Phage biosensor
附图说明 图1噬菌体诱导GFP表达生物传感器示意图。 图2噬菌体侵染后生物传感器变化示意图。 图3噬菌体效价和侵染时间对传感器荧光的调控变化。 图4噬菌体诱导募集GFP生物传感器示意图。 图5噬菌体侵染后生物传感器变化示意图。 图6噬菌体效价和侵染时间对传感器荧光的调控变化。 图7多结合位点噬菌体传感器示意图。 图8多结合位点噬菌体传感器侵染结果。 图9多荧光蛋白片段噬菌体传感器示意图。 图10多荧光蛋白片段体传感器侵染结果。 技术领域 本发明涉及噬菌体生物传感器。 具体实施方式 下面通过噬菌体生物传感器的制备及检测流程对本发明做进一步说明，这些具体实施例不应以任何方式被解释为限制本发明的应用范围。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。 实施例1 为制备噬菌体生物传感器，首先测试了生物荧光传感器。利用噬菌体诱导绿色荧光蛋白GFP的表达，在GFP上游插入噬菌体诱导启动子，转入到大肠杆菌S1030中(示意图见图1)。当噬菌体侵染后，激活噬菌体诱导启动子，GFP基因通过转录和翻译表达出GFP荧光(见图2)。侵染的噬菌体越多，产生的荧光强度越大，即可检测噬菌体的效价。 构建噬菌体诱导GFP蛋白表达质粒，其核苷酸序列见SEQ ID NO.1。将构建好的质粒转入S1030宿主菌中，培养至0D600达到0.4-0.6。 取10ul不同效价的M13噬菌体，加入到200ul含报告质粒的宿主菌中，混匀后37℃静置10、20、30、60、120、240min。酶标仪测定GFP荧光的强度。 结果见图3，此类生物传感器能够有效监测高效价的噬菌体，检测时间需要2小时。 实施例2 为了提高噬菌体生成传感器的灵敏度和检测速率，将GFP分成两个部分，插入到报告质粒中，半个GFP与MCP形成融合蛋白(氨基酸序列见SEQ ID NO.2，核苷酸序列见SEQ IDNO.3)，另外半个GFP与PCP形成融合蛋白(氨基酸序列见SEQ ID NO.4，核苷酸序列见SEQ IDNO.5)。噬菌体诱导启动子控制含MCP和PCP结合位点的非编码RNA表达(核苷酸序列见SEQID NO.6)。整个报告质粒的核苷酸序列见SEQ ID NO.7,示意图见图4。当噬菌体侵染宿主菌时，噬菌体诱导启动子开启非编码RNA的表达，MCP和PCP结合位点分别募集MCP-GFP-N和PCP-GFP-C蛋白，使得GFP-N和GFP-C组装成完整GFP，产生绿色荧光(见图5)。侵染的噬菌体越多，产生的荧光强度越大，即可检测噬菌体的效价。 构建噬菌体诱导GFP蛋白表达质粒，其核苷酸序列见SEQ ID NO.7。将构建好的质粒转入S1030宿主菌中，培养至0D600达到0.4-0.6。 取10ul不同效价的M13噬菌体，加入到200ul含报告质粒的宿主菌中，混匀后37℃静置10、20、30、60、120、240min。酶标仪测定GFP荧光的强度。 结果见图6，噬菌体生物传感器能够有效监测高效价的噬菌体，检测时间需要1小时。 实施例3 为进一步提高噬菌体生物传感器的灵敏度，在报告质粒的非编码RNA上加入了多个MCP和PCP结合位点重复序列(示意图见图7)，结果见图8,重复次数越多，报告系统灵敏度越高。同时，增加了MCP和PCP上半个GFP的串联个数(示意图见图9)，结果见图10，当GFP串联个数达到3个时，检测最灵敏。 综上，本发明提供一种噬菌体生物传感器，具有操作简单、耗时短和准确性高等优点，非常适用于各领域的噬菌体活性及效价检测，尤其是药物开发和酶进化领域。 背景技术 活性噬菌体效价测试在环境监测、食品安全监测、发酵过程控制、药物开发和酶进化进程等领域都具有重要的应用价值。许多噬菌体也是生物监测的重要指标。近年来，越来越多领域依赖于噬菌体实现了快速发展。如噬菌体展示技术，在高靶向性抗体药和小分子肽药筛选上具有发挥重要的作用，成为药物筛选的关键技术之一。又如噬菌体辅助酶定向进化技术，让生物酶连续自动快速进化成为了可能，实现了在实验室内数天完成自然界需要数十亿年才能够完成的功能进化，在酶生物学领域具有极大的价值。因此，噬菌体展示技术和酶的定向进化技术在2018年共享诺贝尔化学奖。