Genetically Encoded, Noise-Tolerant, Auxin Biosensors in Yeast.
生长素是调控植物、细菌、真菌和动物生长、代谢与行为的重要信号分子,其中吲哚-3-乙酸(IAA)是最主要的天然生长素,也影响微生物定殖植物或动物的能力。理解真菌中生长素的合成与信号传导,有助于调控从农业土壤到人体肠道的跨界关系和微生物组。然而,真菌中尚缺乏具有高时空分辨率的生长素测量工具。本研究报道了一套用于模式酵母酿酒酵母(Sacc...
生长素是调控植物、细菌、真菌和动物生长、代谢与行为的重要信号分子,其中吲哚-3-乙酸(IAA)是最主要的天然生长素,也影响微生物定殖植物或动物的能力。理解真菌中生长素的合成与信号传导,有助于调控从农业土壤到人体肠道的跨界关系和微生物组。然而,真菌中尚缺乏具有高时空分辨率的生长素测量工具。本研究报道了一套用于模式酵母酿酒酵母(Sacc...
微生物在自然生态位中暴露于多种信号分子,特异性识别这些信号会改变其代谢与生理状态。生长素如吲哚-3-乙酸(IAA)是调控植物生长发育的关键植物激素,但生长素合成并不局限于植物,而广泛存在于所有生命界。生长素生产的广泛系统发育分布及其调控细胞过程的多样性,使其成为生命体内重要的界内与界间信号分子,可调控微生物生理、代谢和毒力等。尽管生...
在茂密植被中,植物通过叶尖感知远红光来检测邻近植株,并远程引发叶柄下侧与上侧不对称生长,使叶片上抬进入更明亮区域。生长素是该响应所必需,但叶尖产生的非差异性生长素如何远程调控运动仍不清楚。本文表明,远红光远程信号促进生长素在下侧叶柄积累;这种积累通过强化叶柄内皮层生长素运输蛋白PIN3的固有方向性实现,并用PIN3-GFP株系可视化...
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...
初生细胞壁(PCW)是包围植物细胞的刚性而柔韧结构,在植物生长、细胞分化、细胞间通讯、水分运输和防御中发挥关键作用。电学阻抗谱(EIS)虽广泛用于哺乳动物细胞特性研究,但在植物科学中应用较少。本文设计并制备了一种基于 EIS 并与微流控平台耦合的生物传感器,用于在单细胞水平研究 PCW 的形成过程。具有完全再生 PCW 的拟南芥叶肉...
生长素对植物发育至关重要。由于缺乏合适报告系统,水稻中生长素分布与信号传导尚未系统研究。本研究基于拟南芥与水稻生长素信号组分的保守性,构建了两类互补的生长素荧光生物传感器:由玉米泛素-1启动子组成型驱动的 DII-VENUS,以及由合成生长素响应启动子 DR5rev 驱动 VENUS 表达的 DR5-VENUS。利用转基因系观察到,...
生长素是调控植物生长与发育的重要植物激素,但在土壤和植物样品中浓度很低,传统高效液相色谱法操作繁琐且需要专门训练。本研究设计并构建了两类全细胞细菌生长素生物测定系统,均以大肠杆菌中 4-羟基苯乙酸降解途径的转录因子 HpaA 作为输入识别模块,但采用不同输出模块。第一类将 gfp 基因置于 HpaA 响应启动子 PBC 下游,构建荧...
植物激素生长素是调控植物生长发育的关键形态发生信号,其细胞内水平受合成、极性运输和代谢过程共同调控,浓度梯度决定器官定位及环境响应。以往利用基于 SCF 型 E3 泛素连接酶复合体的生长素生物传感器和合成响应报告株系分析生长素梯度,但生长素合成与代谢对梯度的贡献仍不清楚,亚细胞定位信息也有限。本文设计了荧光标记的生长素类似物 NBD...
目前,植物细胞中生长素介导过程的时间分辨定量分析仍受限制。作者采用哺乳动物与植物合成生物学协同策略,开发了一种新型比率型化学发光生物传感器,用于研究生长素的代谢、运输和信号转导。该传感器由萤火虫荧光素酶融合生长素依赖降解序列(来自 Aux/IAA 的 13 氨基酸最小降解子)和海肾荧光素酶组成,并通过 2A 肽实现化学计量共表达。生...