2011盤點:突破性的RNA檢測技術(shù)
日期:2012-01-11 08:43:41
近年來,隨著生物學(xué)研究的飛速發(fā)展,RNA在生命活動中所行使的多種生物功能及作用機制不斷獲得深入解析。過去科學(xué)家們認為RNA的功能僅僅是參與蛋白質(zhì)生物合成,然而越來越多的研究數(shù)據(jù)表明細胞中存在著多種不同類型的RNA,這些 RNAs在參與蛋白質(zhì)的合成之外,還可對細胞內(nèi)信號傳導(dǎo)和基因表達起重要的調(diào)控作用。
開發(fā)出新的技術(shù)加速RNA研究,對于揭示與RNA相關(guān)的人類生命活動及疾病無疑具有重要的意義。2011年科學(xué)家們在推動RNA研究的技術(shù)開發(fā)上取得了不少的成果,讓我們來逐個盤點一下:
RNA動態(tài)追蹤
來自美國威爾康乃爾醫(yī)學(xué)院(Weill Cornell Medical College )的研究人員稱他們開發(fā)了一種可以跟GFP蛋白媲美的新型熒光工具,這種被命名為“Spinach”的RNA-熒光基團復(fù)合物可用于追蹤細胞內(nèi)各種RNA的功能動態(tài)。這一新技術(shù)將幫助推動科學(xué)家們揭開與人類生命活動及疾病相關(guān)的RNA的神秘面紗。
美國哈佛-麻省理工博德研究所的科學(xué)家們開發(fā)了一種具有高分辨率及廣泛適用特性的新技術(shù)用于追蹤細胞內(nèi)的RNA動態(tài)。研究人員稱這項新技術(shù)為科學(xué)家們了解那些必需RNA分子的生命過程開啟了多個新窗口,并將幫助他們了解細胞中的異常分子事件。
新技術(shù)具有的廣泛適用度及特異性確保了研究人員可對全過程中RNA水平的變化進行系統(tǒng)的觀察。此外新技術(shù)的一個關(guān)鍵特征是能夠使研究人員在非常短的時間間隔中獲取RNA水平的“快照”。將這些快照串聯(lián)在一起不僅能夠揭示RNA水平變化的機制,還適用于其他方法無法實現(xiàn)的對短時、間期RNA生命過程的檢測。這為我們進入RNA世界開啟了多個窗口。
此外,還有來自愛因斯坦醫(yī)學(xué)院的細胞生物學(xué)教授Robert Singer開發(fā)了一種新技術(shù)實現(xiàn)了在活細胞中觀察RNA的運動情況。Singer教授用黃色熒光蛋白標記mRNA分子,用紅色熒光蛋白標記核孔,通過高速攝像機將mRNA分子通過核孔的過程拍攝下來,從而揭示了mRNA分子如何通過核孔從細胞核進入細胞質(zhì)的動態(tài)機制。這是研究人員第一次在活細胞中實時觀察分子的膜孔轉(zhuǎn)運。這一方法的優(yōu)點是測量精度提到了納米級,缺點是這種成像方法中用到的兩個相機拍攝必須完全對齊,這并不是個簡單的工作。
RNA定量分析
來自瑞典醫(yī)科大學(xué)卡羅琳斯卡醫(yī)學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種分子定量新方法,通過對DNA/RNA分子進行人工標記,使得生成的拷貝能夠很容易區(qū)分出它們的初始分子。隨后研究人員利用一種可并行讀取數(shù)百萬DNA片段的新型高通量測序儀高效完成了對這些分子的定量。目前采用的多種方法均只能檢測樣品間的相對差異,新技術(shù)原理非常的簡單,卻可實現(xiàn)對細胞樣品中的分子精確定量。并且,新技術(shù)在對少量細胞進行分子定量方面顯示了特別的優(yōu)勢。
RNAi研究新平臺
來自美國冷泉港實驗室沃森生物科學(xué)學(xué)院,霍德華休斯醫(yī)學(xué)院等處的研究人員建立了一種可獲得發(fā)夾RNA轉(zhuǎn)基因小鼠模型的快速可擴展系統(tǒng),從而解決了RNA干擾的轉(zhuǎn)基因小鼠模型可重復(fù)性低的問題。實驗數(shù)據(jù)顯示這一系統(tǒng)是一個可獲得任何哺乳動物基因RNAi轉(zhuǎn)基因小鼠的低成本,可擴展平臺。
冷泉港實驗室,霍德華休斯醫(yī)學(xué)院等處的研究人員研發(fā)了一種新型技術(shù),能幫助研究人員一次篩選上千候選發(fā)夾RNA分子,從中找到能沉默目標基因的RNA分子,這對于提高RNA干擾效率具有積極的意義。目前我們對于小RNA的產(chǎn)生機制了解得并不多,而這一最新方法也許能幫助我們大規(guī)模分析這一過程。






