原位雜交（ISH）這種顯微鏡方法解決了這兩個(gè)問題。它利用標(biāo)記的核酸探針來確定組織及細(xì)胞中DNA或RNA的空間位置和豐度。這種方法有兩種形式，熒光（FISH）和顯色（CISH）。之前，F(xiàn)ISH和CISH一直是定性的：要么陽性，要么陰性。隨著技術(shù)的發(fā)展，定量版本也被開發(fā)出來。

單分子熒光原位雜交（smFISH）是一種新的基因表達(dá)分析方法，能報(bào)告轉(zhuǎn)錄本豐度和空間定位。但到目前為止，smFISH還不能實(shí)現(xiàn)基因組范圍的分析。如今，瑞士蘇黎世大學(xué)的研究人員報(bào)告了一種策略，讓smFISH也插上高通量的翅膀。1

蘇黎世大學(xué)分子生命科學(xué)研究所的Lucas Pelkmans領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。他解釋道，傳統(tǒng)的smFISH有兩個(gè)主要缺點(diǎn)，阻礙了它的高通量應(yīng)用。首先，它產(chǎn)生相對(duì)較弱的信號(hào)，信噪比不太高。其次，它不能擴(kuò)展，因?yàn)樗枰叩姆糯蟊稊?shù)，長(zhǎng)的成像時(shí)間，并且每個(gè)轉(zhuǎn)錄本的條件需要優(yōu)化。

傳統(tǒng)的smFISH利用一系列短的寡核苷酸來檢測(cè)轉(zhuǎn)錄本，每個(gè)寡核苷酸上標(biāo)記有一個(gè)熒光基團(tuán)。這樣，mRNA上就有足夠濃度的熒光分子，產(chǎn)生可見的光點(diǎn)，但通常只有在60x或100x放大倍數(shù)下，使用油浸、大數(shù)值孔徑的透鏡才行。

Pelkmans及其團(tuán)隊(duì)以支鏈DNA（branched DNA）為基礎(chǔ)開發(fā)了他們的方法。在這一策略中，15對(duì)寡核苷酸探針靶定一個(gè)特定的mRNA。這些探針將作為一級(jí)preamplifier探針的著陸墊，又為一些二級(jí)的amplifier探針提供了結(jié)合位點(diǎn)，zui后是一組三級(jí)的標(biāo)記探針。

Pelkmans解釋道，這就像在轉(zhuǎn)錄本上種下了15顆雜交探針的樹。這種方法產(chǎn)生了放大的信號(hào)，亮度增加100倍，信噪比也提高3倍，而成像時(shí)間比傳統(tǒng)方法大大縮短。

憑借這種強(qiáng)烈的信號(hào)，研究小組將實(shí)驗(yàn)過程自動(dòng)化。他們建立了928個(gè)人類基因的支鏈DNA庫(kù)，并用培養(yǎng)的HeLa

大家都認(rèn)為，單

霍華德?休斯醫(yī)學(xué)研究所的項(xiàng)目科學(xué)家Timothee Lionnet認(rèn)為這項(xiàng)研究是“自動(dòng)化的力作"。他談道：“他們將FISH技術(shù)帶到了多重PCR或RNA-Seq技術(shù)所達(dá)到的通量。"