CN109182234A - 一种降解多环芳烃污染物的大肠杆菌工程菌及其构建方法和应用 - Google Patents

一种降解多环芳烃污染物的大肠杆菌工程菌及其构建方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种降解多环芳烃污染物的大肠杆菌工程菌及其构建方法和应用,将两个降解相关的表达载体pRSFDuet‑nidA‑nidB和pCDFDuet‑fdr‑fdx共转化至大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中得到工程大肠杆菌HY1,其中pRSFDuet‑nidA‑nidB表达载体插入了两段多环芳烃降解基因nidA和nidB;pCDFDuet‑fdr‑fdx表达载体插入了两段多环芳烃降解基因fdr和fdx。大肠杆菌工程菌表达了外源的降解基因,能够表达多环芳烃羟基化双加氧酶活性;提高了菌株对多环芳烃的降解能力。为以后多环芳烃污染物降解修复提供了新方法,为菌株的进一步开发和改造提供了实验基础。

Description

一种降解多环芳烃污染物的大肠杆菌工程菌及其构建方法和 应用
技术领域
本发明涉及一种降解多环芳烃污染物的大肠杆菌工程菌及其构建方法和应用,属于生物降解领域和基因工程领域。
背景技术
随着煤和石油大量开采和广泛应用,其采集、精炼、运输、燃烧等过程产生的多环芳烃被大量累积。多环芳烃是指分子中含有2个或2个以上苯环的碳氢化合物,如萘、蒽、菲、芘、联苯、三联苯等。多环芳烃广泛存在于土壤、水体和空气中,水溶性差、具有热稳定性,而且其中相当的一部分都具有慢性毒性和致癌、致畸、致突变的“三致”作用,对人类健康和生态环境造成了巨大危害,是环境中一类危险而需重点研究的化合物。
生物法是利用生物体自身的生命活动来降解、利用这些污染物,并将其转化为结构简单无毒或低毒的物质,是一种成本低廉、无二次污染、修复彻底的环境修复技术。多环芳烃生物修复主要是指依靠微生物降解环境中的有毒有害污染物,并分解为无毒无害的CO2和H2O。但是自然环境中的多环芳烃野生降解菌对多环芳烃的降解率较低,因此考虑开展基因工程菌株的构建,将不同降解基因组合,构建出强化版工程菌株。构建基因工程菌可以解决单一降解菌应用的局限性及混合菌竞争抑制等问题,最重要的是可以大幅度提高对污染物的降解效率。
重组基因技术的不断进步促进了基因工程的发展,以基因工程的思想改造菌种是一种达到定向目的的手段。虽然很多大肠杆菌(Escherichia coli)本身并不能降解多环芳烃,但大肠杆菌作为典型革兰氏阴性细菌,其基因组和蛋白质组的信息比较全,代谢途径也比较清楚,而且一些大肠杆菌中存在多环芳烃降解基因,所以利用基因重组及其他分子生物学手段构建降解多环芳烃污染物的工程大肠杆菌是可行的。
发明内容
本发明的目的是提供一种降解多环芳烃污染物的大肠杆菌工程菌及其构建方法和应用,使得大肠杆菌可以对多环芳烃污染物进行更高效率地降解。
为实现上述发明目的,本发明提供如下技术方案:
一种降解多环芳烃污染物的大肠杆菌工程菌,其特征是将两个降解相关的表达载体pRSFDuet-nidA-nidB和pCDFDuet-fdr-fdx共转化至大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中得到工程大肠杆菌HY1,其中pRSFDuet-nidA-nidB表达载体插入了两段多环芳烃降解基因nidA和nidB;pCDFDuet-fdr-fdx表达载体插入了两段多环芳烃降解基因fdr和fdx。
作为优选,根据Mycobacterium vanbaalenii PYR-1的降解基因nidA和nidB序列,根据Alcanivorax borkumensis SK2的降解基因fdr和fdx序列,在金唯智生物科技有限公司进行针对E.coli BL21(DE3)的密码子优化,并合成nidA(如SEQ ID No.1所示核苷酸序列)和nidB(如SEQ ID No.2所示核苷酸序列);fdr(如SEQ ID No.3所示核苷酸序列)和fdx(如SEQ ID No.4所示核苷酸序列)。
原始底盘细胞为E.coli BL21(DE3)购买自北京全式金生物技术有限公司。
pRSFDuet和pCDFDuet质粒购买自淼灵生物科技有限公司。
本发明的降解多环芳烃污染物的大肠杆菌工程菌构建方法,包括以下步骤:
