今日研究机构公开最新研究成果,RNA与cDNA杂交技术在分子生物学研究中的应用与挑战

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RNA与cDNA杂交技术是分子生物学研究中的一种重要技术手段，它利用RNA与互补的cDNA分子之间的碱基互补配对原理，实现基因表达水平的检测和基因序列的克隆。本文将详细介绍RNA与cDNA杂交技术的原理、应用以及面临的挑战。 ### 原理 RNA与cDNA杂交技术基于以下原理：在细胞中，mRNA通过转录过程从DNA模板上合成，然后经过翻译过程生成蛋白质。在这个过程中，cDNA（互补DNA）作为一种稳定的分子，可以代表mRNA在分子水平上进行分析。当RNA与cDNA分子进行杂交时，它们之间会发生碱基互补配对，形成稳定的双链结构。通过检测杂交双链的形成，可以间接反映mRNA的表达水平。 ### 应用 1. **基因表达分析**：RNA与cDNA杂交技术可以用于检测特定基因的表达水平，为研究基因调控机制提供重要依据。例如，通过比较正常细胞与肿瘤细胞中特定基因的mRNA表达水平，有助于发现与肿瘤发生相关的基因。 2. **基因克隆**：利用RNA与cDNA杂交技术，可以从复杂的基因表达谱中分离出目的基因。通过逆转录过程，将mRNA转化为cDNA，然后通过PCR扩增目的基因，从而实现基因克隆。 3. **基因编辑**：RNA与cDNA杂交技术可以与CRISPR-Cas9等基因编辑技术相结合，实现对特定基因的精准编辑。通过设计特定的RNA分子，引导Cas9酶识别并结合到目标基因上，从而实现基因的敲除、敲入或定点突变。 4. **疾病诊断**：RNA与cDNA杂交技术可用于检测病原体、肿瘤标志物等生物标志物，为疾病诊断提供依据。例如，在HIV感染检测中，可以通过检测病毒RNA的表达水平来判断患者是否感染。 ### 挑战 1. **杂交特异性**：RNA与cDNA杂交过程中，可能存在非特异性杂交，导致结果不准确。因此，设计特异性强的探针和优化杂交条件是提高杂交特异性的关键。 2. **背景干扰**：杂交过程中，背景信号可能会干扰真实信号的检测。为了降低背景干扰，需要优化杂交条件，如调整杂交温度、使用合适的杂交缓冲液等。 3. **RNA降解**：在样品处理过程中，RNA容易发生降解。为了减少RNA降解，需要采取有效的样品保存和提取方法。 4. **高通量分析**：随着高通量测序技术的发展，RNA与cDNA杂交技术逐渐向高通量方向迈进。然而，如何实现高通量、高灵敏度的杂交检测仍是一个挑战。 总之，RNA与cDNA杂交技术在分子生物学研究中具有广泛的应用前景。通过不断优化杂交技术，提高杂交特异性和灵敏度，有望在基因表达分析、基因克隆、基因编辑和疾病诊断等领域发挥更大的作用。

9 月 19 日一大早，国家市场监督总局缺陷产品召回技术中心（下文简称：召回中心）公布了一则新闻——小米宣布召回 11.69 万辆 SU7 标准版。注：投诉索赔情况 4 次、事故及人员伤亡情况无，影响范围非常有限" 召回 " 听起来很严重，但落到细节中很容易就能发现几点不寻常之处：第一，召回对象为全部 SU7 标准版。召回量为 11.69 万辆（占累积销量的 34.4%，符合标准版车型比例），就是发售至今生产的所有 SU7 标准版车型；第二，召回的原因不像明确缺陷。文件中的原因为 " 部分车辆在 L2 高速领航辅助驾驶功能开启的某些情况下，对极端特殊场景的识别、预警或处置可能不足，若驾驶员不及时干预可能会增加碰撞风险，存在安全隐患 "。第三，召回的最终处理方式。不用去 4S 店，也不用动硬件，用户只需要在停车状态下，进行车机的 OTA 升级，只要系统升级到 Xiaomi HyperOS 1.10.0，即可完成本次 OTA 召回升级。结合小米汽车微博今天发布的第 191 集 " 答网友问 " 中，回应了两个问题：" 为什么要进行小米 SU7 标准版的 OTA 召回，软件升级了什么？" 和 " 本次小米汽车 OTA 秋季大版本 Xiaomi HyperOS 1.10.0 主要新增 / 升级了哪些功能？"。其实很容易得到一个结论：这压根不是过去燃油车时代的 " 召回 "，而是小米的秋季大版本 OTA，只不过被监管要求以召回方式进行。这番 " 危言耸听 " 的操作背后，究竟是怎样的行业趋势？