近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院技術(shù)生物與農業(yè)工程研究所環(huán)境毒理與生態(tài)研究室研究員吳李君課題組在細菌生物傳感器對水環(huán)境中砷的快速檢測方面取得新進(jìn)展。研究針對砷這一危害較大的環(huán)境污染物，通過(guò)定向進(jìn)化技術(shù)構建更加靈敏高效的砷的細菌生物傳感器，實(shí)現了方便易行、低成本的砷的快速檢測。上述研究成果已被國際環(huán)境科學(xué)期刊Environmental science & technology（2015;DOI: 10.1021/acs.est.5b00832)接受發(fā)表。
項目組成員利用帶有綠色熒光蛋白的報告載體，以砷誘導型啟動(dòng)子為起始材料，利用易錯PCR和DNA重組技術(shù)獲得啟動(dòng)子突變文庫。通過(guò)基于流式細胞儀的熒光激活細胞分選(FACS)篩選手段，定向進(jìn)化得到靈敏、專(zhuān)一、高效的砷誘導型啟動(dòng)子，從而構建更加靈敏高效的砷的細菌生物傳感器。研究結果顯示：進(jìn)化后的砷的細菌生物傳感器ep3，其相對誘導活性比野生型提高了12倍，并且對砷的響應時(shí)間縮短了一倍，可在45分鐘內獲得良好的熒光響應；在實(shí)際誘導操作中，進(jìn)化后的砷細菌生物傳感器可使用平臺期菌作為出發(fā)菌，較之傳統的誘導操作選用對數期菌減少了2-3小時(shí)的前期準備時(shí)間，使其在實(shí)際檢測中操作更加方便便捷；面對復雜水環(huán)境中的離子等干擾時(shí)，進(jìn)化后的砷細菌生物傳感器的生長(cháng)和熒光響應都沒(méi)有出現明顯的異常，表明其在實(shí)際復雜水環(huán)境檢測中具有一定的抗干擾能力；進(jìn)化后的砷細菌生物傳感器對砷污染的內蒙古井水進(jìn)行檢測結果，和電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）方法檢測結果非常接近，說(shuō)明該砷細菌生物傳感器可以成功地作為一種新型、簡(jiǎn)便、廉價(jià)的環(huán)境砷的檢測方法。
該項目受到國家重大研究計劃、中科院先導專(zhuān)項B，以及研究院院長(cháng)基金資助。
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