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植保所综述基于细菌别构转录因子的体外小分子检测技术开发与应用

文章来源:农药分子靶标与绿色农药创制创新团队      作者:李珊珊   点击数: 次      发布时间:2023-03-29

近日,中国农业科学院植物保护研究所农药分子靶标与绿色农药创制创新团队在国际知名学术期刊《Trends in Biotechnology》发表了题为 “  In vitro  allosteric transcription factor-based biosensing” 的综述论文,系统阐述了利用细菌别构转录因子开发新型体外生物传感器用于小分子检测的新技术。

别构转录因子(aTF)是一类调控蛋白,包含小分子结合结构域和DNA结合结构域,能够通过结合小分子触发别构效应进而精准地调控下游靶基因的转录。基于aTF的体内生物传感器,已被用于设计重构微生物动态代谢途径、构建全细胞小分子检测生物传感器;本团队与合作者的前期工作首次提出微生物aTF可以在体外作为一类全新的识别元件,大幅拓展体外传感的检测范围;他们还系统发现基于aTF的一些独有优势,并建立显著提升小分子检测的稳定性、精确度与灵敏度的一系列工程策略,实现了检测方法便捷、信号输出形式灵活多样(Chem Commun 2016, 2018; Sci Adv 2018;Nat Commun 2021)。该文章系统综述了基于aTF的体外小分子检测技术研究进展,为基于aTF的小分子检测方法开发提供了系统的方法学指导;另外,还总结了aTF作为识别元件的优势,展示了基于aTF检测方法的发展潜力。

微生物是地球上最早出现的生命形式,它们在长达40亿年、应对不同环境的演化与适应过程中,形成了能够感知各种小分子信号的丰富的aTF元件。系统发现、解析这些aTF识别元件,有利于开发不同的小分子检测技术,拓展该技术在微生物工程菌研发、食品安全监测、临床标志物检测和环境污染物检测等若干领域的广泛应用。

基于细菌别构转录因子(aTF)的体外小分子检测技术研发与应用

该综述由中国农业科学院植物保护研究所中国科学院微生物研究所、华东理工大学共同完成。中国农业科学院植物保护研究所李珊珊研究员为第一作者。文章受到国家自然科学基金、中国农业科学院创新工程等项目资助。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S016777992300063X