНК 20 п.о. в случае последовательности-мишени с PAM-последовательностью.Situation 1. For the detection of target genes, it is usually advisable to choose a complementary paired single guide RNA 20 bp. in the case of a target sequence with a PAM sequence.
Ситуация 2. Для обнаружения SNP, если на этапе амплификации используется двухцепочечная амплификация, например LAMP, в первую очередь необходимо проверить положение SNP-сайта. Одиночные направляющие РНК, длина направляющей последовательности которых составляет 18 нт, проверяются в первую очередь для положений 10–16.Situation 2: For SNP detection, if double-stranded amplification such as LAMP is used in the amplification step, the position of the SNP site must first be checked. Single guide RNAs with a guide sequence length of 18 nt are tested first for positions 10–16.
Ситуация 3. Для обнаружения SNP, если на этапе амплификации используется одноцепочечная амплификация, например асимметричная ПЦР, в первую очередь необходимо проверить положение SNP-сайта. Одиночные направляющие РНК, длина направляющей последовательности которых составляет 16 нт, проверяются в первую очередь для положений 10–16, особенно для положений 10–12.Situation 3: For SNP detection, if single strand amplification, such as asymmetric PCR, is used in the amplification step, the position of the SNP site must first be checked. Single guide RNAs with a guide sequence length of 16 nt are tested primarily for positions 10–16, especially for positions 10–12.
Цифровой способ HOLMESDigital way HOLMES
В настоящем изобретении также предложен метод, который объединяет способ HOLMES по настоящему изобретению с цифровой ПЦР (dPCR), именуемый для краткости «цифровой способ HOLMES».The present invention also provides a method that combines the HOLMES method of the present invention with digital PCR (dPCR), referred to as "Digital HOLMES method" for short.
Цифровая ПЦР представляет собой метод абсолютного количественного выявления молекул нуклеиновой кислоты, который получил быстрое развитие за последние годы. В настоящее время в основном применяется два типа, цифровая капельная ПЦР (ddPCR) и цифровая ПЦР на чипах (cdPCR). Иначе говоря, перед традиционной ПЦР-амплификацией образец преобразуется в капли или добавляется к чипу, а реакционная система, содержащая молекулы нуклеиновой кислоты, разделяется на тысячи реакционных систем на уровне нанолитра. По сравнению с традиционной ПЦР, цифровая ПЦР дополнительно имеет этап предварительной обработки, а позднее этап флуоресцентного детектирования. В настоящее время обнаружение с помощью цифровой ПЦР по-прежнему требует использования традиционного устройства ПЦР для выполнения этапа амплификации, а условия ПЦР-реакции более жесткие и на ее проведение требуется больше времени (около 3-4 часов).Digital PCR is a technique for the absolute quantification of nucleic acid molecules that has developed rapidly in recent years. At present, two types are mainly applied, digital drop PCR (ddPCR) and digital PCR on chips (cdPCR). In other words, prior to conventional PCR amplification, the sample is converted into droplets or added to a chip, and the reaction system containing nucleic acid molecules is separated into thousands of reaction systems at the nanoliter level. Compared to traditional PCR, digital PCR additionally has a pre-processing step and later a fluorescence detection step. At present, detection by digital PCR still requires the use of a traditional PCR device to perform the amplification step, and the PCR reaction conditions are more stringent and take longer (about 3-4 hours).
При использовании способа HOLMES в сочетании с существующим на сегодняшний день прибором для считывания флуоресценции для цифровой ПЦР на чипах (т. e. цифрового способа HOLMES) абсолютное количественное выявление может осуществляться только при постоянной температуре.When using the HOLMES method in combination with the currently available fluorescence reader for digital PCR on chips (i.e. digital HOLMES method), absolute quantitation can only be performed at a constant temperature.
Кроме того, когда в цифровом способе HOLMES для амплификации используется метод LAMP или другие методы, амплификация может проводиться в широком температурном диапазоне (50–70°C или около 50–55°C), без потребности в точном температурном контроле, как в случае использования традиционных устройств ПЦР. Поскольку Cas12b также обладает обходной расщепляющей активностью в этом температурном диапазоне, он может не только эффективно интегрироваться, но также одновременно осуществлять амплификацию и обходное расщепление.In addition, when the LAMP method or other methods are used for amplification in the HOLMES digital method, the amplification can be carried out over a wide temperature range (50-70°C or about 50-55°C), without the need for precise temperature control, as is the case when using conventional PCR devices. Because Cas12b also has a bypass cleavage activity in this temperature range, it can not only integrate effectively, but also perform amplification and bypass cleavage simultaneously.
В настоящем изобретении также предложено устройство для цифрового обнаружения HOLMES, в частности устройство по седьмому аспекту настоящего изобретения.The present invention also provides a device for digital detection HOLMES, in particular the device according to the seventh aspect of the present invention.
Таким образом, цифровой способ HOLMES может использоваться для интегрирования предварительной обработки, амплификации и обнаружения в одном приборе, который может не только уменьшить человеческие ошибки при работе, но также ускорить процесс обнаружения и снизить затраты на обслуживание прибора.Therefore, the HOLMES digital method can be used to integrate pre-processing, amplification and detection in one instrument, which can not only reduce human error during operation, but also speed up the detection process and reduce instrument maintenance costs.
НаборыSets
В настоящем изобретении также предложен набор, содержащий направляющую РНК, белок 12b и зонд на основе нуклеиновой кислоты. Кроме того, набор по настоящему изобретению может также содержать другие реагенты, такие как буферы, реагенты, необходимые для амплификации, реагенты, необходимые для обратной транскрипции, или их комбинация.The present invention also provides a kit containing a guide RNA, a 12b protein and a nucleic acid probe. In addition, the kit of the present invention may also contain other reagents such as buffers, reagents required for amplification, reagents required for reverse transcription, or a combination thereof.
Как правило, набор по настоящему изобретению содержит:Typically, a kit of the present invention contains:
i) первый контейнер и белок Cas12b, находящийся в первом контейнере, причем белок Cas12b представляет собой белок Cas12b или Cas, обладающий активностью, аналогичной обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b;i) a first container and a Cas12b protein contained in the first container, wherein the Cas12b protein is a Cas12b or Cas protein having an activity similar to the bypass cleavage activity of the single-stranded DNA of the Cas12b protein;
ii) необязательный второй контейнер и вторую направляющую РНК, находящуюся во втором контейнере, причем вторая направляющая РНК направляет белок Cas12b для специфического связывания с целевыми молекулами нуклеиновой кислоты;ii) an optional second container and a second guide RNA contained in the second container, the second guide RNA directing the Cas12b protein for specific binding to target nucleic acid molecules;
iii) третий контейнер и зонд на основе нуклеиновой кислоты (предпочтительно флуоресцентный зонд), находящийся в третьем контейнере;iii) a third container and a nucleic acid probe (preferably a fluorescent probe) contained in the third container;
iv) необязательный четвертый контейнер и буфер, находящийся в четвертом контейнере;iv) an optional fourth container and a buffer located in the fourth container;
причем целевой молекулой нуклеиновой кислоты является ДНК-мишень.wherein the target nucleic acid molecule is a target DNA.
Кроме того, набор по настоящему изобретению может дополнительно содержать:In addition, the kit of the present invention may further comprise:
v) пятый контейнер и полимеразу для амплификации ДНК-мишени, находящейся в пятом контейнере;v) a fifth container and a polymerase for amplifying the target DNA contained in the fifth container;
vi) необязательный шестой контейнер и обратную транскриптазу для обратной транскрипции, находящуюся в шестом контейнере;vi) an optional sixth container and reverse transcriptase for reverse transcription, located in the sixth container;
vii) седьмой контейнер и dNTP для реакции амплификации и/или реакции обратной транскрипции, находящийся в седьмом контейнере.vii) a seventh container and a dNTP for the amplification and/or reverse transcription reaction contained in the seventh container.
В настоящем изобретении один, несколько или все контейнеры могут быть одним и тем же контейнером или различными контейнерами.In the present invention, one, several or all of the containers may be the same container or different containers.
Основные преимущества настоящего изобретения включают в себя:The main advantages of the present invention include:
Используя характеристики белка Cas12b, авторы настоящего изобретения разработали способ специфического обнаружения молекул нуклеиновой кислоты, который называется HOLMES (одночасовая низкозатратная многоцелевая высокоэффективная система версии 2.0). Он характеризуется как быстрый (1 час), низкозатратный, многоцелевой, эффективный и простой способ тестирования. Этот способ может использоваться в области быстрого обнаружения болезнетворных организмов, обнаружения SNP и т.п. По сравнению со способом HOLMES первого поколения на основе Cas12a, способ HOLMES второго поколения на основе высокотемпературного фермента Cas12b имеет больше преимуществ.Using the characteristics of the Cas12b protein, the inventors of the present invention have developed a method for the specific detection of nucleic acid molecules, which is called HOLMES (one-hour low-cost multipurpose high-performance system version 2.0). It is characterized as fast (1 hour), low cost, versatile, efficient and easy way to test. This method can be used in the field of rapid pathogen detection, SNP detection, and the like. Compared with the first generation HOLMES method based on Cas12a, the second generation HOLMES method based on high temperature Cas12b enzyme has more advantages.
(1) Быстрота: Когда условия для проведения тестирования готовы, требуется всего около 1 часа с момента получения образца до момента получения результата.(1) Fast: When the testing conditions are ready, it only takes about 1 hour from the time the sample is received to the time the result is received.
(2) Низкая затратность: Проведение эксперимента не требует каких-либо специальных материалов или ферментов, а количество используемых материалов и реагентов невелико. Он может использоваться для тестирования и анализа следовых количеств.(2) Low cost: The experiment does not require any special materials or enzymes, and the amount of materials and reagents used is small. It can be used for testing and trace analysis.
(3) Эффективность: Способ по настоящему изобретению обладает чрезвычайно высокой чувствительностью и позволяет обнаруживать ДНК при концентрации 10 aM.(3) Efficiency: The method of the present invention is extremely sensitive and can detect DNA at a concentration of 10 aM.
(4) Универсальность: Он позволяет обнаруживать различные образцы нуклеиновых кислот, включая образцы ДНК и образцы РНК.(4) Versatility: It can detect various nucleic acid samples, including DNA samples and RNA samples.
(5) Простота: Не требует выполнения каких-либо специальных сложных этапов. Если набор готов и задана программа, требуется просто добавить образец или выполнить какой-либо аналогичный этап.(5) Simplicity: Does not require any special complicated steps. If the kit is ready and the program is set, you just need to add a sample or perform some similar step.
(6) Одноступенчатая реакция: реакция амплификации и реакция обнаружения могут проводиться одновременно, делая этот тест одноэтапным.(6) One-step reaction: The amplification reaction and the detection reaction can be carried out at the same time, making this test a one-step test.
(7) Изотермичность: Поскольку и LAMP-амплификация и обнаружение белком Cas12b выполняются при постоянной температуре, то требования к прибору ниже.(7) Isothermal: Because both LAMP amplification and Cas12b protein detection are performed at a constant temperature, the instrument requirements are lower.
(8) Широкий диапазон температуры реакции: Cas12b может использоваться для обнаружения при 45–65 °C, поэтому требования к прибору ниже.(8) Wide reaction temperature range: Cas12b can be used for detection at 45-65°C, so the instrument requirement is lower.
(9) Два фермента могут осуществлять амплификацию и обнаружение ДНК или РНК: Поскольку ДНК-полимераза Bst 3.0 DNA обладает активностью ДНК-полимеразы с использованием ДНК или РНК в качестве матрицы, требуется только два фермента, Bst 3.0 и Cas12b, для осуществления амплификации и обнаружения ДНК или РНК, что снижает производственные затраты.(9) Two enzymes can carry out amplification and detection of DNA or RNA: Since Bst 3.0 DNA polymerase has the activity of DNA polymerase using DNA or RNA as a template, only two enzymes, Bst 3.0 and Cas12b, are required to carry out amplification and detection DNA or RNA, which reduces production costs.
(10) Высокочувствительное обнаружение SNP: При надлежащем конструировании сайтов и одиночной направляющей РНК можно распознавать различия в одном основании с высокой чувствительностью.(10) High Sensitivity SNP Detection: With proper site design and a single guide RNA, single base differences can be recognized with high sensitivity.
(11) Возможно количественное выявление: Флуоресцентная детекция в реальном времени одноэтапным способом HOLMES или в сочетании с чипом и системой обнаружения прибора для цифровой ПЦР позволяет осуществлять количественное выявление образцов.(11) Quantitative detection is possible: Real-time fluorescence detection by the HOLMES one-step method or combined with the chip and detection system of the digital PCR instrument allows quantitative detection of samples.
Ниже описание изобретения приводится вместе со специфическими вариантами осуществления. Следует понимать, что данные примеры не предназначены для ограничения объема изобретения. Экспериментальные способы в следующих примерах, в которых не указаны специфические условия, обычно выполняются в соответствии с традиционными условиями, например, такими, которые описаны в работе Сэмбрука (Sambrook) с соавторами «Молекулярное клонирование»: Лабораторное руководство (Нью-Йорк: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989), либо в соответствии с условиями, рекомендуемыми производителем. Если не указано иное, проценты и части являются весовыми.The following description of the invention is given together with specific embodiments. It should be understood that these examples are not intended to limit the scope of the invention. The experimental methods in the following examples, where no specific conditions are specified, are generally performed under conventional conditions, such as those described in Sambrook et al. "Molecular Cloning": A Laboratory Manual (New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989) or under the conditions recommended by the manufacturer. Unless otherwise indicated, percentages and parts are by weight.
В этом применении, если не указано иное, система с транс-расщепляющей активностью белка Cas12b содержит: 250 нМ одиночной направляющей РНК и 250 нМ белка Cas12b, а условия протекания реакции: 48 °C в течение 30 минут.In this application, unless otherwise indicated, the Cas12b trans -cleaving protein system contains: 250 nM single guide RNA and 250 nM Cas12b protein and reaction conditions: 48 °C for 30 minutes.
Материалыmaterials
1. Ингибитор РНКаз был закуплен у компании TaKaRa. Высокоточная ДНК-полимераза KOD FX была закуплена у компании ToYoBo. Праймеры (олигонуклеотиды) были синтезированы компанией Shanghai Biotech. Полимераза T7 RNA была закуплена у компании Thermo. Набор для очистки и выделения РНК (RNA Clean & ConcentratorTM-5) был закуплен у компании Zymo Research. Система для очистки из геля и ПЦР Wizard® SV была закуплена у компании Promega. Среда (например, триптон, дрожжевой экстракт и т.д.) была закуплена у компании OXOID.1. The RNase inhibitor was purchased from TaKaRa. KOD FX high fidelity DNA polymerase was purchased from ToYoBo. Primers (oligonucleotides) were synthesized by Shanghai Biotech. T7 RNA polymerase was purchased from Thermo. An RNA purification and isolation kit (RNA Clean & Concentrator TM -5) was purchased from Zymo Research. The Wizard® SV Gel Purification and PCR System was purchased from Promega. The medium (eg tryptone, yeast extract, etc.) was purchased from OXOID.
2. Формула среды: жидкая LB (1% триптона, 0,5% дрожжевого экстракта и 1% NaCl). При разработке рецептуры твердой LB необходимо добавить только 2% агара к жидкой LB.2. Medium formula: liquid LB (1% tryptone, 0.5% yeast extract and 1% NaCl). When formulating solid LB, only 2% agar needs to be added to liquid LB.
Пример 1 Example 1
Обнаружение двухцепочечной ДНК (дцДНК) или одноцепочечной ДНК (оцДНК) мишеней с помощью белка Cas12bDetection of double-stranded DNA (dsDNA) or single-stranded DNA (ssDNA) targets using the Cas12b protein
Одноцепочечная ДНК или двухцепочечная ДНК (мишень T1) была выбрана в качестве последовательности-мишени для проверки значений отклика белка Cas12b и одиночной направляющей РНК в различных концентрациях.Single-stranded DNA or double-stranded DNA (T1 target) was chosen as the target sequence to test the response values of Cas12b protein and single guide RNA at various concentrations.
1. Приготовление направляющей РНК (одиночной направляющей РНК)1. Preparation of guide RNA (single guide RNA)
Сначала плазмида pUC18-sgRNA-T1 была сконструирована с pUC18 в качестве плазмидного остова. В этой плазмиде промотор T7 и матричная последовательность ДНК для транскрипции одиночной направляющей РНК были введены pUC18. (Примечание: Одиночная направляющая РНК, транскрибированная из данной матрицы, нацелена на последовательность, которая в этом исследовании называется T1.) В этом способе приготовления плазмида pUC18 использовалась в качестве матрицы, а pUC18-1-F и pUC18-1-R использовались в качестве праймеров, и был выполнен первый раунд ПЦР. Затем ДНК-лигаза T4 использовалась для соединения продуктов ПЦР, и продукт реакции трансформировался в DH10b. После секвенирования был получен правильный клон, который получил название pUC18-sgRNA-T1-pre. Затем плазмида pUC18-sgRNA-T1-pre использовалась в качестве матрицы, а pUC18-2-F и pUC18-2-R использовались в качестве праймеров, и был выполнен второй раунд ПЦР. Продукты ПЦР были соединены таким же образом и трансформированы. И наконец, была получена правильная секвенированная плазмида pUC18-sgRNA-T1.First, the pUC18-sgRNA-T1 plasmid was constructed with pUC18 as the plasmid backbone. In this plasmid, the T7 promoter and template DNA sequence for transcription of the single guide RNA were introduced with pUC18. (Note: A single guide RNA transcribed from this template targets a sequence referred to as T1 in this study.) In this preparation, plasmid pUC18 was used as a template, and pUC18-1-F and pUC18-1-R were used as primers, and a first round of PCR was performed. T4 DNA ligase was then used to join the PCR products and the reaction product was transformed into DH10b. After sequencing, the correct clone was obtained and named pUC18-sgRNA-T1-pre. Then the plasmid pUC18-sgRNA-T1-pre was used as a template, and pUC18-2-F and pUC18-2-R were used as primers, and a second round of PCR was performed. The PCR products were connected in the same way and transformed. Finally, the correct sequenced pUC18-sgRNA-T1 plasmid was obtained.
Затем плазмида pUC18-sgRNA-T1 использовалась в качестве матрицы, а T7-crRNA-F и sgRNA-T1-R использовались в качестве праймеров, и ДНК-матрица, необходимая для транскрипции in vitro, была амплифицирована с помощью ПЦР. Затем в продукт ПЦР был добавлен DpnI (1 мкл DpnI (10 ед/мкл) на 50 мкл системы ПЦР), инкубирован на водяной бане при 37°C в течение 30 минут. Плазмидная ДНК-матрица была дигерирована, и для восстановления продукта ПЦР из геля использовался набор (Promega) с колонкой. Восстановленный продукт ПЦР использовался в качестве матрицы, а одиночная направляющая РНК (именуемая sgRNA-T1) была синтезирована с помощью набора для высокопродуктивной транскрипции T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). Реакция протекала в ночное время (12–16 часов) при температуре 37°C.Then the pUC18-sgRNA-T1 plasmid was used as a template, and T7-crRNA-F and sgRNA-T1-R were used as primers, and the DNA template required for in vitro transcription was amplified by PCR. DpnI was then added to the PCR product (1 μl DpnI (10 U/μl) per 50 μl PCR system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The plasmid DNA template was digested and a (Promega) column kit was used to recover the PCR product from the gel. The reconstituted PCR product was used as a template and a single guide RNA (referred to as sgRNA-T1) was synthesized using the T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). The reaction proceeded at night (12–16 h) at a temperature of 37°C.
И наконец, DNase I был добавлен в систему транскрипции (2 мкл DNase I (5 ед/мкл) на 50 мкл системы транскрипции), инкубирован на водяной бане при 37°C в течение 30 минут. Плазмидная ДНК-матрица была удалена, и для очистки РНК использовался набор для очистки и выделения РНК. Затем NanoDrop 2000C использовался для количественного определения, и продукт был помещен в холодильник на хранение при -80°C для дальнейшего использования.Finally, DNase I was added to the transcription system (2 μl DNase I (5 U/μl) per 50 μl transcription system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The plasmid DNA template was removed and an RNA purification and isolation kit was used to purify the RNA. The NanoDrop 2000C was then used for quantitation and the product was placed in a refrigerator for storage at -80°C for later use.
2. Приготовление ДНК-мишени2. Preparation of target DNA
(1) Если ДНК-мишень была одноцепочечной, напрямую синтезировалась ДНК-мишень олигонуклеотидов (T1-R), которая содержит 20 п.о. последовательность-мишень (T1), распознаваемую одиночной направляющей РНК.(1) If the target DNA was single-stranded, an oligonucleotide target DNA (T1-R) was directly synthesized, which contains 20 bp. a target sequence (T1) recognized by a single guide RNA.
(2) Если ДНК-мишень была двухцепочечной, напрямую синтезировались два комплементарных олигонуклеотида (T1-F; T1-R), которые содержат 20 п.о. последовательность-мишень (T1), распознаваемую одиночной направляющей РНК. Два олигонуклеотида были отожжены, и, таким образом, была получена двухцепочечная ДНК-мишень. Конкретнее, спаренные олигонуклеотиды (2 мкМ) были смешаны в буфере 1×ПЦР (Transgen Biotech) общим объемом 20 мкл. После этого была выполнена процедура отжига: сначала была проведена денатурация при 95°C в течение 5 минут, затем охлаждение с 95 до 20°C со скоростью охлаждения 1°C в минуту, с использованием термоциклера.(2) If the target DNA was double-stranded, two complementary oligonucleotides (T1-F; T1-R) were directly synthesized, which contain 20 bp. a target sequence (T1) recognized by a single guide RNA. Two oligonucleotides were annealed and thus a double-stranded DNA target was obtained. More specifically, paired oligonucleotides (2 μM) were mixed in 1×PCR buffer (Transgen Biotech) in a total volume of 20 μl. After that, an annealing procedure was performed: first, denaturation was carried out at 95°C for 5 minutes, then cooling from 95 to 20°C at a cooling rate of 1°C per minute, using a thermal cycler.
