如何利用新發明的螢光偵測器偵測活體植物中的硝酸鹽

儘管對硝酸鹽吸收的調控和各種細胞的下游反應進行了廣泛的研究，但我們對於不同根細胞類型及其細胞分區中氮形態分布的了解仍顯不足。過去的生理學模型多依賴於體外生物化學分析和代謝物水平測試，這限制了我們區分細胞類型和細胞區域的能力。為了克服這一挑戰，我們在此報告了一種新型的核定位、基因編碼的螢光生物傳感器，命名為nlsNitraMeter3.0，它能夠在阿拉伯芥細胞水平上定量觀察硝酸鹽的濃度和分布情況。此生物傳感器專門設計來測量硝酸鹽而非亞硝酸鹽。我們利用酵母、非洲爪蟾卵母細胞和拟南芥表達系統，創建並篩選傳感器的基因工程，開發出了一種可逆且高度特異性的硝酸鹽傳感器。這種方法與螢光成像系統（如共軛焦顯微鏡）結合使用，能夠微創地洞察和監測植物根細胞中硝酸鹽轉運體的活性。此外，這種方法還能對硝酸鹽轉運體進行功能分析，並測量硝酸鹽在植物體內的分布，為植物生物學研究提供了寶貴的工具。總之，我們提出了一種創新的傳感器開發方案，並研製出了一種可用於監測植物體內硝酸鹽水平的生物傳感器。