汞特異性生物傳感器的構建及表面展示金屬硫蛋白對汞和鎘的吸附.pdf

1、本研究利用組成型啟動子ptet，汞誘導型啟動子pmerR，表面展示冰晶核蛋白INP，鎘的金屬硫蛋白Mt3α，汞的金屬結合蛋白MerR，以及作為熒光標記的加強型綠色熒光蛋白EGFP等，經(jīng)基因工程技術構建融合基因ptet-inp-mt3α-egfp，ptet-inp-merR-egfp，及pmerR-inp-merR-egfp。
　　 宿主細菌為惡臭假單胞菌X4，腐生型革蘭氏陰性細菌，對環(huán)境的抗逆性很強，能夠耐受并吸附汞和鎘等重金屬

2、。將構建的融合基因插入到X4基因組，獲得了3株工程菌株:
　　 X4-1: X4/(ptet-INP-Mt3α-EGFP)（組成型表達，吸附鎘）
　　 X4-2: X4/(ptet-INP-MerR-EGFP)（組成型表達，吸附汞）
　　 X4-3:X4/(pmerR-INP-MerR-EGFP)（誘導性表達，汞檢測和吸附）
　　 通過在熒光顯微鏡下觀察菌體驗證了融合基因的正常表達，Western Blo

3、tting技術驗證了融合蛋白展示到細胞膜表面。
　　 隨著細菌X4-1、X4-2的生長，融合蛋白的表達量也相應的增加，說明組成型啟動子ptet穩(wěn)定性好。X4-3在2μM汞離子條件下誘導2h就能達到較高的熒光值，而且pmerR啟動子對汞離子的檢測范圍為10nM～100μM。啟動子對汞離子的特異性非常強，在Cu2+、Cd2+、Zn2+濃度為1～10μM時有極其微弱的誘導熒光。
　　 工程菌株對重金屬抗性和吸附能力的分析顯示，

4、菌株X4-1相比于原始X4對鎘離子耐受性明顯提高，對鎘離子的最大吸附量為11.2mg/g，是原始X4鎘吸附能力的3.1倍。菌株X4-2、X4-3相比于X4對汞離子耐受性明顯提高，X4-2菌株對汞離子的最大吸附量為8.29mg/g，X4-3菌株的最大吸附量為7.75mg/g，分別是原始X4汞吸附能力的2.3倍，2.2倍。
　　 通過基因工程技術改造工程菌X4能夠明顯提高它對重金屬的吸附性能，可應用到對土壤、水體進行原位檢測和修復。