遗传稳定型六六六、甲基对硫磷降解基因工程菌的构建及特性研究

通过转座子介导同源重组的方法,将甲基对硫磷水解酶基因mpd导入到六六六降解菌BHC-A的染色体上, 构建了能同时降解六六六和甲基对硫磷的基因工程菌BHC-A-mpd. 对其生长特性和降解特性的研究表明, 工程菌在LB培养基中的生长特性与原始菌株没有差别, 生长至对数期A600nm值都可达到2.5;对六六六的降解特性和原始菌株相同, 可在10h内将5mg/L的六六六完全降解. mpd基因在BHC-A-mpd中稳定表达,BHC-A-mpd可以降解多种有机磷类农药.该基因工程菌的构建为六六六和甲基对硫磷复合污染环境的生物修复奠定了基础.     

基因工程菌漆酶对蒽醌染料的脱色研究

利用基因工程菌甲醇毕赤酵母(PMAD16/pMETαA-Lcc1)培养产生的重组漆酶,研究了重组漆酶对蒽醌染料Remazol Brilliant Blue R脱色的影响。结果表明:重组漆酶对蒽醌染料RBBR脱色的最佳pH值为4.5,温度为45℃,当溶液中漆酶活力为10.0U/mL时,在最适脱色条件下作用14h,粗漆酶和纯化漆酶对蒽醌染料RBBR(80mg/L)的脱色率分别为95.2%和87.5%,重组漆酶可有效地使蒽醌染料RBBR脱色。     

植物促生菌应用研究进展

植物促生菌即PGPB不仅在农业生产中促进植物生长以及防治植物病害,还逐渐应用于环境保护方面。文章从以下几方面就PGPB的研究进展进行了综述,包括PGPB在农业和环境中的应用、PGPB内生菌、生物防治型PGPB、PGPB的基因工程改良、PGPB剂型等。最后展望了该领域的研究方向。     

固定化GEM/CAS串联工艺强化处理阿特拉津废水

考察了固定化基因工程菌强化处理(GEM)/传统活性污泥处理(CAS)串联工艺对阿特拉津废水的处理效果,水力停留时间(HRT)对处理效果的影响,基因工程菌的生长和流失情况.结果表明,当HRT为4～24h,阿特拉津初始浓度为20mg/L,以实际生活污水为碳源时,串联工艺均可以实现对高浓度高负荷的阿特拉津生物强化处理.水力停留时间为24h时,固定化细胞反应器(串联工艺A段)的处理效果最好,阿特拉津平均去除率为96.64%,出水浓度为0.56ms/L.水力停留时间为12、8和4h时,平均去除率分别为88.59%、89.79%、88.61%.反应器在以上4个HRT时, COD平均去除率分别为72.76%、64.59%、66.16%和65.84%. 在整个反应过程中,没有出现大量工程菌流失的现象,同时在固定化颗粒的表面以及浅层均观察到了大量工程菌菌体,固定化颗粒的表面还出现了生物膜和菌胶团,反应结束时,颗粒形态完好,强度满足本工艺条件下长期使用的需求.     

产1,3-丙二醇温控重组大肠杆菌JM109(pBV220-yqhD-dhaB)的构建

1,3-丙二醇(1,3-PD)是一种重要的化工原料,其最重要的用途是作为合成聚酯PTT的单体.由于微生物发酵法生产1,3-PD具有操作简单,不易产生有毒副产物等特点,已得到广泛关注.本研究在前期工作的基础上,分别获得了来源于肺炎克雷伯氏菌的甘油脱水酶编码基因dhaB和来源于大肠杆菌的1,3-PD氧化还原酶同工酶编码基因yqhD,利用温控表达载体pBV220串联构建了重组质粒pBV220-yqhD-dhaB,将其转化大肠杆菌得到产1,3-丙二醇温控重组大肠杆菌JM109(pBV220-yqhD-dhaB).该重组菌在LB培养基中,30℃好氧培养12 h至对数生长中期,再经42℃好氧诱导发酵4 h,测得胞内甘油脱水酶和1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶的酶活力分别达到260 U/mg蛋白和140U/mg蛋白;在含甘油40 g/L的发酵培养基中,30℃好氧培养12 h至对数生长中期,再经42℃好氧诱导发酵4 h,测得发酵液中1,3-PD含量为8.5 g/L.这将为进一步构建基因工程菌生产1,3-PD打下坚实的基础.图6表1参18     

