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、生物反应器工程国家重点实验室、光遗传学与合成生物学交叉学科研究中心，杨弋和陈显军团队在活细胞RNA成像技术研究中取得最新进展，在《自然—协议》（Nature Protocols）期刊发表题为“Live-cell imaging of RNA dynamics using bright and stable fluorescent RNAs”的研究论文。
RNA在细胞内表现出复杂的动态变化，包括表达、剪接、定位、翻译及降解等过程，这些过程在空间和时间维度上均具有高度协调性和严格调控性。为深入理解各类RNA的生物学功能，发展具有高时空分辨的RNA标记与成像技术至关重要。荧光RNA是近年新兴发展的 RNA荧光标记与成像技术，其原理是利用RNA适配体作为标签，特异性结合原本不发光小分子染料，并激活其产生高亮度荧光。相较于其他RNA标记与成像技术，荧光RNA具有操作简单直接、对目标RNA干扰小、信噪比高等优点。杨弋和陈显军团队此前发展了Pepper、Clivia、Okra系列高性能荧光RNA，实现高等生物细胞内不同种类RNA的原位标记与动态成像（Nature Biotechnology, 2019; Nature Chemical Biology, 2021, 2024a, 2024b; Nature Methods, 2023）。
本研究系统总结了Pepper、Clivia和Okra三类荧光RNA的光物理与化学特性，并在此基础上构建了一套完整的活细胞RNA标记与动态成像技术体系。该体系涵盖多种关键应用场景，包括利用荧光RNA对细菌mRNA、哺乳动物细胞中小非编码RNA及mRNA进行原位、实时标记与高时空分辨率成像；基于生物正交荧光RNA，实现同一细胞内多种RNA分子的多重、多色标记与成像；结合流式细胞术，建立单细胞水平RNA丰度的高通量定量分析方法，并详述其实验流程要点。此外，研究团队针对技术实施中的核心环节，包括融合RNA的设计与构建策略、RNA表达与标记浓度优化、活细胞成像条件设定等，提供了系统性操作指南，并就常见技术难点提出了针对性解决方案与验证建议。该技术体系不仅显著提升了荧光RNA工具在活细胞RNA空间分布、转运、代谢及功能解析中的实用性与可靠性，也为深入探究RNA在生理与病理过程中的调控机制提供了有力的方法学支撑和重要参考。
左方婷博士、苏倪博士和谢鑫博士为本研究的共同第一作者。永利皇宫赌场
杨弋教授和陈显军教授为本研究的通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市细胞代谢光遗传学技术前沿科学研究基地、生物反应器工程国家重点实验室基金等经费资助。
原文链接：//www.nature.com/articles/s41596-026-01343-z
