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国际首次|我国学者实现活细胞RNA标记与无背景成像

华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室的杨弋、朱麟勇等教授历经7年合作研究,在荧光RNA及活细胞RNA成像领域获突破性进展。他们原创的系列高性能荧光RNA,在国际上首次实现了不同种类RNA在动物细胞内的荧光标记与无背景成像。11月5日,该成果以封面论文形式发表于《自然—生物技术》。 荧光蛋白标记技术是蛋白质研究的巨大助力,其研究在2008年曾获得诺贝尔奖。类似的,RNA研究也迫切需要这样的颠覆性研究工具。但迄今为止,在自然界尚未发现天然存在的荧光RNA;而科学家们几经努力人工合成的少数几种荧光RNA又性能过低,难以实用。针对这一亟需解决的技术挑战,杨弋、朱麟勇等组成了化学生物学与合成生物学联合交叉攻关团队,通过全新的分子设计及分子共同定向进化思路,首次获得了系列高亮、稳定、低背景的荧光RNA。 这些荧光RNA结构紧凑,特异结合创新染料分子后产生强烈荧光,可具有蓝、绿、黄、橙、红等不同颜色,与五颜六色的辣椒相似,因此被命......阅读全文

细胞RNA实时成像或将“成为可能”?!

  结合并激活荧光染料的适体荧光 RNA(FR)已用于对丰富的细胞 RNA 种类进行成像。然而,诸如低亮度和具有不同光谱特性的染料 / 适体组合的有限可用性的局限性,限制了这些工具在活的哺乳动物细胞和体内的使用。  2019 年 9 月 23 日,华东理工大学朱麟勇及杨弋共同通讯在 Nature B

活体生物发光成像技术的最新进展

活体动物体内光学成像(Optical in vivo Imaging)主要采用生物发光(bioluminescence)与荧光(fluorescence)两种技术。生物发光是用荧光素酶(Luciferase)基因标记细胞或DNA,而荧光技术则采用荧光报告基团(GFP、RFP, Cyt及dyes等)进

生物物理所在RNA定点特异标记研究中获得新进展

  2月18日,Angewandte Chemie International Edition 在线发表了中国科学院生物物理研究所王江云研究组题为A Covalent Approach for Site-Specific RNA Labeling in Mammalian Cells 的最新研究成果

量子点活细胞成像应用的实验方案建议

   量子点(Quantum dot, QD)是一种新型荧光纳米材料,又称半导体纳米晶,呈近似球形,三维尺寸在2-10nm,具有明显的量子效应,其物理、光学、电学特性优于传统有机荧光染料,是新一代荧光标记探针的优质选择。    Chan等将量子点与传统有机荧光染料进行了光学特性的比较,发现量子点的

量子点活细胞成像应用的实验方案

量子点(Quantum dot, QD)是一种新型荧光纳米材料,又称半导体纳米晶,呈近似球形,三维尺寸在2-10nm,具有明显的量子效应,其物理、光学、电学特性优于传统有机荧光染料,是新一代荧光标记探针的优质选择。Chan等将量子点与传统有机荧光染料进行了光学特性的比较,发现量子点的荧光亮度是传统荧

Nature Methods:2016年最值得关注的八大技术

  《Nature Methods》盘点2015年度技术,选出了最受关注的技术成果:单粒子低温电子显微镜(cryo-EM)技术。 除此之外,也整理出了2016年最值得关注的几项技术,分别为:细胞内蛋白标记(Protein labeling in cells)、细胞核结构(Unraveling nuc

Nature子刊:首次实现活细胞RNA标记与无背景成像

   生物大分子标记技术是生物分子成像的关键。在科学历史上,人们利用荧光蛋白“点亮”细胞内蛋白质, 实现了生命动态过程中蛋白质分子的可视化。荧光蛋白技术是当代生物科学研究中最重要的研究工具之一;在短短十余年内,其研究即被授予诺贝尔奖。RNA同样具有独特的结构、种类繁多的生物学功能以及复杂的时间空间分

Nat Rev Genetics | 环状RNA的合成与功能

  环状RNA(circular RNA,circRNA)是一种新兴的内源性非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA),是继microRNA (miRNA)以及long noncoding RNA (IncRNA)后非编码RNA家族中极具研究潜力的新成员。越来越多的研究表明,环状RNA具