(1)选择相容的质粒pRSFDuet和pCDFDuet为载体,首先降解基因根据大肠杆菌进行相应密码子优化并合成,再将降解基因nidA和降解基因nidB分别克隆至pRSFDuet载体的启动子下游,转入受体细胞中克隆扩增,筛选阳性克隆得到目标重组载体pRSFDuet-nidA-nidB;将降解基因fdr和降解基因fdx分别克隆至pCDFDuet载体的启动子下游,转入受体细胞中克隆扩增,筛选阳性克隆得到目标重组载体pCDFDuet-fdr-fdx;
(2)利用大肠杆菌E.coli BL21(DE3)作为宿主,将重组载体pRSFDuet-nidA-nidB和pCDFDuet-fdr-fdx通过电击法或者热激法共转化,构建得到降解多环芳烃污染物的大肠杆菌工程菌HY1。
本发明的基因工程菌在多环芳烃污染物降解中的应用。
具体说明如下:
本发明提供了一种降解降解多环芳烃污染物的大肠杆菌工程菌株,该工程菌株包括大肠杆菌、共转入大肠杆菌的表达载体和参与多环芳烃降解过程的关键基因。作为优选,多环芳烃降解的关键基因为编码多环芳烃初步开环的羟基化双加氧酶的多个基因。
所述基因工程菌在多环芳烃污染物降解中的应用,所述应用方法如下:
(1)将工程菌株活化后,将菌液接种到含有多环芳烃污染物的培养基中进行降解。
(2)降解9-15天后,分析工程菌株对多环芳烃污染物的降解情况。
本发明的优点表现为:大肠杆菌工程菌表达了外源的降解基因,构建的基因工程菌具有如下特性:能够表达较高的多环芳烃羟基化双加氧酶活性;外源基因的导入提高了菌株对多环芳烃的降解能力。这为以后多环芳烃污染物的降解修复提供了新方法,为菌株的进一步开发和改造提供了实验基础。
附图说明
图1是重组载体pRSFDuet-nidA-nidB构建示意图;
图2是重组载体pCDFDuet-fdr-fdx构建示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步说明:
重组表达载体pRSFDuet-nidA-nidB构建过程如图1所示:①将合成得到的fdx所示核苷酸,通过PCR方法在片段两端分别加上NdeⅠ和XhoⅠ酶切位点,同样将pRSFDuet质粒使用FastDigest内切酶NdeⅠ和XhoⅠ进行酶切,酶切连接提质粒得到表达载体pRSFDuet-nidB;②将合成得到的nidA所示核苷酸,通过PCR方法在片段两端分别加上NocⅠ和EcoRⅠ酶切位点,同样将pRSFDuet-nidB质粒使用FastDigest内切酶NocⅠ和EcoRⅠ进行酶切,酶切连接提质粒得到表达载体pRSFDuet-nidA-nidB。
重组表达载体pCDFDuet-fdr-fdx的构建过程如图2所示:①将合成得到的fdx所示核苷酸,通过PCR方法在片段两端分别加上NdeⅠ和XhoⅠ酶切位点,同样将pCDFDuet质粒使用FastDigest内切酶NdeⅠ和XhoⅠ进行酶切,酶切连接提质粒得到表达载体pCDFDuet-fdx;②将合成得到的nidA所示核苷酸,通过PCR方法在片段两端分别加上NocⅠ和EcoRⅠ酶切位点,同样将pCDFDuet-fdx质粒使用FastDigest内切酶BamHⅠ和HindⅢ进行酶切,酶切连接提质粒得到表达载体pCDFDuet-fdr-fdx。
实施例1重组表达载体pRSFDuet-nidA-nidB的构建
(1)将合成得到的nidB,通过PCR方法在片段两端分别加上NdeⅠ和XhoⅠ酶切位点,使用FastDigest内切酶NdeⅠ和XhoⅠ进行酶切,反应体系为:5μL10*FDbuffer,2.5μL NdeⅠ、2.5μL XhoⅠ、30μL加酶切位点的nidB所示核苷酸和10μL超纯水。反应条件为:37℃,1h。同样将pRSFDuet质粒使用FastDigest内切酶NdeⅠ和XhoⅠ进行酶切,PCR纯化试剂盒纯化回收。将酶切后的SEQIDNo.2所示核苷酸和pRSFDuet质粒进行连接反应。反应体系为:1μL 10*T4DNALigase Buffer,1μL T4DNA Ligase,6μL酶切后的核苷酸片段和2μL酶切后的pRSFDuet质粒。反应条件为:22℃,10min。酶切连接后转化感受态细胞E.coli DH5α,菌落PCR筛选阳性克隆提质粒,测序验证,得到表达载体pRSFDuet-nidB。
