单硝基酚类污染物包括邻硝基酚，间硝基酚和对硝基酚，被广泛应用于医药、农药和化工产业中。它们随着相关产品的使用被释放到环境中，并由于硝基芳香烃类污染物的难降解性和它们的高水溶性致使在环境中长期广泛残留。然而，自然界中进化出了种类繁多的微生物具有分解硝基酚类外源生物质的功能。一些降解单硝基酚类的细菌的分离以及降解代谢途径被报道，但是单硝基酚类污染物降解的基因分子机制的报道仅有Rhodococcus opacus SA0101和Arthrobacter sp. strain JS443降解对硝基酚的两篇报道，他们成功克隆了双组分的对硝基酚单加氧酶，这两个酶在蛋白质水平上一致性较高。在此，作者报道从一株新的邻硝基酚降解菌Alcaligenenssp. strain Ny2215中利用genome walking的方法克隆了长约10kb的邻硝基酚降解基因簇。其中包括邻硝基酚2-单加氧酶，邻苯二醌还原酶和邻苯二酚1，2-双加氧酶的基因，这三个基因相关于邻硝基酚代谢的起始反应。新筛选到的Alcaligenens sp。strain Ny2215菌种能够利用邻硝基酚作为唯一的碳源，氮源和能源生长，并且通过邻苯二酚邻位开环途径来代谢降解邻硝基酚。从一个邻苯二酚双加氧酶基因的片段开始通过genome walking的办法从该菌种中分离获得10152bp的片段，其中的3个基因onpABC编码了邻硝基酚代谢的起始反应的酶。在蛋白质序列水平上，邻硝基酚2-单加氧酶(OnpA)(EC1.14.13.31)与Pseudomonas stutzeri AN10中功能已知的水杨酸羟化酶有26％的一致性。体外实验表明，OnpA在NADPH存在的条件下能将邻硝基酚转化为邻苯二酚，同时释放亚硝酸根离子。邻苯二酚1，2-双加氧酶(OnpC)能催化邻苯二酚生成顺，顺一粘糠酸。邻苯二醌还原酶( OnpB)在蛋白质水平上与Pseudomonas fluorescens BF13中的双组分的香草酸氧去甲基酶中的还原酶成分和Sphingobium chlorophenolicum ATCC39723中四氯苯醌还原酶分别有54％和38％的一致性。通过将基因片段onpAB转入到邻苯二酚代谢菌株Pseudomonas putida PaW340中，重新构建了邻硝基酚代谢途径，使得菌株PaW340获得了在邻硝基酚上生长的能力，但是单独转入基因onpA却不能。以上实验表明，OnpB在邻硝基酚代谢中扮演了重要的角色，很可能是邻苯二醌还原酶在体内催化由OnpA产生的中间产物邻苯二醌转化为邻苯二酚。这个情况非常类似于Sphingobium chlorophenolicumATCC39723中四氯苯醌还原酶在五氯酚代谢的情况。本研究首次从分子生物学水平揭示了微生物代谢邻硝基酚的降解途径和机理，拓展了人们对邻硝基酚生物降解机理的理解。　　 另外，从Psedumonas putida ZWL73菌中分离了4-氯硝基苯部分还原代谢的起始反应的相关酶的基因。用PCR方法扩增出一个DNA片段中包含有4-氯硝基苯还原酶和羟胺苯变位酶。这两个基因在大肠杆菌中异源表达，通过生物转化可以将4-氯硝基苯转化为2-氨基-5-氯酚。系统进化分析显示，这两个酶与已经验证功能的在Pseudomonas菌JS45和HS12中的硝基苯还原酶及变位酶亲缘关系非常近。另外，P.putida ZWL73菌中的硝基还原酶，对4-氯硝基苯的活力高于对硝基苯的活力，其比值为1.6:1(工程菌中)或2:1(野生菌中)，这个明显高于Pseudomonaspseudoalcaligenes JS45中的情况，其相应比值仅为0.16:1。这暗示了P. putida ZWL73中的硝基还原酶进化得更适合催化4-氯硝基苯。