3. Реакция Cas12b3. Cas12b reaction
(1) Отжиг одиночной направляющей РНК: одиночная направляющая РНК была разбавлена до подходящей концентрации и отожжена в приборе для ПЦР. Процедура отжига: денатурация при 75°C в течение 5 минут, затем охлаждение с 75 до 20°C со скоростью охлаждения 1°C в минуту.(1) Single guide RNA annealing: The single guide RNA was diluted to a suitable concentration and annealed in a PCR instrument. Annealing procedure: denaturation at 75°C for 5 minutes, then cooling from 75 to 20°C at a cooling rate of 1°C per minute.
(2) Инкубация одиночной направляющей РНК с Cas12b: Отожженная одиночная направляющая РНК была инкубирована с Cas12b в эквимолярной концентрации и помещена при 30°C на 20–30 минут.(2) Incubation of single guide RNA with Cas12b: The annealed single guide RNA was incubated with Cas12b at an equimolar concentration and placed at 30°C for 20–30 minutes.
(3) Реакция Cas12b: В 20 мкл реакционную систему были добавлены смесь одиночной направляющей РНК и Cas12b, инкубированная на этапе (2) (окончательная концентрация обоих компонентов составляла 50, 100, 250 или 500 нМ), флуоресцентный зонд и зонд гашения (HEX-N12-BHQ1 с окончательной концентрацией 500 нМ) и 2 мкл буфера 3.1 10×NEB и 0,5 мкл ингибитора РНКаз (40 ед/мкл). После смешивания реакция протекала при 48 °C в течение 30 минут. После этого она была инактивирована путем нагрева при 98 °C в течение 5 минут.(3) Cas12b Reaction: To the 20 µl reaction system, the mixture of single guide RNA and Cas12b incubated in step (2) (the final concentration of both components was 50, 100, 250, or 500 nM), a fluorescent probe, and a quench probe (HEX- N12-BHQ1 with a final concentration of 500 nM) and 2 µl of buffer 3.1 10×NEB and 0.5 µl of RNase inhibitor (40 U/µl). After mixing, the reaction proceeded at 48°C for 30 minutes. After that, it was inactivated by heating at 98°C for 5 minutes.
4. Обнаружение обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b с использованием флуоресцентного микропланшетного ридера. 4. Detection of the bypass cleavage activity of single-stranded DNA of the Cas12b protein using a fluorescent microplate reader.
20 мкл инактивированного реакционного раствора было добавлено в 96-луночный планшет, и проведена детекция с помощью микропланшетного ридера (свет возбуждения 535 нм, свет излучения 556 нм).20 μl of the inactivated reaction solution was added to a 96-well plate and detected using a microplate reader (535 nm excitation light, 556 nm emission light).
Результаты показаны на фиг. 2. Когда концентрация Cas12b и одиночной направляющей РНК составляла 250 или 500 нМ, и двухцепочечная ДНК и одноцепочечная ДНК в качестве мишеней демонстрировали относительно высокую интенсивность флуоресценции. Когда концентрация Cas12b и одиночной направляющей РНК была снижена до 50 и 100 нМ, одноцепочечная ДНК в качестве последовательности-мишени по-прежнему демонстрировала высокую интенсивность флуоресценции.The results are shown in FIG. 2. When the concentration of Cas12b and single guide RNA was 250 or 500 nM, both double-stranded DNA and single-stranded DNA as targets showed relatively high fluorescence intensity. When the concentration of Cas12b and the single guide RNA was reduced to 50 and 100 nM, the single stranded DNA as the target sequence still showed high fluorescence intensity.
Пример 2 Example 2
Проверка чувствительности отклика с помощью способа HOLMES v2.0 (LAMP в сочетании с Cas12b)Response sensitivity test using HOLMES v2.0 method (LAMP combined with Cas12b)
Путем детектирования интенсивности возбужденной флуоресценции флуоресцентного зонда (HEX-N12-BHQ1) была определена концентрация ДНК-мишени, необходимая для обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b, иначе говоря, чувствительность обходной реакции расщепления одноцепочечной ДНК белком Cas12b.By detecting the excited fluorescence intensity of the fluorescent probe (HEX-N12-BHQ1), the target DNA concentration required for the bypass cleavage activity of single-stranded DNA of the Cas12b protein, in other words, the sensitivity of the bypass reaction of single-stranded DNA cleavage by the Cas12b protein, was determined.
1. Приготовление одиночной направляющей РНК1. Preparation of single guide RNA
В первую очередь ранее сконструированная плазмида pUC18-sgRNA-T1 использовалась в качестве матрицы, и были сконструированы праймеры sgRNA-DNMT1-3-F и sgRNA-DNMT1-3-R. 20 оснований, нацеленных на ДНК-мишень T1, в одиночной направляющей РНК были заменены одиночной направляющей РНК, нацеленной на DNMT1-3 с помощью ПЦР, в результате чего была получена другая плазмида pUC18-sgRNA-DNMT1-3.First, the previously constructed plasmid pUC18-sgRNA-T1 was used as a template, and primers sgRNA-DNMT1-3-F and sgRNA-DNMT1-3-R were designed. The 20 bases targeting the T1 DNA target in the single guide RNA were replaced by a single guide RNA targeting DNMT1-3 by PCR, resulting in another plasmid pUC18-sgRNA-DNMT1-3.
Затем плазмида pUC18-sgRNA-DNMT1-3 использовалась в качестве матрицы, а T7-crRNA-F и ZLsgRNA-DNMT1-3-R использовались в качестве праймеров, и ДНК-матрица, необходимая для транскрипции in vitro, была амплифицирована с помощью ПЦР. Затем в продукт ПЦР был добавлен DpnI (1 мкл DpnI (10 ед/мкл) на 50 мкл системы ПЦР), инкубирован в водяной бане при 37°C в течение 30 минут. Плазмидная ДНК-матрица была дигерирована, и для восстановления продукта ПЦР из геля использовался набор (Promega) с колонкой. Восстановленный продукт ПЦР использовался в качестве матрицы, а одиночная направляющая РНК (sgRNA-DNMT1-3) была синтезирована с помощью набора для транскрипции T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). Реакция протекала в ночное время (12–16 часов) при температуре 37 °C.Then the plasmid pUC18-sgRNA-DNMT1-3 was used as a template, and T7-crRNA-F and ZLsgRNA-DNMT1-3-R were used as primers, and the DNA template required for in vitro transcription was amplified by PCR. DpnI was then added to the PCR product (1 μl DpnI (10 U/μl) per 50 μl PCR system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The plasmid DNA template was digested and a (Promega) column kit was used to recover the PCR product from the gel. The reconstituted PCR product was used as a template and a single guide RNA (sgRNA-DNMT1-3) was synthesized using the T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). The reaction proceeded at night (12–16 h) at a temperature of 37°C.
И наконец, DNase I был добавлен в систему транскрипции (2 мкл DNase I (5 ед/мкл) на 50 мкл системы транскрипции), инкубирован на водяной бане при 37°C в течение 30 минут. Плазмидная ДНК была удалена, и для очистки РНК использовался набор для очистки и выделения РНК. Затем NanoDrop 2000C использовался для количественного определения, и продукт был помещен в холодильник на хранение при -80°C для дальнейшего использования.Finally, DNase I was added to the transcription system (2 μl DNase I (5 U/μl) per 50 μl transcription system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. Plasmid DNA was removed and an RNA purification and isolation kit was used to purify the RNA. The NanoDrop 2000C was then used for quantitation and the product was placed in a refrigerator for storage at -80°C for later use.
2. Приготовление ДНК-мишени2. Preparation of target DNA
Для ДНК-мишени первой ситуацией было добавление белка Cas12b в реакционную систему напрямую, без амплификации. Описание способа приведено ниже:For the target DNA, the first situation was the addition of the Cas12b protein to the reaction system directly, without amplification. The description of the method is given below:
(1) Если ДНК-мишень была одноцепочечной, олигонуклеотид длиной 50 п.о. (DNMT1-3) синтезировался напрямую, чтобы использоваться в качестве ДНК-мишени, которая содержит 20 п.о. последовательность-мишень (DNMT1-3), распознаваемую одиночной направляющей РНК.(1) If the target DNA was single stranded, the 50 bp oligonucleotide (DNMT1-3) was synthesized directly to be used as a target DNA, which contains 20 bp. a target sequence (DNMT1-3) recognized by a single guide RNA.
(2) Если ДНК-мишень была двухцепочечной, напрямую синтезировались два комплементарных олигонуклеотида длиной 50 п. о. (DNMT1-3(TTC PAM)-F; DNMT1-3(TTC PAM)-R), которые содержат 20 п.о. последовательность-мишень (DNMT1-3), распознаваемую одиночной направляющей РНК. Два олигонуклеотида были отожжены, и, таким образом, была получена двухцепочечная ДНК-мишень. Конкретнее, спаренные олигонуклеотиды (2 мкМ) были отожжены в буфере 1×ПЦР (Transgen Biotech) общим объемом 20 мкл. После этого была выполнена процедура отжига: сначала была проведена денатурация при 95°C в течение 5 минут, затем охлаждение с 95 до 20°C со скоростью охлаждения 1°C в минуту, с использованием термоциклера.(2) If the target DNA was double stranded, two complementary 50 bp oligonucleotides were directly synthesized. (DNMT1-3(TTC PAM)-F; DNMT1-3(TTC PAM)-R), which contain 20 p. a target sequence (DNMT1-3) recognized by a single guide RNA. Two oligonucleotides were annealed and thus a double-stranded DNA target was obtained. More specifically, paired oligonucleotides (2 μM) were annealed in 1×PCR buffer (Transgen Biotech) in a total volume of 20 μl. After that, an annealing procedure was performed: first, denaturation was carried out at 95°C for 5 minutes, then cooling from 95 to 20°C at a cooling rate of 1°C per minute, using a thermal cycler.
(3) Одноцепочечная или двухцепочечная ДНК-мишень была разбавлена до 2 мкM, 0,2 μM, 0,02 мкM, 0,002 мкM и 0,0002 мкM для использования.(3) Single-stranded or double-stranded DNA target was diluted to 2 μM, 0.2 μM, 0.02 μM, 0.002 μM and 0.0002 μM for use.
Вторая ситуация заключалась в том, что фрагмент, содержащий последовательность-мишень (DNMT1-3), вводился в плазмидный вектор и амплифицировался путем LAMP-реакции.The second situation was that the fragment containing the target sequence (DNMT1-3) was introduced into a plasmid vector and amplified by the LAMP reaction.
(1) Набор для клонирования pEasy-Blunt Zero Cloning Kit от компании Transgen использовался для введения фрагмента, содержащего последовательность-мишень (DNMT1-3), в клонирующий вектор pEasy-Blunt Zero Cloning Vector, и после проверки секвенирования был получен правильный клон.(1) The pEasy-Blunt Zero Cloning Kit from Transgen was used to introduce the fragment containing the target sequence (DNMT1-3) into the pEasy-Blunt Zero Cloning Vector, and the correct clone was obtained after sequencing verification.
(2) Реакция LAMP-амплификации(2) LAMP amplification reaction
Вышеуказанная плазмида использовалась в качестве матрицы для выполнения LAMP-амплификации. Матрица добавлялась соответственно при 0,1 нМ, 0,1 нМ и концентрации с 10-кратным разведением до 10-11 нМ. Общий объем каждой реакционной системы составил 25 мкл. 1,6 мкМ LAMP-DNM-FIP и LAMP-DNM-BIP, 0,2 мкМ LAMP-DNM-F3 и LAMP-DNM-B3, и 0,4 мкМ LAMP-DNM-LoopF и LAMP-DNM-LoopB использовались в качестве праймеров. Для проведения LAMP-реакции использовался набор WarmStart® LAMP Kit (NEB). LAMP-реакция протекала при 65°C в течение 30 минут. После завершения LAMP-реакции продукт инактивировался при 85°C в течение 10 минут, а затем напрямую использовался в реакции Cas12b.The above plasmid was used as a template for performing LAMP amplification. The matrix was added at 0.1 nM, 0.1 nM, and 10-fold dilution concentrations to 10 -11 nM, respectively. The total volume of each reaction system was 25 μl. 1.6 µM LAMP-DNM-FIP and LAMP-DNM-BIP, 0.2 µM LAMP-DNM-F3 and LAMP-DNM-B3, and 0.4 µM LAMP-DNM-LoopF and LAMP-DNM-LoopB were used in as primers. The WarmStart® LAMP Kit (NEB) was used for the LAMP reaction. The LAMP reaction proceeded at 65°C for 30 minutes. After completion of the LAMP reaction, the product was inactivated at 85°C for 10 minutes and then directly used in the Cas12b reaction.
3. Реакция Cas12b3. Cas12b reaction
(1) Отжиг одиночной направляющей РНК: одиночная направляющая РНК была разбавлена до подходящей концентрации (5 мкМ) и отожжена в приборе для ПЦР. Процедура отжига: денатурация при 75°C в течение 5 минут, затем охлаждение с 75 до 20°C со скоростью охлаждения 1°C в минуту.(1) Single guide RNA annealing: The single guide RNA was diluted to an appropriate concentration (5 μM) and annealed in a PCR instrument. Annealing procedure: denaturation at 75°C for 5 minutes, then cooling from 75 to 20°C at a cooling rate of 1°C per minute.
(2) Инкубация одиночной направляющей РНК с Cas12b: Отожженная одиночная направляющая РНК была инкубирована с Cas12b в эквимолярной концентрации и помещена при 30°C на 20–30 минут.(2) Incubation of single guide RNA with Cas12b: The annealed single guide RNA was incubated with Cas12b at an equimolar concentration and placed at 30°C for 20–30 minutes.
(3) Реакция Cas12b: В 20 мкл реакционную систему были добавлены смесь одиночной направляющей РНК и Cas12b, инкубированная на этапе (2) (окончательная концентрация обоих компонентов составляла 250 нМ), 1 мкл ДНК-мишени или 1 мкл LAMP-продукта, флуоресцентный зонд (HEX-N12-BHQ1 с окончательной концентрацией 500 нМ) и 2 мкл буфера 3.1 10×NEB и 0,5 мкл ингибитора РНКаз (40 ед/мкл). После смешивания реакция протекала при 48°C в течение 30 минут. После этого она была инактивирована путем нагрева при 98°C в течение 5 минут.(3) Cas12b Reaction: In 20 µl of the reaction system, the mixture of single guide RNA and Cas12b incubated in step (2) (final concentration of both components was 250 nM), 1 µl of target DNA or 1 µl of LAMP product, fluorescent probe (HEX-N12-BHQ1 with a final concentration of 500 nM) and 2 µl of buffer 3.1 10×NEB and 0.5 µl of RNase inhibitor (40 U/µl). After mixing, the reaction proceeded at 48°C for 30 minutes. After that, it was inactivated by heating at 98°C for 5 minutes.
4. Обнаружение обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b с использованием флуоресцентного микропланшетного ридера.4. Detection of the bypass cleavage activity of single-stranded DNA of the Cas12b protein using a fluorescent microplate reader.
20 мкл инактивированного реакционного раствора было добавлено в 96-луночный планшет, и проведена детекция с помощью микропланшетного ридера (свет возбуждения 535 нм, свет излучения 556 нм).20 μl of the inactivated reaction solution was added to a 96-well plate and detected using a microplate reader (535 nm excitation light, 556 nm emission light).
На фиг. 5 видно, что Cas12b может обнаруживать одноцепочечную или двухцепочечную ДНК при концентрации 1 нМ. В сочетании с LAMP-амплификацией Cas12b (т.e. способ HOLMES v2.0) может обнаруживать ДНК при концентрации 10-8нМ (фиг. 6).In FIG. 5 shows that Cas12b can detect single or double stranded DNA at a concentration of 1 nM. In combination with LAMP amplification of Cas12b (ie HOLMES v2.0 method) can detect DNA at 10 -8 nM (FIG. 6).
Пример 3 Обнаружение мишени одноосновной мутации с помощью белка Cas12bExample 3 Target Single Base Mutation Detection Using Cas12b Protein
Одноцепочечная ДНК или двухцепочечная ДНК использовалась в качестве последовательности-мишени для проверки изменения флуоресцентного сигнала транс-расщепления белком Cas12b при наличии одноосновной мутации в ДНК-мишени, выявляя таким образом одноосновные мутации.Single-stranded DNA or double-stranded DNA was used as a target sequence to test for a change in the fluorescent trans- cleavage signal of the Cas12b protein in the presence of a single-base mutation in the target DNA, thus detecting single-base mutations.
1. Приготовление направляющей РНК (одиночной направляющей РНК)1. Preparation of guide RNA (single guide RNA)
Плазмида pUC18-sgRNA-DNMT1-3 использовалась в качестве матрицы, T7-crRNA-F использовался в качестве прямого праймера, а олигонуклеотиды, содержащие направляющие последовательности, комплементарные различным мишеням, использовались в качестве обратных праймеров. ДНК-матрица, необходимая для транскрипции in vitro, была амплифицирована ПЦР. Затем в продукт ПЦР был добавлен DpnI (1 мкл DpnI (10 ед/мкл) на 50 мкл системы ПЦР), инкубирован на водяной бане при 37°C в течение 30 минут. Плазмидная ДНК-матрица была дигерирована, и для восстановления продукта ПЦР из геля использовался набор (Promega) с колонкой. Восстановленный продукт ПЦР использовался в качестве матрицы, а полноразмерная одиночная направляющая РНК (с длиной направляющей последовательности 20 нт) или усеченная одиночная направляющая РНК (с длиной направляющей последовательности менее 20 нт) была синтезирована с помощью набора для транскрипции T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). Реакция протекала в ночное время (12–16 часов) при температуре 37°C.Plasmid pUC18-sgRNA-DNMT1-3 was used as a template, T7-crRNA-F was used as a forward primer, and oligonucleotides containing guide sequences complementary to different targets were used as reverse primers. The template DNA required for in vitro transcription was amplified by PCR. DpnI was then added to the PCR product (1 μl DpnI (10 U/μl) per 50 μl PCR system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The plasmid DNA template was digested and a (Promega) column kit was used to recover the PCR product from the gel. The reconstituted PCR product was used as a template, and full-length single guide RNA (with a guide sequence of 20 nt) or truncated single guide RNA (with a guide sequence of less than 20 nt) was synthesized using the T7 High Yield Transcription Kit (Thermo) . The reaction proceeded at night (12–16 h) at a temperature of 37°C.
Затем DNase I был добавлен в систему транскрипции (2 мкл DNase I (5 ед/мкл) на 50 мкл системы транскрипции), инкубирован на водяной бане при 37 °C в течение 30 минут. ДНК-матрица была удалена, и для очистки РНК использовался набор для очистки и выделения РНК. Затем NanoDrop 2000C использовался для количественного определения, и продукт был помещен в холодильник на хранение при -80°C для дальнейшего использования.DNase I was then added to the transcription system (2 µl DNase I (5 U/µl) per 50 µl transcription system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The template DNA was removed and an RNA purification and isolation kit was used to purify the RNA. The NanoDrop 2000C was then used for quantitation and the product was placed in a refrigerator for storage at -80°C for later use.
2. Приготовление ДНК-мишени2. Preparation of target DNA
(1) Если ДНК-мишень была одноцепочечной, олигонуклеотид длиной 50 п.о. синтезировался напрямую, чтобы использоваться в качестве ДНК-мишени, которая содержит последовательность-мишень, распознаваемую одиночной направляющей РНК.(1) If the target DNA was single stranded, the 50 bp oligonucleotide synthesized directly to be used as a target DNA that contains a target sequence recognized by a single guide RNA.
(2) Если ДНК-мишень была двухцепочечной, напрямую синтезировались два комплементарных олигонуклеотида длиной 50 п.о., которые содержат последовательность-мишень, распознаваемую одиночной направляющей РНК. Два олигонуклеотида были отожжены, и, таким образом, была получена двухцепочечная ДНК-мишень. Конкретнее, спаренные олигонуклеотиды (1 мкМ) были отожжены в буфере 1×ПЦР (Transgen Biotech) общим объемом 20 мкл. После этого была выполнена процедура отжига: сначала была проведена денатурация при 95°C в течение 5 минут, затем охлаждение с 95 до 20°C со скоростью охлаждения 1°C в минуту, с использованием термоциклера.(2) If the target DNA was double-stranded, two complementary 50 bp oligonucleotides were directly synthesized that contain the target sequence recognized by the single guide RNA. Two oligonucleotides were annealed and thus a double-stranded DNA target was obtained. More specifically, paired oligonucleotides (1 μM) were annealed in 1×PCR buffer (Transgen Biotech) in a total volume of 20 μl. After that, an annealing procedure was performed: first, denaturation was carried out at 95°C for 5 minutes, then cooling from 95 to 20°C at a cooling rate of 1°C per minute, using a thermal cycler.
3. Реакция Cas12b3. Cas12b reaction
(1) Отжиг одиночной направляющей РНК: одиночная направляющая РНК была разбавлена до подходящей концентрации (5 мкМ) и отожжена в приборе для ПЦР. Процедура отжига: денатурация при 75°C в течение 5 минут, затем охлаждение с 75 до 20°C со скоростью охлаждения 1°C в минуту.(1) Single guide RNA annealing: The single guide RNA was diluted to an appropriate concentration (5 μM) and annealed in a PCR instrument. Annealing procedure: denaturation at 75°C for 5 minutes, then cooling from 75 to 20°C at a cooling rate of 1°C per minute.
