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基于链置换反应的新型冠状病毒单碱基变异检测的研究

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摘要新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的全球大流行对整个人类社会造成了重大影响，在特效治疗药物与方法出现之前，大规模的人群筛查隔离成为现在疫情治理的最有效方法。然而，这一次的新冠病毒展示出了极高的遗传变异性，统计突变率超过了 2.3‰，迄今为止高传染性的新病毒株不断出现，被世界卫生组织正式警告的变异株就达到了 7 个。因此，需要精准、实用的单核苷酸变异（single nucleotide variation, SNV）基因分型技术。<br>　　本研究开发了基于toehold辅助的线性探针分型检测技术，通过引入转录反应，利用 toehold 控制的核酸连接和体外转录（toehold-controlled ligation and transcription，TLT）的联合特异性，本文构建了一种识别 SNV 突变的等温灵敏的系统。该系统在靶标为DNA和RNA的体系中具有通用性，具有分型时间短、设备简单、成本低等优点。同时开发了一套 TLT分型检测平台，可检测 SARS-CoV-2病毒序列上分别位于8个基因上的80种关键的单碱基变异。针对刺突蛋白上的L18F突变位点，在不进行任何预扩增的前提下，TLT的检测限可低至10 pM。<br>　　综上所述，1）基于toehold辅助的链置换反应，我们构建了一种等温灵敏的核酸分子鉴别系统TLT；2）针对SARS-CoV-2中变异频率较高的80个位点，我们利用 TLT 系统对其进行探针设计，构建了一个即时可用的分型工具包。期望对下一个未知的SARS-CoV-2变体迅速做出反应，为及时有效的防疫措施做出指导。