随着合成生物学发展，全细胞生物传感器可用于环境水中毒性重金属的选择性、灵敏检测，但多数依赖肉眼不可见的荧光或生物发光信号。本研究利用肺炎克雷伯菌 pbr 操纵子可被生物可利用 Pb(II) 选择性诱导的特性，将前紫罗兰色素（proviolacein, PV）生物合成基因簇 vioABDE 转录融合至 pbr Pb(II) 响应元件下...
基于微生物燃料电池（MFC）的生物传感器为原位、即时监测底物浓度提供了创新方法，其以生物阳极为传感元件。本研究考察了含 Pb2+ 条件下 MFC 生物传感器在不同水力停留时间（HRT，0.5、1 和 2 d）下的性能。结果表明，功率密度随 HRT 降低而增加，在 HRT 为 1 d 时获得最高功率密度 597 mW/m2。MFC 系...
由于人为活动导致重金属污染，铅在环境中的积累对水生生物、植物和人类健康构成威胁。全细胞生物传感器可独立增殖，能够检测生物可利用部分，从而评估目标重金属对生态系统的影响。本研究在大肠杆菌中异源构建紫色素 violacein 的生物合成途径，并置于 T7 lac 启动子控制下，诱导剂浓度与 violacein 产量呈剂量–响应关系。随后...
细菌生物传感器是指经遗传工程改造、在环境物理或化学刺激下产生可测量信号的细菌体系。本研究设计并评价了两种以荧光素酶报告基因（luc+）为输出元件的细菌生物传感器：pGL3-luc/pbr和pGL3-luc/cad。前者将来自铜矿杆菌Cupriavidus metallidurans CH34质粒pMOL30的pbr启动子与pbrR调...
定向进化已被证明是开发具有新颖或增强功能蛋白和菌株的有力工具。本研究设计了一种双选择系统，以氨苄青霉素抗性基因 amp 作为正选择标记，以果聚糖蔗糖酶基因 sacB 作为负选择标记，用于调节转录因子对特定配体的结合特异性。该系统被应用于本实验室此前构建的铅响应转录因子 PbrR 全细胞铅生物传感器。经过多轮 ON–OFF 选择，筛选...
全细胞生物传感器具有简单、快速、低成本检测重金属的潜力，但基因电路构建模式对其性能的影响长期缺乏系统研究。本研究首次构建并比较了铅和汞检测的反馈耦合、非耦合和半耦合三种基本基因电路模型，探讨解耦传感电路拓扑对报告信号的影响。结果表明，非耦合模型对铅（50 nM）和汞（1 nM）具有更高灵敏度，而反馈耦合电路对汞具有更宽检测范围（10...
本文从海洋沉积物来源细菌Bacillus oceanisediminis 2691的基因组中挖掘到多个cadC同源基因，这些基因编码重金属响应型转录因子。作者利用荧光报告基因系统表征了各CadC蛋白对重金属离子的响应，发现不同CadC调节蛋白对Cd2+、Pb2+、AsO2−和Zn2+具有不同特异性，可作为模块化重金属生物传感器元件。...