FRET-FISH为理解疾病中基因表达失调背后的机制提供了新的可能性

在最近发表在《自然通讯》杂志上的一篇论文中，KI微生物学、肿瘤和细胞生物学系的Magda Bienkos研究小组提出了一种叫做FRET-FISH的方法。该方法结合荧光共振能量转移(FRET)和DNA荧光原位杂交(FISH)来探测单细胞中选定位点的染色质压实。

　　

在最近发表在《自然通讯》上的一篇论文中，KI微生物学、肿瘤和细胞生物学系的Magda Bienkos研究小组提出了一种名为FRET-FISH的方法。该方法将荧光共振能量转移（FRET）与DNA荧光原位杂交（FISH）相结合，以探测单细胞中选定位点的染色质压实情况。

尼古拉-克罗塞托是该论文的主要作者之一，以下是他的采访内容。

在这项研究中，我们描述了一种方法--FRET-FISH--用于测量单细胞中特定基因组位置的染色质压实程度（即在给定体积下包装的DNA数量），使用两种成熟的显微镜方法的组合：荧光原位杂交（FISH）和荧光共振能量转移（FRET）。

到目前为止，不可能用显微镜测量特定基因组区域的染色质压实，因此我们的FRET-FISH方法代表了实现这一目标的第一个解决方案。

为什么这些结果很重要？

染色质压实对基因表达的调控至关重要，失去适当的基因调控可导致重大疾病，如癌症。因此，拥有一个可以用来研究牵涉到人类疾病的基因（如癌症相关基因）的染色质压实的工具，为了解疾病中基因表达失调的机制提供了新的可能性。

这种新知识如何有助于改善人类健康？

如前所述，我们的新方法可以用来研究在致癌过程中，或在暴露于改变细胞核中染色质压实的药物的癌细胞中，染色质压实如何变化。我们还设想，有一天，FRET-FISH可能被用作早期诊断工具，探测正常细胞中染色质压实的变化，这些变化是转化为癌细胞的高风险信号。

你是如何进行这项研究的？

FRET-FISH的想法最初是由我们研究小组的博士生Ana Mota构思的，她对在光镜下观察染色质的精细结构感兴趣。尽管这个想法相对简单，但安娜不得不经历许多试验和错误的循环，直到该方法足够强大并能提供可重复的结果。一旦我们确信FRET-FISH确实能够以可重复的方式检测染色质压实的差异，我们就开始使用它来探索不同情况下的染色质压实。例如，我们用FRET-FISH来研究特定基因的染色质压实度如何随着细胞增殖而变化，或者当细胞暴露于改变整个细胞核染色质压实度的药物时。

总的来说，这不是一个轻松的旅程，但对参与项目的每个人来说，肯定是一个丰富的学习经验

你们研究的下一步是什么？

我们的实验室主要对了解DNA在细胞核中如何折叠，以及基因组的三维（3D）组织如何控制基因表达和影响潜在的致病性突变的形成感兴趣。FRET-FISH是我们已经拥有的研究不同细胞和组织类型中的三维基因组的工具箱的一个强有力的补充。我们预计，该方法的进一步发展将增加可同时可视化的DNA位点的数量，使我们能够测量同一细胞中多个疾病相关基因的染色质压实情况。