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作者:Samie R. Jaffrey 来源:《明升体育app》 发布时间:2012-3-13 16:12:10
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新技术可实时观测核小体代谢产物变化
 
来自美国康奈尔大学Weill明升手机版院的研究人员发表了题为“Fluorescence Imaging of Cellular Metabolites with RNA”的文章,通过一种修饰过的RNA:Spinach,对核小体中小分子代谢产物进行了成像,从而能实时观测这些代谢产物的变化。这项技术克服了常见GFP方法的缺点,将有可能革新目前代谢组的研究面貌,相关成果公布在Science杂志上。
 
文章的通讯作者是Weill明升手机版院药理学副教授Samie R. Jaffrey,他表示,“了解代谢产物活动情况将能帮助我们更新,更有效的分析这些产物在疾病中的变化情况,从而找到能恢复病患代谢的新治疗方法。”
 
“细胞代谢物水平操控着许多细胞功能,正因此次,这些代谢物也是分析细胞在某一特定时间的活动的强有力工具”。举例来说,生物学家们已经知道癌细胞中的代谢是不正常的,这些细胞能改变其葡萄糖的代谢,生成一些特殊降解产物,比如乳酸,产生不同的代谢谱。如果能了解这些代谢异常的机理,那么就能深入分析癌症如何发生发展的。但是迄今为止,在活体中监测代谢变化十分困难。
 
在这篇文章中,研究人员证明利用一种特殊的RNA序列,就能观测到活细胞中代谢物的水平。这些RNAs就是“Spinach”RNA,这种RNA-荧光基团复合物可用于追踪细胞内各种RNA的功能动态,这提供了一个重要的研究工具,帮助了解RNA在生物学中的各种功能。
 
具体来说这一复合物是利用RNA能够折叠形成复杂三维形状的特性,构建了两个新结构:其一能显示特异形状的合成RNA序列,另外一段与RNA结合后发射荧光的小分子。研究人员将这种RNA通过基因工程加入到细胞中,并使之在遇到特异性结合的代谢物的时候,才会打开,发出荧光信号。
 
在这项研究中,研究人员设计了5种代谢物的追踪,包括ADP(ATP的产物,细胞的能量分子),SAM(S-腺苷甲硫氨酸,S-Adenosyl methionine,参与基因活性调控甲基化中)等。Jaffrey说,“在此之前,还未有人能观察到这些代谢物在活细胞中的实时水平变化。”
 
同时研究人员还将RNA感应器传递进细胞,帮助他们在单细胞中分析靶标代谢物的水平,“您能看到这些代谢物表达水平如何应答通路信号,或者遗传变化的,并且还能治疗异常代谢的药物。”
 
这种方法克服了常用的绿色荧光蛋白GFP检测方面的缺点,GFP与其它蛋白能通过与代谢物结合蛋白的融合表达,用于检测代谢,在某些情况下,代谢物的结合可以扭曲蛋白,影响荧光成像,但对于大多数代谢物来说,并不能与GFP融合成感应器的合适蛋白。
 
通过利用RNAs作为代谢感应器,这一问题就得到了解决,“RNA令人叹服之处在于,从本质上来说,其序列能结合到任何想要结合的小分子上面,而且在两个星期的时间内就能完成。”
 
这种方法将能帮助明升体育app家们分析任何小分子代谢物在细胞中的变化,而且经过研究人员的进一步探索,这一技术还可以用于检测活细胞中的蛋白,和其它分子。
 
除了基础研究以外,这一技术还可以用于临床研究,Jaffrey表示他们对于大脑神经细胞中代谢物变化十分感兴趣,希望能由此开发出治疗自闭症之类疾病的新方法。(来源:生物通 张迪)
 
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