在DNA 顯微技術(shù)原理及設(shè)備制備完成后,研究人員利用幾個我們熟知的基因?qū)?DNA 顯微技術(shù)的顯示效果進行了驗證。研究人員選擇了基礎(chǔ)實驗中最常用的幾種標(biāo)記蛋白,研究發(fā)現(xiàn),DNA 顯微技術(shù)能夠很好地重建普通熒光顯微鏡捕捉的細(xì)胞圖像。
圖| 熒光顯微鏡圖像與 DNA 顯微鏡對比(圖 A、B 為熒光顯微鏡,D 為 DNA 顯微鏡)(來源:Cell)
Weinstein 教授表示,”你基本上能夠完全重建你在光學(xué)顯微鏡下看到的東西。這兩種方法是互補的。光學(xué)顯微鏡可以很好地看到分子,即使它們在樣品中稀疏,DNA 顯微技術(shù)在分子密集時,甚至在分子堆疊時,其也擁有十分出色的顯示效果?!?
圖| “DNA顯微鏡”圖像,每個點代表一個細(xì)胞,顏色表示它們包含的 DNA 序列(來源:BROAD INSTITUTE OF MIT AND HARVARD)
此次研究的核心研究者張鋒教授說,”每個細(xì)胞都有獨特的 DNA 堿基或基因型組成。通過直接從被研究的分子中捕獲信息,DNA 顯微技術(shù)開辟了一種將基因型與表型聯(lián)系起來的新方法“。這使得研究者可以更為直觀的將基因表達與蛋白功能表達聯(lián)系在一起,促進生物學(xué)各分支的飛速發(fā)展。
圖| DNA 顯微技術(shù)顯像原理及其顯像圖 (來源:Cell)
此次DNA 顯微技術(shù)的發(fā)明是整個生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重大突破。每次顯微技術(shù)的突破都會帶來生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)新的研究領(lǐng)域,比如冷凍電鏡的發(fā)明,直接將整個結(jié)構(gòu)生物學(xué)帶到新的高度。
因此,此次DNA 顯微技術(shù)的開發(fā),其意義并不局限于其自身技術(shù)的突破,更為重要的是其未來的應(yīng)用前景與潛力,這會激發(fā)其他研究者對基因型與表型關(guān)系、腫瘤特異性靶向藥物和受體阻斷劑等多個領(lǐng)域更為深刻的創(chuàng)造力。
免疫系統(tǒng)就是一個完美的例子,免疫細(xì)胞基因可以因一個堿基改變而變異,每一種變異都會引發(fā)細(xì)胞產(chǎn)生的抗體類型發(fā)生巨大變化,而細(xì)胞在組織中的不同位置也能改變抗體的產(chǎn)生。Weinstein 認(rèn)為,有一天 DNA 顯微技術(shù)可以幫助科學(xué)家們加速癌癥免疫療法治療的發(fā)展,幫助患者的免疫系統(tǒng)自主對抗其體內(nèi)的腫瘤組織。他說,該方法可能潛在地識別出最適合靶向特定癌細(xì)胞的免疫細(xì)胞。
在Regev 看來,這種顯微技術(shù)的潛力是非常大的。”我們希望它能激發(fā)人們的想象力,讓人們受到我們從未想過的偉大想法的啟發(fā)?!?