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线路与元件

一、整体线路

以 E. coli Nissle 1917 为底盘菌, 构建功能模块+安全模块双核心体系, 整合昼夜节律、个性化调控、多重安全防护设计, 全维度实现无创除臭与肠道适配。

二、功能模块

1. 除臭模块 (Deodorization Module)

Lpp-OmpA 表面展示系统融合 apoD 基因, apoD 作为「分子海绵」特异性捕获肠道内臭味前体, 复合物随粪便排出, 从源头阻断前体入血。

功能模块示意图

功能模块示意图

Lpp-OmpA-ApoD 表面展示系统示意图

Lpp-OmpA-ApoD 表面展示系统示意图

2. 昼夜节律模块 (Circadian Rhythm Module)

引入蓝细菌 KaiABC 生物钟系统, 结合 SasA/RpaA 信号通路, 实现 24h 自主节律调控——白天高效表达 apoD 除臭, 夜晚切换表达 GABA (助眠) 及产香酶。

昼夜节律1
昼夜节律2
昼夜节律3

3. 产香模块 (Aroma Production Module)

搭载 LIMS1 等产香基因, 合成柠檬烯天然香味, 实现「除臭+产香」双重功效。

产香模块示意图

Paris Bettencourt 2014 Odor Palette

4. 个性化调控模块 (Personalized Regulation Module)

以 L-阿拉伯糖为诱导剂激活 araBAD 启动子, 用户可按需增强 apoD 表达, 适配不同程度狐臭需求。

三、安全模块

采用 37℃ 体温+肠道缺氧双信号与非门设计, 精准锁定肠道定植环境。仅当同时满足体温 37℃、缺氧两个条件时, 工程菌才会正常存活发挥作用; 一旦脱离肠道、进入有氧或温度不适环境, 会立即启动自杀程序, 快速裂解消亡。

同时搭配 iGEM 标准化安全元件, 无残留、无生态污染, 全程无创无副作用, 从设计源头杜绝安全隐患, 全方位保障使用的安全性与可靠性, 适配口服场景的核心安全需求。

安全模块示意图

安全模块(基于"与门"的"与非门")示意图

四、生物元件

启动子

元件名称iGEM Part ID备注
araBAD promoterBBa_K206000阿拉伯糖诱导型启动子
pKaiBCBBa_K4594011蓝藻生物钟输出启动子
pTetBBa_K1692023四环素响应启动子
pfnrSBBa_K3392100缺氧诱导型启动子 (复合元件中包含pfnrS)
Y38 promoter (37°C)BBa_K548000037°C激活的温敏启动子
T7 promoterBBa_K3285015T7 RNA聚合酶识别的强启动子
J23100BBa_J23100组成型强启动子
组成型启动子BBa_J23100系列如J23106、J23119等均为组成型启动子
BBa_R0011BBa_R0011LacI调控的杂合启动子 (λpL + lacO)

终止子 & RBS

元件名称iGEM Part ID备注
rrnB T1 terminatorBBa_B0010大肠杆菌rrnB核糖体RNA操纵子的T1终止子
T7Te terminatorBBa_K731721T7噬菌体终止子
BBa_B0015BBa_B0015双终止子 (rrnB T1 + T7Te)
BBa_B0034BBa_B0034强核糖体结合位点 (RBS)

功能基因

元件名称iGEM Part ID备注
KaiBBBa_K2637002蓝藻生物钟核心蛋白
KaiCBBa_K2637003蓝藻生物钟核心蛋白
LIMS1BBa_K1403003柠檬烯合成酶
SupDBBa_K228001琥珀抑制型tRNA
MazFBBa_K302033毒素蛋白,序列特异性内切酶