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“追踪”细胞内的微小核糖核酸

微小核糖核酸(microRNA,miRNA)是一类细胞内源性的非编码小RNA分子,可以在转录后水平调控基因表达。现有的生物学证据已表明miRNA几乎参与了所有的生理以及病理活动,因而解析细胞内miRNA的生物学过程将为针对miRNA的疾病诊断以及治疗提供新的理论基础或方法。近年来,南京大学化学化工学院张艳李金波课题组与南京大学生命科学学院张辰宇课题组合作对miRNA化学生物学的研究开展了一系列相关的工作。近日,在以往“分子间”光点击化学反应实现对细胞内miRNA靶基因鉴定的工作基础上(J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 15943-15949),张艳、李金波课题组以“分子内”光点击化学反应为手段实现了对细胞内miRNA的原位示踪成像


他们以含有分子内双键的二芳基四氮唑为化学标记修饰在miRNA的末端,通过光照引发“分子内”的光点击化学反应原位生成吡唑啉荧光团后,即可实现细胞内miRNA的“荧光打开”效应及示踪成像。研究发现四氮唑化学标记的修饰具有较好的生物相容性,并没有影响细胞内miRNA的功能,为无干扰示踪细胞内的miRNA奠定了基础,同时由于萘取代吡唑啉的双光子荧光性能,该方法可在细胞内miRNA进行单光子成像的基础上实现双光子荧光成像。


基于光调控的“时空”分辨特性,该类探针可对细胞内miRNA实现“时空”分辨成像。他们通过光照不同的时间可调节细胞内miRNA成像的荧光强度,并通过光照不同的区域实现对不同区域细胞内miRNA的荧光打开及成像。该类基于“分子内”光点击化学反应的miRNA探针有望为“时空”分辨基础上研究细胞内的miRNA提供新的方法。


这一成果近期发表在Chemical Communications 上,文章的第一作者是南京大学的博士研究生黄磊


该论文作者为:Lei Huang, Yingjie Chen, Lei Chen, Xiao Xiao, Xingxing Wang, Jinbo Li, Yan Zhang

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Photo-clickable microRNA for in situ fluorescence labeling and imaging of microRNA in living cells

Chem. Commun., 2017, 53, 6452-6455, DOI: 10.1039/C7CC03328A


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