诱导型转录调控因子的表征与标准化使基因表达能够被精确、可调地控制，但已充分表征的调控系统数量有限，制约了工程生物系统的复杂性。本研究建立了一套表征流程，对响应丙烯酸盐、葡萄糖二酸、红霉素和柚皮素的四种遗传编码生物传感器进行系统评价，考察诱导剂浓度与蛋白表达的关系、诱导程度对表达动力学的影响，以及单细胞激活行为与群体测量之间的关系。结...
Anastasis（复苏）指濒死细胞在凋亡刺激去除后逆转凋亡并恢复存活的现象。在复苏前，细胞已越过凋亡关键检查点，包括线粒体碎裂、细胞色素c释放、caspase激活、染色质凝聚、DNA损伤、核碎裂、质膜起泡、细胞收缩、磷脂酰丝氨酸外翻和凋亡小体形成。若凋亡刺激在死亡前被移除，濒死细胞可逆转凋亡及其他死亡机制，因此anastasis可...
细菌生物传感器是检测环境中生物可利用重金属的简单、低成本且高效工具。本文报道了一种新型全细胞荧光生物传感装置的设计、构建与校准，可同时高灵敏地报告水样中毒性汞、铅、镉和/或金离子的存在。该装置以工程化大肠杆菌为底盘，染色体中引入 golT–GolSS77C 操纵子，并携带 pPB-GFP 报告质粒。GolSS77C 为 MerR 家...
本研究结合微生物学与地球化学方法，探讨银纳米颗粒（AgNp）抗菌机制，以评估纳米毒性。将 AgNp 悬浮于不同氯离子浓度的培养基中，结果显示溶解银离子水平较低，提示纳米颗粒表面银离子溶出并非唯一毒性机制。作者构建了响应银离子的大肠杆菌生物报告菌株，并测试缺乏特定保护系统的突变株对 AgNp 的敏感性。缺乏银离子外排系统和氧化应激抵抗...
生物传感器具有内置能量供应和固有识别机制，若合理利用可能超越传统传感器。然而，现有生物传感器存在配体检测范围窄、信号输出较低以及难以整合多路信号等限制。信号整合可提高传感器特异性，并允许同时检测多种配体组合，从而指示环境或发育过程；信号放大则可提高检测灵敏度和检测范围。核糖开关有望扩大可检测配体的多样性，而合成生物学的发展为基于正交...
瞬时递送基因回路是合成生物学许多潜在应用的前提，但递送后主导系统行为的非稳态过程给稳健部署带来重大挑战。本文表明，位点特异性重组酶可通过对多基因回路中基因可用性的可编程时序控制，纠正不良效应。作者以内源 microRNA（miRNA）比例型传感器为例，通过使抑制元件与其靶输出基因的表达去同步化，显著降低了传感器基态泄漏。新传感器动态...
多种微藻和蓝细菌可通过光合途径将水氧化与质子还原偶联，产生分子氢，从而利用阳光和水生成可再生能源。然而，光合产氢通常是暂时性的，如何提高并延长其持续时间对商业化应用具有重要意义。本文报道了一种培养皿版本的高通量检测方法，用于检测藻类的光合产氢能力。该检测体系由一层含氢感应红杆菌（Rhodobacter capsulatus）的琼脂覆...
本研究开发了一种量子点（QD）偶联的大肠杆菌（E. coli）全细胞生物传感器，即 E. coli–QD 生物偶联物，作为探测细胞损伤的新型分子工具。该生物偶联物保持存活，并在 585 nm 处呈现荧光发射。扫描电子显微镜（SEM）分析表明，QD 被固定在大肠杆菌细胞表面，共聚焦显微镜进一步可视化了细胞表面 QD 的荧光。E. co...
本文报道了一种具有全局胞间耦合的工程化基因网络，可在生长中的大肠杆菌群体中产生同步振荡。作者基于费氏弧菌和苏云金芽孢杆菌的群体感应元件，将 luxI、aiiA 和 yemGFP 三个基因置于相同的 luxI 启动子控制下：LuxI 合成可跨膜扩散的酰基高丝氨酸内酯（AHL），AHL 与组成型表达的 LuxR 结合后激活 luxI 启...