我國科研團隊開發(fā)新一代多重熒光原位雜交技術

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2月12日，記者從華中農(nóng)業(yè)大學獲悉，該校曹罡教授、戴金霞副研究員團隊日前在《自然溝通》雜志發(fā)表一項研究成果，研究開發(fā)了新一代熒光原位雜交方法—p-FISH rainbow，突破現(xiàn)有的技術壁壘，克服目前FISH (fluorescence in situ hybridization，即熒光原位雜交)領域的缺陷和不足，可精準將不同生物(動物、植物和病原微生物等)中多種生物分子(DNA、mRNA 、lncRNA、miRNA、rRNA、蛋白質(zhì)和小分子等)“一網(wǎng)打盡”。

華中農(nóng)大供圖

據(jù)介紹，近年來單細胞RNA測序促進了細胞異質(zhì)性的解析，卻伴隨著組織微環(huán)境和細胞空間信息的缺失，限制了對生命信息的深度解讀。FISH技術通過特異性雜交解析生物分子的表達水平和空間位置，極大地促進細胞中基因空間表達信息的探究，加速我們對組織微環(huán)境和功能機制的深入理解。

目前，F(xiàn)ISH技術不斷改進已取得巨大進步，但仍存在一些挑戰(zhàn)，一定程度上限制了對短核酸序的檢測，沒有有效方法同時檢測DNA、RNA和蛋白質(zhì)。此外，在實現(xiàn)高雜交效率和高信號強度的同時，保證低背景噪音仍然是原位雜交技術的一個關鍵門檻。

針對這些難題，上述研究團隊開發(fā)了雜交效率高、信號放大能力強、背景噪音低、特異性好、檢測通量高、應用范圍廣的新型熒光原位雜交方法—π-FISH rainbow。該方法具備高度創(chuàng)新性和優(yōu)越性，且應用范圍廣泛，可用于動物、植物和微生物(細菌，病毒和寄生蟲等)樣品的檢測，不拘泥于樣本制備限制，也適用于冰凍樣本、石蠟樣本和整體胚胎樣本的檢測。

同時，該研究利用π-FISH rainbow方法探究了重要的生物學問題，并取得新發(fā)現(xiàn)，成功鑒定前列腺癌患者循環(huán)腫瘤細胞中雄激素治療抵抗標志物雄激素受體剪接變體7 (ARV7)，解決了前列腺癌治療中缺乏精準診斷的難題，為前列腺癌患者雄激素耐藥性治療提供重要臨床指導。

π-FISH rainbow具備高靈敏度，該研究首次發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞周期關鍵調(diào)控因子lncRNA?MALAT1具有三種不同的亞細胞定位模式。其中，MALAT1的核聚集模式顯示與miR145-5p的高度共定位。這些研究展現(xiàn)出π-FISH?rainbow技術在基礎科學研究和臨床診斷中的巨大應用潛力，為生命科學研究和臨床診斷提供有力工具。

據(jù)悉，曹罡教授和戴金霞副研究員為該論文共同通訊作者，博士研究生陶影峰和周小六為共同第一作者。該研究得到國家自然科學基金、廣東省重點研發(fā)計劃、中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金項目資助。

關鍵詞： 熒光原位雜交 前列腺癌 臨床診斷 副研究員 生物分子