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我国科学家在RNA成像工具研发方面取得突破性进展

来源:  发布时间:2019-11-07   浏览量:62

在生物大分子中,核糖核酸(RNA)具有重要的生物学功能,也与人类重大疾病的发生和发展密切相关。人们利用荧光蛋白“点亮”细胞内蛋白质,实现了生命动态过程中蛋白质分子的可视化。与蛋白质相比,大部分种类的RNA结构和功能尚未被鉴定,被称为基因组中的“暗物质”。科学家们一直试图发展人工合成的荧光RNA,用于细胞内低丰度RNA的示踪。但迄今为止,RNA研究领域还没有出现类似于荧光蛋白这样简单有效的活细胞荧光标记工具。

在国家重点研发计划“蛋白质机器与生命过程调控”重点专项的支持下,华东理工大学杨弋团队与朱麟勇团队联合攻关,在荧光RNA研发领域取得了突破性进展。基于合成生物学及化学生物学原理,利用了全新的分子设计理念及分子共同定向进化思路,获得了系列高亮、稳定、低背景的荧光RNA。这些荧光RNA是仅含40余个核苷酸的RNA分子片段,可以特异结合不发光的染料分子,进而产生强烈荧光。因其具有不同颜色,与五颜六色的辣椒类似,因此被命名为Pepper。研究团队利用这些荧光RNA,成功实现了动物细胞内不同种类RNA的标记与无背景成像。

与现有技术相比,团队研发的荧光RNA在亲和力、稳定性、信噪比、活细胞荧光亮度等方面提升了一到三个数量级,实现了荧光RNA从概念到实用的突破,为活细胞中RNA的功能研究提供极具价值的工具。相关研究成果近期发表在Nature Biotechnology杂志上。