【摘 要】
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在工业原油的开采过程中产生了较为严重的石油泄漏与周边土壤的原油污染现象,而对于原油污染所造成的环境污染情况的治理方法较少,而通过基因工程的技术手段对微生物进行改造优化,并应用于特定环境的土壤修复是最有前景的生态修复技术方案。通过对特定污染区域的环境中提取分离出的菌株,利用其对环境中的污染物为营养源的原理,对筛选出的降解菌株进行基因工程的分析与改造以应用于特定污染环境的治理场景是微生物生态修复技术手
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在工业原油的开采过程中产生了较为严重的石油泄漏与周边土壤的原油污染现象,而对于原油污染所造成的环境污染情况的治理方法较少,而通过基因工程的技术手段对微生物进行改造优化,并应用于特定环境的土壤修复是最有前景的生态修复技术方案。通过对特定污染区域的环境中提取分离出的菌株,利用其对环境中的污染物为营养源的原理,对筛选出的降解菌株进行基因工程的分析与改造以应用于特定污染环境的治理场景是微生物生态修复技术手段中至关重要的一步。而作为烷烃降解途径中最为关键的一环,菌株中烷烃羟化酶的作用体系与原理则是后续进行基因改造的基石。本论文主要研究了从大庆油田环境中分离出的一株迪茨氏菌属菌株Dietzia sp.DQ12-45-1b菌株中,其存在的两组主要的烷烃羟化酶CYP153和Alk W,在菌株降解中长链烷烃的过程中可能存在的相互作用。主要通过中长链烷烃C16与C28为唯一碳源的形式培养前期随机插入文库获取的敲除菌株,筛选出相对于野生型菌株生长劣势的菌株确定随机插入位点,通过对相关基因的敲除与回补,对其分别进行C16和C28的单一碳源培养,对比野生型和不同敲除及回补菌株的生长情况,进而确定了位于p1质粒上的P450烷烃羟化酶基因簇对于DQ12-45-1b降解中长链烷烃C16的过程中起到至关重要的作用。有趣的是,P450基因簇由铁氧还蛋白（Ferredoxin）、细胞色素CYP153和铁氧还蛋白还原酶（Ferredoxin Reductase）三个基因所构成,而铁氧还蛋白与铁氧还蛋白还原酶的共同存在对烷烃降解过程至关重要,而作为P450烷烃羟化酶的核心CYP153基因的缺失却没有影响到DQ12-45-1b对正十六烷的利用,前期的工作表明,正十六烷的降解主要由另一组烷烃羟化酶Alk W羟化,由此推测Alk W在催化铁氧还蛋白与铁氧还蛋白还原酶的电子传递过程中起到了关键作用,而这也与Alk W相对于Alk B在电子传递蛋白红素氧还蛋白还原酶的缺失相对应。通过对两种烷烃羟化酶体系可能存在的催化作用的研究,有助于揭示多烷烃体系中可能存在的相互作用关系,为进一步了解烷烃羟化酶的作用过程中的作用机制提供理论基础。
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