摘要：在生命科学的基础研究中，基因组位点和非基因组DNA元件的活细胞成像是解析细胞功能与病理生理机制的重要手段。其中，非重复DNA序列可视化是活细胞DNA成像的关键目标，该类序列约占人类基因组的40%-50%，并在核心生命活动中发挥重要作用。尽管现有活细胞DNA成像

在生命科学的基础研究中，基因组位点和非基因组DNA元件的活细胞成像是解析细胞功能与病理生理机制的重要手段。其中，非重复DNA序列可视化是活细胞DNA成像的关键目标，该类序列约占人类基因组的40%-50%，并在核心生命活动中发挥重要作用。尽管现有活细胞DNA成像技术能够可视化非重复DNA序列，但普遍存在信噪比较低的问题，难以实现高精度定位与清晰成像。

近日，北京医院临床检验中心张瑞研究员和李金明研究员团队，在国际高影响力期刊《Advanced Science》（影响因子：14.1，Q1区）在线发表了题为“BRIGHT Enables High-SNR Live-Cell Imaging of Non-repetitive Sequences via Bivalent Fluorescent Nanobody-Mediated Cascade-Dependent Illumination”（中文译名：BRIGHT通过双价荧光纳米抗体介导的级联依赖发光实现非重复序列的高信噪比活细胞成像）的研究论文。该研究开发了一种名为BRIGHT的活细胞DNA成像系统，基于靶向ALFA多肽的近红外双价荧光纳米抗体（Bi-NIR-FbALFA）的双价结合特性及其抗原依赖性稳定性，可同时实现级联信号放大和背景降噪，显著提高了非重复DNA序列的成像信噪比，从而在活细胞内单分子DNA成像领域，实现从“看得见”到“看得清”的重要提升。

本项研究的方法原理、实验设计、实验实施及数据分析均由北京医院临床检验中心张瑞研究员和李金明研究员团队独立完成，通讯作者为北京医院临床检验中心张瑞研究员和李金明研究员，第一作者为北京医院临床检验中心冯蕾、黄滔两位博士研究生。

BRIGHT系统可实现单分子序列的核定位和动态追踪

该研究团队利用BRIGHT系统这一“超清摄像头”，成功在肿瘤细胞中观察到染色体外环状DNA（eccDNA）存在拷贝数、运动速度、运动范围及运动模式等方面显著的细胞间异质性，其可能与癌症发生发展有关。研究还观察到核周基因组位点较核中心位点具有更快的运动速度和更广的运动范围，且具有更强的转录活性，验证了基因组位点核定位、运动特征与转录活性之间相关性。综上，本研究提供了一种新的活细胞DNA动态追踪工具，对癌症、衰老等机制研究以及临床诊断和药物筛选等领域均具有重要的应用价值前景。

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撰稿：临检中心 张瑞 冯蕾

审校：临检中心 马洁

科研处 张鹏俊

宣传处 孔竞 吴一楠

主编：孔竞 监制：杜元太

编辑制作：宣传处 吴一楠

来源：京津冀消息通