Inhibition of Quorum Sensing-Controlled Virulence Factors and Biofilm in
世界卫生组织将抗生素对耐药病原菌疗效下降列为全球公共卫生威胁。铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）是多药耐药、可形成生物膜的病原菌，其生物膜增强抗药性，因此抗毒力策略成为替代治疗方向。本研究评估胡椒属（Piper）植物提取物及化合物对铜绿假单胞菌生物膜和毒力因子的抑制作用，并以紫单胞菌（Chromobacte...
Measuring Communication in Microbial Biofilms in Response to Antibiotics, Phytochemicals and Stressors.
本研究开发了一种用于在96孔微孔板中测量微生物生物膜通讯的高通量检测系统。该系统将用于群体感应分子（QSMs）的生物发光微生物全细胞生物传感器（MWCBs）嵌入生物膜，以评估其对细菌通讯相关化学线索的响应。为检测应激响应，作者构建了依赖σ54（RpoN）的MWCB。平台生成的生物膜暴露于QSMs（如N-乙酰高丝氨酸内酯AHLs、3,...
DPO production by gut commensals suggests a broader role in bacterial communication and host-microbiome interactions.
群体感应分子3,5-二甲基吡嗪-2-醇（DPO）已知可调控霍乱弧菌生物膜形成，但其在肠道共生菌中的分布尚不清楚。作者使用已验证的全细胞生物传感器 pSD8693 对 hCom2 模型微生物组中 37 株代表性肠道菌进行厌氧培养与无细胞上清检测，发现 DPO 产生广泛存在：18 株为高产生菌（>1 µM），13 株为中等产生菌（500...
A
到2050年，全球人口增长将显著增加粮食需求，给农业带来压力。传统化肥和农药虽提高产量，但可持续性差。工程化土壤微生物是替代方案，但根际存活率低且异源基因表达代谢负担高。为此，作者在荧光假单胞菌SBW25中构建了一种微生物全细胞生物传感器，仅在接近植物根且细菌密度较高时激活基因表达。该传感器改造pSal/nahR系统以响应根分泌物水...
A framework for complex signal processing via synthetic biological operational amplifiers.
工程遗传电路处理复杂生物信号仍面临非正交信号响应导致的串扰与精确控制难题。本研究提出一种将正交运算放大器（OA）整合到标准化生物过程中的框架，用于高效分解和放大复杂信号。作者通过工程化 σ/anti-σ 正交对、调节核糖体结合位点（RBS）强度，并采用开环与闭环构型，设计了可扩展的 OA 电路，以提高遗传电路的精度、适应性和信噪比。...
Engineering coupled consortia-based biosensors for diagnostic.
合成多细胞系统具有执行复杂任务的潜力，可通过细胞间通讯实现多信号检测与计算，但精确控制不同成员细胞浓度并协调其活性极具挑战。本文开发了一种基于细菌群落的生物传感器，用于同时检测血红素（Heme）和乳酸（Lactate）。群落成员通过全局共享的群体感应信号相互耦合，该信号同时调控多种生物传感菌株的活性。多细胞系统整合了可计算各传感器活...
Natural Phenolics Disrupt Microbial Communication by Inhibiting Quorum Sensing.
群体感应是细菌细胞间通讯机制，在毒力和生物膜形成中起关键作用。本研究采用发光生物传感器菌株哈维氏弧菌MM30（Vibrio harveyi MM30）评价18种天然化合物的抗群体感应活性，包括大麻素、芳基苯并呋喃、黄酮、咖啡因和绿原酸。MM30为AI-2合成缺陷突变株，但可响应外源AI-2。测试化合物加入含AI-2培养基后测量发光，...
Mechanistic insights into the orthogonal functionality of an AHL-mediated quorum-sensing circuit in
假结核耶尔森菌（Yersinia pseudotuberculosis, Y. pstb）中的 YpsR 是群体感应（quorum sensing, QS）系统的关键调控蛋白，对分子信号识别至关重要，但其分子机制尚不清楚。本研究系统考察了 YpsR 与酰基高丝氨酸内酯（acyl-homoserine lactones, AHLs）的...
Microbead-Encapsulated Luminescent Bioreporter Screening of
铜绿假单胞菌是一种重要的机会性革兰阴性菌，其群体感应（QS）分子可作为指示该菌存在的有效生物标志物。本研究开发了一种便于使用的全细胞生物传感器，将工程化 P. aeruginosa 报告菌分别包埋于藻酸盐-聚-L-赖氨酸（alginate-PLL）微珠中，用于特异性检测细菌自诱导剂。PLL 增强微珠采用两步法制备：先以 Ca2+ 离...
Long-duration environmental biosensing by recording analyte detection in DNA using recombinase memory.
微生物生物传感器可将环境信息转化为实时视觉输出，但在土壤和污水等复杂环境中受光学不可及性限制。能在较长时间窗口内记录瞬时分析物暴露并供后期检索的传感器有望解决该问题。本文测试了重组酶记忆生物传感器在分析物暴露后 8 天（约 70 代）内检测糖阿拉伯糖和微生物通讯分子 3-氧代-C12-L-高丝氨酸内酯（C12-AHL）的性能。传感器...
