本技术涉及一种乳双歧杆菌重组菌,该菌能表达与砷转录因子相关的基因,并介绍了其构建方法及应用。构建过程包括在质粒pKO403_lacZ_cm上增加信号肽序列,实现基因的高效表达。该重组菌在生物技术领域具有潜在应用价值。
背景技术
砷(As)是一种环境中普遍的有毒物质。三价砷(As(Ⅲ))由于具有更高的毒性和可移动性,对人体和自然危害更大。砷污染的治理主要靠传统的理化方法和生物法,其中传统方法如吸附、沉淀、化合剂等经济成本高且容易造成二次污染,而生物法中植物修复法又存在无法运用于大规模污染的缺点。因此,通过微生物修复砷污染高效、经济成本低且不易造成二次污染,是目前治疗砷污染的重点研究方法,其具有广泛的应用前景。
微生物对于砷转化存在四大系统不同机制,都是由操纵子或者基因控制的,抗砷性( ars
)系统参与的砷解毒是研究与应用最广泛的,其中由 arsR
基因编码的ArsR可以负调控自身与其他 ars
操纵子,在多个砷解毒机制起到关键作用。由 arsB
基因编码的亚砷酸盐外排渗透酶ArsB是一种膜转运蛋白,具备作为亚砷酸盐转运通道的功能,能够利用膜电位将As(Ⅲ)从细胞内催化排出,也可以作为亚砷酸盐外排泵,促进As(Ⅲ)的转运。
双歧杆菌作为人体和动物肠道中的重要益生菌,除了对疾病具有积极的干预作用,还表现出很强的抗氧化和抗毒活性,可以将重金属从毒性较强的形式转化为毒性较弱的形式,从而实现解毒,但是由于活性限制修饰系统的局限性和革兰氏阳性菌包膜厚度的限制,双歧杆菌的改造难度大大增加。目前双歧杆菌对砷转化的效果尚不明确,无法为微生物在环境砷污染治理中的应用提供精确有效的科学依据。
实现思路