Nature子刊发表新标记系统 追踪造血干细胞的“彩虹”
波士顿儿童医院的研究人员开发了一种能够追踪造血干细胞的彩色标记系统。他们用这一工具追踪了斑马鱼的造血干细胞，及其生成的克隆和特化血细胞（红细胞、白细胞和血小板）。这项研究最近发表在Nature Cell Biology杂志上，可以帮助人们更好的理解血液疾病和血癌。
人类生来就带有一定数量的造血细胞，并且依赖这些细胞度过一生。血液疾病和血癌被认为是造血干细胞发生突变的结果。但人们并不清楚造血干细胞随着时间推移会发生些什么。为此，研究人员培育了一种特殊的斑马鱼 ——Zebrabow。
这种斑马鱼基因组中散布着红、蓝、绿荧光蛋白的编码基因。研究人员通过激活特定的酶搭配这三种荧光蛋白，理论上可生成大约八十种不同的颜色，每种颜色代表一种造血干细胞。他们用这种方式给不同造血干细胞标记上相应的颜色，然后在发育过程中对这些细胞进行跟踪。
此前人们已经开发了以基因“条码”为基础的追踪系统。但读取基因条码需要破坏细胞，无法分析血液循环中的活细胞。这项研究展示的追踪系统以颜色为基础，不需要破坏细胞就能进行分析。
研究人员的斑马鱼数据显示，造血干细胞在所有血细胞前体中大约占20%。跟踪分析这些造血干细胞可以解决重要的癌症问题，比如特定造血干细胞如何在衰老过程中开始扩增并带来白血病风险，化疗为何会使一些血癌细胞产生抵抗。研究人员开发的标记系统还有助于改善骨髓移植。研究人员用辐射破坏斑马鱼的血细胞，通过自己的彩色标记观察血液系统修复。研究显示，只有少数细胞克隆在这个过程占支配地位，说明有一些“好”细胞帮助机体再生出健康的血液系统。
前不久，加拿大蒙特利尔大学和麦吉尔大学的研究团队在Nature Communications杂志上发布了一种强大的单细胞标记技术——光漂白细胞标记（CLaP）。CLaP能通过自动化实现高通量标记，并且对细胞没有任何损伤。这种用途广泛的非侵入性高效标记法，将大大推动新一代测序在单细胞基因组领域的应用。
在蛋白序列中填入一个发荧光的结构域（比如绿色荧光蛋白GFP），是成像细胞内蛋白的主要方式。在一般荧光显微镜下，带GFP结构域的单个蛋白是很暗淡的，但添加太多GFP结构域又会让蛋白变得过大。Tanenbaum为此开发了SunTag技术。他在目的蛋白中加入多个拷贝（多达24个）的多肽表位，然后将这个蛋白与能识别该表位的荧光抗体共表达。
霍华德•休斯医学研究所的科学家们开发了一个革命性的工具，可以在动物大脑中永久性标记神经元活动。在神经元激发钙离子流入时，这个工具（荧光蛋白CaMPARI）会从绿色变为红色。此前，研究者们需要在正确的时间用显微镜聚焦正确的细胞才能观察到神经元活动，现在这个永久性的荧光标记为他们带来了解放。CaMPARI能够超越显微镜视场的限制，帮助人们分析大范围脑组织的神经活动。
