轉折性技術橫空出世，CryoEM后繼有人

　　圖片到視頻，納米技術不斷創造著以DNA為介質的文字或影像記錄神話，研究人員不斷拓展著破譯生物結構空間排布的方法。目前，觀察DNA、蛋白質或其他復合物通常需要使用先進的顯微鏡設備以及相匹配的樣品處理方法。你很難只通過一種處理，使用一種設備，同時觀察許多分子類型，尤其是有著高密度和高通量，或者動態相互作用需求的實驗。

　　繞開昂貴（百萬美金級別）的顯微鏡設備，將攜帶條形碼的DNA探針與目標分子結合，科研人員能間接地通過DNA條形碼讀取目標分子結構（這種方法也被稱為“基于DNA的顯像探針標記”）。但是，由于在配對過程中會破壞DNA探針，只能記錄與每個分子目標的一次互動，因此無法勝任隨時間變化的動態結構變化。DNA納米技術正在崛起

　　為了克服局限性，哈佛大學懷斯（Wyss）生物啟發工程研究所的Peng Yin團隊天才般地將DNA納米技術與顯微成像技術統一在了一起。他們開發的以DNA納米技術為基礎的新方法允許重復、不損毀地持續記錄獨特的條形碼分子對，直到繪制出其組分和結構的詳細圖像。文章發表在最新一期的《Nature Communications》。

　　“我們把這種方法稱為‘自動循環接近記錄（Auto-cycling Proximity Recording，APR）’，本質上它是一種連續的分子結構生物化學記錄術，”哈佛醫學院系統生物學教授Yin說。未來，研究人員可以通過這種方法，輕松了解控制活細胞生命進程的分子復合物變化。

　　作為原理證明，研究小組計算設計了多個DNA探針，然后將它們合成出來，與指定幾何形狀的人工合成DNA折紙納米結構分子靶標接觸。當兩個DNA探針足夠接近時（指代名字中的proximity recording）就會形成一個記錄信號，條形碼DNA鏈一邊合成，一邊釋放記錄，隨后收集用于序列分析。

　　與其他生化方法不同，每個APR目標至少可以生產30個DNA記錄（指代名字中的auto-cycling），為可靠的數據收集提供保障。收集所有DNA記錄后，研究人員通過編制這些序列，順利重建了人工合成的納米結構的幾何形狀。

　　因為目標分子是納米級的，證明該方法具備可視化現實生化研究目標分子的能力。由于APR甚至可以檢出單個納米結構的狀態變化，因此亦可用于研究分子復合物結構變化與功能轉變的關系。

　　APR技術的開發意味著，沒有昂貴的顯微鏡也能破譯分子結構，這項發明將對許多結構生物學實驗室的發展產生深遠影響。