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...
Pseudomonas chlororaphis L5 and Enterobacter asburiae L95 biocontrol Dickeya soft rot diseases by quenching virulence factor modulating quorum sensing signal.
毒力因子调控（VFM）是 Dickeya 细菌共有且特异的群体感应（QS）信号，调控植物细胞壁降解酶（PCWDEs）产生和毒力。VFM 信号极性高且含量痕量，增加了信号分离和结构鉴定难度，限制了通过群体淬灭（QQ）策略防控 Dickeya 细菌软腐病的发展。为高通量筛选 VFM 淬灭菌，作者首先构建了可响应 VFM 信号的 vfmE...
Comparison of the Efficiency of Selected Disinfectants against Planktonic and Biofilm Populations of
本研究旨在比较两种食品消毒剂对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和大肠杆菌（Escherichia coli）浮游菌及生物膜中相同微生物的效力。使用过氧乙酸基消毒剂（P）和苯扎氯铵基消毒剂（D），采用定量悬液试验测试其对选定微生物群体的效力，并以标准菌落计数法在胰酪大豆琼脂（TSA）上测定细菌悬液中的效力。...
10.1016/j.heliyon.2023.e14152
细菌毒力基因表达受群体感应（QS）调控，抑制QS是抗毒力策略。N-乙酰半胱氨酸（NAC）具抗菌活性，但能否干扰细菌QS通讯尚不清楚。本研究通过分子对接和体外实验评价NAC作为铜绿假单胞菌PAO1 QS抑制剂（QSI）的潜力，并考察其与妥布霉素联合作用。分子对接显示NAC与LasR、RhlR的结合方式类似AHL，提示其可能结合QS受体...
Engineering a "detect and destroy" skin probiotic to combat methicillin-resistant Staphylococcus aureus.
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）等病原体可引起反复皮肤感染，其流行与毒力是重要临床问题。长期暴露于抗生素不仅促进耐药，还会耗竭皮肤微生物组及其有益功能。作者假设，一种能在目标菌存在时选择性释放抗菌剂的工程化皮肤益生菌，可实现病原定植的局部生物修复。为此，他们构建了具有生物传感功能的表皮葡萄球菌（S. epidermidis），使...
E. coli biosensor based on modular GFP and luxI/luxR cyclic amplification circuit for sensitive detection of lysine.
本研究构建了一种基于模块化绿色荧光蛋白（GFP）和 luxI/luxR 循环放大电路的大肠杆菌（E. coli）生物传感器，用于敏感检测生物可利用 L-赖氨酸。该传感器以 lysA 基因敲除的大肠杆菌 ΔlysA 为营养缺陷型识别单元，外源赖氨酸恢复其生长并驱动基因线路表达。luxI 合成自诱导物 AHL，AHL 与 LuxR 结合...
Protocol: a simple method for biosensor visualization of bacterial quorum sensing and quorum quenching interaction on Medicago roots.
明确根际细菌相互作用对理解植物健康至关重要。植物根际细菌，包括植物促生菌（PGPR），常通过群体感应（QS）进行种内通讯；许多革兰氏阴性菌利用胞外 N-酰基高丝氨酸内酯（AHL）作为信号分子，而其他根际菌可通过群体淬灭（QQ）干扰或破坏 QS。现有 AHL 生物传感器检测方案通常未考虑植物根的作用。本方法将萌发于 Lullien 琼...
Whole-cell bacterial biosensor with the capability to detect red palm weevil, Rhynchophorus ferrugineus, in date palm trees, Phoenix dactylifera: a proof of concept study.
红棕象甲（Rhynchophorus ferrugineus）是棕榈的严重害虫，早期感染常无可见症状。基于挥发性有机物（VOCs）的早期传感方法具有吸引力。本研究采用全细胞细菌生物传感器鉴定椰枣树（Phoenix dactylifera）中的红棕象甲。该生物发光细菌面板由三种基因工程大肠杆菌组成，分别对细胞毒性（TV1061）、基因...
Introduction of quorum sensing elements into bacterial bioreporter circuits enhances explosives' detection capabilities.
埋地雷的远距离检测可借助工程化微生物生物报告器实现：这类菌株在接触爆炸物特征化合物的痕量蒸气后，发出可远程探测的光学信号。此前报道的 2,4-二硝基甲苯（DNT）传感菌株通常将 DNT 诱导型启动子直接融合荧光蛋白基因或细菌生物发光基因盒。本研究采用不同策略，在大肠杆菌中利用 DNT 诱导启动子激活 Aliivibrio fisch...
A Simple Biosensor-Based Assay for Quantitative Autoinducer-2 Analysis.
细菌通过产生和响应种间信号分子调控群体密度依赖的基因表达。除种内通讯外，自诱导物-2（AI-2）还可在革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌之间介导种间通讯，因而备受关注。AI-2 的分析与定量对于理解细菌行为及致病性随群体密度变化至关重要。然而，现有 AI-2 定量生物测定方法较为复杂，检测范围较窄，且易受培养基等样品中痕量组分干扰。为简化并...