腸道微生物在調(diào)節(jié)和反映人體身體功能方面非常重要，微生物組的突然變化可能成為疾病檢測的參考指標。將合成生物學(xué)研究用于設(shè)計構(gòu)建特定化學(xué)物質(zhì)的細菌傳感器，能夠幫助發(fā)現(xiàn)某些腸道疾病的微小信號。
例如，腸道中硫代硫酸鹽和連四硫酸鹽含量的變化通常被認為與結(jié)腸炎的發(fā)展相關(guān)，如果能夠利用細菌傳感器對其進行體內(nèi)監(jiān)測，則有可能實現(xiàn)結(jié)腸炎的疾病診斷。最近，美國萊斯大學(xué)和貝勒醫(yī)學(xué)院的研究人員成功構(gòu)建了一種這樣的細菌傳感器。這種基因工程大腸桿菌能夠感知到周圍環(huán)境中硫代硫酸鹽的缺乏，表明連四硫酸鹽的生成即炎癥的形成。隨后，該傳感器觸發(fā)其連接的綠色熒光蛋白基因，使細菌變?yōu)榫G色，以便于能夠在糞便樣品中監(jiān)測。這種細菌傳感器是一種雙組分系統(tǒng)，其硫化物敏感基因來自于一種海洋細菌——希瓦氏菌（Shewanella halifaxensis）。目前，研究人員已經(jīng)成功完成了小鼠的體內(nèi)實驗，研究結(jié)果發(fā)表在《分子系統(tǒng)生物學(xué)》期刊上。這項研究有望打開無創(chuàng)檢測特定代謝產(chǎn)物的腸道疾病診斷的大門。
