1. 研究目的与意义
研究背景:
联苯是一种结构简单的双环芳香族化合物,难降解,易挥发,易溶于丙酮、乙醇等有机溶剂。联苯的应用非常广泛,它是煤焦油、原油和天然气的天然组分,由于煤和石油的不完全燃烧,可通过废气形式排放入环境,造成环境的长期污染。由于联苯的广泛应用,它的生理毒性已经得到了深入研究,大量吸入能导致肌肉萎缩,损害中枢系统和肝脏。联苯还是一种可疑致突变剂。近年来研究表明,微生物降解环境污染物已成为最有前景的治理环境污染的方法。微生物法的优点有如下几个方面:处理成本低、效果好、无二次污染,且操作简单,能够实现真正意义上的再循环。
自从1970年lunt和evans分离了第一个可以以bp为唯一碳源生长的菌株以来,多株bp降解菌被筛选到。其中研究最多的菌株有类产碱假单胞菌(pseudomonas pseudoalcaligenes)kf707,伯克霍尔德氏菌(burkholderia xenovorans)lb400和红球菌(rhodococcussp.)rha1。1986年,furukawa和miyazaki克隆了kf707的bp降解上游途径的基因簇。1992年,taira等对这个基因簇的序列进行了分析。kf707对bp的降解起始于其bp双加氧酶(biphenyldioxygenases,bpha)对苯环的氧化作用。bpha将bp氧化为2,3-二氢-2,3-二羟基联苯(2,3-dihydro-2,3-dihydroxybiphenyl);该化合物被脱氢酶(bphb)作用转化生成2,3-二羟基联苯(2,3-dihydroxybiphenyl);2,3-二羟基联苯被开环裂解酶(bphc)氧化生成黄色的开环产物2-hydroxy-6-oxo-6-phenylhexa-2,4-dienoaicacid(hopda);然后该化合物被水解酶(bphd)水解后生成苯甲酸(benzoicacid)和2-羟基-2,4-二烯酸(2-hydroxypenta-2,4-dienoate)。这一系列反应被称之为bp降解的上游途径。2-羟基-2,4-二烯酸被水合酶(bphx1),4-羟基-2-酮戊酸(4-hydroxy-2-oxovalerate)醛缩酶(bphx3)和乙醛脱氢酶(bphx2)继续作用后进入三羧酸循环。苯甲酸被相应的酶系继续降解。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
本论文主要内容是克隆并表达联苯降解基因簇的调节蛋白bphr1。包括:
1.设计引物,利用基因组dna进行pcr,同时提取质粒pet-28a( )。
3. 研究的方法与步骤
研究方法:
利用表达宿主e.coli bl21(de3),表达载体pet-28a( )和his6-tag来表达蛋白bphr1。
步骤包括:
4. 参考文献
[1] 岳敏, 谷学新, 邹洪, 朱若华, 苏文斌. 多环芳烃的危害与防治.首都师范大学学报(自然科学版). 2003, 24(3): 40-44
[2] 徐莉, 滕应, 张雪莲, 等. 多氯联苯污染土壤的植物-微生物联和田间原位修复.中国环境科学, 2008, 28(7): 646-650
[3] 滕应, 骆永明, 高军, 等. 多氯联苯污染土壤菌根真菌紫花苜蓿-根瘤菌联合修复效应. 环境科学, 2008, 29(10): 2925-2930
5. 计划与进度安排
1. 01—03周 查阅相关文献资料完成开题报告。
2. 04—07周 设计实验方案,做好实验前准备,包括设计引物,购买相关的分子试剂盒,制备大肠杆菌感受态等。
3. 07—12周 进行实验,包括pcr,酶切,连接,转化,挑阳性克隆,送测序,转化表达宿主,诱导,进行表达检测等。
