扩增型和非扩增型CRISPR/Cas系统在食源性致病菌快速检测领域应用的研究进展

doi:10.7506/spkx1002-6630-20220319-230

食品科学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (5): 257-265.doi: 10.7506/spkx1002-6630-20220319-230

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扩增型和非扩增型CRISPR/Cas系统在食源性致病菌快速检测领域应用的研究进展

徐文星，邵艳娜，吴清平，王涓，张菊梅，丁郁

（1.广东省科学院微生物研究所，华南应用微生物国家重点实验室，广东省微生物安全与健康重点实验室，农业农村部农业微生物组学与精准应用重点实验室，广东广州 510070；2.暨南大学理工学院，广东广州 510632；3.华南农业大学食品学院，广东广州 510642）

发布日期:2023-03-23
基金资助:
“十四五”国家重点研发计划项目（2022YFF1100700）；广东省基础与应用基础重大项目（2020B0301030005）；国家自然科学基金重点项目（31730070）；广东省微生物安全与健康重点实验室基金项目（2020B121201009）

Research Progress on the Rapid Detection of Foodborne Pathogens by Amplified and Non-amplified CRISPR/Cas Systems

XU Wenxing, SHAO Yanna, WU Qingping, WANG Juan, ZHANG Jumei, DING Yu

(1. Key Laboratory of Agricultural Microbiomics and Precision Application, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Guangdong Provincial Key Laboratory of Microbial Safety and Health, State Key Laboratory of Applied Microbiology Southern China, Institute of Microbiology, Guangdong Academy of Sciences, Guangzhou 510070, China; 2. College of Science and Engineering, Jinan University, Guangzhou 510632, China; 3. College of Food Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)

Published:2023-03-23

摘要/Abstract

摘要： 食源性致病菌引起的食品安全事件频发已对公众健康和社会经济造成巨大的影响，构建针对其快速、高效的检测方法是保障食品安全的重要手段。成簇的间隔短回文重复序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR）及其相关蛋白（CRISPR-associated protein，Cas）组成的CRISPR/Cas是广泛存在于细菌和古细菌中的一种免疫系统，可以有效地识别并切割外源核酸。因此，可以利用CRISPR/Cas系统这一对外源核酸的识别及切割活性实现对食源性致病菌的快速高效检测。本文详细介绍基于核酸扩增和免核酸扩增的两种CRISPR/Cas系统，综述其在对各种食源性致病菌检测中的应用，讨论它们的优势、局限性以及未来的发展趋势，旨在为建立更高效的食源性致病菌检测方法提供技术参考，以期更有效地减少食源性致病菌造成的食品安全问题。

关键词: CRISPR/Cas；食源性致病菌；等温扩增；非扩增；核酸检测

Abstract: The frequent outbreak of food safety incidents caused by foodborne pathogens have a huge impact on public health and social economy. Developing rapid and efficient detection methods is an effective means of ensuring food safety. CRISPR/Cas, composed of clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) and CRISPR-associated protein (Cas), is an immune system widely present in bacteria and archaea, which can effectively recognize and cut exogenous nucleic acids. Therefore, the rapid and efficient detection of pathogenic bacteria can be achieved by using the CRISPR/Cas system. This review introduces CRISPR/Cas systems with and without nucleic acid amplification, summarizes their application for detection of various foodborne pathogens, and discusses their advantages, limitations and future trends. This review will provide a reference for the establishment of more efficient detection methods to effectively reduce food safety problems caused by foodborne pathogens.

Key words: CRISPR/Cas; foodborne pathogen; isothermal amplification; amplification-free; nucleic acid detection

中图分类号:

TS207.4

徐文星，邵艳娜，吴清平，王涓，张菊梅，丁郁. 扩增型和非扩增型CRISPR/Cas系统在食源性致病菌快速检测领域应用的研究进展[J]. 食品科学, 2023, 44(5): 257-265.

XU Wenxing, SHAO Yanna, WU Qingping, WANG Juan, ZHANG Jumei, DING Yu. Research Progress on the Rapid Detection of Foodborne Pathogens by Amplified and Non-amplified CRISPR/Cas Systems[J]. FOOD SCIENCE, 2023, 44(5): 257-265.

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扩增型和非扩增型CRISPR/Cas系统在食源性致病菌快速检测领域应用的研究进展

Research Progress on the Rapid Detection of Foodborne Pathogens by Amplified and Non-amplified CRISPR/Cas Systems

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