(2) Инкубация одиночной направляющей РНК с Cas12b: Отожженная одиночная направляющая РНК была инкубирована с Cas12b в эквимолярной концентрации и помещена при 30°C на 20–30 минут.(2) Incubation of single guide RNA with Cas12b: The annealed single guide RNA was incubated with Cas12b at an equimolar concentration and placed at 30°C for 20–30 minutes.
(3) Реакция Cas12b: В 20 мкл реакционную систему были добавлены смесь одиночной направляющей РНК и Cas12b, инкубированная на этапе (2) (окончательная концентрация обоих компонентов составляла 250 нМ), ДНК-мишень (с окончательной концентрацией 50 нМ), флуоресцентный зонд и зонд гашения (HEX-N12-BHQ1 с окончательной концентрацией 500 нМ) и 2 мкл буфера 3.1 10×NEB и 0,5 мкл ингибитора РНКаз (40 ед/мкл). После смешивания реакция протекала при 48°C в течение 30 минут. После этого она была инактивирована путем нагрева при 98 °C в течение 5 минут.(3) Cas12b Reaction: To a 20 μl reaction system, the mixture of single guide RNA and Cas12b incubated in step (2) (final concentration of both components was 250 nM), target DNA (with a final concentration of 50 nM), fluorescent probe and quench probe (HEX-N12-BHQ1 with a final concentration of 500 nM) and 2 µl of buffer 3.1 10×NEB and 0.5 µl of RNase inhibitor (40 U/µl). After mixing, the reaction proceeded at 48°C for 30 minutes. After that, it was inactivated by heating at 98°C for 5 minutes.
4. Обнаружение обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b с использованием флуоресцентного микропланшетного ридера.4. Detection of the bypass cleavage activity of single-stranded DNA of the Cas12b protein using a fluorescent microplate reader.
20 мкл инактивированного реакционного раствора было добавлено в 96-луночный планшет, и затем проведена детекция с помощью микропланшетного ридера (свет возбуждения 535 нм, свет излучения 556 нм).20 µl of the inactivated reaction solution was added to a 96-well plate, and then detected using a microplate reader (535 nm excitation light, 556 nm emission light).
Прежде всего, как показано на фиг. 7, как в случае с последовательностью-мишенью DNMT1-3, так и в случае с одноцепочечной ДНК-мишенью, когда направляющая последовательность одиночной направляющей РНК составляла 20 нт, воздействие мутаций оснований в положениях 1–12 на флуоресцентный сигнал, создаваемый транс-расщеплением, было незначительным. Когда длина направляющей последовательности одиночной направляющей РНК составляла 14 или 15 нт, значения флуоресценции, включая контроль, были очень низкими. Когда длина направляющей последовательности одиночной направляющей РНК составляла 16 нт, после мутации положений 10–12 значение флуоресценции значительно снизилось.First of all, as shown in FIG. 7, for both the DNMT1-3 target sequence and the single-stranded DNA target, when the single-guide RNA guide sequence was 20 nt, the effect of base mutations at positions 1-12 on the fluorescent signal produced by trans- cleavage is was insignificant. When the guide length of the single guide RNA was 14 or 15 nt, the fluorescence values, including the control, were very low. When the length of the guide sequence of a single guide RNA was 16 nt, after the mutation of positions 10–12, the fluorescence value decreased significantly.
В ходе дальнейшего исследования было установлено, что, как показано на фиг. 8, мутация основания положений 10–16 оказывала очевидное воздействие на значение флуоресценции, особенно учитывая, что значение флуоресценции было почти необнаруживаемым после мутации положений 10–14. Затем различные положения одноцепочечной ДНК-мишени мутировали в различные типы оснований, и это не оказывало существенного воздействия на значение флуоресценции. При этом только мутация в G положения 9 значительно изменила значение флуоресценции (фиг. 9).Upon further investigation, it was found that, as shown in FIG. 8, mutation of the base of positions 10-16 had an obvious effect on the fluorescence value, especially considering that the fluorescence value was almost undetectable after the mutation of positions 10-14. Then, different positions of the single-stranded target DNA were mutated into different types of bases, and this did not significantly affect the fluorescence value. However, only a mutation in the G position 9 significantly changed the fluorescence value (Fig. 9).
Затем авторы настоящего изобретения также протестировали три другие последовательности-мишени. Хотя у различных последовательностей были различные изменения флуоресценции в результате мутации определенного сайта, положение, приводящее к значительному изменению, по-прежнему могло быть обнаружено для каждой последовательности среди положений 8–16, например, положений 8, 10, 11 и 12 в rs5082, положения 11 в rs1467558, положений 8–15 в rs2952768 (фиг. 10).Then the present inventors also tested three other target sequences. Although different sequences had different fluorescence changes as a result of mutation of a specific site, the position resulting in a significant change could still be found for each sequence among positions 8-16, for example, positions 8, 10, 11 and 12 in rs5082, positions 11 in rs1467558, positions 8–15 in rs2952768 (Fig. 10).
В случае с двухцепочечной ДНК-мишенью на фиг. 11 видно, что флуоресцентный сигнал, создаваемый транс-расщеплением, обусловленным воздействием одноосновной мутации, отличается от флуоресцентного сигнала одноцепочечной ДНК. При использовании последовательности-мишени DNMT1-3 в качестве примера одиночная направляющая РНК с длиной направляющей последовательности 18–20 была чувствительна к мутациям оснований в положениях 10–16. Кроме того, в данном примере несколько видов одиночной направляющей РНК наиболее чувствительны к положениям 10 и 16.In the case of the double-stranded DNA target in FIG. 11 shows that the fluorescent signal produced by the trans cleavage due to single base mutation exposure differs from the fluorescent signal of single stranded DNA. Using the target sequence DNMT1-3 as an example, a single guide RNA with a guide sequence length of 18–20 was susceptible to base mutations at positions 10–16. In addition, in this example, several types of single guide RNA are most sensitive to positions 10 and 16.
Одноступенчатая реакция LAMP и обнаружение белком Cas12b были осуществлены при 50°C, 55°C, 60°C и 65°C (фиг. 12).A one-step LAMP reaction and Cas12b protein detection were performed at 50°C, 55°C, 60°C and 65°C (FIG. 12).
Пример 4 Example 4
Обнаружение кишечной палочки coli detection E. coliE. coli и других микроорганизмов в природных водах and other microorganisms in natural waters
Ген E. coli gyrB был выбран в качестве мишени обнаружения для косвенного обнаружения E. coli и других микроорганизмов в водоеме и определения предела обнаружения.The E. coli gyrB gene was chosen as a detection target for indirect detection of E. coli and other microorganisms in a water body and determination of the detection limit.
1. Приготовление направляющей РНК (одиночной направляющей РНК)1. Preparation of guide RNA (single guide RNA)
Плазмида pUC18-sgRNA-DNMT1-3 использовалась в качестве матрицы, а T7-crRNA-F использовался в качестве прямого праймера, а ZL-gyrB-crRNA2-R использовался в качестве обратного праймера. ДНК-матрица, необходимая для транскрипции in vitro, была амплифицирована ПЦР. Затем в продукт ПЦР был добавлен DpnI (1 мкл DpnI (10 ед/мкл) на 50 мкл системы ПЦР), инкубирован на водяной бане при 37 °C в течение 30 минут. Плазмидная ДНК-матрица была дигерирована, и для восстановления продукта ПЦР из геля использовался набор (Promega) с колонкой. Восстановленный продукт ПЦР использовался в качестве матрицы, а одиночная направляющая РНК была синтезирована с помощью набора для транскрипции T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). Реакция протекала в ночное время (12–16 часов) при температуре 37°C.Plasmid pUC18-sgRNA-DNMT1-3 was used as template and T7-crRNA-F was used as forward primer and ZL-gyrB-crRNA2-R was used as reverse primer. The template DNA required for in vitro transcription was amplified by PCR. DpnI was then added to the PCR product (1 µl DpnI (10 U/µl) per 50 µl PCR system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The plasmid DNA template was digested and a (Promega) column kit was used to recover the PCR product from the gel. The reconstituted PCR product was used as a template and a single guide RNA was synthesized using the T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). The reaction proceeded at night (12–16 h) at a temperature of 37°C.
Затем DNase I был добавлен в систему транскрипции (2 мкл DNase I (5 ед/мкл) на 50 мкл системы транскрипции), инкубирован на водяной бане при 37°C в течение 30 минут. ДНК-матрица была удалена, и для очистки РНК использовался набор для очистки и выделения РНК. Затем NanoDrop 2000C использовался для количественного определения, и продукт был помещен в холодильник на хранение при -80°C для дальнейшего использования.Then DNase I was added to the transcription system (2 μl DNase I (5 U/μl) per 50 μl transcription system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The template DNA was removed and an RNA purification and isolation kit was used to purify the RNA. The NanoDrop 2000C was then used for quantitation and the product was placed in a refrigerator for storage at -80°C for later use.
2. Реакция LAMP-амплификации2. LAMP amplification reaction
После культивирования E. coli MG1655 до OD600 1,0 часть бактериального раствора была подвергнута температурному воздействию в 100°C в течение 15 минут. После чего была проведена реакция LAMP-амплификации. В матрицу добавлялся бактериальный раствор различных концентраций, при этом разбавленные растворы имели оптическую плотность OD600 от 0, 5×10-3, 5×10-4 до 5×10-9 соответственно.After culturing E. coli MG1655 to OD 600 1.0, a portion of the bacterial solution was subjected to a temperature of 100° C. for 15 minutes. After that, the LAMP amplification reaction was carried out. A bacterial solution of various concentrations was added to the matrix, while the diluted solutions had an optical density OD 600 from 0.5×10 -3 , 5×10 -4 to 5×10 -9 , respectively.
После теста на покрытие OD600 5×10-3 содержала около 7000 бактерий. Общий объем каждой реакционной системы составил 25 мкл. 1,6 мкМ LAMP-gyrB-FIP и LAMP-gyrB-BIP, 0,2 мкМ LAMP-gyrB-F3 и LAMP-gyrB-B3, и 0,4 мкМ LAMP-gyrB-LoopF и LAMP-gyrB-LoopB использовались в качестве праймеров. Для проведения LAMP-реакции использовался набор WarmStart® LAMP Kit (NEB). LAMP-реакция протекала при 65°C в течение 30 минут. После завершения LAMP-реакции продукт инактивировался при 85°C в течение 10 минут, а затем напрямую использовался в реакции Cas12b.After the coating test, OD 600 5×10 -3 contained about 7000 bacteria. The total volume of each reaction system was 25 μl. 1.6 µM LAMP-gyrB-FIP and LAMP-gyrB-BIP, 0.2 µM LAMP-gyrB-F3 and LAMP-gyrB-B3, and 0.4 µM LAMP-gyrB-LoopF and LAMP-gyrB-LoopB were used in as primers. The WarmStart® LAMP Kit (NEB) was used for the LAMP reaction. The LAMP reaction proceeded at 65°C for 30 minutes. After completion of the LAMP reaction, the product was inactivated at 85°C for 10 minutes and then directly used in the Cas12b reaction.
3. Реакция Cas12b3. Cas12b reaction
(1) Отжиг одиночной направляющей РНК: одиночная направляющая РНК была разбавлена до подходящей концентрации (5 мкМ) и отожжена в приборе для ПЦР. Процедура отжига: денатурация при 75°C в течение 5 минут, затем охлаждение с 75 до 20°C со скоростью охлаждения 1°C в минуту.(1) Single guide RNA annealing: The single guide RNA was diluted to an appropriate concentration (5 μM) and annealed in a PCR instrument. Annealing procedure: denaturation at 75°C for 5 minutes, then cooling from 75 to 20°C at a cooling rate of 1°C per minute.
(2) Инкубация одиночной направляющей РНК с Cas12b: Отожженная одиночная направляющая РНК была инкубирована с Cas12b в эквимолярной концентрации и помещена при 30°C на 20–30 минут.(2) Incubation of single guide RNA with Cas12b: The annealed single guide RNA was incubated with Cas12b at an equimolar concentration and placed at 30°C for 20–30 minutes.
(3) Реакция Cas12b: В 20 мкл реакционную систему были добавлены смесь одиночной направляющей РНК и Cas12b, инкубированная на этапе (2) (окончательная концентрация обоих компонентов составляла 250 нМ), 1 мкл LAMP-продукта, флуоресцентный зонд (HEX-N12-BHQ1 с окончательной концентрацией 500 нМ) и 2 мкл буфера 3.1 10×NEB и 0,5 мкл ингибитора РНКаз (40 ед/мкл). После смешивания реакция протекала при 48°C в течение 30 минут. После этого она была инактивирована путем нагрева при 98°C в течение 5 минут.(3) Cas12b Reaction: To the 20 µl reaction system, the mixture of single guide RNA and Cas12b incubated in step (2) (the final concentration of both components was 250 nM), 1 µl of LAMP product, fluorescent probe (HEX-N12-BHQ1 with a final concentration of 500 nM) and 2 µl of buffer 3.1 10×NEB and 0.5 µl of RNase inhibitor (40 U/µl). After mixing, the reaction proceeded at 48°C for 30 minutes. After that, it was inactivated by heating at 98°C for 5 minutes.
4. Обнаружение обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b с использованием флуоресцентного микропланшетного ридера.4. Detection of the bypass cleavage activity of single-stranded DNA of the Cas12b protein using a fluorescent microplate reader.
20 мкл инактивированного реакционного раствора было добавлено в 96-луночный планшет, и проведена детекция с помощью микропланшетного ридера (свет возбуждения 535 нм, свет излучения 556 нм).20 μl of the inactivated reaction solution was added to a 96-well plate and detected using a microplate reader (535 nm excitation light, 556 nm emission light).
Как показано на фиг. 13, чувствительность обнаружения белком Cas12b в сочетании с LAMP-амплификацией (т. e. способ HOLMES v2.0) может достигать уровня обнаружения очень немногих E. coli (после теста на покрытие OD600=5×10-6 содержала около 7 E. coli).As shown in FIG. 13, the detection sensitivity of the Cas12b protein in combination with LAMP amplification (i.e., HOLMES v2.0 method) can reach the level of detection of very few E. coli (after coating test, OD 600 = 5×10 -6 contained about 7 E. coli ).
Пример 5 Тест на определение пола по слюнеExample 5 Saliva Sex Test
В этом примере специфический генный локус определяющего пол участка Y-хромосомы был выбран в качестве тестовой мишени, а пол определялся с помощью образца источника слюны способом HOLMES v2.0.In this example, a specific gene locus of the sex-determining region of the Y chromosome was selected as a test target, and sex was determined using a saliva source sample by the HOLMES v2.0 method.
1. Приготовление направляющей РНК (одиночной направляющей РНК)1. Preparation of guide RNA (single guide RNA)
Плазмида pUC18-sgRNA-DNMT1-3 использовалась в качестве матрицы, а T7-crRNA-F использовался в качестве прямого праймера, а ZL-sry-crRNA3-R и ZLsgRNA-DNMT1-3-R использовались в качестве обратных праймеров. Две ДНК-матрицы, необходимые для транскрипции in vitro, были амплифицированы ПЦР соответственно. Затем в продукт ПЦР был добавлен DpnI (1 мкл DpnI (10 ед/мкл) на 50 мкл системы ПЦР), инкубирован на водяной бане при 37°C в течение 30 минут. Плазмидная ДНК-матрица была дигерирована, и для восстановления продукта ПЦР из геля использовался набор (Promega) с колонкой. Восстановленный продукт ПЦР использовался в качестве матрицы, а одиночная направляющая РНК была синтезирована с помощью набора для транскрипции T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). Реакция протекала в ночное время (12–16 часов) при температуре 37°C.Plasmid pUC18-sgRNA-DNMT1-3 was used as template and T7-crRNA-F was used as forward primer and ZL-sry-crRNA3-R and ZLsgRNA-DNMT1-3-R were used as reverse primers. The two DNA templates required for in vitro transcription were amplified by PCR, respectively. DpnI was then added to the PCR product (1 μl DpnI (10 U/μl) per 50 μl PCR system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The plasmid DNA template was digested and a (Promega) column kit was used to recover the PCR product from the gel. The reconstituted PCR product was used as a template and a single guide RNA was synthesized using the T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). The reaction proceeded at night (12–16 h) at a temperature of 37°C.
Затем DNase I был добавлен в систему транскрипции (2 мкл DNase I (5 ед/мкл) на 50 мкл системы транскрипции), инкубирован на водяной бане при 37°C в течение 30 минут. ДНК-матрица была удалена, и для очистки РНК использовался набор для очистки и выделения РНК. Затем NanoDrop 2000C использовался для количественного определения, и продукт был помещен в холодильник на хранение при -80°C для дальнейшего использования.Then DNase I was added to the transcription system (2 μl DNase I (5 U/μl) per 50 μl transcription system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The template DNA was removed and an RNA purification and isolation kit was used to purify the RNA. The NanoDrop 2000C was then used for quantitation and the product was placed in a refrigerator for storage at -80°C for later use.
2. Реакция LAMP-амплификации2. LAMP amplification reaction
Образцы мужской и женской слюны использовались в качестве матриц, и проводилась реакция LAMP-амплификации. Общий объем каждой реакционной системы составил 25 мкл. 1,6 мкМ LAMP-sry-FIP и LAMP-sry-BIP, 0,2 мкМ LAMP-sry-F3 и LAMP-sry-B3, и 0,4 мкМ LAMP-sry-LoopF и LAMP-sry-LoopB использовались в качестве праймеров. Для проведения LAMP-реакции использовался набор WarmStart® LAMP Kit (NEB). LAMP-реакция протекала при 65°C в течение 30 минут. После завершения LAMP-реакции продукт инактивировался при 85°C в течение 10 минут, а затем напрямую использовался в реакции Cas12b.Samples of male and female saliva were used as templates and a LAMP amplification reaction was carried out. The total volume of each reaction system was 25 μl. 1.6 µM LAMP-sry-FIP and LAMP-sry-BIP, 0.2 µM LAMP-sry-F3 and LAMP-sry-B3, and 0.4 µM LAMP-sry-LoopF and LAMP-sry-LoopB were used in as primers. The WarmStart® LAMP Kit (NEB) was used for the LAMP reaction. The LAMP reaction proceeded at 65°C for 30 minutes. After completion of the LAMP reaction, the product was inactivated at 85°C for 10 minutes and then directly used in the Cas12b reaction.
3. Реакция Cas12b3. Cas12b reaction
(1) Отжиг одиночной направляющей РНК: одиночная направляющая РНК была разбавлена до подходящей концентрации (5 мкМ) и отожжена в приборе для ПЦР. Процедура отжига: денатурация при 75°C в течение 5 минут, затем охлаждение с 75 до 20°C со скоростью охлаждения 1°C в минуту.(1) Single guide RNA annealing: The single guide RNA was diluted to an appropriate concentration (5 μM) and annealed in a PCR instrument. Annealing procedure: denaturation at 75°C for 5 minutes, then cooling from 75 to 20°C at a cooling rate of 1°C per minute.
(2) Инкубация одиночной направляющей РНК с Cas12b: Отожженная одиночная направляющая РНК была инкубирована с Cas12b в эквимолярной концентрации и помещена при 30°C на 20–30 минут.(2) Incubation of single guide RNA with Cas12b: The annealed single guide RNA was incubated with Cas12b at an equimolar concentration and placed at 30°C for 20–30 minutes.
(3) Реакция Cas12b: В 20 мкл реакционную систему были добавлены смесь одиночной направляющей РНК и Cas12b, инкубированная на этапе (2) (окончательная концентрация обоих компонентов составляла 250 нМ), 1 мкл LAMP-продукта, флуоресцентный зонд (HEX-N12-BHQ1 с окончательной концентрацией 500 нМ) и 2 мкл буфера 3.1 10×NEB и 0,5 мкл ингибитора РНКаз (40 ед/мкл). После смешивания реакция протекала при 48°C в течение 30 минут. После этого она была инактивирована путем нагрева при 98°C в течение 5 минут.(3) Cas12b Reaction: To the 20 µl reaction system, the mixture of single guide RNA and Cas12b incubated in step (2) (the final concentration of both components was 250 nM), 1 µl of LAMP product, fluorescent probe (HEX-N12-BHQ1 with a final concentration of 500 nM) and 2 µl of buffer 3.1 10×NEB and 0.5 µl of RNase inhibitor (40 U/µl). After mixing, the reaction proceeded at 48°C for 30 minutes. After that, it was inactivated by heating at 98°C for 5 minutes.
4. Обнаружение обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b с использованием флуоресцентного микропланшетного ридера.4. Detection of the bypass cleavage activity of single-stranded DNA of the Cas12b protein using a fluorescent microplate reader.
20 мкл инактивированного реакционного раствора было добавлено в 96-луночный планшет, и проведена детекция с помощью микропланшетного ридера (свет возбуждения 535 нм, свет излучения 556 нм).20 μl of the inactivated reaction solution was added to a 96-well plate and detected using a microplate reader (535 nm excitation light, 556 nm emission light).
Как показано на фиг. 14, белок Cas12b в сочетании с LAMP-амплификацией (т.e. способ HOLMES v2.0) может эффективно определять пол человека с помощью образцов слюны.As shown in FIG. 14, Cas12b protein combined with LAMP amplification (i.e. HOLMES v2.0 method) can effectively determine the sex of a person using saliva samples.
Пример 6 Example 6
Обнаружение SNP человекаHuman SNP detection
В этом примере обнаруживался локус человека rs5082. ДНК-мишень была приготовлена асимметричной ПЦР или изотермической LAMP-амплификацией для определения типа SNP образцов, полученных из слюны.In this example, the human rs5082 locus was detected. Target DNA was prepared by asymmetric PCR or isothermal LAMP amplification to determine the SNP type of samples obtained from saliva.
