橡树岭国家实验室（ORNL）的科学家们开发了一种生物传感器技术，能够可视化并实时追踪活体植物细胞内的核糖核酸（RNA）活动。这种创新方法将分子剪接技术与荧光标记蛋白相结合。
这种新方法使研究人员能够实时检测和监测RNA和基因表达的变化。它为增强生物能源和粮食作物以及识别不需要的植物修饰、病原体和害虫提供了一个有价值的工具。RNA是一种信号分子，将DNA代码转化为功能成分，如蛋白质，这对植物生长和胁迫反应至关重要。
ORNL开发的生物传感器持续监测活体植物中的RNA水平，取代了传统的组织收集、处理和分析方法。ORNL的项目负责人Xiaohan Yang表示，该生物传感器提供了“实时洞察细胞如何在不断变化的环境条件下（如干旱或疾病）在分子水平上重新编程自身”。
该生物传感器的工作原理是将核酶（一种催化RNA剪接的RNA分子）分成两个非活性部分。然后将这些部分连接到引导RNA序列，这些序列与植物细胞内的特定RNA靶标结合。当引导RNA找到其靶标时，核酶片段重新连接，激活产生可见荧光的报告蛋白。这种荧光指示RNA的位置和丰度。通过检测感染烟草植物的病毒和揭示*拟南芥*中的基因活性，证明了该生物传感器的功能。该系统可以检测从单个细胞到整个植物组织水平的基因活性，包括叶、根、花和茎。
DOE安全生态系统工程和设计科学重点领域（SEED SFA）的共同作者兼经理Paul Abraham指出，该生物传感器可用于观察植物何时何地开始重新编程自身以应对干旱等条件。DOE生物能源创新中心主任兼共同作者Jerry Tuskan补充说，该生物传感器的多功能性从改进的功能基因组学扩展到实际应用，例如筛选植物性能以早期检测病原体或其他胁迫反应。
ORNL的工作旨在促进国内可负担的生物基燃料、化学品和材料的创新，并建立在其生物学和遗传学研究的历史之上。副实验室主任Paul Langan强调，信使RNA的发现起源于20世纪50年代ORNL的生物学家和化学家。该项目得到了SEED SFA和生物能源创新中心的支持，资金来自DOE科学生物和环境研究办公室。