檢測汞的全細胞生物傳感器構(gòu)建及其應用.pdf

1、汞(Hg)是環(huán)境中主要的重金屬污染物,暴露于環(huán)境中的汞對人體健康有嚴重危害。汞以不同的形式存在于自然界的水和土壤中,并可轉(zhuǎn)化為有機態(tài)的汞(如:甲基汞)。有機態(tài)的汞有極好的揮發(fā)性和脂溶性,它的神經(jīng)毒性比汞離子高幾百倍。汞的精確檢測對控制環(huán)境污染和減少對健康的危害有著重要意義。
　　多年的研究開發(fā)出了各種檢測汞的常規(guī)技術(shù)手段及裝置,并且具有很好的靈敏性,如原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法、原子熒光光譜法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法等,但是這

2、些檢測手段和裝置的使用有很大的局限性并花費昂貴,不能測定汞污染物的生物可利用濃度,同時需要培訓專業(yè)人員來操作相關(guān)儀器設(shè)備。全細胞生物傳感器是以完整活細胞作為生物材料來專一性識別待分析物并產(chǎn)生相應的生物信號。雖然目前的全細胞生物傳感器有專一性、敏感度高、穩(wěn)定性好和結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)勢,但仍然有明顯的性能提升空間。
　　本研究的生物傳感器檢測汞是基于MerR蛋白調(diào)節(jié)的啟動子對應答汞毒性基因的調(diào)控。首先通過試驗測得紅色熒光蛋白mCherry的

3、背景值最小,確定為報告基因。然后將MerR基因片段鏈接到質(zhì)粒pUC57得到質(zhì)粒pUC57-MerR,以其為模版得到質(zhì)粒pUCRR,轉(zhuǎn)入到E. coliDH5a中,得到工程菌株E. coliUCRR。該菌株對Hg2+具有較高專一性,質(zhì)?？截悢?shù)和Hg2+濃度越高,熒光信號越強。為提高菌株的性能和靈敏度,通過易錯PCR技術(shù)獲得MerR基因突變體庫,篩選出菌株V109E在培養(yǎng)4h時,熒光信號強度遠遠高于其他菌株熒光信號,對Hg2+有高度專一性,