本发明涉及使用重组活细胞来检测外源性物质的检测方法。在该方法中，使用具有至少一个基因序列区段ai的重组细胞，所述基因序列区段ai通过与至少一种标记蛋白基因mi融合来重组修饰。外源性物质对表达的基因融合产物ai-mi的影响通过存在的标记蛋白基因mi来检测。本发明还涉及一种装置和一种试剂盒，所述试剂盒包括基于重组活细胞来实施检测方法的方法。
外源性物质(外源性物质)是指对于生物体的生物代谢循环是外来的化学化合物。它们包含在天然物质中不以该形式存在或仅极少以该形式存在的部分结构元素中。在自然界中，外源性物质经常是人为来源的，例如合成的植物保护剂，卤代烃或塑料材料。许多这些材料的是难以生物降解的或完全不可生物降解的。外源性物质可以具有积极影响，根本没有影响或有害影响于环境和生物体。有害的毒性影响取决于摄取，也取决于生物可降解性和在特定生物体或部分生物体中的累积。
外源性物质可以以固体、液体或气体形式存在于系统中，和在所有三种聚集状态中。特别是在水生系统中，例如河流、湖泊或海洋，经常存在人为的和生物的外源性物质，其精确的化学特征是未知的和/或其浓度如此之低，使得它们无毒理学相关性。然而，这些知识通常是有帮助的，即使不是绝对必要的。已知化学分析中它们的毒理学测试是使用模型的生物体和细胞，并且从广泛意义来讲，已知的生态测试通常仅在较高浓度下起作用，并且也仅提供化学品物质类的极少的指示。因此这产生了特别的问题，特别是在水生系统的情况下，如何能够快速地和可靠地检测这样的物质。
背景技术：
已知de69824763t2是本发明最接近的现有技术。在该文中描述了一种检测方法，其可以识别直接或间接影响生物活性多肽转位的毒性物质。在这种情况下，生物活性多肽是影响继细胞内信号转导途径激活之后的细胞内活动的多肽。细胞内信号转导途径，包括酶反应并且是协调的细胞内活动，其中活细胞将外部或内部信号转换成细胞应答。显示出稳定表达编码杂合多肽(hybridpolypeptide)的核酸的一种或多种细胞被培养。在这种情况下，杂合多肽包含荧光团，特别是绿色荧光蛋白gfp，其被连接到生物学活性多肽或其部分的核酸编码。将细胞与将被掩蔽了生物功能或生物活性的毒性物质一起孵育。由所孵育的细胞中的荧光团发射的光来检测相关变化。这种变化是位置的变化，也就是说，细胞中杂合多肽位置的变化是通过荧光标记以空间分辨的方式来检测。这种检测到的位置变化显示所孵育的细胞中生物活性多肽转位的变化，并由此与其特定毒性物质的相互作用。已知的检测方法来测试细胞系统，其中生物活性多肽的细胞内转位靠毒性物质的力量发生并提供了快速的和可重复的转位响应量。结果是，可以得出对细胞系统及其转位响应影响的有意义的结论。然而，杂合子的稳定表达对于该目的是绝对必要的，以便能够使用已知的检测方法来检测这种转位。综上所述，根据de69824763t2的检测方法相应地仅适用于转位物质，其启动了细胞内响应并实施标记蛋白的空间分辨检测，其基于所使用的融合蛋白的稳定表达。
已知de69635355t2是类似的方法。其中也生成了用gfp标记的杂合多肽，以便表征样品的生物活性。然而，其中没有荧光的定位，但是其强度被测量并与正常值比较。
wo95/07463a1还描述了能够表达gfp的细胞，以及检测细胞中目标蛋白质的方法，所述方法基于将具有连接目标蛋白质到编码gfp的基因序列区段上的基因序列区段的基因导入细胞，，使得由该基因产生的蛋白质含有融合到gfp的目标蛋白质与。细胞孵育后，荧光再定位于细胞中，由此目标蛋白质也定位于细胞中。因此，这里也通过荧光检测再次定位细胞内活动。wo95/07463a1进一步描述了生物探针中的用于检测分子例如激素或重金属的细胞。活生物体可以呈现那些细胞。基因的调节元件，其受目标分子影响，与gfp有效的连接。调节元件可以是属于负责细胞活性的基因的启动子。分子的存在影响调节元件，其反过来影响gfp的表达。以这种方式，编码gfp的基因在细胞中用作报告基因，其被设计用于监测特定分子标识的存在。因此，该已知方法重要的效果，例如，可以通过增加荧光性来指示活生物体。
