Engineering coupled consortia-based biosensors for diagnostic.
合成多细胞系统具有执行复杂任务的潜力，可通过细胞间通讯实现多信号检测与计算，但精确控制不同成员细胞浓度并协调其活性极具挑战。本文开发了一种基于细菌群落的生物传感器，用于同时检测血红素（Heme）和乳酸（Lactate）。群落成员通过全局共享的群体感应信号相互耦合，该信号同时调控多种生物传感菌株的活性。多细胞系统整合了可计算各传感器活...
Application of whole-cell biosensors for analysis and improvement of L- and D-lactic acid fermentation by Lactobacillus spp. from the waste of glucose syrup production.
乳酸是食品、饮料、医药、化妆品和化工行业重要的有机酸，微生物发酵产生的光学纯 L- 和 D-乳酸在可降解聚乳酸合成中具有重要作用。农业食品工业副产物和残渣作为替代底物可为乳酸生产提供低成本方案，并有利于循环经济。本研究开发了基于转录因子（TF）的全细胞生物传感器策略，用于 L- 和 D-乳酸测定，并与常用高效液相色谱（HPLC）和酶...
A suppressor tRNA-mediated feedforward loop eliminates leaky gene expression in bacteria.
配体诱导遗传系统是合成生物学的核心，但无诱导剂时存在泄漏表达。作者开发了一种泄漏抑制工具，在保留信号的同时大幅降低大肠杆菌中诱导型遗传系统的泄漏。该系统采用一致前馈回路，利用抑制tRNA实现受控基因中沉默无义突变的条件性通读，可应用于任意配体诱导转录因子。作者以乳酸生物传感器 LldR 和阿拉伯糖生物传感器 AraC 验证原理：诱导...
Metabolic engineering of a novel strain of electrogenic bacterium Arcobacter butzleri to create a platform for single analyte detection using a microbial fuel cell.
产电菌通过代谢有机底物并将电子转移至外电极产生电流。本研究作为概念验证，报道一种新型产电弧菌 Arcobacter butzleri OK-1，其主要利用乙酸和乳酸生长，且电流密度与化学需氧量（COD）浓度在 200 ppm 以下呈正相关（R^2=0.95）。利用 CRISPR-Cas9 和 Cpf1 分别敲除乙酸代谢关键基因 ac...
Whole-cell Escherichia coli lactate biosensor for monitoring mammalian cell cultures during biopharmaceutical production.
许多高附加值重组蛋白（如治疗性糖蛋白）依赖哺乳动物细胞培养生产，优化其产量需要实时监测细胞代谢，包括营养消耗和代谢废物积累。乳酸是糖酵解产生的代谢废物，过量积累会降低细胞生长和蛋白表达，并可能改变糖基化。现有乳酸检测方法在成本、灵敏度和稳健性方面受限。为此，作者基于大肠杆菌 lldPRD 操纵子构建了一种全细胞乳酸生物传感器，并成功...
A microbial biosensor based on Lactobacillus delbruecki sp. bacterial cells for simultaneous determination of lactic and pyruvic acid.
本研究旨在开发一种可同时测定乳酸和丙酮酸的微生物生物传感器。将冻干的德氏乳杆菌（Lactobacillus delbruecki sp.）细胞与聚吡咯（polypyrrole, PPy）通过电聚合法固定在铂电极表面。在含铁氰化钾的介质中，乳酸浓度依据阴极峰（+0.2 V）处安培响应差异测定，丙酮酸浓度依据阳极峰（+0.1 V）处安培...