Current biosensing strategies based on in vitro T7 RNA polymerase reaction.
本文综述了基于体外T7 RNA聚合酶（T7 RNAP）反应的生物传感策略。T7 RNAP可特异性识别T7启动子，并在等温条件下从DNA模板连续转录RNA，从而为核酸与非核酸分析物检测提供信号放大。作者系统总结了将T7 RNAP与荧光适配体、电化学探针、比色体系及CRISPR/Cas系统相结合的方法：目标物与DNA模板或探针相互作用后...
A modular cell-free protein biosensor platform using split T7 RNA polymerase.
传统实验室蛋白检测方法依赖昂贵设备和复杂流程，不适合即时检测（POC）；现有POC方法开发周期长且难以快速重构。本文提出一种模块化无细胞蛋白生物传感平台TLISA（T7 RNA聚合酶连接免疫传感检测）。该平台将分裂T7 RNA聚合酶片段与蛋白亲和域融合，目标抗原同时结合两个亲和域后驱动聚合酶片段重组，从而激活报告基因表达。作者以eG...
Engineering a cell-free biosensor signal amplification circuit with polymerase strand recycling.
无细胞系统能够模拟传感与基因表达，且不受活细胞复杂性限制，是强大的合成生物学技术；引入遗传电路后还可执行更高级的信息处理功能。本文通过工程化一种高特异性等温信号放大电路——聚合酶链循环（polymerase strand recycling, PSR），扩展了无细胞生物传感能力。PSR利用T7 RNA聚合酶对DNA链置换电路中暴露的...
Bis-enzyme cascade CRISPR-Cas12a platform for miRNA detection.
微小RNA（miRNA）在多种疾病病理发展中发挥重要作用，被视为诊断和预后潜在生物标志物。本文提出一种结合T7 RNA聚合酶与CRISPR-Cas12a的双酶级联平台（BPTC）用于miRNA检测。该平台将phi29 DNA聚合酶介导的RNA到DNA转换/扩增能力与CRISPR-Cas12a反式切割活性相结合。目标miRNA与识别s...
Production of itaconic acid from alkali pretreated lignin by dynamic two stage bioconversion.
扩大木质素可转化产品谱系对建立可行的生物基经济至关重要。本研究对 Pseudomonas putida KT2440 进行工程改造，使其能够从模型芳香化合物及木质素来源芳香物高产量生产三羧酸循环衍生的衣康酸。作者开发了一种氮饥饿检测生物传感器，用于动态两阶段生物生产，使衣康酸在非生长关联的生产阶段生成。通过引入 cis 和 tran...
New Insight into Plasmid-Driven T7 RNA Polymerase in
T7 RNA聚合酶（T7RNAP）与T7启动子是合成生物学中强大的遗传元件，质粒驱动T7（PDT7）回路具有广泛应用前景，但其毒性与不稳定性仍限制使用。本研究构建了16种组成型PDT7遗传回路，系统考察T7RNAP与T7启动子正交性对毒性和稳定性的影响。通过构建过程、细胞生长曲线和蛋白分析，阐明T7系统毒性主要源于T7系统对RNA合...
A Genetically Encoded Biosensor for Monitoring Isoprene Production in Engineered Escherichia coli.
异戊二烯是合成橡胶前体和萜类途径特征产物。本研究利用 Ralstonia pickettii 的 TbuT 转录调控因子构建异戊二烯生物传感器，使其在工程大肠杆菌中响应细胞内异戊二烯并驱动荧光报告基因表达。由于 TbuT 将异戊二烯识别为次优效应分子，作者采用 T7 RNA 聚合酶介导的转录级联放大报告基因表达，并系统调节 tbuT...
In vitro RNA SELEX for the generation of chemically-optimized therapeutic RNA drugs.
适配体是单链DNA或RNA寡核苷酸，能以极高亲和力和特异性结合靶标分子，常被称为“核酸抗体”。适配体通过系统进化指数富集（SELEX）这一体外定向化学进化过程获得，自1990年提出以来已应用于生物传感器、体外诊断、生物标志物发现和药物开发。本文概述用于体内应用的RNA适配体快速鉴定的SELEX关键步骤，重点提供基于原始体外SELEX...
Direct ultrasensitive electrochemical biosensing of pathogenic DNA using homogeneous target-initiated transcription amplification.
针对感染性疾病快速诊断中即时检测病原基因的需求，本文开发了一种简单实用的电化学生物传感策略，通过在同一分析系统中整合均相靶标启动转录扩增（HTITA）与界面传感过程，直接超灵敏、特异性检测病原核酸。靶标DNA与设计的发夹探针在均相溶液中特异性结合，触发环状引物延伸反应，形成含T7 RNA聚合酶启动子的DNA双链，作为体外转录扩增模板...
Engineering whole-cell biosensors with no antibiotic markers for monitoring aromatic compounds in the environment.
合成生物学的核心之一是工程化基因调控网络。通过理性重构调控系统组分，可将环境刺激转化为可量化的荧光或发光输出，从而构建全细胞生物传感器。针对BTEX（苯、甲苯、乙苯和二甲苯）的检测，已有传感器多基于Pseudomonas putida mt-2 TOL途径的主要转录调控因子XylR及其Pu启动子；在间二甲苯、甲苯或3-甲基苄醇等效应...