1. Приготовление направляющей РНК (одиночной направляющей РНК)1. Preparation of guide RNA (single guide RNA)
Плазмида pUC18-sgRNA-DNMT1-3 использовалась в качестве матрицы, T7-crRNA-F использовался в качестве прямого праймера, а олигонуклеотиды, содержащие направляющие последовательности различной длины, комплементарные сайту rs5082, использовались в качестве обратных праймеров. ДНК-матрица, необходимая для транскрипции in vitro, была амплифицирована ПЦР. Затем в продукт ПЦР был добавлен DpnI (1 мкл DpnI (10 ед/мкл) на 50 мкл системы ПЦР), инкубирован на водяной бане при 37°C в течение 30 минут. Плазмидная ДНК-матрица была дигерирована, и для восстановления продукта ПЦР из геля использовался набор (Promega) с колонкой. Восстановленный продукт ПЦР использовался в качестве матрицы, а усеченная одиночная направляющая РНК была синтезирована с помощью набора для транскрипции T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). Реакция протекала в ночное время (12–16 часов) при температуре 37°C. В случае ДНК-мишени, создаваемой асимметричной ПЦР, усеченная одиночная направляющая РНК с направляющей последовательностью длиной 16 нт использовалась в реакции обнаружения белком Cas12b. В случае ДНК-мишени, создаваемой LAMP-амплификацией, усеченная одиночная направляющая РНК с направляющей последовательностью длиной 18 нт использовалась в реакции обнаружения белком Cas12b.The pUC18-sgRNA-DNMT1-3 plasmid was used as a template, T7-crRNA-F was used as a forward primer, and oligonucleotides containing guide sequences of various lengths complementary to the rs5082 site were used as reverse primers. The template DNA required for in vitro transcription was amplified by PCR. DpnI was then added to the PCR product (1 μl DpnI (10 U/μl) per 50 μl PCR system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The plasmid DNA template was digested and a (Promega) column kit was used to recover the PCR product from the gel. The reconstituted PCR product was used as a template and the truncated single guide RNA was synthesized using the T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). The reaction proceeded at night (12–16 h) at a temperature of 37°C. In the case of target DNA generated by asymmetric PCR, a truncated single guide RNA with a guide sequence of 16 nt was used in the Cas12b protein detection reaction. In the case of a target DNA generated by LAMP amplification, a truncated single guide RNA with an 18 nt guide sequence was used in the Cas12b protein detection reaction.
Затем DNase I был добавлен в систему транскрипции (2 мкл DNase I (5 ед/мкл) на 50 мкл системы транскрипции), инкубирован на водяной бане при 37°C в течение 30 минут. Плазмидная ДНК-матрица была удалена, и для очистки РНК использовался набор для очистки и выделения РНК. Затем NanoDrop 2000C использовался для количественного определения, и продукт был помещен в холодильник на хранение при -80°C для дальнейшего использования.Then DNase I was added to the transcription system (2 μl DNase I (5 U/μl) per 50 μl transcription system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The plasmid DNA template was removed and an RNA purification and isolation kit was used to purify the RNA. The NanoDrop 2000C was then used for quantitation and the product was placed in a refrigerator for storage at -80°C for later use.
2. Реакция амплификации (асимметричная ПЦР или LAMP-амплификация)2. Amplification reaction (asymmetric PCR or LAMP amplification)
Реакция асимметричной ПЦР-амплификации: Геном клетки человека HEK293T использовался в качестве матрицы, а праймеры ASP-праймер, ASP-rs5082-F, ASP-rs5082-R использовались для асимметричной ПЦР-амплификации (причем традиционная ПЦР не использует ASP-праймер), а фермент KOD FX использовался для реакции амплификации.Asymmetric PCR amplification reaction: The human HEK293T cell genome was used as a template, and primers ASP primer, ASP-rs5082-F, ASP-rs5082-R were used for asymmetric PCR amplification (and traditional PCR does not use ASP primer), and the KOD FX enzyme was used for the amplification reaction.
Реакция LAMP-амплификации: Геном клетки человека HEK293T использовался в качестве матрицы для проведения реакции LAMP-амплификации. Общий объем каждой реакционной системы составил 25 мкл. 1,6 мкМ LAMP-rs5082-FIP-10PAM (LAMP-rs5082-FIP в качестве контроля) и LAMP-rs5082-BIP, 0,2 мкМ LAMP-rs5082-F3 и LAMP-rs5082-B3, и 0,4 мкМ LAMP-rs5082-LoopF и LAMP-rs5082-LoopB использовались в качестве праймеров. Для проведения LAMP-реакции использовался набор WarmStart® LAMP Kit (NEB). LAMP-реакция протекала при 65°C в течение 30 минут. После завершения LAMP-реакции продукт инактивировался при 85°C в течение 10 минут, а затем напрямую использовался в реакции Cas12b. Поскольку к последовательности праймера LAMP-rs5082-FIP-10PAM была добавлена PAM-последовательность, амплифицированная ДНК имеет PAM-последовательность.LAMP amplification reaction: The human HEK293T cell genome was used as a template for the LAMP amplification reaction. The total volume of each reaction system was 25 μl. 1.6 µM LAMP-rs5082-FIP-10PAM (LAMP-rs5082-FIP as control) and LAMP-rs5082-BIP, 0.2 µM LAMP-rs5082-F3 and LAMP-rs5082-B3, and 0.4 µM LAMP -rs5082-LoopF and LAMP-rs5082-LoopB were used as primers. The WarmStart® LAMP Kit (NEB) was used for the LAMP reaction. The LAMP reaction proceeded at 65°C for 30 minutes. After completion of the LAMP reaction, the product was inactivated at 85°C for 10 minutes and then directly used in the Cas12b reaction. Since a PAM sequence was added to the LAMP-rs5082-FIP-10PAM primer sequence, the amplified DNA has a PAM sequence.
3. Реакция Cas12b3. Cas12b reaction
(1) Отжиг одиночной направляющей РНК: одиночная направляющая РНК была разбавлена до подходящей концентрации (5 мкМ) и отожжена в приборе для ПЦР. Процедура отжига: денатурация при 75°C в течение 5 минут, затем охлаждение с 75 до 20°C со скоростью охлаждения 1°C в минуту.(1) Single guide RNA annealing: The single guide RNA was diluted to an appropriate concentration (5 μM) and annealed in a PCR instrument. Annealing procedure: denaturation at 75°C for 5 minutes, then cooling from 75 to 20°C at a cooling rate of 1°C per minute.
(2) Инкубация одиночной направляющей РНК с Cas12b: Отожженная одиночная направляющая РНК была инкубирована с Cas12b в эквимолярной концентрации и помещена при 30°C на 20–30 минут.(2) Incubation of single guide RNA with Cas12b: The annealed single guide RNA was incubated with Cas12b at an equimolar concentration and placed at 30°C for 20–30 minutes.
(3) Реакция Cas12b: В 20 мкл реакционную систему были добавлены смесь одиночной направляющей РНК и Cas12b, инкубированная на этапе (2) (окончательная концентрация обоих компонентов составила 500 нМ, а концентрация Cas12b при проведении теста с LAMP-амплификацией составила 250 нМ), 1 мкл ДНК-мишени или 1 мкл LAMP-продукта, флуоресцентный зонд (HEX-N12-BHQ1 с окончательной концентрацией 500 нМ) и 2 мкл буфера 3.1 10×NEB и 0,5 мкл ингибитора РНКаз (40 ед/мкл). После смешивания реакция протекала при 48°C в течение 60 минут. После этого она была инактивирована путем нагрева при 98°C в течение 5 минут в приборе для ПЦР.(3) Cas12b reaction: The mixture of single guide RNA and Cas12b incubated in step (2) was added to the 20 µl reaction system (the final concentration of both components was 500 nM, and the concentration of Cas12b in the LAMP amplification test was 250 nM), 1 µl target DNA or 1 µl LAMP product, fluorescent probe (HEX-N12-BHQ1 final concentration 500 nM) and 2 µl buffer 3.1 10×NEB and 0.5 µl RNase inhibitor (40 U/µl). After mixing, the reaction proceeded at 48°C for 60 minutes. Thereafter, it was inactivated by heating at 98°C for 5 minutes in a PCR instrument.
4. Обнаружение обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b с использованием флуоресцентного микропланшетного ридера.4. Detection of the bypass cleavage activity of single-stranded DNA of the Cas12b protein using a fluorescent microplate reader.
20 мкл инактивированного реакционного раствора было добавлено в 96-луночный планшет, и проведена детекция с помощью микропланшетного ридера (свет возбуждения 535 нм, свет излучения 556 нм).20 μl of the inactivated reaction solution was added to a 96-well plate and detected using a microplate reader (535 nm excitation light, 556 nm emission light).
Из фиг. 15 видно, что, поскольку возле сайта rs5082 нет PAM-последовательности, асимметричная ПЦР, которая производит одноцепочечную ДНК, может более четко распознавать SNP-сайты.From FIG. 15 shows that since there is no PAM sequence near the rs5082 site, asymmetric PCR that produces single-stranded DNA can recognize SNP sites more clearly.
При сочетании с LAMP-амплификацией, поскольку возле сайта rs5082 не было PAM-последовательности, сайт обнаружения необходимо вводить с РАМ-последовательностью для лучшего распознавания сайтов SNP (фиг. 16).When combined with LAMP amplification, since there was no PAM sequence near the rs5082 site, the detection site must be introduced with a PAM sequence for better recognition of the SNP sites (FIG. 16).
Пример 7 Example 7
Обнаружение вируса РНКRNA virus detection
В этом примере был выбран вирус JEV (вирус японского энцефалита) РНК, а способ HOLMES v2.0 использовался для того, чтобы определить, заражен ли образец вирусом, и для тестирования были выбраны сайты E453 и NS170.In this example, JEV (Japanese Encephalitis Virus) RNA was selected and the HOLMES v2.0 method was used to determine if a sample was infected with a virus, and sites E453 and NS170 were selected for testing.
1. Приготовление направляющей РНК (одиночной направляющей РНК)1. Preparation of guide RNA (single guide RNA)
Плазмида pUC18-sgRNA-DNMT1-3 использовалась в качестве матрицы, T7-crRNA-F использовался в качестве прямого праймера, а олигонуклеотиды, содержащие направляющие последовательности, комплементарные соответствующим мишеням, использовались в качестве обратных праймеров. ДНК-матрица, необходимая для транскрипции in vitro, была амплифицирована ПЦР. Затем в продукт ПЦР был добавлен DpnI (1 мкл DpnI (10 ед/мкл) на 50 мкл системы ПЦР), инкубирован на водяной бане при 37°C в течение 30 минут. Плазмидная ДНК-матрица была дигерирована, и для восстановления продукта ПЦР из геля использовался набор (Promega) с колонкой. Восстановленный продукт ПЦР использовался в качестве матрицы, а одиночная направляющая РНК была синтезирована с помощью набора для транскрипции T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). Реакция протекала в ночное время (12–16 часов) при температуре 37°C.Plasmid pUC18-sgRNA-DNMT1-3 was used as a template, T7-crRNA-F was used as a forward primer, and oligonucleotides containing guide sequences complementary to the respective targets were used as reverse primers. The template DNA required for in vitro transcription was amplified by PCR. DpnI was then added to the PCR product (1 μl DpnI (10 U/μl) per 50 μl PCR system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The plasmid DNA template was digested and a (Promega) column kit was used to recover the PCR product from the gel. The reconstituted PCR product was used as a template and a single guide RNA was synthesized using the T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). The reaction proceeded at night (12–16 h) at a temperature of 37°C.
Затем DNase I был добавлен в систему транскрипции (2 мкл DNase I (5 ед/мкл) на 50 мкл системы транскрипции), инкубирован на водяной бане при 37°C в течение 30 минут. Плазмидная ДНК-матрица была удалена, и для очистки РНК использовался набор для очистки и выделения РНК. Затем NanoDrop 2000C использовался для количественного определения, и продукт был помещен в холодильник на хранение при -80 °C для дальнейшего использования.Then DNase I was added to the transcription system (2 μl DNase I (5 U/μl) per 50 μl transcription system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The plasmid DNA template was removed and an RNA purification and isolation kit was used to purify the RNA. The NanoDrop 2000C was then used for quantitation and the product was placed in a refrigerator for storage at -80°C for later use.
2. Реакция LAMP-амплификации2. LAMP amplification reaction
Клеточная жидкость, зараженная вирусом JEV, использовалась в качестве матрицы, и была проведена реакция LAMP-амплификации. Общий объем каждой реакционной системы составил 25 мкл. 1,6 мкМ LAMP-E453-FIP и LAMP-E453-BIP, 0.2 мкМ LAMP-E453-F3 и LAMP-E453-B3, и 0,4 мкМ LAMP-E453-LoopF и LAMP-E453-LoopB (или 1,6 мкМ LAMP-NS170-FIP и LAMP-NS170-BIP, 0.2 мкМ LAMP-NS170-F3 и LAMP-NS170-B3, и 0,4 мкМ LAMP-NS170-LoopF и LAMP-NS170-LoopB) использовались в качестве праймеров. Для LAMP-амплификации использовался набор WarmStart® LAMP Kit (NEB) или ДНК-полимераза Bst 3.0 (NEB). LAMP-реакция протекала при 65°C в течение 30 минут. После завершения LAMP-реакции продукт инактивировался при 85°C в течение 10 минут, а затем напрямую использовался в реакции Cas12b.Cell fluid infected with JEV virus was used as a template, and a LAMP amplification reaction was carried out. The total volume of each reaction system was 25 μl. 1.6 µM LAMP-E453-FIP and LAMP-E453-BIP, 0.2 µM LAMP-E453-F3 and LAMP-E453-B3, and 0.4 µM LAMP-E453-LoopF and LAMP-E453-LoopB (or 1, 6 μM LAMP-NS170-FIP and LAMP-NS170-BIP, 0.2 μM LAMP-NS170-F3 and LAMP-NS170-B3, and 0.4 μM LAMP-NS170-LoopF and LAMP-NS170-LoopB) were used as primers. For LAMP amplification, the WarmStart® LAMP Kit (NEB) or Bst 3.0 DNA polymerase (NEB) was used. The LAMP reaction proceeded at 65°C for 30 minutes. After completion of the LAMP reaction, the product was inactivated at 85°C for 10 minutes and then directly used in the Cas12b reaction.
3. Реакция Cas12b3. Cas12b reaction
(1) Отжиг одиночной направляющей РНК: одиночная направляющая РНК была разбавлена до подходящей концентрации (5 мкМ) и отожжена в приборе для ПЦР. Процедура отжига: денатурация при 75°C в течение 5 минут, затем охлаждение с 75 до 20 °C со скоростью охлаждения 1°C в минуту.(1) Single guide RNA annealing: The single guide RNA was diluted to an appropriate concentration (5 μM) and annealed in a PCR instrument. Annealing procedure: denaturation at 75°C for 5 minutes, then cooling from 75 to 20°C at a cooling rate of 1°C per minute.
(2) Инкубация одиночной направляющей РНК с Cas12b: Отожженная одиночная направляющая РНК была инкубирована с Cas12b в эквимолярной концентрации и помещена при 30°C на 20–30 минут.(2) Incubation of single guide RNA with Cas12b: The annealed single guide RNA was incubated with Cas12b at an equimolar concentration and placed at 30°C for 20–30 minutes.
(3) Реакция Cas12b: В 20 мкл реакционную систему были добавлены смесь одиночной направляющей РНК и Cas12b, инкубированная на этапе (2) (окончательная концентрация обоих компонентов составляла 250 нМ), 1 мкл LAMP-продукта, флуоресцентный зонд (HEX-N12-BHQ1 с окончательной концентрацией 500 нМ) и 2 мкл буфера 3.1 10×NEB и 0,5 мкл ингибитора РНКаз (40 ед/мкл). После смешивания реакция протекала при 48°C в течение 30 минут. После этого она была инактивирована путем нагрева при 98°C в течение 5 минут в приборе для ПЦР.(3) Cas12b Reaction: To the 20 µl reaction system, the mixture of single guide RNA and Cas12b incubated in step (2) (the final concentration of both components was 250 nM), 1 µl of LAMP product, fluorescent probe (HEX-N12-BHQ1 with a final concentration of 500 nM) and 2 µl of buffer 3.1 10×NEB and 0.5 µl of RNase inhibitor (40 U/µl). After mixing, the reaction proceeded at 48°C for 30 minutes. Thereafter, it was inactivated by heating at 98°C for 5 minutes in a PCR instrument.
4. Обнаружение обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b с использованием флуоресцентного микропланшетного ридера.4. Detection of the bypass cleavage activity of single-stranded DNA of the Cas12b protein using a fluorescent microplate reader.
20 мкл инактивированного реакционного раствора было добавлено в 96-луночный планшет, и проведена детекция с помощью микропланшетного ридера (свет возбуждения 535 нм, свет излучения 556 нм).20 μl of the inactivated reaction solution was added to a 96-well plate and detected using a microplate reader (535 nm excitation light, 556 nm emission light).
Как показано на фиг. 17, белок Cas12b в сочетании с LAMP-амплификацией (т.e. способ HOLMES v2.0) может обнаруживать присутствие вируса JEV с высокой степенью чувствительности.As shown in FIG. 17, the Cas12b protein combined with LAMP amplification (i.e. HOLMES v2.0 method) can detect the presence of the JEV virus with a high degree of sensitivity.
Пример 8 Example 8
Относительное количественное определение следовой ДНК-матрицы (способ HOLMES в реальном времени)Relative quantification of trace DNA template (real-time HOLMES method)
1. Приготовление направляющей РНК (одиночной направляющей РНК)1. Preparation of guide RNA (single guide RNA)
Плазмида pUC18-sgRNA-DNMT1-3 использовалась в качестве матрицы, T7-crRNA-F использовался в качестве прямого праймера, а олигонуклеотиды, содержащие направляющие последовательности, комплементарные мишеням, использовались в качестве обратных праймеров. ДНК-матрица, необходимая для транскрипции in vitro, была амплифицирована ПЦР. Затем в продукт ПЦР был добавлен DpnI (1 мкл DpnI (10 ед/мкл) на 50 мкл системы ПЦР), инкубирован на водяной бане при 37°C в течение 30 минут. Плазмидная ДНК-матрица была дигерирована, и для восстановления продукта ПЦР из геля использовался набор (Promega) с колонкой. Восстановленный продукт ПЦР использовался в качестве матрицы, а одиночная направляющая РНК была синтезирована с помощью набора для транскрипции T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). Реакция протекала в ночное время (12–16 часов) при температуре 37°C.Plasmid pUC18-sgRNA-DNMT1-3 was used as a template, T7-crRNA-F was used as a forward primer, and oligonucleotides containing guide sequences complementary to the targets were used as reverse primers. The template DNA required for in vitro transcription was amplified by PCR. DpnI was then added to the PCR product (1 μl DpnI (10 U/μl) per 50 μl PCR system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The plasmid DNA template was digested and a (Promega) column kit was used to recover the PCR product from the gel. The reconstituted PCR product was used as a template and a single guide RNA was synthesized using the T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). The reaction proceeded at night (12–16 h) at a temperature of 37°C.
Затем DNase I был добавлен в систему транскрипции (2 мкл DNase I (5 ед/мкл) на 50 мкл системы транскрипции), инкубирован на водяной бане при 37 °C в течение 30 минут. Плазмидная ДНК-матрица была удалена, и для очистки РНК использовался набор для очистки и выделения РНК. Затем NanoDrop 2000C использовался для количественного определения, и продукт был помещен в холодильник на хранение при -80°C для дальнейшего использования.DNase I was then added to the transcription system (2 µl DNase I (5 U/µl) per 50 µl transcription system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The plasmid DNA template was removed and an RNA purification and isolation kit was used to purify the RNA. The NanoDrop 2000C was then used for quantitation and the product was placed in a refrigerator for storage at -80°C for later use.
2. Одноступенчатая реакция LAMP-амплификации-флуоресцентного детектирования (с использованием прибора для ПЦР в реальном времени)2. One-step LAMP-amplification-fluorescence detection reaction (using a real-time PCR instrument)
Плазмиды DNMT1-3 различных концентраций использовались в качестве матриц для проведения реакции LAMP-амплификации. Общий объем каждой реакционной системы составил 20 мкл. 1,6 мкМ LAMP-DNM-FIP и LAMP-DNM-BIP, 0,2 мкМ LAMP-DNM-F3 и LAMP-DNM-B3, и 0,4 мкМ LAMP-DNM-LoopF и LAMP-DNM-LoopB использовались в качестве праймеров. Для проведения LAMP-реакции использовался набор WarmStart® LAMP Kit (NEB). Были добавлены смесь одиночной направляющей РНК и Cas12b (окончательная концентрация обоих компонентов составляла 500 нМ), флуоресцентный зонд (FAM-N12-Eclipse с окончательной концентрацией 500 нМ) и 0,5 мкл ингибитора РНКаз (40 ед/мкл). После смешивания в флуорометре выполнялось флуоресцентное детектирование, и реакция протекала при 55°C в течение 120 минут.Plasmids DNMT1-3 of various concentrations were used as templates for the LAMP amplification reaction. The total volume of each reaction system was 20 μl. 1.6 µM LAMP-DNM-FIP and LAMP-DNM-BIP, 0.2 µM LAMP-DNM-F3 and LAMP-DNM-B3, and 0.4 µM LAMP-DNM-LoopF and LAMP-DNM-LoopB were used in as primers. The WarmStart® LAMP Kit (NEB) was used for the LAMP reaction. A mixture of single guide RNA and Cas12b (final concentration of both components was 500 nM), a fluorescent probe (FAM-N12-Eclipse with a final concentration of 500 nM) and 0.5 μl of RNase inhibitor (40 U/μl) were added. After mixing in a fluorometer, fluorescence detection was performed and the reaction proceeded at 55° C. for 120 minutes.
