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(gè)我們熟知的基因?qū)?DNA 顯微技術(shù)的顯示效果進(jìn)行了驗(yàn)證。研究人員選擇了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)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(duì)比(圖 A、B 為熒光顯微鏡,D 為 DNA 顯微鏡)(來(lái)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(bǔ)的。光學(xué)顯微鏡可以很好地看到分子,即使它們?cè)跇悠分邢∈?,DNA 顯微技術(shù)在分子密集時(shí),甚至在分子堆疊時(shí),其也擁有十分出色的顯示效果。“
圖| “DNA顯微鏡”圖像,每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)細(xì)胞,顏色表示它們包含的 DNA 序列(來(lái)源:BROAD INSTITUTE OF MIT AND HARVARD)
此次研究的核心研究者張鋒教授說(shuō),”每個(gè)細(xì)胞都有獨(dú)特的 DNA 堿基或基因型組成。通過(guò)直接從被研究的分子中捕獲信息,DNA 顯微技術(shù)開(kāi)辟了一種將基因型與表型聯(lián)系起來(lái)的新方法“。這使得研究者可以更為直觀的將基因表達(dá)與蛋白功能表達(dá)聯(lián)系在一起,促進(jìn)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(lái)源:Cell)
此次DNA 顯微技術(shù)的發(fā)明是整個(gè)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(huì)帶來(lái)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(gè)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(kāi)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(lái)的應(yīng)用前景與潛力,這會(huì)激發(fā)其他研究者對(duì)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(gè)領(lǐng)域更為深刻的創(chuàng)造力。
免疫系統(tǒng)就是一個(gè)完美的例子,免疫細(xì)胞基因可以因一個(gè)堿基改變而變異,每一種變異都會(huì)引發(fā)細(xì)胞產(chǎn)生的抗體類(lèi)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(duì)抗其體內(nèi)的腫瘤組織。他說(shuō),該方法可能潛在地識(shí)別出最適合靶向特定癌細(xì)胞的免疫細(xì)胞。
在Regev 看來(lái),這種顯微技術(shù)的潛力是非常大的?!蔽覀兿M芗ぐl(fā)人們的想象力,讓人們受到我們從未想過(guò)的偉大想法的啟發(fā)?!?