摘要:苯酚是一种重要的污染物,作为碳氢化合物燃料的成分被广泛排放,但由于环境条件恶劣,苯酚在寒冷地区的降解具有挑战性。迄今为止,关于南极土著细菌降解苯酚的能力的信息很少。在本研究中,研究了酶活性和使用全基因组测序 (WGS) 鉴定的苯酚降解酶基因,以确定最初从南极洲分离的节杆菌属菌株 AQ5-05 和 AQ5-06 的苯酚降解途径。在这两种菌株中都检测到了仅参与邻位裂解的完整苯酚降解基因。使用酶儿茶酚 1,2-双加氧酶和儿茶酚 2,3-双加氧酶的测定验证了这一点,结果表明这两种菌株中只有儿茶酚 1,2-双加氧酶具有活性,这与 WGS 的结果一致。这两种菌株都具有耐寒性,其苯酚降解的最适温度在 10 至 15 ◦ C 之间。这项研究表明,耐寒细菌在寒冷环境中苯酚污染的生物修复中具有潜在的应用。
多环芳烃 (PAH) 是威胁生态系统和人类健康的普遍污染物。在这里,我们分离并鉴定了一株新菌株 Hydrogenibacillus sp. N12,它是一种嗜热 PAH 降解菌。菌株 N12 在 60!C 以上利用萘作为唯一碳源和能量来源,并且还与许多其他 PAH 共同代谢。通过气相色谱-质谱 (GC-MS) 和稳定同位素分析在萘分解代谢中鉴定了代谢物。基于所鉴定的代谢物,我们提出了两种可能的代谢途径,一种是通过水杨酸,另一种是通过邻苯二甲酸。全基因组测序显示,菌株 N12 拥有一条 2.6 Mb 的小染色体。结合遗传和转录信息,我们揭示了萘降解的新基因簇。这些基因被命名为 nar AaAb,预计编码萘双加氧酶的 α 和 β 亚基,随后被亚克隆到大肠杆菌中,并通过全细胞转化检测酶活性。还表征了降解其他几种三环 PAH 的能力,表明除了萘降解基因簇外,菌株 N12 中还共存着其他组成性表达的酶系统。我们的研究为嗜热 PAH 降解剂在生物技术和环境管理应用中的潜力提供了见解。
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