这些关键技术都是依赖于噬菌体的功能，拓宽了噬菌体的应用领域。 正因为噬菌体越来越频繁地应用到各个领域，噬菌体活性检测方法也成为科学家们关注的重点。传统的噬菌体活性检测使用的是噬菌斑法，利用噬菌体细菌平板上侵染产生空斑来验证噬菌体的活性和效价。这种方法有以下几个缺点：1)操作难度大，需要对噬菌体进行梯度稀释后再侵染，噬菌体效价需要目测计数，非常麻烦；2)耗时长，往往需要8-12个小时才能获得肉眼可见的噬菌斑；3)污染大，产生的噬菌斑容易造成空气污染；4)检测便携性低。因此，开发更加高效的噬菌体效价测定技术是十分必要的。 发明内容 本发明公开了一种噬菌体生物传感器，包括： 宿主菌； 报告质粒，所述报告质粒表达荧光蛋白，在荧光蛋白表达基因的上游插入噬菌体诱导型启动子。 优选的，所述报告质粒表达两个融合蛋白，一个融合蛋白是MCP-荧光蛋白-N,另一个融合蛋白是PCP-荧光蛋白-C，其中MCP-荧光蛋白-N是MCP与荧光蛋白的N端的融合蛋白，PCP-荧光蛋白-C是PCP与荧光蛋白的C端的融合蛋白，荧光蛋白的N端及荧光蛋白的C端均无法单独发出荧光，荧光蛋白的N端与荧光蛋白的C端能组装成完整的荧光蛋白从而发光； 所述报告质粒还表达非编码RNA，所述非编码RNA的上游插入噬菌体诱导型启动子，所述非编码RNA上有MCP结合位点和PCP结合位点，以便于荧光蛋白的N端和C端组合成完整的荧光蛋白。 优选的，所述非编码RNA上有MCP结合位点-PCP结合位点的重复序列。 优选的，所述报告质粒上有MCP-荧光蛋白-N表达基因-PCP-荧光蛋白-C表达基因的重复序列。 优选的，所述报告质粒的序列如SEQ ID No.1所示。 优选的，所述融合蛋白MCP-荧光蛋白-N的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示，PCP-荧光蛋白-C的氨基酸序列如SEQ ID No.4所示。 优选的，所述融合蛋白MCP-荧光蛋白-N的编码基因序列如SEQ ID No.3所示，PCP-荧光蛋白-C的编码基因序列如SEQ ID No.5所示。 优选的，所述报告质粒的序列如SEQ ID No.7所示。 优选的，所述非编码RNA上的MCP结合位点-PCP结合位点序列的重复次数为1-9次。 优选的，所述报告质粒上MCP-荧光蛋白-N表达基因-PCP-荧光蛋白-C表达基因的重复次数为1-5次。 优选的，所述宿主菌为能够被噬菌体识别并侵染的大肠杆菌。 优选的，所述荧光蛋白为绿色荧光蛋白GFP。 本发明的有益效果： 本发明公布了一种噬菌体生物传感器，由宿主菌和报告质粒组成。噬菌体浸染宿主菌后，通过报告质粒上的噬菌体诱导启动子开启含MCP结合位点和PCP结合位点重复排列的非编码RNA表达，非编码RNA募集MCP-GFP-N和PCP-GFP-C，激活GFP荧光。通过荧光强度检测即可对噬菌体效价进行定量。本发明的噬菌体生物传感器具有操作简单、耗时短和准确性高等优点，非常适用于各领域的噬菌体活性及效价检测，尤其是药物开发和酶进化领域。 The invention discloses a bacteriophage biosensor. The bacteriophage biosensor comprises host bacteria; the reporter plasmid expresses the fluorescent protein, and a phage inducible promoter is inserted into the upstream of an expression gene of the fluorescent protein. The invention discloses a bacteriophage biosensor. The bacteriophage biosensor is composed of host bacteria and reporter plasmids. After host bacteria are impregnated with the phage, expression of non-coding