荧光响应型CRISPR荧光探针实现活细胞基因组高清成像

中国科学院动物研究所研究员李幸系统梳理并评述了荧光点亮响应型CRISPR成像探针在活细胞基因组DNA成像中的最新进展,为这一前沿领域提供了全面的技术概览与未来展望。相关论文在线发表于《细胞-化学生物学》。 在活细胞中原位解析基因组DNA的动态行为,对揭示染色质三维结构、DNA相互作用、基因表达调控机制及DNA损伤和相关疾病的发生发展至关重要。然而,现有荧光成像技术在标记活细胞内的特定DNA序列时,普遍面临背景荧光干扰强、信噪比低的严峻挑战,极大限制了人们对基因组动态过程的精细观测。传统的CRISPR/Cas9衍生成像工具虽已被用于DNA标记,但其“常亮”荧光特性导致未结合探针在细胞核内弥漫性分布,产生显著背景噪声,且易在核仁处非特异性聚集,严重制约成像分辨率与准确性。 研究人员系统阐述了四种高效减噪的荧光响应型fCRISPR成像策略,包括基于荧光响应蛋白的策略(图b)、荧光响应RNA适配体策略(图c)、分裂式荧光蛋白策略......阅读全文

摇核酸的荧光探针

DNA和RNA?摇核酸的荧光探针 用于共聚焦激光扫描显微镜的主要有Acridine Orange(吖啶橙,AO)、Propidium Iodide(碘化丙啶,PI)。两种染料既可标记DNA又可标记RNA,如为获得单独的DNA或RNA分布,染色前可用RNA酶或DNA酶处理细胞。PI不能进入完整的细胞膜

荧光探针的分类检测

  常用的荧光探针有荧光素类探针、无机离子荧光探针、荧光量子点、分子信标等。荧光探针除应用于核酸和蛋白质的定量分析外,在核酸染色、DNA电泳、核酸分子杂交、定量PCR技术以及DNA测序上都有着广泛的应用。  检测荧光探针的方法主要有单点测定和电荷耦合装置(CCD)荧光成像(包括用于微区分析的激光共聚

荧光探针的功能介绍

在紫外-可见-近红外区有特征荧光,并且其 荧光性质(激发和发射波长、 强度、寿命、 偏振等)可随所处环境的性质,如极性、折射率、粘度等改变而灵敏地改变的一类荧光性分子。

溶酶体荧光探针原理介绍

溶酶体荧光探针溶酶体为单层膜蛋白包围的内含一系列酸性水解酶的小体。溶酶体中含有多种酶,如糖苷酶、酸性磷酸酶、弹性蛋白酶、组织蛋白酶等等,是物质代谢的场所。弱碱性胺选择性聚集在胞内低pH值的小室中,可用于研究溶酶体的生物合成和发病机理。其中最常用的就是DAMP,它不发荧光,需要和抗DNP的抗体共同使用

荧光探针技术的概念

受到激发光激发后,从激发态单重态回到基态,在紫外-可见-近红外区有特征发光,称之为荧光。荧光性质(激发和发射波长、强度、寿命、偏振等)可随所处环境的性质,如极性、折射率、粘度等改变而灵敏地改变的一类荧光性分子,被称为荧光探针。荧光探针分类很多,可以根据材料属性分为有机和无机探针,可以根据探针尺寸分为

荧光探针的相关介绍

  在紫外-可见-近红外区有特征荧光,并且其荧光性质(激发和发射波长、强度、寿命、偏振等)可随所处环境的性质,如极性、折射率、粘度等改变而灵敏地改变的一类荧光性分子。  与核酸(DNA或RNA)、蛋白质或其他大分子结构非共价相互作用而使一种或几种荧光性质发生改变的小分子物质。可用于研究大分子物质的性

新型光可控化学荧光探针-实现细胞精准定位

  华东理工大学和中科院上海药物所的一项最新合作研究为细胞的靶向、精准功能标记研究提供了新的光可控化学探针工具。相关研究成果日前在线发表于《自然-通讯》。  可靶向、精准探测不同细胞生命和疾病过程的荧光探针技术,对生命科学的发展和疾病早期诊断具有重要意义。传统荧光探针易受生物背景光干扰,且通常只能通

化学所在新型细胞原位荧光探针研究中取得进展

  荧光探针具有敏感性高、选择性好、响应时间短、易于直接观测、便于实时监测等优点,可以在一些特殊的应用体系和生物活性物质的检测等方面发挥重要作用,其基础研究和应用开发受到了广泛关注,特别是新原理的开发和新型探针材料的设计、合成,成为了近年来光功能材料的研究热点之一。  在科技部、国家自然科学基金委和

