裂解作为合成生物学中的常见功能模块单元,在基因线路设计方面具有广泛的运用.裂解主要通过诱导表达噬菌体的裂解基因盒子实现,不过,尚未有关于裂解基因的详细表征.本研究首先利用阿拉伯糖和鼠李糖诱导系统在大肠杆菌(Escherichia coli)Top10表达了 5种裂解基因盒子(S10,,A52G,C51SS76C,LKD,LUZ),通过OD600值的测量,表征了在不同生长阶段、诱导剂浓度、质粒拷贝数等条件下,含有不同裂解基因盒子的大肠杆菌菌株Top10的裂解行为.结果表明,虽然5种裂解基因盒子在大肠杆菌内都可以有效引起宿主的裂解,但是裂解行为在不同条件下有较大差异.进一步地,由于诱导系统在不同宿主之间背景表达水平的差异,导致在铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)PAO1中难以构建可诱导的裂解系统.经过筛选,通过基因组插入的方式,利用鼠李糖诱导系统对裂解基因盒子在铜绿假单胞菌中引起的裂解行为进行表征.结果显示,LUZ和LKD具有较强的使铜绿假单胞菌裂解的能力,而S105、A52G、C51SS76C对铜绿假单胞菌的裂解能力较差.最后,利用LUZ和光遗传学工具BphS,通过调整核糖体结合位点(ribosome binding site,RBS)的强度,构建了可在指定表面黏附并裂解的工程菌Q16,该菌株具有应用于表面修饰的巨大潜力.
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