又会给消费者带来怎样的影响？本期《智驾雷达》VOL.6，我们就简单来解析一番。新趋势：OTA 升级为 " 召回 OTA"？为何此次系统 OTA 会升级为 " 召回 OTA"？虎嗅汽车询问了多位相关人士，大多数人认为还是小米年初发生智驾事故的影响虎嗅汽车当时也专门撰文进行了分析，指出了那次事故的责任大概率已经无法最终判断。但出于 " 避免类似事故的发生 " 和 " 让智驾技术发展更可控 " 的需求，监管侧近半年以来一直在不断加码，其中就包括 " 严管 OTA"。今年 8 月中旬，市场监管总局、工业和信息化部就专门起草了《市场监管总局 工业和信息化部关于加强智能网联新能源汽车产品召回 生产一致性监督管理与规范宣传的通知》的征求意见稿，征求意见截止日期是几天前的 9 月 15 号。这份通知中明确提到了 " 严格执行 OTA 升级活动分类管理要求，未经备案不得开展 OTA 升级活动，不得将未经充分测试验证的软件版本推送给用户，不得通过 OTA 方式隐瞒缺陷 "。小米此次的 " 召回 OTA" 很可能就是新通知下的一次 " 打样 "，但未来是否所有车企需要按照这种模式申报、备案、执行 OTA 操作，尚不可知。但可以确定的是，如果真的接下来将所有 OTA 都以 " 召回 " 这种方式公告出来，必然会让公众对其智驾技术产生负面印象，从而逼迫企业降低 OTA 频次，更谨慎地对待自家智驾及座舱技术发展。更多的智驾标准已在来的路上如果说 " 限制 OTA" 是 " 治标 "，那么直接对智驾能力认定、试验和使用，显然才是 " 治本 "。从目前的种种信息来看，" 治本 " 的操作也已经在路上。例如本月初，日中国汽车工业协会发布的《组合驾驶辅助及有条件自动驾驶事故界定及数据协作技术规范》团体标准，就首次系统性地提出了智能网联汽车事故的认定流程。例如在事故责任的判定上，如果车辆发生首次碰撞前 N 秒内（3 秒及以上），存在组合驾驶（可以理解为高速 NOA 及以下）辅助系统执行车辆运动控制的操作，且不属于特定例外场景，那就可判定该次事故为车辆责任；车辆发生首次碰撞前 M 秒内（5 秒及以上），若有条件自动驾驶系统（可以理解为城市 NOA）执行车辆运动控制操作，且排除例外场景，即可判定。数据方面，不仅要求支持数据指纹技术（用哈希算法为数据打标），还要求使用区块链分布式存储。在数据调取上，车端需支持物理接口调取数据，同时云端需满足数据常规使用中的持续存储能力，以及事故状态下的应急上传能力。相比事故的判定，当前已经进入了征求意见阶段的 "L2 级辅助驾驶的强制性国家标准 " 将更加值得期待。这份强标中的内容，主要包括三部分：定义要求部分：分别针对 " 领航组合驾驶辅助系统 "（可以理解为城区 NOA）和 " 基础单车道 / 多车道组合驾驶辅助系统 "（可以理解为高速 NOA 及以下）给出了全方位的具体要求，车企无法再随便自我定义；试验方法部分：涵盖智驾系统 " 场地 + 道路 " 测试的所有需求，包括道路的路况要求、弯道半径，实际路口情况，智驾能力将能在同一系统下规范对比；单款车的试验时长更是被限制为 72 小时起步（不一定连续、累计）。配套要求部分：车企要持续性地告知用户，包括确认驾驶员身份和周期性教育告知；要求对于用户不安全操作，要给出智驾系统使用限制的惩罚；车辆要满足数据记录的要求。标准中有相当多提升智驾要求的细节。例如过去的其他标准没有限制车辆关闭 " 手握方向盘 " 的提醒，此次的强标专门强调了这一点；还有道路试验中，专门增加了施工区、纸箱、踏板式两轮摩托车、侧翻车等试验场景，并要求系统在车辆制造商声明的最高可设置车速下进行试验，以最高难度检验系统的安全能力。根据行业相关人士的预测，这个强制标准按照目前的时间节点来看，最快 2026 年 1 月就有望得到执行。写在最后随着强制性国家标准和团体标准的陆续出台，中国的智能汽车行业正在经历一场从 " 野蛮生长 " 向 " 规范化发展 " 的转变。这要求车企不能再仅仅依靠硬件堆砌和夸大宣传，而必须在技术安全、用户教育和数据记录等方面进行更多投入。可以预见，未来车企的 OTA 更新将不再是悄无声息的后台推送，而是可能伴随着更多公开的召回公告和升级说明。这将促使车企更加谨慎地开发和部署智驾技术。小米此番大规模的召回，只会是个开始。出品丨虎嗅汽车组作者丨李赓  头图丨视觉中国