Nature子刊：科學(xué)家用熒光光鑷系統(tǒng)對Cas9脫靶效應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)可視化評估

    CRISPR-Cas9作為種有效的基因編輯方法，在疾病預(yù)防與治療中具有巨大的潛能，但是在臨床轉(zhuǎn)化中必須要考慮到它的脫靶效應(yīng)。傳統(tǒng)的生物學(xué)手段如電泳或測序等，雖然也可以用來研究Cas9的靶向性，但是其結(jié)果大多數(shù)為靜態(tài)的、平均的。2019年3月發(fā)表在Nature Structural and Molecular Biology期刊上的文章 ，采用熒光光鑷技術(shù)，用光鑷操縱DNA模板，結(jié)合共聚焦熒光顯微成像系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了在單分子水平動態(tài)的觀察Cas9對目的基因的靶向編輯。

    結(jié)果表明，當(dāng)DNA松弛時(shí)，CRISPR的編輯具有異性，但是當(dāng)DNA被拉伸時(shí)，CRISPR編輯準(zhǔn)確性降低，并出現(xiàn)脫靶編輯，其脫靶的概率隨著受力的增加而增加。這項(xiàng)研究將有助于設(shè)計(jì)具有更高準(zhǔn)確度的CRISPR系統(tǒng)。

Hold the molecule & Look at it！
    深入了解單分子的相互作用有助于科學(xué)家更好地回答基本的生命科學(xué)問題。如何在單分子水平開展生物分子的動態(tài)研究也是單分子生物物理域的個(gè)難題。原子力顯微鏡、光鑷等單分子操縱技術(shù)的出現(xiàn)使得這種研究成為了可能。荷蘭LUMICKS公司研發(fā)的C-Trap熒光光鑷系統(tǒng)采用雙光鑷+熒光共聚焦成像技術(shù)，是研究單分子互作的有力工具！

LUMICKS熒光光鑷系統(tǒng)表面成像解決方案：Surface Assay Toolkit

    除了和共聚焦顯微成像系統(tǒng)聯(lián)用，LUMICKS推出了IRM、WD&TIRF成像系統(tǒng)的解決方案，將單分子的研究拓展到了細(xì)胞學(xué)水平！

   用IRM（interference reflection microscopy）技術(shù)無需標(biāo)記即可實(shí)時(shí)觀察微管微絲的形態(tài)，背景噪聲低，適用于細(xì)胞骨架的動態(tài)捕獲。結(jié)合IRM和TIRF可以實(shí)時(shí)觀測微絲、馬達(dá)蛋白以及其他蛋白的動態(tài)變化。

    結(jié)合表面的熒光成像手段（寬場照明Widefield和全內(nèi)反射照明TIRF），可以對生物樣品進(jìn)行快速成像，適用于細(xì)胞與分子相互作用等研究。

C-Trap熒光光鑷系統(tǒng)近發(fā)表文獻(xiàn)：

    熒光光鑷系統(tǒng)的出現(xiàn)使得科學(xué)家可以更加簡單地進(jìn)行系列單分子的研究，如DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過程中與蛋白的相互作用；蛋白等小分子的構(gòu)象變化；細(xì)胞骨架與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)；小分子與蛋白互作等。
Salt-Dependent Rheology and Surface Tension of Protein Condensates Using Optical Traps Physical Review Letters, 2018
Molecular Crowding Tunes Material States of Ribonucleoprotein Condensates Biomolecules, 2019
Sites of high local frustration in DNA origami Nature Communication, 2019
DNA stretching induces Cas9 off-target activity Nature Structural Molecular Biology, 2019