从上述de69824763t2中可以推知，与标记蛋白融合的功能蛋白在其融合蛋白中的功能方面没有受损并且可以表达为无变化。同样也可以从文献“structuralrequirementsfortheapicalsortingofmultidrugresistanceprotein2(abcc2)”bya.t.niesetal.(ineur.j.biochem.269,1866-1876(2002))中获知。在该文献中显示了gfp对mrp转运蛋白的偶联原则上能正常作用并且转运功能不会被中断。带有标记的转运蛋白也能正常工作。然而，该文献的目的还在于检测转运子的定位和确定负责定位到特定位点的转运子的部分。对于gfps对人mdr蛋白的偶联,同样可以从文献"sensitiveandspecificfluorescentprobesforfunctionalanalysisofthethreemajortypesofmammalianabctransporters"byi.v.lebedevaetal.(inplosonejuly2011,vol.6,issue7,e22429,pp.1to12)获知。这里，gfps使用在流式细胞计测量中用作活细胞中mdrs的指示物。
abc转运子形成膜蛋白大家族，其具有atp(三磷酸腺苷)-结合盒(atp结合盒的首字母缩略词是abc)作为共同的结构元件和主动地转运化学底物通过细胞膜。即使当它们以毒理学不相关的浓度存在时，化学物质也可以通过激活或上调abc转运蛋白所属的第一细胞防御系统而在活生物体及其细胞中引起反应。活生物体可以因此激活保护机制，其根据需要能够从细胞内部乃至整个组织中去除外源性物质，伴随着能量的消耗。多药耐药蛋白(mdr)和多药耐药相关蛋白(mrp)首先参与转运。这些名词描述了细胞对特定物质具有或产生抗性的现象。
文献"reporterdyesdemonstratefunctionalexpressionofmultidrugresistanceproteinsinthemarineflatwormmacrostomumlignano:thesponge-deriveddyeageladineaisnotasubstrateofthesetransporters"byk.tietjeetal.(inmar.drugs2013,11,3951-3969)详细报道了扁虫macrostomumlignano中的mdr和mrp转运蛋白及其用荧光染料ageladinea孵育。
绿色荧光蛋白(gfp)是来自水母(维多利亚，aequoreavictoria)的蛋白质，其在1961年由osamushimomura首次描述并且当用蓝光或紫外光激发时发出绿色荧光。gfp的修饰变异体呈现出不同颜色的光谱。其在生物学，特别是细胞生物学中的重要意义在于gfp特异性基因与任何其他蛋白质融合的可能。通过gfp的荧光性，可以直接观察到活细胞、组织或生物体中其他蛋白质的空间和时间分布。gfps和其特征在文献"nobellecture:constructingandexploitingthefluorescentproteinpaintbox"byr.t.tsien(inintegr.biol.2010,2,77-93)中有详细描述。gfp的新变异体描述于例如de69604298t2中。
技术实现要素：
