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在活细胞中以高保真度和高时空分辨率直接成像 RNA，仍然面临挑战。RhoBAST 是一种可遗传编码、能够结合罗丹明类荧光增强染料的适配体，主要用于基于荧光强度的成像；然而，这种方法无法区分游离染料与结合态染料产生的荧光，从而限制了成像对比度和 RNA 定位的准确性。在此，我们提出 RhoBAST-FLIM，利用游离染料与 RhoBAST 结合态染料之间的荧光寿命差异，实现高保真度的活细胞 RNA 成像。对罗丹明衍生物的筛选鉴定出具有显著结合诱导寿命对比的荧光团，使得仅使用单个 RhoBAST 标签即可对多种非编码 RNA 和 mRNA 进行背景抑制成像。RhoBAST 具有高亮度、良好的光稳定性和快速交换动力学，因而非常适用于 STED；其寿命对比特性还可用于 tauSTED，以较低的耗尽光功率实现更高分辨率的 RNA 成像。将 RhoBAST 与蛋白质结合适配体偶联，还可实现细胞表面蛋白的寿命分辨超分辨成像。总体而言，RhoBAST-FLIM 提供了一个多功能成像平台，将分子状态区分与荧光寿命辅助超分辨显微技术相结合。
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摘要
要以高保真度和高时空分辨率直接观察活细胞中的 RNA，仍面临诸多挑战。RhoBAST 是一种可遗传编码、能够结合罗丹明类荧光团生成染料的适配体，主要用于基于荧光强度的成像；但这种方法无法区分游离染料与结合态染料发出的荧光，因此限制了成像对比度和 RNA 定位的准确性。在此，我们提出 RhoBAST-FLIM，利用游离染料与 RhoBAST 结合态染料之间的荧光寿命差异，实现高保真度的活细胞 RNA 成像。通过筛选罗丹明衍生物，我们鉴定出具有显著结合诱导寿命对比度的荧光团，使得利用单一 RhoBAST 标签即可对多种非编码 RNA 和 mRNA 进行背景抑制成像。RhoBAST 具有高亮度、良好的光稳定性和快速交换动力学，因此非常适用于受激发射损耗（STED）显微成像；其寿命对比度还可用于 tauSTED，从而在降低耗尽功率的同时实现更高分辨率的 RNA 成像。此外，将 RhoBAST 与一种蛋白质结合适配体偶联后，还可实现细胞表面蛋白的寿命分辨超分辨成像。总体而言，RhoBAST-FLIM 提供了一种多功能成像平台，将分子状态区分与寿命辅助超分辨显微技术相结合。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
基金信息（已声明）
德国研究联合会，503107812（SU 1445/1-1）
欧洲研究理事会，https://ror.org/0472cxd90，101125209（RNAPhotoCat——ERC CoG）
亚历山大·冯·洪堡基金会，https://ror.org/012kf4317
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发布于 2026 年 10 月 19 日。
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RhoBAST-FLIM 实现高保真、寿命辅助的超分辨率 RNA 成像
Xiao-Xiao Chen、Berkan Bozkurt、Murat Sunbul
bioRxiv
2026.10.16.759039；
doi：https://doi.org/10.64898/2026.10.16.759039
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Xiao-Xiao Chen、Berkan Bozkurt、Murat Sunbul
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2026.10.16.759039；
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关键词：RNA成像 · 荧光寿命成像 · 超分辨显微术 · RhoBAST适配体 · tauSTED
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.16.759039v1?rss=1