活細(xì)胞如同精密運(yùn)轉(zhuǎn)的微型工廠，每時(shí)每刻都在進(jìn)行著復(fù)雜的基因調(diào)控決策——哪些基因需要啟動表達(dá)，哪些需要暫時(shí)休眠。科學(xué)家近日宣布開發(fā)出一種革命性技術(shù)，能夠像"生物黑匣子"般持續(xù)記錄細(xì)胞長達(dá)七天的基因活動軌跡，為解析生命活動的動態(tài)機(jī)制提供了全新視角。

這項(xiàng)名為TimeVault的創(chuàng)新技術(shù)由跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)研發(fā)，其核心突破在于對細(xì)胞內(nèi)天然存在的穹窿體結(jié)構(gòu)進(jìn)行工程改造。這種形似微型桶狀的結(jié)構(gòu)普遍存在于真核生物細(xì)胞中，內(nèi)部具有中空特性。研究人員通過基因編輯技術(shù)，使構(gòu)成穹窿體外殼的蛋白質(zhì)能夠特異性識別并結(jié)合信使核糖核酸（mRNA）分子，將這些攜帶基因指令的分子"捕獲"并封存于穹窿體內(nèi)部。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該技術(shù)可在不影響細(xì)胞正常生理功能的前提下，持續(xù)收集細(xì)胞產(chǎn)生的mRNA樣本。每批次mRNA中約有5%會被穹窿體系統(tǒng)選擇性保存，通過后續(xù)的測序分析，研究人員能夠逆向推導(dǎo)出細(xì)胞在特定時(shí)間段內(nèi)的基因表達(dá)圖譜。這種非侵入式的記錄方式，成功克服了傳統(tǒng)方法只能獲取瞬時(shí)數(shù)據(jù)的局限。

對比現(xiàn)有技術(shù)，傳統(tǒng)基因監(jiān)測手段如同用相機(jī)拍攝靜態(tài)照片，只能捕捉細(xì)胞在采樣瞬間的狀態(tài)。而TimeVault技術(shù)則實(shí)現(xiàn)了動態(tài)追蹤，相當(dāng)于為細(xì)胞配備了連續(xù)錄像設(shè)備。在近期開展的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，該技術(shù)成功記錄了干細(xì)胞分化為神經(jīng)細(xì)胞過程中，超過1200個(gè)基因的時(shí)序性表達(dá)變化，為研究細(xì)胞命運(yùn)決定機(jī)制提供了珍貴數(shù)據(jù)。

這項(xiàng)發(fā)表在權(quán)威學(xué)術(shù)期刊上的研究成果，立即在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引發(fā)關(guān)注。專家指出，該技術(shù)不僅可用于追蹤胚胎發(fā)育、組織再生等生理過程，還能動態(tài)監(jiān)測腫瘤細(xì)胞的藥物響應(yīng)模式，甚至可能揭示某些神經(jīng)退行性疾病中基因表達(dá)的異常波動。隨著技術(shù)優(yōu)化，未來或能實(shí)現(xiàn)更長時(shí)間段的連續(xù)記錄，為精準(zhǔn)醫(yī)療和合成生物學(xué)研究開辟新路徑。