簡單快速地檢測具有單核苷酸特異性靶基因的方法，可能會為實驗室以外的領域提供遺傳學研究和診斷方法。本文最近報道了一種用于電子檢測未擴增目標基因的生物傳感器，該傳感器使用液體門控石墨烯場效應晶體管，采用錨定在石墨烯單層上的RNA引導催化失活CRISPR關聯蛋白9 (Cas9)。在這里，使用來自未經擴增的患者基因組樣本，并通過測量多種類型的電響應，該生物傳感器可以在一小時之內區分出一個核苷酸的野生型和純合突變等位基因。同時，使用引導RNA-Cas9同源復合物的生物傳感器，針對來自鐮狀細胞病患者的純合子和雜合子DNA樣本，區分了原間隔-鄰近基序中的基因，并且該生物傳感器也可以用于快速篩選引導RNA-Cas9復合物，最大限度地提高了基因靶向效率。
Fig. 1 借助CRISPR技術的gFET，可無擴增地檢測單核苷酸突變。
Fig. 2 SNP-Chip可以區分不同的擴增子DNA樣本，其差異在于gRNA靶位點上的單個核苷酸。
Fig. 3 基于dCas9和Cas9的SNP芯片，從基因組DNA樣品中檢測與SCD相關的SNP。
Fig. 4 SNP芯片可以區分有無SOD1 SNP的樣品。
Fig. 5 MgaCas9 SNP芯片構建體評估gRNA活性和雜合性。
相關研究成果于2021年由美國克萊蒙特學院Kiana Aran課題組，發表在Nature Biomedical Engineering（https://doi.org/10.1038/s41551-021-00706-z）上。原文：Discrimination of single-point mutations in unamplified genomic DNA via Cas9 immobilized on a graphene field-effect transistor。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
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