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RNA適配體熒光探針介紹：
發光 RNA 適體或熒光發光適體 (FLAP) 是一種基因編碼的 RNA 成像平臺。 它們旨在結合特定的熒光染料，這些染料僅在結合狀態下“發光”。 這種“熒光性”的特性意味著熒光可以在 RNA 表達時“開啟”。 發光適體可以被認為是熒光蛋白（如 GFP）的 RNA 對應物。 常用的發光適體包括菠菜、芒果、玉米和西蘭花，以其鮮艷的色彩命名。

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RAN適配體熒光探針產品：

產品	貨號	應用
DFHBI	YZM018895	GFP fluorophore mimic for imaging RNA in living cells
DFHBI-1T	FMK14465	GFP fluorophore mimic for imaging RNA in living cells
DFHO	FMK14466	RFP fluorophore mimic for imaging RNA in living cells

 

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點亮RNA適體,RNA成像
基于 RNA 的熒光復合物或模塊由兩部分組成，一個發光的 RNA 適體和一個熒光同源染料，即“熒光素”，它以高親和力結合發光的 RNA 適體。一旦結合，復合物就會變得高度熒光。發光的 RNA 適體和熒光素除非相互結合，否則不會發出熒光，這使得該系統對 RNA 成像非常有效。

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點亮 RNA 適體的原理
通過用于重組 DNA 的常用技術，將點亮的 RNA 適體序列通過基因工程改造為感興趣的 RNA 序列。然后通過宿主細胞機制將其轉錄為 RNA。然后添加高親和力同源熒光素，它與 Light-up RNA 適體結合，并在適當波長的刺激下發出明亮的熒光。
熒光素在未結合狀態下是非熒光的；來自激發的能量通過分子振動（例如熱）等非輻射途徑消散。當熒光素與適體結合時，施加在熒光素上的構象變化導致非輻射途徑的抑制，并且當激發能量通過光子耗散時產生明亮的熒光。見下圖。
菠菜適體和熒光素 DFHBI 就是例子，它們是在 S. R Jaffrey 的實驗室中發現的（參見 Paige 等人，2011 年）。 4-羥基亞芐基咪唑啉酮 (HBI) 僅在與支架結合以形成穩定分子的特定三級相互作用時才會產生熒光。當存在稱為菠菜適體的 98 個核苷酸長的 RNA 時，HBI 的二氟衍生物 (DFHBI) 顯示出顯著增強的綠色熒光。 DFHBI 具有細胞滲透性，不會引起細胞毒性或光毒性。當在活的哺乳動物細胞中孵育時，可以通過熒光顯微鏡觀察到帶有菠菜適體標簽的 5S rRNA 的運輸。菠菜 2 適體和西蘭花適體隨后通過菠菜適體的系統誘變被開發，以改善 RNA 適體的細胞內折疊。

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Light-up RNA適體的技術優勢
在 RNA 水平上研究轉錄和翻譯傳統上是使用熒光原位雜交 (FISH) 完成的，這需要對樣品進行化學固定。 RNA 標記系統 MS2 是為活細胞中的 RNA 成像而開發的。 該系統使用 MS2 莖環 (MS2-SL) 對 RNA 分子進行遺傳標記，該莖環與熒光蛋白 MS2 外殼蛋白 (MCP) 結合。 然而，該系統有幾個缺點，包括相對較大的 RNA 標簽大小（對 RNA 加工有負面影響），以及據稱由于 MS2 陣列而阻斷了 5'-和 3'-核酸外切酶活性。 Mango II（發光適體）和 MS2-tdMCP-mCherry 雙標記 mRNA 的直接比較表明，熒光 Mango 適體提供了更高的信噪比。 閱讀 Cawte 等人 (2020) 的更多信息。

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與 MS2 和 GFP 相比，Light-up RNA 適體系統具有以下優勢：
※產生異常高的熒光信噪比；
※ 非常明亮的熒光信號；
※ 發光適體是小 RNA 標簽，因此干擾細胞功能的傾向較低；
※ 能夠在 RNA 水平上直接、快速地測量基因轉錄，從而更準確地實時觀察 RNA 定位和啟動子活性； GFP 在刺激后可能需要長達 30 分鐘才能轉化為蛋白質。

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參考文獻：
※ Neubacher and Hennig (2019) RNA Structure and Cellular Applications of Fluorescent Light-Up Aptamers. Angew.Chem.Int.Ed.Engl. 58 1266. PMID: 0102012
※ Swetha et al. (2020) Genetically encoded light-up RNA aptamers and their applications for imaging and biosensing. J.Mater.Chem.B. doi: 10.1039/c9tb02668a. [Epub ahead of print] PMID: 31984401

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