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布洛芬因其具有很好的疗效并且毒副作用少而成为人们广泛使用的一种非处方药,然而随着分析检测技术的革新,越来越多痕量污染物在环境中被检测出。布洛芬在为人类治疗病痛的同时也带来环境污染,为了解决此环境隐患,同时研究治理多重污染的可行方案,开展了布洛芬降解菌降解谱及代谢通路功能基因的研究。本论文以3株布洛芬降解菌株为研究对象,检测了各菌株苯系物降解的广谱性,并进行了全基因组测序分析。通过序列比对及随后的酶学实验、基因敲除实验以及突变菌株的功能检测等实验,初步确定了关键降解基因和降解基因簇的位置和功能,为后续工程菌的构建和实际应用提供了基因支持。主要研究结果如下:(1)3株菌都可以利用布洛芬同系物作为碳源,即可以降解这7种布洛芬同系物。但是每种菌对各个底物的耐受程度不同,各个菌对同一种底物的降解能力也是不同的。整体来看,I2菌株不论是生长速度还是对几种布洛芬同系物的降解、耐受程度,都优于其它2株菌,就这方面来看I2菌株是理想的布洛芬及其同系物降解菌。(2)结合已报道的几种苯系物的代谢通路以及基因组数据分析发现,I2、I4菌株均可以表达多种酶用于降解不同的苯系物,其中邻苯二酚1,2-双加氧酶途径的各种酶都有发现;I14降解途径注释并不完整,仅注释到有限的几种降解酶。(3)通过检测邻苯二酚双加氧酶酶活再次验证了生物信息学分析结果,3株菌中参与苯系物降解的是邻苯二酚1,2-双加氧酶,而不是邻苯二酚2,3-双加氧酶。同时测定了各菌株的邻苯二酚1,2-双加氧酶最适反应条件,为后续酶制剂的实际应用提供理论基础。(4)基因敲除实验表明I2菌株中布洛芬代谢通路中有长链脂肪酸辅酶A连接酶和邻苯二酚1,2-双加氧酶参与反应,I2全基因组测序数据分析结果部分可信,预测的基因功能与实验结果部分相符。原始菌株和敲除菌株布洛芬降解能力的差异显示,I2菌株中并不仅存在1条布洛芬降解途径,可能存在其它的与参比菌株Ibu2完全不同的代谢通路。