通过可切换程序控制的微生物荧光生物传感器实现动态D-阿洛糖监测

《Biotechnology and Bioengineering》：Dynamic D-Allose Monitoring Via a Toggle-Programmed Microbial Fluorescent Biosensor

微生物荧光传感器用于动态监测发酵液中的d-醛糖，通过alsR启动子调控GFP与T7 RNA聚合酶的表达，采用可快速响应的mGFP-DAS作为报告蛋白，显著提升检测灵敏度和效率，较传统色谱法更具优势。

　　

摘要

近年来，利用微生物发酵合成稀有糖类受到了广泛关注。d-阿洛糖（d-Allose）作为一种稀有的单糖，因其独特的健康益处和生理功能，在食品和制药行业中成为重要的生物产物。然而，目前检测发酵液样品中的d-阿洛糖主要依赖于复杂的色谱技术。本研究介绍了一种可编程的微生物荧光生物传感器，用于动态监测d-阿洛糖的存在。该生物传感器以位于alsRBACEK操纵子中的d-阿洛糖感应型P_alsR启动子为核心组件。随后，利用天然的P_T7启动子和P_alsR启动子分别表达绿色荧光蛋白（GFP）和T7 RNA聚合酶（T7 RNAP）。此外，还使用了组成型P_pdc启动子在细胞质中过表达抑制蛋白AlsR，从而确保对P_alsR的有效调控。更重要的是，研究人员用快速折叠和降解的mGFP-DAS替代了GFP作为报告分子，使得在连续微生物培养过程中能够快速响应d-阿洛糖的变化。实验结果表明，这种新型生物传感器对d-阿洛糖的检测具有高灵敏度，测量偏差控制在15%以内。与传统基于色谱技术的检测方法相比，该方法在操作简便性和成本效益方面具有显著优势。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。