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超热活性 Cas9 编辑工具揭示了独特的亚砷酸甲基转移酶在嗜热菌 HB27 抗砷系统中的作用
摘要 从细菌到人类，许多生物体都存在砷解毒系统。在之前的研究中，我们在嗜热菌 Thermus thermophilus HB27 ( Tt SmtB ) 中发现了一个砷反应转录调节因子。在这里，我们更详细地描述了嗜热菌的砷抗性系统。我们采用基于 Tt SmtB 的下拉分析，对用砷酸盐和亚砷酸盐处理的培养物的蛋白质提取物进行研究，以获得 S -腺苷酸-L-蛋氨酸 (SAM) 依赖的亚砷酸盐甲基转移酶 ( Tt ArsM )。进行了体内和体外分析，以阐明砷抗性网络的这一新组成部分及其特殊的催化机制。在大肠杆菌中异源表达 TtarsM 可在中温温度下实现亚砷酸盐解毒。尽管 Tt ArsM 不含有典型的亚砷酸盐结合位点，但纯化的蛋白质确实会催化 SAM 依赖性的亚砷酸盐甲基化，形成单甲基亚砷酸盐 (MMA) 和二甲基亚砷酸盐 (DMA)。此外，体外分析证实了 Tt ArsM 和 Tt SmtB 之间的独特相互作用。接下来，开发了一种高效的基于 ThermoCas9 的基因组编辑工具，以删除嗜热菌基因组上的 Tt ArsM 编码基因，并确认其参与亚砷酸盐解毒系统。最后，用编码稳定化黄色荧光蛋白 (sYFP) 的基因取代嗜热菌 D TtarsM 基因组中的 TtarsX ef flux 泵基因，以创建灵敏的基于基因组的生物报告系统，用于检测砷离子。
湖泊生态系统中的砷毒性：腹膜生物转化和中国神秘的蜗牛生物蓄积Monique Rockefeller，Sarah Alaei和Alis
图4。砷矿甲基转移酶（ARSM）基因在鳟鱼湖，钢铁湖和基拉尼湖的周围DNA中检测到了PCR，使用靶向该基因保守区域的退化引物。从三个南部海湾声音湖中收集了植物，砷湖：鳟鱼湖（<1 ppb），钢铁湖（〜2 ppb）和基拉尼湖（〜20 ppb）。DNA以不同的浓度在聚合酶链反应（PCR）中用作模板，以不同的浓度：1 ng/ul，2 ng/ul和4 ng/ul。用两个引物对之一进行 PCR：与16S rRNA或ARSM基因互补。琼脂糖凝胶电泳。该图显示了用荧光染料，分子量（MW）梯子和可变标签可视化的凝胶。16S rRNA引物预计将导致111个碱基对（BP）的PCR产物，并且ARSM引物（MF1和MR2）预计将导致302至346 bp之间的PCR产物。
湖泊生态系统中的砷毒性
在普吉特声音区域的湖泊生态系统中的砷毒性，一些湖泊的生态系统已被Asarco铜冶炼中的金属污染。尽管长达世纪的手术于1985年结束，但目前尚不清楚重金属毒素，砷对湖泊的影响。基拉尼湖含有最高水平的砷污染，钢湖含有中等水平的砷，而鳟鱼湖是砷含量最小的参考。周围是藻类和微生物的生长，与每个湖中不同物种相比，砷的积累最高。利用了以普里普休顿为食的无处不在的淡水蜗牛物种，中国神秘蜗牛（CMS），这项研究检验了以下假设：CMS肠道肠道组织中的生物蓄积将较高，生物传播基因将由于其高含量而产生的生物转化基因会流行。ICP-MS用于测量来自不同CMS组织的Trout Lake和Killarney湖中的现场收集样品中的总砷浓度。基拉尼湖CMS肠道组织在所有样品中含有最高数量的砷。通过对鳟鱼湖，钢铁湖和基拉尼湖的PCR测试，据透露，存在编码砷甲基甲基化的ARSM基因。完全，周围生物转化可能会影响蜗牛肠道组织中的砷积累。未来的研究旨在检查ARSM表达及其对蜗牛组织特异性积累的影响。