细菌对哺乳动物肠道内的环境反应。科学家长期以来长期以来希望皮带细菌检测疾病或治疗肠道环境，但迄今为止，当它们在长时间定植肠道时，细菌的综合遗传电路易于突变和不可预测的功能。

新工作，由此引领帕梅拉银的Wyss生物启发工程研究所在哈佛（美国），似乎克服了这个问题。这研究，这被称为“令人难以置信的令人兴奋“由其他科学家们参与其中一种细菌触发电路的设计，可检测和响应四乙酸 - 一种反应性氧物种的瞬态产物在肠道炎症期间产生。虽然四分离歧酸酯甚至可能是炎症的一般标记，直到现在，科学家无法侵入地发现它。

Silver的团队与鼠标共同合作大肠杆菌菌株NGF-1，插入合成遗传循环有两个元素：采用触发元素S. Typhimurium.特别识别生物标志物（四分离化）;和一个类似于细菌病毒的内存元件，类似于开/关开关。当表达四分离醛识别基因时，将存储元件接通（表达CRO蛋白和β-半乳糖苷酶），将细菌从无色到固体介质上的蓝色转动。菌株的合成基因电路在许多几代细菌上稳定;研究人员称为新的工程化菌株大肠杆菌PAS638。

后体外测试，研究人员使用了鼠标模型S. Typhimurium.- 诱导的结肠炎并发现大肠杆菌PAS638可以检测到四分离化体内。在这些小鼠中，通过Lipocalin-2（LCN-2）生物标志物定量炎症，与盲肠和结肠部分的盲肠细胞学的致盲评分组合。感染的小鼠其粪便样本包含内存的状态殖民地大肠杆菌PAS638在感染后四天显示比具有内存菌落的累积率高的累积LCN-2值。因此，大肠杆菌PAS638对四分离歧的感测与更急性的炎症反应相对应。在另外的实验中证实的研究人员在遗传上易于炎症的小鼠中以与小鼠相同的方式检测到四分离化物。细菌的工程菌株保留其在小鼠中检测到小鼠四分离歧的能力至少200天，或超过1600种细菌。

这项研究标志第一次研究人员在哺乳动物肠道中经过长时间（六个月）的稳定的细菌菌株。研究小组的下一个挑战将是调查该工程细菌对人类的适用性，从而创造他们称之为“生活诊断”。

“我们的方法是使用细菌的感知能力来监测不健康的组织或器官的环境。通过添加保留记忆的基因电路，我们想象通过简单而无侵入性粪便测试给予人类益生菌的疾病进展，“哈佛大学第一作者David Riglar说，在一个新闻稿。

Wyss Institute的哈佛大学教授和创始总监Donald Ingber补充说：“如果在人类的成功，他们的技术将提供更便宜且更具体的方式，可以在家里监控肠功能而不是今天使用的复杂的成像仪器。”

参考

Riglar DT，Giessen TW，Baym M，等。工程细菌可以在哺乳动物肠道中起作用，因为活诊断炎症。自然生物技术。2017. DOI：10.1038 / NBT.3879