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多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)是一类具有209种同类物的有机氯污染物,严重危害环境。本实验室菌株Enterobacter sp.LY402对其有很强的降解能力。本论文研究了Enterobacter sp.LY402对于PCBs的选择性降解规律,并对PCBs降解途径的关键酶—联苯双加氧酶的基因进行体外克隆与表达。为了考察Enterobacter sp.LY402对于PCBs同类物的选择性,我们选择了23种同类物进行实验。研究结果证实:(1)LY402可以有效降解0.05μM具有共平面结构的3,4,3’-4’-CB,8天的降解率达到了50%;(2)当从12种同类物共存的体系转移到五种同类物共存和只有一种同类物的体系时,2,4,5,2’,3’-CB和2,4,5,2’,4’,5’-CB的降解速率明显提高。这表明一种同类物的降解会被体系中其他同类物所影响。(3)LY402对于具有对称性结构的二氯联苯同类物降解优先选择性为2,2’-CB≥3,3’-CB＞＞4,4’-CB;对于邻位取代的二氯联苯2,6-CB和2,2’-CB,2,2’-CB的降解远快于2,6-CB。(4)虽然2,6-CB和4,4’-CB的生物降解率明显低于其同分异构体,但当在其苯环上增加一个或者两个氯原子后,LY402对其的降解能力显著提高。例如,LY402转化2,4,2’,4’-CB和2,4,4’-CB的速率明显高于4,4’-CB,转化2,6,3’-CB快于2,6-CB。(5)对于邻位和间位都有氯原子取代的四氯代联苯,LY402对含有邻近邻间位氯取代的2,3,2’,3’-CB的降解率要低于2,5,2’,5’-CB。以上结果显示菌株对于PCBs的降解速率不仅与氯取代的数量有关,而且与氯代位点有很大的关系。在联苯双加氧酶的克隆与表达研究中,以pLYZ402(Enterobacter sp.LY402质粒)为模板,利用PCR技术扩增得到联苯双加氧酶的基因bphA1A2A3A4,基因片段的长度为4147bp,鉴于较大的片段不易操作,因此将bphA1A2A3A4分为bphA1A2和bphA3A4分别进行克隆与表达。研究发现两段基因同时表达会对下游基因产生不利影响,表现为bphA2和bphA4几乎检测不到蛋白的生成。综上所述,Enterobacter sp.LY402对于PCB同类物降解的选择性由很多因素决定,包括体系中同类物的组成,苯环上氯取代位置和氯原子数目。联苯双加氧酶结构较复杂,在体外构建中要做到保证每段基因的充分诱导表达。