介绍一篇发表在Nature Communications上的文章Optochemical control over mRNA translation by photocaged phosphorodiamidate morpholino oligonucleotides in vivo，本文的通讯作者一共有两位，他们分别是来自印度科学培养协会的Surajit Sinha，以及马克斯普朗克分子生物医学研究所的Erez Raz。

在体内控制蛋白的时空特异性表达是研究的有力工具，而对于快速生物过程的研究，采用基于RNA的方法更加可取。先前有研究人员利用吗啉代寡核苷酸（MO）控制RNA的翻译，但是并不适合用于开启RNA翻译。作者在这里利用先前建立的成二酰胺磷酸吗啉代寡核苷酸（PMO）的自动化平台，建立了光诱导启动mRNA翻译的有效方法。

该蛋白质表达策略依赖于靶mRNA与翻译阻断复合物的链置换，因此整个体系包含靶向特定RNA的阻断序列和光笼PMO两部分。阻断序列会与靶RNA结合阻止其翻译，而光笼PMO在405nm光照脱笼后可以与阻断序列相结合，从而启动翻译。

胍基连接和苯乙炔的引入可以显著提高寡核苷酸在细胞和活体中的渗透效率，作者首先优化了GMO（胍基连接）的合成方法。优化后的方法可以避免使用含汞催化剂，减轻污染。

随后，作者开发了一种通用的方法。他们设计了一种质粒，其中包括用于体外转录的启动子、特定翻译阻断吗啉代寡核苷酸的结合位点和编码目标蛋白质的 DNA序列及多个限制性内切酶克隆位点。利用这种方法作者成功在斑马鱼胚胎中表达出了GFP。

最后，作者报道了该方法的几个应用。通过光控诱导毒素Kid蛋白的表达触发局部细胞凋亡，实现了组织的精准消除；通过诱导形态发生素的表达可以影响斑马鱼胚胎发育，诱导表达bmp2b抑制了头部发育，导致胚胎背侧结构缺失。

总之，作者开发了一种光控mRNA翻译技术，实现了对体内翻译的精确时空调控。

本文作者：WTR

责任编辑：LYC

DOI：10.1038/s41467-025-58207-5

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-58207-5