收藏本站
《南京农业大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Sphingobium sp. BHC-A中六六六异构体降解基因的克隆与降解途径的研究

武俊  
【摘要】: 六六六(HCH)是一种曾经在世界范围内广为使用的有机氯杀虫剂,主要包含α,β,γ和δ四种异构体。由于其具有高毒性和高稳定性,给环境带来了严重的污染。Sphingobium sp.BHC-A是一株六六六降解菌,可以在有氧条件下完全降解六六六的四种异构体,尤其对于β和δ两种异构体具有高效降解能力。 本文旨在从Sphingobium sp.BHC-A中克隆出相应的降解α、β、γ和δ四种异构体的基因,并阐明其降解方式与降解途径。 利用PCR的方法,以BHC-A菌株的基因组DNA为模板,扩增出了8个与降解α和γ六六六相关的lin基因:linA、linB2、linC2、linD2、linE2、linF2、linX2与linR2,并测定各基因的核苷酸序列。结果表明这些基因与GeneBank上登陆的α和γ六六六降解基因的同源性均在98%以上,证明降解α与γ异构体的基因具有高度的保守性,同时也证明了在BHC-A菌株体内存在着一条由这8个降解基因组成的能够将α与γ异构体降解为β-酮己二酸的降解途径,该途径与报道的α与γ异构体降解途径相一致。 通过Tn5转座子插入突变法将自杀性质粒pKTY320中的Tn5转座子插入到六六六降解菌Sphingobium sp.BHC-A中,经过初筛和复筛获得了一株完全丧失β异构体降解功能突变株BHC-A45。采用高盐沉淀蛋白质法从中抽提到高质量的基因组DNA.采用鸟枪法构建基因组DNA文库,筛选到一个含有转座子序列的阳性克隆pBHC1.对阳性克隆中转座子侧翼进行测序,结果发现Tn5正好插入linB2基因的341位核苷酸处。利用PCR的方法扩增出linB2基因,将其连接到广宿主载体pBBR1MCS-5上得到pBBR1MCS-5A,通过三亲结合的方法将其导入突变子BHC-A45中,进行功能互补实验。结果显示突变子BHC-A45中在转入了重组质粒pBBR1MCS-5A后,β异构体降解功能得到了恢复。将linB2基因连接到表达载体pET29a上,转化E.coli BL21,获得的阳性克隆显示出了降解β异构体的活性.实验结果说明linB2基因就是β异构体的降解基因。经诱导后linB2基因可以在E.coli BL21中实现高效表达。 利用GC/MS与NMR对UnB2转化β异构体的产物进行的分析,证明β异构体首先被转化为β-五氯环己醇(β-PCHL),β-PCHL继续被LinB2转化生成β-2,3,5,6-四氯-1,4-环己二醇(β-TDOL)。β-TDOL不仅是LinB2转化的终产物,也是Sphingobium sp.BHC-A降解β异构体的终产物。 LinB2对于d异构体也具有类似于β异构体的转化活性,实验证明该酶可以将d异构体首先转化为d-五氯环己醇(d-PCHL),再继续转化d-PCHL生成产物d-2,3,5,6-四氯-1,4-环己二醇(d-TDOL),d-TDOL可以继续被Sphingobium sp.BHC-A所降解。对于α和γ异构体,LinB2没有显示出转化活性。 通过PCR的方法从BHC-A基因组中克隆出linA、linC2、linD2和linX2基因,将这些基因分别连接到表达载体pET29a上,在E.coli BL21中进行表达。在表达产物中只有LinA显示出对于d异构体具有转化活性。GC/MS证明LinA可以将d异构体连续脱去2个氯化氢分子,产生中间产物δ-五氯环己烯(d-PCCH)与不稳定终产物d-1,3,4,6-四氯-1,4-环己二烯(d-1,4-TCDN)。d-1,4-TCDN在没有其他酶催化的情况下会自发脱去1个氯化氨分子生成终产物1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)。LinB2可以以d-PCCH作为底物,经过连续的两步水解脱氯作用,经历一个未知的中间产物,生成d-2,3,5-三氟-5-环己烯-1,4-二醇(d-2,3,5-TCDL)。同时LinB2还可以以d-1,4-TCDN作为底物,经过连续的两步水解脱氯作用,产生中间不稳定产物d-2,4,5-三氯-2,5-环己二烯-1-醇(d-2,4,5-DNOL)生成d-2,5-二氯-2,5-环己二烯-1,4-二醇(d-2,5-DDOL)。d-2,4,5-DNOL在反应中会自发脱去1个氯化氢分子生成终产物2,5-二氯苯酚(2,5-DCP)。LinA与LinB2组成了一个网络状的d异构体降解途径。d-2,5-DDOL为终产物,Sphingobium sp.BHC-A对其没有降解活性。而d-2,3,5-TCDL则可以被Sphingobium sp.BHC-A继续降解。
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:Q78;X592

