《Bacillus sp.DB-17中BDE-209降解基因的克隆及代謝分子機理的研究》是依託浙江大學，由趙宇華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Bacillus sp.DB-17中BDE-209降解基因的克隆及代謝分子機理的研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：趙宇華
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多溴聯苯醚（PBDEs）的難降解性、長距離遷移性和生物富集性，給人類健康和生態系統帶來了潛在的巨大風險。本課題擬以污染環境中含量最高的多溴聯苯醚BDE-209為靶標，以前期獲得的高效降解菌Bacillus sp. DB-17為研究對象，分別從代謝產物分析和功能基因的角度進行研究：1、採用GC-MS技術分析代謝中間產物以及終產物；2、利用含有Mini-Tn10轉座子的pHV1248質粒得到代謝關鍵基因突變株，克隆十溴二苯醚降解相關基因，體外表達後以不同底物分析各基因功能；3、最後結合上述兩方面的結果勾勒出Bacillus sp. DB-17降解十溴二苯醚的詳細代謝途徑。研究成果不僅可以填補十溴二苯醚降解基因資源的空白，同時能夠使我們準確的了解十溴二苯醚在環境中微生物作用下的降解過程和降解機理，有助於更準確地評估目前環境中十溴二苯醚的污染水平以及對十溴二苯醚污染土壤和水體進行生物修復。
結題摘要
本研究採用高效液相、氣相質譜等化學分析方法以及轉座子突變庫、基因工程等遺傳學方法在表觀以及分子生物學水平上對Bacillus sp.DB-17降解十溴二苯醚（BDE-209）的機制進行了深入的研究，最終發現：1.降解過程是通過雙加氧酶催化啟動，隨後在苯醚鍵上斷裂生成苯酚及兒茶酚；2.降解過程是由bph基因簇催化完成，其中主要基因為bphA1，bphA2，bphA3，bphA4，bphB；3.BphA1，BphA2，BphA3，BphA4共同完成雙加氧反應，產物為2,3位羥化的產物；4.BphB直接催化苯醚鍵的斷裂，該功能從未被報導過。本研究首次從分子水平闡明了多溴聯苯醚的降解機制，且發現了bph基因簇中的多個基因具有全新的催化功能。該發現為生物修復多溴聯苯醚污染提供了全新基因資源，無論是用於蛋白工程的研究還是套用於重組細菌介導的土壤原位修復，都具有重要的意義。
