传感器类型
全细胞生物传感器
检测对象
N-酰基高丝氨酸内酯(N-acylhomoserine lactones, AHLs;含 C6-HSL、C10-HSL、3-oxo-C12-HSL、C12-HSL、p-coumaroyl-HSL/pC-HSL);样品基质:土壤分离菌培养上清、AHL 标准品/降解反应液、LB 琼脂平板。
检测原理
本文采用全细胞生物传感器与色谱质谱联用检测 AHL。C. violaceum CV026 在短链 AHL 存在时,AHL 进入细胞并结合内源 AHL 响应调控系统,激活 violacein 合成基因表达,产生紫色色素;AHL 浓度越高,紫色越深。若 QQ 菌降解 AHL,则残留 AHL 减少,紫色减弱。RRLC 以 210 nm(pC-HSL 为 306 nm)监测残留 AHL 峰面积,峰面积下降表示降解;LC-MS 以 ESI 正离子模式检测 C12-HSL 的 m/z 284.2214,用于结构鉴定。信号随 AHL 浓度或降解程度变化,实现定性/半定量检测。
检测灵敏度
原文未报告 LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
六个分离株(BT1、BT2、BT4、BT6、BT8、BT9)显著降解 C6-HSL,CV026 紫色明显减弱;RRLC 显示 C10-HSL、3-oxo-C12-HSL 和 pC-HSL 残留峰面积随孵育时间下降,表明广谱 AHL 降解活性。PBS 和 E. coli TOP10 为阴性对照,B. cereus 为阳性对照。P. frederiksbergensis BT9 培养上清经 LC-MS 检出 C12-HSL(m/z 284.2214,7.708 min),其他 Pseudomonas 虽诱导 CV026 紫色,但 LC/MS 未检出短链 AHL,可能自降解或低于检测限。未报告 RSD、回收率或方法学对比。作者认为这些 QQ 菌可干扰细菌群体感应,具有抗感染或生物防治潜力。
传感器的构成
- 生物传感器细胞:Chromobacterium violaceum CV026(Mini-Tn5 突变株),作为活细胞识别与信号转导平台。
- 识别元件:CV026 内源 AHL 响应调控系统,结合短链 AHL 并激活 violacein 合成基因表达。
- 信号标记物:violacein(紫色色素),AHL 存在时产生,颜色深浅指示 AHL 浓度。
- 样品承载层:LB 琼脂平板或 PBS 缓冲液反应体系,用于承载 AHL 标准品、培养上清或降解反应液。
- 读出方式:比色/肉眼观察紫色色素形成或减弱,用于定性判断 AHL 产生或降解。
中文摘要
我们报道了从马来西亚山地森林土壤中分离的细菌产生和降解群体感应 N-酰基高丝氨酸内酯(AHL)的能力。系统发育分析表明,这些分离株与放线杆菌属、芽孢杆菌属和假单胞菌属密切相关。通过一系列生物测定和快速液相色谱分析,在这三个属的六个分离株中检测到群体淬灭活性。生物传感器筛选和高分辨液相色谱-质谱分析表明,弗雷德里克斯堡假单胞菌(分离株 BT9)产生 N-十二酰基-L-高丝氨酸内酯(C12-HSL)。除降解多种 N-酰基高丝氨酸内酯外,放线杆菌属和假单胞菌属菌株还能降解对香豆酰高丝氨酸内酯。据我们所知,这是首次报道放线杆菌属和假单胞菌属菌株能够降解对香豆酰高丝氨酸内酯,以及弗雷德里克斯堡假单胞菌产生 C12-HSL。
英文摘要
We report the production and degradation of quorum sensing N-acyl-homoserine lactones by bacteria isolated from Malaysian montane forest soil. Phylogenetic analysis indicated that these isolates clustered closely to the genera of Arthrobacter, Bacillus and Pseudomonas. Quorum quenching activity was detected in six isolates of these three genera by using a series of bioassays and rapid resolution liquid chromatography analysis. Biosensor screening and high resolution liquid chromatography-mass spectrometry analysis revealed the production of N-dodecanoyl-L-homoserine lactone (C12-HSL) by Pseudomonas frederiksbergensis (isolate BT9). In addition to degradation of a wide range of N-acyl-homoserine lactones, Arthrobacter and Pseudomonas spp. also degraded p-coumaroyl-homoserine lactone. To the best of our knowledge, this is the first documentation of Arthrobacter and Pseudomonas spp. capable of degrading p-coumaroyl-homoserine lactone and the production of C12-HSL by P. frederiksbergensis.