稀土元素（REEs）是新兴技术的关键组分，但其开采与精炼过程劳动密集、成本高且环境破坏大，开发绿色高效的分离方法至关重要。本文设计并表征了一种基因编码荧光指示剂（GEFI）构建体，将超折叠绿色荧光蛋白（sfGFP）与双稀土结合标签（2×dLBT）融合。2×dLBT 插入 sfGFP 第7链靠近发色团处，镧系离子结合后诱导构象变化，改...
细菌双组分系统（TCS）因信号放大和宽输入响应而成为生物传感器研究热点。大肠杆菌 CusRS 系统由 cusS 和 cusR 组成，是铜感知模块，但现有 CusRS 传感器灵敏度不足。本研究通过调节 CusR 与 CusS 表达水平、引入拷贝数诱导型质粒进行信号放大，并敲除铜解毒基因 cueO 和 cusCFBA，提高了铜离子生物传...
融合脱氨酶的T7 RNA聚合酶（T7RNAP）为体内靶标特异性酶进化提供了同时完成DNA修饰与筛选的工具。本研究通过调节T7RNAP与T7启动子之间的结合效率，建立了名为dT7-Muta的新平台，用于基因诱变。概念验证中，利用dT7-Muta改变sfGFP的荧光分布，并通过流式细胞术筛选突变体。作为功能验证，作者对来自土曲霉（Asp...
L-岩藻糖是哺乳动物糖缀合物中丰富的单糖，存在于人乳低聚糖（HMOs）、黏蛋白和肠上皮糖蛋白中。婴儿肠道微生物群组装过程中，双歧杆菌对岩藻糖及岩藻糖基化HMOs的消耗至关重要，并参与短链脂肪酸生成和微生物交叉喂养。目前复杂介质中岩藻糖浓度测定方法不足。本文设计并开发了一种基于荧光大肠杆菌的游离岩藻糖分子定量方法。作者评估了含或不含转...
谷氨酸棒杆菌是重要的工业微生物细胞工厂，广泛用于生产多种高附加值化学品。腐胺（putrescine）可缩合成工业塑料尼龙-46，是重要的平台化合物。为加速腐胺高产菌株的设计—构建—测试循环，本研究在大肠杆菌来源转录因子 PuuR 基础上，于谷氨酸棒杆菌中构建了腐胺特异性生物传感器 pSenPuuR。该传感器由 PuuR、响应启动子和...
血清素是参与多种生理过程的关键神经递质，也是合成生物活性吲哚胺和生物碱的重要前体。人体中血清素感知与信号转导可由12种与Gα蛋白偶联的G蛋白偶联受体（GPCR）介导。此前，人源血清素GPCR与Gα蛋白在酵母中已被证明可作为血清素全细胞生物传感器，但不同受体变体间的系统表征及其用于高分辨率定量仍缺乏。本研究在两种pH下，对编码全部12...
溶菌酶是研究蛋白质结构与功能关系的经典模型蛋白，近期也被用于加速以细菌为主的二级污泥降解，但针对溶菌酶工程化的高通量筛选系统尚未见报道。本文建立了一种基于遗传编码生物传感器的T4溶菌酶（T4L）筛选系统。作者将T4L基因克隆至araBAD启动子（PBAD）控制的质粒中，并在大肠杆菌DH5α中实现可溶性表达，且未对细胞生长产生毒性。进...
细菌群落长期暴露于医疗、水产和农业中的铜等金属，而金属抗性基因常与抗生素抗性基因共选择，因此铜的形态及其细胞摄取可能影响抗性演化。本文基于大肠杆菌cue铜稳态系统开发了全细胞细菌生物传感器：组成型启动子驱动CueR表达，CueR在胞内Cu(I)存在时由pCopA启动子的阻遏因子转为激活因子，驱动sfGFP报告基因转录，从而以荧光强度...
微生物对苯二甲酸（TPA）降解途径在少数能降解该外源芳香化合物的细菌中保守，但成功在异源宿主中表达以实现 TPA 高效利用的报道很少。本研究通过异源表达 Comamonas sp. E6 的 tph 降解操纵子和转运基因，在 Acinetobacter baylyi ADP1 中工程化 TPA 转化。利用染色体插入、靶向基因扩增和适...