『Articolo di copertina』Myosotis inaugura una nuova era nell'imaging dell'RNA!

28 ottobre 2024

.Li Jiang, Fangting Zuo, Yuanyuan Pan, Ruilong Li, Yajie Shi, Xinyi Huang, Dasheng Zhang, Yingping Zhuang, Yuzheng Zhao, Qiuning Lin, Yi Yang, Linyong Zhu, Xianjun Chen

La copertina di questo numero è “L'RNA fluorescente ciano luminoso e stabile consente l'imaging dell'RNA multicolore nell'Escherichia coli vivo" di Prof. Xianjun Chen dall'Università della Scienza e della Tecnologia della Cina Orientale, e Prof. Linyong Zhu presso l'Università di Scienza e Tecnologia della Cina Orientale/Università Jiaotong di Shanghai.

Contesto della ricerca

• Negli studi di biologia cellulare e molecolare, l'osservazione dinamica e in tempo reale del comportamento e della distribuzione degli RNA intracellulari è essenziale per comprendere la regolazione dell'espressione genica, le funzioni cellulari e i meccanismi di genesi delle malattie. La tecnologia degli RNA fluorescenti (FR), un potente strumento emerso negli ultimi anni, offre opportunità senza precedenti per la visualizzazione degli RNA nelle cellule viventi. Gli FR sono una classe speciale di aptameri di RNA che si legano e attivano i corrispondenti coloranti fluorescenti a piccole molecole, generando così segnali fluorescenti rilevabili all'interno della cellula. L'emergere di questa tecnologia ha fatto progredire notevolmente il campo dell'imaging dell'RNA, consentendo ai ricercatori di visualizzare l'RNA con elevata risoluzione e sensibilità in un ambiente cellulare vivente in condizioni quasi fisiologiche.
• Sebbene siano stati sviluppati diversi FR e la loro tavolozza di colori (ovvero la gamma di colori di fluorescenza emessi) sia stata significativamente ampliata, i FR ciano (ciano), brillanti e stabili, biocompatibili e ortogonali ai FR esistenti, rimangono un'esigenza insoddisfatta. La fluorescenza ciano offre vantaggi unici nell'imaging biologico, come una minore interferenza di fluorescenza di fondo cellulare, una maggiore durata della fluorescenza e la facilità di imaging multiplex con altri canali colore. Pertanto, lo sviluppo di un nuovo FR ciano è di grande importanza per promuovere l'ulteriore sviluppo della tecnologia di imaging dell'RNA.

Implicazioni della ricerca

• Questo studio ha sviluppato con successo un aptamero di RNA chiamato Myosotis, in grado di legare e attivare specificamente un nuovo cromoforo DBT simile alla GFP, emettendo una fluorescenza ciano brillante. Questa scoperta non solo arricchisce la tavolozza cromatica dei FR, ma fornisce anche un nuovo strumento per l'imaging dell'RNA.
• L'elevata affinità (a livello nanomolare) di Myosotis per DBT e la sua debole dipendenza dagli ioni magnesio per il processo di ripiegamento gli consentono di mantenere prestazioni stabili in diversi ambienti cellulari. Inoltre, il complesso Myosotis-DBT ha una lunga durata della fluorescenza, una buona fotostabilità e una maggiore luminosità cellulare, proprietà che lo rendono una sonda ideale per l'imaging dell'RNA. Myosotis-DBT mostra una buona ortogonalità con i recettori di fluorescenza (FR) esistenti di Pepper e Clivia, il che significa che possono essere utilizzati simultaneamente nella stessa cellula senza interferire reciprocamente. Questa proprietà apre la possibilità di imaging a fluorescenza multiplex, consentendo ai ricercatori di osservare simultaneamente il comportamento e la distribuzione di più RNA nello stesso esperimento.

Prospettive di ricerca

• Con il continuo sviluppo e miglioramento della tecnologia Myosotis-DBT, si prevede che verrà ampiamente utilizzata in vari sistemi biologici e tipi cellulari per studiare il ruolo degli RNA nella regolazione dell'espressione genica, della differenziazione cellulare e della genesi delle malattie. Combinando Myosotis-DBT con altri colori di FR, è possibile sviluppare tecniche di imaging a fluorescenza multipla più sofisticate e a grana fine, che consentono l'imaging simultaneo e il tracciamento dinamico di più RNA e proteine ​​nelle cellule.
• Dato l'importante ruolo degli RNA nell'insorgenza e nella progressione delle malattie, si prevede che la tecnologia Myosotis-DBT troverà applicazione nella diagnosi clinica e nella terapia. Ad esempio, rilevando cambiamenti nel livello di espressione o nella distribuzione di specifici RNA, è possibile realizzare una diagnosi precoce e una valutazione prognostica delle malattie; nel frattempo, utilizzando la tecnologia di interferenza dell'RNA combinata con l'imaging Myosotis-DBT, è possibile monitorare in tempo reale l'effetto e il meccanismo della terapia mirata all'RNA.

Processo di progettazione della copertina

Il design della copertina mira a mettere in risalto il tema del mondo nano e micro, evidenziando il contenuto innovativo dell'articolo di ricerca scientifica sull'imaging multicolore dell'RNA nei batteri viventi. Attraverso l'impatto visivo e la rappresentazione dettagliata, cattura l'attenzione dei lettori e trasmette il valore fondamentale della ricerca contenuta nell'articolo.

La copertina utilizza principalmente uno sfondo dai toni scuri per accentuare le strutture batteriche viola e rosse. La scelta del viola e del rosso non solo riflette la complessità e la vitalità dei sistemi biologici, ma crea anche un sorprendente contrasto visivo che cattura l'attenzione. Il design adotta uno stile futuristico e fantascientifico, modellando meticolosamente il mondo microscopico dei batteri per enfatizzare le caratteristiche di ricerca nei campi nano e microscopici.

La modellazione dei batteri e delle loro strutture interne è estremamente dettagliata, rivelando la complessità e i dettagli dell'interno cellulare. I batteri in copertina presentano un aspetto realistico, con le loro strutture superficiali appuntite e gli intricati componenti interni resi con precisione. Il meccanismo di imaging dell'RNA all'interno dei batteri è illustrato attraverso effetti di luce multicolore e curve dinamiche, evidenziando l'innovazione dell'imaging multicolore dell'RNA. Infine, questa copertina ha ricevuto grandi elogi dal professore supervisore e dai redattori della rivista, che ne hanno decretato il successo della pubblicazione!