新世纪的忧患:基因污染

在上个世纪70年代基因工程技术兴起的时候，基因重组实验必须在“负压”实验室进行。在这里设立了各种等级的物理屏障以及生物屏障，以防止基因重组的生物（当时主要还是一些微生物）不致进入人体或逃逸到外界。虽然以后对非病原体基因工程实验的规定有所放宽，但有关生物安全的原则不变。对于基因重组实验，各国政府仍颁布了相应的操作规程，以防范重组生物进入人体或扩散到实验室外面。20年前，人们绝对不会想到今天有如此巨大数量的基因重组生物，堂而皇之地进入大自然之后，又进入了人体，且正在变异、重组、装配人类的基因。不可否认，国外现有已推广的几十种基因工程作物，虽然在审批时都认真考虑过它们对人体和对环境的安全性，但事实证明过去的考虑并不充分，认识也有局限性，更缺乏长期的数据。为了说明问题，我们先看看下面几则实例。这些资料都是美国依阿华州费尔菲德基因鉴定中心发布的。需要说明的是，该中心系世界上第一个专门为基因工程生物提供测试服务的机构，得到官方批准，其测试结果被公认为具有权威性。     

基因工程与环境保护

一、基因工程基因工程是按人的意志，将某一生物（供体）的遗传因素在体外经人工与载体相接（重组），构成重组（DNA）分子，然后转入另一生物体（受体）细胞中，使被引进的外源DNA片段在后者内部得以表达和遗传。它集中了当今科学中先进生命科学的一部分，是跨学科的一门技术。它包含了生物物理学。生物分子学、细胞工程、酶工程、发酵工程等生物学科的知识。其最大的特点是：能按人们预先的设计，对基因进行拼接，且能打破物种问的界限，使一种生物的遗传信息在另一种生物体内得以表达、遗传。结果必将对人类生活的各个方面产生影响，…     

微生物在蓄水层中的污染物降解行为——预测基因工程微生物的应用前景

由降解微生物的环境引种来对被污染的蓄水层进行生物补救，要求微生物存活的数量要相当大，并具有较高的污染物去除率和较大的去除范围，结合现场试验和建立微单元系统的实验研究评定实验室培养菌的这些能力，随后引种到污染蓄水层。凤蛾假单孢菌Ｂ１３的活性细胞体可在污染带存活４４７天，但在原始蓄水层的死亡是非常快的。在蓄水层微单元系统中，Ｂ１３和经基因工程产物的Ｂ１３和衍生代ＦＲ１２０的存在，产生了对芳香族衍生化合     

举世关注转基因

设计婴儿在试管里人工受孕的胚胎被植入子宫前,选择智商高、更漂亮、没有疾病基因的胚胎,使其孕育出更健美的婴儿。猪心换人心利用转基因将为生命垂危的心脏病患者解决移植器官来源不足的难题。荧光小猴把绿色发光水母基因植入恒河猴受精卵里,培育出了易于跟踪的荧光小猴。这些都不再是科幻小说中的描述,而是事实,是生物技术革命     

微生物处理生物难降解有机物的进展

综述了国内外研究较多的几种生物难降解污染物微生物处理技术的进展和这些微生物的分离培养以及用遗传与基因工程技术创建高效菌株的研究。     

检测致畸物的gfp基因工程菌的构建

RecA与UvrA是细胞SOS系统中重要的修复蛋白，在细胞DNA损伤后诱导表达．将报告基因绿色荧光蛋白基因（gfpmut3a）分别置于recA和uvrA启动子调控下，构建成质粒pRecAgfp和pUvrAgfp，并转化E．coli DH5α，构建成检测菌株ERS101和EUS101．试验发现，菌株ERS101和EUS101在致畸物吖啶橙处理后，GFP的表达量增高，菌悬液经507nm的蓝光激发后产生的绿色荧光明显增强，且与吖啶橙的浓度具有一定的相关性，即使在0．5μg mL^-1的吖啶橙诱导下也能检测到荧光增强效应．对硝基酚等多种致畸物处理后的检测菌株均有荧光增强效应．图4表1参9     

Arsenic removal from contaminated soil via biovolatilization by genetically engineered bacteria under laboratory conditions

In Rhodopseudomonas palustris, an arsM gene, encoding bacterial and archaeal homologues of the mammalian Cyt19 As(III) S-adenosylmethionine methytransferase, was regulated by arsenicals. An expression of arsM was introduced into strains for the methylation of arsenic. When arsM was expressed in Sphingomonas desiccabilis and Bacillus idriensis, it had 10 folds increase of methyled arsenic gas compared to wild type in aqueous system. In soil system, about 2.2%–4.5% of arsenic was removed by biovolatilization during 30 days. This study demonstrated that arsenic could be removed through volatilization from the contaminated soil by bacteria which have arsM gene expressed. These results showed that it is possible to use microorganisms expressing arsM as an inexpensive, efficient strategy for arsenic bioremediation from contaminated water and soil.     

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.     

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.