近日，廣東省科學(xué)院微生物研究所研究員許玫英團(tuán)隊(duì)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(xué)理念和技術(shù)手段，他們提出了一種以高疏水性細(xì)菌細(xì)胞為底盤的新污染物全細(xì)胞微生物傳感器構(gòu)建策略。相關(guān)研究發(fā)表于《化學(xué)工程雜志》。
快速、精準(zhǔn)、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(shí)，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(jià)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(rèn)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(xì)胞表面疏水性菌株對十溴二苯醚暴露響應(yīng)的基因表達(dá)激活以及有機(jī)物—蛋白質(zhì)相互作用特點(diǎn)，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(jìn)而在高疏水性底盤細(xì)胞的細(xì)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(xì)胞微生物傳感器。
這種高疏水全細(xì)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(shí)現(xiàn)對目標(biāo)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(xì)胞膜外，高疏水全細(xì)胞微生物傳感器可自動捕獲十溴二苯醚并實(shí)時(shí)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(xì)胞代謝和生長的影響，從而實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)污染物生物毒性的快速評價(jià)。(記者 朱漢斌 通訊員 李誠斌)
關(guān)鍵詞： 廣東 科學(xué)院微生物研究所 新污染物 全細(xì)胞微生物傳感器
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