从作为最接近的现有技术依照已知的de69824763t2已在上述详细讨论的检测方法开始，本发明的目的可以被认为是提供了进一步的发展，通过可以可靠地，简单地和快速地检测尽可能多的外源性物质的存在。其目的还在于当物质的精确化学特征是未知时或当物质以它们不具有毒理学相关性浓度存在时其也是可能的。还进一步提供了用于实施检测方法的装置，通过该装置所述方法可以特别简单地和可靠地并且独立地投入实际使用中。由此使用的试剂盒，其理想地补充了装置并且通过提供不同的重组细胞使检测方法的适用性特别多样化。这些目的通过方法权利要求和两个产品权利要求来实现。在各自的从属权利要求中描述了实现目的的有利的变化方式，并且结合本发明更详细地解释在下文中。
要求保护根据本发明的检测方法，所述方法使用重组活细胞来检测那些外源性物质，当它们与活细胞接触时，其通过至少一种在活细胞中有活性的启动子，影响激活或上调至少一个基因序列区段ai的表达，所述基因序列区段ai用于编码至少一种已知功能的功能蛋白ai，其中，所述基因序列区段ai通过与至少一种标记蛋白基因mi融合而重组修饰，所述标记蛋白基因mi用于编码具有不影响功能蛋白ai的编码的已知标记特征的至少一种标记蛋白mi，并且基因融合构建体ai-mi编码具有至少一种功能蛋白质ai和至少一种标记蛋白质mi的融合蛋白ai-mi，并且至少一种作为细胞反应的标记蛋白mi增长的发生率通过检测其标记特征来确定积分面积。由此i表示不同的基因序列区段ai，功能蛋白质ai，标记蛋白质基因mi和标记蛋白质mi的连续指数，其中i＝1至n。
根据本发明的方法可以用作非常有效的步骤用于测试或检测外源性物质对生理过程的影响，特别是与物质的毒性测试相结合。它不同于已知的检测方法，特别是融合蛋白ai-mi的动态可变表达形成了测量的基础。标记蛋白mi增长的形成来对面积进行积分检测，并且可靠地指示功能蛋白质ai也以增长的方式形成。活细胞中的外源性物质更频繁地导致比蛋白质转位更显著的单独的功能蛋白的表达，这是非常复杂的细胞运行。本发明的焦点在于作为传感器信号的动态表达，而已知检测方法中的表达假定为恒定的并且组成了基本的必要条件。作为本发明基础的基本活性原理是基于外源性物质在变化意义上影响活细胞中不同蛋白质的表达。在本发明中，动态表达被理解为外源物质信号，其是对污染的细胞应答。在本发明中，活转基因细胞在信息处理和传输意义上用作传感器、检测方法中使用的细胞活动及其转变为细胞应答。本发明提供了一种使用基于活细胞的传感技术的检测方法，其是实施从理论研究实验室到实用水生实践的决定性步骤。
根据本发明的检测方法提供了细胞应答的分析，所述细胞应答是对面积积分，而不是如现有技术中的空间分辨，可以快速地，简单地和可靠地实施完整检测。转基因细胞不需要长时间的孵育期，并且因此根据本发明的检测方法也非常适合于快速流动测量。完整检测也比空间分辨检测更简单，所述空间分辨检测也总是需要转基因细胞是单独可观察的。耗时的单数化过程因此是必要的。在根据本发明的检测方法中进行积分检测的情况下，可以简单地在细胞结构中观察细胞的细胞应答，并定量评价。因此可能在独立的测量系统中自动化检测方法是没有困难的。
在用于根据本发明的检测方法的外源性物质和转基因细胞之间的信号通路中，待检测的物质作用于重组活细胞中相应的启动子并激活或上调其基因表达，其描述的是一种或多种基因的特征或活性情况。在遗传学中，启动子是dna上的核苷酸序列，其允许基因的调节表达。启动子是基因的必要部分。它位于基因的5'端(头端)，和rna编码区的上游。启动子最重要的特征是与特异性dna结合蛋白的特异性相互作用，其通过rna聚合酶(转录因子)介导基因转录的启动。
