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在5月29日，刘亮教授领导的科研团队在《Nature Biotechnology》上发表了一篇名为"Trans-nuclease activity of Cas9 activated by DNA or RNA target binding"的论文，首次公布了tracrRNA与crRNA结合形成的gRNA引导的Cas9在识别特定DNA或RNA后，对其他非目标核酸（DNA或RNA）具有高效的反式切割能力。利用这一发现，刘亮教授的团队开发了一种新的核酸检测平台，该平台能够以高灵敏度和特异性检测多种病毒和肿瘤耐药性突变。
CRISPR-Cas系统的新型核酸酶活性的发现是基因编辑工具开发的重要基础。Cas9，作为II型CRISPR-Cas系统中的关键效应蛋白，能够在gRNA的引导下对目标双链DNA进行特异性切割，是当前广泛使用的基因编辑工具。Cas9蛋白含有多个核酸酶结构域，可能隐藏着未被发现的新活性。
在研究过程中，该团队发现特定的DNA能够激发Cas9-sgRNA的反式切割能力，但这种活性相对较弱，限制了其在核酸检测中的应用潜力。为了解决这一问题，研究团队采用了Cas9-tracrRNA-crRNA系统来增强Cas9的反式切割活性。实验结果表明，在双RNA引导系统的帮助下，Cas9的反式切割活性得到了显著增强，不仅能够切割多种类型的单链核酸，还能在目标核酸存在的情况下对M13噬菌体基因组的单链DNA进行非特异性切割。此外，研究团队还解析了Cas9-sgRNA-target RNA三元复合物的晶体结构，揭示了Cas9靶向RNA的分子机制。
基于Cas9的这一新发现，刘亮教授的团队结合核酸扩增技术，开发了DACD和RACD两种核酸检测工具。利用这些工具，团队成功实现了对猴痘病毒和呼吸道合胞病毒的快速、高特异性和高灵敏度检测。在单核苷酸多态性检测中，Cas9-tracrRNA-crRNA系统展现了极高的特异性，能够准确区分猴痘病毒不同毒株的B6R基因。
这项研究不仅证实了Cas9具有新的核酸酶活性，而且拓宽了其在基因编辑之外的应用范围，并为CRISPR技术在分子诊断领域的进一步发展提供了指导。刘亮教授作为论文的通讯作者，陈霁云助理教授和博士研究生陈莹、黄玲珑共同担任第一作者，其他成员包括林晓峰、陈泓、相文文等也参与了研究工作。研究得到了华中农业大学韩文元教授的支持，以及厦门大学相关平台和中心的技术支持，并由多个基金项目资助。
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