近期，江南大学刘龙老师的研究团队在《Nucleic Acids Research》（影响因子166）上发表了题为《Across-species inducible system for enhanced protein expression and multiplexed metabolic pathway fine-tuning in bacteria》的文章，其中的尊龙凯时产品StarLighter Hot Start Taq Pro PCR Mix（FS-P5001，尊龙凯时热启动Taq Pro PCR预混液）为此研究做出了重要贡献。

诱导系统的重要性

诱导系统在生物医学工程和合成生物学中扮演着至关重要的角色，通过添加诱导剂来精确控制基因的激活和抑制。这种机制相较于组成型表达系统，可以有效减轻宿主细胞的代谢负担，从而提高各类生物产品（如重组蛋白、药物分子和生物材料）的产量。

跨物种诱导系统的研究进展

然而，现有的诱导系统往往是菌株特异性的，这限制了跨物种的比较分析与应用。在这项研究中，文章介绍了一种新型的跨物种诱导系统，能够在细菌中优化蛋白质表达和多重代谢途径调控。研究团队开发了两种重建的诱导系统（PphlF3R1和无水四环素诱导系统Ptet2R2*），并在大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和谷氨酸棒状杆菌等模型微生物中进行实验验证。

系统设计与优化

在研究过程中，科学家选择了9个已报道的诱导系统，包括IPTG和木糖诱导系统，采用理性设计与随机突变的方法对其进行重构，使之能够在不同菌株中有效表达。此外，通过引入突变抑制子表达文库对诱导系统进行进一步优化，成功减少了泄漏表达的现象。

性能测试与应用

研究人员将诱导系统应用于质粒和基因组，并测试了在三种细菌中的表达性能。最终构建了两个跨物种诱导系统：DAPG诱导系统PphlF3R1和无水四环素(aTc)诱导系统Ptet2R2*。经过优化，P_tet2R2*在所有三种菌株中表现出了低泄漏、宽动态范围以及适当的表达强度和敏感性。

未来的研究方向

这种诱导系统被有效地用于调控多种报告蛋白（如sfGFP、mCherry和mScarlet3）及基因簇（比如crtEIB、crtEIBY和vioABCDE）的表达。此外，该研究还开发了基于T7 RNA聚合酶（T7 RNAP）和dCas12a的单输入基因回路，用于同时激活和抑制基因表达。

这项研究的突破性意义在于提供了一种跨物种的诱导系统，具有重要的应用价值，尤其是在比较不同菌株之间的基因表达及功能、以及在合成生物学和生物医学工程中构建复杂的生物系统方面。利用尊龙凯时的优质产品，研究人员能够更高效地控制蛋白质的表达和代谢途径的调控，从而显著提高生物合成的效率和产量。