如果你一直在跟踪在# Addgene souptwitter或者，如果你只是在冬天享受一顿温暖的饭菜，你应该高兴地了解到，许多基于dna的试剂都是以汤的成分命名的!从pSOUP来mCherry,满足成分试剂渗透到分子生物学家的体内厨房实验室和使用适体的科学家可能最清楚这一点，因为大多数荧光适体都是以水果或蔬菜命名的！
什么是RNA适体？
RNA本身并不是荧光的，在细胞内追踪可能很困难，但适体允许研究细胞内RNA动力学。适配子是10-100碱基的核酸寡聚物，与小分子具有高亲和力结合以诱导其荧光。在结合事件发生之前，适配子和小分子都不是强荧光的，但适配子与其目标小分子的结合会激活小分子的荧光。荧光RNA适体用于追踪细胞过程通过用编码适配子标记的RNA的质粒转化细胞，然后将小分子引入细胞。产生的荧光可以用于定性和定量测量过程，包括用适配子标记RNA序列的RNA运动，以及将适配子置于已知启动子下游的RNA转录。
艾德金质粒101:适体荧光体描述了用于评估与特定目标结合亲和性的寡核苷酸的富集过程，以及使适体生物学成为强大工具的分子过程。在这篇文章中，我们将通过探索荧光RNA适配体在Addgene收集中的发展和应用来更深入地探讨Addgene适配体汤的内容。
绿色荧光寡核苷酸适配子
菠菜和花椰菜及其衍生物是能够与绿色荧光蛋白小分子衍生物3,5-二氟-4-羟基亚苄基咪唑啉酮（DFHBI）结合的适体。DFHBI具有膜通透性，对细胞无毒。由于DFHBI可快速光漂白，因此只能用于定性研究，而不能用于定量研究。此外，菠菜是第一个被鉴定与DFHBI结合的适体，它是高度不稳定的在活的有机体内由于在37°C时折叠不良和热不稳定性(Ouellet et al.， 2016)，需要tRNA支架来提高其稳定性在活的有机体内．
然而，菠菜已被证明在植物工程中很有用riboswitches．核开关是mRNA的5 ' UTR中自然发生的区域，它与代谢产物结合，导致构象变化，控制编码RNA的表达。Spinach-based riboswitches可作为活体细胞成像的稳定代谢物传感器。通过将菠菜置于核糖开关下游，与核糖开关结合的代谢物反而激活菠菜荧光。
为了寻找更稳定的定量成像方法，明·哈蒙德的团队创建Spinach2使用定点诱变的菠菜。在此过程中，他们确定了导致菠菜不稳定性的核苷酸，并能够开发出一种更热稳定的适配子，表现出更少的错误折叠，因此比菠菜更亮。
使用Spinach2进行的初步研究显示，它能够在脆弱x震颤/共济失调综合征模型中追踪RNA动态(Strack et al.， 2013）.从那时起,菠菜2已被用于研究神经元细胞内病毒DNA动力学(Nilaratanakul等人，2017年)和革兰氏阳性菌中第二信使环二磷酸腺苷(Kellenberger等人，2013年）.
菠菜的其他变体包括小菠菜，这是一种缩小版的菠菜，尽管长度只有DFHBI的一半，但与DFHBI结合时仍能保持相似水平的荧光(华纳等人，2014年）;它的长度减少活细胞成像时的伪影。小菠菜串，或BOB，包含婴儿菠菜的串联重复。它是在一项研究中发展起来的人工导rna可以使用Cas9同时将细胞RNA靶向特定的细胞内位置，并跟踪复合物的定位。
另一种绿色荧光适配体西兰花通过定向进化鉴定。首先，通过指数富集配体系统进化(SELEX)确定了激活DFHBI荧光的rna库。经过4-6轮SELEX，将RNA库克隆到细菌表达载体中，建立文库。将细菌转化，然后在DFHBI存在的情况下通过荧光激活细胞分选(FACS)进行分类，以鉴定能够诱导最亮荧光的适配体(Filonov et al.， 2014）.
当西兰花与DFHBI结合时，其亮度是菠菜2的两倍。它也比任何形式的菠菜都小——只有49个核苷酸长——而且由于对镁的依赖性较低和较高的热稳定性，它能更好地维持细胞内的荧光，使它成为一个潜在的更有用的工具在活的有机体内研究。西兰花的二聚物使其荧光增强了1.8倍，这可能是比单体更好的成像选择。花椰菜已发展成一种分割适体可以用来研究RNA组装。分裂的适配体由“顶部”和“底部”部分组成，每一部分都融合到一个单独的RNA片段。当这些rna复合物和整个核酸适体杂交和折叠时，可以观察到荧光。（Alam等人，2017年）.
