【摘要】：環(huán)境中的微生物會經(jīng)歷各種環(huán)境變化造成的脅迫作用,導(dǎo)致微生物自身產(chǎn)生一系列表現(xiàn)型與基因型的變化來響應(yīng)外界環(huán)境壓力。目前大多數(shù)研究旨在揭示環(huán)境脅迫對微生物的作用機(jī)理以及微生物的響應(yīng)機(jī)制,很少有研究從應(yīng)用的角度對微生物的脅迫響應(yīng)機(jī)制進(jìn)行探討。鑒于環(huán)境生物技術(shù)主要依賴微生物的表面性質(zhì)或代謝功能來進(jìn)行污染物的處理,且微生物這些性質(zhì)會被外界環(huán)境脅迫誘導(dǎo)發(fā)生改變,因此我們假設(shè)微生物的脅迫響應(yīng)機(jī)制可以作為一種開發(fā)新型環(huán)境生物技術(shù)的新策略。本研究以環(huán)境微生物細(xì)長聚球藻(Synechococcus elongatus)、銅綠微囊藻(Microcystisaeruginosa)以及模式菌株大腸桿菌(Escherichiacoli)為研究對象,通過外源施加環(huán)境脅迫和合成生物學(xué)手段的利用,探究了微生物脅迫響應(yīng)機(jī)制在環(huán)境生物技術(shù)中的應(yīng)用。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)研究結(jié)果表明,通過外加高鹽脅迫誘導(dǎo)藍(lán)細(xì)菌脅迫響應(yīng)機(jī)制的產(chǎn)生,可以增強(qiáng)其吸附性能。吸附性能的提高是由于表面EPS中PS分泌的增多和碳酸酐酶(Carbonic Anhydrase)活性的提高共同引起的。Sigma 70因子轉(zhuǎn)錄水平的提高證實(shí)了這一作用是由外界環(huán)境脅迫誘導(dǎo)的全局轉(zhuǎn)錄因子控制的。本章研究證明了環(huán)境脅迫誘導(dǎo)可以用于提高環(huán)境生物技術(shù)中微生物的性能。(2)通過合成生物學(xué)手段,構(gòu)建了含有四環(huán)素降解基因tetX的四環(huán)素降解模塊,并將其轉(zhuǎn)化到E.coli中,構(gòu)建出具有四環(huán)素降解能力的工程菌株。所構(gòu)建的功能菌株可以通過羥基化作用有效轉(zhuǎn)化四環(huán)素。結(jié)果表明,24h時對四環(huán)素的降解效率即達(dá)到了 98%以上。本章研究證明了將具有環(huán)境功能的基因模塊整合到模式菌中的可行性,并將其應(yīng)用于生物技術(shù)的開發(fā)。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：Q93

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本文編號：2574489