3. Анализ результатов3. Analysis of results
На фиг. 18 показаны значения измерения флуоресценции ДНК-мишени в реальном времени при различных концентрациях.In FIG. 18 shows real-time target DNA fluorescence measurements at various concentrations.
Был получен примерный линейный тренд, с использованием момента времени, когда значение флуоресценции достигает 600,000 как ось y, и с использованием абсолютного значения концентрации lg как ось х.An approximate linear trend was obtained, using the time when the fluorescence value reaches 600,000 as the y-axis, and using the absolute value of the lg concentration as the x-axis.
Вышеуказанные результаты показывают, что способ по настоящему изобретению позволяет точно определять 10-1–10-6 нМ ДНК в течение 45 минут.The above results show that the method of the present invention can accurately detect 10 -1 -10 -6 nM DNA within 45 minutes.
Пример 9 Example 9
Абсолютное количественное определение следовой ДНК-матрицы (цифровой способ HOLMES)Absolute quantitation of trace DNA template (HOLMES digital method)
В данном примере способ HOLMES был совмещен с цифровой ПЦР на чипах для абсолютного количественного определения при одной температуре реакции.In this example, the HOLMES method was combined with digital PCR on chips for absolute quantitation at the same reaction temperature.
1. Приготовление направляющей РНК (одиночной направляющей РНК)1. Preparation of guide RNA (single guide RNA)
Плазмида pUC18-sgRNA-DNMT1-3 использовалась в качестве матрицы, T7-crRNA-F использовался в качестве прямого праймера, а олигонуклеотиды, содержащие направляющие последовательности различной длины, комплементарные сайту rs5082, использовались в качестве обратных праймеров. ДНК-матрица, необходимая для транскрипции in vitro, была амплифицирована ПЦР. Затем в этот продукт ПЦР был добавлен DpnI (1 мкл DpnI (10 ед/мкл) на 50 мкл системы ПЦР), инкубирован на водяной бане при 37 °C в течение 30 минут. Плазмидная ДНК-матрица была дигерирована, и для восстановления продукта ПЦР из геля использовался набор (Promega) с колонкой. Восстановленный продукт ПЦР использовался в качестве матрицы, а одиночная направляющая РНК была синтезирована с помощью набора для транскрипции T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). Реакция протекала в ночное время (12–16 часов) при температуре 37 °C.The pUC18-sgRNA-DNMT1-3 plasmid was used as a template, T7-crRNA-F was used as a forward primer, and oligonucleotides containing guide sequences of various lengths complementary to the rs5082 site were used as reverse primers. The template DNA required for in vitro transcription was amplified by PCR. DpnI was then added to this PCR product (1 µl DpnI (10 U/µl) per 50 µl PCR system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The plasmid DNA template was digested and a (Promega) column kit was used to recover the PCR product from the gel. The reconstituted PCR product was used as a template and a single guide RNA was synthesized using the T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). The reaction proceeded at night (12–16 h) at a temperature of 37°C.
Затем DNase I был добавлен в систему транскрипции (2 мкл DNase I (5 ед/мкл) на 50 мкл системы транскрипции), инкубирован на водяной бане при 37°C в течение 30 минут. Плазмидная ДНК-матрица была удалена, и для очистки РНК использовался набор для очистки и выделения РНК. Затем NanoDrop 2000C использовался для количественного определения, и продукт был помещен в холодильник на хранение при -80°C для дальнейшего использования.Then DNase I was added to the transcription system (2 μl DNase I (5 U/μl) per 50 μl transcription system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The plasmid DNA template was removed and an RNA purification and isolation kit was used to purify the RNA. The NanoDrop 2000C was then used for quantitation and the product was placed in a refrigerator for storage at -80°C for later use.
2. Одноступенчатая реакция LAMP-амплификации-флуоресцентного детектирования (с использованием прибора JN Medsys для цифровой капельной ПЦР (ddPCR))2. One-Step LAMP Amplification-Fluorescence Detection Reaction (Using JN Medsys Digital Drop PCR (ddPCR) Instrument)
В качестве матрицы для абсолютного количественного определения использовался геном клетки человека 293T в различных концентрациях. Общий объем каждой реакционной системы составил 15 мкл. 1,6 мкМ LAMP-rs5082-FIP-10PAM и LAMP-rs5082-BIP, 0,2 мкМ LAMP-rs5082-F3 и LAMP-rs5082-B3, и 0,4 мкМ LAMP-rs5082-LoopF и LAMP-rs5082-LoopB использовались в качестве праймеров. Для проведения LAMP-реакции использовался набор WarmStart® LAMP Kit (NEB). Были добавлены смесь одиночной направляющей РНК и Cas12b (окончательная концентрация обоих компонентов составляла 500 нМ), флуоресцентный зонд (HEX-N12-BHQ1 и FAM-N12-Eclipse, оба с окончательной концентрацией 500 нМ), 0,375 мкл ингибитора РНКаз (40 ед/мкл) и 0,75 мкл раствора JN.The 293T human cell genome at various concentrations was used as a matrix for absolute quantitation. The total volume of each reaction system was 15 μl. 1.6 µM LAMP-rs5082-FIP-10PAM and LAMP-rs5082-BIP, 0.2 µM LAMP-rs5082-F3 and LAMP-rs5082-B3, and 0.4 µM LAMP-rs5082-LoopF and LAMP-rs5082-LoopB were used as primers. The WarmStart® LAMP Kit (NEB) was used for the LAMP reaction. A mixture of single guide RNA and Cas12b (final concentration of both components was 500 nM), fluorescent probe (HEX-N12-BHQ1 and FAM-N12-Eclipse, both with a final concentration of 500 nM), 0.375 μl of RNase inhibitor (40 U/μl ) and 0.75 µl of JN solution.
После смешивания с помощью предметного стекла образец был доставлен в чип (в пробирке для ПЦР) для разбиения системы. Затем чип был перенесен в прибор Sealing Enhancer для обработки.After mixing with a glass slide, the sample was taken to the chip (in a PCR tube) to split the system. The chip was then transferred to the Sealing Enhancer for processing.
Затем было добавлено 235 мкл блокирующего раствора, и реакция протекала в металлической ванне при температуре 55°C в течение 120 минут. Через 0, 60, 90 и 120 минут чип помещался в прибор View Jig для обнаружения флуоресценции.Then 235 µl of blocking solution was added and the reaction proceeded in a metal bath at 55° C. for 120 minutes. At 0, 60, 90, and 120 minutes, the chip was placed in the View Jig for fluorescence detection.
3. Анализ результатов3. Analysis of results
Как показано на фиг. 20, через 120 минут реакции путем подсчета было обнаружено 51,75 копии в матрице 1 и 6,3 копии было обнаружено в матрице 2 с 10-кратным разведением. Ни одной копии не было обнаружено в контроле без матрицы.As shown in FIG. 20, after 120 minutes of reaction, 51.75 copies were found by counting in template 1 and 6.3 copies were found in template 2 at 10-fold dilution. No copies were found in the no-matrix control.
Результаты показывают, что цифровой способ HOLMES по настоящему изобретению позволяет не только количественно определять, но также точно выявлять одну копию матрицы в системе микрообнаружения с исключительной чувствительностью, при этом значительно экономя время.The results show that the digital HOLMES method of the present invention allows not only to quantify but also accurately detect a single copy of a template in a micro-detection system with exceptional sensitivity, while saving significant time.
Пример 10 Example 10
Обнаружение сайтов метилированияDetection of methylation sites
В этом примере путем поискового запроса NCBI промоторная область (250 п.о.) гена коллагена α2(I) (COL1A2), содержащая 13 CpG-сайтов (M1-M13), была выбрана в качестве последовательности для обнаружения гена-мишени (учетный номер NCBI: AF004877.1). Ген коллагена α2(I) (COL1A2) кодирует коллаген и относится к онкогенезу.In this example, a 250 bp promoter region of the α2(I) collagen gene ( COL1A2 ) containing 13 CpG sites (M1-M13) was selected as the sequence for target gene detection (accession number NCBI: AF004877.1). The α2(I) collagen gene ( COL1A2 ) codes for collagen and is related to oncogenesis.
В COL1A2(BSP)-C, все CpG-сайты были модифицированы метилированием. После бисульфитной конверсии (преобразование неметилированного С в урацил) и ПЦР-амплификации метилированное основание С в CpG по-прежнему оставалось С.In COL1A2(BSP)-C, all CpG sites were modified by methylation. After bisulfite conversion (conversion of unmethylated C to uracil) and PCR amplification, the methylated base C in CpG still remained C.
В COL1A2(BSP)-T ни один из CpG-сайтов не был модифицирован путем метилирования. После бисульфитной конверсии и ПЦР-амплификации основание C в CpG-сайте преобразуется в T.In COL1A2(BSP)-T, none of the CpG sites were modified by methylation. After bisulfite conversion and PCR amplification, base C at the CpG site is converted to T.
Принцип способа обнаружения сайта метилирования по настоящему изобретению показан на фиг. 21.The principle of the methylation site detection method of the present invention is shown in FIG. 21.
Экспериментальный способExperimental way
1. Были извлечены геномы четырех линий раковых клеток (293T, SW480, NCI-N87 и MCF-7).1. The genomes of four cancer cell lines (293T, SW480, NCI-N87 and MCF-7) were extracted.
2. Геном был подвергнут воздействию бисульфитной конверсии. Была выбрана промоторная область гена COL1A2, содержащая сайт M3, и были сконструированы соответствующие BSP-праймеры (праймер COL1A2(BSP)-F/R). Геном клетки, подвергнутый воздействию бисульфитной конверсии, использовался в качестве матрицы для ПЦР-амплификации, а гель был восстановлен и очищен для получения продукта, который использовался в качестве ДНК-мишени для последующего обнаружения.2. The genome was subjected to bisulfite conversion. The promoter region of the COL1A2 gene containing the M3 site was selected and the corresponding BSP primers were designed (primer COL1A2(BSP)-F/R). The bisulfite-converted cell genome was used as a template for PCR amplification, and the gel was reconstituted and purified to obtain a product that was used as a DNA target for subsequent detection.
3. Приготовление целевой нуклеиновой кислоты для градуировочной кривой3. Preparation of the target nucleic acid for the calibration curve
(1) Праймеры (праймер COL1A2-F/R) использовались для амплификации фрагмента гена COL1A2 из SW480-gDNA, и он был собран в вектор pClone007S T (TSINGKE, TSV-007S). Затем вектор был трансформирован в DH10b. После культивирования в среде LB с подходящими антибиотиками при 37°C была извлечена и секвенирована плазмида, и, наконец, получена плазмида pClone007-COL1A2.(1) Primers (primer COL1A2-F/R) were used to amplify the COL1A2 gene fragment from SW480-gDNA, and it was assembled into pClone007S T vector (TSINGKE, TSV-007S). The vector was then transformed into DH10b. After culturing in LB medium with appropriate antibiotics at 37°C, the plasmid was recovered and sequenced, and finally plasmid pClone007-COL1A2 was obtained.
(2) Плазмида pClone007-COL1A2 была обработана метилтрансферазой CpG (M.SssI) (M0226V, NEB) так, чтобы остатки цитозина во всех последовательностях 5’-CG-3’ были метилированы. После этого плазмиды pClone007-COL1A2 и pClone007-COL1A2 обработанные метилтрансферазой CpG, были подвергнуты воздействию бисульфитной конверсии для преобразования неметилированного цитозина в урацил. Была сконструирована пара BSP-праймеров (праймер COL1A2(BSP)-F/R) для ПЦР-амплификации, и амплифицированные фрагменты были восстановлены и очищены гелем и собраны в вектор pClone007S T для конструирования плазмид pClone007-COL1A2(BSP)-C и pClone007-COL1A2(BSP) -T, получая таким образом фрагменты COL1A2(BSP)-C (мишень C) и COL1A2(BSP)-T (мишень T).(2) Plasmid pClone007-COL1A2 was treated with CpG methyltransferase (M.SssI) (M0226V, NEB) so that cytosine residues in all 5'-CG-3' sequences were methylated. Thereafter, plasmids pClone007-COL1A2 and pClone007-COL1A2 treated with CpG methyltransferase were subjected to a bisulfite conversion to convert unmethylated cytosine to uracil. A pair of BSP primers (primer COL1A2(BSP)-F/R) for PCR amplification was designed and the amplified fragments were repaired and gel-purified and assembled into pClone007S T vector to construct plasmids pClone007-COL1A2(BSP)-C and pClone007- COL1A2(BSP)-T, thus obtaining COL1A2(BSP)-C (Target C) and COL1A2(BSP)-T (Target T) fragments.
4. Обнаружение метилирования4. Methylation detection
Четыре линии раковых клеток gDNA (293T, SW480, NCI-N87 и MCF-7) были обработаны набором для прямого метилирования EZ DNA methylation-directTM (D5021, Zymo Research) для бисульфитной конверсии. После чего пара BSP-праймеров (праймер COL1A2(BSP)-F/R) использовалась для амплификации фрагментов гена COL1A2(BSP) (250bp) четырех линий раковых клеток и выполнены выделение из геля и очистка.Four gDNA cancer cell lines (293T, SW480, NCI-N87 and MCF-7) were treated with the EZ DNA methylation-direct TM kit (D5021, Zymo Research) for bisulfite conversion. After that, a pair of BSP primers (primer COL1A2(BSP)-F/R) was used to amplify fragments of the COL1A2(BSP) gene (250bp) of four cancer cell lines, and gel isolation and purification were performed.
Способ бисульфитного секвенирования клоновClone bisulfite sequencing method
Четыре вышеуказанных фрагмента гена COL1A2 (BSP) были соединены с вектором pClone007S T, а затем трансформированы в DH10b. Более 10 позитивных моноклональных клонов были собраны на чашке и отправлена на анализ секвенирования. Инструмент для расчета скорости метилирования, QUantification tool for Methylation Analysis (QUMA) (инструмент количественного определения для анализа метилирования) использовался для расчета степени метилирования 13 CpG-сайтов в гене COL1A2.The above four COL1A2 (BSP) gene fragments were fused to the pClone007S T vector and then transformed into DH10b. Over 10 positive monoclonal clones were collected per plate and sent for sequencing analysis. A methylation rate calculation tool, QUantification tool for Methylation Analysis (QUMA) was used to calculate the degree of methylation of 13 CpG sites in the COL1A2 gene.
Прямое бисульфитное секвенированиеDirect bisulfite sequencing
Четыре вышеуказанных фрагмента гена COL1A2(BSP) были проанализированы способом секвенирования по Сенгеру, и была получена скорость метилирования путем расчета отношения пиков C/(C+T) 13 CpG-сайтов в гене COL1A2.The above four fragments of the COL1A2(BSP) gene were analyzed by the Sanger sequencing method, and the methylation rate was obtained by calculating the C/(C+T) peak ratio of 13 CpG sites in the COL1A2 gene.
Способ высокопроизводительного бисульфитного секвенирования нового поколения (NGS)High throughput next generation bisulfite sequencing (NGS) method
Четыре вышеуказанных фрагмента гена COL1A2 (BSP) были подвергнуты высокопроизводительному бисульфитному секвенированию NGS, и был проведен анализ высокопроизводительного бисульфитного секвенирования NGS (проведен компанией Zhongke Purui Biotechnology Co., Ltd.) и степени метилирования 13 CpG-сайтов в гене COL1A2.The above four COL1A2 (BSP) gene fragments were subjected to high throughput NGS bisulfite sequencing, and high throughput NGS bisulfite sequencing (conducted by Zhongke Purui Biotechnology Co., Ltd.) and the methylation degree of 13 CpG sites in the COL1A2 gene were analyzed.
Обнаружение метилирования с помощью системы HOLMESv2Methylation detection with the HOLMESv2 system
(1) Экстракция белка CRISPR-Cas12b(1) Extraction of CRISPR-Cas12b protein
Кодон-оптимизированный полноразмерный ген AacCas12b был синтезирован компанией Shanghai Tolo Biotechnology Company Limited и клонирован в вектор pET28a. N-терминальный рекомбинантный белок Cas12b с HIS-меткой был экспрессирован и выработан в E. coli BL21 (DE3). Когда OD600 бактериального раствора достигла 0,6, было добавлено 0,25 мМ изопропилового тиогалактозида (IPTG), чтобы вызвать экспрессию, и бактериальный раствор культивировался при 16°C в течение 14–18 ч. После чего раствор был центрифугирован для сбора бактерий. Бактериальный раствор был суспендирован в буфере A (50 мМ Tris-HCl (pH 7,6), 150 мM NaCl, 20 мM имидазола и 1/500 толуолсульфонил фторида (об./об.)) и лизирован гомогенизатором высокого давления (Avestin), и центрифугирован при 15 000 об/мин в течение 30 мин. Ni-колонка (GE Healthcare) была предварительно выдержана в буфере A, а супернатант был перенесен в Ni-колонку. После этого был использован буфер B (50 мM Tris-HCl (pH 7,6), 200 мM NaCl и 30 мM имидазола), чтобы элюировать Ni-колонку, а буфер B (в котором концентрация имидазола была доведена до 300 мM), чтобы чтобы элюировать рекомбинантный белок. Элюированные фракции, содержащие белок AacCas12b, были собраны путем ультрафильтрации и сконцентрированы примерно до 5 мл. Затем он был загружен в колонку HiLoad 16/600 Superdex 200 pg (GE Healthcare), выдержанную в буфере C (40 мM Tris-HCl (pH 7,6), 200 мM NaCl, 2 мM DTT и 5% глицерина (об./об.))), и Элюированные фракции, содержащие белок AacCas12b, были собраны, сконцентрированы до 4 мг/мл с добавлением 50% глицерина и помещены на хранение при -20°C.A codon-optimized full-length AacCas12b gene was synthesized by Shanghai Tolo Biotechnology Company Limited and cloned into the pET28a vector. The HIS-tagged N-terminal recombinant Cas12b protein was expressed and produced in E. coli BL21 (DE3). When the OD 600 of the bacterial solution reached 0.6, 0.25 mM isopropyl thiogalactoside (IPTG) was added to induce expression, and the bacterial solution was cultured at 16°C for 14–18 h. After that, the solution was centrifuged to collect the bacteria. The bacterial solution was suspended in buffer A (50 mM Tris-HCl (pH 7.6), 150 mM NaCl, 20 mM imidazole and 1/500 toluenesulfonyl fluoride (v/v)) and lysed with a high pressure homogenizer (Avestin), and centrifuged at 15,000 rpm for 30 minutes. The Ni-column (GE Healthcare) was pre-soaked in buffer A and the supernatant was transferred to the Ni-column. After that, buffer B (50 mM Tris-HCl (pH 7.6), 200 mM NaCl and 30 mM imidazole) was used to elute the Ni column, and buffer B (in which the concentration of imidazole was adjusted to 300 mM) was used to to elute the recombinant protein. The eluted fractions containing the AacCas12b protein were collected by ultrafiltration and concentrated to approximately 5 ml. It was then loaded onto a HiLoad 16/600 Superdex 200 pg column (GE Healthcare) maintained in buffer C (40 mM Tris-HCl (pH 7.6), 200 mM NaCl, 2 mM DTT, and 5% glycerol (v/v). vol))), and Eluted fractions containing AacCas12b protein were pooled, concentrated to 4 mg/ml with 50% glycerol added, and stored at -20°C.
(2) Приготовление одиночной направляющей РНК(2) Preparation of single guide RNA
Плазмида pUC18-sgRNA-DNMT1-3 использовалась в качестве матрицы, а T7-sgRNA-F использовался в качестве прямого праймера, и были сконструированы обратные праймеры, специфические для мишеней. ДНК-матрица, необходимая для транскрипции in vitro, была амплифицирована ПЦР. Затем в этот продукт ПЦР был добавлен DpnI (1 мкл DpnI на 50 мкл системы ПЦР), инкубирован на водяной бане при 37°C в течение 30 минут. Плазмидная ДНК-матрица была дигерирована, и для восстановления продукта ПЦР из геля использовался набор (Promega) с колонкой. Восстановленный продукт ПЦР использовался в качестве матрицы, а одиночная направляющая РНК была синтезирована с помощью набора для транскрипции T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). Реакция протекала в ночное время (12–16 часов) при температуре 37°C. И наконец, DNase I был добавлен в систему транскрипции (2 мкл DNase I на 50 мкл системы транскрипции), инкубирован на водяной бане при 37°C в течение 30 минут. ДНК-матрица была удалена, и для очистки РНК использовался набор для очистки и выделения РНК (Zymo Research). Полученная одиночная направляющая РНК получила название sgRNA-DNMT1-3. Количество продукта было определено с помощью NanoDrop 2000C, и продукт был помещен в холодильник на хранение при -80°C для дальнейшего использования.Plasmid pUC18-sgRNA-DNMT1-3 was used as a template and T7-sgRNA-F was used as a forward primer, and target-specific reverse primers were designed. The template DNA required for in vitro transcription was amplified by PCR. DpnI was then added to this PCR product (1 μl DpnI per 50 μl PCR system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The plasmid DNA template was digested and a (Promega) column kit was used to recover the PCR product from the gel. The reconstituted PCR product was used as a template and a single guide RNA was synthesized using the T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). The reaction proceeded at night (12–16 h) at a temperature of 37°C. Finally, DNase I was added to the transcription system (2 μl DNase I per 50 μl transcription system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The template DNA was removed and an RNA purification and isolation kit (Zymo Research) was used to purify the RNA. The resulting single guide RNA was named sgRNA-DNMT1-3. The amount of product was determined using NanoDrop 2000C and the product was placed in a refrigerator for storage at -80°C for later use.
