(p)ppGpp mediates persister formation in
细菌持久性导致抗生素治疗失败和感染复发，但促进持久细胞形成的代谢线索仍不清楚。本研究检测大肠杆菌从葡萄糖转换至不同碳源后的持久性。与转换至丙酮酸、苹果酸、琥珀酸和延胡索酸等糖异生碳源相比，葡萄糖到脂肪酸转换诱导异常高的持久水平，24 h后分别耐受氨苄西林56%、羧苄西林22%和庆大霉素1%。利用RNA生物传感器和HPLC发现，葡萄糖...
Engineering and Application of Biosensors for Aromatic Compounds Production in
芳香化合物广泛用于香料、染料、神经递质和药物等领域。以廉价底物进行微生物发酵是生产芳香化合物的重要策略，但发酵参数优化和工业规模放大仍面临挑战。生物传感器能够精细调节内源或异源代谢途径酶的表达，在不明显抑制细胞生长的前提下平衡代谢通量，并将代谢流导向目标产物合成，因此基于生物传感器的菌株工程与筛选是一种智能化策略。本文系统综述了大肠...
Strategic Detection of
大肠杆菌（E. coli）因可引发食源性疾病、具有人畜共患风险及抗生素耐药株增多，仍是禽类生产中的重大食品安全问题。致病性 E. coli（包括禽致病性大肠杆菌 APEC 和产志贺毒素大肠杆菌 STEC）可在孵化场、育雏、屠宰加工和零售等多个环节污染禽产品。传统培养法和 PCR 虽成熟，但耗时、成本高且依赖实验室基础设施，难以满足现...
Reactive oxygen species mediate bioeffects of static magnetic field via impairment of long-chain fatty acid degradation in
已有研究表明静磁场（SMF）可通过活性氧（ROS）影响细菌生长，但机制不清。本研究探讨ROS在SMF抑制大肠杆菌生长中的作用。结果显示，250 mT SMF暴露可显著升高大肠杆菌ROS水平，该结果经化学荧光探针、电子顺磁共振（EPR）光谱和基因工程氧化还原生物传感器HyPer共同证实。转录组分析表明，SMF与过氧化氢（H2O2）处理...
Engineering
琥珀酸是材料科学、化学和食品工业中最重要的平台化合物之一。目前微生物合成琥珀酸的主要瓶颈是产量低、辅因子失衡和生产成本高。为克服这些挑战，本研究增强还原三羧酸循环和葡萄糖摄取途径，使琥珀酸产量提高至4.31 g/L，为原始菌株的2.06倍。同时过表达来自Candida boidinii的甲酸脱氢酶，以增加厌氧琥珀酸合成中不足的NAD...
Antibacterial and physicomechanical properties of cellulosic nonwovens functionalized with chitosan: a study on interaction effects of influencing factors and assessment methods.
随着对抗菌纺织品需求增长和对合成抗菌剂环境担忧，壳聚糖作为环保替代物受到关注，但其在纺织品上的有效性报道不一。本研究考察壳聚糖分子量、浓度、处理方法及其交互作用对纤维素无纺布抗菌性和物理机械性能的影响，并评估培养基动态在抗菌测试中的作用。采用低（30 kDa）、中（250 kDa）和高（2100 kDa）分子量壳聚糖，浓度1–15 ...
A sequential toggle cell-SELEX DNA aptamer for targeting Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, and Escherichia coli bacteria.
乳腺炎是由微生物感染引起的乳腺炎症，奶牛场中常见病原菌包括金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、无乳链球菌（Streptococcus agalactiae）和大肠杆菌（Escherichia coli）。适配体是用于检测病原体的新型生物传感器识别元件，但将其用于同时识别上述三种乳腺炎细菌的报道尚缺乏。本研究...
Development of Optogenetic Dual-Switch System for Rewiring Metabolic Flux for Polyhydroxybutyrate Production.
为克服诱导剂添加和生物传感器等动态调控策略存在的毒性、成本与灵活性不足，本研究设计了一种光遗传双开关系统，用于提高聚羟基丁酸酯（PHB）产量。首先，通过优化核糖体结合位点（RBS），筛选出具有约10倍绿光激活与红光抑制动态范围的 RBS10–CcaS#10–CcaR 光感应/调控系统；随后，将其与经改造以降低串扰的蓝光激活 YF1–...
Generation of Fluorescent Bacteria with the Genes Coding for Lumazine Protein and Riboflavin Biosynthesis.
本文报道了利用编码 lumazine 蛋白和核黄素生物合成基因的重组质粒构建荧光细菌。Lumazine 蛋白属于核黄素合酶超家族，其强荧光源于非共价结合的 6,7-二甲基-8-核糖基 lumazine。含枯草芽孢杆菌核黄素合成基因的 pRFN4 质粒原本用于过量表达该荧光配体。为建立基于 Photobacterium leiogna...
Development of a growth coupled and multi-layered dynamic regulation network balancing malonyl-CoA node to enhance (2S)-naringenin biosynthesis in Escherichia coli.
微生物发酵中代谢异质性和代谢流动态变化限制精确控制，常导致生长受损和低产量。动态代谢工程通过设计多层多基因动态调控网络（DRN），使单个细胞根据生长和代谢物积累自主调节代谢流。本文开发生长耦合的NCOMB（柚皮素-对香豆酸-丙二酰辅酶A平衡）DRN，系统优化(2S)-柚皮素和对香豆酸响应调控通路，实时控制胞内malonyl-CoA供...
Synthesis, characterisation and cytotoxicity of gold microwires for ultra-sensitive biosensor development.
