一种双色差异指示铅及汞的细菌全细胞生物传感器及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种双色差异指示铅及汞的细菌全细胞生物传感器及应用

【技术实现步骤摘要】
一种双色差异指示铅及汞的细菌全细胞生物传感器及应用


[0001]本专利技术涉及环境生物
，具体涉及一种双色差异指示铅及汞的细菌全细胞生物传感器及应用
。

技术介绍

[0003]对环境重金属毒物进行合理
、
准确的监测是开展污染防控的前提
。
主流的仪器检测法灵敏精确，但仪器分析仅能反应重金属的元素总量，因而其结果难以表征重金属污染特性
、
环境效应及健康效应
。
微生物具有遗传背景清晰
、
繁殖快
、
稳定性高等特点，以微生物细胞为载体的全细胞生物传感体系具有成本低廉
、
操作简单
、
通量高等得天独厚的优势
。
更重要的是，全细胞传感检测结果直接反映了有毒污染物水平及其生物利用度，兼具环境污染理化监测及生物监测双重功能
。
[0004]PbrR
及其启动子已被成功用于铅离子全细胞生物传感器的开发，但其特异性并不理想，尤其会对汞离子产生响应
。MerR
及其启动子被成功用于开发汞离子全细胞生物传感器，其对汞离子的响应表现出了高选择性及高灵敏度
。
基于已阐明的紫色杆菌素代谢途径，通过代谢工程手段可产生四种有色物质
。
本专利技术联用
PbrR
及
MerR
，响应铅离子和汞离子调控紫色杆菌素合成酶的差异表达，最终实现了两种色素的差异生物合成，达到了差异指示环境铅及汞污染的目的
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种双色差异指示铅及汞的细菌全细胞生物传感器及应用
。
[0006]第一方面，本专利技术要求保护一种重组菌
。
[0007]本专利技术所要求保护的重组菌是通过向受体菌中导入重组载体后所得；所述重组载体中含有
DNA
片段
A
和
DNA
片段
B
；
[0008]在所述
DNA
片段
A
上，含有
pbr
双向启动子，所述
pbr
双向启动子的一侧为
PbrR
蛋白编码基因，另一侧为醇溶性
Prodeoxyviolacein(PDV)
合成基因簇
vioABE
；
[0009]在所述
DNA
片段
B
上，含有
mer
双向启动子，所述
mer
双向启动子的一侧为
MerR
蛋白编码基因，另一侧为
VioC
蛋白编码基因
。
[0010]进一步地，所述
PDV
合成基因簇
vioABE
以三顺反子形式组装，编码
VioA
蛋白
、VioB
蛋白和
VioE
蛋白
。
[0011]进一步地，所述
pbr
双向启动子的核苷酸序列为
SEQ ID No.1
的第
442
‑
526
位
。
所述
mer
双向启动子的核苷酸序列为
SEQ ID No.2
的第
448
‑
518
位
。
所述
PbrR
蛋白的氨基酸序列如
SEQ ID No.3
所示
。
所述
MerR
蛋白的氨基酸序列如
SEQ ID No.4
所示
。
所述
VioA
蛋白的氨基酸序列如
SEQ ID No.5
所示
。
所述
VioB
蛋白的氨基酸序列如
SEQ ID No.6
所示
。
所述
VioC
蛋白的氨基酸序列如
SEQ ID No.7
所示
。
所述
VioE
蛋白的氨基酸序列如
SEQ ID No.8
所示
。
[0012]进一步地，所述
PbrR
蛋白的编码基因的核苷酸序列为
SEQ ID No.1
的第7‑
441
位的反向互补序列
。
所述
VioA
蛋白的编码基因的核苷酸序列为
SEQ ID No.1
的第
569
‑
1825
位
。
所
述
VioB
蛋白的编码基因的核苷酸序列为
SEQ ID No.1
的第
1843
‑
4842
位
。
所述
VioE
蛋白的编码基因的核苷酸序列为
SEQ ID No.1
的第
4860
‑
5438
位
。
所述
MerR
蛋白的编码基因的核苷酸序列为
SEQ ID No.2
的第
13
‑
447
位的反向互补序列
。
所述
VioC
蛋白的编码基因的核苷酸序列为
SEQ ID No.2
的第
545
‑
1867
位
。
[0013]进一步地，所述
PDV
合成基因簇
vioABE
的核苷酸序列为
SEQ ID No.1
的第
569
‑
5438
位
。
