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A DNAzymes-in-droplets assay for Burkholderia gladioli pathovar cocovenenans with single-bacterium sensitivity
Chemical Science ( IF 7.6 ) Pub Date : 2024-01-17 , DOI: 10.1039/d3sc05874c Xiaoqian Li 1 , Yangyang Chang 1 , Yunping Wu 1 , Meng Liu 1
Chemical Science ( IF 7.6 ) Pub Date : 2024-01-17 , DOI: 10.1039/d3sc05874c Xiaoqian Li 1 , Yangyang Chang 1 , Yunping Wu 1 , Meng Liu 1
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Foodborne pathogens pose a serious risk to human health, and the simple and rapid detection of such bacteria in complex food matrices remains challenging. Herein, we present the selection and characterization of a novel RNA-cleaving fluorogenic DNAzyme, named RFD-BC1, with exceptional specificity for Burkholderia gladioli pv. cocovenenans (B. cocovenenans), a pathogen strongly associated with fatal food poisoning cases. RFD-BC1 was activated by a protein secreted specifically by whole viable B. cocovenenans and displayed an optimum pH distinct from the selection pH, with a rate constant of approximately 0.01 min−1 at pH 5.0. Leveraging this newly discovered DNAzyme, we developed a novel system, termed DNAzymes-in-droplets (DID), that integrates droplet microfluidics to achieve the rapid and selective detection of live B. cocovenenans with single-cell sensitivity. We believe that the approach described herein holds promise for combating specific bacterial pathogens in food samples, offering significant potential for broader applications in food safety and public health.
中文翻译：
具有单菌敏感性的剑兰伯克霍尔德氏菌致病菌 Cocovenenans 的 DNAzymes 液滴测定
食源性病原体对人类健康构成严重威胁，在复杂的食品基质中简单快速地检测此类细菌仍然具有挑战性。在此，我们提出了一种新型 RNA 切割荧光 DNA 酶（称为 RFD-BC1）的选择和表征，该酶对剑兰伯克霍尔德杆菌具有特殊的特异性。 cocovenenans ( B. cocovenenans )，一种与致命食物中毒病例密切相关的病原体。 RFD-BC1 被完整的可存活B. cocovenenans特异性分泌的蛋白质激活，并表现出与选择 pH 不同的最佳 pH，在 pH 5.0 时速率常数约为 0.01 min -1 。利用这种新发现的 DNAzyme，我们开发了一种称为 DNAzymes-in-droplet (DID) 的新型系统，该系统集成了液滴微流体，以实现具有单细胞灵敏度的活B. cocovenenans的快速、选择性检测。我们相信，本文描述的方法有望对抗食品样品中的特定细菌病原体，为食品安全和公共卫生领域的更广泛应用提供巨大潜力。
更新日期：2024-01-17
中文翻译：
具有单菌敏感性的剑兰伯克霍尔德氏菌致病菌 Cocovenenans 的 DNAzymes 液滴测定
食源性病原体对人类健康构成严重威胁，在复杂的食品基质中简单快速地检测此类细菌仍然具有挑战性。在此，我们提出了一种新型 RNA 切割荧光 DNA 酶（称为 RFD-BC1）的选择和表征，该酶对剑兰伯克霍尔德杆菌具有特殊的特异性。 cocovenenans ( B. cocovenenans )，一种与致命食物中毒病例密切相关的病原体。 RFD-BC1 被完整的可存活B. cocovenenans特异性分泌的蛋白质激活，并表现出与选择 pH 不同的最佳 pH，在 pH 5.0 时速率常数约为 0.01 min -1 。利用这种新发现的 DNAzyme，我们开发了一种称为 DNAzymes-in-droplet (DID) 的新型系统，该系统集成了液滴微流体，以实现具有单细胞灵敏度的活B. cocovenenans的快速、选择性检测。我们相信，本文描述的方法有望对抗食品样品中的特定细菌病原体，为食品安全和公共卫生领域的更广泛应用提供巨大潜力。
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