Focus on biosensors: Looking through the lens of quantitative biology.
近年来，植物生物学家为在活体内定量分子与分子事件，开始以遗传编码荧光生物传感器（GEFBs）补充传统报告系统。这类传感器可直接感知分析物，使测量达到单细胞水平并随时间动态追踪。此类数据对数学建模者具有重要价值，因为更准确的测量可指导模型构建与参数化。合成生物学进展加快了传感器开发速度，同时表达光谱兼容的多种传感器现已允许对信号网络中...
Live tumor imaging shows macrophage induction and TMEM-mediated enrichment of cancer stem cells during metastatic dissemination.
癌症干细胞（CSCs）在转移中发挥重要作用，但其动态行为与诱导机制尚不清楚。本研究采用高分辨率活体成像并结合癌症干细胞生物传感器（SORE6>GFP），在活体小鼠乳腺肿瘤中直接观察 CSCs。结果显示，CSCs 呈现慢迁移、侵袭足丰富的表型，这是转移性肿瘤细胞的典型特征；CSCs 在巨噬细胞附近富集，尤其富集于含巨噬细胞的肿瘤转移微...
A Dual Promoter System to Monitor IFN-γ Signaling in vivo at Single-cell Resolution.
免疫细胞分泌的IFN-γ对肿瘤细胞具有多种作用，包括诱导免疫检查点与抗原呈递、抑制增殖和诱导凋亡。作者将双启动子系统与IFN-γ信号响应启动子结合，构建了名为干扰素传感探针（ISP）的报告系统，通过荧光和生物发光定量IFN-γ响应。转座子整合位点效应由PGK启动子驱动的荧光蛋白表达加以校正。在五种潜在IFN-γ响应元件中，IFN-γ...
Pyroglutamate Aminopeptidase I Promotes Hepatocellular Carcinoma via IL-6/STAT3 Activation as Revealed by a Specific Biosensor.
肝细胞癌（HCC）是全球重大健康挑战，与慢性炎症密切相关，靶向炎症因子是 HCC 诊断和治疗的重要策略。焦谷氨酸氨基肽酶 I（PGP-I）是一种常见外肽酶，近期被鉴定为新型炎症细胞因子，但其是否参与 HCC 发生发展并作为生物标志物尚不清楚。为此，本研究利用新开发的荧光 PGP-I 生物传感器 DCID-pGlu，对活细胞和体内内源...
Multiscale Photoacoustic Tomography of a Genetically Encoded Near-Infrared FRET Biosensor.
光声断层成像（PAT）结合遗传编码近红外探针可在深部组织中以高分辨率可视化特定细胞群，但缺乏合适探针使细胞动态过程成像尚未充分探索。本文报道了一种基于近红外荧光蛋白对 miRFP670–iRFP720 的 Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器，用于深部组织中动态功能成像。该传感器由 caspase-3 切割位点连接供体...
Optimizing metastatic-cascade-dependent Rac1 targeting in breast cancer: Guidance using optical window intravital FRET imaging.
在活体原生组织中评估药物反应，有助于在提高疗效的同时减少脱靶效应。本研究利用Rac1-Förster共振能量转移（FRET）生物传感器小鼠进行纵向活体成像，并结合体内光转换追踪肿瘤内细胞运动，以指导乳腺癌活体治疗排程、抑制转移进展。通过乳腺光学窗口成像，作者发现肿瘤中心与侵袭边界之间Rac1活性存在差异，且靠近活体肿瘤血管的细胞Ra...
A biosensor for the direct visualization of auxin.
吲哚-3-乙酸（IAA，又称生长素）是植物最重要的调控小分子之一，其动态重分配在细胞形态、分裂、器官发生以及对光和重力响应中起关键作用。目前尚无法在细胞分辨率下直接测定生长素的时空分布，通常只能借助依赖内源生长素响应机制的不可逆过程间接推断，因而无法捕捉瞬时变化。本文报道了一种遗传编码生物传感器 AuxSen，用于在活体中定量可视化...
Biosensors: A Sneak Peek into Plant Cell's Immunity.
生物传感器是理解植物免疫不可或缺的工具，因为其时空维度对于应对复杂植物免疫信号至关重要。植物中遗传编码生物传感器的多样性正在扩展，覆盖新的分析物，并不断提高敏感性和稳健性，但在某些方面仍有限，例如用于跟踪生物胁迫反应、在同一底盘中使用多个生物传感器以及将其应用于作物。本综述聚焦于涵盖这些方面的可用生物传感器。我们表明，利用现有遗传编...