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传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
N-酰基高丝氨酸内酯（AHLs，含 C12-HSL、3-oxo-C14-HSL）；样品基质：海洋铜绿假单胞菌 MW3A 培养上清乙酸乙酯提取物。
检测原理
该检测采用全细胞生物发光生物传感器 E. coli [pSB1075]。待测样品为 MW3A 培养上清经乙酸乙酯提取的 AHL 提取物。外源长链 AHL 进入或接触传感器细胞后，被 pSB1075 质粒中的长链 AHL 响应元件识别，触发 luxCDABE 转录融合启动子活性，诱导荧光素酶基因表达。荧光素酶催化其底物氧化，产生光子；发光强度以相对发光单位 RLU 表示，并常以 RLU/OD600 校正细胞密度。AHL 浓度越高，luxCDABE 表达越强，生物发光信号越强。文中以乙酸乙酯为阴性对照、C12-HSL 为阳性对照，MW3A 提取物诱导发光，说明其中存在可被传感器识别的长链 AHL；随后 LC-MS 鉴定为 C12-HSL 和 3-oxo-C14-HSL。
检测灵敏度
—
效应效果
文中未报告该生物传感器的检出限、线性范围、RSD、稳定性或加标回收率。选择性方面，乙酸乙酯对照未诱导 E. coli [pSB1075] 发光，MW3A 上清提取物和 C12-HSL 阳性对照均发光，表明主要响应长链 AHL。结果与 LC-MS 一致：8 h 上清检出 C12-HSL（m/z 284.2221）和 3-oxo-C14-HSL（m/z 326.2339），24 h 未检出，提示 AHL 可能被自降解。MW3A 24 h 对 3-oxo-C6-HSL、C6-HSL、C8-DL-HSL 降解率分别约 40%、55%、40%。作者认为该菌可失活海洋 AHL，调控群体感应表型。
传感器的构成
- 换能器/宿主细胞：大肠杆菌 E. coli [pSB1075]，作为全细胞生物传感器，响应外源长链 AHL 并产生生物发光。
- 识别元件：pSB1075 质粒中的长链 AHL 响应元件，识别长链 AHL 并启动下游 luxCDABE 转录融合表达。
- 信号标记物：luxCDABE 荧光素酶基因簇，表达后催化底物氧化产生光子，作为可测生物发光信号。
- 样品基质：海洋铜绿假单胞菌 MW3A 培养上清经乙酸乙酯提取的 AHL 提取物，提供待测长链 AHL。
- 读出装置：Tecan Infinite 发光-分光光度计，测量相对发光单位 RLU 与 OD600 随时间变化。
中文摘要
本研究利用化学定义培养基 KGm 从海水中分离出能以 N-3-氧代己酰基-L-高丝氨酸内酯（3-oxo-C6-HSL）为唯一碳源的细菌菌株 MW3A。16S rDNA 序列分析显示 MW3A 与铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）亲缘关系密切。快速液相色谱（RRLC）检测表明，该菌株可降解含 3-氧代取代基的 N-酰基高丝氨酸内酯（AHLs），并较不偏好地降解 C3 位无取代的 AHLs。其 quiP 和 pvdQ 同源基因序列与已知酰基酶高度相似。接种后 8 h 收获的培养上清经大肠杆菌 [pSB1075] 生物发光生物传感器检测，显示含有长链 AHLs；高分辨质谱进一步鉴定为 N-十二酰基-L-高丝氨酸内酯（C12-HSL）和 N-3-氧代十四酰基-L-高丝氨酸内酯（3-oxo-C14-HSL）。因此，作者报道了一种同时具有群体感应（quorum-sensing, QS）和群体淬灭（quorum-quenching, QQ）特性的新型海洋铜绿假单胞菌菌株 MW3A。
英文摘要
A chemically defined medium called KGm medium was used to isolate from a sample of sea water a bacterial strain, MW3A, capable of using N-3-oxohexanoyl-L: -homoserine lactone as the sole carbon source. MW3A was clustered closely to Pseudomonas aeruginosa by 16S ribosomal DNA sequence analysis. It degraded both N-acylhomoserine lactones (AHLs) with a 3-oxo group substitution and, less preferably, AHLs with unsubstituted groups at C3 position in the acyl side chain, as determined by Rapid Resolution Liquid Chromatography. Its quiP and pvdQ homologue gene sequences showed high similarities to those of known acylases. Spent supernatant of MW3A harvested at 8-h post inoculation was shown to contain long-chain AHLs when assayed with the biosensor Escherichia coli [pSB1075], and specifically N-dodecanoyl-L: -homoserine lactone and N-3-oxotetradecanoyl-L: -homoserine lactone by high resolution mass spectrometry. Hence, we report here a novel marine P. aeruginosa strain MW3A possessing both quorum-quenching and quorum-sensing properties.