使用根据本发明的检测方法，原则上可以检测所有外源性物质，当它们与非重组活细胞接触时，其通过至少一种在活细胞中有活性的启动子，影响激活或上调至少一个基因序列区段的表达。使用根据本发明的检测方法可以产生完全不拘泥于形式的结果，例如，它可能目的在于确定特异性位点，特别是人为的，外源性物质在不同系统中累积。也有目的在于监测是否在自然或技术系统中存在外源性物质，即使这些物质最初具有未知特征。根据本发明的检测方法的另一个用途在于警告一个人存在的物质对他有害或甚至有毒。因此，根据本发明的检测方法提供的优选的和有利的外源性物质，其中具有毒性和/或未知特征和/或以与毒理学无关的浓度存在的是可检测的。特别有利地和优选地，在技术装置附近的外源性物质可以通过根据本发明的检测方法检测。因此，根据本发明的检测方法特别适合于在这种技术装置附近的警报系统的运行。在炼油厂，化工厂和发电站附近的运行是特别有利地，以便能够快速地和可靠地检测有毒物质，例如重金属或卤代烃。根据外源性物质的特征，不同的蛋白质在重组活细胞中被激活并且可以通过它们的遗传标记来检测。
对根据本发明的检测方法的适用性的要求是通过外源性物质寻址后活细胞中至少一个启动子可以被检测到，寻址到的启动子随后激活或上调特定基因序列区段作为应答。与外源性物质接触活化细胞反应。可以想到，不同的外源性物质同时存在并且在细胞中寻址不同的启动子作为反应，使得不同的基因序列区段随后被激活或上调。因此，有利的和优选的是，如果不同的基因序列片段ai用标记蛋白基因mi重组修饰，所述基因序列区段ai用于编码不同的功能蛋白ai，所述标记蛋白基因mi编码用于具有不同标记物特征的标记蛋白mi，和基因融合构建体ai-mi用于编码不同的融合蛋白ai-mi，通过检测不同标记物特征得出了关于编码的相应功能蛋白ai的增长的结论。然后可以通过以增长的方式相应地生成的功能蛋白质ai得出不同外源性物质的类型和性质的结论。因此，污染的外源性物质可以根据它们的化学特征引发不同的细胞反应。
特别重要和经常存在的细胞反应是细胞固有防御系统的活化。因此，特别有利的和优选的是，如果至少一个基因序列节段ai是编码活细胞的防御和解毒机制的基因序列节段，所述基因序列节段ai根据其外源性物质被激活或上调来表达，融合蛋白ai-mi中编码的功能蛋白ai是abc转运蛋白家族的成员，其功能是外源性物质的膜转运。待检测的外源性物质相应地刺激重组细胞的第一细胞防御系统并导致可检测的细胞反应。由于该细胞固有防御系统非常广，可以通过根据本发明的检测方法检测非常大量的外源性物质。特别地，可以安全地和可靠地检测非常大量的有害的毒性物质-即使在极低的浓度下-因为细胞固有的防御系统-在不同的供体生物之间没有巨大差异-因此被设计用于精确的防御这种物质。
特别地，优选的和有利的是，如果基因序列区段ai用于编码的功能蛋白ai在融合蛋白ai-mi中形成来从abc转运蛋白家族的多药耐药性蛋白(mdr转运蛋白)和/或多药耐药性相关蛋白(mrp转运蛋白)。这些转运蛋白来自abc转运蛋白大家族，其最频繁地出现并且最密集地参与细胞固有防御系统。上面已经说明，在根据本发明的检测方法中，不同功能蛋白ai的用于编码不同基因序列区段ai可以与不同的标记蛋白质基因mi融合，所述蛋白质基因mi用用于编码具有不同标记物特征的不同标记物蛋白mi(也见下文)。因此，通过根据本发明的检测方法可以可靠地检测mdr转运蛋白和mrp转运蛋白增长的表达。因此可能，根据本发明的检测方法，可以得出的结论在作为细胞反应的mdr转运蛋白的存在增加的情况下，其中存在具有相同数量级的链长的不带电分子的外源性物质并且在作为细胞反应的mrp转运蛋白的出现增加的情况下，存在具有100da(单位道尔顿)至8kda，优选1至3kda，特别优选1.5至2.5kda，例如至多2kda链长的带电分子的外源性物质。通过这种分类，外源性物质，特别是当它是未知的毒性物质时，可以在其来源方面已经受到限制。
