Yeast-Based Biotechnology for Civilian Security.
酵母是一类应用广泛的真核微生物，除传统发酵用途外，近年来在生物安全与民用防护领域也展现出重要价值。本文综述了常规与非常规酵母在检测、中和和预防生物及化学威胁中的作用，重点介绍重组酵母细胞用于重金属、有机污染物和内分泌干扰化合物生物传感器的构建与应用，以及酵母在生物修复和毒素去除中的功能。文章还特别讨论了基于酿酒酵母（Saccharo...
Yeast Biosensors for the Safety of Fermented Beverages.
酵母生物传感器是保障啤酒、葡萄酒和康普茶等发酵饮料安全与质量的一种有前景的生物技术创新。该类传感器利用遗传工程改造的酵母菌株，在发酵过程或成品中检测特定污染物、腐败微生物或有害化合物。通过整合合成生物学工具，研究者开发了可感知重金属（如铅、砷）、霉菌毒素、乙醇水平或不期望微生物代谢产物的酵母菌株。当目标化合物被识别后，酵母激活荧光、...
Author Correction: Engineering a GPCR-based yeast biosensor for a highly sensitive melatonin detection from fermented beverages.
本文为《Scientific Reports》原论文《Engineering a GPCR-based yeast biosensor for a highly sensitive melatonin detection from fermented beverages》的作者更正。更正内容仅涉及原文章 Funding 部分不完整，...
Engineering a GPCR-based yeast biosensor for a highly sensitive melatonin detection from fermented beverages.
褪黑素是具有多种生物功能的分子，在食品中作为促健康生物活性成分具有重要价值，酵母产生褪黑素的能力已在近十年得到充分证明。然而，由于酵母代谢产生的褪黑素浓度通常很低，其定量分析面临成本高昂的技术挑战。本研究针对这些分析难题，优化了一种基于G蛋白偶联受体（GPCR）的酵母生物传感器，用于褪黑素的检测与定量。通过策略性遗传修饰，显著提高了...
Dynamics design of a non-natural transcription factor responding to androst-4-ene-3,17-dione.
甾体微生物细胞工厂生产雄烯二酮（androst-4-ene-3,17-dione，AD）需要转录因子（TFs）参与代谢调控。然而，微生物细胞工厂缺乏可有效响应其代谢途径中 AD 的转录因子，且寻找和获得特异性响应 AD 的天然转录因子是一项复杂而繁重的任务。本研究基于结构引导的分子动力学（MD）模拟，设计了一种响应 AD 的人工转录...
Droplet-based microfluidic platform for detecting agonistic peptides that are self-secreted by yeast expressing a G-protein-coupled receptor.
单细胞液滴微流控可为反应或培养提供独立、分室的微环境，是高通量分析与筛选的重要平台；与微生物生物传感器结合后，可用于突变株筛选。本研究证明，一种经遗传工程改造的酿酒酵母菌株可通过异源表达人 G 蛋白偶联受体（GPCR）荧光感知激动配体，并同时分泌候选肽，因而与单细胞液滴微流控技术高度兼容，可用于高通量筛选新的激动活性肽。作者利用聚焦...
Novel yeast-based biosensor for environmental monitoring of tebuconazole.
随着农业对农药依赖增加，农药残留的环境监测至关重要。现有液相色谱、气相色谱和质谱方法灵敏度高，但流程复杂、成本高，不适合常规快速筛查。本文开发了一种用于环境水体中特布康唑（tebuconazole, TEB）监测的酵母生物传感器。作者以酿酒酵母（S. cerevisiae）BY4741为底盘，将报告基因yNLuc置于TEB暴露后可被...
10.1021/acssynbio.3c00124
本研究将用于实时监测酵母胞内环境的三步“构建—转化—评估”工具箱扩展并升级为双模块 ScEnSor（S. cerevisiae Engineering + Biosensor）试剂盒。生物传感器模块包含 8 种用于胞内环境的荧光报告系统，其中未折叠蛋白反应（UPR）、丙酮酸代谢和乙醇消耗 3 种为新加入，用以补充原有 5 种传感器。...
A New Role for Yeast Cells in Health and Nutrition: Antioxidant Power Assessment.
随着抗氧化剂在健康、营养和保健领域应用快速增长，亟需快速、简便地定量评估其抗氧化能力，理想情况下应在活细胞内完成。本研究将基于 Light-Up Cell System (LUCS) 的 AOP1 活细胞检测法移植到酿酒酵母 Saccharomyces cerevisiae，建立 AOPY（Anti Oxidant Power in...
BioSentinel: Validating Sensitivity of Yeast Biosensors to Deep Space Relevant Radiation.
随着人类深空探索临近，理解深空辐射暴露的生物风险比以往更重要。BioSentinel 任务将是50年来首个在低地球轨道以外研究辐射效应的生物载荷。本研究是 BioSentinel 生物立方星系列文章的最后一篇，该任务将使用出芽酵母细胞研究生物体对长期低剂量深空辐射的响应。本文定义了利用模拟深空辐射和代谢指示染料还原实验检测类空间辐射...
The Use of Yeast in Biosensing.