基因组探针的制备方法

进行分子突变需要大量的探针拷贝,后者一般是通过分子克隆(molecular cloning)获得的。克隆是指用无性繁殖方法获得同一个体、细胞或分子的大量复制品。当制备基因组DNA探针进,应先制备基因组文库,即把基因组DNA打断,或用限制性酶作不完全水解,得到许多大小不等的随机片段,将这些片段体外重组

活细胞免疫荧光技术-流式细胞仪标本的制备

实验方法原理活细胞表面保留有较完整的抗原或受体,先用特异性鼠源性单克隆抗体与细胞表面相应抗原结合,再用荧光标记的第二抗体结合,根据所测定的荧光强度和阳性百分率即可知相应抗原的密度和分布。实验材料细胞样品试剂、试剂盒兔血清第二抗体单克隆抗体FCS-RPMI1640DPBS仪器、耗材玻璃管塑料管离心机荧

活细胞免疫荧光技术-流式细胞仪标本的制备

实验方法原理活细胞表面保留有较完整的抗原或受体,先用特异性鼠源性单克隆抗体与细胞表面相应抗原结合,再用荧光标记的第二抗体结合,根据所测定的荧光强度和阳性百分率即可知相应抗原的密度和分布。实验材料抗体血清试剂、试剂盒RPMI1640DPBS洗涤液固定液仪器、耗材玻璃管塑料管离心机显微镜实验步骤1.  

自然及子刊综览

  《自然——粒子物理学》  反物质研究取得新进展  本周《自然》在线发表的一项研究报告了对反物质原子的首次光谱测量 —— 反物质物理学长期以来的一个目标。该发现代表着人类向高精度测试物质与反物质行为是否不同迈进了重要一步。  物理学界的一个重大谜题是为何当今宇宙看起来几乎全部由普通物质构成,而根据

利用单拷贝基因组探针及染色体彩绘方法进行荧光原位...

利用单拷贝基因组探针及染色体彩绘方法进行荧光原位杂交(FISH)实验材料 SSCD-PBSA糖原RNase多聚甲醛甲酰胺试剂、试剂盒 固定液乙醇杂交缓冲液标记探针橡胶乳黏剂封固剂实验步骤 含有重复序列探针的沉淀:大分子量黏粒探针往往含有重复序列,如果在杂交前不能封闭这些序列,将导致严重的非特异性杂交

DNA-新型分子探针应用于活细胞的力学可视化研究

  北京时间 2021 年 5 月 31 日晚 23 时,武汉大学高等研究院刘郑课题组在Nature Cell Biology杂志上发表研究论文 ——A Reversible shearing DNA probe for visualizing mechanically strong recepto

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

利用CRISPR研究基因组“暗物质”

  超过98%的人类基因组由非编码基因组成。这些非编码基因被称为基因组的“暗物质”,它们能调控编码基因的表达,从而影响人类健康和疾病进程。自从人类基因组序列被公开发表以来,科学家们努力解析基因中的功能元件,包括非编码调节区——参与转录调节的顺式调节区和非编码RNA(ncRNA)。转录因子在整个基因组

鉴别活细胞

染色法分化学染色法和荧光染色法,根据染色机理的不同,染料或使死细胞着色,或使活细胞着色。死活细胞在生理机能和性质上的差异主要包括:死活细胞细胞膜通透性的差异:活细胞的细胞膜是一种选择性膜,对细胞起保护和屏障作用,只允许物质选择性的通过;而细胞死亡之后,细胞膜受损,通透性增加。常用的以台盼蓝鉴别细胞死

活细胞计数

  活细胞计数是培养的细胞在一般条件下要求有一定的密度才能生长良好,所以要进行细胞计数。计数结果以每毫升细胞数表示。细胞计数的原理和方法与血细胞计数相同。  培养的细胞在一般条件下要求有一定的密度才能生长良好,所以要进行细胞计数。计数结果以每毫升细胞数表示。细胞计数的原理和方法与血细胞计数相同。  

富集活细胞

            实验方法原理 在 25 ml 缧口盖离心管中加人6 ml Ficoll-Hypaque溶液,将 9 ml 含 2×107 个细胞的培养基加在上面,离心,从交界部位收集活细胞。 实验材料

富集活细胞

实验方法原理在 25 ml 缧口盖离心管中加人6 ml Ficoll-Hypaque溶液,将 9 ml 含 2×107 个细胞的培养基加在上面,离心,从交界部位收集活细胞。实验材料细胞悬液D-PBSA试剂、试剂盒Ficoll-Hypaque溶液或其他类似物仪器、耗材离心管或常规容器生长培养基注射器移

