1. 研究目的与意义
研究背景:
多环芳烃(pahs)是指一类含有两个或两个以上苯环的碳氢化合物的总称。它是由煤、石油、木材、烟草、有机高分子化合物等有机物不完全燃烧时产生的。据估计,在世界范围内每年有约43000吨pahs释放到大气中,在环境中广泛分布,属于难降解污染物。它具有致癌、致畸、致突变毒性及环境激素活性等的危害。而且研究发现它在环境中的半衰期非常长,释放到环境中后主要通过微生物的降解,但由于pahs的代谢过程复杂,在降解的过程中容易产生大量的中间产物造成环境的二次污染,因此要求微生物在能降解的同时必须具备耐受有机溶剂的能力,所以所筛选特殊的微生物资源并研究微生物对pahs 的降解机制对于促进环境修复进程具有重要意义。经研究发现恶臭假单胞菌株b6-2具有通过最多样化的氧化方式来转化芳香化合物的能力,而且它也具备高的有机溶剂耐受能力可能与其含有的有机溶剂外排泵基因srpabc有关。如一些单苯环衍生物都可以被b6-2作为唯一碳源利用,说明b6-2能深度降解pahs,代谢方式以侧面双加氧途径为主。这种能力对于环境中广泛存在的芳香化合物及其烷基化或卤素衍生物的降解具有重要意义。
有机溶剂对微生物的正常生理功能有严重破化的毒害作用,这些有机分子进入到细胞膜中破化膜的完整性,增加膜的通透性,使细胞死亡。1989年,一份关于恶臭假单胞菌的有机溶剂耐受性的报导,让人们开始发现有机溶剂耐受菌,并且开始研究这类菌株的耐受机制。目前发现的耐受机制有:细胞膜不饱和脂肪酸的顺-反异构化、ha机制、改变细胞膜磷脂结构组成、囊泡外排、有机溶剂外排机制等,所以只有当微生物拥有独特的耐受机制才能在有机溶剂中生存,其中有机溶剂外排机制最为重要。特殊的微生物菌体内细胞膜上的溶剂泵出机制,它可以通过泵系统将细胞膜上及细胞内的溶剂分子泵到环境中,使细胞内毒性水平下降,耐受性增强。这些研究的发现,将生物技术整合到化工制造业,有助于提高微生物的工业适应性。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
1. 研究经毒素抗毒素系统强化后的b6-2其对pahs的降解能力是否提高。
2. 研究经毒素抗毒素系统强化后的b6-2其适应环境能力是否提升。
3. 研究的方法与步骤
1、强化菌株b6-2
菌株b6-2中敲除了调节蛋白上调外排泵ttgghi的基础上,进一步失活毒素蛋白,以其进一步提高菌株的生存能力。
2、测强化后对pahs降解能力
4. 参考文献
[1]. overgaard m, borch j, gerdes k. relb and rele of escherichia coli, form a tight complex that represses transcription via the ribbon–helix–helix motif in relb[j]. journal of molecular biology, 2009, 394(2):183-196.
[2]. pandey d p, gerdes k. toxin-antitoxin loci are highly abundant in free-living but lost from host-associated prokaryotes. [j]. nucleic acids research, 2005, 33(3):966-976.
[3]. schuster c f, bertram r. toxin-antitoxin systems are ubiquitous and versatile modulators of prokaryotic cell fate[j]. fems microbiology letters, 2013, 340(2):73-85.
5. 计划与进度安排
一、查阅文献,写出开题报告(2019年3月15日前完成)
根据论文题目,查阅正式出版的中外学术期刊和专著,从中选择10篇以上参考文献(外文1-2篇或以上),认真阅读,深刻理解,综合分析,掌握其最新动态,参照论文设计任务书的研究内容,写出开题报告。如参考文献要列出作者姓名、论文标题、发表刊物、时间、卷(期)及起止页码。在查阅的文献中选1篇外文(5000以上外文印刷字符、文献内容要结合本研究内容)全文翻译为中文。
二、实验研究前期准备工作(2022年12月24日到2022年3月15日)