(2)将合成得到的fdr所示核苷酸,通过PCR方法在片段两端分别加上BamHⅠ和HindⅢ酶切位点,使用FastDigest内切酶NocⅠ和EcoRⅠ进行酶切。同样将pRSFDuet-nidB质粒使用FastDigest内切酶NocⅠ和EcoRⅠ进行酶切,PCR纯化试剂盒纯化回收。将酶切后的nidB所示核苷酸和pRSFDuet-nidB质粒进行连接反应。酶切连接后转化感受态细胞E.coli DH5α,菌落PCR筛选阳性克隆提质粒,测序验证,得到表达载体pRSFDuet-nidA-nidB。
实施例2重组表达载体pCDFDuet-fdr-fdx的构建
(1)将合成得到的fdx所示核苷酸,通过PCR方法在片段两端分别加上NdeⅠ和XhoⅠ酶切位点,使用FastDigest内切酶NdeⅠ和XhoⅠ进行酶切。同样将pCDFDuet质粒使用FastDigest内切酶NdeⅠ和XhoⅠ进行酶切,PCR纯化试剂盒纯化回收。将酶切后的fdx所示核苷酸和pRSFDuet质粒进行连接反应。酶切连接后转化感受态细胞E.coli DH5α,菌落PCR筛选阳性克隆提质粒,测序验证,得到表达载体pCDFDuet-fdx。
(2)将合成得到的fdr所示核苷酸,通过PCR方法在片段两端分别加上BamHⅠ和HindⅢ酶切位点,使用FastDigest内切酶BamHⅠ和HindⅢ进行酶切。同样将pCDFDuet-fdx质粒使用FastDigest内切酶BamHⅠ和HindⅢ进行酶切,PCR纯化试剂盒纯化回收。将酶切后的fdr所示核苷酸和pCDFDuet-fdx质粒进行连接反应。酶切连接后转化感受态细胞E.coli DH5α,菌落PCR筛选阳性克隆提质粒,测序验证,得到表达载体pCDFDuet-fdr-fdx。
实施例3两个重组载体共转化至大肠杆菌底盘菌株E.coli BL21(DE3)
重组表达载体pRSFDuet-nidA-nidB与pCDFDuet-fdr-fdx共转化到大肠杆菌底盘菌株E.coli BL21(DE3)中的详细构建步骤如下:
(1)将重组表达载体pRSFDuet-nidA-nidB和pCDFDuet-fdr-fdx各2μL,加入到100μL E.coli BL21(DE3)感受态细胞中,轻轻旋转混匀。冰上放置半小时后,热击45s并迅速冰浴2min,加入1mLLB培养基,37℃复苏1h后涂布对应含有卡那霉素与链霉素双抗性的平板,过夜培养;
(2)挑选菌落PCR验证的阳性转化子到5mL LB培养基中过夜培养,得到工程大肠杆菌E.coli HY1,保存菌株。
实施例4工程大肠杆菌酶活检测验证
为检验工程大肠杆菌是否按照预期表达酶活,测定其羟基化双加氧酶活性,具体步骤如下:
(1)将工程大肠杆菌接种到5mL液体LB培养基中,30℃,220rpm培养过夜。在大肠杆菌中加入终浓度为1mM的IPTG(异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷)诱导产生酶,然后再孵育2小时。培养液在4℃条件下,12,000rpm高速离心15min,弃去上清液将离心管中沉淀使用冰冷的浓度为0.1mM磷酸缓冲液(pH=7.5)清洗两次并进行重悬。在冰水浴中超声破碎悬浮液。超声破碎条件为:99次循环,每次3s,振荡3s,功率为120W。经超声破碎处理后的悬浮液在4℃条件下,12,000r/min离心30min,离心后得到的上清液即为粗酶提取液。
(2)通过测量从菲到顺式菲二氢二醇的转化来测定羟基化双加氧酶活性。具体步骤是:在500μL pH=6.8的50mM无机盐缓冲液中进行酶测定,然后反应混合物含有溶解于丙酮中的200μL粗酶提取物,0.4mM NADH,1mM硫酸亚铁铵和10mM菲。在30℃培养2小时后,提取残留的菲底物并使用气相进行降解测定。
(3)通过Bradford法用小牛血清白蛋白作为标准蛋白质测定粗蛋白质的浓度。酶活以每毫克蛋白每分钟降解菲的nmol数表示。
羟基化双加氧酶酶活测定结果为:菌株E.coli BL21的羟基化双加氧活性为0.81U/mg,工程菌株E.coli HY1的菲双加氧活性为3.34U/mg是未改造之前酶活的4.13倍。这些结果表明,编码多环芳烃双加氧酶的四个目的基因被成功导入到E.coli BL21并增强了工程菌株中羟基化双加氧酶的活性。
实施例5利用工程大肠杆菌对多环芳烃菲进行降解修复
