张锋最新《Cell》「DNA 显微镜」是怎么给细胞成像的，有哪些突破和意义？ 第1页

DNA分子显微镜这项技术原理和2009年开发出来的染色质构象捕获技术Chromatin Comformation capture（3C）差不多。它从看染色质结构角度衍伸到看全细胞结构，从DNA转变成RNA，从概念上有了新提升。

首先讲下3C技术原理，可以帮助更好地理解DNA显微镜。
细胞核内DNA分子如果全部展开，有2米多长。只有经过有规律地折叠，才能被装入微米级别的细胞核中。这些DNA折叠有松有紧，松的构成常染色质，转录活跃；紧的构成异染色质，转录减少。两类染色体动态变化和基因表达紧密相关，因此，染色质结构变化是研究基因转录调控的重要科学问题。为了了解染色质构象变化，2009年开发了3C技术。
3C，染色质构象捕捉，就是把细胞核内的线团原地剪碎，拿序列1-特定序列-序列2作为引物进行一轮原位PCR扩增。如果两个DNA片段（片段1和片段2）在线团里位置很近，有很高概率被扩增到同一个PCR产物中。由此大规模给引物扩增，就能知道染色体中DNA谁和谁位置更近，得到整个染色体构象。

下面再讲讲这次的新技术DNA显微镜。
其实……它是个RNA显微镜。
在细胞中有很多RNA，处于不同位置。之前用于探测RNA在细胞内分布的技术，叫作原位杂交。把细胞固定好，用和目标RNA结合的探针标记上去，利用探针上的荧光观察RNA在细胞内的位置。
而这次DNA显微镜技术，和3C差不多。先将细胞固定，原位把RNA反转录成cDNA，加特定序列扩增，cDNA上就被加上标签。不同标签在扩增时，通过引物重叠区域，把距离近的两个cDNA扩增到一起，由此知道这两个cDNA空间距离很近。最终通过测序可以得到全部目标cDNA（即RNA）在细胞的分布。

由于新技术基于PCR扩增，PCR扩增效率受引物序列和模板浓度影响，实验起来比较tricky，技术还是需要很多优化。

总体来说是很棒的概念，卖点DNA microsope给得非常好。