Translating New Synthetic Biology Advances for Biosensing Into the Earth and Environmental Sciences.
Translating New Synthetic Biology Advances for Biosensing Into the Earth and Environmental Sciences.
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将生物传感的新合成生物学进展转化为地球和环境科学。
DOI：
10.3389/fmicb.2020.618373
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发表时间：
2020
影响因子：
5.2
通讯作者：
Stadler LB
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Del Valle I;Fulk EM;Kalvapalle P;Silberg JJ;Masiello CA;Stadler LB
合成生物学工具的迅速多样化有望使一些经典的难以解决的环境问题变得易于处理。在这里，我们回顾了地球和环境科学中长期存在的问题，这些问题可以使用工程微生物作为微米级传感器（生物传感器）来解决。生物传感器可以为开放性问题提供新的视角，包括了解土壤，沉积物和废水系统等异质基质中的微生物行为，跟踪地球系统中的隐藏元素循环，以及建立微生物-微生物，微生物-植物和微生物-材料相互作用的动力学。然而，在这些新工具发挥其潜力之前，合成生物学界必须开发出一套适合环境条件的生物部件和微生物底盘。这包括多样化的传感模块，以获得与环境问题相关的信息，创建输出信号，允许从难以成像的环境材料动态报告，并调整这些传感器，使它们可靠地运行足够长的时间，以用于环境研究。最后，讨论了与在环境应用中使用合成生物传感器有关的伦理问题。
The rapid diversification of synthetic biology tools holds promise in making some classically hard-to-solve environmental problems tractable. Here we review longstanding problems in the Earth and environmental sciences that could be addressed using engineered microbes as micron-scale sensors (biosensors). Biosensors can offer new perspectives on open questions, including understanding microbial behaviors in heterogeneous matrices like soils, sediments, and wastewater systems, tracking cryptic element cycling in the Earth system, and establishing the dynamics of microbe-microbe, microbe-plant, and microbe-material interactions. Before these new tools can reach their potential, however, a suite of biological parts and microbial chassis appropriate for environmental conditions must be developed by the synthetic biology community. This includes diversifying sensing modules to obtain information relevant to environmental questions, creating output signals that allow dynamic reporting from hard-to-image environmental materials, and tuning these sensors so that they reliably function long enough to be useful for environmental studies. Finally, ethical questions related to the use of synthetic biosensors in environmental applications are discussed.
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DOI：
10.3390/s16122174
发表时间：
2016-12-18
期刊：
Sensors (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Bereza-Malcolm L;Aracic S;Franks AE
通讯作者：
Franks AE
影响因子：
3.7
作者：
Branco R;Cristóvão A;Morais PV
通讯作者：
Morais PV
影响因子：
12.6
作者：
Ahmad, Mohammad;Ameen, Seema;Ahmad, Altaf
通讯作者：
Ahmad, Altaf
影响因子：
4.4
作者：
Bongers, RS;Hoefnagel, MHN;Kleerebezem, M
通讯作者：
Kleerebezem, M
影响因子：
7.8
作者：
Bilal, Muhammad;Iqbal, Hafiz M. N.
通讯作者：
Iqbal, Hafiz M. N.