使用甲基化物进行跨物种细胞间信号传输,并在模型土壤联盟中作为记者

科学领域:

• 合成生物学 合成生物学
• 环境微生物学 环境微生物学
• 土壤科学 土壤科学

背景情况:

• 土壤微生物群落对于生态系统的功能至关重要.
• 在复杂的环境中研究微生物联盟是具有挑战性的.
• 合成生物学为设计微生物行为提供了工具.

研究的目的:

• 开发合成生物学工具,以监测土壤微生物群落中的基因表达,而不会破坏基质.
• 设计一个模型土壤联盟 (MSC) 成员,以报告基因表达.
• 评估工程气体信号的实用性,以研究微生物对环境变化的反应.

主要方法:

• 在一个有五个成员的MSC中进行了*Variovorax beijingensis*的工程,以表达甲基化物转移酶.
• 将甲基化物生产与一个对水电位变化有反应的构成性促进体结合起来.
• 使用气体染色学和记者细菌 (*Methylorubrum*) 检测到合成气体信号.

主要成果:

• 工程 *V. beijingensis* 产生的甲基化物水平明显高于其他MSC成员.
• 甲基化物生产成功报告了由于水的潜在变化导致的促进体激活.
• 合成气体信号可以通过视觉报告系统直接或间接地检测到.

结论:

• 工程化甲基化物生产提供了一种非破坏性的方法来监测土壤微生物联盟中的基因表达.
• 这种合成生物学方法可以研究微生物对动态水化条件的反应.
• 开发的工具将促进对气候变化对土壤碳循环的影响的研究.