科技日報北京3月20日電 （記者常麗君）美國葉史瓦大學阿爾伯特·愛因斯坦醫學院與國際合作者共同開發出一種新奇的熒光顯微技術，第一次顯示了蛋白質是何時何地製造出來的。當信使RNA分子（mRNAs）在活細胞中被轉譯成蛋白質時，研究人員能直接觀察到單個的mRNAs。相關論文發表在3月20日的《科學》雜誌上。

　　據物理學家組織網3月20日（北京時間）報道，這一技術稱為TRICK（即利用外殼蛋白減少實現轉譯RNA成像）。經過在活的人體細胞和果蠅中進行實驗，研究人員認為，該技術有助於揭示“違規”的蛋白質合成在發育異常和人類疾病過程中起了哪些促進作用，包括與老年癡呆症和與記憶紊亂有關的疾病。

　　以往人們無法確切知道mRNAs在何時何地被轉譯成蛋白質。該研究共同負責人、愛因斯坦醫學院格魯斯·利帕生物光子學中心副主管羅伯特·辛格説：“這種能力對研究疾病的分子基礎非常關鍵，比如在神經退化過程中，腦細胞中的蛋白質合成失調會導致記憶缺失。”

　　製造蛋白質的指令在細胞核基因中編碼，指令會帶來真實的蛋白質。這包括兩個步驟：第一步叫做“轉錄”，由mRNAs“讀取”基因DNA，然後這些mRNAs從細胞核出來進入細胞質，粘附到一種核糖體結構上，在這裡進行第二步——蛋白質合成：以粘附在核糖體上的mRNAs為模板，構建蛋白質。

　　為了將轉錄可視化，辛格和同事利用了第一輪轉錄過程中的一個關鍵事件：核糖體要與mRNAs粘在一起，必須替換mRNAs上的一種RNA結合蛋白。他們合成了含有兩個熒光蛋白（一紅一綠）mRNAs副本。在細胞核中，mRNAs有紅綠兩個蛋白標記顯出黃色，進入細胞質後，會根據情況改變顏色。

　　在mRNAs結合核糖體時，核糖體會取代mRNAs的綠色熒光蛋白而使其顯出紅色，所以與核糖體成功結合的mRNAs顯紅色，並將被轉譯成蛋白質；同時，未轉譯的是黃色。

　　在實驗這一技術時，德國合作人員研究了果蠅卵母細胞中一種叫做oskar基因的mRNAs的表達。他們給oskar的mRNAs標記了紅色和綠色熒光蛋白，然後插入果蠅的卵母細胞核中。

　　“利用TRICK技術，oskar的mRNAs在到達卵母細胞的後極以後才被轉錄。”辛格説，“以前我們對此還有懷疑，現在有了確切的證據。下一步，我們將利用這一技術來剖析mRNAs轉錄過程中的一連串調控事件。”

　　總編輯圈點

　　生命之所以神秘，是因為人類對這種超精密設計和運作的系統知之甚少。在生命形成和發展過程中，有一個環節叫做“蛋白質合成調控”，mRNAs是調控作用中的關鍵角色。因此，借助本文介紹的技術，觀察到科學家夢寐以求的蛋白質合成瞬間，成為研究合成“得失成敗”以及“前因後果”的前提；進一步深入下去，科學家對因合成瞬間“違規”産生的重大疾病，或是提前預防，或是實時干預，或是後期治療，就更能“取之有道”了。