Nature值得关注的技术 2015年取得新进展

　　生物通报道：2014年Nature Methods杂志照例公布了其看好的几项值得关注的技术，其中新一代CRISPRs技术（Nature预测2015年重磅技术：新一代CRISPRs），深度成像（2015值得关注的技术：深度成像），微小晶体结构（2015值得关注的技术：微小晶体的结构）等，其中也包括一种称为关联光学和电子显微镜技术（Correlative Light and Electron Microscopy，CLEM）的技术。

近期Nature Methods又公布了这项新技术的新进展：Fixation-resistant photoactivatable fluorescent proteins for CLEM，报道了一种超高分辨率荧光成像与高质量电子显微的结合方式。

超分辨率荧光成像技术现在已接近电子显微镜技术，不过这两者之间还是存在至少一个数量级的分辨率差异。如果能将这两者结合，提炼电子显微和超分辨率荧光显微的优点，也许能带给我们惊喜。

把这两种方法放在一起并不是件简单的事。首先样品准备需要能用于两种不同的方法，以最小的失真完成高质量成像。其次以两种模式获得的成像也必须能精确对齐，这样才能真正提供补充信息。

此前来自美国NIH的一组研究人员为了将电镜EM与光激活定位显微技术PALM结合在一起，对细胞表面结构成果，研发出了一种样品准备的方法，这种方法基于嵌入式金纳米棒，能完成20 纳米分辨率的相关成像。

而在这篇文章中，研究人员针对样品固定后阻碍后期CLEM应用的问题，研发出了光学荧光笔蛋白（photoconvertible）Eos 的工程变种，这种变种蛋白能在嵌入固定——0.5–1% OsO₄的前提下，正常进行荧光显示，这将有助于超分辨荧光成像，以及高质量的电子显微成像。

关联光学和电子显微镜技术（Correlative Light and Electron Microscopy，CLEM）既有荧光显微镜FM的分子标记功能，又具有电子显微镜EM捕获超微结构细节的高分辨率。这一相关显微镜技术让细胞生物学家有可能理解生命大分子在细胞里的动态，得到其亚细胞结构的更多信息。

对于这种新技术，此前也有其它的技术成果，如来自加州理工学院的研究人员为了关联细菌细胞的PALM与冷冻电子层析成像，找到了能在冷冻条件下进行光开启的荧光蛋白，而且他们也成功阻止了冰晶体的形成。

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（生物通：万纹）

原文摘要：

Fixation-resistant photoactivatable fluorescent proteins for CLEM

Fluorescent proteins facilitate a variety of imaging paradigms in live and fixed samples. However, they lose their fluorescence after heavy fixation, hindering applications such as correlative light and electron microscopy (CLEM). Here we report engineered variants of the photoconvertible Eos fluorescent protein that fluoresce and photoconvert normally in heavily fixed (0.5–1% OsO4), plastic resin–embedded samples, enabling correlative super-resolution fluorescence imaging and high-quality electron microscopy.