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Every year around 20 million tons of plastic waste leaks into aquatic ecosystems. Polyethylene terephthalate (PET) is a commonly used thermoplastic resin. Global accumulation of plastic can be counteracted by improving PET degradation in the environment. However, scientists currently lack efficient methods to measure PET hydrolysis, making it difficult to research further in this field. The goal of this project is to develop a sensitive plasmid biosensor to detect terephthalic acid (TPA), a byproduct of PET hydrolysis. The TPA-sensitive plasmids were built using a variety of promoters, importers, and reporters. Use of the MucK importer, mEmerald fluorescent protein, and changing the promoter’s -35 and -10 sigma factors to match that of promoter pTPA3 demonstrated the highest increase. The optimal binding configurations with TPA were predicted via molecular docking to support the results. This research makes important contributions to the field of plastic degradation as a whole.

毎年約2000万トンのプラスチック廃棄物が水生生態系に流出します。ポリエチレンテレフタレート（PET）は一般的に使用される熱可塑性樹脂です。環境中でのPET分解を改善することによって、プラスチックの全球的な蓄積を防ぐことができます。しかしながら、科学者たちは現在、PETの加水分解を測定する効率的な方法を持っておらず、この領域での更なる研究を難しくしています。本プロジェクトの目標は、PET加水分解の副産物であるテレフタル酸（TPA）を検出するための敏感なプラスミドバイオセンサーを開発することです。TPA感受性プラスミドは、様々なプロモーター、インポーター、レポーターを使用して構築されました。MucKインポーターとmEmerald蛍光タンパク質の使用、そしてプロモーターpTPA3の-35および-10シグマ因子にプロモーターのそれらを一致させることにより、最高の増加が示されました。最適なTPAとの結合配置は、結果を補強するために分子ドッキングを通じて予測されました。この研究は、プラスチック分解という分野全体に重要な貢献をします。

reference:

• iGEM DNHS-SanDiego-CA Team Information
• iGEM DNHS-SanDiego-CA Wiki