富集活细胞

实验方法原理在 25 ml 缧口盖离心管中加人6 ml Ficoll-Hypaque溶液,将 9 ml 含 2×107 个细胞的培养基加在上面,离心,从交界部位收集活细胞。实验材料细胞悬液                                                        

活细胞计数

  活细胞计数是培养的细胞在一般条件下要求有一定的密度才能生长良好,所以要进行细胞计数。计数结果以每毫升细胞数表示。细胞计数的原理和方法与血细胞计数相同。  培养的细胞在一般条件下要求有一定的密度才能生长良好,所以要进行细胞计数。计数结果以每毫升细胞数表示。细胞计数的原理和方法与血细胞计数相同。  

酶标仪利用”无创”技术检测活细胞荧光蛋白(三)

在本次实验中,ZsGreen和DsRed细胞系在底读模式都有着相似的检测限,而且两者都比AcGFP细胞系的检测下限低3到4倍。本次实验一共重复了三次,但是DsRed实验结果并不是每次都能表现的足够好。在一次实验中,它的检测下限近似于AcGFP,但是在另一次实验中,它的检测下限又会很高。我们将这些区别

酶标仪利用”无创”技术检测活细胞荧光蛋白(一)

简介在过去的五年中,荧光蛋白在监测体内生物学研究中,起到越来越重要的作用。源于维多利亚多管发光水母中的绿色荧光蛋白(GFP)是最早被我们应用的荧光蛋白,但是随着时间的推移,现在我们可以使用的荧光蛋白种类也越加丰富,包括加强型的变异GFP蛋白、从其他种类水母中发现的荧光蛋白和珊瑚礁蛋白。它们都可以在众

酶标仪利用”无创”技术检测活细胞荧光蛋白(二)

下一步就是要结合信号/背景优化结果确定最佳激发和发射波长。因为初步检测结果的斯托克顿位移偏小(22nm),显然是要通过降低激发波长和增大发射波长来扩大两者之间的差异,其次还需要找到合适的发射光阻隔滤片优化最佳灵敏度。最终,我们使用5 5 0nm的激发波长来激发, 同时使用570nm的发射光阻

活细胞成像技术活细胞工作站介绍

我们知道以往的固定组织揭示了非常多的自然秘密,给了我们很大的启示,现在的科学研究则向在最真实的条件下观察自然发展。纵观显微镜的历史,直到15年前,科学家主要还是处理死细胞。现在,活细胞的应用已经非常普及了。 加拿大McGill大学成像实验室主任Claire M.Brown表示,要达到这个研究目的,我

活细胞提取及应用——单个细胞级别的活细胞提取

由于细胞异质性的存在,单细胞层面的分析就变得十分重要。目前对于单细胞分析的方法主要还是通过化学、生物学的方法进行裂解后,提取内容物进行分析,然而这种方法往往会对样本造成一些损伤。直接提取活细胞具有诸多优点,但是操作苦难。如今一种全新使用FluidFM科技的技术新报道有望提供一种活细胞提取新型的简易方

光学磁扭仪和荧光诱导活细胞细胞核蛋白的分解

实验概要机械力在生物过程中发挥着显著作用。这些机械力可以通过骨架长丝网络传送到细胞,诱导胞浆内不同的生化反应。虽然已经有充足的报告显示,细胞质酶可被细胞表面的局部应力直接激活,但一直没有证据表明,机械力可以直接改变核功能,包括卡哈尔体蛋白质复合物的结构变化。本实验描述了通过利用磁场扭曲力改变,流式细

蛋白质的内源荧光与荧光探针

利用荧光光谱法研究蛋白质一般有两种方法。一是测定蛋白质分子的自身荧光(内源荧光),另一种是当蛋白质本身不能发射荧光时,通过非共价吸附或共价作用向蛋白质分子的特殊部位引入外源荧光(也称荧光探针),然后测定外源荧光物质的荧光。  蛋白质的内源荧光 含有芳香族氨基酸(色氨酸(tryptophan ,Trp

诺奖团队最新论文:利用CRISPR系统,实现活细胞内单分子RNA成像

要了解单细胞中单个 RNA 分子的多种动态行为,就需要实时以高分辨率对其进行可视化。然而,目前还没有能够以通用的方式实现对未经修饰的内源性 RNA 进行单分子活细胞成像。2025年2月18日,诺贝尔化学奖得主、CRISPR 基因编辑技术先驱 Jennifer Doudna 教授团队在 Nature