Nature methods:原位RNA成像技术(一)

【字体: 时间:2012年08月02日 来源:生物通

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  观测RNA可为研究人员带来许多新的认识。存在于特殊细胞以及这些细胞特殊位点中的RNA可以揭示潜藏在差别背后的机制。在癌症和其他疾病中,RNA转录物有时会被发现存在于错误的地方。

  

生物通报道  观测RNA可为研究人员带来许多新的认识。存在于特殊细胞以及这些细胞特殊位点中的RNA可以揭示潜藏在差别背后的机制。在癌症和其他疾病中,RNA转录物有时会被发现存在于错误的地方。“这就是为什么大家会对RNA的定位感兴趣的原因,然而RNA成像一直是一个挑战,”威尔康乃尔医学院从事RNA调控研究的Samie Jaffrey说。

在过去的12个月里,RNA显像能力解答了关于流感病毒如果包装其基因这一长达半世纪之久的争辩,帮助揭示了H1N1 RNA是如何深入穿透肺组织的,揭露了令人惊讶的剪接动态,证实了RNA转录物上的启动子调节了转录物的稳定性,证明了神经元mRNA借助单个的颗粒运输到了树突中。Jaffrey说成像对于其他方式很难研究的调控性RNAs尤其重要,“了解非编码RNA的定位有可能帮助我们了解它们的功能。”

生物化学、成像和标记的进步正在不断扩展研究人员能够在单个细胞中观测RNA的途径。可靠、方便的试剂现在可在市场上购买到,用于在各种情况下标记固定细胞中的RNA。在活细胞中研究RNA转录物的技术更具挑战性,但它们也在不断扩展和改良。

RNA FISH在固定细胞中发现单分子

原位杂交(FISH)是通过利用附着荧光染料或其他标记物的互补寡核苷酸组成的转录物特异性探针来揭示RNA。首次报道RNA荧光原位杂交是在上世纪80年代,其操作困难且应用有限。然而这一曾经了不起的艺术现在已经成为了一种方便的技术。

如果某些商家的希望被实现,在细胞内成像RNA转录物将成为像蛋白质免疫染色一样的常规的技术。临床诊断公司Advanced Cell Diagnostics的首席执行官Yuling Luo说在基于抗体的蛋白质标记存在问题的地方RNA标记有可能实现。他解释说因为有可能无法获得适合的抗体,蛋白质的结构或定位有可能阻碍标记或是标记一种蛋白的条件或许不适于标记另一种。相反,完全不同蛋白质的RNA转录物都可以在相同的分析条件下进行检测。Luo和其他人希望将RNA转录物作为生物标记的应用将不断增多。

RNA成像也可以解答基因表达谱研究提出的一些问题。曾经科学家们追踪过一些转录物开展进一步的研究。RNA原位杂交可以显示基因如何在整个细胞群中表达,在同一个细胞中哪一对转录物一起增高和下降,一种转录物是否定位在特异的细胞类型中或是像树突这样的特殊区室内。原位杂交还可以证实RNA干扰研究中一种转录物是否确实受到了抑制。

麻省理工学院和Hubrecht 研究所系统生物学家Alexander van Oudenaarden 说RNA FISH研究的一个巨大推动力就是越来越多的人对细胞所包含的惊人的异质性感兴趣。“如果你忽视细胞的个体性,在一根试管中将它们混合到一起,你最终获得的将是实际上不存在的平均个体。”他提供了一个可口的比喻:只是品尝水果冰沙没有人能够学会区分芒果、香蕉或草莓不同的口味。相邻的细胞可能刚好不同,检测它们需要分辨单细胞基因表达。

(生物通:何嫱)

下接:Nature methods:原位RNA成像技术(二)

生物通推荐原文摘要:

RNA imaging in situ

With RNA, as with many things, seeing can bring understanding. The presence of RNA in particular cells and sites within those cells can reveal mechanisms behind differentiation. In cancer and other diseases, RNA transcripts are sometimes found in the wrong places. “That's why everyone is interested in RNA localization, and the challenge has been to image the RNA,” explains Samie Jaffrey, who studies RNA regulation at Weill Cornell Medical College.

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