本文面向超灵敏微悬臂梁生物传感器开发，研究金微线（Au microwires, AuNWs）的合成、表征与细胞毒性。作者指出，癌症等疾病的早期蛋白生物标志物在血液中浓度极低，传统微悬臂梁传感器需要较高分析物量且对微弯信号敏感，因此高长径比金微线可作为导电与生物识别界面，用于改善生物标志物检测。实验采用油胺（oleylamine, O...
Decorating the surface of Escherichia coli with bacterial lipoproteins: a comparative analysis of different display systems.
背景：重组蛋白在细胞表面展示可用于疫苗开发、肽库筛选、全细胞生物催化剂和生物传感器开发。近年发展多种大肠杆菌表面展示系统。结果：本研究评估三种方法在大肠杆菌表面展示一组异源和同源成熟脂蛋白：来自脑膜炎奈瑟菌的四种和来自宿主菌株的四种，已知定位于外膜内叶。构建八种成熟脂蛋白分别与三种系统融合：肠致病性大肠杆菌 AIDA-I、Lpp'O...
Diagnostics for Wound Infections.
感染会显著延缓慢性伤口愈合，并给医疗资源带来沉重经济负担。近年来，感染生物标志物的鉴定以及用于观察和定量这些标志物的成像技术已取得进展。传统上，临床医生通过肉眼观察伤口判断感染，并通过伤口培养确认诊断。许多实验室指标，如白细胞计数、红细胞沉降率、C反应蛋白、降钙素原、presepsin、细菌蛋白酶活性等已被定量用于辅助感染诊断。此外...
Cell-based and cell-free biocatalysis for the production of D-glucaric acid.
D-葡萄糖酸（GA）是由生物质生产的增值化学品，可作为通用平台化学品、食品添加剂、金属螯合剂和治疗剂。目前市售GA主要采用化学法生产，但需求增长推动开发更环保、高效的生产方法。基于细胞生产GA是一种替代策略。研究者已将多条GA合成途径分别导入大肠杆菌、酿酒酵母和毕赤酵母，工程菌表现出从头合成GA的能力。通过优化宿主细胞中的GA代谢途...
Biosensor-Guided Atmospheric and Room-Temperature Plasma Mutagenesis and Shuffling for High-Level Production of Shikimic Acid from Sucrose in
本文首次提出一种结合生物传感器引导的大气常温等离子体（ARTP）诱变与基因组洗牌的菌株改良策略，用于提高大肠杆菌中莽草酸（SA）的生产水平。应用该策略使 SA 产量提高 2.7 倍、生长提高 2.0 倍。该策略以莽草酸生物传感器 pSenSA 作为筛选工具，通过 ARTP 构建突变库，并利用红色荧光报告蛋白 mCherry 快速初筛...
SlyA Transcriptional Regulator Is Not Directly Affected by ppGpp Levels.
SlyA 是沙门氏菌和大肠杆菌中调控毒力基因及表面组分表达的反沉默转录因子，主要通过拮抗 H-NS 抑制子发挥作用。此前报道 ppGpp 可促进 SlyA 二聚化并增强其在 pagC 启动子的 DNA 结合，从而上调该基因表达；而实时监测活菌内 ppGpp 水平一直是 stringent response 领域的难题。作者因此设想 ...
Chaperone OsmY facilitates the biogenesis of a major family of autotransporters.
OsmY 是一种广泛保守但功能尚不清楚的 20 kDa 周质蛋白。我们此前利用折叠生物传感器获得证据，表明 OsmY 具有分子伴侣活性。为发现 OsmY 的天然底物，我们筛选了在 osmY 缺失株中因不稳定而稳态水平降低的蛋白。外膜蛋白抗原 43（Ag43）丰度显著下降，其 β-桶结构域在 osmY 缺失株外膜中不可检测。Ag43 ...
Engineered Orthogonal Quorum Sensing Systems for Synthetic Gene Regulation in
由膜通透性化合物高丝氨酸内酯（HSLs）控制的基因调控元件已成为构建合成基因网络、协调工程细菌群体行为的常用工具。合成 HSL 信号系统源自微生物群体感应通路中的天然 DNA 和蛋白元件。串扰，即一种 HSL 可激活多个调控蛋白，可能导致由并行信号通路组成的网络出现故障。本文报道了对群体感应元件的系统研究，以鉴定在液体和固体培养中几...
Improving the cost effectiveness of enhanced green fluorescent protein production using recombinant Escherichia coli BL21 (DE3): Decreasing the expression inducer concentration.
绿色荧光蛋白（GFP）是一种球状蛋白，因具有天然荧光、低毒性和较宽稳定范围，被广泛用作生物传感器和生物标志物。然而，使用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）等昂贵诱导剂在大肠杆菌中表达蛋白的成本较高，限制了GFP的规模化应用。本研究以大肠杆菌BL21(DE3)[pLysS; pET28(a)]为表达系统，研究增强型绿色荧光蛋白（...
Application of Aptamer-Based Biosensor for Rapid Detection of Pathogenic
致病性大肠杆菌（E. coli）广泛存在于自然界，并严重威胁人类健康。传统菌落计数法耗时长，不适合快速检测，因此亟需提高检测效率与灵敏度的新策略。适配体因具有极高亲和力和特异性，已广泛用于各类传感器，并在致病性大肠杆菌快速检测中取得成功应用。本文综述了用于大肠杆菌的适配体筛选最新进展，以及适配体生物传感器的制备与应用，重点介绍光学传...