荧光素酶基因(Lux)在环境监测中的应用和研究

通过基因工程技术从发光细菌中无性繁殖荧光素酶基因(Lux),并转移到对污染物有特别敏感性的受体菌中表达,或组入对特定细菌种群有专一感染性的噬菌体基因组中,构建成基因工程菌或工程噬菌体用于环境监测,将能极大地提高监测的效率和灵敏性。该技术自80年代创立至今,已成功地用于多种污染物或细菌的监测,显示了较传统发光细菌监测法的明显优势,迅速成为污染生物监测研究的一个热点。本文综述了近年有关荧光素酶基因(Lux)的分子生物学特性及其监测应用的最新研究进展和尚存的问题。      

邻苯二酚-2,3-双加氧酶基因在芘降解菌基因组的整合与表达

为了构建能够稳定遗传且高效降解多环芳烃的工程菌,利用PCR技术对Pseudomonas songnenensis wp3-1的邻苯二酚-2, 3-双加氧酶(C23O)基因进行克隆,并将其与自杀性载体pUTmini-Tn5连接,得到重组载体pUTmini-Tn5-C23O。在三亲接合作用下,经mini-Tn5转座子将重组载体pUTmini-Tn5-C23O中的C23O基因整合到菌株Pseudomonas sp. wp4的染色体DNA中,最终得到基因工程菌wp4-C23O。在不同pH、温度下,菌株wp4和工程菌wp4-C23O对浓度为50 mg?L-1的芘进行降解7 d。2株菌降解最适温度为37℃、最适pH为7.5。在此条件下,工程菌wp4-C23O对芘降解率显著高于wp4菌株(P0.05),降解率提高11.45%。以PAHs降解优势菌株为受体构建工程菌可以去除石油污染土壤中的PAHs。     

发酵生物制氢领域的基因工程技术研究进展

氢气以其清洁、无污染、热值高的特征和广泛的来源,被认为是未来的良好能源载体。自然条件中,很多微生物可以利用有机底物或者水和光能代谢产生氢气。通过基因工程技术手段可以提高这些微生物的产氢能力,更有利于生物制氢技术的工业化应用和推广。文章综述了近年来基因工程手段在发酵法生物制氢领域的研究和应用情况,对现有的研究成果进行了比较,并对该技术将来在生物制氢领域的发展趋势做以预测分析。     

利用基因工程菌BL21处理有机磷混合农药废水的研究

研究了悬浮状态和固定化状态的基因工程菌BL21对有机磷混合农药废水的降解特性.工程菌能快速、高效地降解有机磷混合农药,其最适底物是对硫磷,而马拉硫磷不能被工程菌降解.不同农药降解速率的差别造成了不同有机磷农药的降解过程需要用不同的动力学模型来描述.比较固定化状态和悬浮状态的工程菌的降解效果可知,固定化工程菌的降解活性较后者明显降低,其比降解速率大约仅为后者的20%.考察固定化工程菌长期运行的效果,发现其降解活性保存良好,工程菌稳定性大大提高,未出现固定化细胞溶涨、破碎现象.固定化后,工程菌的比降解速率虽然比悬浮工程菌降低了,但固定化工程菌更适用于长期运行的废水处理系统.     

基因工程菌E.coli BL21-NiCoT吸附镍的性能研究

以表达Staphylococcus aureus ATCC6538镍钴转运酶NiCoT基因的基因工程菌E.coli BL21-NiCoT作为生物吸附剂处理含镍废水.结果表明:基因工程菌在pH为4～9时有比较好的吸附效果,30 min就达到了吸附平衡;基因工程菌对Ni2 的富集容量比原始宿主菌有很大的提高,最大平衡富集量从3.76 mg/g增加到11.33 mg/g,增幅达3倍多,溶液中Ni2 的最大去除率也从原来的35.62%增加到91.23%;Cu2 、Cr6 、Zn2 等的存在对吸附没有很大的影响.镍进入细胞内后与羟基和酰胺基团发生结合,蛋白类物质和含羟基类物质在细胞内富集镍的过程中起到重要作用;基因工程菌转接10、20、30、40、50次,重组质粒保持良好的结构稳定性,基因工程菌对镍的富集能力也具有较好的稳定性.