Argonaute介导的DNAzyme串联检测平台实现MRSA现场高灵敏度检测

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）具有很强的抵抗力和高致死率，已成为全球医院和社区的重要感染病原体。MRSA耐药性来源于位于金黄色葡萄球菌（mec）箱形染色体上的mecA基因，该基因编码一种青霉素结合蛋白（PBP2a），该蛋白可被水解破坏 β-内酰胺类抗生素，进而产生β-内酰胺类抗生素（青霉素、甲氧西林、苯唑西林等）耐药性。及早准确发现MRSA对于指导抗生素的正确使用和控制传染病的传播至关重要。

在此背景下，Long Ma团队发表在Biosensors and Bioelectronics上的文章《Argonaute-DNAzyme tandem biosensing for highly sensitive and simultaneous dual-gene detection of methicillin-resistant Staphylococcus aureus》报告开发了一种由Argonaute蛋白（一种核酸内切酶，能和gDNA结合用于防御病毒攻击）介导的 DNAzyme串联检测平台（STAND），能同时进行MRSA的超高灵敏度的双基因检测。

STAND 平台的作用原理利用了可编程和靶向激活的核酸酶Pyrococcus furiosus Argonaute（Pf Ago）来识别和切割 MRSA的特异性基因。DNA 酶包含三个组成部分：5’端生物素基团、供Pf Ago识别的短ssDNA、以及未经改造的DNA酶链。

首先，研究者提取了MRSA的全基因组，使用环介导等温扩增（LAMP）扩增了MRSA 特异性基因 mecA 和 nuc，并为 mecA 和 nuc 扩增子设计了三个向导DNA，引导Pf Ago切割靶序列，生成16 nt ssDNA向导。

随后，16 nt ssDNA向导触发了第二次切割，使得生物素基团与 DNA 酶分离。释放出的DNA酶能够切割荧光报告探针，并产生荧光信号。这些由MRSA靶标“开启”的荧光信号可以很容易地被便携式3D打印设备记录下来，适合满足现场检测的需要。

最后，研究者使用MRSA感染动物的粪便和组织样本验证了STAND平台的检测能力。结果发现，STAND平台与金标准方法（PCR）的检测结果一致，而且不同的基质样本对所提出的STAND平台的检测性能没有显著影响。因此，该平台具有监测MRSA检测的一系列情况的能力，具有出色的适应性、特异性和灵敏度。