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张燕;县(市)经济可持续发展决策支撑系统设计研究[J];地理科学进展;1998年03期
2 刘锋章;农药对自然环境和人类社会的负面影响及危害[J];山东环境;1998年04期
3 方玲;有机氯农药在茶叶及其环境中的残留状况与评价[J];福建农业大学学报;1998年02期
4 张力;农药六六六的GC/MS分析[J];广东公安科技;2000年01期
5 钟善锦,黄懂宁;化学农药对生态环境的影响及其控制对策[J];广西科学院学报;1998年04期
6 冯旭东,杨义燕,瞿福平,戴猷元;敌百虫萃取分离的研究[J];环境化学;1999年02期
7 王春生,罗清修,陆娟子,孙国萍,王淑君,王志通,简浩然;BHC降解性质粒的研究[J];环境科学学报;1984年04期
8 王保军,刘志培,杨惠芳;单甲脒农药的微生物降解代谢研究[J];环境科学学报;1998年03期
9 苏敬武,丛庆美,张吉芬,郭琴,丛伟红,车燕妮;威海市农产品及人乳中有机氯农药残留量的调查[J];环境与健康杂志;2001年01期
10 于慧芳,赵旭东,张晓鸣,朱志勤,刘金龙;北京地区人乳有机氯农药蓄积水平的动态研究[J];环境与健康杂志;2001年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 段淑芬;胡文广;戴良香;郑亚萍;;花生及其制品的农药最高残留限量国家标准现状[J];山东农业科学;2006年01期
2 王军;万宇;熊传武;音正兵;;顺式氰戊菊酯在大棚、露地条件下甘蓝和土壤中残留动态的对比研究[J];安徽化工;2009年02期
3 张存立;王华荣;阎德祺;吴金用;李鸿雁;;浅谈农药污染途径及防控对策[J];安徽农学通报;2006年03期
4 张艳君;成泽艳;刘建军;仝胜利;;信阳地区茶树根际真菌多样性研究[J];安徽农学通报;2007年14期
5 何爱兰,朱圣潮;高山茭白基地农业环境质量监测与评价[J];安徽农业科学;2005年01期
6 周国勤;陈树桥;茆建强;杜宣;;益生菌在水产养殖方面的研究进展[J];安徽农业科学;2006年11期
7 朱美英;罗运阔;卢志红;;对我国农业生态环境安全的认识与思考[J];安徽农业科学;2006年20期
8 朱自学;刘天学;;秸秆还田的生态效应研究进展[J];安徽农业科学;2007年23期
9 李贵;吴竞仑;;除草剂对作物生理生化指标的影响[J];安徽农业科学;2007年29期
10 黄凯丰;杨凯;王雁;曹碚生;;不同栽培介质中铅、镉在茭白产品中残留的差异[J];安徽农业科学;2008年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张玉媛;王取南;;食品中有机氯农药残留对人体健康的影响[A];食品安全的理论与实践——安徽食品安全博士科技论坛论文集[C];2005年
2 孙清斌;尹春芹;邓金锋;肖文胜;熊巧;;矿区周边农田土壤中重金属环境质量特征研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
3 杨辉;范宝山;李小平;;河流的生物修复[A];中国河道治理与生态修复技术专刊[C];2009年
4 闫慧;罗盛旭;姚庆斌;贺杨洋;王婧;;海南石碌铁矿区优势植物对重金属的富集和转移特性研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
5 邵建人;;铜地网对土壤重金属污染的评估与环保对策[A];2009重金属污染监测、风险评价及修复技术高级研讨会论文集[C];2009年
6 李杰;;成都经济区绵阳市土壤剖面中有机氯农药纵向分布特征[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(二)[C];2007年
7 于燕;杨爱民;胡森科;;三种有机磷联合作用对围产期大鼠的毒性作用研究[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第三卷)[C];2010年
8 牛福生;张锦瑞;律文智;;采煤塌陷区水体重金属污染分析及植物修复技术探讨——以唐山市南湖公园为代表的采煤塌陷区为例[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(下卷)[C];2006年
9 南淑清;周培疆;王玲玲;王萧磊;;土壤中有机氯农药现状及残留分析[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(下卷)[C];2006年
10 吴祥德;;中国广东惠州志愿者挑战污水河[A];2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集(上卷)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戴春皓;黄磷尾气变换制甲醇合成气中试及新型催化剂研究[D];昆明理工大学;2009年
