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多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）是一种能在环境中持久性存在的难降解污染物，具有很强的致突变性、致畸性和致癌性。通过微生物降解环境中的 P AHs是目前公认的最有效的治理方法。研究发现在微生物降解PAHs过程中，环羟化加氧酶催化的环羟化加氧反应是大多数微生物降解过程的第一步反应，是降解过程的关键步骤。所以，环羟化加氧酶成为国内外科学研究者们研究的热点。在前期研究中，课题组从海洋沉积物环境中分离到的一株海洋红球菌 Rhodococcus sp. P14(CGMCC NO.2343)。该菌能降解高分子量的PAHs，菌株全基因组序列分析发现在Rhodococcu s sp. P14基因组中存在多个可能与 PAHs降解有关的环羟化双加氧酶(RHD)和细胞色素 P450单加氧酶(CYP)。本文通过代谢组学分析、基因组信息分析、转录表达分析及外源表达分析，研究红球菌 Rhodococ cus sp. P14降解 P AHs过程中环羟化加氧酶的作用，取得如下主要结果： （1）利用GC-MS检测到Rhodococcu s sp. P14在降解苯并芘、苯并蒽、芘、蒽、联苯过程中的中间代谢产物9,10-蒽醌、苯并蒽-7,12-二酮、1-羟基芘、9，10-蒽醌、4-羟基联苯。 （2）通过基因组信息分析，在 Rhodococcus sp. P14中筛选到可能参与PAHs环羟化的环羟化双加氧酶Baa和细胞色素P450单加氧酶CYP108 J1。Baa大亚基 BaaA具有两个高度保守的结构域 Rieske[2Fe-2S]中心(CXHX17CX2H)和非血红素单核铁绑定区(DX2HX4(X5)H)； CYP108J1具有CYP蛋白的保守结构域亚铁血红素结合域(heme)FX2GX3CXG。在系统进化上，BaaA与能催化低分子芳香化合物环羟化的 BenA的相似性为64.8％；CYP108JI与来自 CYP108家族的能催化PAHs的CYP108D1相似性为47.9%。 （3）通过RT-qPCR分析显示Baa大亚基基因baaA在苯并蒽、菲、蒽、荧蒽、联苯，萘诱导下分别上调表达了5.6、3.3、12.8、4.6、7.7和9.9倍；而在芘诱导下表达量下调了52.5%。基因 cyp108j1在苯并蒽、芘、菲、蒽、荧蒽、联苯和萘诱导下分别上调了2.4、8.1、16.0、11.3、3.6、8.2和9.3倍。 （4）通过外源表达分析发现 Baa对苯并蒽、蒽分别有56.3%和40.6%转化效率，其催化反应产物分别为苯并蒽-7,12-二酮和9,10-蒽醌。CYP108J1对苯并蒽、菲、蒽和联苯转化效率分别为48%、62%、52%和39.8%，其催化反应产物分别为苯并蒽-7,12-二酮、1-羟基菲、9,10-蒽醌和邻羟基联苯。