(1)在含有100mg/L菲的100mL无机盐培养基中进行工程大肠杆菌对多环芳烃菲的降解实验。将2mL新鲜菌液加入到摇瓶中,在35℃,200rpm摇床中培养9天。在接种12小时后加入终浓度为0.1mM的IPTG。
(2)培养9天后,用正己烷萃取培养基中底物,在萃取前,在每个摇瓶中加入芘作为内标,每瓶萃取2次,萃取液取至烧杯中,烧杯放在通风橱中等待正己烷挥发完全。待正己烷完全挥发,用色谱纯二氯甲烷稀释至1000-5000ppm,无水Na2SO4干燥,并通过0.22μm有机系膜过滤,之后装入2mL进样瓶中,待测。
(3)使用气相色谱测定工程大肠杆菌对多环芳烃菲的降解率。
降解率测定结果为:菌株E.coli BL21在菲的无机盐培养基中对菲的降解率仅为8.32%,而工程菌株E.coli HY1对菲的降解率达到48.52%为未改造之前降解率的5.83倍。这些结果表明,工程大肠杆菌具有降解多环芳烃污染物的能力,且改造后降解能力有了大幅地提升。
实施例6模拟多环芳烃污染自然环境利用工程大肠杆菌对菲进行降解修复
因为石油污染经常伴随多环芳烃污染,因此通过石油和多环芳烃菲模拟多环芳烃污染自然环境。在含有100mg/L菲+2%(w/v)石油的100mL无机盐培养基中进行工程大肠杆菌对多环芳烃菲的降解实验。具体操作方法类似实施例5,使用气相色谱测定工程大肠杆菌对多环芳烃菲的降解率。
降解率测定结果为:菌株E.coli BL21在菲和石油的无机盐培养基中对菲的降解率仅为12.35%,而工程菌株E.coli HY1对菲的降解率达到58.67%为未改造之前降解率的4.75倍。这些结果表明,工程大肠杆菌在模拟的多环芳烃污染自然环境中,也具有降解多环芳烃污染物的能力,且改造后降解能力有了大幅地提升。
以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
序列表
SEQ ID No.1
ATGACCACCGAAACCACCGGTACAGCCGATGCCACAGACCCGTATCTGCGCCGTGCACTGCGTGAAGTGGCCGATGGCTTAAAAGTGGGTCGTCTGCCGGCCCGTGTTGTGAGCGATCCTGCACTGCATACCATCGAGATGGAACGCATCTTTGGTCGTGCCTGGGTTTTTCTGGGCCATGAAAGCGAGCTGGCCAAAAGCGGTGATTTTGTGGTGCGTCATATCGGCGCCGATAGCGTGATCGTGTGCCGCGATAATAGCGGTCGCATTCAGGCACTGAGTAACAGCTGCCGCCATCGTGGCGCCCTGGTTTGTCGTGCCGAAATGGGTAACACCGCCCATTTCCAGTGCCCTTATCACGGTTGGGTGTATAGCAACACCGGTGAACTGGTTGGTGTGCCGGCAATGAGCGAAGCATACCCGGGCGGCTTCGATAAAAGCCAATGGGGCCTGCGCCATATCCCGCATGTGGATAGTTATGCCGGTTTCATCTTCGGCAGCGTGGATCCGAAAGCCCCTAGCCTGACCGATTATCTGGGCGACACCACCTTCTATCTGGATCTGATCGCCAAGAAAACTGCCGGTGGCCTGGAAGTGATTGGTGCCCCGCATCGCTGGGTGATGAGCGCCAACTGGAAGACAGCCGCCGATAATTTCGTGGGCGACAGTTACCACACCCTGTTTGCCCATCGCAGTATGGTGGAACTGGGCATGGCCCCGGGTGATCCGAATTTTGCCAGCGCCCCGGCCGAGATTAGCCTGCAGAACGGTCATGGTGTGGGTGTTCTGGGTTTTCCGCCGACCCTGGCCGATTTTCCGGAATATGAGGGCTACCCGGATGAAGTGGTGGATCAGATGGCCACCAGCTATCCTAGCCCGGTGCATAAGGACCTGATGCGCCGCAGCAGCTTTATTCATGGCACCGTGTTCCCGAACTTAAGCTTTATCAACGTGACCCTGGCCCAGGATCATATGAGCCCGCCGACACCGTTTATCACCTTCCGTGTGTGGCACCCGCTGAGCCACGATCGCATGGAAGTGCTGAGCTGGTTCCTGGTGGAACGCGATGCACCGGAATGGCTGCGCGATGCAAGCCAGGCAAGTTACGTGAACAACTTCGGTCCGGGCGGTGTGTTTGAACAGGATGATGCCGAGGCATGGAAAGCAATCACCGAAAGCGTGCAAGGCCCGTTTGCCGGTGAAGGCCTGCTGAATTACGAGATGGGCATGGATCTGACCCCTCTGACCGATTGGCCGGGTCCGGGTGAAGCACTGCCGAGCGGCTATGCCGAACAGAATCAACGCCGTTTCTGGGGTCGTTGGCTGGAGTATATGGGTCAGCCGCCTGCATTTGGTGGTCGCGCCTAA
SEQ ID No.2
ATGACCACCGAAACCACCGGTACAGCCGATGCCACAGACCCGTATCTGCGCCGTGCACTGCGTGAAGTGGCCGATGGCTTAAAAGTGGGTCGTCTGCCGGCCCGTGTTGTGAGCGATCCTGCACTGCATACCATCGAGATGGAACGCATCTTTGGTCGTGCCTGGGTTTTTCTGGGCCATGAAAGCGAGCTGGCCAAAAGCGGTGATTTTGTGGTGCGTCATATCGGCGCCGATAGCGTGATCGTGTGCCGCGATAATAGCGGTCGCATTCAGGCACTGAGTAACAGCTGCCGCCATCGTGGCGCCCTGGTTTGTCGTGCCGAAATGGGTAACACCGCCCATTTCCAGTGCCCTTATCACGGTTGGGTGTATAGCAACACCGGTGAACTGGTTGGTGTGCCGGCAATGAGCGAAGCATACCCGGGCGGCTTCGATAAAAGCCAATGGGGCCTGCGCCATATCCCGCATGTGGATAGTTATGCCGGTTTCATCTTCGGCAGCGTGGATCCGAAAGCCCCTAGCCTGACCGATTATCTGGGCGACACCACCTTCTATCTGGATCTGATCGCCAAGAAAACTGCCGGTGGCCTGGAAGTGATTGGTGCCCCGCATCGCTGGGTGATGAGCGCCAACTGGAAGACAGCCGCCGATAATTTCGTGGGCGACAGTTACCACACCCTGTTTGCCCATCGCAGTATGGTGGAACTGGGCATGGCCCCGGGTGATCCGAATTTTGCCAGCGCCCCGGCCGAGATTAGCCTGCAGAACGGTCATGGTGTGGGTGTTCTGGGTTTTCCGCCGACCCTGGCCGATTTTCCGGAATATGAGGGCTACCCGGATGAAGTGGTGGATCAGATGGCCACCAGCTATCCTAGCCCGGTGCATAAGGACCTGATGCGCCGCAGCAGCTTTATTCATGGCACCGTGTTCCCGAACTTAAGCTTTATCAACGTGACCCTGGCCCAGGATCATATGAGCCCGCCGACACCGTTTATCACCTTCCGTGTGTGGCACCCGCTGAGCCACGATCGCATGGAAGTGCTGAGCTGGTTCCTGGTGGAACGCGATGCACCGGAATGGCTGCGCGATGCAAGCCAGGCAAGTTACGTGAACAACTTCGGTCCGGGCGGTGTGTTTGAACAGGATGATGCCGAGGCATGGAAAGCAATCACCGAAAGCGTGCAAGGCCCGTTTGCCGGTGAAGGCCTGCTGAATTACGAGATGGGCATGGATCTGACCCCTCTGACCGATTGGCCGGGTCCGGGTGAAGCACTGCCGAGCGGCTATGCCGAACAGAATCAACGCCGTTTCTGGGGTCGTTGGCTGGAGTATATGGGTCAGCCGCCTGCATTTGGTGGTCGCGCCTAA
SEQ ID No.3
