深圳先進(jìn)院在微生物細(xì)胞體內(nèi)實(shí)現(xiàn)多色熒光信號(hào)的同時(shí)成像
熒光蛋白的發(fā)現(xiàn)革新了生命科學(xué)的研究,應(yīng)用熒光蛋白可以觀測(cè)到細(xì)胞內(nèi)部的活動(dòng),例如熒光蛋白可以標(biāo)記特定的蛋白,也可以作為報(bào)告探針用于檢測(cè)特定基因的活性。熒光蛋白的開(kāi)發(fā)和進(jìn)化使其光譜得到了全面的擴(kuò)展,也使得多個(gè)熒光蛋白的同時(shí)使用成為可能。
目前,多色成像較多局限于兩個(gè)熒光蛋白的同時(shí)使用。通常是選取兩種光譜相差很大的熒光蛋白,以實(shí)現(xiàn)雙色標(biāo)記或檢測(cè)。例如紅色與綠色熒光蛋白同時(shí)使用,或者藍(lán)色與黃色熒光蛋白同時(shí)使用,但很難實(shí)現(xiàn)三種及以上熒光蛋白的同時(shí)使用。絕大多數(shù)熒光蛋白的激發(fā)和吸收光譜都很寬,光譜重疊不可避免,這也是限制多色熒光蛋白同時(shí)使用的主要原因。實(shí)際上,針對(duì)絕大多數(shù)的信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng),研究人員迫切需要選取多種熒光蛋白以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)上下游多個(gè)信號(hào)(大于2個(gè))的同時(shí)檢測(cè),但光譜重疊會(huì)不可避免地導(dǎo)致不同熒光信號(hào)之間相互干擾,使信號(hào)失真,進(jìn)而無(wú)法得到可靠的數(shù)據(jù)。 針對(duì)以上問(wèn)題,中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院合成所金帆團(tuán)隊(duì)提供了一套完整的多色熒光蛋白同時(shí)使用的解決方案,包括多色熒光系統(tǒng)的分子生物學(xué)工具盒和多種熒光信號(hào)的精準(zhǔn)分離算法。工具盒包含啟動(dòng)子模塊、熒光蛋白模塊和載體模塊3部分,可實(shí)現(xiàn)1-4色熒光克隆質(zhì)粒的一步組裝構(gòu)建。而分離算法通過(guò)線性解方程組解出每種熒光蛋白在微生物細(xì)胞內(nèi)的濃度,用蛋白濃度信息來(lái)表征表達(dá)水平,可實(shí)現(xiàn)從不同熒光蛋白貢獻(xiàn)的混合熒光信號(hào)中對(duì)特定信號(hào)的精準(zhǔn)分離。通過(guò)上述方案可以快速、方便地構(gòu)建多色熒光質(zhì)粒,重要的是,該算法分析獲得的蛋白濃度信息相互獨(dú)立,并且不依賴于拍攝參數(shù)和設(shè)備,可以進(jìn)行不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)比較。此方案不僅提供了多色熒光成像的技術(shù)方法,而且其應(yīng)用將會(huì)極大地促進(jìn)研究人員對(duì)自然或合成基因網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)基因之間相互關(guān)系的相關(guān)研究。 圖:(左)1-4色熒光報(bào)告系統(tǒng)的質(zhì)粒系統(tǒng)示意圖,(右)串色校正后的五色熒光成像。 該成果近期以Simultaneous Visualization of Multiple Gene Expression in Single Cells Using an Engineered Multicolor Reporter Toolbox and Approach of Spectral Crosstalk Correction為題發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊ACS Synthetic Biology上(10.1021/acssynbio.9b00223)。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金和中央高;A(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)的支持。 論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acssynbio.9b00223 |
最新評(píng)論
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te67f42 2019-10-24 12:59熒光蛋白的發(fā)現(xiàn)革新了生命科學(xué)的研究;目前,多色成像較多局限于兩個(gè)熒光蛋白的同時(shí)使用。
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yuchen1019 2019-10-24 13:42在微生物細(xì)胞體內(nèi)實(shí)現(xiàn)多色熒光信號(hào)的同時(shí)成像
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貓爺爺不吃魚 2019-10-24 13:49對(duì)自然或合成基因網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)基因之間相互關(guān)系的相關(guān)研究。
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巧克力 2019-10-24 14:18蛋白 多色 熒光信號(hào)
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萊特斯特 2019-10-24 17:05熒光蛋白真是個(gè)好東西
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熒惑守心 2019-10-24 18:01應(yīng)該對(duì)基因片段可以進(jìn)行更好的測(cè)量
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星空38 2019-10-24 19:43熒光蛋白的開(kāi)發(fā)和進(jìn)化使其光譜得到了全面的擴(kuò)展,也使得多個(gè)熒光蛋白的同時(shí)使用成為可
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mam07 2019-10-24 20:33厲害厲害~~!
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hit遠(yuǎn)方 2019-10-24 21:06多色熒光信號(hào)
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huidong 2019-10-24 21:16深圳先進(jìn)院又一成果