Sphingomonads中苯胺雙加氧酶基因簇ado的鑒定.pdf

1、苯胺及其衍生物是工業(yè)生產(chǎn)中重要的化工原料，也是苯胺類除草劑如取代脲類除草劑的代謝中間產(chǎn)物，其環(huán)境檢出率高。而且苯胺類化合物具有毒性，會(huì)危害人類的健康。自然環(huán)境中的苯胺類化合物主要通過微生物進(jìn)行降解。目前，國(guó)際上對(duì)苯胺的微生物降解的研究主要集中在分離篩選降解菌株及研究代謝途徑上。已報(bào)道的苯胺降解菌株底物譜都較窄，無法滿足生物修復(fù)的需求，同時(shí)降解環(huán)境中殘留的多種苯胺類衍生物。因此，我們通過積累不同降解譜的苯胺降解菌株和基因資源，研究其降解苯

2、胺的分子機(jī)理，利用雜交或突變等手段來構(gòu)建廣譜的苯胺衍生物降解菌，為其污染環(huán)境的生物修復(fù)提供優(yōu)良的菌種資源。這對(duì)解除苯胺類污染物的殘留藥害和環(huán)境污染問題，具有十分重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。
　　盡管國(guó)內(nèi)外已克隆到幾種不同的苯胺降解基因簇，但從降解基因及酶的水平上研究苯胺類衍生物的降解機(jī)理則很少報(bào)道，特別是關(guān)于苯胺雙加氧酶基因簇的催化機(jī)理還不完全清楚，還不了解底物譜由哪些組份決定。本實(shí)驗(yàn)室分離篩選到一株取代脲類除草劑降解菌株Sphingo

3、bium sp.YBL2，它與Sphingomonas、Novosphingobium和Sphingopyxis屬的細(xì)菌統(tǒng)稱為sphingomonads，其與假單胞菌在分類地位上相近、底物降解途徑相似，但其含有特殊的保守基因簇，基因簇的組成及轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制可能不同。我們從這些菌株中克隆到一種苯胺降解基因簇，推測(cè)其為該類菌株的保守基因簇，該基因簇在這類菌中尚未報(bào)道過。
　　通過ORF比對(duì)，我們發(fā)現(xiàn)Sphingobium sp.YBL2

4、的苯胺降解基因簇與已報(bào)道的假單胞菌基因簇的結(jié)構(gòu)基因有較高的相似性，但苯胺雙加氧酶基因簇上的基因組成及遺傳排列有較大差異。其中，苯胺雙加氧酶的氧化作用是苯胺降解的第一步。目前苯胺雙加氧酶基因簇上大部分基因的功能還未確定。我們推測(cè)底物譜不同與苯胺雙加氧酶基因簇基因的差異有關(guān)。因此，我們以Sphingobium sp.YBL2的苯胺雙加氧酶基因簇（ado）為材料，對(duì)其轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制及部分基因的功能進(jìn)行了研究，并與已報(bào)道的典型的苯胺雙加氧酶基因簇

5、進(jìn)行了比較。
　　本文利用RT-PCR和啟動(dòng)子標(biāo)記兩種方法初步研究了Sphingobium sp.YBL2苯胺雙加氧酶基因簇ado的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制，結(jié)果證明該基因簇為組成型表達(dá)，其中R基因起負(fù)調(diào)控作用。通過紫外及GC-MS等分析方法檢測(cè)了苯胺雙加氧酶基因簇（ado）對(duì)苯胺類衍生物的降解。確定了Sphingobium sp.YBL2苯胺雙加氧酶基因簇的底物譜，并與典型的苯胺雙加氧酶基因簇進(jìn)行了比較，總結(jié)出其底物降解的規(guī)律。結(jié)合測(cè)定的底