标记蛋白可以具有很多种不同标记物特征的化学和物理特征，它们是相应地可检测的。例如，标记蛋白其周围的ph的改变是可测量地。然而，标记蛋白的光学检测(例如大小的检测)更简单。然而，最简单的检测是颜色识别，特别是如果标记蛋白自身或当被激发时发出荧光。因此，在根据本发明的检测方法中优选的和有利的是，如果具有荧光的标记蛋白mi作为标记属性被使用，至少荧光波长和/或荧光强度可以被检测。来自绿色荧光蛋白(gfp)家族或其荧光同源物或那些gfps的衍生物或突变体的标记蛋白mi可以优选地并有利地使用。gfps已经被很好地研究并且容易处理并且可以有许多颜色变体。
根据本发明的修饰检测方法因此可以包括颜色标记，基于gfps及其颜色修饰，在活转基因重组细胞中不同abc转运蛋白的顺序，其取决于其动态表达程度，以实现检测水中人为和生物源外源性物质的存在。如果abc转运蛋白以增长的方式表达，则gfp也以增长的方式表达，并且因此荧光增加。重组细胞或生物体(参见下文)，其对环境的变化做出mdr/mrp增长的表达，从而增加所选择的gfp区域中的荧光。
根据本发明的检测方法基于重组活细胞对外源性物质污染的反应。原则上，细胞可以在所有三种聚集态中被外源性物质污染。除了用固体或气体杂质污染活细胞之外，待检测的异物尤其还可以分布或溶解在水溶液中，从而发生活性细胞在水相中的污染。除了在水体中的污染之外，在医疗领域中的应用，例如与血液有关的应用在这里也是可以想到的。在水性污染的情况下，活细胞或整个细胞培养物原则上可以保持在相应的营养溶液中。因此，如果活细胞来自已经具有活细胞的水生生物或来自非重组水生母体生物，则该活细胞是有利的和优选的，该生物体可以优选是甲壳类动物、刺胞动物、海葵、多刺生物、海绵或圆形或海扁虫，特别优选海扁虫macrostonumlignano。在第二种情况下，活细胞取自母体有机体，并在本发明的意义上的实验室中进行遗传修饰。
如果使用已经含有重组细胞的活水生生物，则如果使用具有活细胞的至少完整的活水生生物是有利的和优选的。基因修饰的生物体可以再次优选是甲壳类动物、刺胞动物、海葵、多刺的生物、海绵或圆形或海扁虫，特别优选海扁虫macrostonumlignano。这种简单的水生生物比较容易保存。有利的如果使用的水生生物已经至少部分地被遗传解码(这是海扁虫macrostonumlignano的情况，许多est-表达的序列标签-在此已经是已知的)，使得具有标记蛋白基因mi和特定基因序列区段ai的重组修饰可以常规地由专家实施。具有融合构建体ai-mi的活细胞可以在被污染的生物体中的任何地方，特别是在生物体的表面或皮肤上定殖和繁殖。污染的荧光现象在颜色和强度方面可以接着容易地被检测。然而，为了能够可靠地检测整个生物体中的荧光标记，如果至少一种至少部分透明的生物体被使用是特别地有利的和优选的。海扁虫macrostonumlignano形式的水生生物基本上是透明的，使得其内部的荧光现象也是容易检测的。在用固体或气体外源性物质污染重组细胞的情况下，同样可以使用完整生物，其然后显示相应可检测的反应，例如，在皮肤或其他外部区域上或在肺或其他内部器官中。
在检测发射的情况下，光学检测以自动方式实施检测其颜色和强度是自然优选的和有利的。在其他标记属性被检测的的情况下，使用其他检测原理。例如，可以用荧光染料ageladinea特别良好地检测ph变化，特别是在透明生物体中。如果标记特性对电流和电压有影响，则同样可以使用基于电参数例如电流和电压的检测。然而，光学检测是非接触式的，并且还可以以自动方式作为简单观察特别好地实施。