ATGGAAAACGAAAAACAGGACGCTACCGTATCGTTGGTGGTGGTCACGCTGCTGGTGCTCTGATGACCGCTCTGATCCAGAAAAAATACCCGCACGAAGTTGTTCTGGTTGGTGAAGAACCGTACCCGCCGTACCAGCGTCCGCCGCTGTCTAAAACCTACCTGTCTGGTGAAGTTAACGAAGAATCTCTGTACCTGAAACCGCGTTCTGTTTACGAAGGTGCTGGTCACCAGCTGCGTCTGGGTGTTCGTGTTGAAAACATCGACCGTGACAACAAAACCCTGACCCTGTCTGACCAGTCTACCCTGAAATACGGTCGTCTGATCCTGGCTACCGGTTCTCACGTTCGTCGTCTGAACGCTCCGGGTTCTGAACTGAAAGGTATCCACTACCTGCACGACATCGCTGACACCGACACCCTGCGTGACCAGCTGTCTCCGGGTGCTCGTCTGGTTATCGTTGGTGGTGGTTACATCGGTCTGGAAGTTGCTGCTTCTGCTTCTAAAAAAGGTGTTAACGTTACCGTTCTGGAAGGTGCTGAACGTCTGATGCAGCGTGTTACCGGTGTTGAAATGTCTTCTTTCCTGTACGCTAAACACTCTGGTTCTGGTGTTGACGTTCGTCTGAACACCGCTGTTACCGGTTTCAAAGCTGGTGACCAGGGTCGTGTTGCTGGTGTTACCCTGGCTAACGGTGAAACCGTTGACGCTGACGTTGTTCTGGTTTCTATCGGTGTTATCCCGGAAACCGCTCTGGCTGAAGCTGCTGGTCTGTCTTGCGAAGACGGTATCCTGGTTGACGAATACGTTCGTACCTCTGACCCGTCTATCCTGGCTATCGGTGACTGCACCCGTCACCGTAACCTGTTCTTCGAAAAAATGCAGCGTCTGGAATCTGTTGCTAACGCTGTTGACCAGGCTCGTACCGCTGCTGCTACCCTGATGGGTGAAGACAAACCGTACGACTCTGCTCCGTGGTTCTGGTCTAACCAGTACGACGTTCGTCTGCAGATGGTTGGTCTGTCTCAGGACCACGACGAACGTGTTATGCGTGGTTCTACCGAAGACAAAGCTTTCGCTGTTTTCTACCTGCGTGAAGGTTGCGTTATCGCTGTTGACGCTGTTAACATGCCGATCGCTTTCATGGTTGGTAAACAGCTGGTTCAGCACCGTAAATCTATCTCTGCTGACGTTCTGTCTGACCTGGACGTTGAACTGAAATCTCTGATCTAA
SEQ ID No.4
ATGGGTAAAATCACCTTCATCGAAAACGACAAAACCGAACACGTTACCGAATTCGAAGCTGGTATCACCCTGATGCAGGTTGCTCTGGACAACGCTGTTCCGGGTATCGACGGTGACTGCGGTGGTGAATGCGCTTGCGGTACCTGCCACCTGATCGTTCCGGAAGAATGGTTCGACAAAACCGGTCCGATCAACGACGCTGAAGAACAGATGCTGTCTATGACCCCGGAACGTGCTAAAACCTCTCGTCTGGGTTGCCAGGTTAAAGCTACCGAAGCTATGGACGGTATGACCGTTCAGCTGCCGGAATTCCAGATGTAA
序列表
<110> 天津大学
<120> 一种降解多环芳烃污染物的大肠杆菌工程菌及其构建方法和应用
<160> 4
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1368
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
atgaccaccg aaaccaccgg tacagccgat gccacagacc cgtatctgcg ccgtgcactg 60
cgtgaagtgg ccgatggctt aaaagtgggt cgtctgccgg cccgtgttgt gagcgatcct 120
gcactgcata ccatcgagat ggaacgcatc tttggtcgtg cctgggtttt tctgggccat 180
gaaagcgagc tggccaaaag cggtgatttt gtggtgcgtc atatcggcgc cgatagcgtg 240
