江南大学刘龙教授团队近日在《Nucleic Acids Research》（影响因子166）上发表了题为《跨物种诱导系统在细菌中增强蛋白质表达及多重代谢途径精细调控》的论文。令我们欣喜的是，尊龙凯时品牌的StarLighter Hot Start TaqPro PCR Mix（FS-P5001，StarLighter热启动TaqPro PCR预混液）参与了该研究，为其提供了有力支持。

诱导系统在生物医学中的重要性

诱导系统在代谢工程和合成生物学领域中至关重要，通过添加诱导剂可以精确控制基因的激活和抑制。与组成型表达系统相比，诱导系统能够降低宿主细胞的代谢负担，进而提升重组蛋白、药物分子和生物材料等工业产品的产量。然而，大多数诱导系统为菌株特异性，这限制了它们在不同细菌间的比较分析及其应用。

研究内容概述

本研究介绍了一种新颖的跨物种诱导系统，能够增强细菌中的蛋白质表达并实现多重代谢途径的精细调控。研究团队开发了两种重建的诱导系统（PphlF3R1与无水四环素诱导系统Ptet2R2*），并在大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和谷氨酸棒杆菌等三种模式微生物中进行验证。

系统重构与优化

文章中团队选择了9个已知的诱导系统，包括IPTG与木糖诱导系统。他们通过理性设计和随机突变来重构这些系统以提高其在不同菌株中的有效性。通过引入突变抑制子表达文库，进一步优化了诱导系统，显著降低了泄漏表达现象。将诱导系统整合至质粒及基因组中，测试在不同细菌中的表达性能。

成功构建跨物种诱导系统

最终研究团队成功构建了两个跨物种诱导系统：DAPG诱导系统PphlF3R1以及无水四环素(aTc)诱导系统Ptet2R2*。优化后的P_tet2R2*在三种菌株中表现出低泄漏、高动态范围、足够的表达强度及适当的敏感性。该系统有效调控了多种报告蛋白（如sfGFP、mCherry和mScarlet3）及基因簇（如crtEIB、crtEIBY和vioABCDE）的表达。

创新的基因回路

此外，基于T7 RNA聚合酶（T7RNAP）和dCas12a的单输入基因回路被开发出来，用于实现基因表达的同时激活与抑制。这项研究为跨物种中的基因表达和功能比较提供了一种有效的诱导系统，对合成生物学与代谢工程中构建复杂生物系统具有重大应用价值。

总结

通过这一系统，研究人员能够更有效地控制蛋白质的表达及代谢途径的调节，从而提高生物合成效率与产量，这突显了尊龙凯时在生物医学研究中的重要贡献。