用于实施根据本发明的检测方法的合适装置由污染的类型决定，特别是通过其聚集状态。在固体和气体污染的情况下，整个生物体可以保存在空气中；细胞培养物保存在水溶液中。在下文中描述了在液体，特别是水性污染的情况下的所要求保护的装置。根据本发明使用的水生生物的活细胞的用于实施根据本发明的检测方法的所要求保护的装置，其特征在于，用于在水生系统中保持至少一种细胞培养物或至少一种完整的活水生生物的活体状态的活栖箱系统，具有允许与周围水生系统的水进行水交换的可渗水壁，和用于引入和去除活细胞培养物或活水生生物的可封闭开口，通过用于自动供给活细胞培养物的进料系统，和通过具有用于监测在活细胞培养物或活水生生物体的细胞中融合标记蛋白的标记物特征的检测器的自动检测系统，和至少用于存储检测到的数据的数据站，和用于将检测到的数据发送到外部站的发送站。在光学检测的情况下，相应地优选的和有利的使用光学检测系统，特别是在荧光标记特性情况下的荧光检测。然而，使用的转基因细胞或完全水生生物在任何时候都不释放，但是生活在封闭的箱中的允许在任何时间进行水交换。
此外，可以优选且有利地提供光学信号装置，该信号装置可以根据检测到的数据自动激活，并且当被激活时在栖息箱的位置处是可见的，和/或栖息箱上的监测装置使用用于监测水生生物的活状态的水箱。这样的系统然后可以特别成功地用作在预期会产生外源性物质的技术设施附近的独立预警系统，以便能够以简单的方式警告在该位置的人。这样的系统本身以生物学方面和以环境友好的方式完全无害地操作。此外，可以优选地和有利地提供光学信号装置，该信号装置可以根据检测到的数据被自动激活，并且当被激活时，在活栖箱的位置处是可见的，和/或使用活栖箱上的监测装置用于监测水生生物的活体状态。这样的系统然后可以特别成功地用作在技术设施附近的独立预警系统，其中预期外源性物质的排放，以便能够以简单的方式警告在该位置的人。这样的系统本身以生物学方面和以环境友好的方式完全无害地操作。
除了该装置之外，还要求保护用于实施该方法的试剂盒，其具有基于用于进行检测方法的重组活细胞的装置，所述试剂盒的特征在于活细胞形式的构造，其具有至少一个基因融合构建体ai-mi，来自abc转运蛋白家族用于编码的至少一种功能蛋白ai的基因序列区段ai，和来自绿色荧光蛋白家族用于编码至少一种标记蛋白mi的标记蛋白基因mi，所述绿色荧光蛋白不影响功能蛋白ai的编码，基因融合构建体ai-mi用于编码由功能蛋白ai和标记蛋白mi组成的融合蛋白ai-mi。重组修饰和用荧光gfp标记蛋白标记的来自活细胞的防御系统的转运蛋白从现有技术中是未知的，因此迄今为止尚未用作用于检测有害物质的传感器。优选地并且有利地，所使用的活细胞的特征在于它们重组地源自非重组水生母体生物，优选来自甲壳类动物、刺胞动物、海葵、多刺生物、海绵或圆形或海扁虫，特别优选来自海扁虫macrostonumlignano。此外，活细胞可优选地且有利地重组地源于非重组细胞培养物或非重组无限增殖的细胞系。此类细胞培养物和细胞系可以保藏在公共可获得的微生物和细胞培养物的集合中。对于具有重组细胞的细胞培养物和细胞系也是如此。本发明的进一步细节将在以下实施方式中找到。
附图说明
图1显示了水生系统01。其在实施例中显示为海湾。在海湾的边缘有一个技术装置02，其在实施例中显示为一个化工厂。外源性物质03(感叹号)从技术装置02引入到水生系统01中。人们在海湾中洗澡。因此，有害物质的早期警告极为应急有效。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，将参照图1中的示意图，利用实施方式来更详细地描述用来实施根据本发明方法及其有利的调整的检测方法和装置，其图1中不是按比例的。在这种情况下，该实施方式可以冠名为“通过荧光海洋生物进行外源性生物化学结构的颜色编码”。
图1显示了水生系统01，其在实施例中显示为海湾。在海湾的边缘有一个技术装置02，其在实施例中显示为一个化工厂。外源性物质03(感叹号)从技术装置02引入到水生系统01中。人们在海湾中洗澡。因此，有害物质的早期警告极为应急有效。