黄色荧光寡核苷酸适配子
就像蔬菜有多种颜色一样，适配子也有多种颜色!玉米最近在2017年被描述(Song et al.， 2017）.玉米自然二聚，这种二聚物激活了3,5-二氟-4-羟基苄基咪唑啉酮-2-肟(DFHO)的荧光，这是一种由DsRed修饰的荧光团。DFHO与DFHBI有许多共同的结构特性，但其结构允许与其RNA适配体有更多的接触。这种增加玉米与其小分子之间的相互作用，使玉米比菠菜和西兰花更耐光，并有助于定量研究。具体地说,玉米被开发出来了用RNA聚合酶III定量RNA转录。通过在启动子下表达由RNA聚合酶III (5S, tRNA和U6)唯一转录的玉米，并通过流式细胞术测量玉米荧光，Jaffrey组能够量化mTOR抑制对RNA聚合酶III活性的影响。
红色和橙色荧光适配体
在同一研究中，玉米被描述为红色花椰菜和橙色花椰菜，这两种适体分别结合DFHO和红色和橙色通道中的荧光。红色花椰菜和橙色花椰菜都来源于花椰菜，尽管与不同的小分子结合，但与花椰菜具有相似的特性。值得注意的是，与花椰菜一样，红色花椰菜和橙色花椰菜不耐光，并且在研究中提出，以支持玉米DFHO复合物光稳定性的独特性。
对于甜点(最后但并非最不重要的)，唯一以水果命名的适配体芒果与噻唑橙(to)的多种衍生物结合，并在橙色或红色通道中发出荧光，这取决于to衍生物的结构(Dolgosheina等人，2014年）.虽然存在10种TO的衍生物，芒果最常与to1 -生物素或to3 -生物素一起使用(添加生物素可以使用该标签从细胞中纯化特定的RNA, to1 -生物素和to3 -生物素都含有醋酸修饰，可以减少约7倍的非特异性与RNA的结合)。芒果的荧光几乎和菠菜一样明亮，但与同源小分子的结合亲和力要高得多。芒果最初被证明对单分子成像和活细胞成像有效C．线虫．其他研究小组使用芒果研究rna -蛋白质复合物(Panchapakesan et al.， 2017)和短的非编码rna (Autour等人，2018年）.然后通过微流体辅助鉴定了Mango的三种变体，分别是Mango II、III和IV在体外对1-生物素的高结合亲和力进行分区。与芒果相比，其中两种变体显示出更高的亮度，并且所有变体都具有光稳定性，可用于活体和固定细胞成像。
适配子汤中的新成分
除了这些已建立的RNA适体荧光团，还有更多的正在开发中，包括来自开发玉米实验室的胡萝卜和萝卜。使用非天然核苷酸的适体也正在开发中，这可以帮助适体更好地结合目标分子。随着更多的工具带来了更多的科学进步的可能性，在一个与RNA生物学一样具有增长潜力的领域，我们期待着关于适体汤下一步添加的报告！
工具书类
Alam, Khalid K.等。一种用于观察体内RNA-RNA组装的荧光分裂适配体ACS合成生物学6.9(2017):1710-1721。PubMedPMID: 28548488．公共医学中心PMCID: PMC5603824．
Autour, Alexis等人。荧光RNA芒果适体成像哺乳动物细胞中的小的非编码RNA自然通讯9.1(2018): 656。PubMedPMID: 29440634．公共医学中心PMCID: PMC5811451．
RNA芒果适体荧光团：一种用于RNA标记和追踪的明亮、高亲和力复合物化学生物学9.10(2014): 2412 - 2420。PubMedPMID:25101481．
等。“西兰花:通过基于荧光的选择和定向进化，快速选择一种模拟绿色荧光蛋白的RNA。”美国化学学会杂志136.46(2014): 16299 - 16308。PubMedPMID: 25337688．公共医学中心PMCID:PMC4244833．
等。基于rna的荧光生物传感器用于第二信使环二gmp和环AMP-GMP的活细胞成像美国化学学会杂志135.13 (2013): 4906-4909. PubMedPMID: 23488798．公共医学中心PMCID: PMC3775879．
Nilaratanakul, Voraphoj, Debra A. Hauer, Diane E. Griffin。“用于细胞内病毒rna复制和免疫介导变化的编码荧光rna适配子spinach2的sindbis病毒的发展和特性”普通病毒学杂志98.5(2017): 992 - 1003。PubMedPMID: 28555544．
Ouellet,乔纳森。"带有发光适配体的RNA荧光"化学前沿4(2016): 29。PubMedPMID: 27446908．公共医学中心PMCID: PMC4923196．
潘chapakesan, Shanker Shyam S.等。“用RNA芒果纯化核糖核蛋白并进行鉴定。”核糖核酸23.10(2017): 1592 - 1599。PubMedPMID: 28747322．公共医学中心PMCID: PMC5602116．
宋文姣，等。使用耐光性RNA -荧光团复合物成像RNA聚合酶III转录。化学生物学性质13.11(2017): 1187。PubMedPMID: 28945233．公共医学中心PMCID:PMC5679246．
斯特拉克、丽塔·L、马修·D·迪斯尼和萨米·R·杰弗里。“超折叠菠菜2揭示了含三核苷酸重复序列的RNA的动态性质。”自然方法10.12(2013): 1219。PubMedPMID：24162923．公共医学中心PMCID:PMC3852148．
绿色荧光蛋白高效RNA模拟物活性的结构基础自然结构与分子生物学21.8(2014): 658。PubMedPMID:25026079．公共医学中心PMCID: PMC4143336．
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