可光切割的大规模标记的寡核酸探针用于针对性转录的多重和多原子组织成像

科学领域:

• 生物化学 生物化学
• 分子生物学分子生物学
• 神经科学是一个神经科学.

背景情况:

• 基于光的现场杂交 (FISH) 方法可以在组织中空间解析DNA和RNA.
• 目前的FISH方法面临的局限性包括速度慢,组织损伤,自发光和有限的多原子能力.
• 单靠FISH方法无法提供组织中代谢产物,核酸,蛋白质和异生菌的全面多原子图像.

研究的目的:

• 开发新的可光分离的质量标记寡核酸探针,用于基于MALDI质谱成像的放大和多重化MALDI现场杂交 (MALDI-ISH).
• 建立一个全质谱工作流程,使代谢物和转录物的多原子成像成为可能.
• 为了展示一个三组工作流程,同时成像转录,蛋白质和代谢物.

主要方法:

• 使用无铜Click化学开发可光分离的质量标记的寡核酸探针.
• 在RNAscope中用质量标记探针取代光探测器探针.
• 实施用于多原子成像 (脂质,转录,蛋白质) 的质谱工作流.
• 使用MALDI-ISH和MALDI-免疫组织化学 (MALDI-IHC) 进行同时的分子成像.
• 应用K-means集群分析用于多原子生物标志物的空间相关性.

主要成果:

• 在MALDI-ISH中成功生成并使用了新的质量标记探头,取代了不循环的光探头.
• 一个质谱工作流使无标签脂质的多原子成像和阿尔茨海默氏症小鼠大脑组织的向转录成为可能.
• 一个三组工作流程展示了同一组织部分的脂质,转录和蛋白质的同时成像.
• K-means集群分析揭示了多原子生物标志物和阿尔茨海默病斑块之间的空间相关性.

结论:

• 开发的质量标记探头和MALDI-ISH工作流提供了一个强大的FISH替代方案,用于空间多原子分析.
• 这种方法克服了FISH的关键局限性,包括速度和组织损伤,同时允许更广泛的分子分析.
• 同时成像转录,蛋白质和代谢物的能力为组织生物学提供了全面的理解,特别是在阿尔茨海默氏症等疾病中.