“再见，L-arabinose drive
把你的文化放在摇瓶里
打开led灯
如果你想的话
你可以把它们关掉
不需要任何清洗
不用洗了……”
——芭芭拉·迪·文图拉
如果你在推特上关注芭芭拉·迪·文图拉，你可能已经看到了她唱她的实验室最近发表的论文的视频穆斯塔法Khammash的实验室在苏黎世联邦理工学院。弗莱堡大学教授迪·文图拉说:“这是一种音乐抽象，而不是图形抽象。”本文是关于一种新的工具，称为BLADE(蓝光诱导的AraC二聚体在大肠杆菌中)，它可以在蓝光下开启和关闭表达。
灵感来自于@UriAlonWeizmann，这是我关于我们最近发表的论文的歌@nchembio
——芭芭拉·迪·文图拉(@barbara_synbio)2021年5月13日
标题:再见，L-arabinose drive。献给江户、阿明和@KhammashLab．我希望你们都喜欢!
免责声明:我不得不非常突然地削减它停留在时间限制内。pic.twitter.com/j6rhCCby2m
原始的AraC转录调控因子
他们的系统是基于控制从P坏启动子。“AraC广泛应用于合成生物学、生物技术和几乎每个微生物实验室，”Di Ventura说。它依赖于阿拉伯糖通过引起AraC二聚体的构象变化来激活转录。在此过程中，二聚体从抑制转录变为激活转录。然而，该系统缺乏时空调控，难度大反过来，使它不适合某些类型的实验。
(想了解更多关于AraC和其他启动器系统的信息，请访问我们的质粒101:诱导启动子文章．)
修改AraC来创建BLADE
研究小组用VVD取代AraC的二聚结构域，创建了BLADE, VVD是一个光响应结构域，暴露在蓝光下会二聚(图1)。另一个蓝光诱导二聚结构域，Vaucheria frigidaaureochrome1 (vfa1)，导致功能的BLADE变体，也。该团队使用P下游的mCherry报告基因测试了VVD和AraC dna结合域之间的不同连接坏启动子。虽然没有一种结构像野生型AraC一样发出强烈的信号，但它仍然达到了大多数应用所需的表达水平。
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| 图1:在蓝光照射下，BLADE的VVD域二聚并激活转录。 |
团队创建了两个构造，其中包括:
- pBLADE-mCherry:这个结构，由pBAD33骨干，包含BLADE，即P坏启动子，以及P下游的mCherry报告子坏启动子。要用你的目标基因来使用这个质粒，你需要用你的目标基因来取代mCherry。
- pBLADE只有:本质粒仅含有BLADE，并基于pTRC99a质粒．它不包括P坏启动子。如果你已经有一个基于pbad33的质粒表达你感兴趣的基因，你所要做的就是共同转化pBLADE只有．这样，先前克隆的基因，在pBAD启动子下，不需要任何克隆就可以用光来控制。
比起AraC, BLADE有什么优势?
与原始的AraC系统相比，BLADE系统更精确。迪文图拉说:“我们的研究表明，在人群中异质性更小，你可以做所有这些空间限制更大的实验，以及那些需要可逆性的实验，而AraC不能做。”
BLADE通过轻敲电灯开关来激活转录，然后同样迅速地关闭。最初的AraC系统使用阿拉伯糖，需要许多清洗步骤来去除阿拉伯糖，这使得它很难快速调节。
阿拉伯糖也在生长介质中循环，不能被限制在特定的区域。然而，蓝光在空间上是有限的，你可以通过团队创造的生动图像看到这一点(图2)。这些图像基于概念bacteriographs大约十年前创造的。为了生成这些图像，科学家们使用了表达超级文件夹GFP的pBLADE转化的菌株，而不是P坏启动子。他们在一个琼脂培养皿上创造了一个细菌草坪，在含有图像图案的培养皿上放置一个面罩，并在培养皿上照射蓝光。平板上被遮罩挡住的区域不会产生荧光蛋白，而暴露的区域会发出荧光。通过这些图像，你可以看到激活在空间上是多么精确。
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| 图2:米开朗基罗《创造亚当》的细菌图。这幅细菌图是用160张图片拼接而成的。从图片Romano等人，2021年与许可。 |
BLADE只是Di Ventura的实验室和khamash的实验室创造并与Addgene共享的几个光遗传学工具之一。你可以找到所有来自迪文图拉实验室的质粒，包括流行的光诱导核输出系统(LEXY)在这里．khamash实验室的光遗传质粒也可以找到在这里．
引用和资源
参考文献
Romano E, Baumschlager A, Akmeriç EB, Palanisamy N, Houmani M, Schmidt G， Öztürk MA, Ernst L, Khammash M, Di Ventura B(2021)工程使AraC对光响应，而不是阿拉伯糖。Nat化学杂志。https://doi.org/10.1038/s41589-021-00787-6
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