特定組織樣本中的所有細(xì)胞不一定都是相同的，它們可能在遺傳內(nèi)容、組成和功能方面有很大的不同。但是，許多研究和分析技術(shù)，旨在了解生物系統(tǒng)如何在細(xì)胞水平上起作用，把組織樣本中的所有細(xì)胞看作是*相同的，平均整個(gè)細(xì)胞群體的測(cè)量。這很容易看到為什么會(huì)發(fā)生這樣的事。但是，因?yàn)榧?xì)胞器、信號(hào)化學(xué)物質(zhì)，以及遺傳物質(zhì)的復(fù)雜矩陣——且不說(shuō)其小規(guī)模，要放大來(lái)區(qū)分每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的事情，并不是輕松的任務(wù)。
現(xiàn)在，實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種方法，可同時(shí)成像和識(shí)別單個(gè)細(xì)胞內(nèi)的幾十個(gè)分子。這種技術(shù)可以為“細(xì)胞是如何組織以及彼此之間如何相互作用"提供新的見(jiàn)解，并且，zui終可以提高我們對(duì)于許多疾病的理解。
研究人員開(kāi)發(fā)的成像技術(shù)，不僅可讓研究人員解析一個(gè)細(xì)胞內(nèi)的大量分子，如信使RNA，而且還能系統(tǒng)地標(biāo)記每一種具有*熒光“條形碼"的分子，所以它可以很容易地進(jìn)行識(shí)別和測(cè)量，而不會(huì)破壞細(xì)胞。
這種新方法使用了一種創(chuàng)新性的連續(xù)條形碼方案，將熒光原位雜交進(jìn)一步升級(jí)。FISH利用分子探針——結(jié)合熒光染料或熒光素的短DNA片段。這些探針能夠結(jié)合或雜交，具有互補(bǔ)序列的DNA或RNA。當(dāng)用顯微鏡對(duì)雜交樣品成像時(shí)，熒光團(tuán)變亮，從而定位目標(biāo)分子的位置。
有極少數(shù)的熒光素，可用于這些探針，研究人員通常使用它們來(lái)確定僅僅幾個(gè)不同的基因。例如，他們使用一種紅色的染料標(biāo)記可靶定一種特定mRNA類(lèi)型的所有探針。當(dāng)他們影像樣本時(shí)，他們會(huì)看到細(xì)胞中有一堆紅點(diǎn)。然后，他們將采用另一組探針，用藍(lán)色熒光標(biāo)記，看到發(fā)光的藍(lán)色斑點(diǎn)。
研究團(tuán)隊(duì)意識(shí)到，同類(lèi)少數(shù)的熒光可用于連續(xù)多輪雜交，以產(chǎn)生數(shù)以千計(jì)的*熒光條形碼，可以清楚地識(shí)別多種類(lèi)型的分子。
可用條形碼的數(shù)量可能是巨大的：FN，其中F是熒光素的數(shù)目，N是雜交輪次的數(shù)量。因此，有四個(gè)染料和八個(gè)雜交回合，科學(xué)家們將有足夠多的條形碼，以覆蓋一個(gè)細(xì)胞內(nèi)所有的約20000個(gè)RNA分子。
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