Engineered Orthogonal Quorum Sensing Systems for Synthetic Gene Regulation in
由膜通透性化合物高丝氨酸内酯(HSLs)控制的基因调控元件已成为构建合成基因网络、协调工程细菌群体行为的常用工具。合成 HSL 信号系统源自微生物群体感应通路中的天然 DNA 和蛋白元件。串扰,即一种 HSL 可激活多个调控蛋白,可能导致由并行信号通路组成的网络出现故障。本文报道了对群体感应元件的系统研究,以鉴定在液体和固体培养中几...
由膜通透性化合物高丝氨酸内酯(HSLs)控制的基因调控元件已成为构建合成基因网络、协调工程细菌群体行为的常用工具。合成 HSL 信号系统源自微生物群体感应通路中的天然 DNA 和蛋白元件。串扰,即一种 HSL 可激活多个调控蛋白,可能导致由并行信号通路组成的网络出现故障。本文报道了对群体感应元件的系统研究,以鉴定在液体和固体培养中几...
群体感应是使局部微生物群落表型协调的遗传调控系统。本研究采用靶向方法解析澳大利亚Shark Bay微生物席中的群体感应系统,既对整体微生物席提取物进行分析,又建立分离菌株库。作者从不同席型中分离得到165株细菌,并使用AHL生物传感器E. coli MT102进行筛选。基于序列同一性,30株独特分离株属于变形菌门、放线菌门和厚壁菌门...
鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)的细胞间信号传导依赖 N-酰基高丝氨酸内酯(AHL)的产生与释放,其中主要信号分子为 N-(3-羟基十二碳酰基)-L-高丝氨酸内酯(3-hydroxy-C12-HSL)。该信号分子的分泌水平可通过基于平板或薄层色谱(TLC)的简便方法评估,这些方法利用含有 traG-la...
快速工业化与化石燃料的过度利用产生大量废物,严重危害健康和环境。为应对能源与环境问题,微生物燃料电池(MFC)作为一类生物电化学系统受到广泛关注。MFC 利用电活性微生物(外电生成菌)催化有机物氧化,将化学能转化为电能,同时可用于废水处理、生物传感和污染物修复。过去二十年间,MFC 在材料、电化学和微生物学方面取得进展,展现出生态友...
导管相关感染常因生物膜形成而难以控制。本研究旨在通过表面改性,在温和条件下将溶菌酶和酰基酶固定到聚氯乙烯(PVC)导管上,同时保留其抗菌和抗群体感应性能。采用γ射线预辐照法将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝到PVC导管表面,并考察单体浓度、预辐照剂量、反应时间和温度对接枝率的影响;利用FTIR-ATR、DSC、TGA和溶胀数据表征...
植物相关细菌通过群体感应(QS)信号形成根际生物膜并发挥功能。具有 QS 活性的生物膜形成根际细菌因竞争力强而日益受到重视,但目前尚无简便方法从植物根上直接区分和分离这些细菌。现有流程需先分离纯化所有植物相关细菌,再用生物传感器菌株筛选 QS 活性,费时且背景干扰大。本研究建立了一种直接从植物根中分离产生 N-酰基高丝氨酸内酯(AH...
紫色杆菌是环境革兰阴性菌,可致人类感染,治疗困难,耐药机制知之甚少。本研究鉴定 MarR 家族转录因子 EmrR 和 GyrA 蛋白突变是萘啶酸/喹诺酮耐药关键决定因素,并确定 EmrR 为 MFS 型外排泵 EmrCAB 的抑制因子。emrR 缺失使萘啶酸耐药增加,但不增加其他喹诺酮或不同类别抗生素耐药,且紫罗兰素产量下降。分离到...
细菌耐药由多种生化因素引起,生物膜形成是主要原因之一。该过程通常由群体感应(QS)通过内源信号分子触发,天然产物等外源物质也可能参与。本研究旨在判断某些药物是否诱导肺炎克雷伯菌ATCC 13884形成生物膜,从而增强细菌耐药性。研究在亚血浆浓度下测定22种药物对K. pneumoniae ATCC 13884生长的影响,采用HPLC...
本研究筛选10种常用食品添加剂硫化物风味化合物的抗群体感应活性。以紫单胞菌026(CV026)为生物传感器菌株,发现二烯丙基二硫醚(DADS)和甲基2-甲基-3-呋喃二硫醚(MMFDS)对紫罗兰素(violacein)产生的抑制最强。DADS和MMFDS也抑制Hafnia alvei H4生长,MIC分别为48和41.6 mM。此外...
