近期，中國科學院合肥物質科學研究院技術生物與農業工程研究所環境毒理與生態研究室研究員吳李君課題組在細菌生物傳感器對水環境中砷的快速檢測方面取得新進展。研究針對砷這一危害較大的環境污染物，通過定向進化技術構建更加靈敏高效的砷的細菌生物傳感器，實現了方便易行、低成本的砷的快速檢測。上述研究成果已被國際環境科學期刊Environmental science & technology（2015;DOI: 10.1021/acs.est.5b00832)接受發表。

　　項目組成員利用帶有綠色熒光蛋白的報告載體，以砷誘導型啟動子為起始材料，利用易錯PCR和DNA重組技術獲得啟動子突變文庫。通過基于流式細胞儀的熒光激活細胞分選(FACS)篩選手段，定向進化得到靈敏、專一、高效的砷誘導型啟動子，從而構建更加靈敏高效的砷的細菌生物傳感器。研究結果顯示：進化后的砷的細菌生物傳感器ep3，其相對誘導活性比野生型提高了12倍，并且對砷的響應時間縮短了一倍，可在45分鐘內獲得良好的熒光響應；在實際誘導操作中，進化后的砷細菌生物傳感器可使用平臺期菌作為出發菌，較之傳統的誘導操作選用對數期菌減少了2-3小時的前期準備時間，使其在實際檢測中操作更加方便便捷；面對復雜水環境中的離子等干擾時，進化后的砷細菌生物傳感器的生長和熒光響應都沒有出現明顯的異常，表明其在實際復雜水環境檢測中具有一定的抗干擾能力；進化后的砷細菌生物傳感器對砷污染的內蒙古井水進行檢測結果，和電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）方法檢測結果非常接近，說明該砷細菌生物傳感器可以成功地作為一種新型、簡便、廉價的環境砷的檢測方法。

　　該項目受到國家重大研究計劃、中科院先導專項B，以及研究院院長基金資助。
砷的細菌生物傳感器進化。

（A）進化流程圖。（B）三輪進化后的細菌生物傳感器