atcgtgtgcc gcgataatag cggtcgcatt caggcactga gtaacagctg ccgccatcgt 300
ggcgccctgg tttgtcgtgc cgaaatgggt aacaccgccc atttccagtg cccttatcac 360
ggttgggtgt atagcaacac cggtgaactg gttggtgtgc cggcaatgag cgaagcatac 420
ccgggcggct tcgataaaag ccaatggggc ctgcgccata tcccgcatgt ggatagttat 480
gccggtttca tcttcggcag cgtggatccg aaagccccta gcctgaccga ttatctgggc 540
gacaccacct tctatctgga tctgatcgcc aagaaaactg ccggtggcct ggaagtgatt 600
ggtgccccgc atcgctgggt gatgagcgcc aactggaaga cagccgccga taatttcgtg 660
ggcgacagtt accacaccct gtttgcccat cgcagtatgg tggaactggg catggccccg 720
ggtgatccga attttgccag cgccccggcc gagattagcc tgcagaacgg tcatggtgtg 780
ggtgttctgg gttttccgcc gaccctggcc gattttccgg aatatgaggg ctacccggat 840
gaagtggtgg atcagatggc caccagctat cctagcccgg tgcataagga cctgatgcgc 900
cgcagcagct ttattcatgg caccgtgttc ccgaacttaa gctttatcaa cgtgaccctg 960
gcccaggatc atatgagccc gccgacaccg tttatcacct tccgtgtgtg gcacccgctg 1020
agccacgatc gcatggaagt gctgagctgg ttcctggtgg aacgcgatgc accggaatgg 1080
ctgcgcgatg caagccaggc aagttacgtg aacaacttcg gtccgggcgg tgtgtttgaa 1140
caggatgatg ccgaggcatg gaaagcaatc accgaaagcg tgcaaggccc gtttgccggt 1200
gaaggcctgc tgaattacga gatgggcatg gatctgaccc ctctgaccga ttggccgggt 1260
ccgggtgaag cactgccgag cggctatgcc gaacagaatc aacgccgttt ctggggtcgt 1320
tggctggagt atatgggtca gccgcctgca tttggtggtc gcgcctaa 1368
<210> 2
<211> 1368
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
atgaccaccg aaaccaccgg tacagccgat gccacagacc cgtatctgcg ccgtgcactg 60
cgtgaagtgg ccgatggctt aaaagtgggt cgtctgccgg cccgtgttgt gagcgatcct 120
gcactgcata ccatcgagat ggaacgcatc tttggtcgtg cctgggtttt tctgggccat 180
gaaagcgagc tggccaaaag cggtgatttt gtggtgcgtc atatcggcgc cgatagcgtg 240
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ggtgttctgg gttttccgcc gaccctggcc gattttccgg aatatgaggg ctacccggat 840
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<210> 3
<211> 1232
