文档介绍：中国农业科学院
硕士学位论文
Delftia tsuruhatensis AD9苯胺降解关键酶基因的功能鉴定和
表达调节研究
姓名:王薇薇
申请学位级别:硕士
专业:生物化学与分子生物学
指导教师:平淑珍
20060601
第一章引言,。因此,开发和利用丰富的微生物资苯胺代谢途径的研究进展位曲利间位煌揪图直鹩闪诒蕉,ḿ友趺富蛄诒蕉,环境污染是当今世界所面临的重大问题之一,目前在世界范围内约有蛑止ひ涤没物通过各种途径进入生态环境,其中相当一部分化合物难以自然降解,欧期残留在环境中,直接对生态环境及人类健康造成极大的危害詈呵。据中国环境状况公告近十来年统计的数据,我国每年的废水总排放量话ㄏ缯蛏弦为亿吨,其中捣纤占了嘁诙帧T,墓ひ捣纤泶锊坏焦遗欧疟曜迹琹,ひ捣纤淳砼欧诺环境中,严重污染了环境。%以上工业废水的含有芳香族化台物,其中青有多环芳烃和苯胺、苯酚类环境毒害性物质的上业废水由于其化学结构的稳定性而难以被自然降解。苯胺作为化学合成的芳香族化台物的典型代表,是重要的化工原料和精细化中间体,广泛应用于染料、农药、制药、橡胶等行业生产中,&,徽饫辔廴疚锒拘匀恕难降解,已被世界各国列为严重污染环境和危害的优先控制污染物ⅱ騠.;甜以;饪凇。有机污染物的生物处理具有巨大的潜力,具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无挝廴镜认灾诺恪W匀唤缰校⑸锸侵掷喾倍啵植脊惴海哂懈鎏逦小、代谢能力强、繁殖快、易变异和适应性强等特点;在物质循环和能量转化中起着十分重要的作用,是环境净化的主要承担者,在污染物的去毒、降解和矿化中起主导作用N⑸锞て诘淖匀谎≡瘢弑肝榷ǖ奶厥饨峁埂⒒芎鸵糯ɑ颍杂Υ鹣嘤Φ强烈的环境限制因子。可适应性获得一些有机化合物降解能力或重金属抗性源,获取具有高效降解能力的微生物菌株;研究降解代谢途径相关基因及其表达调控,提高降解微生物的耐受和有效降解污染物的能力。在理论和实际应用上有着十分重要的意义。许多科学家对苯胺降解菌的功能特性和遗传机理进行了大量而深入的研究,揭示了微生物降解苯胺的生化机理、苯胺代谢途径的组成和相关酶系的功能。微生物在好氧条件到馔揪兜牡谝徊绞潜桨费趸闪诒蕉印4呋瞬椒从Φ拿妇是关键酶苯胺双加氧酶。等年证明在诺暇ü铀醴从π纬闪诒蕉樱他第‘次提出苯胺降解的邻位裂解豢;吠揪丁2⒂隠っ髁吮桨方解途径中邻苯二酚双加氧酶催化邻位裂解开环。,第一次提出苯胺降解的间位裂解辴;吠揪丁热っ鞅桨方到饧湮涣呀馔揪兜牧诒蕉,ḿ友酶作用。许多芳香族化合物降解的第一个中间产物都是邻苯二酚,微生物在好氧条件到馔径的第一步是苯胺氧化成邻苯二一酚糽—。而邻苯二酚降解可以通过两种代谢途径,即邻双加氧酶催化。当苯胺通过邻何代谢途径时,在两个羟基之间切割邻苯二酚,再经多步反廊,,
毋乇烈/\舯一以。』“卜玱人。帆觚㈣穐。猚,輏『讹州彻旷咖陆/≮怀禠轍∥\帅刮产生三羧酸循环的中间代谢物琥珀酸和乙酰辅酶5北桨吠ü湮淮煌揪妒保谄渲幸个羟基的旁侧切割儿茶酚,最后产生丙酮酸和乙醛。假单胞菌的某些菌株可以通过间逼诔中国农业科学院硕士学位论文引言羞礹图勘桨方到獬闪诒蕉邮潜桨方到馔揪吨械墓丶谝徊一】餱絜甘鼠∞图枷阕寤衔锝到獾墓餐揪叮毫诒蕉咏到獾牧谖缓图湮煌揪。叫積【鷆静,譭、Ⅳ
上,包括掣¨騝诤涂抵眦三个操纵予,受到和的调控,二%患酉富胣面癴御胁中调控氯代邻苯咏到獠僮葑觕枷口的多种芳烃化合物的代谢调控。如胁叭鏼口Ⅻ騠鲋械骺亓诒蕉咏到獠僮輋∞虚的,环鏴“如莑局柿中调控氯代邻苯二酚降解操纵子肋微生物中芳香族化合物降解基因簇转录调控的研究进展只皉唧砌中调控一到獠僮葑涌阳,玎凇初啦,岛鬶日横的和等年报道,在厌氧条件下苯胺脱硫杆菌馢“珼都是转录激活蛋白,通过螺旋一转角一螺旋岷闲蛄杏胛叶雷越岷喜⒓せ钭B迹柿械骺芈却诒蕉咏到獠僮葑忧鷆,籔癴‘出中调控苯酚降解操纵子加『蚦Ⅱ虚的,氯己二烯二酸和氯己┒峋芗せ盍礁龅骺氐鞍住?А篶@笵“凹龋タ冖舻墓·转录调节蛋白。基因簇结构以及代谢途径如图。该基因簇,定位于质粒位代谢途径降解苯胺。诺卡氏菌通过双加氧酶反麻将苯胺转化为邻苯二酚,进而既可以通过邻位代谢途径也可以通过间位代谢途径降解邻苯二酚。等人年还对苯胺降解酶进行了基因定位,发现假单胞菌的邻苯二酚双加氧酶的基因可能定位于质粒上。騝№,癿口觠紫仁苯胺羧基化形成对氨基苯甲酸,然后进行还原脱氨作用。不同微生物降解苯胺的途径不同,表明苯胺微生物降解代谢的多样性。另外需要特别指出的是,二述苯胺的降解代谢途径的研究都是通过测定细胞中所含的酶类来确定的,建立分子基础上的苯胺代谢途径仍鲜有报道。仅有完整的芳香族化合物代谢途径是不够的,由于微生物生长在复杂多变、竞争激烈的自然环境中,微生物必须随环境条件的不断改变而灵活改变自身基因的表达,从而获得最大的代谢汇报和虽小的能量损失