[0014]更进一步地，所述
DNA
片段
A
的核苷酸序列为
SEQ ID No.1
的第7‑
5438
位；
[0015]更进一步地，所述
DNA
片段
B
的核苷酸序列为
SEQ ID No.2
的第7‑
1867
位
。
[0016]在本专利技术的具体实施方式中，所述重组载体为对
pET
‑
21a(+)
质粒进行如下改造后所得：将酶切位点
BglII
和
SacI
之间的小片段替换为所述
DNA
片段
A
，并且将酶切位点
SacI
和
XhoI
之间的小片段替换为所述
DNA
片段
B。
[0017]在本专利技术的具体实施方式中，所述受体菌为大肠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
重组菌，是通过向受体菌中导入重组载体后所得；所述重组载体中含有
DNA
片段
A
和
DNA
片段
B
；在所述
DNA
片段
A
上，含有
pbr
双向启动子，所述
pbr
双向启动子的一侧为
PbrR
蛋白编码基因，另一侧为
PDV
合成基因簇
vioABE
；在所述
DNA
片段
B
上，含有
mer
双向启动子，所述
mer
双向启动子的一侧为
MerR
蛋白编码基因，另一侧为
VioC
蛋白编码基因
。2.
根据权利要求1所述的重组菌，其特征在于：所述
PDV
合成基因簇
vioABE
以三顺反子形式组装，编码
VioA
蛋白
、VioB
蛋白和
VioE
蛋白
。3.
根据权利要求1或2所述的重组菌，其特征在于：所述
pbr
双向启动子的核苷酸序列为
SEQ ID No.1
的第
442
‑
526
位；和
/
或所述
mer
双向启动子的核苷酸序列为
SEQ ID No.2
的第
448
‑
518
位；和
/
或所述
PbrR
蛋白的氨基酸序列如
SEQ ID No.3
所示；和
/
或所述
MerR
蛋白的氨基酸序列如
SEQ ID No.4
所示；和
/
或所述
VioA
蛋白的氨基酸序列如
SEQ ID No.5
所示；和
/
或所述
VioB
蛋白的氨基酸序列如
SEQ ID No.6
所示；和
/
或所述
VioC
蛋白的氨基酸序列如
SEQ ID No.7
所示；和
/
或所述
VioE
蛋白的氨基酸序列如
SEQ ID No.8
所示
。4.
根据权利要求1‑3中任一所述的重组菌，其特征在于：所述
PbrR
蛋白的编码基因的核苷酸序列为
SEQ ID No.1
的第7‑
441
位的反向互补序列；和
/
或所述
VioA
蛋白的编码基因的核苷酸序列为
SEQ ID No.1
的第
569
‑
1825
位；和
/
或所述
VioB
蛋白的编码基因的核苷酸序列为
SEQ ID No.1
的第
1843
‑
4842
位；和
/
或所述
VioE
蛋白的编码基因的核苷酸序列为
SEQ ID No.1
的第
4860
‑
5438
位；和
/
或所述
MerR
蛋白的编码基因的核苷酸序列为
SEQ ID No.2
的第
13
‑
447
位的反向互补序列；和
/
或所述
VioC
蛋白的编码基因的核苷酸序列为
SEQ ID No.2
的第
545
‑
1867
位；或进一步地，所述
PDV
合成基因簇
vioABE
的核苷酸序列为
SEQ ID No.1
的第
569
‑
5438
位；或更进一步地，所述
DNA
片段
A
的核苷酸序列为
SEQ ID No.1
的第7‑
5438
位；更进一步地，所述
DNA
片段
B
的核苷酸序列为
SEQ ID No.2
的第7‑
1867
位
。5.
根据权利要求1‑4中任一所述的重组菌，其特征在于：所述重组载体为对
pET
‑
21a(+)
质粒进行如下改造后所得：将酶切位点
BglII
和
SacI
之间的小片段替换为所述
DNA
片段
A
，并且将酶切位点
SacI
和
XhoI
之间的小片段替换为所述
DNA
片段
B
；和
/
或所述受体菌为大肠杆菌；进一步地，所述大肠杆菌为大肠杆菌
TOP10。6.
成套产品，包含：
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【专利技术属性】
技术研发人员：惠长野，林怡然，陈钰婷，朱德龙，张文琪，胡顺宇，
申请(专利权)人：深圳市职业病防治院，
类型：发明
国别省市：