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
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ctaacgctgt tgaccaggct cgtaccgctg ctgctaccct gatgggtgaa gacaaaccgt 960
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tgtctcagga ccacgacgaa cgtgttatgc gtggttctac cgaagacaaa gctttcgctg 1080
ttttctacct gcgtgaaggt tgcgttatcg ctgttgacgc tgttaacatg ccgatcgctt 1140
tcatggttgg taaacagctg gttcagcacc gtaaatctat ctctgctgac gttctgtctg 1200
acctggacgt tgaactgaaa tctctgatct aa 1232
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<211> 321
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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ggtatcaccc tgatgcaggt tgctctggac aacgctgttc cgggtatcga cggtgactgc 120
ggtggtgaat gcgcttgcgg tacctgccac ctgatcgttc cggaagaatg gttcgacaaa 180
accggtccga tcaacgacgc tgaagaacag atgctgtcta tgaccccgga acgtgctaaa 240
acctctcgtc tgggttgcca ggttaaagct accgaagcta tggacggtat gaccgttcag 300
ctgccggaat tccagatgta a 321

Claims (6)

1.一种降解多环芳烃污染物的基因工程菌,其特征是表达载体pRSFDuet-nidA-nidB和pCDFDuet-fdr-fdx通过在表达质粒pRSFDuet和pCDFDuet中插入编码多环芳烃初步开环的羟基化双加氧酶的多个基因构建得到,再将两个表达载体共转化至大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中得到一种降解多环芳烃污染物的基因工程菌——工程大肠杆菌HY1。
2.如权利要求1所述的工程菌,其特征是表达质粒pRSFDuet和pCDFDuet为相容性质粒。
3.如权利要求1所述的工程菌,其特征是插入的降解基因具体为nidA、nidB、fdr、fdx。
4.如权利要求1所述的工程菌,其特征是nidA为SEQ ID No.1所示核苷酸序列;nidB为SEQ ID No.2所示核苷酸序列;fdr为SEQ ID No.3所示核苷酸序列;fdx为SEQ ID No.4所示核苷酸序列。
5.如权利要求1所述大肠杆菌基因工程菌的构建方法,其特征是包括以下步骤:
(1)选择相容的质粒pRSFDuet和pCDFDuet为载体,首先降解基因根据大肠杆菌进行相应密码子优化并合成,再将降解基因nidA和降解基因nidB分别克隆至pRSFDuet载体的启动子下游,转入受体细胞中克隆扩增,筛选阳性克隆得到目标重组载体pRSFDuet-nidA-nidB;将降解基因fdr和降解基因fdx分别克隆至pCDFDuet载体的启动子下游,转入受体细胞中克隆扩增,筛选阳性克隆得到目标重组载体pCDFDuet-fdr-fdx;
(2)利用大肠杆菌E.coli BL21(DE3)作为宿主,将重组载体pRSFDuet-nidA-nidB和pCDFDuet-fdr-fdx通过电击法或者热激法共转化,构建得到降解多环芳烃污染物的大肠杆菌工程菌HY1。
6.如权利要求1的大肠杆菌基因工程菌在多环芳烃污染物降解中应用。
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