RNA containing MCP binding sites and PCP binding sites which are arranged repeatedly is started through a phage induction promoter on a reporter plasmid, the non-coding RNA collects MCP-GFP-N and PCP-GFP-C, and GFP fluorescence is activated. And the titer of the phage can be quantified through fluorescence intensity detection. The bacteriophage biosensor disclosed by the invention has the advantages of simplicity in operation, short time consumption, high accuracy and the like, and is very suitable for bacteriophage activity and titer detection in various fields, especially the fields of drug development and enzyme evolution. 1.一种噬菌体生物传感器，其特征在于包括： 宿主菌； 报告质粒，所述报告质粒表达荧光蛋白，在荧光蛋白表达基因的上游插入噬菌体诱导型启动子。 2.根据权利要求1所述的噬菌体生物传感器，其特征在于： 所述报告质粒表达两个融合蛋白，一个融合蛋白是MCP-荧光蛋白-N,另一个融合蛋白是PCP-荧光蛋白-C，其中MCP-荧光蛋白-N是MCP与荧光蛋白的N端的融合蛋白， PCP-荧光蛋白-C是PCP与荧光蛋白的C端的融合蛋白，荧光蛋白的N端及荧光蛋白的C端均无法单独发出荧光，荧光蛋白的N端与荧光蛋白的C端能组装成完整的荧光蛋白从而发光，融合蛋白采用常规启动子； 所述报告质粒还表达非编码RNA，所述非编码RNA的上游插入噬菌体诱导型启动子，所述非编码RNA上有MCP结合位点和PCP结合位点。 3.根据权利要求2所述的噬菌体生物传感器，其特征在于：所述非编码RNA上有MCP结合位点-PCP结合位点的重复序列。 4.根据权利要求2所述的噬菌体生物传感器，其特征在于：所述报告质粒上有MCP-荧光蛋白-N表达基因-PCP-荧光蛋白-C表达基因的重复序列。 5.根据权利要求1所述的噬菌体生物传感器，其特征在于：所述报告质粒的序列如SEQID No.1所示。 6.根据权利要求2所述的噬菌体生物传感器，其特征在于：所述融合蛋白MCP-荧光蛋白-N的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示，PCP-荧光蛋白-C的氨基酸序列如SEQ ID No.4所示。 7.根据权利要求6所述的噬菌体生物传感器，其特征在于：所述融合蛋白MCP-荧光蛋白-N的编码基因序列如SEQ ID No.3所示，PCP-荧光蛋白-C的编码基因序列如SEQ ID No.5所示。 8.根据权利要求7所述的噬菌体生物传感器，其特征在于：所述报告质粒的序列如SEQID No.7所示。 9.根据权利要求3所述的噬菌体生物传感器，其特征在于：所述非编码RNA上的MCP结合位点-PCP结合位点序列的重复次数为1-9次。 10.根据权利要求4所述的噬菌体生物传感器，其特征在于：所述报告质粒上MCP-荧光蛋白-N表达基因-PCP-荧光蛋白-C表达基因的重复次数为1-5次。 11.根据权利要求1-10中任一项所述的噬菌体生物传感器，其特征在于：所述宿主菌为能够被噬菌体识别并侵染的大肠杆菌。 12.根据权利要求1-10中任一项所述的噬菌体生物传感器，其特征在于：所述荧光蛋白为绿色荧光蛋白GFP。 13.根据权利要求1-10中任一项所述的噬菌体生物传感器，其特征在于：所述噬菌体为T4噬菌体、T5噬菌体、T7噬菌体、Φx174噬菌体、M13噬菌体或P1噬菌体。