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活细胞内首次观察到RNA运动

(These are fluorescent images of E. coli bacterial cells with visualized RNA. The bar denotes 2 microns. )


    研究RNA的科学家常常会遇到这样一个难题:如何在活细胞内无法看到RNA的情况下研究RNA运动状态?最近,波士顿大学生物学家Broude利用一项新技术,首次实现在活细菌细胞内观察到RNA的运动情况。这篇研究报告发表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》杂志上。

由于RNA相对于蛋白质或DNA来说,有较高的流动性和不稳定性,因此对RNA进行标记非常困难。此前,有研究人员利用绿色荧光蛋白(fluorescent protein ,GFP)对RNA进行标记,但在该过程中,某些蛋白质也同样被标记上GFP,而且蛋白质上标记的GFP发出的荧光过强,使得RNA上发出的荧光辉度相对较弱。因此,研究人员认为需要通过某些方法降低背景荧光。

2007年,Broude开发出一种方法,该方法可以使细胞先不合成一个完整的蛋白质,而是将一个蛋白质分成两个片段,这样两个蛋白质片段都是无活性的。然后修饰RNA——在RNA序列上接一个“小尾巴”,这个小尾巴能够将两个蛋白质片段结合到一起,从而使形成活性蛋白质,发出明亮的绿色荧光。当蛋白质发出荧光是,就能说明已经结合了RNA。

在这项新的研究中,课题组通过修改上述方法,使得该方法能够控制RNA的合成——当RNA一出现在细胞内,就可对RNA进行跟踪。研究人员对大肠杆菌利用一种高分辨率的精密的显微镜和监测系统进行研究,观察结果表明,RNA平均分散于整个细胞内,而这与之前关于RNA在细胞内的定位理论刚好相悖。

研究人员还强调,在细胞内,RNA呈螺旋结构,类似于形成细胞骨架的某些蛋白质的结构。(编译:高芳)

Journal Reference:
1. Maria Valencia-Burton, Ankita Shah, Jason Sutin, Azra Borogovac, Ron M. McCullough, Charles R. Cantor, Amit Meller, and Natalia E. Broude. Spatiotemporal patterns and transcription kinetics of induced RNA in single bacterial cells. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2009; 106 (38): 16399 DOI: 10.1073/pnas.0907495106

责任编辑:nina
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    摘要
    研究RNA的科学家常常会遇到这样一个难题:如何在活细胞内无法看到RNA的情况下研究RNA运动状态?最近,波士顿大学生物学家Broude利用一项新技术,首次实现在活细菌细胞内观察到RNA的运动情况。
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