近日,质标所农业标准物质创新团队利用核酸变构特性,以APE1和AP位点的特异性识别为基础,开发了靶标响应型的电化学生物传感器,创新实现了无需进行RNA反转录而直接进行检测的技术,并在草莓斑驳病毒RNA免反转录条件下实现了精准识别,相关成果发表于《传感器与执行器B:化学(Sensors and Actuators B: Chemical)》。
图注:结构转换型电化学生物传感器检测原理图
通过将含有脱碱基位点(AP site)的单链发夹DNA修饰在金电极表面,作为探针对目标进行捕获。利用目标RNA(DNA)与探针的相互作用,实现DNA双链和单链间切换,这种结构转变会触发电信号的变化,从而实现电信号输出。依据此,设计了增长型和减弱型两种信号输出策略。在最优条件下,这两种模式下均具有较宽的线性范围,检测限分别低至4.5 fM和0.6 fM,同时也展现出良好特异性和灵敏性。利用该方法,实现了对草莓斑驳病毒(SMoV)感染叶片的高效检出,并且展现出对于RNA样品免反转录识别的能力。
此前,RNA需经反转录为cDNA后才能进行识别检测,本研究成果技术创新实现了无需进行RNA反转录而直接进行检测,缩减了检测步骤,降低了成本,提升了工作效率,也为生物育种领域RNA有关操作和RNA标准物质定值方法提供了新的思路。
质标所博士后李凯为该论文第一作者,内蒙古农业大学硕士研究生陈天奇为该论文共同第一作者,质标所李亮研究员为该论文通讯作者,吉林省农业科学院宋新元研究员、内蒙古农业大学樊丽副教授为该论文共同通讯作者。该研究得到了国家生物育种重大专项(2022ZD0402013)和中国农业科学院农业科技创新工程项目(CAAS-ASTIP-2023-IQSTAP)的资助。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400523015009?dgcid="coauthor#ack0005