邹鹏/王建斌合作发展空间特异性RNA标记技术

  真核细胞转录组在三维空间中的分布特征对于基因表达具有重要调节作用。在记忆形成、胚胎发育、细胞增殖等一系列生理学过程中,细胞通过将特定RNA分子选择性富集在亚细胞区域,能够实现对蛋白质翻译过程的精准调控,或帮助建立和维持染色体三维结构。因此,发展一种能在转录组层面解析细胞中RNA三维空间定位的方法

科学家首次实现活细胞RNA标记与无背景成像

图为《自然—生物技术》11月期封面图片。它显示了利用荧光RNA可对单细胞中mRNA的翻译过程进行定量研究。癌细胞中mRNA水平与其编码蛋白质水平之间存在较低相关性,提示癌细胞的翻译调控显著失调,这为癌症的诊疗提供一种全新的思路。  华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室的杨弋、朱麟勇等教授历经7年

小动物活体成像

小动物活体成像   主要采用生物发光(bioluminescence)与荧光(fluorescence)两种技术。生物发光是用荧光素酶(Luciferase)基因标记细胞或DNA,而荧光技术则采用荧光报告基团(GFP、RFP, Cyt及dyes等)进行标记。利用一套非常灵敏的光学

小动物活体成像

小动物活体成像主要采用生物发光(bioluminescence)与荧光(fluorescence)两种技术。生物发光是用荧光素酶(Luciferase)基因标记细胞或DNA,而荧光技术则采用荧光报告基团(GFP、RFP, Cyt及dyes等)进行标记。利用一套非常灵敏的光学检测仪器,让研究人员能够直

体内荧光成像技术的进展(三)

成像新策略的出现改进探针亲和性的多种途径探针同靶点的紧密和特异性结合通常是成像成功的关键。因为许多成像靶点都位于细胞表面之外,所以多途径原则可以用来改善探针的结合亲和性。最近有两篇文献报道了用于异种移植肿瘤αvβ3 整合素(integrin)体内成像的RGD(Arg-Gly-Asp )寡肽的

华东理工杨弋教授发文:这种合成方法实现活细胞RNA成像

  2019年11月5日,华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室杨弋教授等在Nature Biotechnology(《自然—生物技术》)杂志上发表了封面学术论文,题为“Visualizing RNA dynamics in live cells with bright and stable fl

研究人员合成高性能荧光RNA实现活细胞RNA成像

  2019年11月5日,华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室杨弋教授等在Nature Biotechnology(《自然—生物技术》)杂志上发表了封面学术论文,题为“Visualizing RNA dynamics in live cells with bright and stable fl

ICAS2017:光谱分析分会场收官

  分析测试百科网讯 2017年5月8日,由国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)和中国化学会(CCS)主办的2017 年国际分析科学大会(ICAS 2017)光谱分析分会场的报告继续进行。今天,5位学者向与会者分享了研究成果。湖南大学化学化工学院博士 应站明  湖南大学化学化工学院博士应站明的报告

多光子显微镜成像:无标记成像在发育生物学中的应用

光学成像可用于发育生物学,从而了解生物体的形成、揭示组织再生机制、认识并管理先天性缺陷和胚胎衰竭等。其中最受关注的两个问题:一是心脏在早期发育中会发生剧烈的形态变化,其潜在功能和生物力学方面仍有待研究;二是中枢神经系统发育异常会导致先天性的疾病,所以需要从动力学、功能和生物力学等方面对大脑发

自然子刊综览

  《自然—遗传学》   科学家发现老年痴呆症相关基因变异   据《自然—遗传学》上的一项研究显示,科学家们找到了阿尔茨海默氏症(俗称老年痴呆症)的多个遗传变异。   Philippe Amouyel等人开展了一项大范围关联分析,对17008名老年痴呆症患者进行全基因组关联研究,并选取37

组织学研究方法

(一)一般光学显微镜术应用一般光学显微镜(简称光镜)观察组织切片是组织学研究的最基本方法。取动物或人体的新鲜组织块,先用固定剂(fixative)固定(fixation),使组织中的蛋白质迅速凝固,防止细胞自溶和组织腐败。常用的固定剂如洒精、甲醛、醋酸、苦味酸、四氧化锇等,一般常将几种固定剂配制成混

肿瘤微环境分析指导癌症治疗

  在免疫疗法时代,癌症生物学家依靠新一代工具来了解肿瘤和免疫细胞之间的相互作用是如何影响疾病进程的。  虽然Sean Bendall是一名病理学家,但最近却成了一名图谱制作者,他使用尖端的蛋白质绘图技术来描绘出肿瘤组织的变幻莫测的景观。  这项技术由Bendall在加州斯坦福大学(Stanford

