报告摘要:利用合成生物技术以嗜盐菌为底盘建立耐盐生物修复平台
渴望盐单胞菌J9(Halomonas cupida)是中度嗜盐革兰氏阴性菌,积累相容性溶质四氢嘧啶作为主要的耐盐机制。目前,绝大多数有机污染物降解菌在高盐条件下无法生长并失去降解能力。为了克服这一瓶颈,本研究选择一种典型的环境污染物对硝基苯酚(para-nitrophenol, PNP)和H. cupida J9作为底盘细胞,首次证明了利用嗜盐菌构建有机污染物矿化菌株的可行性和有效性。首先,通过转录组分析和启动子强度表征,从H. cupida J9基因组中筛选出强启动子P3、P15、P16和P22。当使用上述4个内源强启动子和异源强启动子P8KT时,在J9基因组中插入P15-和P8KT-pnpAB表达盒的工程菌能够耐受并迅速降解200 mg/l PNP。进一步,在H. cupida J9基因组中功能组装了PNP生物降解途径,通过P15和P8KT增强表达所有PNP降解基因,构建了两个稳定的基因工程菌J9U-P15PNP和J9U-P8KTPNP。工程菌能够在高盐培养基中利用PNP作为唯一碳源进行细胞繁殖。稳定同位素分析表明,工程菌能够在高盐培养基中将13C6-PNP转化为13CO2。本研究表明,启动子工程是一种能显著提高有机污染物矿化效率的有效策略。本研究彰显了合成生物学从极端微生物创造新型降解菌的力量,突显了以H. cupida J9作为底盘细胞建立耐盐生物修复平台的潜能。