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【特邀报告】雄关漫道真如铁,而今迈步从头越——赵国屏院士与CRISPR介导的核酸检测方法

2018-12-02 15:45

作者 李曙光

2018年11月23日上午,第一届华夏临床微生物与感染学术年会暨第七届京港感染论坛胜利开幕,随后是特邀报告。特邀报告由北京大学人民医院的王辉主任和中国医科大学的陈佰义主任主持。

中科院上海植物生理生态研究所的赵国屏院士报告的题目是《CRISPR介导的核酸检测方法》。赵院士首先简短分享了自己的感受,他认为京港感染论坛的成功和成长是因为大家对微生物和感染学科的热爱;他毕业后去当农民,去接触农作物,也是因为真心喜爱生物,热爱生命科学。

随后,他生动的介绍了CRISPR的概况和背景,CRISPR是微生物的免疫系统,分为Class 1(Type I、III、IV)和Class 2(Type II、V、VI)两大类,可以进行基因编辑。2015年,赵院士课题组开始CRISPR这个新研究方向,但是当年并未取得进展。

经过不懈的努力,他们发现Cas12a有乱切割非配对ssDNA的活力,Cas12a三元复合物形成二叶(bilobed)结构。CRISPR介导的分子诊断应用(CRISPR-Dx)研究始于2017年,赵院士课题组在2018年发现了HOLMES系统(one-HOur Low-cost Multipurpose highly Efficient System)(一小时低成本多用途高效系统,笔者译)。

他们开发的HOLMESv1(Cas12a),可以将靶标DNA转化为荧光,灵敏度比普通PCR高很多(假阴性低),特异性高,可以区分单碱基(假阳性低)。HOLMESv2(Cas12b)有更高的耐受温度、灵敏度和特异性,并结合LAMP开发了Mtb快检方案;可一步法高效检测RNA靶标。与现有的dPCR、qPCR、NGS、GeneChip等检测系统相比,HOLMES优势在于灵敏度高(改进后接近dPCR)和速度最快(<1小时)。

HOLMES这个基于CRISPR-Dx的核酸检测平台,可以检测任何已知的核酸序列,用于体外诊断、转基因、海关等。CRISPR诊断也被称为新一代IVD技术革命。

赵院士提到科研的目的不应当仅为发表(高水平)论文,更是要解决科学、社会问题。“For creativity, you have to think something that is novel. For originality, you have to try the novel ideas fast and effective. For fast and effective, you have to work harder and learn something that is unfamiliar to you. ”(为了创造力,必须思考一些新颖的东西;为了原创性,必须快速有效地尝试新颖的想法;为了快速有效,必须更加努力地学习一些不熟悉的知识。笔者译)。


赵国屏院士的报告不仅提供了最前沿的科学进展,他们团队的坚持与拼搏也深深的鼓舞了大家。报告中多次引用的诗词是,“雄关漫道真如铁,而今迈步从头越;从头越,苍山如海,残阳如血!” 在面对困难挫折或新发问题时,无论您是已经在学科学术上功成名就的大咖,还是研究基础薄弱的普通工作者,希望大家都能够坚定信念,迎难而上!


供稿:李曙光   审校:宁永忠   编辑:孙世俊    摄影:武雍嵬


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