近期,国家实验室生物信息学研究部张奇伟实验室在DNA序列成像方面获得新进展。与深圳大学牛憨笨院士等合作,张奇伟实验室的研究人员在三维随机光学重建显微镜(3D-STORM)平台上,利用分子信标(MB)探针,获得了在复杂细胞核环境背景下,长度仅为2.5kb的特定非重复DNA的原位3D超分辨图像,这是迄今为止人类能够在细胞核中直接观察到的最短特异DNA序列的图像,相关工作发表于国际高水平开放杂志eLife上。

对特定双链DNA序列的某一单链进行标记实际上非常困难,传统的FISH方法不能对10kb以下长度的DNA短片段进行成像。2015年,哈佛大学研究人员利用寡核苷酸探针FISH(Oligopaint-FISH),获得了最短为4.9kb的非重复DNA的STORM超分辨率成像。本工作另辟蹊径,获得了更短的特定非重复DNA的超分辨率成像。本工作中,分子信标通过形成发夹结构、淬灭未结合或脱靶探针的荧光团,从而大大减少非特异探针的荧光。MB设计不仅显著降低了未结合和脱靶探针的荧光,而且有效减少探针与基因组其它区域的非特异性结合。

本工作通讯作者为深圳大学牛憨笨院士、清华大学张奇伟教授等人。本工作得到了国家自然科学基金、国家973计划的支持。

 

出处:

Ni et al. Super-resolution imaging of a 2.5 kb non-repetitive DNA in situ in the nuclear genome using molecular beacon probes. eLife 2017;6:e21660. DOI: 10.7554/eLife.21660

https://elifesciences.org/articles/21660