现在 ，苏黎世大学分子生命科学研究所的Lucas Pelkmans领导的研究小组以支链DNA（branched DNA）为基础研发一种新策略，让单分子荧光原位杂交（smFISH）也能够高通量基因分析表达。
基因分析方法介绍
分析基因表达，5357cc拉斯维加斯首页入口有很多选择 ：qPCR、芯片和rna-seq。然而，大多数表达分析往往只关注一个参数：转录本丰度。它们既不能提供空间信息 ，即特定RNA位于何处;也不能确定细胞之间表达水平的差异 ，因为细胞群体的研究让这一信息丢失。
原位杂交（ISH）这种显微镜方法解决了这两个问题。它利用标记的核酸探针来确定组织及细胞中DNA或RNA的空间位置和丰度 。这种方法有两种形式 ，荧光（FISH）和显色（CISH）。之前，FISH和CISH一直是定性的：要么阳性 ，要么阴性。随着技术的发展，定量版本也被开发出来 。
单分子荧光原位杂交（smFISH）是一种新的基因表达分析方法，能报告转录本丰度和空间定位。但到目前为止，smFISH还不能实现基因组范围的分析。如今 ，瑞士苏黎世大学的研究人员报告了一种策略 ，让smFISH也插上高通量的翅膀。1
传统单分子荧光原位杂交缺点
苏黎世大学分子生命科学研究所的Lucas Pelkmans领导了这项研究。他解释道，传统的smFISH有两个主要缺点 ，阻碍了它的高通量应用。首先 ，它产生相对较弱的信号，信噪比不太高 。其次，它不能扩展，因为它需要高的放大倍数 ，长的成像时间，并且每个转录本的条件需要优化。
传统的smFISH利用一系列短的寡核苷酸来检测转录本，每个寡核苷酸上标记有一个荧光基团 。这样，mRNA上就有足够浓度的荧光分子 ，产生可见的光点，但通常只有在60x或100x放大倍数下 ，使用油浸、大数值孔径的透镜才行。
单分子荧光原位杂交改进
研究人员以支链DNA（branched DNA）为基础开发了他们的方法 。在这一策略中 ，15对寡核苷酸探针靶定一个特定的mRNA。这些探针将作为一级preamplifier探针的着陆垫，又为一些二级的amplifier探针提供了结合位点，*后是一组三级的标记探针。
研究人员解释道 ，这就像在转录本上种下了15颗杂交探针的树 。这种方法产生了放大的信号 ，亮度增加100倍，信噪比也提高3倍，而成像时间比传统方法大大缩短 。
凭借这种强烈的信号，研究小组将实验过程自动化。他们建立了928个人类基因的支链DNA库，并用培养的HeLa细胞进行了检验。在这一过程中，他们使用384孔板 ，每孔用一个探针，并使用相同的杂交和洗涤条件 。杂交之后，他们以40x放大倍数对每孔中约1万个细胞进行成像 ，并利用内部开发的算法来提取转录本丰度和空间特征，例如，斑点靠近细胞膜，还是细胞核 ，集中还是分散。他们总共收集了18个空间变量，并利用计算机集群来评估它们与基因调控的关系。
数据表明，那些表现出相似的空间特征和相似的细胞间差异的基因，也更有可能具有相似的功能作用。
大家都认为，单细胞水平的转录充满噪音。也就是说 ，细胞质中两个遗传上完全相同的细胞可能有着完全不同的转录本数量。然而，蛋白水平不一定反映这种转录本丰度。研究人员认为 ，生物过程的可靠性有可能源于mRNA亚细胞定位的调节，而他们的数据也支持这一观点。如今，他们的目标是直接检验这一假说，以确定“转录本的空间结构是否缓冲了转录噪音” 。
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