单分子并行分析技术SPARXS：高通量探索序列空间对生物分子动力学的影响

为解决单分子研究受限于序列样本量的问题，研究人员开发了SPARXS技术，将单分子荧光显微术与高通量测序结合，实现了对数千种序列、数百万分子的并行分析。该技术成功应用于Holliday连接体动力学研究，为揭示序列-功能关系提供了全新定量工具，整个流程仅需1-2周。

　　

单分子荧光技术（single-molecule fluorescence）虽已成功解析DNA、RNA和蛋白质的分子尺度结构与动力学，但传统方法因成本和时间限制仅能研究少量序列。为系统揭示序列如何调控这些生物分子功能，需要能并行分析海量序列的高通量手段。SPARXS（单分子并行序列空间快速分析）应运而生——该平台通过整合单分子荧光显微术与新一代测序（NGS），可在单分子水平同步检测覆盖数千种序列的百万级分子。

以Holliday连接体（Holliday junction）动力学研究为例，该技术详细流程包括：样本与文库设计、单分子检测、测序、荧光-测序数据关联（通过专用Python工具包Papylio实现）及数据分析。研究团队特别强调，使用者需具备单分子荧光实验经验、Python基础及Illumina测序原理知识。这项突破性技术将传统单分子研究的"序列通量瓶颈"缩短至1-2周，为生物分子序列-功能关系的系统性研究开辟了新范式。