酵母是最简单的单细胞真核生物，安全、易培养，并保留几乎所有高等真核生物（包括人类）的基本细胞过程，因此被广泛用作疾病模型和生物传感平台。本文综述酵母在生物传感中的应用，重点总结其作为全细胞生物传感器对多种刺激的响应机制。酵母具有遗传保守、基因组易于改造、分析方法可及等特点，并能在线粒体缺陷条件下存活，因而适合构建灵活的全细胞传感系统...
Screening microbially produced Δ
微生物合成大麻素有望为重要治疗分子提供稳定、低成本且可持续的来源，但放大生产以竞争传统植物来源仍具挑战。当前构建菌株的能力远超筛选高产菌株的能力，形成代谢工程瓶颈。本文报道一种基于酵母的生物传感器，用于检测微生物产生的Δ9-四氢大麻酚（THC），以提高筛选通量并降低成本。作者将五种人源大麻素G蛋白偶联受体（GPCR）转入酿酒酵母，发...
Engineering Saccharomyces cerevisiae-based biosensors for copper detection.
重金属如 Cu(II) 对环境有害，亟需发展低成本检测方法。本研究开发了一种低噪声、信号输出改善的酿酒酵母生物传感器，用于潜在现场铜离子检测。通过引入二级遗传层控制酿酒酵母中的半乳糖诱导（GAL）系统，构建了铜感知线路：将 Gal4 激活蛋白置于铜诱导启动子 CUP1 控制下，将 Gal80 阻遏蛋白置于铜抑制启动子 CTR1 控制...
A GPCR-based yeast biosensor for biomedical, biotechnological, and point-of-use cannabinoid determination.
真核细胞利用G蛋白偶联受体（GPCR）感知从化学小分子到光等多种信号。本文利用GPCR的感知能力构建面向实际应用的酵母全细胞生物传感器。以具有神经调节和免疫调节活性的大麻素为概念验证对象，构建基于人CB2受体的酵母生物传感器，并通过模块化优化获得高灵敏度与宽动态范围。作者在三类难度递增的应用中验证其有效性：首先筛选化合物库，发现两个...
Assessment of micropollutants toxicity by using a modified Saccharomyces cerevisiae model.
环境水体等生态介质中常存在多种微污染物，其低浓度长期暴露风险难以用传统动物模型或单一化学分析评估。本文构建了一种基于酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的全细胞生物传感器，将 NanoLuc 荧光素酶报告基因置于 STB5 启动子控制下。STB5 编码参与多药耐药和氧化应激应答的转录因子，可调控磷酸戊糖途径及...
New Biotransformation Mode of Zearalenone Identified in
随着越来越多芽孢杆菌菌株被鉴定，其去除玉米赤霉烯酮（ZEN）的能力已被测定，但既往研究未能揭示其解毒机制和转化产物。本研究鉴定并研究了枯草芽孢杆菌 Y816，该菌株可在 7 h 发酵内转化 40 mg/L ZEN。首先，通过 HPLC-TOF-MS 和 NMR 将 ZEN 和 17-β-雌二醇（E2）的生物转化产物分别鉴定为 ZEN...
"Scentsor": A Whole-Cell Yeast Biosensor with an Olfactory Reporter for Low-Cost and Equipment-Free Detection of Pharmaceuticals.
便携式且廉价的分析工具对于在低中收入国家（LMICs）等技术支持有限的环境中监测药品质量至关重要。全细胞酵母生物传感器有望满足这一需求，但多数酵母生物传感器的读出方式需要昂贵设备或试剂。为克服该挑战，作者设计了一种可诱导产生独特气味的酵母生物传感器（scentsor），无需用户额外添加显色试剂，仅凭人的鼻子即可读取。本文描述了一种对...
Engineering a Model Cell for Rational Tuning of GPCR Signaling.
G蛋白偶联受体（GPCR）信号是真核细胞响应环境刺激的主要方式，但天然信号转导架构和表达水平的多样性使刺激-响应关系难以预测。作者利用酿酒酵母基因组工程，构建了一个绝缘、模块化的最小化 GPCR 信号转导系统，以研究如何借助合成生物学工具理性调节细胞对刺激的响应。通过计算建模与实验重构，作者解析了关键信号组分的最小集合贡献，提出通过...
A multi-functional minimally-disruptive portable electrochemical system based on yeast/Co
构建了一种最小干扰便携式电化学系统，将手持注射器作为储液器，与修饰有简单高效酵母/Co3O4/Au材料的一次性丝网印刷电极（SPEs）结合，采用方波伏安法（SWV）测定铅。该系统不仅保留了传统电化学方法的操作和优势，还集成采样、过滤和分析，使铅在较高和较低浓度水平下的测定便捷有效。这是首次报道基于活性酵母与Co3O4/Au颗粒经戊二...
Modifying Expression Modes of Human Neurotensin Receptor Type 1 Alters Sensing Capabilities for Agonists in Yeast Signaling Biosensor.
神经紧张素受体1（NTSR1）是G蛋白偶联受体（GPCR）家族成员，可被神经紧张素肽激活并引发多种生理效应。酿酒酵母是检测人GPCR激动激活的成熟宿主体系。前期研究表明，酵母可功能表达人NTSR1，并利用ZsGreen荧光报告基因检测神经紧张素诱导的信号；但相比表达其他人GPCR（如生长抑素受体）的酵母，NTSR1表达酵母的荧光强度...