论文部分内容阅读
喜温硫杆菌(Acidithiobacillus caldus)是1994年分离出来的新菌种,为一种专性自养的极端嗜酸性硫杆菌,它广泛分布于硫化矿床、酸性矿水及土壤中,在细菌冶金、煤的脱硫和含硫废水的处理等方面发挥着重要作用,同时在自然界的硫循环中也占有重要地位。但是在实际应用过程中,因该菌具有生长缓慢、细胞得率低及对重金属如砷、汞、银等缺乏抗性等弱点,不仅限制了其应用范围,而且也给实验室的研究工作带来许多不便。要想充分发挥生物冶金的功能,对喜温硫杆菌进行遗传改造势在必行。
本实验将来自于嗜酸性氧化亚铁硫杆菌中的抗汞基因与具有广泛寄主的:IncQ类群载体质粒pJRD215连接,构建了组成型及可调控型的抗汞质粒载体pTMJ212、pTMJ213,将其转入E.coli SM10中,并对E.coli SM10抗汞特性的表达进行了检测,结果表明携带有质粒pTMJ212、pTMJ213的Ecoli SM10对汞的MIC(最大抑制浓度)分别由5 μg/ml提高至22.5μg/ml、12.5 μg/ml。
通过接合转移将所构建的抗汞质粒pTMJ212转入喜温硫杆菌中,经由IncQ类群的RP4质粒的带动,以E.coli C600(RP4)为受体菌进行反向接合实验,筛选接合转移子,提取质粒电泳检测,结果与来自于Ecoli SM10中的抗汞质粒pTMJ212一致,从而证实抗汞质粒成功转入了喜温硫杆菌中。通过对所构建的喜温硫杆菌基因工程菌的最大生长量、生长曲线、细胞总蛋白含量的测定,证明其抗汞特性较野生型得到了明显的提高,其MIC由野生型的2.5pμg/ml提高至4.5μg/ml。在无选择压力条件下将其连续传带50代,抗汞质粒可保留75%以上,从而证实抗汞质粒能在喜温硫杆菌中稳定表达。
本实验成功地构建了能在Ecoli与硫杆菌之间进行接合转移的抗汞质粒载体,并将其转移入喜温硫杆菌中,构建了能对含汞金矿进行生物浸出的生产菌株,同时为改造其它浸矿细菌,提高铁、硫氧化细菌的抗汞能力提供了合适、高效的抗汞载体。