多氯联苯降解菌Pcb6所含质粒的某些特性的研究

研究证明,某些土壤微生物可以分解多氯联苯(PCBs)。笔者也曾报道过几株能够降解PCBs的细菌。细菌降解质粒可赋予细菌分解代谢各种复杂有机化合物的能力。Kamp和Furukawa等曾分别发现了能够将4-氯联苯和3,5-二氯联苯转化成对应的氯苯甲酸的质粒。 Pseudo monas.sp.Pcb6是一株含有质粒的PCBs降解菌,它对4-PCB、PCB-42、PCB-48和Aroclor1254降解效果显著,并具有明显的脱氯作用。本实验对该质粒的某些生物学特性进行了研究。     

热处理重组质粒DNA的复性及其在水环境中的降解特性

为了考察热处理后的重组DNA进入水环境后可能存在的环境风险,以pET-28b质粒为材料,以质粒相对转化效率为指标,考察了热变性重组质粒DNA的复性可能性,并在此基础上构建了人工模拟水环境系统,研究了热变性质粒DNA在水环境中的降解速率和影响因素.结果表明,热变性pET-28b质粒经过30min后,其转移活性可以得到恢复,在4～37℃之间,温度越高越有利于热变性质粒的复性.热处理过程中未被降解的质粒DNA进入水环境后,在pH值为7、8时降解速率相对较慢,在pH值为5、6、9的条件下,降解较快,但在任何pH下,1.0h后仍存在未降解的质粒DNA.水环境中的NaCl对热处理质粒DNA有一定的保护作用,而且这种作用是随着NaCl质量分数的提高而增强.进入水环境中的热变性DNA有足够的时间复性,从而可能发生基因转移.因此,这些热处理的质粒DNA进入环境后理论上存在一定的生态风险.     

水产致病菌耐药基因的研究

采用纸片扩散法(Kirby-Bauer法)研究不同来源的54株水产细菌对10种抗生素的敏感性,筛选获得耐药菌株并研究其耐药基因。根据GenBank中注册的耐药基因序列,针对不同抗生素的耐药基因设计相应的引物,对耐药基因进行扩增,检测耐药菌株中耐药基因的分布。结果由54个受试菌株中检测出42个耐药株,耐药率为77.8%。其中37株对3种以上抗生素产生耐药,多重耐药率为68.5%。以耐药菌株质粒为模板,扩增磺胺类耐药基因sul2、氯霉素耐药基因cat1、cat2、cat3、cat4、卡那霉素耐药基因aadB、喹诺酮耐药基因gyrA,结果显示:sul2基因阳性9株,3株氯霉素cat2阳性,4株氯霉素cat3阳性,1株氯霉素cat4阳性,3株aadB阳性。质粒上耐药基因的检出率分别为50%、27%、36%、9%、60%。     

质粒pT7降解三氯苯的功能研究

从以1,2,4-三氯苯为唯一碳源的降解菌--施氏假单胞菌(Pseudomonas Stutzeri)T7中提取到一个降解质粒,为研究该质粒的降解功能,将其转化到E.coli JM109中,转化子获得了降解1,2,4-三氯苯的能力.采用色谱/质谱联用(GC/MS)技术检测到转化子E.coli JM109(含质粒pT7)降解1,2,4-三氯苯过程中的部分中间产物分别为2,3,5-三氯-2,4-己二烯二酸、2,5-二氯-2,4-二烯-1,4-内酯-己酸、2,5-二氯-4-氧代-2-烯己二酸;在转化子中分别检测了三氯苯双加氧酶、脱氢酶、邻苯二酚1,2-双加氧酶的酶活性.     

