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到細(xì)胞內(nèi)部的活動，例如熒光蛋白可以標(biāo)記特定的蛋白，也可以作為報告探針用于檢測特定基因的活性。熒光蛋白的開發(fā)和進(jìn)化使其光譜得到了全面的擴(kuò)展，也使得多個熒光蛋白的同時使用成為可能。 L\#<JxY$p  
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　　目前，多色成像較多局限于兩個熒光蛋白的同時使用。通常是選取兩種光譜相差很大的熒光蛋白，以實現(xiàn)雙色標(biāo)記或檢測。例如紅色與綠色熒光蛋白同時使用，或者藍(lán)色與黃色熒光蛋白同時使用，但很難實現(xiàn)三種及以上熒光蛋白的同時使用。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使用的主要原因。實際上，針對絕大多數(shù)的信號傳導(dǎo)系統(tǒng)，研究人員迫切需要選取多種熒光蛋白以實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)上下游多個信號（大于2個）的同時檢測，但光譜重疊會不可避免地導(dǎo)致不同熒光信號之間相互干擾，使信號失真，進(jìn)而無法得到可靠的數(shù)據(jù)。 y8rm  
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　　針對以上問題，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院合成所金帆團(tuán)隊提供了一套完整的多色熒光蛋白同時使用的解決方案，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的精準(zhǔn)分離算法。工具盒包含啟動子模塊、熒光蛋白模塊和載體模塊3部分，可實現(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，用蛋白濃度信息來表征表達(dá)水平，可實現(xiàn)從不同熒光蛋白貢獻(xiàn)的混合熒光信號中對特定信號的精準(zhǔn)分離。通過上述方案可以快速、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)用將會極大地促進(jìn)研究人員對自然或合成基因網(wǎng)絡(luò)中各個基因之間相互關(guān)系的相關(guān)研究。 ?'<nx{!c  
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　　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)表于國際學(xué)術(shù)期刊ACS Synthetic Biology上（10.1021/acssynbio.9b00223）。該研究得到國家自然科學(xué)基金和中央高�；�礎(chǔ)研究經(jīng)費的支持。 EeF'&zE-  
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　　論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acssynbio.9b00223