尿黑酸双加氧酶基因工程菌的构建

为了构建不同表达类型的尿黑酸双加氧酶(Dio6)基因工程菌,本研究利用Over-lap PCR技术使双加氧酶基因在组成型启动子(P2和P_(spoⅠ-Ⅱ))的控制下表达;利用高效液相色谱(HPLC)技术测定XJ-6、XJ-6+P_(T7)、XJ-6+P2、XJ-6+P_(spoⅠ-Ⅱ)、P_(spoⅠ-Ⅱ)、P2、P_(T7)在7 d对芘的降解。研究结果表明:构建得到3种启动子控制表达的基因工程菌,协同效应研究表明工程菌在XJ-6的协助下可以在含芘的无机盐培养基中生长,并且组成型启动子工程菌的菌数远高于诱导型启动子工程菌的菌数。组成型启动子相较于诱导型启动子工程菌能更稳定表达外源双加氧酶基因,由于诱导型启动子工程菌需要诱导剂IPTG,并且表达双加氧酶基因会受到诱导剂浓度、诱导温度等条件的影响,所以在实际应用中组成型启动子工程菌优于诱导型启动子工程菌。     

营养要素对原油降解菌生长的影响

目的:研究营养要素对原油降解菌生长的影响.方法:通过紫外分光光度计于600nm处测量菌体OD值检测6种碳源、5种氮源、无机离子含量和氯化钠含量对原油降解菌K5生长的影响.通过正交实验确定了原油降解菌K5生长的最佳营养条件.结果:当蔗糖含量0.6%、硫酸铵含量0.2%、氯化钠含量0.6%、微量元素含量0.1%时,原油降解菌生长得最好.结论:确定了原油降解菌K5生长的最佳营养条件,并且发现了培养基中的氮源和碳源对菌体生长量的影响最大以及不同微量元素对菌体生长量有不同程度的促进或抑制作用.     

苯酚降解菌ZJ-1的分离及降解特性研究

目的:筛选苯酚降解菌,用于降解苯酚提高氧化塘处理效率.方法:以苯酚为惟一碳源进行选择性培养.结果:从乌鲁木齐市某炼油厂污水池的活性污泥中分离出一株能以苯酚为惟一碳源培养基上生长的菌株,编号为ZJ-1,该菌株最高可耐受1000mg/L的苯酚.对该苯酚降解菌降解性能研究表明:该菌具有较强的降解能力,在32℃、pH 7左右、接种量1%时,摇床振荡速度120r/min的条件下,该菌株在48h内苯酚降解率可达81%以上.培养液中苯酚浓度在300mg/L、500mg/L时,该菌株的降解率比较明显.当苯酚浓度大于1000mg/L时,则元明显降解效果.结论:ZJ-1菌株对苯酚具有较强的降解能力,具有广阔的应用前景.     

克拉玛依石油污染土壤微生物群落结构及其代谢特征

为了分析克拉玛依油区内土壤中正构烷烃含量间的差异,微生物群落生理多样性、微生物代谢活性在不同石油污染梯度土壤中的变化规律。本研究采用GC、平板稀释法、Biolog微平板技术探讨了土壤微生物群落特征在3种不同污染程度下的变化情况。研究表明,石油污染土壤烷烃含量与微生物代谢活性呈显著负相关(r=-0.783, p<0.05)。随着石油污染程度增加微生物数量呈下降趋势,不同石油污染土壤中细菌数量占决定优势,细菌>真菌>放线菌。不同石油污染土壤微生物群落对6大碳源的利用体现出差异。主成分分析(PCA)表明,清洁土壤与石油污染土壤对底物利用有明显差异。石油污染严重土样碳源利用率为"酯类>酸类>胺类>氨基酸类>单糖/糖苷/聚合糖类>醇类"。本研究成果为后期修复污染土壤时调整投入的碳源底物等提供科学帮助。     