铜绿假单胞菌是伤口感染的重要病原体,其毒力因子产生和生物膜形成受多种群体感应(QS)系统调控,因此 QS 被视为治疗该菌感染的潜在靶点。本研究评估植物源 QS 抑制剂香豆素对铜绿假单胞菌生物膜和毒力的影响。香豆素在 P. aeruginosa QSIS2 生物传感器菌株中抑制 QS,降低蛋白酶和绿脓菌素产生,并在不同菌株中抑制 96...
为应对耐药病原菌,本研究评估了不同乙酰化度(DA,12%–69%)和分子量(Mw,29–288 kDa)壳聚糖对大肠杆菌群体感应(QS)生物传感器报告菌株的抗菌作用,并筛选一种无毒壳聚糖用于 QS 抑制和细菌聚集研究。结果表明,仅低 DA(约12%)壳聚糖可抑制细菌生长,且与 Mw 无关。作者选择中等聚合度 MDP DA30(实验 ...
2-氨基苯乙酮(2-AA)是机会致病菌铜绿假单胞菌大量产生的挥发性分子。此前研究证明 2-AA 可激活费氏弧菌群体感应 LuxR 受体。本研究通过易错 PCR 对 luxR 进行随机突变,筛选获得 LuxR-M22 受体,其结合口袋三个氨基酸发生点突变(Asp72Gly、Val102Ile、Met135Thr),提高了 LuxR 对...
水产品腐败主要由细菌生长引起,特定腐败菌(SSO)起重要作用。群体感应(QS)是微生物细胞间通讯系统,与种群密度协调,革兰氏阴性菌以 N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)为信号。本研究从有氧冷藏比目鱼中分离 SSO 荧光假单胞菌 PF-04,利用生物传感器 Chromobacterium violaceum CV026 检测 PF-04...
在革兰氏阴性菌中,群体感应(QS)通常依赖 N-酰基高丝氨酸内酯(AHL)作为信号分子。作者此前已报道产生 AHL 的肠杆菌 Enterobacter asburiae 菌株 L1 的基因组。本研究通过基因组分析发现该菌含有负责 AHL 型群体感应的 luxI/R 基因对,命名为 easIR。作者克隆了 639 bp 的 luxI ...
群体感应(QS)是细菌依据细胞密度进行细胞间通讯并协调群体行为的机制。在革兰氏阴性菌中,该系统常以 N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)作为信号分子,调控抗生素产生、生物膜形成等表型。本研究报道了从马来西亚热带国家公园河水分离的溶血色杆菌(Chromobacterium haemolyticum)KM2 菌株产生 AHLs 的能力。利用...
群体感应(QS)是细菌依赖种群密度的协调调控机制,通过合成和分泌自诱导物(AIs)实现,其中N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)是革兰氏阴性菌最常见信号分子,并参与生物膜形成。群体淬灭(QQ)可通过水解酶等策略干扰QS。本研究旨在从膜生物反应器(MBR)污水处理厂中鉴定具有QS和QQ活性的菌株。作者从西班牙两座处理城市固体废物渗滤液的M...
在构建和表征用于霍乱弧菌检测的全细胞生物传感器过程中,作者采用两种核心技术:利用Gibson等温组装反应组装PCR扩增的质粒片段(DNA parts),并利用微孔板荧光读数对工程化大肠杆菌菌株进行表征。总体流程为:先在计算机中设计DNA片段,再通过等温组装构建质粒,随后转化至大肠杆菌,最后使用微孔板读数仪评估菌株表现。由于传感器设计...
本研究构建了一种新型铜绿假单胞菌 PAO1 全细胞生物传感器,用于非侵入性、同时监测其体内 las、rhl、pqs 和 iqs 四个群体感应(QS)网络的基因表达。该传感器以 PAO1 为宿主,携带 pSEVA-QSGEF 质粒,将 lasI、rhlI、pqsA 和 ambB 的启动子分别连接 Turbo YFP、mTag BFP2...
病原菌常利用群体感应(QS)调控毒力因子表达,干扰 QS 是潜在抗毒力策略。本研究从虹鳟(Oncorhynchus mykiss)组织分离能降解 N-酰基高丝氨酸内酯(AHL)的细菌。以 Chromobacterium violaceum CV026 为 AHL 生物传感器,通过紫色色素 violacein 产生筛选 132 株菌,...
金黄色葡萄球菌感染可致肺炎、尿路感染,严重时引发脓毒症,已被列为严重公共卫生威胁;现有快速、低成本检测方法昂贵且耗时。本文报道将益生菌罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)重编程为检测金黄色葡萄球菌来源自诱导肽-I(AIP-I)的全细胞生物传感器。AIP-I 是葡萄球菌致病过程中产生的群体感应分子。作者将金黄色葡...