[发明专利]一种基于CRISPR/Cas系统检测核酸分子的方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于CRISPR/Cas系统检测核酸分子的方法及系统，首先将待测样本和检测试剂形成多个相互独立的微反应单元。微反应单元中含有或不含一个至数个由待测核酸样本提供的核酸分子，每个微反应单元中均含有适量借助CRISPR/Cas系统检测目标序列所需的各个组分。将微反应单元置于适当的温度下进行反应。当微反应单元中含有具有目标序列的核酸分子时可以检测到光信号变化。最后，通过对发生光信号变化的微反应单元计数或者根据分布原理及阳性微滴的比例，计算出具有目标序列的核酸分子的浓度或拷贝数。本发明不仅可以实现待测核酸的分子检测，而且提高了检测的灵敏度。

技术领域

本发明涉及一种核酸检测方法及系统，具体是关于一种基于CRISPR/Cas系统检测核酸分子的方法及系统。

背景技术

当前核酸分子的定量有两种方法：①光度法基于核酸分子的吸光度来定量；②实时荧光定量PCR(即Real-time Quantitative PCR，qPCR)基于Ct值，Ct值就是指可以检测到荧光值对应的循环数。

CRISPR/Cas是大多数细菌及古细菌基于RNA的后天免疫系统。由CRISPR/Cas系统改造而成的CRISPR/Cas技术已成为一种强大的基因编辑工具，广泛应用于基因功能研究和基因修饰与治疗。除了作为基因编辑工具，一些Cas蛋白具有的“附属切割”特性，已被开发成一种快速、低成本的核酸检测工具，在核酸分子诊断领域具有重要的应用潜力。现有的基于CRISPR/Cas系统Cas蛋白附属切割活性的核酸检测方法多是对整体样本的反应及测试，需要依靠标准曲线或参照信号来测定核酸，因此对待测核酸含量较低的样本无法进行有效检测。

发明内容

针对上述问题，本发明的其中一个目的是提供一种基于CRISPR/Cas系统Cas蛋白附属切割活性的核酸分子检测方法，该方法无需采用标准曲线或参照信号就可以进行检测，实现了待测核酸的分子检测，提高了检测的灵敏度；本发明的另一个目的是提供一种用于实现上述方法的核酸分子检测系统。

第一方面，本发明提供的基于CRISPR/Cas系统检测核酸分子的方法，为方法Ⅰ或方法Ⅱ。

所述方法Ⅰ包括如下步骤：在微反应单元中进行反应；部分微反应单元不含有由待测核酸样本提供的核酸分子，部分微反应单元含有1个由待测核酸样本提供的核酸分子，部分微反应单元含有2个以上由待测核酸样本提供的核酸分子；借助CRISPR/Cas系统检测微反应单元中是否含有目标序列；所述目标序列为目标生物的特异性序列。

所述方法Ⅱ包括如下步骤：在微反应单元中进行反应；每个微反应单元含有1个以上由待测核酸样本提供的核酸分子；借助CRISPR/Cas系统检测微反应单元中是否含有目标序列；所述目标序列为目标生物的特异性序列。

所述方法Ⅰ包括如下步骤：

(1)生成微反应单元，然后在微反应单元中进行反应；部分微反应单元不含有由待测核酸样本提供的核酸分子，部分微反应单元含有1个由待测核酸样本提供的核酸分子，部分微反应单元含有2个以上由待测核酸样本提供的核酸分子；每个微反应单元中，均含有借助CRISPR/Cas系统检测目标序列所需的各个组分；

(2)通过检测微反应单元的报告光信号变化获得待测核酸样本中目标序列的浓度或拷贝数。

所述方法Ⅱ包括如下步骤：

(1)生成微反应单元，然后在微反应单元中进行反应；每个微反应单元含有1个以上由待测核酸样本提供的核酸分子；每个微反应单元中，均含有借助CRISPR/Cas系统检测目标序列所需的各个组分；

(2)通过检测微反应单元的报告光信号变化获得待测核酸样本中目标序列的浓度或拷贝数。

所述方法Ⅰ还包括如下步骤：检测微反应单元的报告光信号变化后，通过特定方法，分析获得待测核酸样本中目标序列的浓度或拷贝数。