FISH: 荧光原位杂交技术

2018-08-17 16:53:35 普赫 2081

FISH,原本是鱼或钓鱼的意思,因为职业的关系,现在读起来却想不起任何与鱼有关的词汇,脑袋反而映现出一幅红绿亮点点缀而成的荧光图。FISH的全称是Fluorescence In Situ Hybridization,荧光原位杂交技术——外行人读起来恐怕会有种初识甲骨文的错觉,不过抛开这些复杂的概念,我们看看FISH究竟在钓些什么。

我们每一个生命体都是来源于一只简单的受精卵,当然也不排除数百年之后人类靠克隆进化,到时江湖相见大家皆是兄弟。受精卵分裂分化形成不同的组织腔体和器官,然后一颗成熟的生命就呱呱降生了。就像苹果不会平白无故的落地,受精卵也不能随心所欲选择成为一只漂亮的帅哥或美女,这一切都是由细胞内部的CPU——细胞核DNA决定的。

奥林巴斯显微镜

DNA包含着成千上万条基因,是生命的蓝图。生命最初的时候,某些基因异常活跃,指挥搭建生命大楼的地基;接下来,这些基因休眠了,另一些开始苏醒并夜以继日的工作,造心室心房,编辑肠道楼梯,勾勒小手与小脚,顺便把尾巴抹掉,到这时生命才有了棱角与模样。

基因正常而有序的表达是健康生命的根本保证。毫不夸张地说,人的生老病死是由基因决定的。如果基因存在某种异常,给生命带来的往往是灭顶之灾。以人类表皮生长因子受体-2即HER2基因为例,正常情况下它会乖乖跨在细胞膜上,旁边有大约2~3万个和它一样的兄弟。然而,如果正好在HER2基因复制时存在某种外界刺激,让它的基因发生了分子突变,突变导致的结果是HER2给细胞CPU系统洗了脑,让细胞觉得需要表达HER2, 而且得无止境地表达下去。接下来,HER2便有了自己开挂的人生,身旁杵着自家100~200万兄弟,人多不嫌事儿大,它偏偏又是一个刺激细胞增殖的因子,于是细胞不受控制地恶性增殖,多米诺骨牌一级级倒下,癌症有了雏形。

奥林巴斯显微镜

那么,问题是如何把这些异常的基因从数以亿计的细胞中挑选出来并屏蔽掉他们发出的错误讯号呢?这时FISH便闪亮登场了。

FISH是如何钓到突变的HER2基因的呢?基因是由一个个碱基排列而成,通过基因测序便能知晓究竟是HER2的哪一部分开了小差,把这一部分序列对应的互补碱基设计出来并标记上荧光标记物。接下来,带有荧光的序列进入细胞通过序列之间的互补性识别突变体,在荧光显微镜下(如图,Nikon Ni-E正置显微镜进行的FISH检测),一个个红绿亮点就是结合后的结果,这便是经典的荧光原位杂交技术。

奥林巴斯显微镜

尼康显微镜Ni-U

Nikon Ni-E

通过改变不同的鱼饵(荧光探针),FISH便能针对性地钓到各种各样异常的基因,从而正确指导后续的治疗。


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