植物体内硝酸盐的荧光生物传感器成像

本文通过ChatGPT进行辅助对近期Bio-protocol 期刊发表的方案进行解读和概括，若感兴趣请点击“阅读原文”看详细的实验流程及试材。如果解读中有任何错误或遗漏，敬请指正。

2023 年8月20日，Bio-protocol 期刊在线发表了“台湾中央研究院” Cheng-Hsun Ho 团队题为“Fluorescent Biosensor Imaging of Nitrate in Arabidopsis thaliana” 的方法文章。

原文链接：www.bio-protocol.org/cn/bpdetail?id=4743

关键词：硝酸盐  基因编码生物传感器  酵母转化  拟南芥  光片成像系统  可视化

FRET(Förster resonance energy transfer)是一种依赖于分子间距离的能量转移过程，其中发光分子的激发能量转移到邻近的受体分子。在生命科学研究中，FRET常用于检测分子间的相互作用，例如蛋白质间的结合，因为FRET效率与分子间的距离成反比。这种技术还可以用于研究细胞信号转导、蛋白质的折叠、和细胞生物学的其他方面。此外，FRET还可以应用于开发荧光生物传感器，从而使研究人员能够实时、非侵入性地监测生物样本中的各种生物活性分子。

• 开发了一种荧光生物传感器，名为nlsNitraMeter3.0，专门用于定量可视化拟南芥（Arabidopsis thaliana）细胞层面的硝酸盐浓度和分布。
• 该方法结合了荧光成像系统，如共聚焦显微镜，能够以最小的侵害性监控和理解植物根细胞中的硝酸盐转运蛋白活性。

• 此方法不仅促进了硝酸盐转运蛋白的功能分析，还使得能够测量植物中硝酸盐的分布。

• 监测硝酸盐分布和含量
  nlsNitraMeter3.0是一种基于FRET(Förster resonance energy transfer, FRET) 的硝酸盐传感器，允许研究人员使用荧光共聚焦显微镜监测拟南芥中硝酸盐分布和含量的稳态水平、积累和动态条件。该应用使得能够直接可视化硝酸盐在细胞水平上的空间和时间分布。

• 开发其他分子的新传感器
  nlsNitraMeter3.0的概念和操作可应用于开发识别或表征植物中其他分子的新传感器, 促进了植物中其他必需分子的功能分析。

这个方法的可重复性已经被本文作者“台湾中央研究院” Cheng-Hsun Ho 团队验证过，相关实验数据与结果发表在Science Advances , DOI:10.1126/sciadv.abq4915。