活细胞内RNA动力学追踪成像新工具

在生物学领域，RNA的动力学研究一直是科学家们关注的焦点。随着生物学技术的不断进步，对细胞内RNA动态行为的理解已经成为揭示生命活动机制的关键。活细胞内RNA动力学追踪成像技术，就是在这样的背景下应运而生，并迅速成为研究RNA生物学的有力工具。

7月4日，安捷伦联合分析测试百科网共同举办【活细胞内RNA动力学追踪成像新工具】网络研讨会，邀请华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室及光遗传学与合成生物学交叉学科研究中心专家进行学术分享。欢迎参会。

明亮稳定的绿色荧光RNA用于活细胞内mRNA动力学追踪

RNA在细胞中空间结构独特、生物学功能多样、时间空间分布和相互作用复杂，与人类多种重大疾病的发生和发展密切相关。发展活细胞RNA成像技术对于探究RNA的生物学、医学功能至关重要。荧光RNA是近年新兴发展的 RNA荧光标记与成像技术，其原理是利用RNA适配体作为标签，特异性结合小分子染料并激活其荧光。相较于其他RNA标记与成像技术，荧光RNA具有操作简单直接、对目标RNA干扰小、信噪比高等优点。在众多光谱的荧光RNA中，绿色荧光RNA凭借其广泛的通用性以及可以适配几乎所有的荧光检测设备而受到广泛关注。然而现有的绿色荧光RNA存在细胞亮度低、光稳定性差、背景荧光高等不足，显著限制了它们在活细胞中的应用。因此，具有高亮度和稳定性的绿色荧光RNA仍亟待开发。

针对上述技术挑战，研究团队创新发展了具有高亮度和高稳定性的新型绿色荧光RNA，称为Okra505。Okra505由Okra RNA适配体和新型荧光团分子ACE构成，Okra可以以纳摩尔级的高亲和力结合ACE，并显著激活其产生明亮的绿色荧光。Okra505具有低Mg²⁺依赖性、高温度稳定性、高pH耐受性、不含有G-四链体等优点。进一步研究结果表明，Okra505在活细胞成像亮度以及光稳定性方面相较于前人报道的绿色荧光RNA提升了1-2个数量级，可实现细菌和哺乳动物细胞内低丰度mRNA的高亮度和低背景成像。受益于高亮度和高光稳定性的优点，Okra505可以被用于实时监测哺乳动物细胞内应激颗粒（Stress granules，SGs）的形成以及解聚过程，以及探究ATP能量分子对应激颗粒动力学过程的影响。通过与Pepper620联合实用，Okra505还可被用于应激颗粒内不同mRNA分布的结构光照明超分辨成像（SIM），揭示了不同mRNA在颗粒中分布的异质性和不均一性。