近日，安博电子·（中国）唯一官方网站药物基因和蛋白筛选国家工程实验室赵永云研究员团队在生物传感器研发领域取得重要进展。该团队成功开发了一种名为“双锁RNA追踪器”（Ducker）的新型无标记基因编码生物传感器。这一创新性成果通过独特的构象转换策略，实现了对活细胞中天然RNA时空动态监测，为研究RNA在细胞内的复杂动态反应网络提供了一个通用且稳健的平台。相关成果以“Allosteric genetically encoded biosensor for spatiotemporal monitoring of endogenous RNA dynamics in living cells”为题，发表在国际著名期刊PNAS上。

RNA的丰度和亚细胞定位与多种人类重大疾病的发病机制密切相关。在活细胞中时空动态监测天然RNA的分布、丰度和运动，对揭示RNA功能及RNA相关疾病的研究具有重要意义。然而，现有的RNA成像技术在监测天然RNA动态，尤其是对RNA浓度波动及运动的监测方面面临诸多挑战。

Ducker的设计特色在于利用一个RNA靶标触发变构事件，激活两个锁定的荧光RNA适配体（M18 Pepper），从而恢复其活性结构并产生足够的荧光信号。这种变构的环状circDucker具有模块化和可编程的特性，能够特异识别并监测mRNA、lncRNA及microRNA等多种RNA类型的状态，包括对天然mRNA丰度的高对比度和无偏倚成像，监测RNA浓度的波动，甚至实时示踪线粒体长非编码RNA（mtlncCyt b）的双向核质运输过程。这不仅可用于药物的可视化高通量筛选、实时监测疾病进程、还能助力于揭示RNA的未知功能等。总之，circDucker对RNA的定位、丰度、浓度波动的可视化，以及示踪RNA的运动，为活细胞中RNA动态监测提供了一种全新的工具，极大地扩展了当前RNA研究的工具箱，有望为揭示RNA新功能、理解RNA疾病相关机制及药物研发等领域带来更多的突破性发现。

该成果的通讯作者为安博电子·（中国）唯一官方网站生命科学学院的赵永云研究员。该研究得到了中央高校基本科研业务费专项等基金的支持。

Ducker的设计及circDucker实时监测mtlncCyt b的双向核质转运过程

药物基因和蛋白筛选国家工程实验室是2008年国家发展和改革委员会在生物技术领域首批建立的十个国家工程实验室之一。近年来，实验室聚焦于人类重大疾病，如恶性肿瘤、自身免疫病、代谢性疾病等进行药靶筛选鉴定、新药筛选及靶向生物大分子研究工具的开发，相关成果相继发表在Advanced Science（2024a, 2024b），Journal of Advanced Research（2024），Cell Chemical Biology (2023)，Signal Transduction and Targeted Therapy (2022)，Biosensors and Bioelectronics (2022)等国际著名期刊上；这些突破性成果不仅为人类重大相关疾病的诊疗提供了新靶点和思路，还推动了我国在药物研发领域的自主创新能力和国际影响力。

文章链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2409309122