【研究人員第一次看到DNA“眨眼”】許多癌症和其他疾病都與細胞核有著密切聯係。但是，要想研究到細胞核這一水平——觀察和研究細胞核內的重要遺傳物質，需要創造性思維和極其強大的成像技術。

        西北大學的納米成像專家Vadim Backman和Hao Zhang，已經開發出一個新的成像技術，可以看到DNA“眨眼’或發熒光的現象。該工具使研究人員能夠研究單個生物分子以及重要的基因表達，這可能會對癌症的治療產生的見解。

        Backman將討論這項工具及其應用——包括宏基因組學這個新概念。宏基因組學這項技術，旨在調控在沒有基因編輯情況下基因表達的整體模式。

        幾十年來，教科書指出，活細胞內的大分子，如DNA、RNA和蛋白質，本身就沒有可見熒光。

        “人們已經忽略了這個自然的效果因為他們沒有質疑傳統的教科書上的知識，” Backman說。“通過超分辨率成像，我們發現，DNA等生物分子會發熒光，但持續時間很短。然後它們會在“黑暗”狀態下休息了很長一段時間。自然熒光看起來很美。”

        Backman、 Zhang和同事們正在使用無標記技術研究染色體，以闡明其是如何組織的。

        “洞察染色質折疊代碼的運行，調節基因的表達模式，將有助於我們更好地了解癌症，以及癌症適應不斷變化的環境的能力，“拜克曼說。“癌症不是單一的基因疾病。”

        目前的DNA和其他遺傳物質的成像技術依賴於特殊的熒光染料，以提高大分子成像時的對比度。這些染料可能幹擾細胞功能，有些甚至能殺死細胞，從而對科學研究產生不良影響。

        相比之下，西北大學的成像技術，稱為SICLON，允許研究人員在自然環境中研究生物大分子，而不需要熒光標記。

        “這項技術將使我們與更廣泛的研究團隊推動邊界的納米級成像和分子生物學甚至更進一步，” Backman表示。