一株源于海洋環(huán)境的新鞘氨醇菌降解高分子量PAHs的分子機(jī)制研究.pdf

1、多環(huán)芳烴是一類在環(huán)境中有廣泛分布的有機(jī)化學(xué)污染物,具有“三致”(致畸、致突變、致癌),通過食物鏈的傳遞會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康造成極大危害。微生物的降解與轉(zhuǎn)化是消除PAHs污染的有效方式。研究降解菌的遺傳控制、探索代謝途徑、解析相關(guān)酶系和功能基因,從而構(gòu)建基因工程菌株用于污染環(huán)境的生物修復(fù)是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。
　　 本論文對(duì)一株從Ulsan海灣(韓國(guó))沉積物中篩選到的高效PAHs降解菌Novosphingobium pentarom

2、ativorans US6-1對(duì)菲、芘和苯并芘(三環(huán)至五環(huán)PAH)降解特性、差異表達(dá)蛋白質(zhì)組、關(guān)鍵酶基因表達(dá)等方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究,獲得的主要結(jié)果如下:
　　 1.GC-MS結(jié)果顯示,新鞘氨醇菌US6-1能高效降解3-5環(huán)PAHs,經(jīng)過24h,36h和48h后對(duì)起始濃度為10ppm的菲、芘和苯并芘的降解率分別可達(dá)到86.62％,31.81％和22.18％;
　　 2.在雙向電泳(2D-E)分離差異表達(dá)蛋白前對(duì)N.pe

3、ntaromativorans US6-1全蛋白提取和電泳過程中的主要影響因子進(jìn)行了優(yōu)化,結(jié)果表明:以變性劑為7M尿素/2M硫脲,還原劑DTT為20mM,上樣量為150μg,最大聚焦電壓為8,000V時(shí)能獲得理想的蛋白圖譜;
　　 3.通過功能蛋白組學(xué)分析和串聯(lián)質(zhì)譜鑒定,發(fā)現(xiàn)了在PAHs誘導(dǎo)下N.Pentaromativorans US6-1產(chǎn)生了的包含PAHs降解,轉(zhuǎn)運(yùn)和調(diào)節(jié)因子,碳代謝,氨基酸代謝,核苷酸代謝,特殊功能蛋白和

4、未知功能蛋白在內(nèi)的七大類功能蛋白;
　　 4.根據(jù)環(huán)羥基化雙加氧酶α亞基和4-羥基苯甲酸3-單加氧酶的基因序列信息設(shè)計(jì)特異性引物,采用反轉(zhuǎn)錄實(shí)時(shí)PCR分析發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)基因的表達(dá)在不同底物誘導(dǎo)下均有不同程度的上調(diào);
　　 5.N.pentaromativorans US6-1在通過環(huán)羥基化雙加氧酶開環(huán)后經(jīng)一系列的酶作用后,經(jīng)3-氧代乙二酸通路中的水楊酸或者鄰苯二甲酸支路生成TCA循環(huán)的中間代謝物進(jìn)入TCA循環(huán)并最終降解成H2