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锐谈 「 Nat. Chem. Biol：合成生物学重构细菌糊口形态

锐谈 「 Nat. Chem. Biol：合成生物学重构细菌糊口形态

  • 分类： 新闻动态
  • 作者：泪落如鱼
  • 来源：https://www.nature.com/articles/s41589-022-01194-1
  • 发布时间：2023-01-11 13:42
  • 访问量：

锐谈 「 Nat. Chem. Biol：合成生物学重构细菌糊口形态

【概要描述】

  • 分类： 新闻动态
  • 作者：泪落如鱼
  • 来源：https://www.nature.com/articles/s41589-022-01194-1
  • 发布时间：2023-01-11 13:42
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合成生物学通过改造细菌已经实现了在各个领域的广泛应用。

但是一个显著的问题在于，准确控制条件下的游离态细菌，是所有合成生物学元件和系统的设计、布局和表达验证的重要前提，类似于经典物理学笑话“真空状态下的球形母鸡”。
事实上，在状态下，细菌会遵从处境变化，在游离态和被膜聚集态「biofilm」之间切换获取最大的生存机缘。
基于此，来自美国UIUC的Ting Lu研究团队率先在工程菌中重构了可调节的微生物生活形态并证明了其正交性、模块性与可编程性。
这项查究成就“De novo engineering of a bacterial lifestyle program”发表2,02212月的子刊Nature Chemical Biology。

Dr. Lu及考究团队以乳酸菌Lactococcus lactis为底盘菌，选取了外表蛋白算作细菌被膜的组成砌块。
搜寻和过表达四十五种与外貌相干的蛋白此后，考究者获得了四种成膜性和聚集性展现优异的蛋白，作为后续试验用的细菌被膜组成砌块。
然后，查究者构建了差别表达编制，兑现了乳酸链球菌肽和锌离子诱导的成膜和抑制成膜过程，完成了细菌根据处境诱导从游离态到被膜聚集态的调换。

接下来，研究者在砌块卵白序列中参加了卵白酶分辩位点，通过运用卵白酶水解过程，兑现了细菌从被膜聚集态到游离态的调换。
然后，考究者进一步设计了工致的表达体例控制砌块卵白和卵白酶的切确表达，实现了分歧境遇下成膜和消失的双向过程，重构了细菌在境遇身分刺激下于游离态和被膜聚集态之间的变换。

最后，查究者在其重构的可依照固然前提主动变更糊口形态的细菌平台中，引入了其它功能卵白的表达，分歧实现了其在细菌形态中的特异表达，和不论细菌形态的独立表达。

此项查究重构了细胞被膜的成膜妥协构过程，并通过基因调节回路的准确控制重现了由境况诱导的细菌糊口形态之间的主动转换过程，并运用此系统兑现了细菌形态相关和正交的功能蛋白表达。
这项研究成果在生物制造、益生菌靶向治疗和细菌被膜乃至菌群研究中都有潜在应用。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41589-022-01194-1

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