Golden Gate Assembly of Aerobic and Anaerobic Microbial Bioreporters
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Microbial bioreporters provide direct insight into cellular processes by producing a quantifiable signal dictated by reporter gene expression. The core of a bioreporter is a genetic circuit in which a reporter gene (or operon) is fused to promoter and regulatory sequences that govern its expression. In this study, we develop a system for constructing novel Escherichia coli bioreporters based on Golden Gate assembly, a synthetic biology approach for the rapid and seamless fusion of DNA fragments. Gene circuits are generated by fusing promoter and reporter sequences encoding yellow fluorescent protein, mCherry, bacterial luciferase, and an anaerobically active flavin-based fluorescent protein. We address a barrier to the implementation of Golden Gate assembly by designing a series of compatible destination vectors that can accommodate the assemblies. We validate the approach by measuring the activity of constitutive bioreporters and mercury and arsenic biosensors in quantitative exposure assays. We also demonstrate anaerobic quantification of mercury and arsenic in biosensors that produce flavin-based fluorescent protein, highlighting the expanding range of redox conditions that can be examined by microbial bioreporters. IMPORTANCE Microbial bioreporters are versatile genetic tools with wide-ranging applications, particularly in the field of environmental toxicology. For example, biosensors that produce a signal output in the presence of a specific analyte offer less costly alternatives to analytical methods for the detection of environmental toxins such as mercury and arsenic. Biosensors of specific toxins can also be used to test hypotheses regarding mechanisms of uptake, toxicity, and biotransformation. In this study, we develop an assembly platform that uses a synthetic biology technique to streamline construction of novel Escherichia coli bioreporters that produce fluorescent or luminescent signals. We validate the approach by synthesizing and testing an array of bioreporters, including arsenic and mercury biosensors, that produce signal outputs in environments ranging from aerobic to highly reduced anaerobic growth conditions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».