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无细胞系统在CRISPR技术和生物传感器中的应用研究进展

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无细胞转录翻译系统(cell-free transcription and translation,TXTL),简称无细胞系统,即基于细胞提取物在体外快速表达蛋白质的系统.该系统绕过了细菌转化、克隆筛选和细胞裂解等过程,更精准便捷地控制反应底物,减少细菌对蛋白质产生的影响,具有多功能性和灵活性等优点.近年来,TXTL 作为一个新兴平台在 clusterd regularly interspaced short palindromic repeat(CRISPR)技术研究中应用广泛,实现了对CRISPR/Cas系统快速、便捷地表征,比如高特异性的向导RNA(guide RNA,gRNA)以及抗CRISPR蛋白的筛选.同时,基于TXTL的CRISPR生物传感器与生物材料、基因回路等结合,开发并用于病原体中核酸标志物等的检测,相关试剂冻干后也提高了便携性,实现高灵敏度的即时检测(point-of-care testing,POCT).传感器与可编程的电路元件等技术的结合为全细胞生物传感器(whole cell biosensor,WCB)提供了一种非生物的替代品,提高了生物安全性,加速了其通过监管机构的批准应用.本文重点介绍并讨论了近些年利用TXTL对CRISPR系统的表征及在生物传感器中的应用,希望能更好地推动CRISPR技术和TXTL在生物传感器方面的发展.
Application of cell-free transcription and translation system in CRISPR technologies and the associated biosensors

姚夏、胡潇予、王晓祺、葛璟燕

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浙江工业大学生物工程学院,浙江杭州310014

无细胞系统(TXTL) CRISPR/Cas系统 即时检测 生物传感器

国家自然科学基金国家自然科学基金浙江省属高校基本科研业务费项目

2187710022177104RF-B2019003

2023

10.13345/j.cjb.220347

生物工程学报
中国科学院微生物研究所 中国微生物学会

生物工程学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.641
ISSN：1000-3061
年,卷(期)：2023.39(1)
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