2 高波;有机氯农药生物降解及污染底泥修复技术研究[D];大连理工大学;2011年
3 关桦楠;高效农药残留物检测酶纳米生物传感器的研制[D];东北林业大学;2011年
4 陈洁;重金属铅胁迫下玉米苗期根系miRNA的鉴定及相关miRNA的表达分析[D];四川农业大学;2010年
5 侯增周;胜利油田东营区域生态农业发展问题研究[D];中国海洋大学;2011年
6 何敏艳;高效铬还原菌Bacillus cereus SJ1和Lysinibacillus fusiformis ZC1的铬还原特性和全基因组序列分析[D];华中农业大学;2010年
7 盖忠辉;一株鞘氨醇杆菌代谢咔唑的分子机制研究[D];上海交通大学;2011年
8 赵妍;狗牙根干旱相关蛋白及代谢产物研究[D];上海交通大学;2011年
9 殷杉;上海浦东新区绿地系统研究—分布格局、生态系统特征及服务功能[D];上海交通大学;2011年
10 李亚男;排污河道沉积物复合污染及生物修复技术[D];天津大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 舒丽娜;锌胁迫下CO_2浓度升高对三种不同光合途径植物生长发育和锌积累的影响[D];华中农业大学;2010年
2 翟静雅;猪粪农用对土壤—小麦系统中镉迁移的影响[D];华中农业大学;2010年
3 罗娇赢;哈尔滨市城郊菜地土壤重金属污染的研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
4 田立;土壤渗滤处理小城镇污水的试验研究[D];郑州大学;2010年
5 敬佩;茶皂素在土壤重金属镉、锌污染修复中的效应研究[D];山东农业大学;2010年
6 蒋金会;DDT和DDE降解细菌的筛选和降解特性的研究[D];山东农业大学;2010年
7 李守仁;山东省蔬菜安全生产管理问题研究[D];山东农业大学;2010年
8 董法宝;桑树内生拮抗细菌Burkholderia cepacia Lu10-1的抑菌机制及对家蚕病害的防治效果研究[D];山东农业大学;2010年
9 秦坤;氯氰菊酯降解真菌的筛选及其降解特性研究[D];山东农业大学;2010年
10 李梦红;农田土壤重金属污染状况与评价[D];山东农业大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 毛汉英;县域经济和社会同人口、资源、环境协调发展研究[J];地理学报;1991年04期
2 郑度;中国21世纪议程与地理学[J];地理学报;1994年06期
3 毛汉英,方创琳;新时期区域发展规划的基本思路及完善途径[J];地理学报;1997年01期
4 杨吾扬,梁进社;论我国区域开发的理论模式[J];地理研究;1994年03期
5 杨开忠;论区域发展战略[J];地理研究;1994年01期
6 李君嘉;生物技术在工业废水处理中的应用[J];环境科学与技术;1993年03期
7 蓝天;母乳中的农药残留[J];国外医学(卫生学分册);1993年06期
8 侯纪蓉;;有机磷农药生产废水处理方法的研究与进展(上)[J];化工环保;1990年04期
9 程迪;周跃;谭诚;;有机磷农药废水生化治理现状及进展[J];化工环保;1992年04期
10 戴猷元,徐丽莲,杨义燕,嫡丽巴哈;基于可逆络合反应的萃取技术——极性有机物稀溶液的分离[J];化工进展;1991年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑乐;刘宛;李培军;;多环芳烃微生物降解基因的研究进展[J];生态学杂志;2007年03期
2 向述荣,林敏;苯酚的生物降解基因组成及其调控机制[J];微生物学杂志;2001年03期
3 王圣惠;张琛;闫艳春;;有机磷农药微生物降解研究进展[J];生物技术;2006年03期
4 荆新堂;李勤凡;郭伟;孔祥雅;张丽慧;;呋喃丹降解菌的研究进展[J];安徽农业科学;2010年27期
5 张瑞福,蒋建东,代先祝,顾立锋,李顺鹏;环境中污染物降解基因的水平转移(HGT)及其在生物修复中的作用[J];遗传;2005年05期
6 何霞;白红娟;;微生物降解有机磷农药残留的研究进展[J];山西化工;2011年04期
7 王世明,崔中利;2-氯苯甲酸好氧降解菌的降解特性[J];农村生态环境;2002年04期
8 张丹;李兆格;包新光;李江波;梁海华;段康民;沈立新;;细菌降解萘、菲的代谢途径及相关基因的研究进展[J];生物工程学报;2010年06期
9 易霞;钟江;;两株假单胞菌对吡啶和喹啉的生物降解(英文)[J];微生物学报;2011年08期
10 蔡宝立,高才昌;降解质粒研究进展和应用前景[J];微生物学通报;1987年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 闫铂;汪美贞;闵航;;Pseudomonas sp.HF-1尼古丁降解基因的初步筛选[A];第十次全国环境微生物学术研讨会论文摘要集[C];2007年
