低氧條件下施氏假單胞菌JP1降解多環(huán)芳烴功能研究.pdf

1、假單胞菌屬是環(huán)境中一類常見的細菌，其降解環(huán)境污染物的范圍廣泛，在環(huán)境生物修復(fù)方面起著重要作用。多環(huán)芳烴是一類難降解有機環(huán)境污染物，可以在食物鏈中富集,具有致癌、致畸、致突變的“三致”效應(yīng)。假單胞菌在多環(huán)芳烴的生物降解中扮演重要角色。本實驗室前期在汕頭污染海域海底表層沉積物中分離到的一株施氏假單胞菌JP1（Pseudomonas stutzeri JP1），并發(fā)現(xiàn)菌株JP1具有降解多環(huán)芳烴的能力，但是菌株在低氧條件下對多環(huán)芳烴的降解機制還

2、尚不清晰，本研究針對上述問題開展研究，取得以下主要結(jié)果：
　　首先，通過一系列生理生化試驗，發(fā)現(xiàn)菌株JP1為革蘭氏陰性菌，能夠產(chǎn)生過氧化氫酶，具有較好的耐鹽性，在有氧和低氧的條件下均能生長。菌株JP1對氯霉素和鏈霉素具有抗性；菌株JP1對抗生素羧芐青霉素敏感。
　　其次，發(fā)現(xiàn)菌株JP1在有氧和低氧條件下均可以利用多種多環(huán)芳烴作為唯一碳源和能源生長。有氧條件下，培養(yǎng)24h，菌株JP1對終濃度20mg/L的萘、菲、芘的降解率分別

3、是92.89％、50.83%、42.50%；低氧條件下，培養(yǎng)24h，菌株JP1對終濃度20mg/L的萘、菲、芘的降解率分別是95.26%、33.23%、37.35%。
　　第三，利用RNA-Seq技術(shù)，對菌株JP1在不同培養(yǎng)條件下的樣本進行轉(zhuǎn)錄組分析。經(jīng)測序獲得的總讀長（Total Reads）為110,468,508 bp，總核酸（Total Nucleotides）為12,929,366,300nt，利用軟件Trinity做轉(zhuǎn)

4、錄組從頭組裝，組裝得到3900個基因，G+C含量為64.61%，共注釋到3820個基因，基因的平均長度為899.43bp。對不同處理樣本的差異表達基因進行分析以及GO功能顯著性富集分析和pathway顯著性富集分析，發(fā)現(xiàn)大量與多環(huán)芳烴降解相關(guān)的基因，其中包括甲基巴豆?；?CoA羧化酶和乙醇脫氫酶，這兩個酶在萘、菲、芘的誘導(dǎo)下均呈現(xiàn)上調(diào)表達。利用RT-qPCR驗證甲基巴豆酰基-CoA羧化酶α、β、γ亞單位分別上調(diào)表達2.85、5.74和1

5、.26倍。說明甲基巴豆?；?CoA羧化酶參與低氧條件下多環(huán)芳烴的降解。
　　第四，為了進一步研究菌株JP1低氧條件下多環(huán)芳烴降解相關(guān)蛋白，利用二維電泳技術(shù)分離多環(huán)芳烴菲誘導(dǎo)下的差異蛋白。利用軟件PDQuest8.0分析差異點，從中篩選6個差異顯著的蛋白點，用MALDI-TOF-TOF質(zhì)譜分析鑒定差異蛋白，鑒定結(jié)果為：超氧化物歧化酶、3-α-甲醇胺脫水酶、醌蛋白乙醇脫氫酶和ABC轉(zhuǎn)運綁定蛋白，還有一個延伸因子和一個假定蛋白。用RT-