烟台海岸带所在海水基质中Hg(II)污染清除研究上取得新进展
近期,中国科学院烟台海岸带研究所陈令新研究员领导的“环境微分析与监测” 研究组提出了2种清除海水基质中Hg(II)污染的策略,有助于海洋环境中汞污染清除技术的未来发展。一种策略(图A)是通过抗汞恶臭假单胞菌体内的mer操纵子,将环境中的Hg(II)转化为Hg(0),该菌能全部还原海水基质中280 μM的Hg(II)。由于Hg(0)的毒性较小并且可以通过多孔材料进行定量回收,因此通过恶臭假单胞菌的转化过程可以清除环境中的Hg(II)污染。另一种策略(图B)是通过构建表面展示的基因工程菌Top10/pBATGst,对环境中的Hg(II)进行吸附。利用含有自转运蛋白的分泌序列的载体pBAT作为一种表面展示工具,将来自于奇异变形杆菌的谷胱甘肽转移酶(GST)连接到其后面,构建一种能够将内源性的GST表达在细菌表面的载体和工程菌。在该基因工程菌中,GST基因和分泌序列结合形成in-frame融合,以融合基因的方式表达,同时融合的异源肽为GST所容忍,不影响其关键结构域的形成以及功能活性,因此GST可以融合蛋白的形式被运输至胞外并具有吸附Hg(II)的功能。
该工程菌Top10/pBATGst对湖水和海水基质中的100 nM Hg(II)的吸附率可分别达到97.5%和96.5%,并可简单、快速、高效、定量回收该基因工程菌所吸附的Hg(II)。上述研究成果分别发表在著名的工程技术领域期刊Applied Microbiology and Biotechnology(2012, 93:1305–1314)和Journal of Hazardous Materials(2013, 261: 646–652)。
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