针对TetR的定向进化,用于构建敏感和宽谱的四环素抗生素全细胞生物传感器
Shunlan Li1, Dongdong Chen1, Ziqing Liu2
1School of Public Health, Wannan Medical College, Wuhu 241002, China; Information Materials and Intelligent Sensing Laboratory of Anhui Province, Institutes of Physical Science and Information Technology, Anhui University, Hefei 230601, China.
Journal of hazardous materials
|August 26, 2023
概括
研究人员开发了一种高度敏感的全细胞生物传感器,用于检测四环素抗生素 (TCs). 这种新的生物传感器epS2-22为环境监测提供了更好的检测极限和更快的速度.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 生物技术是生物技术.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 致病性细菌的抗生素耐药性是一个重大的全球健康问题,主要是由滥用抗生素驱动的.
- 有效的抗生素监测对于减轻污染和防止耐药性传播至关重要.
- 四环素抗生素 (TCs) 广泛使用,需要可靠的检测方法.
研究的目的:
- 设计一种灵敏,广泛的全细胞生物传感器,用于检测四环素抗生素 (TCs).
- 通过提高灵敏度,频谱和检测时间来改进现有的TC检测方法.
主要方法:
- 使用四环素操作子和sfGFP报告器构建野生类型TCs响应生物传感器.
- 通过易发生错误的PCR,生成四环素抑制剂 (TetR) 基因的大型突变库 (~10^7个变体).
- 用高通量流细胞计和两轮定向进化的方法分离对tigecycline敏感突变物种.
- 将进化的TetR突变体 (epS2-22) 组装和表征为TCs生物传感器.
主要成果:
- 进化后的epS2-22生物传感器对7个TC的检测极限显著降低 (4至62倍),与野生类型相比.
- epS2-22生物传感器显示出更广泛的光谱,包括对tigecycline的敏感性,与野生类型不同.
- 进化的生物传感器提供了更短的检测时间和更强的信号输出.
- 成功应用epS2-22生物传感器来检测环境水样中的低水平TCs.
结论:
- 定向进化是开发高性能全细胞生物传感器的有效策略.
- 设计的epS2-22生物传感器代表了TCs检测灵敏度和广度的重大进步.
- epS2-22生物传感器具有实用,现实世界的环境监测应用的巨大潜力.
