伦敦玛丽女王大学团队开发出突破性超分辨率成像技术FRAP-SR,使研究人员首次在活体细胞中观测60纳米级(相当于人类发丝宽度的两千分之一)生物结构,突破传统显微镜与早期超分辨率技术的光毒性限制。这项发表于《细胞报告方法》的研究结合晶格结构照明显微镜(diSIM/SIM²)与光漂白后荧光恢复技术(FRAP),为研究DNA修复、染色体动态等基础生物机制开辟新途径。
项目负责人Viji Draviam教授表示,该技术不仅可解析活细胞内亚细胞结构的纳米级动态组织,还显著降低对光敏感生物过程的干扰。通过观测DNA双链断裂关键修复蛋白53BP1,团队发现其形成具有显著复杂性的液滴状凝聚体:部分呈稳定紧凑结构,部分呈动态流体形态。FRAP-SR揭示这些无定形焦点内部存在不同蛋白流动性分室,表明修复中心的功能特化特征。
该技术对光敏生物过程研究具有变革意义,为开发靶向动态DNA损伤修复通路的新型抗癌药物提供工具。研究团队已利用蔡司Elyra 7系统(集成Rapp OptoElectronics的FRAP功能)首次解析53BP1焦点的亚结构,揭示其动态受DNA复制应激恢复条件影响。这项突破得益于英国研究与创新署及伦敦玛丽女王大学资助的210万英镑"细胞动态中心"项目。
全球DNA修复药物市场预计从2024年的91.8亿美元增至2030年的139.7亿美元。研究团队通过FRAP-SR在活细胞中解析DNA损伤标记物53BP1的动态特征,为个性化医疗相关药物研发提速。这项技术的应用前景涵盖染色体组织、线粒体动态和细胞衰老等广泛领域,将加速生命科学基础研究突破。
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