近日，獸醫(yī)學(xué)院廖明教授/張建民教授團(tuán)隊(duì)在知名學(xué)術(shù)期刊Advanced Science（中科院1區(qū)Top期刊,，五年影響因子16.3）在線發(fā)表題為“A Smart Single-Loop-Mediated Isothermal Amplification Facilitates Flexible SNP Probe Design for On-Site Rapid Differentiation of SARS-CoV-2 Omicron Variants”的研究論文,，該項(xiàng)工作創(chuàng)新性地建立了一種可實(shí)現(xiàn)單核苷酸多態(tài)性（SNP）多重精準(zhǔn)檢測(cè)的新型核酸等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)（smart single-loop-mediated isothermal amplification ,，ssLAMP）,，通過獨(dú)特的引物設(shè)計(jì)策略提高SNP檢測(cè)的靈活性和多引物體系的兼容性,，結(jié)合便攜式檢測(cè)設(shè)備和結(jié)果智能分析手機(jī)APP,，可實(shí)現(xiàn)對(duì)病原SNP位點(diǎn)的五重精準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),。

　　單核苷酸多態(tài)性（SNP）與傳染病或遺傳病等多種疾病風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān),，因此被視為分子診斷的關(guān)鍵生物標(biāo)志物,。尤其對(duì)于高突變率病原體而言，病原微生物的感染性,、傳播力及抗原性等都與SNP特征相關(guān),，在病原體鑒別診斷中具有重要價(jià)值。傳統(tǒng)的SNP檢測(cè)技術(shù)如基因測(cè)序等依賴實(shí)驗(yàn)室精密儀器,、耗時(shí)長,，無法滿足疫病爆發(fā)時(shí)對(duì)病原體的快速、現(xiàn)場(chǎng),、精準(zhǔn)檢測(cè)的需求,。盡管當(dāng)前有部分基于LAMP的POCT檢測(cè)技術(shù)被建立用于SNP的快速檢測(cè)，但這些方法大多用于單一目標(biāo)靶點(diǎn)的檢測(cè),，多重突變檢測(cè)因LAMP復(fù)雜的引物集而難以實(shí)現(xiàn),。因此，開發(fā)一種可靈活結(jié)合SNP特異性探針進(jìn)行多重突變檢測(cè)的新型等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值,。

　　研究團(tuán)隊(duì)組通過創(chuàng)新引物設(shè)計(jì)思路,，研究并建立了一種智能單環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)（ssLAMP）。與傳統(tǒng)LAMP方法不同,，ssLAMP方法將引物組內(nèi)一條環(huán)引物改造為線性引物,，因此提供了更多的可放置SNP檢測(cè)探針的區(qū)域。這種簡(jiǎn)化的引物組合也減少了引物組的復(fù)雜程度,，使得多重檢測(cè)的引物體系更容易實(shí)現(xiàn),，同時(shí)可以展現(xiàn)出與傳統(tǒng)LAMP方法媲美的擴(kuò)增效率和檢測(cè)靈敏度。以新冠病毒S基因中不同的SNP位點(diǎn)作為檢測(cè)靶標(biāo)時(shí),，利用Rnase H2酶水解DNA-RNA復(fù)合體的特性,，設(shè)計(jì)可識(shí)別對(duì)應(yīng)SNP位點(diǎn)信息的檢測(cè)探針，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)新冠病毒奧密克戎變異株BA.1,、BA.2,、BA.3、BA.4和BA.5分支精準(zhǔn)識(shí)別,。進(jìn)一步,，為了實(shí)現(xiàn)ssLAMP對(duì)病原的現(xiàn)場(chǎng)化,、智能化多重檢測(cè)，研究人員研發(fā)了擁有恒溫加熱功能的FAM,SF670雙熒光通道便攜式檢測(cè)設(shè)備,，同時(shí)配套對(duì)應(yīng)的結(jié)果智能分析手機(jī)APP,，通過對(duì)不同反應(yīng)管中不同熒光信號(hào)的HSV色域進(jìn)行分析，可在1小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)BA.1-BA.5不同變異株的精準(zhǔn)智能多重檢測(cè),。

ssLAMP方法引物組和擴(kuò)增原理示意圖

　　綜上所示,，該研究建立了一種引物設(shè)計(jì)靈活性強(qiáng)，可對(duì)多個(gè)SNP位點(diǎn)進(jìn)行多重精準(zhǔn)檢測(cè)的新型核酸等溫?cái)U(kuò)增技術(shù),。結(jié)合便攜式檢測(cè)設(shè)備以及智能手機(jī)APP,，可實(shí)現(xiàn)病原的現(xiàn)場(chǎng)化、精準(zhǔn)化,、智能化快速檢測(cè)和基因分型,，在動(dòng)物疫病精準(zhǔn)防控、病原基因分型等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價(jià)值,。

結(jié)合便攜式檢測(cè)設(shè)備及智能手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)對(duì)病原的多重現(xiàn)場(chǎng)智能檢測(cè)

　　該研究是在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2022YFD180040）和雙一流學(xué)科推進(jìn)項(xiàng)目（2023B10564003）等項(xiàng)目資助下完成的,。我校獸醫(yī)學(xué)院博士生林琦杰為論文的第一作者，廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物衛(wèi)生研究所勾紅潮副研究員,、我校獸醫(yī)學(xué)院瞿孝云老師為共同第一作者,。仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院廖明教授、我校獸醫(yī)學(xué)院張建民教授和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院長春獸醫(yī)研究所李昌研究員為通訊作者,。

　　相關(guān)論文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202502708

文圖/獸醫(yī)學(xué)院