近日,中科院上海应用物理研究所物理生物学研究室的研究人员在开发活细胞RNA成像探针方面取得进展,相关工作发表在Angew. Chem. Int. Ed.(DOI:10.1002/anie.201707795)。 RNA是具有重要生理意义的生物大分子。如何实现RNA生物学过程的可视化,发展活细胞内RNA分子的定位与追踪方法一直是生物成像研究的热点和难点。研究者们陆续发展出荧光原位杂交技术(FISH),基于荧光蛋白的GFP-MS2技术,和CRISPR成像技术等方法。然而,相关技术尚难以兼具高信噪比、实时监测和可遗传编码等特性。 针对这一需求,上海应用物理研究所物理生物学研究室博士研究生王则君、罗耀等在樊春海研究员、陈楠研究员(青促会会员)指导下,发展了一种适配体荧光互补(AiFC:aptamer-initiated fluorescence complementation)技术。他们通过对可特异性发出荧光的核酸适配体Broccoli进行碱基突变筛选,找到了最优的拆分位点;将拆分得到的两段序列分别与目标RNA上的相邻序列融合,并将融合探针序列分别编码到质粒中进行表达,成功实现了在多个细胞体系内对于内源性mRNA的实时成像。AiFC探针仅在其两个片段同时结合到目标RNA上才能发出荧光信号,大大降低了产生假阳性信号的可能。而AiFC探针的可编码性则为构建持续表达特异性探针的细胞体系的提供了可能。随着RNA荧光适配体在亮度和光稳定性能上的不断优化,AiFC技术有望广泛应用于RNA与多种生物分子间相互作用的成像研究。 该项研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部和中科院青年创新促进会的支持。
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