利用合成生物学的新工具， 研究人员可以利用细菌拍摄照片

就像酵母在面包房中充当单细胞助手一样，大肠杆菌是每个生物技术实验室必不可少的。弗赖堡大学生物信号研究教授Barbara Di Ventura教授领导的团队开发了一种新的所谓的光遗传学工具，该工具简化了生物技术的标准方法：不再像通常那样用糖喂养细菌，研究人员现在可以简单地照亮他们。Di Ventura，来自瑞士苏黎世邦理工学院的Mustafa Hani Khammash博士及其团队，第一作者Edoardo Romano和Armin Baumschlager博士在《自然化学生物学》上发表了他们的研究结果。

Romano解释说：“我们将新系统称为BLADE-大肠杆菌中可诱导蓝光的AraC二聚体。” 科学家使用PBAD启动子控制大肠杆菌中所需基因的表达，该启动子是调节细菌中糖阿拉伯糖代谢的遗传网络的一部分。这使他们能够选择性地产生蛋白质并研究细菌中的信号传导过程。“这种新型的光导构建体可以替代广泛的阿拉伯糖基因表达系统，促进微生物学家采用光遗传学。”卓越CIBSS集群成员-整合生物学信号研究和BIOSS中心Di Ventura解释说。 -生物信号研究中心。

光遗传学使用对光作出反应的蛋白质来调节细胞功能。Di Ventura评论说：“ BLADE旨在用于合成生物学，微生物学和生物技术。我们证明了我们的工具可以有针对性地使用，它是快速且可逆的。” 为了演示BLADE对光的响应精度，Di Ventura和她的团队制作了细菌照相仪：从细菌培养物中产生的图像。BLADE由光敏蛋白和转录因子组成：与在基因的所谓启动子区域中发现的DNA的特定序列结合并控制相应的基因是否被细胞机器读取的蛋白质。研究人员用BLADE控制了编码荧光蛋白的基因的表达，从而创建了细菌图。

弗莱堡的科学家通过粘贴在培养皿盖上的光罩照亮了细菌草坪。由于BLADE被激活，细菌在被照亮的地方发出了荧光。图像是在荧光显微镜下创建的。在另一个实验中，研究人员使用BLADE调节使大肠杆菌细胞更长，更浓密和呈棒状的基因。甚至可以逆转这些变化：细胞在没有光照的情况下四个小时后恢复为原始形状。这样，该系统可用于研究许多其他基因，甚至包括非大肠杆菌基因。

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