Nature子刊：名古屋大学的科学家开发出多功能的DNA染色探针

时间：2021-05-18 00:00:00 来源：网络整理

对于生物学和医学领域而言，采用荧光DNA标记的活细胞成像是必不可少的工具。然而，开发一种不用紫外光激发、对DNA具有高度特异性、细胞渗透性且与先进成像技术兼容的DNA探针却是颇具挑战性的。

日本名古屋大学的一组科学家近日开发出一种用途很广泛的DNA荧光染料。这种染料根据研究成员Kakishi Uno博士的名字命名为“Kakshine”，但它也意味着让细胞核明亮地发光，因为细胞核在日语中读作“Kaku”。

名古屋大学的Uno博士以及研究团队的另外两名成员，Yoshikatsu Sato博士和Nagisa Sugimoto博士，成功开发出一种含有吡啶花菁主链的DNA结合荧光染料。它满足了这种染料所需要的三个主要特性：对DNA具有高度选择性，能够使用可见光且光毒性有限，适用于多种生物体——这是以往任何染料都无法做到的。

除了所需的核心功能外，Kakshine及其衍生物还与先进的显微镜技术高度兼容。它们是第一种能够通过STED成像技术在活细胞中实现线粒体DNA超分辨率成像的染料。STED是一种分辨率超过光衍射极限的显微成像技术。

此外，有了Kakshine染料，研究人员还可以通过双光子激发成像来实现深层组织成像，并通过荧光寿命成像（FLIM）用单一染料来识别不同的细胞器DNA。

Kakshine是一种用途广泛的新型染料，它改善了现有荧光染料在DNA成像方面的能力并克服了其缺点。此外，随着在生物医学和生命科学领域的应用，包括电泳、定量pCR和流式细胞术，Kakshine有望成为新一代的DNA分析工具。

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Uno, K., Sugimoto, N. & Sato, Y. N-aryl pyrido cyanine derivatives are nuclear and organelle DNA markers for two-photon and super-resolution imaging. Nat Commun 12, 2650 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-23019-w

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