(3) Скрининг одиночной направляющей РНК(3) Single guide RNA screening
В случае с COL1A2 было сконструировано множество одиночных направляющих РНК, у которых направляющие последовательности различной длины совпадали с участками выше и ниже каждого CpG-сайта, а CpG-сайты совпадали с различными положениями гена. Одиночная направляющая РНК (с окончательной концентрацией 10 мкМ) была отожжена в приборе для ПЦР. Процедура отжига была следующей: 75°C в течение 5 минут; затем охлаждение со скоростью 1°C в 1 минуту до 20°C. После отжига одиночная направляющая РНК и белок AacCas12b (с окончательной концентрацией 5 мкМ) были смешаны в равных объемах и инкубированы при 30°C в течение 15–20 минут. После этого реакционная система 20 мкл Cas12b была готова (работа на льду):In the case of COL1A2, a plurality of single guide RNAs were constructed, in which guide sequences of varying lengths coincided with regions above and below each CpG site, and CpG sites coincided with various positions of the gene. A single guide RNA (with a final concentration of 10 μM) was annealed in a PCR instrument. The annealing procedure was as follows: 75°C for 5 minutes; then cooling at a rate of 1°C in 1 minute to 20°C. After annealing, the single guide RNA and the AacCas12b protein (with a final concentration of 5 µM) were mixed in equal volumes and incubated at 30°C for 15–20 minutes. After that, the 20 µl Cas12b reaction system was ready (work on ice):
Вода, свободная от РНКаз была добавлена к общему объему 20 мкл.RNase-free water was added to a total volume of 20 µl.
Реакция протекала в водяной бане при 48 C в течение 1 часа, и 20 мкл системы были перенесены в 96-луночный планшет. На микропланшетном ридере длина волны света возбуждения была задана на 535 нм, а длина волны света излучения была задана на 556 нм для измерения значения флуоресценции. Была отобрана наиболее подходящая одиночная направляющая РНК, используемая в группе реакций, в которой ДНК-мишень (COL1A2(BSP)-C/T) имела наибольшее различие со значением флуоресценции.The reaction proceeded in a water bath at 48° C. for 1 hour and 20 µl of the system was transferred to a 96-well plate. On the microplate reader, the excitation light wavelength was set to 535 nm and the emission light wavelength was set to 556 nm to measure the fluorescence value. The most appropriate single guide RNA used in the reaction group was selected, in which the target DNA (COL1A2(BSP)-C/T) had the greatest difference in fluorescence value.
(4) Обнаружение метилирования на основе системы HOLMESv2 (4) Methylation detection based on the HOLMESv2 system
Фрагменты COL1A2(BSP)-C и COL1A2(BSP)-T были тщательно смешаны согласно соотношению COL1A2(BSP)-C как 0%, 10%, 30% и 50% соответственно, как ДНК-мишень градуировочной кривой обнаружения метилирования. Пробные фрагмнты COL1A2 (BSP) после обработки бисульфитом из четырех линий раковых клеток (293T, SW480, NCI-N87 и MCF-7) были смешаны с фрагментом COL1A2 (BSP)-T в эквимолярной концентрации соответственно, и затем смеси использовались в качестве ДНК-мишени для определения соотношения метилирования реальных образцов. Затем были определены соответственно градуировочная кривая метилирования М3-сайта промоторной области COL1A2 и соотношение метилирования М3-сайта в четырех линиях раковых клеток (293T, SW480, NCI-N87, MCF-7), используя sgRNA-COL1A2m3-C12-17 в системе HOLMESv2. Fragments COL1A2(BSP)-C and COL1A2(BSP)-T were thoroughly mixed according to the ratio of COL1A2(BSP)-C as 0%, 10%, 30% and 50%, respectively, as a target DNA methylation calibration curve. Bisulfite-treated probe COL1A2 (BSP) fragments from four cancer cell lines (293T, SW480, NCI-N87, and MCF-7) were mixed with an equimolar concentration of COL1A2 (BSP)-T, respectively, and the mixtures were then used as DNA targets for determining the methylation ratio of real samples. Then, the methylation calibration curve of the M3 site of the COL1A2 promoter region and the ratio of M3 site methylation in four cancer cell lines (293T, SW480, NCI-N87, MCF-7) were determined, respectively, using sgRNA-COL1A2m3-C12-17 in the HOLMESv2 system.
Одиночная направляющая РНК (с окончательной концентрацией 10 мкМ) была отожжена в приборе для ПЦР. Процедура отжига была следующей: 75 °C в течение 5 минут; затем охлаждение со скоростью 1 °C в 1 минуту до 20 °C. После отжига одиночная направляющая РНК и белок AacCas12b (с окончательной концентрацией 5 мкМ) были смешаны в равных объемах и инкубированы при 30 °C в течение 15–20 минут. После этого реакционная система 20 мкл Cas12b была готова (работа на льду):A single guide RNA (with a final concentration of 10 μM) was annealed in a PCR instrument. The annealing procedure was as follows: 75°C for 5 minutes; then cooling at a rate of 1 °C in 1 minute to 20 °C. After annealing, single guide RNA and AacCas12b protein (final concentration 5 µM) were mixed in equal volumes and incubated at 30°C for 15–20 minutes. After that, the 20 µl Cas12b reaction system was ready (work on ice):
Вода, свободная от РНКаз была добавлена к общему объему 20 мкл. RNase-free water was added to a total volume of 20 µl.
20 мкл системы были перенесены в 96-луночный планшет, который затем был помещен в прибор для ПЦР в реальном времени. Программа была выставлена на протекание реакции при 48 C в течение 1 часа, а значение флуоресценции измерялось каждые 2 минуты.20 µl of the system was transferred to a 96-well plate, which was then placed in a real-time PCR instrument. The program was set to run the reaction at 48 C for 1 hour, and the fluorescence value was measured every 2 minutes.
Градуировочная кривая метилирования на M3-сайте приняла значение флуоресценции в 30 минут и 10 минут как ординату Y, и приняла соотношение COL1A2(BSP)-C 0%, 10%, 30% и 50% как абсциссу X. Модель уравнения была следующей: Y=aX+b. Концентрация COL1A2 (BSP) в четырех линиях раковых клеток составила 1/2 ДНК-мишени на градуировочной кривой. Таким образом, модель расчета соотношения метилирования получила вид: Xнеизвестно=2(Yнеизвестнo-b)/a.The calibration curve for methylation at the M3 site took the fluorescence value of 30 minutes and 10 minutes as the Y ordinate, and took the COL1A2(BSP)-C ratio of 0%, 10%, 30% and 50% as the X abscissa. The equation model was as follows: Y =aX+b. The concentration of COL1A2 (BSP) in four lines of cancer cells was 1/2 of the target DNA on the calibration curve. Thus, the model for calculating the methylation ratio took the form: X unknown =2(Y unknown -b)/a.
Экспериментальные результатыExperimental results
1. Схема режима обнаружения1. Diagram of detection mode
После того, как гены, содержащие метилированные CpG-сайты, были подвергнуты бисульфитной конверсии, все неметилированные CG-сайты в генах были преобразованы в UG, а все метилированные CG-сайты остались без изменений. Трансформированный ген использовался в качестве ДНК-матрицы для образования тройного комплекса с белком AacCas12b и одиночной направляющей РНК. В системе зонда одноцепочечной ДНК с флуоресцентной группой и группой гашения (т.е. в системе HOLMESv2) реакция была постоянной при 48 °C в течение определенного периода, и определялось значение флуоресценции. Если сайт обнаружения метилирован, зонд ДНК излучает свет, и значение флуоресценции высокое. Если сайт обнаружения не метилирован, зонд ДНК не излучает свет, и значение флуоресценции низкое или равно нулю.After the genes containing methylated CpG sites were subjected to bisulfite conversion, all unmethylated CG sites in the genes were converted to UG, and all methylated CG sites remained unchanged. The transformed gene was used as a DNA template for the formation of a triple complex with the AacCas12b protein and a single guide RNA. In a single-stranded DNA probe system with a fluorescent group and a quench group (i.e., the HOLMESv2 system), the reaction was constant at 48°C for a certain period, and the fluorescence value was determined. If the detection site is methylated, the DNA probe emits light and the fluorescence value is high. If the detection site is not methylated, the DNA probe does not emit light and the fluorescence value is low or zero.
2. Скрининг одиночной направляющей РНК2. Single guide RNA screening
Как показано на фиг. 22, сравнивая значения флуоресценции каждой одиночной направляющей РНК и двух мишеней (мишень-C и мишень-T представляют фрагменты COL1A2 после обработки бисульфитом со степенью метилирования на всех CpG-сайтах 100 и 0% соответственно) в реакционной системе HOLMESv2-Cas12b, можно выбрать наиболее подходящую одиночную направляющую РНК. При этом, значения флуоресценции 9 sgRNAs, m3-C12-17, m4-C1-18, m4-C1-19, m4-C1-20, m5-C14-18, m6m7m8-C7-18, m6m7m8-19, m6m7m8-20 и m9m10-C1-18 имели очевидные различия в двух мишенях (мишень-C, мишень-T), все из которых могут использоваться для обнаружения метилирования. В данном исследовании выбрана одноточечная одиночная направляющая РНК (m3-C12-17) для последующего обнаружения метилирования. Одиночная РНК показана на фиг. 23.As shown in FIG. 22, by comparing the fluorescence values of each single guide RNA and two targets (target-C and target-T represent COL1A2 fragments after bisulfite treatment with methylation at all CpG sites of 100% and 0%, respectively) in the HOLMESv2-Cas12b reaction system, one can choose the most a suitable single guide RNA. At the same time, the fluorescence values of 9 sgRNAs, m3-C12-17, m4-C1-18, m4-C1-19, m4-C1-20, m5-C14-18, m6m7m8-C7-18, m6m7m8-19, m6m7m8- 20 and m9m10-C1-18 had obvious differences in two targets (target-C, target-T), all of which can be used to detect methylation. In this study, a single point single guide RNA (m3-C12-17) was selected for subsequent methylation detection. A single RNA is shown in Fig. 23.
3. Количественное определение метилирования на CpG-сайте M3 (COL1A2)3. Quantification of methylation at the CpG site M3 ( COL1A2 )
Фрагменты COL1A2 (BSP)-C и COL1A2 (BSP)-T были смешаны согласно соотношению содержания COL1A2 (BSP)-C 0%, 10%, 30%, 50% и sgRNA-COL1A2m3 -C12-17, используемому для определения значения флуоресценции реакции через 30 минут в системе HOLMESv. После анализа данных значение флуоресценции 0% использовалось в качестве нулевой точки для нормализации, и была построена количественная градуировочная кривая CpG-сайта M3 (COL1A2). Градуировочная кривая была построена соответственно для каждого теста. Авторы настоящего изобретения проводили каждый тест трижды с тремя повторами. Уравнения градуировочных кривых имели следующий вид: y = 758939x + 9320,9 (R2 = 0,9975); y = 671675x + 12415 (R2 = 0,9943); и y = 645621x + 8601,7 (R2 = 0,997) соответственно. Линейная корреляция трех градуировочных кривых была очень хорошей, при этом R2 достигало значения 0,99 или больше. Таким образом, значение флуоресценции данного генного локуса в реальных образцах можно определить с помощью системы HOLMESv2, чтобы рассчитать соответствующую степень метилирования (фиг. 25).Fragments of COL1A2 (BSP)-C and COL1A2 (BSP)-T were mixed according to the content ratio of COL1A2 (BSP)-C 0%, 10%, 30%, 50% and sgRNA-COL1A2m3 -C12-17 used to determine the fluorescence value reactions after 30 minutes in the HOLMESv system. After data analysis, a fluorescence value of 0% was used as the zero point for normalization, and a quantitative calibration curve of the CpG site M3 (COL1A2) was constructed. A calibration curve was constructed accordingly for each test. The authors of the present invention performed each test three times with three repetitions. The calibration curve equations were as follows: y = 758939x + 9320.9 (R 2 = 0.9975); y = 671675x + 12415 (R 2 = 0.9943); and y = 645621x + 8601.7 (R 2 = 0.997), respectively. The linear correlation of the three calibration curves was very good, with R 2 reaching a value of 0.99 or more. Thus, the fluorescence value of a given gene locus in real samples can be determined using the HOLMESv2 system to calculate the corresponding degree of methylation (Fig. 25).
COL1A2 продемонстрировал различные уровни метилирования в различных формах рака. Для проверки применимости способа обнаружения метилирования с помощью системы HOLMESv2-Cas12b использовалась sgRNA-COL1A2m3-C12-17 для определения значений флуоресценции CpG-сайта M3 (COL1A2) в четырех видах раковых клеток (293T, SW480, NCI-N87 и MCF-7) через 30 минут реакции в системе HOLMESv2 (фиг. 24). При этом, концентрация гена-мишени, обнаруженная в раковых клетках, составила 1/2 концентрации градуировочной кривой. Их степени метилирования рассчитывались по вышеуказанным уравнениям градуировочной кривой соответственно: 63,3%, 81,3%, 54,8% и 77,1%. COL1A2 demonstrated different levels of methylation in different forms of cancer. To test the applicability of the methylation detection method using the HOLMESv2-Cas12b system, sgRNA-COL1A2m3-C12-17 was used to determine the fluorescence values of the CpG site M3 (COL1A2) in four types of cancer cells (293T, SW480, NCI-N87 and MCF-7) through 30 minutes of reaction in the HOLMESv2 system (Fig. 24). At the same time, the concentration of the target gene found in cancer cells was 1/2 of the concentration of the calibration curve. Their degrees of methylation were calculated from the above equations of the calibration curve, respectively: 63.3%, 81.3%, 54.8% and 77.1%.
Кроме того, одновременно использовался широко распространенный способ обнаружения метилирования для определения уровней метилирования гена COL1A2 в вышеуказанных четырех раковых клетках, и проводилось сравнение со способом по настоящему изобретению, чтобы проверить эффективность и применимость способа обнаружения метилирования с помощью системы HOLMESv2-Cas12b (фиг. 26).In addition, the widely used methylation detection method was simultaneously used to determine the methylation levels of the COL1A2 gene in the above four cancer cells, and compared with the method of the present invention to test the efficiency and applicability of the methylation detection method using the HOLMESv2-Cas12b system (Fig. 26) .
Для количественного определения метилирования можно использовать способ высокопроизводительного бисульфитного секвенирования нового поколения (NGS). Скорости метилирования CpG-сайта M3 (COL1A2) в четырех раковых клетках (293T, SW480, NCI-N87 и MCF-7) составили: 65,26%, 81,06%, 48,27% и 67,3%, что соответствует результатам, полученным при обнаружении с помощью системы HOLMESv2-Cas12b.The high throughput new generation bisulfite sequencing (NGS) method can be used to quantify methylation. The methylation rates of the CpG site M3 ( COL1A2 ) in four cancer cells (293T, SW480, NCI-N87, and MCF-7) were: 65.26%, 81.06%, 48.27%, and 67.3%, corresponding to detection results obtained using the HOLMESv2-Cas12b system.
В настоящее время способ прямого бисульфитного секвенирования и способ бисульфитного секвенирования клонов можно использовать только для полуколичественного определения метилирования. Результаты обнаружения метилирования на CpG-сайте M3 (COL1A2) в вышеуказанных четырех раковых клетках (293T, SW480, NCI-N87 и MCF-7) этими двумя способами составили 63,2%, 63,6%, 30,4%, 20% и 92,3% (12/13), 100% (15/15), 78,6 % (11/14), 71,4% (10/14). По сравнению с результатами, полученными способом высокопроизводительного бисульфитного секвенирования NGS разница была большой, при этом предыдущая была низкой, а последняя была высокой.At present, the direct bisulfite sequencing method and the clone bisulfite sequencing method can only be used for semi-quantitative methylation. The results of detection of methylation at the CpG site M3 ( COL1A2 ) in the above four cancer cells (293T, SW480, NCI-N87 and MCF-7) by these two methods were 63.2%, 63.6%, 30.4%, 20% and 92.3% (12/13), 100% (15/15), 78.6% (11/14), 71.4% (10/14). Compared to the results obtained by the NGS high-throughput bisulfite sequencing method, the difference was large, with the former being low and the latter being high.
Вышеуказанные результаты показывают, что количественные результаты, полученные способом обнаружения с помощью системы HOLMESv2-Cas12b по настоящему изобретению, очень точные и их получение очень удобно и занимает мало времени.The above results show that the quantitative results obtained by the detection method using the HOLMESv2-Cas12b system of the present invention are very accurate and very convenient and time-consuming to obtain.
Пример 11 Example 11
Обнаружение альтернативно сплайсированной РНК и кольцевой РНКDetection of alternatively spliced RNA and circular RNA
Альтернативное сплайсирование пре-мРНК является ключевым звеном в посттранскрипционной регуляции высоких эукариот и играет важную роль в заболеваниях человека, например в прогрессировании опухоли. Некоторые пре-мРНК могут обрабатываться для образования кольцевой РНК.Alternative pre-mRNA splicing is a key link in the post-transcriptional regulation of high eukaryotes and plays an important role in human diseases, such as tumor progression. Some pre-mRNAs can be processed to form circular RNAs.
В этом примере система HOLMESv2 использовалась для обнаружения сплайсирования мРНК со специфическим нацеливанием на сайт сплайсинга, чтобы обнаружить, в сочетании с RT-LAMP амплификацией, зрелую сплайсированную мРНК гена GAPDH (фиг. 27). Кроме того, аналогичная стратегия была принята при конструировании крРНК, и кольцевая РНК Cdr1as в HEK293T была успешно обнаружена в данном примере (фиг. 27).In this example, the HOLMESv2 system was used to detect mRNA splicing specifically targeting the splice site to detect, in combination with RT-LAMP amplification, the spliced mature mRNA of the GAPDH gene (FIG. 27). In addition, a similar strategy was adopted in the construction of crRNA, and the Cdr1as cRNA in HEK293T was successfully detected in this example (FIG. 27).
1. Приготовление направляющей РНК (одиночной направляющей РНК)1. Preparation of guide RNA (single guide RNA)
Плазмида pUC18-sgRNA-DNMT1-3 использовалась в качестве матрицы, T7-sgRNA-F использовался в качестве прямого праймера, а олигонуклеотиды, содержащие направляющие последовательности, комплементарные соответствующим мишеням, использовались в качестве обратных праймеров (см. таблицу 2). ДНК-матрица, необходимая для транскрипции in vitro, была амплифицирована ПЦР. Затем в продукт ПЦР был добавлен DpnI (1 мкл DpnI (10 ед/мкл) на 50 мкл системы ПЦР), инкубирован на водяной бане при 37°C в течение 30 минут. Плазмидная ДНК-матрица была дигерирована, и для восстановления продукта ПЦР из геля использовался набор (Promega) с колонкой. Восстановленный продукт ПЦР использовался в качестве матрицы, а одиночная направляющая РНК была синтезирована с помощью набора для транскрипции T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). Реакция протекала в ночное время (12–16 часов) при температуре 37°C.Plasmid pUC18-sgRNA-DNMT1-3 was used as a template, T7-sgRNA-F was used as a forward primer, and oligonucleotides containing guide sequences complementary to the respective targets were used as reverse primers (see Table 2). The template DNA required for in vitro transcription was amplified by PCR. DpnI was then added to the PCR product (1 μl DpnI (10 U/μl) per 50 μl PCR system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The plasmid DNA template was digested and a (Promega) column kit was used to recover the PCR product from the gel. The reconstituted PCR product was used as a template and a single guide RNA was synthesized using the T7 High Yield Transcription Kit (Thermo). The reaction proceeded at night (12–16 h) at a temperature of 37°C.
Затем DNase I был добавлен в систему транскрипции (2 мкл DNase I (5 ед/мкл) на 50 мкл системы транскрипции), инкубирован на водяной бане при 37°C в течение 30 минут. ДНК-матрица была удалена, и для очистки РНК использовался набор для очистки и выделения РНК. Затем NanoDrop 2000C использовался для количественного определения, и продукт был помещен в холодильник на хранение при -80°C для дальнейшего использования.Then DNase I was added to the transcription system (2 μl DNase I (5 U/μl) per 50 μl transcription system), incubated in a water bath at 37°C for 30 minutes. The template DNA was removed and an RNA purification and isolation kit was used to purify the RNA. The NanoDrop 2000C was then used for quantitation and the product was placed in a refrigerator for storage at -80°C for later use.
2. Реакция LAMP-амплификации2. LAMP amplification reaction
Геном клетки 293T использовался для проведения реакции LAMP-амплификации. Общий объем каждой реакционной системы составил 25 мкл. 1,6 мкМ LAMP-FIP и LAMP-BIP, 0,2 мкМ LAMP-F3 и LAMP-B3, и 0,4 мкМ LAMP-LoopF и LAMP-LoopB использовались в качестве праймеров. Для LAMP-амплификации использовался набор WarmStart® LAMP Kit (NEB) или ДНК-полимераза Bst 3.0 (NEB). LAMP-реакция протекала при 65°C в течение 30 минут. После завершения LAMP-реакции продукт инактивировался при 85°C в течение 10 минут, а затем напрямую использовался в реакции Cas12b.The 293T cell genome was used to carry out the LAMP amplification reaction. The total volume of each reaction system was 25 μl. 1.6 μM LAMP-FIP and LAMP-BIP, 0.2 μM LAMP-F3 and LAMP-B3, and 0.4 μM LAMP-LoopF and LAMP-LoopB were used as primers. For LAMP amplification, the WarmStart® LAMP Kit (NEB) or Bst 3.0 DNA polymerase (NEB) was used. The LAMP reaction proceeded at 65°C for 30 minutes. After completion of the LAMP reaction, the product was inactivated at 85°C for 10 minutes and then directly used in the Cas12b reaction.
