Programming Next-Generation Synthetic Biosensors by Genetic Circuit Design.
合成生物学利用工程原理构建具有定制功能的遗传电路，从而实现对生物系统的精确操控。基于这一能力，合成生物传感器正发展为适用于环境监测、疾病诊断、食品安全控制和生物生产优化等场景的现场、可持续、低成本且易用的检测平台。然而，合成生物传感器在实地部署和真实应用中仍面临灵敏度、特异性、响应速度、稳定性和生物安全等方面的挑战。本综述总结了遗传...
A Rewired NADPH-Dependent Redox Shuttle for Testing Peroxisomal Compartmentalization of Synthetic Metabolic Pathways in
将异源代谢通路引入微生物细胞区室可提高酶浓度并减少与宿主通路的竞争，有利于生产脂肪酸和脂肪醇等复杂代谢物，但亚细胞区室中代谢物浓度的测定仍具技术挑战。本研究以3-羟基丙酸（3-HP）作为过氧化物体工程报告代谢物，在Komagataella phaffii中利用PTS1信号将丙二酰辅酶A还原酶（MCR）通路靶向过氧化物体，并在不同碳源...
Development of a synthetic biosensor for chemical exchange MRI utilizing in silico optimized peptides.
化学交换饱和转移（CEST）磁共振成像（MRI）被认为是经典诊断成像的新型替代方法。过去数十年，研究者围绕内源化合物或蛋白质等 CEST 对比剂开展大量研究，以在微创操作下获得低毒或无毒的成像对比。近年来，基于已有 CEST 蛋白或对其进行改造的基因工程 CEST 对比剂受到关注。本文开发了一种计算机模拟（in silico）肽段进...
Development of a Synthetic Biosensor for Chemical Exchange MRI Utilizing
化学交换饱和转移（CEST）磁共振成像（MRI）被视为经典诊断成像的潜在替代技术。为降低侵入性和毒性，研究者长期探索内源性化合物或蛋白质作为 CEST 对比剂。近年来，基于基因工程 CEST 对比剂的研究日益受到关注，通常利用已有 CEST 蛋白或对其进行改造。本文报道了一种用于 CEST MRI 的合成生物传感器设计策略：作者利用...
Assessment of Colorimetric Reporter Enzymes in the PURE System.
比色报告酶能够产生肉眼可读的生物传感器信号，无需外部设备判读，因而适合资源有限、偏远或发展地区的应用。无细胞基因表达系统可进一步支持此类应用，因其易于冻干并可整合到纸基等材料中。目前，利用该类系统同时检测多种分析物通常需要多个反应或额外设备。本文在特定的无细胞表达系统 PURE 中评估了 7 种比色报告酶及 15 种相应底物的功能，...
Signal amplification and optimization of riboswitch-based hybrid inputs by modular and titratable toehold switches.
合成生物电路被广泛用于控制微生物细胞功能，天然和合成核糖开关是合成生物学中有吸引力的传感模块。然而，核糖开关电路的fold-change调节困难，通常需要深入理解其机制并筛选突变库，因此需要新的分子部件和简便调节策略。本研究提出基于toehold switch的调节器策略，将核糖开关与转录抑制因子组成的混合输入元件，与从头设计的RN...
Development of a Biosensor for Detection of Benzoic Acid Derivatives in
4-羟基苯甲酸（pHBA）是生产粘康酸和液晶聚合物的重要工业前体，目前主要依赖石化路线。为降低对化石燃料的依赖并提高可持续性，微生物工程是替代传统化学合成的有前景策略，但菌株筛选仍是代谢工程中的瓶颈。本文在酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中构建了一种名为 sBAD 的合成转录因子生物传感器，其由红假单胞菌...