Synthetic Homoserine Lactone Sensors for Gram-Positive
细菌细胞间通信的通用生化信号有助于在多样细菌群落中编程动态响应。经典群体感应范式认为，革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌通常分别通过高丝氨酸内酯（HSL）或寡肽分子信号引发群体响应。本文利用别构 LuxR 型调节因子（RpaR、LuxR、RhlR 和 CinR）与合成启动子，为革兰氏阳性枯草芽孢杆菌 168 构建了合成 HSL 传感器。启动...
Analysis of protein secretion in Bacillus subtilis by combining a secretion stress biosensor strain with an in vivo split GFP assay.
枯草芽孢杆菌是工业生物技术中重要的重组蛋白分泌宿主，但高效分泌仍需优化，且并非所有目标蛋白均可用活性法筛选。为此，作者开发了组合在线监测系统，包括活性非依赖的体内分裂GFP（split GFP）检测法和基于mCherry的分泌应激生物传感器。split GFP法将目标蛋白与sfGFP第11个β-折叠（GFP11）融合，使其与缺失该β...
Design of a Whole-Cell Biosensor Based on Bacillus subtilis Spores and the Green Fluorescent Protein To Monitor Arsenic.
本研究在枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）中构建了一种基于绿色荧光蛋白（GFP）的全细胞生物传感器（WCB-GFP），用于监测砷（As）。作者将 gfpmut3a 基因置于砷操纵子启动子/操纵区（Pars）控制下，构建到质粒 pAD123 中，并转化至 B. subtilis 168，获得菌株 BsWCB-GFP。该...
Chimeric MerR-Family Regulators and Logic Elements for the Design of Metal Sensitive Genetic Circuits in
全细胞生物传感器是监测重金属等环境污染物的有前景工具，其由传感模块和输出模块组成，在目标分析物存在时产生可检测信号。MerR家族金属响应调节因子具有高灵敏度、紧密转录控制和广泛的金属特异性，适合构建金属传感电路；但革兰氏阴性来源的启动子等部件常在革兰氏阳性宿主中失效。本文结合合成遗传电路构建与结构指导的嵌合MerR调节因子设计，在枯...
Development of a whole-cell biosensor for detection of antibiotics targeting bacterial cell envelope in Bacillus subtilis.
为应对多重耐药菌感染，开发新型抗生素检测与筛选方法十分紧迫。全细胞生物传感器可将特定输入转化为可量化输出，在环境污染物和胞内代谢物监测中已有广泛应用。本研究利用枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）中σM介导的调控系统，构建了用于检测靶向细菌细胞包膜抗生素的全细胞生物传感器。以多粘菌素B（polymyxin B, PMB...
Constructing of
本文报道了基于枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的新型生物发光生物传感器，用于检测DNA损伤剂和氧化应激诱导剂。作者构建质粒pNK-DinC、pNK-AlkA和pNK-MrgA，将发光杆菌（Photorhabdus luminescens）luxABCDE报告基因分别置于枯草芽孢杆菌应激诱导启动子PdinC（SOS）...
Inducible Population Quality Control of Engineered
微生物利用可再生原料进行生物合成是实现可持续化学制造的重要途径，但发酵过程中细胞间生物合成能力差异会限制生产稳健性和效率。本文针对工程枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）中产细胞与非产细胞亚群动态失衡问题，开发了一种可诱导群体质量控制系统（iPopQC）。该系统基于可诱导启动子和代谢物响应生物传感器构建的遗传回路，通过...
A Current Sensing Biosensor for BOD Rapid Measurement.
为提升生化需氧量（BOD）快速检测方法的实用性，作者开发了一种基于电流/电导率信号与溶解氧（DO）相关关系的 BOD 快速生物传感器方法。该方法以枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）作为生物识别元件，采用聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠和黄原胶包埋法实现微生物的定量固定，从而提高生物元件中微生物含量并延长使用寿命。传感器以...
Dynamic exchange of two types of stator units in
细菌可通过旋转鞭毛向更适宜环境迁移，鞭毛由螺旋丝、钩和基部马达组成，马达利用跨膜离子动力势驱动。枯草芽孢杆菌BR151MA株的鞭毛马达围绕转子同时具有H+型MotAB和Na+型MotPS两类定子复合物。MotAB利用质子动力势，MotPS利用钠离子动力势，二者通过离子通道将离子流与力产生相耦合。两类定子并非永久固定，而是随环境变化在...
Amphotericin B Specifically Induces the Two-Component System LnrJK: Development of a Novel Whole-Cell Biosensor for the Detection of Amphotericin-Like Polyenes.
耐药真菌病原体的增加迫切需要开发发现新型抗真菌化合物的工具。多烯抗生素通过结合细胞膜固醇、形成跨膜孔并导致细胞死亡，是治疗人和动物真菌感染的重要药物。许多多烯由链霉菌产生并释放到土壤环境中，可靶向真菌菌丝；虽然它们通常不抗菌，但可能被同一栖息地的细菌感知并作为信号分子。本研究探讨两性霉素B如何被土壤菌枯草芽孢杆菌感知。全局转录谱分析...
