论文部分内容阅读
多环芳烃(PAHs)是一类由两个或两个以上苯环呈角状、簇状或线状构成的稠环有机物,具有致癌、致畸和致突变性,广泛来源于人类生产活动,是重要的食品和环境污染物。Novosphingobium pentaromativorans US6-1最初筛选自韩国Ulsan海湾,是革兰氏阴性菌,具有高效、广谱降解PAHs能力。在苯并芘(BaP)压力下,US6-1转录组数据显示多个TonB系统基因表达量发生明显改变。为探究TonB依赖性转运蛋白TBDT在US6-1高效降解PAHs中的作用,我们以基因tbdt为研究对象,构建相应基因缺失株、回补株和过表达株,结合荧光定量PCR、细胞表面疏水性(CSH)检测等技术手段分析基因缺失前后菌株性状的改变,探究基因功能,主要研究结果如下:1、分析基因组数据显示US6-1共含有74个TonB系统相关基因,其中包括6个tonB基因、3个exbD基因、3个exbB基因和62个编码细胞外膜TonB依赖性受体(TonB-dependent transporter,TBDT)基因。其中基因tbdt-06、tbdt-11和tbdt-23上下游包含较多PAHs降解相关基因。2、利用自杀质粒同源重组的方式成功获得基因缺失株△tbdt-06、△tbdt-11和△tbdt-23,利用表达质粒pBBR1-MCS2成功获得回补菌株cΔtbdt-06、c△tbdtr-11、cΔtbdt-23和基因过表达菌株oex-tbdt-06、oex-tbdt-11、oex-tbdt-23,建立了US6-1基因研究的完整遗传操作体系。研究发现tbdt-11基因的缺失导致菌株几乎失去对PAHs的降解能力。3、实时荧光定量PCR检测基因缺失株△tbdt-11和野生型US6-1基因表达量发现,Δtbdt-11在BaP培养条件下降解酶相关基因表达量处于较低水平。激光共聚焦图像显示与野生型菌株相比,△tbdt-11菌体荧光强度弱,表明转运至胞内的PAHs浓度较低。此外,在tbdt-1 1基因缺失的情况下,菌株细胞表面疏水性不再随PAHs的出现而增强。根据上述实验结果可以判断,基因tbdt-11可能参与US6-1对PAHs的识别和转运。