在大肠杆菌中，D-木酮酸盐分解代谢途径基因位于两个不同操纵子 yagEFG 和 yjhIHG，分别位于两个隐蔽噬菌体基因组中，并受两个转录因子调控：XynR 作为 yagEFG 的阻遏蛋白，YjhI 作为 yjhIHG 的激活蛋白。尽管已知 D-木酮酸盐可诱导这两个操纵子，但真正诱导物尚未明确。作者基于 xynR 和 yjhI 构建...
大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）广泛存在于水和食品基质中，其快速准确检测对公共卫生和食品安全至关重要。传统分子印迹聚合物（MIP）传感器常面临模板去除繁琐和传感时间较长等问题。本研究开发了一种无标记细菌分子印迹传感器，利用聚吡咯（PPy）与多壁碳纳米管（MWCNTs）的协同效应实现 E. coli 的高...
在环境线索诱导下产生可遗传基因组变化，对环境生物传感、微生物生态与进化研究及合成生物学具有重要价值。位点特异性重组酶可通过靶向 DNA 修饰实现遗传记忆，但其在原核生物中常受泄漏表达和可调性不足限制。作者在大肠杆菌中构建了紧密调控、可滴定的 Cre 重组酶系统，实现低重组率和极低基础活性。该系统在质粒和染色体上均可实现，其中染色体整...
微生物细胞工厂中精细化学品产量不足仍是主要瓶颈。体内酶在合成支架上共定位可提升代谢效率，但现有方法常费时且低效。本文开发了一种“scaffoldomics”平台，即用于生物合成途径组合支架化的通用合成框架，可构建多种多酶复合体，并最多将四个途径酶组装到蛋白支架上。作为概念验证，该平台被应用于柚皮素（naringenin）生物合成。作...
全细胞生物传感器是代谢物监测的有力工具，但动态范围窄和泄漏表达高限制了其广泛应用。本文提出基于两轮设计–构建–测试–学习（DBTL）循环的系统化流程，在大肠杆菌中开发并优化一种基于转录因子的丙酮酸生物传感器。第一轮构建了可响应 0.05–10 mM 胞内丙酮酸水平的 PdhR 型生物传感器。第二轮采用实验设计（DoE）系统考察启动子...
地下水砷污染是全球重大公共卫生问题，影响超过1.4亿人，阿根廷约400万人暴露于含砷水源。私人井水检测常受高成本、专业人员缺乏和距离实验室远限制。本文报道一种便携式、开放获取的砷生物传感器的设计与实现，该传感器结合合成生物学与工业设计，利用基因工程大肠杆菌和比色读出检测低至5 µg/L的砷浓度。在61个实际水样验证中，以10 µg/...
水产养殖是全球重要食品生产领域，面临水质管理、食品安全和水产动物应激健康挑战。皮质醇是鱼类关键应激生物标志物，双壳贝类中大肠杆菌（E. coli）污染是食品安全关键指标，需要灵敏实时检测方法。基于液晶（LC）的免疫传感器因高灵敏度、快速响应和无标记光学检测能力而成为检测生物分析物的有前景方案。本研究探索开发和应用 LC 免疫传感器，...
柔性生物传感器可实现快速低成本诊断，但聚合物基设计在生物介质中常受机械与电化学不稳定性限制。本文提出一种金属柔性微裂纹换能器，利用超弹性镍钛（NiTi）合金的本征可变形性实现无标记阻抗检测。机械弯曲 NiTi 丝可自发形成马氏体相微裂纹，其金属-间隙-金属结构构成活性换能位点；功能化界面层与捕获的分析物调制局部介电环境，从而决定阻抗...