硝基酚是重要的化工原料，常作为医药、染料、农药等化合物的合成前体，硝基酚具有毒性和高度水溶性，在环境中易传播易积累，已被美国国家环保总局(Environmental Protection Agency， EPA)列为优先控制污染物。硝基酚的积累使得许多微生物获得了降解该种异源生物质的能力。本论文内容主要分为三个部分：　　 第一部分：本论文第一章，主要是背景介绍。介绍了硝基苯、2-硝基酚、3-硝基酚、4-硝基酚代谢主要相关知识。其中，目前报道的4-硝基酚代谢途径主要有两条，偏苯三酚代谢途径和对苯二酚代谢途径。有关4-硝基酚经偏苯三酚代谢的分子机理在革兰氏阳性细菌Rhodococcus opacus SAO101和Arthrobacter sp。JS443中有过详细报道，而4-硝基酚经对苯二酚途径代谢的相关分子机理没有过正式报道，我们实验室张俊杰等详细研究了WBC-3中4-硝基酚代谢的机理。肖毅等人对2-硝基酚代谢的分子机理做了详细研究。　　 第二部分：本论文第二章和第三章，介绍了实验中所采用的方法、结果和结果分析。在本论文中，作者利用genome walking的方法以一段可能的双加氧酶基因出发，从一株新近分离得到的经对苯二酚途径代谢4-硝基酚的4-硝基酚降解菌假单胞菌NyZ402(Pseudomonas sp. NyZ402)中克隆获得了长度约15kb的片段，序列比对表明该片段可能包括了4-硝基酚经对苯二酚降解的完整基因簇，并且可能包括两个4-硝基酚代谢起始相关的关键酶--4-硝基酚单加氧酶的编码基因。其中，推测可能编码4-硝基酚代谢相关蛋白的基因中，pnpA和pnpA1编码4-硝基酚单加氧酶，PnpA和PnpAl两者在氨基酸水平上有55.2％一致性，pnpB编码对苯二醌还原酶，pnpC编码偏苯三酚双加氧酶，pnpD编码丫-羟基粘糠酸半醛脱氢酶，pnpE编码马来酰乙酸还原酶，orf5和orf6各编码对苯二酚双加氧酶两个组分。对可能编码4-硝基酚代谢起始反应脱硝基的关键酶(4-硝基酚单加氧酶)基因pnpA和pnpA1，分别通过体外表达和基因敲除的方法鉴定了其功能。对PnpA酶活测定结果表明，该酶需要FAD和NADPH作为辅因子，每转化-分子4-硝基酚需要消耗两分子的NADPH，PnpA粗酶液可以将4-硝基酚转化为对苯二酚，且该酶底物特异性强，仅能作用于4-硝基酚和4-硝基邻苯二酚；另外，基因pnpA的敲除菌完全丧失利用4-硝基酚作为唯一C、N源生长的能力。而PnpA1酶活测定结果显示其对4-硝基酚和4-硝基邻苯二酚都没有活力，基因pnpA1的敲除菌仍然能够利用4-硝基酚为唯一C、N源生长。此外，本论文在完全了解基因背景的前提下，通过接合转移的方法将2-硝基酚代谢质粒pZWX33AB转移进入NyZ402，构建了一株能够同时降解2-硝基酚和4-硝基酚的基因工程菌。本实验丰富和验证了4-硝基酚代谢研究的相关资料，拓展了对4-硝基酚生物降解的理解，为污染物的治理提供了可用菌种资源和基因资源。　　 第三部分：本论文第四章，总结了实验结果并对进一步工作做了设想。