科学家研发新RNA成像工具

  发表在《自然―方法学》上的一项报告介绍了一种用于人体活细胞内目标RNA成像的工具。这种针对RNA探针的被命名为Spinach2的工具,拓宽了可标记RNA的范围,从而更有利于动态定位那些与疾病有关的“有毒RNA”。   Spinach是一种经过设计的RNA复合物,其可以与小型合成分子结

Nature Methods新年展望:高多重成像

  今年第一期《Nature Methods》评出了2015的年度技术——单颗粒冷冻电镜(cryo-EM)。除此之外,该杂志还对一些热门技术进行了一番展望,包括细胞内蛋白标记、精准光遗传学、高多重成像、亚细胞图谱分析等等。  荧光团之间的光谱重叠,是成像复杂生物学结构的一个主要障碍。这种限制让绝大多

2017年5月HIV研究亮点进展

  人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV),即艾滋病(AIDS,获得性免疫缺陷综合征)病毒,是造成人类免疫系统缺陷的一种病毒。1983年,HIV在美国首次发现。它是一种感染人类免疫系统细胞的慢病毒(lentivirus),属逆转录病毒的一种。  IV通

我国科学家在RNA成像工具研发方面取得突破性进展

  在生物大分子中,核糖核酸(RNA)具有重要的生物学功能,也与人类重大疾病的发生和发展密切相关。人们利用荧光蛋白“点亮”细胞内蛋白质,实现了生命动态过程中蛋白质分子的可视化。与蛋白质相比,大部分种类的RNA结构和功能尚未被鉴定,被称为基因组中的“暗物质”。科学家们一直试图发展人工合成的荧光RNA,

关注激光共聚焦超高分辨显微学年会 领略微观世界精彩

  分析测试百科网讯 北京市2018年度激光共焦超高分辨显微学学术研讨会在北京天文馆举行,会议由北京市电镜学会和北京理化分析测试技术学会主办。本次会议旨在推动激光共焦超高分辨显微学的进步和发展,提高广大相关工作者的学术及技术水平,促进上述学科在生命科学等领域中的应用、发展和交流。两百余位专家学者、近

分子杂交技术(三)

五、核酸分子杂交的类型  随着基因工程研究技术的迅猛发展,新的核酸分子杂交类型和方法在不断涌现和完善。核酸分子杂交可按作用环境大致分为固相杂交和液相杂交两种类型。固相杂交是将参加反应的一条核酸链先固定在固体支持物上,一条反应核酸游离在溶液中。固体支持物有硝酸纤维素滤膜、尼龙膜、乳胶颗粒、磁珠和微孔板

分子杂交技术(三)

五、核酸分子杂交的类型  随着基因工程研究技术的迅猛发展,新的核酸分子杂交类型和方法在不断涌现和完善。核酸分子杂交可按作用环境大致分为固相杂交和液相杂交两种类型。固相杂交是将参加反应的一条核酸链先固定在固体支持物上,一条反应核酸游离在溶液中。固体支持物有硝酸纤维素滤膜、尼龙膜、乳胶颗粒、磁珠和微孔板

活体动物体内光学成像(八)

关于技术应用42. 可以用荧光素酶基因标记干细胞吗?如何标记? 可以,标记干细胞有几种方法。一种是标记组成性表达的基因,做成转基因小鼠,干细胞就被标记了,从此小鼠的骨髓取出造血干细胞,移植到另外一只小鼠的骨髓内,可以用该技术示踪造血干细胞在体内的增殖和分化及迁徙到全身的过程。另外一种方法是用慢病

多位专家指导:如何提取和研究血液DNA,RNA与蛋白

  血液是唯一与所有器官都有接触的组织,携带着有关机体的大量宝贵信息。在理论上,检测血液携带的 DNA、RNA、囊泡和细胞残骸可以帮助人们诊断和监控各种疾病。  产前基因筛查是血液检测的一个重要应用,通过分析孕妇血液中的胎儿DNA来鉴定染色体异常(比如唐氏综合症)。此外,越来越多的研究者开始关注血液

量子点标记实现活细胞内单拷贝艾滋病毒基因的原位成像

  艾滋病毒基因组RNA逆转录为DNA,整合在宿主染色体内形成前病毒(HIV provirus),是根除艾滋病毒的最大障碍。在活细胞内对单拷贝或低拷贝的整合态HIV基因标记与成像,对前病毒的识别和切除具有重要意义,但一直是个难题。最近,中国科学院武汉病毒研究所研究员崔宗强与中国科学院生物物理研究所研