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簡(jiǎn)單快速地檢測(cè)具有單核苷酸特異性靶基因的方法，可能會(huì)為實(shí)驗(yàn)室以外的領(lǐng)域提供遺傳學(xué)研究和診斷方法。本文最近報(bào)道了一種用于電子檢測(cè)未擴(kuò)增目標(biāo)基因的生物傳感器，該傳感器使用液體門控石墨烯場(chǎng)效應(yīng)晶體管，采用錨定在石墨烯單層上的RNA引導(dǎo)催化失活CRISPR關(guān)聯(lián)蛋白9 (Cas9)。在這里，使用來(lái)自未經(jīng)擴(kuò)增的患者基因組樣本，并通過(guò)測(cè)量多種類型的電響應(yīng)，該生物傳感器可以在一小時(shí)之內(nèi)區(qū)分出一個(gè)核苷酸的野生型和純合突變等位基因。同時(shí)，使用引導(dǎo)RNA-Cas9同源復(fù)合物的生物傳感器，針對(duì)來(lái)自鐮狀細(xì)胞病患者的純合子和雜合子DNA樣本，區(qū)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(dǎo)RNA-Cas9復(fù)合物，最大限度地提高了基因靶向效率。
 

Fig. 1 借助CRISPR技術(shù)的gFET，可無(wú)擴(kuò)增地檢測(cè)單核苷酸突變。
 

Fig. 2 SNP-Chip可以區(qū)分不同的擴(kuò)增子DNA樣本，其差異在于gRNA靶位點(diǎn)上的單個(gè)核苷酸。
 

Fig. 3 基于dCas9和Cas9的SNP芯片，從基因組DNA樣品中檢測(cè)與SCD相關(guān)的SNP。
 

Fig. 4 SNP芯片可以區(qū)分有無(wú)SOD1 SNP的樣品。
 

Fig. 5 MgaCas9 SNP芯片構(gòu)建體評(píng)估gRNA活性和雜合性。
 
       相關(guān)研究成果于2021年由美國(guó)克萊蒙特學(xué)院Kiana Aran課題組，發(fā)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(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)