生物通報道  素有哈佛美女教授之稱的莊曉薇（Xiaowei Zhuang）博士被業內人評價為“有天賦的執著科學家”，她早年畢業于中國科技大學少年班，19歲考取全額獎學金赴美攻讀博士學位，2003年榮獲美國麥克阿瑟基金會評選出的“天才獎”，獨得獎金50萬美元。之后在她34歲的時候就成為了哈佛大學正教授，從事生物化學的研究。

這位女科學家主要進行的是顯微成像方面的研究，在2005年的一項研究中，莊曉薇與其它同事發現了一種能夠幾百次地反復在各種顏色的光照下使用的，能夠驅動為熒光態和暗態的發光分子團，從而得到了一種比傳統光學顯微鏡高10倍以上的分辨率的顯微技術，并將這種技術命名為隨機光學重建顯微法（stochastic optical reconstruction microscopy，STORM）。

在2007年，這一研究團隊又發現了特殊的熒光探針家族，實現了多色隨機光學重建顯微法（multicolor stochastic optical reconstruction microscopy），并利用這種方法以20-30納米級別的分辨率演示了DNA模式樣品和哺乳動物細胞的多色成像，這一研究成果公布在《Science》雜志在線版上。

2008年莊曉薇課題組再次在《Science》發表研究論文。在這篇文章中研究小組的成員利用單分子熒光能量轉移對HIV病毒逆轉錄酶RT與核酸底物之間的相互關系進行了實時監控，獲得了相關的動力學數據，對于艾滋病的治療意義重大。

zui近一期（9月9日）的《Science》又刊發了她與華人院士謝曉亮（X. Sunney Xie）共同領導完成的一項科研成果。在這篇文章中，研究人員利用超分辨率熒光顯微鏡（super-resolution fluorescent microscope）結合染色體構象捕獲分析法（chromosome-conformation capture assay）對活體大腸桿菌細胞內的擬核相關蛋白（nucleoid-associated proteins ，NAPs）進行了跟蹤觀察，并由此揭示了細菌遺傳物質組織機制。

不同于真核細胞，細菌細胞只具有原始的核，沒有核膜及核仁，結構簡單。大腸桿菌基因組為雙鏈環狀的ＤＮＡ分子，在細胞中以緊密纏繞成的較致密的不規則小體形式存在于細胞中，該小體稱為擬核，亦稱細菌染色體。NAPs是一類結合在細菌染色體DNA上的小分子堿性蛋白質。過去的研究證實NAPs參與調控細菌DNA的復制、重組、轉錄和修復等多個重要生理過程，此外在擬核的結構形成中也起著極其重要作用。研究人員利用光敏開關染料標記蛋白獲得了大腸桿菌活細胞中幾種NAPs超高分辨率成像，并證實一種可導致基因轉錄沉默的NAPs ——H-NS在細菌擬核結構形成中發揮關鍵性的作用。

新研究結果證實了新型成像技術在解析活細胞超微結構中的應用潛力，并為研究人員更深入地了解細菌中遺傳物質及基因表達調控機制打開了一扇新窗口。

（生物通：何嬙）

生物通推薦原文摘要：

Chromosome Organization by a Nucleoid-Associated Protein in Live Bacteria

Bacterial chromosomes are confined in submicrometer-sized nucleoids. Chromosome organization is facilitated by nucleoid-associated proteins （NAPs）, but the mechanisms of action remain elusive. In this work, we used super-resolution fluorescence microscopy, in combination with a chromosome-conformation capture assay, to study the distributions of major NAPs in live Escherichia coli cells. Four NAPs—HU, Fis, IHF, and StpA—were largely scattered throughout the nucleoid. In contrast, H-NS, a global transcriptional silencer, formed two compact clusters per chromosome, driven by oligomerization of DNA-bound H-NS through interactions mediated by the amino-terminal domain of the protein. H-NS sequestered the regulated operons into these clusters and juxtaposed numerous DNA segments broadly distributed throughout the chromosome. Deleting H-NS led to substantial chromosome reorganization. These observations demonstrate that H-NS plays a key role in global chromosome organization in bacteria.

附：

莊曉薇

女，華人生物學家，哈佛大學教授。江蘇人。 　　

畢業于中國科技大學物理系，后獲獎學金赴美攻讀博士，加州大學伯克利分校獲物理學博士，隨后在斯坦福大學跟隨諾貝爾獎得主朱棣文做博士后研究，二十七成為哈佛大學助教授，曾獲美國麥克阿瑟基金“天才獎”及斯隆獎，并被麻省理工學院技術評論列入 00 青年發明家。　 　　

莊博士利用自己開發的超靈敏的光學成像技術來監測單一生物分子和聯合體在體外或活細胞內的瞬時行為，主要集中在理解病毒如何進入細胞及核酸-蛋白質相互作用。她拍攝到單一枚感冒病毒如何影響一枚細胞，是有科學家記錄到這過程。 　　莊曉薇34歲成為哈佛的化學和物理雙學科正教授，HHMI研究員，她是哈佛物理系和化學系少有的雙科教授。

2011年度賽克勒生物物理學獎于5月24日在以色列的特拉維夫大學舉行。美國哈佛大學教授莊曉薇和斯坦福大學教授斯蒂芬•奎克（Stephen R. Quake）分享這一榮譽。賽克勒生物物理學獎由賽克勒夫婦捐贈設立，自2006年以來，每年獎勵兩到三位在生物物理學領域做出成就、年齡在45歲以下的杰出科學家。清華大學教授施一公曾于2010年獲得該獎。

　來源：生物通