TGGE分析焦化废水处理系统活性污泥细菌种群动态变化及多样性

应用TGGE指纹图谱技术对两个曝气池细菌种群的动态变化及多样性进行了研究。每3d进行1次,共8个监测时期中同一曝气池活性污泥的16SrDNAV3-PCRTGGE指纹图谱基本一致,图谱间的相似性系数(Cs)为100％。同一曝气池不同位点活性污泥的TGGE指纹图谱也完全一致。功能不同曝气池活性污泥TGGE指纹图谱存在差异,Cs为83．3％。对TJ1活性污泥TGGE图谱中9条主要条带回收、扩增、克隆建库,每个条带选4个转化子进行序列分析,结果显示TGGE条带是由序列不同的片段组成。32个序列在97％的相似性下分成16个分类操作单元(OTU),14个OTU与GenBank中已登录的细菌种群的同源性≥97％,2个OTU的同源性为95％和94％。与10个OTU同源性较高的细菌类群是在活性污泥或污染环境分离或发现的,与8个OTU相似的细菌类群目前尚无法分离培养。     

克拉玛依油田石油污染土壤细菌群落结构与环境因子的关系

【目的】以16S rRNA为分子标记,探讨克拉玛依油田石油污染土壤中细菌群落多样性和系统发育,并分析环境因子对群落分布的影响,为生物降解石油污染物提供理论基础。【方法】在克拉玛依油田分别采集深度为5、20、50 cm的石油污染土壤样品,测定环境参数;提取石油污染土壤细菌群落基因组DNA,分别构建3个土层细菌16S rRNA基因文库,利用限制性片段长度多态性分析(Restriction fragment length polymorphisms RFLP)技术初步分群,确定各文库中的代表菌株并测定16S rRNA基因序列;利用软件Biodap计算各群落多样性和丰富度指数,以Neighbor-Joining法构建3个土层细菌的系统发育树;运用软件CANOCO 4.5结合不同样品环境因子的差异进行典型对应分析(CCA),并探讨了环境因子对细菌多样性的影响。【结果】环境参数结果表明20 cm土层总磷(TP)、总氮(TN)含量最低,50 cm含量最高;5 cm土层中有机碳(TOC)含量最高,50 cm含量最低。基于16S rRNA序列的生物多样性和物种丰富度指数表明20 cm土层生物多样性和丰富度指数较高,而50 cm土层各项指数均较低。各土层供试序列RFLP聚类分析表明,克拉玛依油田石油污染土壤细菌种群具有丰富的多样性。Neighbor-Joining构建的系统发育分析表明,石油污染土壤被分为5个类群(I–V),分别为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicute)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、浮霉状菌门(Planctomycetes),其中群Ⅰ占78.57%,广泛分布于不同的生态环境;其中来自5 cm土层代表菌的69.23%分布于群Ⅰ。CCA分析结果显示TN、TP和TOC对大部分细菌影响较大;TOC含量对Pseudomonas影响明显。【结论】克拉玛依油田石油污染土壤细菌群落具有丰富的多样性;环境因子是影响石油污染土壤细菌群落空间分布的重要因素。     

Aeromonas sp.XJ-6双加氧酶基因的克隆、表达及对酪氨酸的降解

目的:从Aeromonas sp.XJ-6中克隆双加氧酶基因,初步探索该酶的功能,为芳香烃化合物的生物降解提供基因资源。方法:PCR扩增双加氧酶基因dio6,并实现该基因在大肠杆菌(Escherichia coli)中的诱导表达。产物经Ni-NTA柱纯化后,通过薄层层析(TLC)和HPLC检测双加氧酶dio6对Tyr的降解效果,再结合LC-MS检测降解产物,并分析其可能的降解途径。结果:Aeromonas sp.XJ-6双加氧酶基因dio6大小为1 194bp;通过金属鳌合亲和层析(MCAC)纯化后dio6表达产物的大小为44.9k Da。双加氧酶dio6对Tyr具有较强的降解作用。TLC和HPLC检测表明,在60μl酶量和30℃反应温度等条件下,Tyr降解较快;Mg~(2+)、Ca~(2+)略微抑制酶促反应,Mn~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(2+)、Ca~(2+)促进底物降解,其中Mn~(2+)对双加氧酶影响最大。LC-MS分析表明,在双加氧酶dio6作用下,Tyr被降解为延胡索酸。结论:Aeromonas sp.XJ-6双加氧酶dio6是一种苯环开环酶,为芳香烃化合物的生物降解提供了良好的基因资源。     

上海交通大学微生物学教学对我的启示

为了加强微生物学教学改革,从对上海交通大学微生物学教学的观察角度,对教学语言、采用教材及教学模式等方面进行了简述和分析。