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通过合成组装克隆将多个荧光素酶报告系统整合到单一载体中。
双荧光素酶检测系统是一种广泛应用于生物医学领域的检测方法，可以在一个细胞样本中同时检测2条细胞通路。近日，美国贝勒医学院的研究人员开发了一种更为先进的技术方法——多路荧光素酶检测系统。它可以有效探测多达6条不同的细胞通路，也可以用来监测实验处理对这些通路内多个分子靶点的影响。与传统方法相比，新方法灵敏度高，节省了时间和费用，也减少了实验误差，并且适用于采用双荧光素酶系统进行分析的任何研究领域。相关论文发表在《自然•通讯》杂志上。
“我们实验室的兴趣之一是更好地了解与癌症有关的细胞过程。癌症通常是由许多不同的基因和通路发生变化引发的，而目前大多数基于细胞的筛选分析只能进行单一的检测。”贝勒医学院生物化学和分子生物学、药理学和化学生物学助理教授Koen Venken博士说。
为了更详细地了解区分正常细胞和癌细胞的细胞过程，研究人员花费了大量的时间和额外的成本，进行了几次独立的筛选分析。“我们在这项研究中的目标是在单一的生物样本中同时检测多条细胞通路，这会让使用不同样本进行多次单独检测所造成的实验误差最小化。” Venken博士说，他也是Dan L Duncan综合癌症中心的成员。
论文的第一作者Alejandro Sarrion-Perdigones博士一直专注于开发一种多路复用方法，也就是同时检测来自复杂系统（如活细胞）的多种信号。在这项研究中，他开发了一种使用荧光素酶（可以产生生物荧光）的分析方法，该方法包含了6种荧光素酶，每一种都能发出不同的生物荧光。通过合理设计，每种荧光素酶释放的生物荧光都能揭示特定通路的活性。
“为了合理设计并将荧光素酶系统导入到细胞中，我们使用了‘分子乐高’方法。”该研究的合著者、贝勒药物发现中心的博士后研究人员Lyra Chang博士说，“我们将荧光素酶表达所必需的DNA片段连接起来形成一个载体，然后将这个单一载体导入细胞，以分别产生不同的荧光素酶。”
Chang解释说，用单一的多荧光素酶载体而非使用六个单独的载体来处理细胞，降低了生物重复之间的可变性，也提供了额外的实验对照。“除了在癌症研究中的应用，我们的多重荧光素酶分析系统可以在不同研究领域中用于研究其他的细胞通路或复杂疾病。例如，该实验可以用于研究在不同细胞类型中药物对胰岛素敏感性的影响，以及病毒感染的免疫反应等。”Venken说。
科界原创
编译：花花
审稿：西莫
责编：张梦
期刊来源： 《自然·通讯》
期刊编号： 2041-1723
原文链接：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-12/bcom-naa121319.php
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