2 张于光;张小全;刘学端;Wu Liyou;肖烨;;不同林型土壤微生物有机碳降解基因的多样性研究[A];首届全国微生物基因组学学术研讨会会程与论文摘要集[C];2006年
3 胡杨波;王瑶;张勇;戴岳;杨宝玉;陈士云;;QS信号分子调控对金黄色葡萄球菌生物膜形成的影响[A];2006中国微生物学会第九次全国会员代表大会暨学术年会论文摘要集[C];2006年
4 蒋建东;李顺鹏;;化学农药残留的微生物降解及其趋化性研究[A];中国微生物学会《第二届全国农业微生物研究及产业化研讨会》和《第十一届全国杀虫微生物学术研讨会》暨《湖北省暨武汉市微生物学会和内蒙古微生物学会2008年会》论文摘要[C];2008年
5 沈雨佳;洪源范;洪青;李顺鹏;;辛硫磷降解菌XSP-1的分离、鉴定及其降解特性研究[A];第四次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2007年
6 崔中利;李顺鹏;;甲基对硫磷水解酶基因(mpd)的克隆、序列测定及表达[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
7 杨桥;张晓玲;张俊祥;张磊;周国玲;方呈祥;;耐辐射奇球菌在放射性污染环境生物修复中的作用研究[A];第二届中国青年学者微生物遗传学学术研讨会论文集[C];2006年
8 宋蕾;王慧;施汉昌;;多取代氯苯生物降解分子机制及其调控规律的研究[A];第十次全国环境微生物学术研讨会论文摘要集[C];2007年
9 胡杨波;王瑶;;群体感应调控对细菌生物膜形成的影响[A];第二届中国青年学者微生物遗传学学术研讨会论文集[C];2006年
10 韩鹏;洪青;李顺鹏;;一株阿特拉津降解菌的分离和降解特性研究[A];第四次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 本报记者 王秋蓉;极地微生物研究六年终成正果[N];中国海洋报;2010年
2 王秀文;氯代芳烃污染难题有了解决方案[N];中国化工报;2004年
3 记者 李晓岩;中科院布局纤维素乙醇炼制战略[N];中国化工报;2007年
4 程书权;生物技术在环境质量改善中的应用与展望[N];中国医药报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾凌志;Pseudomonas sp.W2的双酚A降解基因与酶的研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2007年
2 陈济安;邻苯二甲酸酯降解菌CQ0110Y降解相关基因和蛋白研究[D];第三军医大学;2008年
3 刘海舟;甲基叔丁基醚降解培养物特性及降解基因的研究[D];中国科学院研究生院(武汉病毒研究所);2007年
4 夏颖;多环芳烃菲对微生物生态毒理研究、菲降解菌的分离鉴定及降解基因克隆与表达[D];浙江大学;2004年
5 骆苑蓉;多环芳烃降解菌的降解特性与降解途径研究[D];厦门大学;2008年
6 赵和平;菲降解菌分离鉴定、降解基因克隆与表达及菲跨膜作用研究[D];同济大学;2007年
7 路杨;土壤宏基因组文库筛选除草剂降解基因[D];吉林大学;2011年
8 唐鸿志;恶臭假单胞菌代谢尼古丁分子生物学研究[D];山东大学;2008年
9 盖忠辉;一株鞘氨醇杆菌代谢咔唑的分子机制研究[D];上海交通大学;2011年
10 胡江;阿特拉津降解菌株BTAH1的分离鉴定、降解特性及应用的研究[D];南京农业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周盛;甲烷利用细菌的筛选及可溶性甲烷单加氧酶基因簇的克隆[D];广西大学;2004年
2 金德才;PAEs降解菌的分离鉴定及其降解特性研究[D];中南大学;2009年
3 代先祝;阿特拉津降解菌AG1、ADG1和SA1的分离鉴定及其降解特性的研究[D];南京农业大学;2005年
4 郭睿莉;甲胺磷降解菌的筛选及有机磷农药降解酶基因的克隆与表达[D];天津科技大学;2009年
5 胡丽娟;假单胞菌(Pseudomonas)芳香族化合物降解基因的研究[D];四川师范大学;2001年
6 王琪;莠去津高效降解菌降解途径的研究及其降解基因的克隆[D];山东农业大学;2010年
7 董小军;联苯降解菌Achromobacter sp. BP3的分离鉴定及降解基因的克隆[D];南京农业大学;2008年
8 夏溪;废水处理系统中降解基因的克隆新技术研究及多样性分析[D];兰州大学;2010年
9 付媛媛;北部湾石油降解菌的多样性分析与咸水球形菌(Salinisphaera)的系统进化及烷烃降解基因研究[D];国家海洋局第三海洋研究所;2011年
10 包磊;申氏杆菌(Shinella sp.)及葡萄球菌(Staphylococcus sp.)的阿特拉津降解相关基因的克隆与表达[D];中国农业科学院;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026