苯甲酸类化合物的微生物降解研究

用富集培养法从工业污水中分离到5个能以苯甲酸为唯一碳源和能源而生长的细苗菌株：不动杆菌（Acinetobactersp.）BJ1,无色杆菌（Achromobactersp.）BY1,假单胞苗（Pseudomonasspp.）SJ1、SY1和SH1、测定了这5个菌株的底物特异性和抗菌素抗性其中BJ1菌株含有1个大质粒和2个小质位在最适培养条件下BJ1菌株对苯甲酸的降解率达98％以上．     

萘降解性质粒的筛选及其在炼油污水处理场中的转移

从炼油污水处理场活性污泥中分离到一株能以萘为唯一碳源的假单胞杆菌(Pseudomonas sp.)S13。通过质粒接合转移、质粒消除以及分子杂交,证明假单胞杆菌S13降解萘的功能是由质粒编码的。应用膜扩散器在炼油污水处理场进行的现场试验证明,假单胞杆菌S13的萘降解性质粒,可在污水处理场里通过接合转移传递到另一个从同一环境分离的假单胞杆菌T9中去,并使后者获得利用萘的能力。这一结果表明,当条件合适时,降解性质粒可在自然环境里的细菌群体中扩散。     

萘降解质粒pND6-1中萘趋化基因nahY的克隆和核苷酸序列分析

假单胞菌（Pseudomonas）ND6菌株的萘降解基因位于102kb的质粒pND6-1上。以pUC18质粒为载体，制备了含有1.5-3.0kbpND6-1DNA随机片段的基因文库。通过DNA测序和DNA序列的同源性分析，从基因文库中筛选出含有萘趋化基因nahY的克隆。NahY基因的大小为1617bp，编码的萘趋化蛋白由538个氨基酸组成，与假单胞菌G7菌株的nahY基因相比，核苷酸序列的同源性是96.7％，编码的氨基酸序列的同源性是95％。图4参7     

Development of QSARs to investigate the bacterial toxicity and biotransformation potential of aromatic heterocylic compounds

A series of aromatic heterocyclic and hydrocarbon compounds were tested for toxicity and biotransformation potential against two contrasting lux-marked whole-cell microbial biosensors. Toxicity was determined by inhibition of light output of a Pseudomonas fluorescens construct that expresses lux constitutively. Biotransformation was tested by increase in light output of P. fluorescens HK44 (pUTK21), which expresses lux when in the presence of a metabolic intermediate (salicylate). The data were then modelled against physical/chemical properties of the compounds tested to see if quantitative structure–activity relationships (QSARs) could be derived. Toxicity was found to be accurately predicted by log K_ow (R²=0.95, Q²=0.88), with the basic (pyridine-ring containing) heterocycles modelled separately. The biotransformation data were best modelled using lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energies (R²=0.90, Q²=0.87).     

营养物质对细菌质粒pEA9：：Km在土壤中拼命转移频率的影响

用成团肠杆菌（Ｅｍｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ａｇｇｌｏｍｅｒａｎｓ）Ｔ７（ｐＥＡ９：：Ｋｍ）为供体菌,以Ｅ．ａ．３３９（ｐＥＡ９＾－）为受体菌在天然土壤中进行接合实验,测定各种营养物质对重组质粒ｐＥＡ９：：Ｋｍ同源接合转移频率的影响。实验发现,如果在土壤中加入生理盐水或无机盐培养基,就观察不到细菌数量的增加和质粒的转移;只有加入碳源物质后才检测到细菌数量的增加和质粒的接合转移,接合转移频率的大小位于１     

离子液体[BMIm][PF6]增强抗性质粒RP4介导的接合转移基因mRNA的表达水平

环境中广泛存在的抗生素和抗生素抗性基因会导致很严重的人类健康风险。在我们前期研究中发现,离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIm][PF6])作为环境选择性压力可以促进抗生素抗性基因的水平转移。本研究以E.coli DH5α(RP4)和同属的E.coli HB101,以及E.coli DH5α(RP4)和跨属的Salmonella enterica之间的纯菌接合转移体系为考察对象,从mRNA基因表达调控水平角度阐明离子液体[BMIm][PF6](0.001~2.5 g·L-1)影响质粒RP4接合转移的机理。结果表明,离子液体[BMIm][PF6]通过抑制基因kor A,kor B和trb A的mRNA表达水平来提高接合和跨膜转运基因trb Bp和trf Ap的表达;增强水平转移基因tra F的mRNA表达水平,并通过增强负调控基因kil A和kil B的mRNA表达水平抑制质粒的垂直传递过程;通过抑制基因trb K的mRNA表达水平降低接合转移体系的排斥效果,从而促进质粒RP4的接合转移。该结果有助于为抗生素抗性基因在环境中水平转移扩散的机理研究提供理论依据。