Development of a novel heterologous β-lactam-specific whole-cell biosensor in
全细胞生物传感器是快速、灵敏检测抗生素等化学化合物的重要工具。β-内酰胺类抗生素仍是最重要治疗用抗菌药物之一，通过干扰细菌细胞壁合成晚期阶段导致细胞裂解。为简化从溶液、固体培养基或产生菌中检测这些抗生素，本研究在枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）中构建了一种新型异源全细胞生物传感器，基于金黄色葡萄球菌（Staphyl...
Development and optimization of N-acetylneuraminic acid biosensors in Bacillus subtilis.
基于转录因子（TF）的代谢物响应型生物传感器是筛选工程酶和动态调控生物合成途径的重要工具，但 TF 结合位点插入常影响启动子活性，且最优 TF 表达水平难以预测。本研究以枯草芽孢杆菌中 N-乙酰神经氨酸（NeuAc）生物传感器为案例，建立分步构建策略。首先筛选 12 个不同强度启动子构建第一启动子库；随后将大肠杆菌 NanR 结合序...
Design of a programmable biosensor-CRISPRi genetic circuits for dynamic and autonomous dual-control of metabolic flux in Bacillus subtilis.
动态调控是微调代谢通路、最大化目标产物合成的有效策略，但同时实现目标代谢模块的自主上调与下调仍具挑战。本研究将基于 CRISPRi 的 NOT 门与关键代谢物氨基葡萄糖-6-磷酸（GlcN6P）的新型生物传感器相结合，构建了自主双控（autonomous dual-control, ADC）系统。该系统通过感知枯草芽孢杆菌胞内 Gl...
Protein profiling of metal-resistant Bacillus cereus VITSH1.
本研究旨在探究铬抗性枯草芽孢杆菌 VITSH1 在重金属毒性胁迫下的蛋白质组学变化及抗氧化酶活性。通过比较有无金属条件下菌体蛋白表达与抗氧化酶活性，采用 SDS-PAGE 分析铬处理条件下差异表达蛋白，并结合质谱与生物信息学工具鉴定参与金属结合、蛋白合成、蛋白折叠、能量代谢和运动性的蛋白。原位凝胶酶活染色显示，金属胁迫下抗氧化酶活性...
Genome-Wide Characterization of the Fur Regulatory Network Reveals a Link between Catechol Degradation and Bacillibactin Metabolism in Bacillus subtilis.
铁摄取调节蛋白（Fur）是许多细菌中的全局铁生物传感器，通常作为铁依赖型转录抑制因子调控大多数靶基因；少数情况下全 Fur 可直接或间接激活转录，近期研究提示 apo-Fur 也可能作为正调控因子，且 Fur 调控网络可能涉及 DNA 合成、能量代谢和生物膜形成等过程。本研究利用染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）在铁充足和铁缺乏...
Studies on Lytic, Tailed
本研究评估了溶菌性、有尾枯草芽孢杆菌特异性噬菌体作为铁磁弹性（FME）生物传感器新型识别元件的可行性。噬菌体以不同浓度通过直接吸附或 11-巯基十一烷酸（11-MUA）与 EDC/NHS 组合固定到 FME 平台。结果表明，随着噬菌体浓度升高，两种固定方法的噬菌体密度均显著增加（p<0.05），扫描电镜证实平台表面噬菌体密度随浓度增...
A Mediated BOD Biosensor Based on Immobilized B. Subtilis on Three-Dimensional Porous Graphene-Polypyrrole Composite.
本文报道了一种基于固定在三维多孔还原氧化石墨烯-聚吡咯（rGO-PPy）复合材料上的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis, B. subtilis）的介导型生化需氧量（BOD）生物传感器。首先用水热法制备三维多孔rGO-吡咯（rGO-Py）水凝胶，再通过电聚合原位合成rGO-PPy复合材料；该材料具有三维互连孔道、保留含...
Development of electrochemical biosensor for detection of pathogenic microorganism in Asian dust events.
本研究开发了一种基于单壁碳纳米管（SWCNTs）的电化学生物传感器，用于检测亚洲沙尘事件中可致哮喘、肺炎等呼吸道疾病的病原微生物枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。该传感器以SWCNTs作为生物抗原–抗体反应的电学换能元件，1-芘丁酸琥珀酰亚胺酯（1-PBSE）作为化学连接子，抗枯草芽孢杆菌多克隆抗体作为识别受体，实...
Application of a Bacillus subtilis Whole-Cell Biosensor (PliaI-lux) for the Identification of Cell Wall Active Antibacterial Compounds.
基于报告菌株对特定刺激响应的全细胞生物传感器，是监测特定环境条件或化学物质存在的稳健且低成本手段，在药物发现中常用于从大量细菌或真菌菌株中筛选抗菌化合物。本文描述了一种基于生物发光的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）生物传感器在发现细胞壁活性物质中的应用。该系统以特征明确的 PliaI 启动子为核心，该启动子可被多种...
The applied side of antimicrobial peptide-inducible promoters from Firmicutes bacteria: expression systems and whole-cell biosensors.
细胞包膜是细菌的关键结构，由质膜、细胞壁以及革兰阴性菌的外膜组成，也是抗生素尤其是抗菌肽的主要作用靶标。维持其完整性对细菌在竞争环境中生存至关重要。细菌常通过双组分系统（2CS）感知外部抗生素威胁或自身产生的抗生素，并诱导特定抗性基因表达。此类转录调控发生在特定靶启动子水平，这些启动子通常受到严格调控，仅在特定抗生素存在时被诱导，且...