基因编码的荧光生物传感器是监测活细胞内生化活动的有力工具,但其复用能力受到可用光谱空间的限制。有鉴于此,美国约翰霍普金斯大学的Chuan-Hsiang Huang、Jr-Ming Yang等研究人员,利用大规模复用生物传感器条形码破译细胞信号网络。
本文要点
1)研究人员通过开发一套条码蛋白,其可产生超过100个条码,并且在光谱上可与常用的生物传感器分离,研究人员克服了这个问题。
2)表达不同生物传感器的条码细胞混合物被同时成像,并通过深度学习模型进行分析,来实现信号事件的大规模复用跟踪。
3)细胞混合物中的不同生物传感器显示出高度协调的活动,从而促进了对其时间关系的划分。
4)同时追踪受体酪氨酸激酶信号网络中的多个生物传感器,结果揭示了效应器适应的不同机制、KRAS突变的细胞自主和非自主效应,以及网络中复杂的相互作用。
本文研究的生物传感器条码提出了一种可扩展的方法,可用于扩大多路复用能力,并解读信号网络的复杂性及其在细胞间的相互作用。
参考文献:
Jr-Ming Yang, et al. Deciphering cell signaling networks with massively multiplexed biosensor barcoding. Cell, 2021.
DOI:10.1016/j.cell.2021.11.005
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)01320-9