生物传感器可以识别和量化一种鲜为人知的植物激素类的活性

独脚金内酯是一类重要且多样的植物激素。现在，由沙特阿拉伯国王阿卜杜拉科技大学(KAUST)副教授Salim Al-Babili和杜塞尔多夫大学的Matias Zurbriggen教授领导的国际团队开发了一种独脚金内酯传感器，可以通过遗传编码到植物细胞中来帮助我们了解植物发育。

独脚金内酯可调节植物内的发育，促进与其他生物(如寄生虫和共生真菌)的交流。然而，关于这些激素如何起作用知之甚少，因为很少有工具来研究它们。

根据Al-Babili的说法，“独脚金内酯不稳定，浓度非常低，这使得这些激素难以研究。”我们不知道不同独脚金内酯的功能或它们如何引发反应。已知的是当独脚金内酯与称为D14的受体蛋白结合形成复合物时，在植物细胞中感知独脚金内酯。

这种结合将另一种蛋白质募集到复合物SMXL中，然后降解，激活下游反应。该团队利用这种退化过程来开发他们的创新传感器。

新的独脚金内酯传感器 - 经过基因编码，可以在活细胞内产生 - 包含一种SMXL，与一种黄色发光酶，荧光素酶偶联，来自萤火虫。当SMXL降解时，荧光素酶也会降解，导致黄色发光减少。

为了能够量化独脚金内酯的作用，传感器还采用了来自海堇的绿色荧光素酶，这是一种与水母和珊瑚有关的动物。绿色荧光素酶以与SMXL相同的量产生，但不直接与其连接，因此当存在独脚金内酯时不会降解。两种颜色的发光的比率给出了独脚金内酯活性水平的非常精确的测量。

研究小组测试了他们的生物传感器的功能，灵敏度和特异性，他们已经用它来证明一种形式的独脚金内酯，称为2'R形式，在植物中比替代的2'L形式更活跃。

由于其模块化结构，新工具可以轻松修改 - 例如通过合并不同的SMXL-来研究独脚金内酯信号传导的其他方面。

Al-Babili认为传感器的应用不仅包括独脚金内酯信号传导，还包括独脚金内酯合成和植物中复杂的相关调节网络。了解这些网络可能有助于未来对植物发育的操纵，包括他说，“优化作物结构，养分吸收和生长性能。所获得的知识对于打击依赖独脚金内酯鉴定宿主的破坏性寄生杂草也非常有用。”

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