中青在线深圳6月29日电(中国青年报·中青在线记者 武欣中) 深圳大学光电学院昨日宣布，该院牛憨笨院士团队联合清华大学、哲源科技、香港大学、柠檬数据、德州大学达拉斯分校等机构研究人员，在自主搭建的三维随机光学重建显微镜(3D-STORM)平台上，扩展了一种基于统计光学成像的诊断工具，获得了在复杂细胞核环境背景下、长度仅为2500碱基的DNA序列的3D超分辨图像。这是迄今为止在细胞核中直接观察到的最短特异DNA序列的图像，相关工作最近发表于国际高水平开放杂志eLife上。

　　据介绍，荧光原位杂交(FISH)是用于发现基因或染色体异常的分子诊断技术，最早在20世纪80年代初开发，它包括使用结合染色体特定部位的荧光探针来检测特定DNA序列是否存在。来自清华大学和德州大学达拉斯分校的共同通讯作者张奇伟教授介绍，传统的FISH方法受限于各种因素(包括标记能力和光学分辨率)而难以获得基因组中特定短片段的清晰微观图像。

　　2015年，哈佛大学Wu Chao-ting教授和庄小威教授实验室联合建立了寡核苷酸探针FISH(Oligopaint-FISH)与STORM相结合的新方法，能够对最短为4900碱基的非重复基因组区域进行超分辨率成像。“虽然这种技术在染色质结构域精细组织方式研究很有前景，但我们希望能够发展一种新方法：不但进一步提高基因组序列分辨率，重要的是，避免繁琐的探针制备过程对实际应用的限制。通过这种新方法，我们将精确地靶向基因增强子和启动子，使其相互作用，原位可视化，同时可用来检测癌症和其他疾病中单细胞内特定DNA小片段及其之间相互作用的变化。”张奇伟教授说。

　　为了开发该方法，来自深圳大学倪燕翔博士首次把MB概念应用于基因组特异靶序列的标记上。“实验效果要好于我的预期，”倪燕翔说，“MB设计不仅显著降低了未结合和脱靶探针的荧光，而且有效减少探针与基因组其它区域的非特异性结合”。

　　论文作者之一、深圳大学曹博介绍，在自主搭建的三维随机光学重建显微镜(3D-STORM)平台上，他们采用了分子信标(MB)探针的这一新方法(MB-FISH)，能够在纳米分辨条件下展现目标DNA小片段在细胞核内三维空间的分布，这种能力类似于在拥挤的超过一百万人的大厅中精确识别出想要找的那个人。

　　据介绍，目前，该团队开始搭建和完善多色3D-STORM，该系统升级后，将会在研究人类正常和疾病(比如癌症)细胞中3D基因组结构功能方面将释放更大的潜力。

　　参与此相关工作的深圳大学光电学院的青年学者，均系该院牛憨笨院士团队成员。1997年当选为中国工程院院士的牛憨笨是我国杰出的光电子学和超快诊断技术专家，1999年，牛憨笨带领自己的科研团队加盟深圳大学，成为深圳大学引进的首位院士。在深圳大学，牛憨笨组建了光电子学研究所和光电工程学院，建立了光电子器件与系统教育部和广东省两个重点实验室以及国“863-804”光电诊断技术重点实验室。2016年7月，牛憨笨院士因病逝世。深圳大学光电学院院长屈乐军表示，牛憨笨院士生前一直致力于先进光学方法的创新，同时积极推进光学方法在声明科学中的应用。此次成果的发布，也是对牛憨笨院士最好的纪念。(教育科学部编辑)