“条形码”FISH：揭示个体细胞之间基因表达的差异（图）

　　

   [生物通讯]Robert Singer实验室开发出的一项新技术可以同时检测多个转录产物。虽然生物芯片技术早就可以做到这一点，但仅限于在总体上研究某一群体。相反，Robert Singer实验室开发出的这个新方法却可以针对个体细胞进行研究。科学家们认为，这项新技术可以为探索表面同源细胞群的转录多变性提供新信息。

    [AD340X300] 艾尔伯特·爱因斯坦医学院的研究人员将用于染色体着色（即提供足够清晰可辨的荧光色彩以区分每一条染色体的技术）的多色“条形码”技术与RNA原位荧光杂交（fluorescent in-situ hybridization,  FISH；该技术可在转录位点直接检测初形成的RNA分子 ）技术结合起来，使得同时观察每个个体细胞中多个基因的转录成为可能。原位杂交技术是对细胞或组织切片中特异性的mRNA表达进行展示和定位的一个强大工具。它的基本原理是将DNA探针用生物素、毛地黄毒苷等荧光染料标记，然后将标记的探针直接原位杂交到染色体上或DNA纤维切片上，再用与荧光素分子藕联的单克隆抗体与探针分子特异结合来检测DNA序列在染色体上或DNA纤维上的定位。

    “这就是这项新技术的强大威力。”俄亥俄州凯斯西部保留大学的一名副教授Greg Matera称赞道。“有了这项技术，我们确实可以观察到个体细胞之间基因表达的差异，而不是整个细胞群体上基因表达的总体变化。”

    “我们正以一种全新的方法研究细胞生理学。”研究的第一作者、Singer实验室的一名研究生Jeffrey Levsky对此表示同意。关于这项研究的详细描述发表在8月2日期的《科学》杂志上。“虽然所有早先的方法，或者，至少是许许多多早先的方法都是依赖于多个细胞的平均反应，而我们现在则是一次只研究一个细胞的转录或表达。”

    通过这项技术，Levsky已经可以检测同源的组织培养细胞群之间的差异。例如，当Levsky和他的同事用10个不同的基因探针与一个固定细胞群杂交时，他们发现，只有80％的细胞表达γ肌动蛋白（gamma- actin），而其余的9个基因更是仅在少量细胞中表达。如果研究小组只是简单地碾碎细胞，用RNA探针进行Northern杂交或生物芯片杂交，这类信息无疑会被遗漏。

    这项新技术的另一优势在于其不是研究衡量稳定水平的细胞内的总RNA，而是展示个体细胞的转录比率。同样，Levsky已经可以用这项技术来检测表达水平，结果与当前的主流观点相悖。例如一个细胞周期进行所必需的cyclin D1基因，文献资料写明其只在细胞周期前期过程相对较晚的时间里表达，但通过新技术，Levsky 发现该基因的转录实际上与其它基因一样早－－只是它的表达量在细胞周期初期阶段的相对后期才积聚到足以被通常检测方法检测到的水平。

    Levsky 认为这项新技术可作为当前生物芯片技术一个极有价值的补充。生物芯片技术使得研究人员可以用同时探查成千上万个基因，检测到超过以前两倍的总RNA水平上的变化。而现在在这项“条形码”FISH新技术的辅助下，研究人员可以检测到表达水平5％的变化。

    这项技术掀起基因研究分析领域下一场风暴的可能性有多大？Levsky认为现在下定论还为时尚早。所需的技术和试剂都不是什么难事，但由Levsky自己进行的运算软件的编写，尚在改进之中，因而目前还不会向Singer实验室外公布。

    然而在实验室内部，研究小组已经开始将新技术用于组织和生活细胞，Levsky透露。Matera 期望新技术对于疾病的诊断也有实用价值。“通过这项新技术，你可以分析许多不同给定的RNA对无论是细胞损伤还是细胞刺激的反应，你可以探查当诱导Y基因表达时，X基因、甚至Z、O、P基因有何变化，我认为这是一个功能十分强大的技术。”他说。

生物通摘译自BioMedNet