[發明專利]用于檢測二價汞離子的生物工程菌及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201810732044.1
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN108949659B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 王丹;鄭亞楠;金楠皓;韋娜;龐婷;劉婷;梁樂桂;包曉萍
• 申請（專利權）人: 南寧師范大學
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N15/70;G01N21/64;C12R1/19
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 靳浩

本發明公開了一種用于檢測二價汞離子的生物工程菌，所述生物工程菌含有表達載體merR op?ompA?rfp?pSB1A2，其中，merR op?ompA?rfp為重組基因，pSB1A2為質粒骨架。本發明還公開了一種用于檢測二價汞離子的生物工程菌的制備方法和用途。本發明提供的生物工程菌可以高選擇性、高靈敏性的識別并檢測水環境中的目標金屬離子汞，對0.025μM低濃度金屬離子Hg²⁺已經有明顯的響應，而對高濃度的其它金屬離子均沒有響應。而且，在加入1uM Hg²⁺時，分析不同反應時間中工程菌響應程度，在15min相對短時間內，出現明顯熒光強度，隨著反應時間的延長，熒光強度逐漸增加。

技術領域

本發明涉及水污染檢測技術領域。更具體地說，本發明涉及一種用于檢測二價汞離子的生物工程菌及其制備方法和用途。

背景技術

在重金屬污染研究中，密度在5.0g/mL以上的金屬離子Hg²⁺是生物毒性顯著的污染物之一。一旦污染進入水環境、土壤、生物體內，則會造成難以去除的局面。資料顯示，極低濃度Hg²⁺也會對人類健康造成毒害，出現一系列人體消化道、腎、臟等損壞，更是危害中樞神經系統而引發汞中毒。

近年來，生產工藝大量排放汞殘液，致使重金屬汞污染呈上升趨勢。重金屬汞污染不易降解，又抑制人體蛋白、酶等生命大分子物質的生物活性從而影響正常代謝。鑒于汞污染對環境和人體生命健康的嚴重危害，對水環境中Hg²⁺檢測尤其重要。最初的化學試劑法，檢測靈敏度和區分度有局限，無法特異性識別某一重金屬離子，并且所選有機試劑釋放環境引起二次污染。近代以來，汞檢測的技術手段及研究方法的不斷發展和改進。具備靈敏性極好的分析方法就有原子熒光光譜法(Atomic Fluorescence Spectrometry，AFS)、原子吸收光譜法(Atmotic Absorption Spectrometry，AAS)、原子發射光譜法(Atomic Emissionpectrometry，AES)和電感耦合等離子體質譜法(Iductively Coupled Plasma-MassSpectrometry，ICP-MS)等。但這些依賴于大型儀器的檢測方法成本高昂、樣品處理復雜、所需時間長，難以實現低成本的、簡單、快速的檢測。。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種通過利用MerR蛋白對目標金屬離子Hg²⁺高選擇性、高靈敏性的識別及結合特性以及紅色熒光蛋白mFRP1優異的熒光光譜性質，實現對水污染體系中痕量Hg²⁺特異性的可視化檢測的生物工程菌。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種所述生物工程菌含有表達載體merR op-ompA-rfp-pSB1A2，其中，merR op-ompA-rfp為重組基因，pSB1A2為質粒骨架。

本發明還提供一種用于檢測二價汞離子的生物工程菌的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、利用PCR擴增反應分別實現merR op、ompA、rfp基因片段的擴增，將擴增后的merR op基因片段和ompA基因片段通過重疊延伸PCR技術連接，并通過PCR擴增反應實現擴增，得到目的基因片段merR op-ompA；

步驟二、使用限制性內切酶XbaI和SpeI對pSB1A2質粒骨架和目的基因片段merRop-ompA進行雙酶切，使目的基因片段merR op-ompA和pSB1A2質粒骨架同時露出相同的粘性末端，通過T4 DNA連接酶將目的基因片段merR op-ompA和pSB1A2質粒骨架連接，實現merR op-ompA-pSB1A2質粒的構建；