利用熒光蛋白窺測基因調(diào)控

隨著人類和許多其他物種基因組測序工作的完成，生物學家開始將研究重點轉(zhuǎn)移到調(diào)控基因如何開啟和關(guān)閉功能基因的表達上，該類研究的進行需要依靠新技術(shù)和新工具的發(fā)明應(yīng)用。近期在《自然—方法學》（Nature Methods）雜志上發(fā)表的相關(guān)文章表明，美國佛羅里達州立大學國家高磁實驗室研究人員與加拿大阿爾伯塔大學、加州大學圣地亞哥分校的研究者們分別通過創(chuàng)造出兩個熒光蛋白和提高蛋白穩(wěn)定性的方法使研究人員能夠更簡便地觀測細胞的生命活動。
 
    美國國家高磁實驗室的生物學家邁克爾·戴維森和克里斯滕·黑茲爾伍德與阿爾伯塔大學的研究者共同創(chuàng)造出了兩個新的熒光蛋白生物傳感器，通過該類分子信號人們可以清楚分辨細胞中是否存在生命活動。生物傳感器可以被同時用于檢測一個細胞中的兩個獨立的動態(tài)活動，這對于理解不同的蛋白和酶是如何共同工作并完成日常功能、幫助細胞生長和分化起著關(guān)鍵作用。這一生物傳感器的應(yīng)用，能夠幫助研究人員對腫瘤與發(fā)育生物學領(lǐng)域的課題進行深入研究。
 
    新生物傳感器的出現(xiàn)使熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)（FRET）得到了改進。熒光共振能量轉(zhuǎn)移是指能量從一種受激發(fā)的熒光基團以非輻射的方式轉(zhuǎn)移到另一種熒光基團的物理現(xiàn)象，F(xiàn)RET的能量轉(zhuǎn)移效率與兩個熒光基團間距離密切相關(guān)，因此可用于測定原子間及分子間的距離。這一特點使FRET技術(shù)在大分子構(gòu)象變化、大分子之間相互作用、細胞信號通路等研究中發(fā)揮重要作用，成為生物醫(yī)學研究中的重要方法。
 
    但由于細胞內(nèi)的生物學過程常常涉及多于兩個的大分子間相互作用，以往的FRET技術(shù)往往無法滿足生物學研究的需求。研究小組帶頭人戴維森說，在熒光共振能量轉(zhuǎn)移中，活體細胞中兩個熒光分子相互作用時將傳遞能量，作為分子標記它們的活動可以在顯微鏡下觀察到，然而我們一直以來一次只能觀察到一個生物傳感器。
利用熒光蛋白窺測基因調(diào)控