科研团队开发出高灵敏度甘氨酸生物传感器
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科研团队开发出高灵敏度甘氨酸生物传感器
甘氨酸作为关键的代谢物和细胞信号分子，广泛参与多种生物体内的代谢过程，特别是在核苷酸合成中发挥着不可替代的作用。同时，它也是多种高附加值化学品的重要前体。然而，目前在甘氨酸的合成和检测方面仍面临诸多挑战，例如缺乏灵敏度高、响应速度快的检测方法，以及合成关键酶活性有限，这些因素严重制约了甘氨酸生物制造技术的发展。
针对上述问题，中国科学院天津工业生物技术研究所的研究人员近期取得重要突破。他们利用大肠杆菌中天然存在的转录调控系统，构建了一种能实时响应甘氨酸浓度变化的生物传感器。该系统通过调控激活因子与抑制因子的平衡，有效减少了背景荧光干扰，实现了高达16.45倍的荧光信号增强。这一技术显著提升了甘氨酸检测的灵敏度和动态范围。
为进一步验证该传感器的实用性，研究团队将其与荧光激活细胞分选（FACS）技术相结合，成功应用于磷酸丝氨酸氨基转移酶突变体的筛选过程。筛选出的最优突变体在甘氨酸产量方面相较原始菌株提升了2.25倍，显示出该生物传感器在合成生物学和代谢工程中的强大应用潜力。
这项研究不仅开发出一种基于转录调控机制的高特异性甘氨酸生物传感器，还为其他氨基酸乃至小分子代谢物的检测提供了一种可拓展的设计范式，具有良好的模块化应用前景。
相关成果已发表于国际权威期刊《生物传感器与生物电子》（Biosensors and Bioelectronics），研究工作得到了国家自然科学基金委员会等科研基金的资助。
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