基因工程细菌分解工业污染物

快速阅读: 据《Ars Technica》最新报道，研究人员识别并优化了九个基因簇，使其能在海洋弧菌中高效表达。通过构建含多个活性基因簇的单一菌株，显著提升了对多种污染物的降解效率，包括联苯、酚、萘、DBF和甲苯。

完成上述步骤后，研究人员开始查阅已被确认能够分解工业污染物的物种基因组。复杂分子的分解通常需要不止一种酶，这些酶的基因通常会聚集在一起，这样可以作为一个单一的大RNA进行编码，从而包含所有所需的蛋白质。这种方式简化了它们的生产调控，确保细菌只在目标分子存在时生成相应蛋白质。在这种情况下，基因簇的范围从仅三个基因到多达十一个。完成九个基因簇的识别后，研究人员订购了编码这些基因簇的DNA，并在酵母中组装成单一DNA分子。

在订购这个DNA的过程中，研究人员花费了一些时间，以更好地优化基因，使其在海洋弧菌（Vibrio natriegens）中高效表达并产生蛋白，而不是在基因通常使用的其他物种中。从酵母中，每个单独的基因簇被插入到海洋弧菌中，创建了不同菌株，每种菌株能够降解以下物质之一：苯、甲苯、酚、萘、联苯、DBF29和二苯并噻吩（DBT）。（其中一些基因簇针对相同的污染物。）

然后将每种细菌菌株放入含有它们被设计来降解的化学物质的溶液中。其中五种成功了，为研究者提供了能降解联苯、酚、萘、DBF和甲苯的菌株。效果不错，但仍有局限性。从那里，研究人员开发了一种系统，可以在已插入的基因簇末端迭代插入新的基因簇。这使他们能够构建基因簇组合体，最终整合了所有五个在前期测试中表现活性的基因簇。在两天内，这种单一菌株可去除约四分之一的酚、三分之一的联苯、30%的DBF、所有的萘和几乎所有的甲苯。

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