3. Реакция Cas12b3. Cas12b reaction
(1) Отжиг одиночной направляющей РНК: одиночная направляющая РНК была разбавлена до подходящей концентрации (5 мкМ) и отожжена в приборе для ПЦР. Процедура отжига: денатурация при 75°C в течение 5 минут, затем охлаждение с 75 до 20°C со скоростью охлаждения 1°C в минуту.(1) Single guide RNA annealing: The single guide RNA was diluted to an appropriate concentration (5 μM) and annealed in a PCR instrument. Annealing procedure: denaturation at 75°C for 5 minutes, then cooling from 75 to 20°C at a cooling rate of 1°C per minute.
(2) Инкубация одиночной направляющей РНК с Cas12b: Отожженная одиночная направляющая РНК была инкубирована с Cas12b в эквимолярной концентрации и помещена при 30°C на 20–30 минут.(2) Incubation of single guide RNA with Cas12b: The annealed single guide RNA was incubated with Cas12b at an equimolar concentration and placed at 30°C for 20–30 minutes.
(3) Реакция Cas12b: В 20 мкл реакционную систему были добавлены смесь одиночной направляющей РНК и Cas12b, инкубированная на этапе (2) (окончательная концентрация обоих компонентов составляла 250 нМ), 1 мкл LAMP-продукта, флуоресцентный зонд (HEX-N12-BHQ1 с окончательной концентрацией 500 нМ) и 2 мкл буфера 3.1 10×NEB и 0,5 мкл ингибитора РНКаз (40 ед/мкл). После смешивания реакция протекала при 48°C в течение 30 минут. После этого она была инактивирована путем нагрева при 98°C в течение 5 минут в приборе для ПЦР.(3) Cas12b Reaction: To the 20 µl reaction system, the mixture of single guide RNA and Cas12b incubated in step (2) (the final concentration of both components was 250 nM), 1 µl of LAMP product, fluorescent probe (HEX-N12-BHQ1 with a final concentration of 500 nM) and 2 µl of buffer 3.1 10×NEB and 0.5 µl of RNase inhibitor (40 U/µl). After mixing, the reaction proceeded at 48°C for 30 minutes. Thereafter, it was inactivated by heating at 98°C for 5 minutes in a PCR instrument.
4. Обнаружение обходной расщепляющей активности одноцепочечной ДНК белка Cas12b с использованием флуоресцентного микропланшетного ридера.4. Detection of the bypass cleavage activity of single-stranded DNA of the Cas12b protein using a fluorescent microplate reader.
20 мкл инактивированного реакционного раствора было добавлено в 96-луночный планшет, и проведена детекция с помощью микропланшетного ридера (свет возбуждения 535 нм, свет излучения 556 нм). На фиг. 27 видно, что после LAMP-амплификации, Cas12b (т.е. способ HOLMES v2.0) может обнаруживать и определять, произошло ли ожидаемое сплайсирование РНК или же это кольцевая РНК.20 μl of the inactivated reaction solution was added to a 96-well plate and detected using a microplate reader (535 nm excitation light, 556 nm emission light). In FIG. 27 shows that after LAMP amplification, Cas12b (ie HOLMES v2.0 method) can detect and determine whether the expected RNA splicing has occurred or whether it is a circular RNA.
Таблица 1. Олигонуклеотиды в качестве субстратов Table 1. Oligonucleotides as substrates
Таблица 2. Последовательности-мишени, используемые для транскрипции одиночной направляющей РНКTable 2. Target sequences used for single guide RNA transcription
Таблица 3. Олигонуклеотиды в качестве праймеров для амплификацииTable 3. Oligonucleotides as amplification primers
Все публикации, упомянутые в настоящем изобретении, включены в виде ссылок, как если бы каждый отдельный документ приводился в качестве примера в виде ссылки в настоящей заявке. Следует понимать, что после ознакомления с вышеуказанными идеями настоящего изобретения специалисты в этой области техники могут внести различные изменения и модификации. Эти эквивалентные формы также попадают в объем, определяемый прилагаемой формулой изобретения.All publications mentioned in the present invention are incorporated by reference, as if each individual document were cited as an example by reference in this application. It should be understood that after becoming familiar with the above teachings of the present invention, various changes and modifications may be made by those skilled in the art. These equivalent forms also fall within the scope of the appended claims.
--->--->
ПЕРЕЧЕНЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ SEQUENCE LIST
<110> ШAНГХAИ ТОЛО БИОТЕХНОЛОДЖИ КОМПAНИ ЛИМИТЕД<110> SHANGHAI TOLO BIOTECHNOLOGY COMPANY LIMITED
<120> Применение высокотермостойкого Cas-белка, и способ и набор реактивов<120> Use of highly heat-resistant Cas protein, and method and reagent kit
для обнаружения целевой молекулы нуклеиновой кислоты to detect the target nucleic acid molecule
<130> 431117<130> 431117
<150> CN201810560284.8<150> CN201810560284.8
<151> 2018-06-03<151> 2018-06-03
<160> 217 <160> 217
<170> PatentIn version 3.5<170>PatentIn version 3.5
<210> 1<210> 1
<211> 66<211> 66
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 1<400> 1
tttctgtttg ttatcgcaac tttctactga attcaagctt tactctagaa agaggagaaa 60tttctgtttg ttatcgcaac tttctactga attcaagctt tactctagaa agaggagaaa 60
ggatcc 66ggatcc 66
<210> 2<210> 2
<211> 66<211> 66
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 2<400> 2
ggatcctttc tcctctttct agagtaaagc ttgaattcag tagaaagttg cgataacaaa 60ggatcctttc tcctctttct agagtaaagc ttgaattcag tagaaagttg cgataacaaa 60
cagaaa 66cagaaa 66
<210> 3<210> 3
<211> 66<211> 66
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 3<400> 3
ggatcctttc tcctctttct agagtaaagc ttgaattcag tagaaagttg cgataacaaa 60ggatcctttc tcctctttct agagtaaagc ttgaattcag tagaaagttg cgataacaaa 60
cagaaa 66cagaaa 66
<210> 4<210> 4
<211> 66<211> 66
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 4<400> 4
ggatcctttc tcctctttct agagtaaagc ttgaattcag tagaaagttg cgataacaaa 60ggatcctttc tcctctttct agagtaaagc ttgaattcag tagaaagttg cgataacaaa 60
cagaaa 66cagaaa 66
<210> 5<210> 5
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 5<400> 5
aatgttccct gatggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttccct gatggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 6<210> 6
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 6<400> 6
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agggaacatt 50
<210> 7<210> 7
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 7<400> 7
aatgaaccct gatggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgaaccct gatggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 8<210> 8
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 8<400> 8
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agggttcatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agggttcatt 50
<210> 9<210> 9
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 9<400> 9
aatgatccct gatggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgatccct gatggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 10<210> 10
<211> 50<211> 50
<212> DNA<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 10<400> 10
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agggatcatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agggatcatt 50
<210> 11<210> 11
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 11<400> 11
aatgtaccct gatggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgtaccct gatggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 12<210> 12
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 12<400> 12
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agggtacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agggtacatt 50
<210> 13<210> 13
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 13<400> 13
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agggcccatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agggcccatt 50
<210> 14<210> 14
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 14<400> 14
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agggggcatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agggggcatt 50
<210> 15<210> 15
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 15<400> 15
aatgttcgct gatggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttcgct gatggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 16<210> 16
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 16<400> 16
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agcgaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agcgaacatt 50
<210> 17<210> 17
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 17<400> 17
aatgttccgt gatggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttccgt gatggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 18<210> 18
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 18<400> 18
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc acggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc acggaacatt 50
<210> 19<210> 19
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 19<400> 19
aatgttccca gatggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttccca gatggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 20<210> 20
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 20<400> 20
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc tgggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc tgggaacatt 50
<210> 21<210> 21
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 21<400> 21
aatgttccct catggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttccct catggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 22<210> 22
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 22<400> 22
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatg agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatg agggaacatt 50
<210> 23<210> 23
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 23<400> 23
aatgttccct gttggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttccct gttggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 24<210> 24
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 24<400> 24
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccaac agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccaac agggaacatt 50
<210> 25<210> 25
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 25<400> 25
aatgttccct gaaggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttccct gaaggtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 26<210> 26
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 26<400> 26
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccttc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccttc agggaacatt 50
<210> 27<210> 27
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 27<400> 27
aatgttccct gatcgtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttccct gatcgtccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 28<210> 28
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 28<400> 28
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggacgatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggacgatc agggaacatt 50
<210> 29<210> 29
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 29<400> 29
aatgttccct gatgctccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttccct gatgctccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 30<210> 30
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 30<400> 30
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggagcatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggagcatc agggaacatt 50
<210> 31<210> 31
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 31<400> 31
aatgttccct gatggaccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttccct gatggaccat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 32<210> 32
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 32<400> 32
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggtccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggtccatc agggaacatt 50
<210> 33<210> 33
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 33<400> 33
aatgttccct gatggtgcat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttccct gatggtgcat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 34<210> 34
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 34<400> 34
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atgcaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atgcaccatc agggaacatt 50
<210> 35<210> 35
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 35<400> 35
aatgttccct gatggtcgat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttccct gatggtcgat gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 36<210> 36
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 36<400> 36
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atcgaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atcgaccatc agggaacatt 50
<210> 37<210> 37
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 37<400> 37
aatgttccct gatggtcctt gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttccct gatggtcctt gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 38<210> 38
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 38<400> 38
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac aaggaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac aaggaccatc agggaacatt 50
<210> 39<210> 39
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 39<400> 39
aatgttccct gatggtccaa gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttccct gatggtccaa gtctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 40<210> 40
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 40<400> 40
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac ttggaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac ttggaccatc agggaacatt 50
<210> 41<210> 41
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 41<400> 41
aatgttccct gatggtccat ctctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttccct gatggtccat ctctgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 42<210> 42
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 42<400> 42
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagag atggaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagag atggaccatc agggaacatt 50
<210> 43<210> 43
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 43<400> 43
aatgttccct gatggtccat gactgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttccct gatggtccat gactgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 44<210> 44
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 44<400> 44
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagtc atggaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagtc atggaccatc agggaacatt 50
<210> 45<210> 45
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 45<400> 45
aatgttccct gatggtccat gtgtgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttccct gatggtccat gtgtgttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 46<210> 46
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 46<400> 46
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacacac atggaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacacac atggaccatc agggaacatt 50
<210> 47<210> 47
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 47<400> 47
aatgttccct gatggtccat gtcagttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50aatgttccct gatggtccat gtcagttact cgcctgtcaa gtggcgtgac 50
<210> 48<210> 48
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 48<400> 48
gtcacgccac ttgacaggcg agtaactgac atggaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaactgac atggaccatc agggaacatt 50
<210> 49<210> 49
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 49<400> 49
agacttagat ctgagccctc cctcttccca gcacaggcag gggtagaagc 50agacttagat ctgagccctc cctcttccca gcacaggcag gggtagaagc 50
<210> 50<210> 50
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 50<400> 50
agacttagat ctgagccctc cctcttccca gaacaggcag gggtagaagc 50agacttagat ctgagccctc cctcttccca gaacaggcag gggtagaagc 50
<210> 51<210> 51
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 51<400> 51
tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcgt tatactatga ctggagtcca 50tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcgt tatactatga ctggagtcca 50
<210> 52<210> 52
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 52<400> 52
tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcgt tgtactatga ctggagtcca 50tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcgt tgtactatga ctggagtcca 50
<210> 53<210> 53
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 53<400> 53
aaaatagtgc tttttacttt tatctgaatg attgaaatgt ccttttccca 50aaaatagtgc tttttacttt tatctgaatg attgaaatgt ccttttccca 50
<210> 54<210> 54
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 54<400> 54
aaaatagtgc tttttacttt tatctgaatg actgaaatgt ccttttccca 50aaaatagtgc tttttacttt tatctgaatg actgaaatgt ccttttccca 50
<210> 55<210> 55
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 55<400> 55
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agtgaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agtgaacatt 50
<210> 56<210> 56
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 56<400> 56
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agagaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc agagaacatt 50
<210> 57<210> 57
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 57<400> 57
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc aaggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc aaggaacatt 50
<210> 58<210> 58
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 58<400> 58
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc atggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc atggaacatt 50
<210> 59<210> 59
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 59<400> 59
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc cgggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc cgggaacatt 50
<210> 60<210> 60
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 60<400> 60
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc ggggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatc ggggaacatt 50
<210> 61<210> 61
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 61<400> 61
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccata agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccata agggaacatt 50
<210> 62<210> 62
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 62<400> 62
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatt agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccatt agggaacatt 50
<210> 63<210> 63
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 63<400> 63
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccacc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccacc agggaacatt 50
<210> 64<210> 64
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 64<400> 64
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccagc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccagc agggaacatt 50
<210> 65<210> 65
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 65<400> 65
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccctc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccctc agggaacatt 50
<210> 66<210> 66
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 66<400> 66
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccgtc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaccgtc agggaacatt 50
<210> 67<210> 67
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 67<400> 67
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggacaatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggacaatc agggaacatt 50
<210> 68<210> 68
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 68<400> 68
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggactatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggactatc agggaacatt 50
<210> 69<210> 69
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 69<400> 69
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaacatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggaacatc agggaacatt 50
<210> 70<210> 70
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 70<400> 70
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggatcatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggatcatc agggaacatt 50
<210> 71<210> 71
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 71<400> 71
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggcccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atggcccatc agggaacatt 50
<210> 72<210> 72
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 72<400> 72
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atgggccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atgggccatc agggaacatt 50
<210> 73<210> 73
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 73<400> 73
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atgaaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atgaaccatc agggaacatt 50
<210> 74<210> 74
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 74<400> 74
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atgtaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atgtaccatc agggaacatt 50
<210> 75<210> 75
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 75<400> 75
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atagaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac atagaccatc agggaacatt 50
<210> 76<210> 76
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 76<400> 76
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac attgaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac attgaccatc agggaacatt 50
<210> 77<210> 77
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 77<400> 77
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac acggaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac acggaccatc agggaacatt 50
<210> 78<210> 78
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 78<400> 78
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac agggaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac agggaccatc agggaacatt 50
<210> 79<210> 79
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 79<400> 79
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac ctggaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac ctggaccatc agggaacatt 50
<210> 80<210> 80
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 80<400> 80
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac gtggaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagac gtggaccatc agggaacatt 50
<210> 81<210> 81
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 81<400> 81
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagaa atggaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagaa atggaccatc agggaacatt 50
<210> 82<210> 82
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 82<400> 82
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagat atggaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagat atggaccatc agggaacatt 50
<210> 83<210> 83
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 83<400> 83
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagcc atggaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacagcc atggaccatc agggaacatt 50
<210> 84<210> 84
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 84<400> 84
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacaggc atggaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacaggc atggaccatc agggaacatt 50
<210> 85<210> 85
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 85<400> 85
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacaaac atggaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacaaac atggaccatc agggaacatt 50
<210> 86<210> 86
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 86<400> 86
gtcacgccac ttgacaggcg agtaacatac atggaccatc agggaacatt 50gtcacgccac ttgacaggcg agtaacatac atggaccatc agggaacatt 50
<210> 87<210> 87
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 87<400> 87
agacttagat ctgagccctc cctcttccca gcacacgcag gggtagaagc 50agacttagat ctgagccctc cctcttccca gcacacgcag gggtagaagc 50
<210> 88<210> 88
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 88<400> 88
agacttagat ctgagccctc cctcttccca gcactggcag gggtagaagc 50agacttagat ctgagccctc cctcttccca gcactggcag gggtagaagc 50
<210> 89<210> 89
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 89<400> 89
agacttagat ctgagccctc cctcttccca gcagaggcag gggtagaagc 50agacttagat ctgagccctc cctcttccca gcagaggcag gggtagaagc 50
<210> 90<210> 90
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> artificial sequence<213> artificial sequence
<400> 90<400> 90
agacttagat ctgagccctc cctcttccca gctcaggcag gggtagaagc 50agacttagat ctgagccctc cctcttccca gctcaggcag gggtagaagc 50
<210> 91<210> 91
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 91<400> 91
agacttagat ctgagccctc cctcttccca ggacaggcag gggtagaagc 50agacttagat ctgagccctc cctcttccca ggacaggcag gggtagaagc 50
<210> 92<210> 92
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 92<400> 92
agacttagat ctgagccctc cctcttccca ccacaggcag gggtagaagc 50agacttagat ctgagccctc cctcttccca ccacaggcag gggtagaagc 50
<210> 93<210> 93
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 93<400> 93
agacttagat ctgagccctc cctcttccct gcacaggcag gggtagaagc 50agacttagat ctgagccctc cccttccct gcacaggcag gggtagaagc 50
<210> 94<210> 94
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 94<400> 94
agacttagat ctgagccctc cctcttccga gcacaggcag gggtagaagc 50agacttagat ctgagccctc cccttccga gcacaggcag gggtagaagc 50
<210> 95<210> 95
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 95<400> 95
agacttagat ctgagccctc cctcttcgca gcacaggcag gggtagaagc 50agacttagat ctgagccctc cctcttcgca gcacaggcag gggtagaagc 50
<210> 96<210> 96
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 96<400> 96
tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcgt tatacaatga ctggagtcca 50tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcgt tatacaatga ctggagtcca 50
<210> 97<210> 97
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 97<400> 97
tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcgt tatagtatga ctggagtcca 50tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcgt tatagtatga ctggagtcca 50
<210> 98<210> 98
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 98<400> 98
tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcgt tattctatga ctggagtcca 50tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcgt tattctatga ctggagtcca 50
<210> 99<210> 99
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 99<400> 99
tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcgt taaactatga ctggagtcca 50tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcgt taaactatga ctggagtcca 50
<210> 100<210> 100
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 100<400> 100
tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcgt tttactatga ctggagtcca 50tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcgt tttactatga ctggagtcca 50
<210> 101<210> 101
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 101<400> 101
tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcgt aatactatga ctggagtcca 50tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcgt aatactatga ctggagtcca 50
<210> 102<210> 102
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 102<400> 102
tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcga tatactatga ctggagtcca 50tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcga tatactatga ctggagtcca 50
<210> 103<210> 103
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 103<400> 103
tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcct tatactatga ctggagtcca 50tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagcct tatactatga ctggagtcca 50
<210> 104<210> 104
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 104<400> 104
tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagggt tatactatga ctggagtcca 50tgtgtttgga tttgcagtag gctgaagggt tatactatga ctggagtcca 50
<210> 105<210> 105
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 105<400> 105
aaaatagtgc tttttacttt tatctgaatg attgatatgt ccttttccca 50aaaatagtgc tttttacttt tatctgaatg attgatatgt ccttttccca 50
<210> 106<210> 106
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 106<400> 106
aaaatagtgc tttttacttt tatctgaatg attgtaatgt ccttttccca 50aaaatagtgc tttttacttt tatctgaatg attgtaatgt ccttttccca 50
<210> 107<210> 107
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 107<400> 107
aaaatagtgc tttttacttt tatctgaatg attcaaatgt ccttttccca 50aaaatagtgc tttttacttt tatctgaatg attcaaatgt ccttttccca 50
<210> 108<210> 108
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 108<400> 108
aaaatagtgc tttttacttt tatctgaatg atagaaatgt ccttttccca 50aaaatagtgc tttttacttt tatctgaatg atagaaatgt ccttttccca 50
<210> 109<210> 109
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 109<400> 109
aaaatagtgc tttttacttt tatctgaatg aatgaaatgt ccttttccca 50aaaaatgtgc tttttacttt tatctgaatg aatgaaatgt ccttttccca 50
<210> 110<210> 110
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 110<400> 110
aaaatagtgc tttttacttt tatctgaatg tttgaaatgt ccttttccca 50aaaatagtgc tttttacttt tatctgaatg tttgaaatgt ccttttccca 50
<210> 111<210> 111
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 111<400> 111
aaaatagtgc tttttacttt tatctgaatc attgaaatgt ccttttccca 50aaaatagtgc tttttacttt tatctgaatc attgaaatgt ccttttccca 50
<210> 112<210> 112
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 112<400> 112
aaaatagtgc tttttacttt tatctgaaag attgaaatgt ccttttccca 50aaaatagtgc tttttacttt tatctgaaag attgaaatgt ccttttccca 50
<210> 113<210> 113
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 113<400> 113
aaaatagtgc tttttacttt tatctgattg attgaaatgt ccttttccca 50aaaatagtgc tttttacttt tatctgattg attgaaatgt ccttttccca 50
<210> 114<210> 114
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 114<400> 114
ggatctcctg gcggaggtgg tggtagaagg tccaggagca ggggtagccg 50ggatctcctg gcggaggtgg tggtagaagg tccaggagca ggggtagccg 50
<210> 115<210> 115
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 115<400> 115
ggatctcctg gcggaggtgg tggtagaagg tctaggagca ggggtagccg 50ggatctcctg gcggaggtgg tggtagaagg tctaggagca ggggtagccg 50
<210> 116<210> 116
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 116<400> 116
agcacatgtt tgttgaatga gtcagtggat gacgtagatc agtatcttgt 50agcacatgtt tgttgaatga gtcagtggat gacgtagatc agtatcttgt 50
<210> 117<210> 117
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 117<400> 117
agcacatgtt tgttgaatga gtcagtggat gatgtagatc agtatcttgt 50agcacatgtt tgttgaatga gtcagtggat gatgtagatc agtatcttgt 50
<210> 118<210> 118
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 118<400> 118
gcttctttcc ctgcctgtgc tgggaagagg gagggctcag atctaagtct 50gcttctttcc ctgcctgtgc tgggaagagg gagggctcag atctaagtct 50
<210> 119<210> 119
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 119<400> 119
agacttagat ctgagccctc cctcttccca gcacaggcag ggaaagaagc 50agacttagat ctgagccctc cctcttccca gcacaggcag ggaaagaagc 50
<210> 120<210> 120
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 120<400> 120
gcttctttcc ctgcctgttc tgggaagagg gagggctcag atctaagtct 50gcttctttcc ctgcctgttc tgggaagagg gagggctcag atctaagtct 50
<210> 121<210> 121
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 121<400> 121
agacttagat ctgagccctc cctcttccca gaacaggcag ggaaagaagc 50agacttagat ctgagccctc cctcttccca gaacaggcag ggaaagaagc 50
<210> 122<210> 122
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 122<400> 122
gcttttaccc ctgcctgtgc tgggaagagg gagggctcag atctaagtct 50gcttttaccc ctgcctgtgc tgggaagagg gagggctcag atctaagtct 50
<210> 123<210> 123
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 123<400> 123
agacttagat ctgagccctc cctcttccca gcacaggcag gggtaaaagc 50agacttagat ctgagccctc cctcttccca gcacaggcag gggtaaaagc 50
<210> 124<210> 124
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 124<400> 124
gcttttaccc ctgcctgttc tgggaagagg gagggctcag atctaagtct 50gcttttaccc ctgcctgttc tgggaagagg gagggctcag atctaagtct 50
<210> 125<210> 125
<211> 50<211> 50
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 125<400> 125
agacttagat ctgagccctc cctcttccca gaacaggcag gggtaaaagc 50agacttagat ctgagccctc cctcttccca gaacaggcag gggtaaaagc 50
<210> 126<210> 126
<211> 12<211> 12
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<220><220>
<221> misc_feature<221> misc_feature
<222> (1)..(12)<222> (1)..(12)
<223> n is a, c, g, or t<223> n is a, c, g, or t
<400> 126<400> 126
nnnnnnnnnn nn 12nnnnnnnnnn nn 12
<210> 127<210> 127
<211> 41<211> 41
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 127<400> 127
ctaccgtaat actaaaagtg ccacttctca gatttgagaa g 41ctaccgtaat actaaaagtg ccacttctca gatttgagaa g 41
<210> 128<210> 128
<211> 25<211> 25
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 128<400> 128
gaaattaata cgactcacta taggg 25gaaattaata cgactcacta taggg 25
<210> 129<210> 129
<211> 68<211> 68
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 129<400> 129
tcgcgcttgt cgcgcagacg aatgatctac aacagtagaa attccctata gtgagtcgta 60tcgcgcttgt cgcgcagacg aatgatctac aacagtagaa attccctata gtgagtcgta 60
ttaatttc 68ttaatttc 68
<210> 130<210> 130
<211> 23<211> 23
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 130<400> 130
aacagacatg gaccatcagg gtg 23aacagacatg gaccatcagg gtg 23
<210> 131<210> 131
<211> 21<211> 21
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 131<400> 131
catggaccat cagggtgcca c 21catggaccat cagggtgcca c 21
<210> 132<210> 132
<211> 22<211> 22
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 132<400> 132
acatggacca tcagggtgcc ac 22acatggacca tcagggtgcc ac 22
<210> 133<210> 133
<211> 21<211> 21
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 133<400> 133
gacatggacc atcagggtgc c 21gacatggacc atcaggggtgc c 21
<210> 134<210> 134
<211> 21<211> 21
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 134<400> 134
agacatggac catcagggtg c 21agacatggac catcaggggtg c 21
<210> 135<210> 135
<211> 21<211> 21
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 135<400> 135
cagacatgga ccatcagggt g 21cagacatgga ccatcagggt g 21
<210> 136<210> 136
<211> 22<211> 22
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 136<400> 136
acagacatgg accatcaggg tg 22acagacatgg accatcaggg tg 22
<210> 137<210> 137
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 137<400> 137
ccagcacagg cagggggtgc cacttctcag atttgagaag 40ccagcacagg caggggggtgc cacttctcag atttgagaag 40
<210> 138<210> 138
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 138<400> 138
cgttatacta tgactggtgc cacttctcag atttgagaag 40cgttatacta tgactggtgc cacttctcag atttgagaag 40
<210> 139<210> 139
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 139<400> 139
atgattgaaa tgtcctgtgc cacttctcag atttgagaag 40atgattgaaa tgtcctgtgc cacttctcag atttgagaag 40
<210> 140<210> 140
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 140<400> 140
ccagaacagg cagggggtgc cacttctcag atttgagaag 40ccagaacagg cagggggtgc cacttctcag atttgagaag 40
<210> 141<210> 141
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 141<400> 141
cgttgtacta tgactggtgc cacttctcag atttgagaag 40cgttgtacta tgactggtgc cacttctcag atttgagaag 40
<210> 142<210> 142
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 142<400> 142
atgactgaaa tgtcctgtgc cacttctcag atttgagaag 40atgactgaaa tgtcctgtgc cacttctcag atttgagaag 40
<210> 143<210> 143
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 143<400> 143
aggtccagga gcaggggtgc cacttctcag atttgagaag 40aggtccagga gcaggggtgc cacttctcag atttgagaag 40
<210> 144<210> 144
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 144<400> 144
aggtctagga gcaggggtgc cacttctcag atttgagaag 40aggtctagga gcaggggtgc cacttctcag atttgagaag 40
<210> 145<210> 145
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 145<400> 145
gatgacgtag atcagtgtgc cacttctcag atttgagaag 40gatgacgtag atcagtgtgc cacttctcag atttgagaag 40
<210> 146<210> 146
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 146<400> 146
gatgatgtag atcagtgtgc cacttctcag atttgagaag 40gatgatgtag atcagtgtgc cacttctcag atttgagaag 40
<210> 147<210> 147
<211> 44<211> 44
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 147<400> 147
atatcttcta cttctccact gtgccacttc tcagatttga gaag 44atatcttcta cttctccact gtgccacttc tcagatttga gaag 44
<210> 148<210> 148
<211> 44<211> 44
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 148<400> 148
tctagagaat cccagaatgc gtgccacttc tcagatttga gaag 44tctagagaat cccagaatgc gtgccacttc tcagatttga gaag 44
<210> 149<210> 149
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 149<400> 149
gcgttatact atgactgtgc cacttctcag atttgagaag 40gcgttatact atgactgtgc cacttctcag atttgagaag 40
<210> 150<210> 150
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 150<400> 150
gcgttgtact atgactgtgc cacttctcag atttgagaag 40gcgttgtact atgactgtgc cacttctcag atttgagaag 40
<210> 151<210> 151
<211> 42<211> 42
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 151<400> 151
cttcccagca caggcagggt gccacttctc agatttgaga ag 42cttcccagca caggcagggt gccacttctc agatttgaga ag 42
<210> 152<210> 152
<211> 42<211> 42
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 152<400> 152
cttcccagaa caggcagggt gccacttctc agatttgaga ag 42cttcccagaa caggcagggt gccacttctc agatttgaga ag 42
<210> 153<210> 153
<211> 42<211> 42
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 153<400> 153
tcccagcaca ggcagggggt gccacttctc agatttgaga ag 42tcccagcaca ggcagggggt gccacttctc agatttgaga ag 42
<210> 154<210> 154
<211> 42<211> 42
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 154<400> 154
tcccagaaca ggcagggggt gccacttctc agatttgaga ag 42tcccagaaca ggcagggggt gccacttctc agatttgaga ag 42
<210> 155<210> 155
<211> 44<211> 44
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 155<400> 155
tgtgatccaa gacattcccc gtgccacttc tcagatttga gaag 44tgtgatccaa gacattcccc gtgccacttc tcagatttga gaag 44
<210> 156<210> 156
<211> 44<211> 44
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 156<400> 156
ctcgtcagtg ctctcctctc gtgccacttc tcagatttga gaag 44ctcgtcagtg ctctcctctc gtgccacttc tcagatttga gaag 44
<210> 157<210> 157
<211> 43<211> 43
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 157<400> 157
tcttcccagc acaggcaggg tgccacttct cagatttgag aag 43tcttcccagc acaggcaggg tgccacttct cagatttgag aag 43
<210> 158<210> 158
<211> 43<211> 43
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 158<400> 158
tcttcccaga acaggcaggg tgccacttct cagatttgag aag 43tcttcccaga acaggcaggg tgccacttct cagatttgag aag 43
<210> 159<210> 159
<211> 43<211> 43
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 159<400> 159
ttcccagcac aggcaggggg tgccacttct cagatttgag aag 43ttcccagcac aggcaggggg tgccacttct cagatttgag aag 43
<210> 160<210> 160
<211> 43<211> 43
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 160<400> 160
ttcccagaac aggcaggggg tgccacttct cagatttgag aag 43ttcccagaac aggcaggggg tgccacttct cagatttgag aag 43
<210> 161<210> 161
<211> 20<211> 20
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 161<400> 161
gtgaacgttc ccttagcact 20gtgaacgttc ccttagcact 20
<210> 162<210> 162
<211> 19<211> 19
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 162<400> 162
gggagggcag aactagtcc 19gggaggggcag aactagtcc 19
<210> 163<210> 163
<211> 41<211> 41
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 163<400> 163
cgccacttga caggcgagta actgccactt attgggtcag c 41cgccacttga caggcgagta actgccactt attgggtcag c 41
<210> 164<210> 164
<211> 39<211> 39
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 164<400> 164
gcgtgttccc cagagtgact tagcagcttc ctcctcctt 39gcgtgttccc cagagtgact tagcagcttc ctcctcctt 39
<210> 165<210> 165
<211> 22<211> 22
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 165<400> 165
aggaaacatt aacgtactga tg 22aggaaacatt aacgtactga tg 22
<210> 166<210> 166
<211> 21<211> 21
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 166<400> 166
ttccttttat ttcccttcag c 21ttccttttat ttcccttcag c 21
<210> 167<210> 167
<211> 18<211> 18
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 167<400> 167
cgacggcaaa gaagacca 18cgacggcaaa gaagacca 18
<210> 168<210> 168
<211> 18<211> 18
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 168<400> 168
agcctgccag gtgagtac 18agcctgccag gtgagtac 18
<210> 169<210> 169
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 169<400> 169
cgggtggatc ggcgttttgt tcactatgaa ggcggcatca 40cgggtggatc ggcgttttgt tcactatgaa ggcggcatca 40
<210> 170<210> 170
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 170<400> 170
gtattggcgt cgaagtggcg ttcgctgcgg aatgttgttg 40gtattggcgt cgaagtggcg ttcgctgcgg aatgttgttg 40
<210> 171<210> 171
<211> 22<211> 22
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 171<400> 171
ttgttcagat attcaacgaa cg 22ttgttcagat attcaacgaa cg 22
<210> 172<210> 172
<211> 20<211> 20
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 172<400> 172
gtggaacgat ggcttccagg 20gtggaacgat ggcttccagg 20
<210> 173<210> 173
<211> 19<211> 19
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 173<400> 173
tctctgtgca tggcctgta 19tctctgtgca tggcctgta 19
<210> 174<210> 174
<211> 20<211> 20
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 174<400> 174
aacagtaaag gcaacgtcca 20aacagtaaag gcaacgtcca 20
<210> 175<210> 175
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 175<400> 175
gcagctggga taccagtgga agtgcctcct ggaagaatgg 40gcagctggga taccagtgga agtgcctcct ggaagaatgg 40
<210> 176<210> 176
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 176<400> 176
tctctagagc catcttgcgc ctgaagcgac ccatgaacgc 40tctctagagc catcttgcgc ctgaagcgac ccatgaacgc 40
<210> 177<210> 177
<211> 22<211> 22
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 177<400> 177
tgcttactga agccgaaaaa tg 22tgcttactga agccgaaaaa tg 22
<210> 178<210> 178
<211> 21<211> 21
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 178<400> 178
tgatcgcgag accacacgat g 21tgatcgcgag accacacgat g 21
<210> 179<210> 179
<211> 20<211> 20
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 179<400> 179
ggtttcggat gttacagcgt 20ggtttcggat gttacagcgt 20
<210> 180<210> 180
<211> 35<211> 35
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 180<400> 180
caagcacccc acccgctcac ccacctcctc ctttg 35caagcacccc acccgctcac ccacctcctc ctttg 35
<210> 181<210> 181
<211> 43<211> 43
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 181<400> 181
ggtttcggat gttacagcgt gtgctggaag acttagatct gag 43gtttcggat gttacagcgt gtgctggaag acttagatct gag 43
<210> 182<210> 182
<211> 19<211> 19
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 182<400> 182
gctggaaagg tcaagggac 19gctggaaagg tcaagggac 19
<210> 183<210> 183
<211> 19<211> 19
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 183<400> 183
ggggtttgtt gcacagtcc 19ggggtttgtt gcacagtcc 19
<210> 184<210> 184
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 184<400> 184
ggtagaagca aaggcaggag gtttgcccaa ggtcacacag 40ggtagaagca aaggcaggag gtttgcccaa ggtcacacag 40
<210> 185<210> 185
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 185<400> 185
gaaagaagca aaggcaggag gtttgcccaa ggtcacacag 40gaaagaagca aaggcaggag gtttgcccaa ggtcacacag 40
<210> 186<210> 186
<211> 41<211> 41
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 186<400> 186
ctgggaagag ggagggctca gtgttgccac actttcactg g 41ctgggaagag ggagggctca gtgttgccac actttcactg g 41
<210> 187<210> 187
<211> 18<211> 18
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 187<400> 187
gtgagcgggt ggggtgct 18gtgagcgggt ggggtgct 18
<210> 188<210> 188
<211> 23<211> 23
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 188<400> 188
tctaagtctt ccagcacggg atc 23tctaagtctt ccagcacgggg atc 23
<210> 189<210> 189
<211> 18<211> 18
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 189<400> 189
tgacacagcc tgggactt 18tgacacagcc tgggactt 18
<210> 190<210> 190
<211> 19<211> 19
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 190<400> 190
cacacctcct gtggctaag 19cacacctcct gtggctaag 19
<210> 191<210> 191
<211> 40<211> 40
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 191<400> 191
gagtgttctg aaggcaccac cagctccatt ggaggggtct 40gagtgttctg aaggcaccac cagctccatt ggaggggtct 40
<210> 192<210> 192
<211> 41<211> 41
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 192<400> 192
acacaagggc taatgggtgc cgccaaagca attgatcggt c 41acacaagggc taatggggtgc cgccaaagca attgatcggt c 41
<210> 193<210> 193
<211> 22<211> 22
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 193<400> 193
ttggtgaacg gcttttccta tg 22ttggtgaacg gcttttccta tg 22
<210> 194<210> 194
<211> 21<211> 21
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 194<400> 194
tgctctggat gggcgtcaac g 21tgctctggat gggcgtcaac g 21
<210> 195<210> 195
<211> 20<211> 20
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 195<400> 195
gagacaaagg aatgccctga 20gagacaaagg aatgccctga 20
<210> 196<210> 196
<211> 20<211> 20
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 196<400> 196
gccctctcaa gtttccatgt 20gccctctcaa gtttccatgt 20
<210> 197<210> 197
<211> 41<211> 41
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 197<400> 197
cgggttgatg tgatgccaaa gcgagcacag agcttggaac a 41cgggttgatg tgatgccaaa gcgagcacag agcttggaac a 41
<210> 198<210> 198
<211> 42<211> 42
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 198<400> 198
ggagcgatca taggtacggc tggcgactct caatccagta cg 42ggagcgatca taggtacggc tggcgactct caatccagta cg 42
<210> 199<210> 199
<211> 19<211> 19
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 199<400> 199
gaagtcttcg atttgcatg 19gaagtcttcg atttgcatg 19
<210> 200<210> 200
<211> 22<211> 22
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 200<400> 200
acatgtggca gtccatagtg ac 22acatgtggca gtccatagtg ac 22
<210> 201<210> 201
<211> 41<211> 41
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 201<400> 201
agggatctcg ctcctggaag atcaccgtca aggctgagaa c 41agggatctcg ctcctggaag atcaccgtca aggctgagaa c 41
<210> 202<210> 202
<211> 38<211> 38
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 202<400> 202
cgatgctggc gctgagtacg aatgagcccc agccttct 38cgatgctggc gctgagtacg aatgagcccc agccttct 38
<210> 203<210> 203
<211> 19<211> 19
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 203<400> 203
tccacccatg gcaaattcc 19tccacccatg gcaaattcc 19
<210> 204<210> 204
<211> 19<211> 19
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 204<400> 204
agggggcaga gatgatgac 19agggggcaga gatgatgac 19
<210> 205<210> 205
<211> 21<211> 21
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 205<400> 205
tccattgatg acaagcttcc c 21tccattgatg acaagcttcc c 21
<210> 206<210> 206
<211> 20<211> 20
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 206<400> 206
tcgtggagtc cactggcgtc 20tcgtggagtc cactggcgtc 20
<210> 207<210> 207
<211> 46<211> 46
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 207<400> 207
ccagatcttc caggaaaatc cacatctgta tttgatggaa gacctt 46ccagatcttc caggaaaatc cacatctgta tttgatggaa gacctt 46
<210> 208<210> 208
<211> 41<211> 41
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 208<400> 208
agaccagtaa ttgctggaag acttgtcttc caagaagctc c 41agaccagtaa ttgctggaag acttgtcttc caagaagctc c 41
<210> 209<210> 209
<211> 21<211> 21
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 209<400> 209
agatttttct ggaagacatg g 21agatttttct ggaagacatg g 21
<210> 210<210> 210
<211> 18<211> 18
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 210<400> 210
atgtcttccg gacaatcc 18atgtcttccg gacaatcc 18
<210> 211<210> 211
<211> 23<211> 23
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 211<400> 211
tgctggaaga cttgatttac tgg 23tgctggaaga cttgatttac tgg 23
<210> 212<210> 212
<211> 24<211> 24
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 212<400> 212
ggaggcaccc tagggccagg gaaa 24ggaggcaccc tagggccagg gaaa 24
<210> 213<210> 213
<211> 25<211> 25
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 213<400> 213
gttactgcaa gcagcaacaa agtcc 25gttactgcaa gcagcaacaa agtcc 25
<210> 214<210> 214
<211> 24<211> 24
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 214<400> 214
ggaggtattt tagggttagg gaaa 24ggaggtattt tagggttaggg gaaa 24
<210> 215<210> 215
<211> 25<211> 25
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 215<400> 215
attactacaa acaacaacaa aatcc 25attactacaa acaacaacaa aatcc 25
<210> 216<210> 216
<211> 44<211> 44
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 216<400> 216
ggcgtcttca ccaccatgga gtgccacttc tcagatttga gaag 44ggcgtcttca ccaccatgga gtgccacttc tcagatttga gaag 44
<210> 217<210> 217
<211> 44<211> 44
<212> ДНК<212> DNA
<213> искусственная последовательность<213> artificial sequence
<400> 217<400> 217
ctccaagtct tccagtaaat gtgccacttc tcagatttga gaag 44ctccaagtct tccagtaaat gtgccacttc tcagatttga gaag 44
<---<---
Claims (82)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810560284.8 | 2018-06-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020143513A RU2020143513A (en) | 2022-07-12 |
RU2800778C2 true RU2800778C2 (en) | 2023-07-28 |
Family
ID=
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016186946A1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-11-24 | Pioneer Hi-Bred International, Inc. | Rapid characterization of cas endonuclease systems, pam sequences and guide rna elements |
CN107488710A (en) * | 2017-07-14 | 2017-12-19 | 上海吐露港生物科技有限公司 | A kind of purposes of Cas albumen and the detection method and kit of target nucleic acids molecule |
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016186946A1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-11-24 | Pioneer Hi-Bred International, Inc. | Rapid characterization of cas endonuclease systems, pam sequences and guide rna elements |
CN107488710A (en) * | 2017-07-14 | 2017-12-19 | 上海吐露港生物科技有限公司 | A kind of purposes of Cas albumen and the detection method and kit of target nucleic acids molecule |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JONATHAN S. GOOTENBERG et al., Nucleic acid detection with CRISPR-Cas13a/C2c2, Science, 2017, 356(6336), pp. 438-442. СМИРНОВ А.В. и др., Система CRISPR/Cas9 - универсальный инструмент геномной инженерии, Вавиловский журнал генетики и селекции, 2016; 20(4), стр. 493-510. * |
SHI-YUAN LI et al., CRISPR-Cas12a-assisted nucleic acid detection, Cell Discovery, 2018 Apr 24;4:20. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US12104204B2 (en) | Use of high-temperature-resistant Cas protein, and method and reagent kit for detecting target nucleic acid molecule | |
CN111094588B (en) | Application of Cas protein, detection method of target nucleic acid molecule and kit | |
JP6321738B2 (en) | Compositions and methods for quantifying nucleic acid sequences in a sample | |
US20210230677A1 (en) | Application of cas protein, method for detecting target nucleic acid molecule and kit | |
CN107849603A (en) | Expanded using the primer of limited nucleotides composition | |
JP2013516192A (en) | Materials and methods for isothermal nucleic acid amplification | |
CN115335536B (en) | Compositions and methods for on-the-fly nucleic acid detection | |
CN112301102B (en) | High-specificity loop-mediated isothermal amplification method and application thereof | |
US20090162856A1 (en) | Rna detection method | |
JP6074036B2 (en) | Novel DNA polymerase with expanded substrate range | |
RU2800778C2 (en) | Use of high-therm-resistant cas-protein and a method and a set of reagents for detection of a target nucleic acid molecule | |
US20230031670A1 (en) | Method and kit for detection of polynucleotide | |
US20240279728A1 (en) | Detecting a dinucleotide sequence in a target polynucleotide |