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刘奕教授课题组在CRISPR核酸检测和基因编辑领域取得重要进展

来源：生命科学学院作者：刘奕发布时间：2025-06-13 浏览次数：次

近日，湖北大学刘奕教授课题组最新研究成果“Boosting CRISPR/Cas12a intrinsic RNA detection capability through pseudo hybrid DNA–RNA substrate design”发表于国际顶尖期刊《Nucleic Acids Research》杂志（影响因子16.7)，武汉轻工大学乔洁副教授和湖北大学2022级硕士研究生张骏骐为本文的共同第一作者，刘奕教授为唯一通讯作者。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-52691-x

传统CRISPR/Cas12a系统虽被誉为 “基因剪刀”，但其RNA检测能力长期存在灵敏度低（仅3 - 30 nM）、难以识别短于20 nt的RNA片段或复杂结构RNA、需依赖逆转录等繁琐预处理步骤三大瓶颈。现有升级技术难以兼顾灵敏度与普适性，限制了其临床应用。

本研究创新性地提出伪杂合DNA - RNA（PHD）技术（图1），成功破解上述难题。其核心创新机制包括：一是设计含PAM序列的DNA链作为独创 “DNA假肢” 激活剂，与目标RNA杂交形成稳定DNA - RNA嵌合体，精准模拟Cas12a天然底物构象；二是构建双模式检测系统，既能20分钟完成RNA直接检测，省去逆转录步骤，又能耦合RPA扩增与T7转录突破DNA检测的PAM序列限制；三是通过混合多靶点crRNA形成 “crRNA池”，使RNA检测灵敏度较传统Cas12a体系提升1000倍。此外，本研究还与临床医生紧密合作，探索了该技术在疾病生物标志物检测上的临床应用，为生命科学和临床医学研究提供了创新研究工具。

图1.CRISPR/Cas12aPHD核酸检测方法原理示意图。

据悉，刘奕教授课题组长期致力于基因编辑与检测工具的应用开发研究。2025年以来，该课题组在CRISPR/Cas核酸酶基因编辑与核酸检测领域取得重要进展。刘奕教授以最后通讯作者身份在《Communications Biology》（中科院1区Top，影响因子5.4）、《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》（封面文章，中科院2区Top，影响因子5.4）和《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院2区Top，影响因子7.7）发表了三篇高水平论文。

审核人：李爱涛

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