广东省科学院微生物研究所提出新污染物全细胞微生物传感器构建策略

来源： 《中国科学报》

近日，广东省科学院微生物研究所研究员许玫英团队发现了一种典型新污染物十溴二苯醚的微生物特异性识别信号蛋白。在此基础上，以合成生物学理念和技术手段，他们提出了一种以高疏水性细菌细胞为底盘的新污染物全细胞微生物传感器构建策略。相关研究发表于《化学工程杂志》。

快速、精准、原位的监测和评估技术是有效防控新污染物的有力保障。然而，传统分析方法大多需要专业设备和培训，操作复杂耗时，无法原位监测污染物的环境浓度及其毒性效应。尤其是对于具有痕量性和隐蔽性的新污染物，急需开发新的监测与评价技术方法。

由于缺乏对十溴二苯醚生物降解途径与调节网络的认知，相关生物监测传感器的研究与开发受到极大限制。通过分析比较不同细胞表面疏水性菌株对十溴二苯醚暴露响应的基因表达激活以及有机物—蛋白质相互作用特点，研究人员发现了一种特异性识别十溴二苯醚的新型跨膜信号蛋白，进而在高疏水性底盘细胞的细胞膜上植入并展示了融合萤火虫荧光素酶的胞外传感信号蛋白，构建了一种新型的全细胞微生物传感器。

这种高疏水全细胞生物传感器对十溴二苯醚具有高度的特异性、灵敏度和线性响应，无需提取纯化步骤即可实现对目标污染物的定量监测。由于十溴二苯醚信号受体蛋白被展示在细胞膜外，高疏水全细胞微生物传感器可自动捕获十溴二苯醚并实时测量其诱导的发光信号。此外，这种监测方法还可用于测定十溴二苯醚对细胞代谢和生长的影响，从而实现对目标污染物生物毒性的快速评价。（记者朱汉斌通讯员李诚斌）

标签： 全细胞 十溴二苯醚 污染物 构建策略 微生物

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