活细胞中生物大分子相互作用的四维可视化观测

生物大分子之间的相互关联，包括构象变化、相互识别、相互作用等是生命活动的重要基础。因为这些相互作用不仅控制着基因转录、细胞分裂和细胞增殖，同时还介导细胞的信号转导、致癌转化等过程。如果能够在生理环境下实时动态观测生物大分子在活细胞中的行为，对于深入了解生物大分子在实际生活环境下的功能和作用极其重要。这是解释许多生命现象的关键。荧光共振能量转移（FRET）是研究活细胞中生物大分子相互作用的有效方法。但是，在活细胞FRET研究中，由于研究对象非常复杂，并且信号太弱、细胞自发荧光干扰强，还要保持细胞的活性，因此对探测技术的要求很高。本课题拟将飞秒激光技术、双光子激发荧光方法和光学图像处理方法应用于生命科学领域，发展活细胞内、原位、实时的四维（空间三维、时间一维）可视化新方法，拟实现高灵敏、高分辨、动态观测活细胞内生物大分子的运动、变化和相互作用，为从分子层次上研究活细胞内的生命现象提供新手段。