近日，材料与化学学院夏帆教授/黄福建教授课题组在光激活CRISPR系统高效单细胞miRNA成像研究方面取得进展，相关研究成果以“Light-activated CRISPR-Cas12a for amplified imaging of microRNA in cell cycle phases at single-cell levels”发表于Science Advances (Sci. Adv. 2024,10, eadp616。
微小RNA（miRNA）是一类小的非编码RNA，它的异常表达与各种疾病的发生和发展密切相关，可作为癌症诊断、预后、进展和复发的生物标志物。然而，细胞内的miRNA含量很低，因此需要开发信号放大的miRNA检测方法。传统的miRNA检测方法，如实时荧光定量PCR（RT-qPCR）和滚环扩增（RCA），虽有较高的灵敏度，但在单细胞水平上的检测和成像仍存在挑战。
夏帆教授/黄福建教授课题组在前期光响应功能核酸生物传感研究基础上，发展了一种新的光激活CRISPR系统用于活细胞中miRNA-21的信号放大检测及其成像。该系统在单细胞水平上实现时空选择性激活，以评估miRNA-21在不同细胞周期阶段的相对表达水平，从而绘制单细胞阵列中不同细胞周期阶段的miRNA-21含量分布图。该方法为深入研究不同细胞周期中miRNA的功能，从miRNA水平上分析细胞周期调控的新机制提供了一种有力的分析手段。
该研究工作中国地质大学（武汉）博士生刘红为论文的第一作者。希伯来大学Itamar Willner 教授、中国地质大学（武汉）夏帆教授和黄福建教授为本文的共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金重大项目，国家重点研发计划以及中-以国际合作等项目资助。（编辑：黄福建 审稿：梁本哲）
论文链接：https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.adp6166