近日，廣東省科學院微生物研究所研究員許玫英團隊發(fā)現(xiàn)了一種典型新污染物十溴二苯醚的微生物特異性識別信號蛋白。在此基礎(chǔ)上，以合成生物學理念和技術(shù)手段，他們提出了一種以高疏水性細菌細胞為底盤的新污染物全細胞微生物傳感器構(gòu)建策略。相關(guān)研究發(fā)表于《化學工程雜志》。
快速、精準、原位的監(jiān)測和評估技術(shù)是有效防控新污染物的有力保障。然而，傳統(tǒng)分析方法大多需要專業(yè)設(shè)備和培訓(xùn)，操作復(fù)雜耗時，無法原位監(jiān)測污染物的環(huán)境濃度及其毒性效應(yīng)。尤其是對于具有痕量性和隱蔽性的新污染物，急需開發(fā)新的監(jiān)測與評價技術(shù)方法。
由于缺乏對十溴二苯醚生物降解途徑與調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的認知，相關(guān)生物監(jiān)測傳感器的研究與開發(fā)受到極大限制。通過分析比較不同細胞表面疏水性菌株對十溴二苯醚暴露響應(yīng)的基因表達激活以及有機物—蛋白質(zhì)相互作用特點，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種特異性識別十溴二苯醚的新型跨膜信號蛋白，進而在高疏水性底盤細胞的細胞膜上植入并展示了融合螢火蟲熒光素酶的胞外傳感信號蛋白，構(gòu)建了一種新型的全細胞微生物傳感器。
這種高疏水全細胞生物傳感器對十溴二苯醚具有高度的特異性、靈敏度和線性響應(yīng)，無需提取純化步驟即可實現(xiàn)對目標污染物的定量監(jiān)測。由于十溴二苯醚信號受體蛋白被展示在細胞膜外，高疏水全細胞微生物傳感器可自動捕獲十溴二苯醚并實時測量其誘導(dǎo)的發(fā)光信號。此外，這種監(jiān)測方法還可用于測定十溴二苯醚對細胞代謝和生長的影響，從而實現(xiàn)對目標污染物生物毒性的快速評價。(記者 朱漢斌 通訊員 李誠斌)
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