Nat Methods:著名学者解析RNAi新应用

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2011年02月23日 来源:生物通

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  在最新的Nature Methods杂志上,谢晓亮研究组再次发表文章:RNAi screening for fat regulatory genes with SRS microscopy,提出了利用其研究组自身研发的技术——受激拉曼散射(stimulated Raman scattering,SRS)显微技术进行RNA干扰实验的新方法。

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生物通报道:出身于化学世家的谢晓亮教授成名已久,据称他是哈佛大学仅有的两位来自中国大陆的终身教授之一,这位科学家在单分子光谱检测及其在生命科学中的应用方面作出了许多贡献,曾获得多个奖项,2010年成为了中国化学会首位华裔荣誉会士。

在最新的Nature Methods杂志上,谢晓亮研究组再次发表文章:RNAi screening for fat regulatory genes with SRS microscopy,提出了利用其研究组自身研发的技术——受激拉曼散射(stimulated Raman scattering,SRS)显微技术进行RNA干扰实验的新方法。

这种新方法利用无需荧光标记的受激拉曼散射显微仪进行定量成像,克服了生化分析方法繁琐的色谱分析等问题,以及CARS显微方法背景信号高,结果不精确等问题,是一种简单精确,适用于高通量分析的新技术。在这篇文章中,研究人员就利用这种方法筛选发现了8个在脂肪储存调控方面的新调控因子。

肥胖是现代社会的一大病症,肥胖会引起各种慢性疾病,比如II型糖尿病,心血管疾病等等。为了更好的了解肥胖,及其相关的代谢失序问题,我们需要深入分析脂肪在细胞水平和组织水平堆积的调控机制,目前已经进行了一些模式生物的脂肪储存调控因子的全基因组分析,但是这些还远远不够。

一般线虫脂肪储存调控因子分析方法主要包括传统的生物化学分析方法,比如进行线虫的固定染色,荧光成像等,近期一些研究组报道了利用CARS显微技术来分析。但是这两种方法都存在一些局限性,生化分析方法需要从线虫中提取脂肪,进行繁琐的色谱分析工作,这在基因组水平上是不可能完成,而且使用到的一些有机溶剂也会干扰实验分析。而利用CARS显微技术进行分析又存在背景信号高,灵敏度受限等问题。

这篇文章应用的SRS显微技术能通过对激光迅速反应,精确调制来去除背景噪音,从而不仅能够得到与传统拉曼光谱一样的谱图,而且信号强度高了几个数量级,利用这种方法和RNAi筛选相结合,研究人员就能在生理条件下寻找脂肪储存调控基因了,经过实验分析,研究人员从272个基因中找到了9个关键调控因子。

将SRS显微技术与RNAi技术结合起来,能帮助研究人员在线虫的活性生理条件下观察脂肪代谢调控,而且这种方法无需标记,极大的简化了样品准备过程,适用于模式生物的细胞追踪,也有利用高通量筛选分析。

(生物通:王蕾)

原文摘要:

RNAi screening for fat regulatory genes with SRS microscopy

Identification of genes regulating fat accumulation is important for basic and medical research; genetic screening for those genes in Caenorhabditis elegans, a widely used model organism, requires in vivo quantification of lipids. We demonstrated RNA interference screening based on quantitative imaging of lipids with label-free stimulated Raman scattering (SRS) microscopy, which overcomes major limitations of coherent anti-Stokes Raman scattering microscopy. Our screening yielded eight new genetic regulators of fat storage.

作者简介:

谢晓亮 (Xiaoliang Sunney Xie)

美国知名化学家、生物物理学家,哈佛大学化学及化学生物学系教授

出生于化学世家,其父谢有畅教授为中国知名物理化学家和化学工程专家,与其母杨骏英教授均长期任教于北京大学化学系(现化学与分子工程学院)。1962年生于北京。1984年毕业于北京大学,获得化学理学学士学位。赴美国留学,就读于加州大学圣地亚哥分校,师从物理化学家约翰·西蒙教授(Prof. John D. Simon),并于1990年获得博士学位。

1990年-1992年,在芝加哥大学做博士后研究,与著名激光光谱学家格雷厄姆·佛莱明教授(Prof. Graham R. Fleming)共事。1992年-1998年,就职于美国太平洋西北国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory)之环境分子科学实验室(Environmental Molecular Sciences Laboratory),从研究员晋升为Chief Scientist。1999年,成为哈佛大学化学及化学生物学系教授。

谢晓亮教授是单分子酶学(Single Molecule Ezymology)的奠基人之一,大幅发展改良了单分子荧光显微镜(Single Molecule Microscopy)技术。谢晓亮教授对coherent anti-Stokes Raman spectroscopy (CARS Microscopy 相干反斯托克斯拉曼散射显微镜)以及stimulated Raman scattering microscopy(SRS Microscopy 受激拉曼散射显微镜),做出了创造性的巨大贡献,并观察到许多重要结果。其实验室侧重单分子酶学,生物大分子变构机制,单分子动力学方面的研究。

 

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