研究 | IF：7.104：基于ERA技术的 CRISPR/Cas12a-assisted快速鉴定啤酒腐败菌
导读：
啤酒浑浊、风味异变或酸败主要是由于微生物中的腐败菌、病菌捣乱的结果。一经腐败菌和病菌光顾，不消几天甚至几小时，就会变酸变质，毒素滋生，人们误食了就会中毒生病，严重的还会危及生命。啤酒腐败细菌检测方法有多种，广泛使用的传统微生物培养方法是耗时的，只允许回顾性监测。免疫学的检测方法适用于啤酒酿造过程的各个阶段的样品，其专一、简便、易于自动化的特点预示其有较好的发展前景，但需要降低单克隆抗体的制备成本。经典的检测手段是逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）。然而RT-PCR需要使用昂贵的实时荧光定量PCR仪器，同时需要专业人士操作，尚不是一种现场检测技术。而基于抗体的现场检测手段，特异性和灵敏度一般不及核酸检测方法，同时发展出高效价的抗体也需要数周乃至数月的时间，难以实现应急检测。
研究内容：
国内众多研究所专家在欧洲食品科学与技术联合会（EFFoST）官方科学期刊刊登了快速鉴定啤酒腐败细菌课题研究中取得突破性成果，通过由先达基因研发的酶促恒温扩增技术（ERA技术），实现了对腐败菌现场的准确快速核酸检测。
在本研究中，XinjieWang， Jianghuai Liu , Qibin Leng等专家团队建立了一种快速、特异且高度便携的基于 CRISPR/Cas12a 的关键啤酒腐败细菌扫描方法，称为 CRISPR-Beer Scan，以这些主要腐败微生物物种的可变 16SrDNA片段为目标，确定了高效和特异的crRNA。其中短链杆菌或damnosus的基因组DNA样本具有明确的靶标信号，而与非靶标基因组DNA没有交叉反应。结合使用优化的RPA引物对进行等温预扩增，cas12a辅助检测啤酒破坏者衍生序列的灵敏度可以大幅提高到低至10个拷贝，破坏者的基因组dna也可以在很短的分析时间和最少的仪器要求下进行特异性检测。
研究结论：
本研究中采用CRISPR/Cas12a系统，建立了啤酒腐败菌检测的新平台——CRISPR-Beer Scan，这一平台代表了一个广泛适用的微生物监测平台，不仅适用于啤酒厂，也适用于其他行业。用ERA恒温扩增的方式，搭配合适探针，CRISPR-Beer Scan可以检测低至10个拷贝的DNA目标。可以在啤酒中调节的基因组DNA混合物中准确识别痕量的目标基因组DNA。此外，提取的基因组DNA样本可以通过CRISPR-Beer扫描方法在45分钟内通过蓝光激发的视觉荧光信号方便地进行区分。
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本研究中，研究团队采用的ERA超增技术（Enzymatic Recombinase Amplification，酶促恒温扩增技术）由苏州先达基因科技有限公司开发，属于恒温核酸扩增技术，可以在恒温下进行，不需要热循环。
