张锋，David Liu，Doudna等3研究组在Science发文，揭示CRISPR技术的深层次应用

飞机飞行记录仪和身体照相机可以帮助调查人员理解复杂的事件。 研究细胞的生物学家试图建立他们自己的数据记录器，例如通过将感兴趣的基因的活性与制造荧光蛋白的基因联系起来。 他们的目标是确定诸如癌症出现，衰老，环境影响和胚胎发育等过程。 革命性基因组编辑工具CRISPR借鉴的一种新型细胞记录仪现在提供了一种更好的捕捉DNA的数据的录制设备。

在今天的Science杂志中，哈佛大学的化学家David Liu和博士后Weixin Tang展示了他们称之为CRISPR介导的模拟多事件记录装置或CAMERA的两种形式。在初始验证实验中，他们在细菌和人类细胞中都显示了这种工具如何记录光照，抗生素和病毒感染或记录内部分子事件。 “这项研究突出了人们利用CRISPR中的发现创造这些合成途径的真正创新方式，”加州大学伯克利分校的蛋白质工程师Dave Savage说。

CRISPR-Cas12a（Cpf1）蛋白是RNA引导的酶，其结合并切割DNA作为细菌适应性免疫系统的组分。 像CRISPR-Cas9一样，Cas12a基于其产生靶向双链DNA（dsDNA）断裂的能力而被用于基因组编辑。

在另一篇Science文章中，Doudna等研究组发现目标激活的非特异性ssDNase切割也是其他V型CRISPR-Cas12酶的特性。 通过将Cas12a ssDNase激活与等温扩增相结合，Doudna等研究组创建了一种名为DNA Endonuclease Targeted CRISPR Trans Reporter（DETECTR）的方法，该方法实现了DNA检测的超高的灵敏度。 DETECTR能够快速，专一地检测患者样本中的人乳头瘤病毒，从而为分子诊断提供了一个简单的平台。

核酸的快速检测对于临床诊断和生物技术应用是不可或缺的。 在第三篇Science论文中，张锋等研究组最近开发了一个名为SHERLOCK（特定高灵敏度酶解报告系统）的平台，将等温预扩增与Cas13组合起来检测单个RNA或DNA分子。 通过对CRISPR酶学和应用开发的描述，张锋等研究组在此报告将SHERLOCKv2整合到四个方面：1）使用正交CRISPR酶的4通道单反应复合; 2）定量测量输入降至2 aM; 3）通过将Cas13与辅助性CRISPR相关酶Csm6组合，使信号灵敏度提高3.5倍; 和4）横向流动读出。 SHERLOCKv2可通过侧流检测登革病毒或寨卡病毒ssRNA以及患者液体活检样本中的突变，突出其作为核酸的多路复用，便携式，快速和定量检测平台的潜力。

总的来说，Doudna等研究组及张锋等研究组共同揭示了CRISPR更灵敏的检测体内核酸分子；而David Liu使用CRISPR技术记录体内的生物学事件，这也是首次，对于推动生物学的进步不可估量。

这3篇文章极大地推动了CRISPR技术的发展，会在临床检测应用及发育生物学得到最早的验证。