Genetic Biosensor Design for Natural Product Biosynthesis in Microorganisms.
天然产物在微生物细胞工厂中的低产率和低滴度是生物合成中的常见瓶颈。设计遗传生物传感器以监测和调控目标天然产物的合成，是解决该问题的重要策略。本综述系统评价了微生物天然产物生物合成中遗传生物传感器设计的最新进展，重点讨论了遗传部件选择策略与构建原则，包括转录因子（TF）和核糖开关作为传感装置、报告基因或通路基因作为转导装置，以及启动子...
Biotechnological Production of Flavonoids: An Update on Plant Metabolic Engineering, Microbial Host Selection, and Genetically Encoded Biosensors.
黄酮类化合物是一类源自苯丙烷类代谢的植物次生代谢物，广泛存在于水果、蔬菜和药用植物中，具有抗肥胖、抗癌、抗炎和抗糖尿病等生物活性。其低生物利用度限制了应用，而植物提取和化学合成在安全性、经济性和规模化方面存在瓶颈。本文综述了黄酮类化合物生物制造的最新进展，重点总结植物代谢工程、微生物宿主选择以及遗传编码生物传感器。植物代谢工程可通过...
Tracking the homeostasis of second messenger cyclic-di-GMP in bacteria.
环二鸟苷酸（c-di-GMP）是细菌中重要的第二信使，调控细菌从运动态向定着态转变，并参与细胞分裂、胞外多糖合成和生物膜形成等过程。由于 c-di-GMP 水平决定细菌表型，其合成与水解受到多重机制严格调控；干扰其稳态会影响细菌生长与存活。现有 c-di-GMP 浓度测定方法大多缺乏单细胞分辨率，无法反映胞内 c-di-GMP 的异...
A novel RNA aptamer-modified riboswitch as chemical sensor.
本研究开发了一种新型无标记、无固定化的RNA适配体修饰核糖开关生物传感器，利用RNA适配体修饰的二级结构支架控制核糖体结合序列（RBS）的可及性。将双链RNA适配体修饰的顺式抑制序列（crRNA）引入指示基因gfp的上游，由于发夹结构中RNA适配体序列不互补，形成RNA泡。无目标分子时，RBS被crRNA隐藏，核糖体无法识别，gfp...
In vivo evolutionary engineering of riboswitch with high-threshold for N-acetylneuraminic acid production.
核糖开关具有灵敏度、阈值和动态范围等可调性质，对其理性改造和筛选仍具挑战。本研究建立了一种基于生长偶联筛选的体内核糖开关进化方法，通过正选择与负选择交替富集具有目标阈值的突变体。该方法利用四环素抗性蛋白 tetA 作为双功能选择标记：在高 NeuAc 条件下，正常核糖开关抑制 tetA 表达，使细胞在 Ni2+ 中存活；在低 Neu...
Point-of-Use Detection of Environmental Fluoride
生物传感器工程的发展使可编程分子系统能够检测多种病原体、核酸和化学物质。本文设计并现场测试了一种用于检测氟化物的生物传感器，氟化物是全球关注的地下水污染物。该传感器由无细胞表达系统组成，其中含有编码氟化物响应核糖开关的DNA模板，该核糖开关可调控产生荧光或比色输出的报告基因。单个反应可冻干用于长期储存，并在实验室和现场条件下检测高于...