在前景中显示了用于执行根据本发明检测方法的装置04。显示了用于保持多个水生生物06在生活状态(在切除部分中)的活栖箱05，所述多个水生生物06在实施例中显示为macrostonumlignano种海扁虫，其被放置在水生系统01中。这些海扁虫很大程度上是透明的，并且允许毫无困难地检测其内部荧光现象。栖息箱05具有可渗水壁07。这允许与周围水生系统01的水无阻碍地进行水交换。在壁07中，具有用于引入和去除水生生物06的可封闭开口08以及用于自动供给水生生物06的进料系统09。此外，自动检测系统10位于活栖箱05中，该检测系统具有用于照射水生生物06的光源11和检测器12，所述检测器12在实施例中显示为光学检测器，用于从检测其荧光发射的角度来监测水生生物06。还提供了数据站13，其具有辅助电池或外部电源，至少用于存储检测到的数据，以及发送站14，其用于将检测到的数据发送到外部接收站15。光学信号装置16进一步地设置在栖息箱05上，该信号装置可以根据检测到的数据自动激活，并且当激活时，其在栖息箱箱05的位置可见，作为外源性，特别是毒性，物质污染的警告。最后，在栖息箱箱05上还设置有监测装置17，用于监测所使用的水生生物06的活体状态。这可以是，例如摄像机。
为了允许它们用于根据本发明的检测方法中，水生生物06的活细胞的基因修饰显示在图1的底部放大部分中。在重组活细胞19中显示了质粒18，所述质粒18具有用于编码功能蛋白a1的基因序列区段a1，所述功能蛋白a1在所选择的实施方式中是mdr转运蛋白，并且所述质粒18具有用于编码功能蛋白a2的基因序列区段a2，所述功能蛋白a2在所选择的实施方式中是mrp转运蛋白。两种转运蛋白都来自abc转运蛋白家族。基因序列区段a1被启动子p1激活或上调，基因序列区段a2被启动子p2激活或上调。基因序列区段a1用标记基因序列m1重组修饰，基因序列区段a2用标记基因序列m2重组修饰。所选择的实施方式中的基因序列m1编码绿色荧光标记蛋白m1，并且所选择的实施方式中的标记基因序列m2编码红色荧光标记蛋白m2。两种标记蛋白都来自gfp的家族。基因序列区段a1和标记基因序列m1的基因融合构建体表示为a1-m1。它用于编码标记的融合蛋白a1-m1。基因序列区段a2和标记基因序列m2的基因融合构建体表示为a2-m2。它用于编码标记的融合蛋白a2-m2。以连续指数i命名表明其它基因序列区段ai可以通过其他标记物mi重组修饰，然后用于编码不同融合构建体ai-mi中不同的功能蛋白ai和具有不同标记物特征的不同标记物蛋白mi。
在显示的实施方式中，当水生生物体06的质粒18与外源性物质03接触时，细胞固有防御系统通过启动子p1激活。这导致mdr蛋白a1产量的增长，并因此导致标记蛋白m1在活化时发绿色荧光。借助于检测系统10检测发生或增强的绿色荧光发射。数据被发送到外部接收站15并被评估。同时，光学信号传导装置16被激活并且可靠地并且及时地警告水生系统01中和附近的人。
通过根据本发明的检测系统，其基于基因修饰细胞的基因组中的重组基因序列，当其与外源性物质接触时产生动态基因表达形式的细胞应答，因此可以构造用于人的相对简单和可靠的报警系统。特别地，还可以检测其他检测方法由于浓度太低未能检测到的污染。连同用于执行根据本发明的检测方法的装置和试剂盒，其尤其基于在水生系统中保持基因修饰的，活的，完整的水生生物，可以提供一种优选的复杂的实践系统，在各种各样的情况下可靠地检测和警告不同的外源性物质。
参考标志列表
01水生系统
02技术装置
03外源性物质
04实施检测方法的装置
05活栖箱
06具有活细胞19的完整活水生生物(转基因的)
07可渗水壁
08可封闭开口
09进料系统
10自动检测系统
11光源
12检测器
13数据站
14发送站
15外部接收站
16光学信号装置
17监测装置
18质粒
19重组活细胞
ai基因序列区段，i＝1..n
mi标记蛋白序列
ai-mi基因融合构建体
ai功能蛋白
mi标记蛋白
ai-mi融合蛋白
pi启动子