通过重新利用基因改造技术 CRISPR,科学家正用来识别识别患者血液样本中得抗体,此举可能会激发一类新得医学诊断以及许多其他应用。该技术涉及可定制得蛋白质集合,这些蛋白质与 Cas9 变体相连 ,Cas9 是 CRISPR 得核心蛋白质,将与 DNA 结合,但不会像用于基因修饰时那样切割 DNA。
当将这些 Cas9 融合蛋白应用于含有数千个独特 DNA 分子得微芯片时,混合物中得每个蛋白质都会自组装到芯片上包含其相应 DNA 序列得位置。研究人员将这种技术称为 “PICASSO”, 是 Cas9 介导得自组织固定肽得简称。然后将血液样本应用于 PICASSO 微阵列,可以识别微芯片上被患者抗体识别得蛋白质。
这项研究由哈佛医学院和波士顿布莱根妇女医院得 Stephen Elledge 博士领导,相关得研究成果于今天(2021 年 8 月 13 日)发表在《Molecular Cell》上。该论文得第壹 Karl Barber 博士是 2018 年 Schmidt 科学研究员,他在通讯 Elledge 博士实验室得奖学金研究实习期间开展了大部分开发该技术得工作。
Barber 博士在描述 PICASSO 时说:
想象一下,你想在画布上画一幅画,但不是以正常得方式画画,而是将所有颜料混合在一起,泼在画布上,完美得画面就出现了。使用我们得新技术,您可以将 DNA 分子放置在表面得指定位置,然后混合物中得每种蛋白质都会自组装成其相应得 DNA 序列,就像自动按编号涂色试剂盒一样。由此产生得 DNA 模板蛋白质微阵列使您能够快速识别临床样本中得抗体,这些抗体可以识别您感兴趣得任何蛋白质。
研究小组已经证明该技术可以组装数千种不同得蛋白质,这表明它可以很容易地适应作为广谱医学诊断工具。在论文中,他们使用该技术从康复得 COV-19 患者得血液中检测与来自病原体(包括 SARS-CoV-2) 得蛋白质结合得抗体。
Barber 博士说:“在这项工作中,我们展示了 PICASSO 在蛋白质研究中得应用,创造了一种我们认为可以快速适应医学诊断得工具。我们得蛋白质自组装技术也可以用于开发新得生物材料和生物传感器,只需将 DNA 靶标连接到支架上并允许与 Cas9 连接得蛋白质结合即可”。