新的生物传感器用于管理微生物的工人

未来的超级生产工厂可以使用转基因细菌细胞的舰队,如常见的大肠杆菌,以环保的方式提供有价值的化学产品。通过利用自然代谢过程,细菌可以re-programmed现成的自然能源转化为制药、塑料和燃料产品。

“基本的想法是,我们要加速进化做出很棒的大量有价值的化学物质,”Wyss核心教员乔治·丘奇说,博士,谁是合成生物学的聚合领域的先驱,代谢工程和基因。教堂是罗伯特·温斯洛普哈佛医学院的遗传学教授和教授在哈佛大学和麻省理工学院健康科学和技术。

这个过程的关键微生物代谢工程是生物传感器的使用。生物制成的组件,如荧光蛋白,探测器的响应存在特定的化学,生物传感器作为开关和杠杆,打开和关闭程序功能在基因工程细胞。他们还可以用来检测微生物的工人产生最大量的所需的化学物质。通过这种方式,他们可以被认为是人类和细胞之间双向沟通的媒介。

但到目前为止,科学家们只有访问有限的各种生物传感器没有相关性bio-manufacturing有价值的化学物质。教堂现在,Wyss研究所领导的研究人员已经开发出一种新的套件的传感器,不仅增加细胞的数量“开关和杠杆”,科学家们可以使用复杂的基因重新编程,但也对有价值的产品,如可再生塑料或昂贵的药品,给微生物语音报告自己的效率制造这些产品。

“我们可以与细胞更有效,反之亦然,”这项研究的第一作者詹姆逊Rogers说研究生Wyss研究所研究员正在寻求他的哈佛大学工程科学博士学位。“如果我们比较这个控制电脑,就像我们只有上下箭头,现在突然翻了一番我们控制功能通过添加左边和右边的箭头。”

Wyss团队的目标是利用一种新型生物传感器的努力开发可再生化学品使用转基因微生物生产战略。

与绿色荧光蛋白(GFP),生物传感器可用于触发单个细胞发出可见荧光率直接正比于它们如何能够产生所需的化工商品。使用新的生物传感器、最高效的微生物工作者很容易识别,这样他们可以作为殖民地的前任工程细菌进化更有效率与其后的每一代生产可再生化学品。这样可以大大减少design-build-test周期的瓶颈,这历来是由工程师不得不筛选的细菌菌落找到顶级生产商。

这些发现也可能导致新的应用程序使用转基因微生物在环境监测中发出警告信号存在污染物或毒素,和可以解锁新的基本见解代谢途径。

“我们的团队正在开发几种不同的方式让更多自定义生物传感器,“教会说。“我们试图控制生物过程,我们需要新方法在分子水平上得到我们的手,我们现在到达比我们之前能够在更深的,我们还有许多有趣的新方法。”

”这个工作,乔治和他的团队让我们更接近一个可持续的未来,我们将依靠bio-manufacturing化学和制药清洁生产的大宗商品,”Wyss研究所Donald e .创始董事因格贝尔说,医学博士博士。