[发明专利]耐辐射基因工程菌Deino-dsrA及其构建方法与应用

说明书

本发明提供了一种耐辐射基因工程菌Deino‑dsrA及其构建方法与应用。所述构建方法包括：以含有还原基因dsrA的基因组DNA为扩增模板，进行PCR扩增，PCR产物经纯化回收得到目的基因dsrA；将目的基因dsrA和pRADK质粒经核酸内切酶NdeⅠ和核酸内切酶BamHⅠ双酶切并纯化回收，用连接酶连接得到重组载体pRADK‑dsrA；将所述重组载体pRADK‑dsrA转化入耐辐射奇球菌中构建耐辐射基因工程菌Deino‑dsrA，进行PCR鉴定，筛选出基因扩增为阳性的菌株。本发明构建的耐辐射基因工程菌Deino‑dsrA应用于低浓度铀污染水体修复领域，铀的富集率可以达到90％以上，具有富集效果好、成本低、对环境友好等优点。

技术领域

本发明属于微生物修复处理技术领域，具体涉及一种耐辐射基因工程菌Deino-dsrA和构建方法，及其在铀污染水体修复中的应用。

背景技术

铀是一种天然放射性元素，广泛分布在岩石和土壤中。近年来，核工业迅速发展，铀作为重要的核工业原料，其需求量日益增加，与此同时，铀导致的水体污染越来越受到重视。水体中铀的来源主要包括铀矿开采、冶炼及加工，核电站异常事故导致的铀泄露，核武器的生产、试验及贫铀武器的使用等。铀兼备化学毒性和放射毒性两方面的危害，可通过呼吸道和消化道进入体内，易溶性铀化合物还可经无伤的皮肤进入体内，从而产生内照射和化学毒性，可对人的肾脏、免疫系统、神经系统及生育能力产生损害，并可能导致基因突变和癌症的发生。目前含铀废水中铀的净化方法主要包括：化学沉淀、吸附、离子交换、溶剂萃取、生物处理等。由于物理化学处理方法的经济性和有效性低，微生物处理因其廉价、高效、易于培养等特点成为优选方法。

耐辐射奇球菌(Deinococcus radiodurans，DR)是一种球菌或杆状非孢子菌，无致病性，具有极强的抗辐射、抗氧化和DNA损伤修复能力，被认为是地球上最耐辐射的微生物。耐辐射奇球菌对干燥、电离辐射、氧自由基(ROS)和有毒化学物质等都具有很强的抵抗能力，目前已应用于去除放射性核污染废水中的钴，铁等重金属离子。野生型耐辐射奇球菌对铀具有一定的富集作用，但仍存在富集率不高的缺点，无法满足大规模工业化应用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用转基因方式构建的耐辐射基因工程菌Deino-dsrA与构建方法，及其在铀污染水体修复中的应用，所述耐辐射基因工程菌Deino-dsrA具有高还原性、强辐射抗性及较高的铀富集率，应用于铀污染水体修复领域具有效果好、成本低、对环境友好等优势。

为了实现上述目的，本发明提供了一种耐辐射基因工程菌Deino-dsrA的构建方法，包括:

(1)以含有还原基因dsrA的基因组DNA为扩增模板，进行PCR扩增，PCR产物经纯化回收得到目的基因dsrA；

(2)将目的基因dsrA和pRADK质粒经核酸内切酶NdeⅠ和核酸内切酶BamHⅠ双酶切并纯化回收，用连接酶连接得到重组载体pRADK-dsrA；

(3)将所述重组载体pRADK-dsrA转化入耐辐射奇球菌中构建耐辐射基因工程菌Deino-dsrA，进行PCR鉴定，筛选出基因扩增为阳性的菌株。

在一种具体的实施方式中，步骤(1)中，所述PCR扩增的引物核苷酸序列如下：

上游引物dsrA-F序列为：

5’-CCCTGCAGGTCGAATCGGATCCCCAAGGCAGGCTTCAG-3’，

下游引物dsrA-R序列为：

5’-CTCACAGGAGGACCCCATATGCATGTGGAGGTAGGCA-3’；