乳酸是合成聚乳酸（PLA）的重要单体，也是替代石化塑料的关键原料。为获得高滴度、高速率和高产率的乳酸生产菌株，需要高效乳酸合成途径及影响乳酸生产与耐受性的遗传靶点。本研究首先将基于 LldR 的 D-乳酸生物传感器应用于 Zymomonas mobilis，通过筛选强 GFP 荧光突变株，获得 D-乳酸产量可能增加的菌株。随后，将该...
微生物面临多种可造成损伤的应激因素，并演化出复杂的应激响应机制。现有生物报告系统通常只能监测单一响应，而能够在活体微生物中检测多模态应激响应的传感器仍缺乏。本研究将可正交检测的红色、绿色和蓝色荧光蛋白组合于同一质粒中，构建名为 RGB-S 的报告系统，使大肠杆菌能够同时、独立、实时地分析三条转录应激通路：PosmY 报告 RpoS ...
谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）是重要的重组蛋白分泌平台。作者利用此前建立的基于增强型黄色荧光蛋白（eYFP）的全细胞报告菌株，通过监测 Sec 依赖蛋白分泌引发的分泌应激，定量评估异源角质酶（cutinase）的分泌。实验中分别采用表现较弱的 PelSP 和较强的 NprESP 信号肽驱动 cu...
氨基酸是制药和食品工业的重要代谢物。乳链球菌（Lactococcus lactis）作为发酵食品常用菌种，其蛋白水解活性可产生肽和氨基酸，进而形成风味或风味前体，但分离具有增强氨基酸产生与分泌能力的菌株仍具挑战。本研究构建了一种基于生长的全细胞生物传感器菌株 GFPsensor，用于检测异亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、缬氨酸（...
为优化微生物宿主以大规模生产高价值代谢物，常需对宿主基因组进行多轮突变与改造。本文报道了一种基于流式细胞分选（FACS）富集 L-DOPA 酶联生物传感器的三轮筛选策略，用于提高酿酒酵母中 L-DOPA 产量。该方法仅构建一次带条形码的体外转座子介导基因破坏文库，并通过同源重组将同一文库整合到每轮更新后的背景菌株中，从而避免每轮重新...
近年来，基于转录因子的生物传感器为工程菌生产菌株的构建提供了新机遇，但合成调控回路的设计依赖于选择合适的转录因子—启动子对，将效应物分子浓度转换为可测量输出。本文提出一种高效筛选启动子库的策略，用于生物传感器设计。作者将包含约2000个不同大肠杆菌启动子—GFPmut2融合的大肠杆菌Alon库菌株混合，通过荧光激活细胞分选（FACS...
大肠杆菌转录调控蛋白 AraC 可响应 L-阿拉伯糖调控 ara 基因表达。为开发遗传编码分子报告器，作者此前通过同时随机化配体结合口袋五个位点，并经多轮正负荧光激活细胞分选（FACS），筛选出响应三乙酸酸内酯（TAL）的 AraC 变体 AraC-TAL1。本文表明，改变筛选方案可从同一 AraC 文库中鉴定出 9 个新的 TAL...
全细胞系统性指数富集配体进化（whole-cell SELEX）用于筛选特异性结合目标细胞的适配体。为鉴定金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）特异性DNA适配体，本研究将快速全细胞SELEX应用于单链DNA文库，并通过结合流式细胞分选（FACS）与反向SELEX，设计、筛选并发展了两类适...
本文建立了一种用于筛选 NADPH 依赖酶（如立体特异性醇脱氢酶）的超高通量单细胞检测系统。该系统基于大肠杆菌含 [2Fe−2S] 簇的转录调控因子 SoxR：SoxR 的铁硫簇处于氧化态时可激活 soxS 表达，处于还原态时不激活；而 SoxR 的还原由 NADPH 依赖还原酶维持。当细胞中 NADPH 消耗增加时，SoxR 还原...
代谢工程用于高价值小分子过量生产，依赖定向进化提高产量。多数目标小分子无色且难以直接筛选。本文综述高通量比色、荧光和生长偶联筛选技术的发展，实现无色小分子检测。首先概述标准定向进化流程中文库构建、转化和筛选的通量限制，并基于小分子检测通量和灵敏度建立筛选与选择阶梯。随后深入分析已证明的小分子检测筛选与选择方法，重点介绍体内生物传感器...