微小核糖核酸（microRNA，miRNA）是一類(lèi)細(xì)胞內(nèi)源性的非編碼小 RNA 分子，可以在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達(dá)。現(xiàn)有的生物學(xué)證據(jù)已表明 miRNA 幾乎參與了所有的生理以及病理活動(dòng)，因而解析細(xì)胞內(nèi) miRNA 的生物學(xué)過(guò)程將為針對(duì) miRNA 的疾病診斷以及治療提供新的理論基礎(chǔ)或方法。近年來(lái)，南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院的張艷、李金波課題組與南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的張辰宇課題組合作對(duì) miRNA 化學(xué)生物學(xué)的研究開(kāi)展了一系列相關(guān)的工作。近日，在以往“分子間”光點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞內(nèi) miRNA 靶基因鑒定的工作基礎(chǔ)上（J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 15943-15949），張艷、李金波課題組以“分子內(nèi)”光點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)為手段實(shí)現(xiàn)了對(duì)細(xì)胞內(nèi) miRNA 的原位示蹤成像。

他們以含有分子內(nèi)雙鍵的二芳基四氮唑?yàn)榛瘜W(xué)標(biāo)記修飾在 miRNA 的末端，通過(guò)光照引發(fā)“分子內(nèi)”的光點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)原位生成吡唑啉熒光團(tuán)后，即可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi) miRNA 的“熒光打開(kāi)”效應(yīng)及示蹤成像。研究發(fā)現(xiàn)四氮唑化學(xué)標(biāo)記的修飾具有較好的生物相容性，并沒(méi)有影響細(xì)胞內(nèi) miRNA 的功能，為無(wú)干擾示蹤細(xì)胞內(nèi)的 miRNA 奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)由于萘取代吡唑啉的雙光子熒光性能，該方法可在細(xì)胞內(nèi) miRNA 進(jìn)行單光子成像的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)雙光子熒光成像。

基于光調(diào)控的“時(shí)空”分辨特性，該類(lèi)探針可對(duì)細(xì)胞內(nèi) miRNA 實(shí)現(xiàn)“時(shí)空”分辨成像。他們通過(guò)光照不同的時(shí)間可調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi) miRNA 成像的熒光強(qiáng)度，并通過(guò)光照不同的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同區(qū)域細(xì)胞內(nèi) miRNA 的熒光打開(kāi)及成像。該類(lèi)基于“分子內(nèi)”光點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)的 miRNA 探針有望為“時(shí)空”分辨基礎(chǔ)上研究細(xì)胞內(nèi)的 miRNA 提供新的方法。