Biosensor de células enteras impulsado por piomelanina para la detección ultrasensible y selectiva de Hg...

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente
• Microbiología
• Biotecnología

Sus antecedentes:

• La detección de trazas de mercurio inorgánico (Hg) en las aguas ambientales es crucial para la salud pública.
• Los métodos existentes para la detección de Hg2 pueden ser costosos, lentos o requerir equipos especializados.
• Hay necesidad de sensores de Hg que sean rápidos, baratos y desplegables en el campo.

Objetivo del estudio:

• Diseñar un biosensor de células enteras para la detección rápida, de bajo costo y a simple vista de Hg (ii) en aguas ambientales.
• Para utilizar la vía de biosíntesis de la piomelanina como un sistema de reportero cromogénico.
• Evaluar el rendimiento del biosensor diseñado en términos de sensibilidad, selectividad y estabilidad.

Principales métodos:

• Escherichia coli modificado mediante el acoplamiento de un elemento MerR-Pmer a la vía de la piomelanina.
• Codon-optimizado y seleccionado tres homólogos de la 4-hidroxifenil piruvato dioxigenasa (HppD).
• Se ha medido la producción de piomelanina mediante absorción a 400 nm en supernatantes de cultivo.

Principales resultados:

• La cepa del sensor TOP10/pHg-PAO1 mostró un amplio rango cuantitativo (de 4,9 a 1250 nM) y un límite de detección bajo (1,2 nM).
• La producción de piomelanina permite una medición directa sin equipo con estabilidad cromogénica durante al menos 14 horas.
• El biosensor demostró una selectividad absoluta para Hg{\displaystyle Hg{\displaystyle Hg{\displaystyle Hg{\displaystyle Hg{\displaystyle Hg{\text{\text{\text{\text{\text{\text}{\text}{\text}{\text}{\text}{\text}{\text}{\text}{\text}{\text}{\text}}{\text}{\text}{\text}{\text}{\text}{\text}}{\text}}{\text}{\text}{\text}{\text}{\text}}{\text}}{\text}{\text}{\text}{\text}}{\text}}{\text}{\text}}{\text}}{\text}}{\text}.

Conclusiones:

• La E. coli diseñada sirve como un biosensor de células enteras robusto y fácil de usar para Hg.
• La piomelanina es un reportero cromogénico viable para la próxima generación de sensores de células enteras.
• El biosensor desarrollado permite la detección in situ de la contaminación de las aguas ambientales por mercurio.