一种耦联重金属感知模块和好氧硫酸盐还原模块实现环境重金属污染物精确绿色修复的方法技术

本发明专利技术公开了一种耦联重金属感知模块和好氧硫酸盐还原模块实现环境重金属污染物精确绿色修复的方法。通过异源重构耐半胱氨酸反馈抑制的丝氨酸乙酰转移酶以及半胱氨酸脱硫酶，构建好氧硫酸盐还原途径，将其置于重金属感知蛋白基因构成的感知模块的控制下，从而构建“感知一体”模块，并将其转入到环境微生物中，形成重金属原位修复工程菌株。当工程菌株中特异性的重金属感知模块识别到重金属污染，能够有效开启好氧硫酸盐还原模块的表达，从而将重金属离子转化为稳定的金属硫化物，实现环境重金属污染物的原位绿色低碳修复。本发明专利技术公开的遗传方法简单高效，节约成本，能实现对环境重金属污染的精准感知和精确控制，具重要环保应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境污染修复，具体是涉及一种耦联重金属感知模块和好氧硫酸盐还原模块实现环境重金属污染物精确绿色修复的方法，该方法以环境微生物为底盘微生物，利用合成生物学技术耦联重金属感知途径和好氧硫酸盐还原途径，实现环境重金属原位精准修复。

技术介绍

1、重金属污染会导致土壤结构破坏，生物多样性下降，土壤微生物活性受抑制，严重影响土壤的自净能力和农作物的质量与产量。因此，控制重金属离子在环境中的迁移，对维持生态安全和环境健康具有重要意义。

2、现有技术在处理环境重金属污染方面采取了多种方法，包括物理法、化学法和生物法。物理法主要是通过土壤更换和固化等方式降低重金属的生物可利用性，但成本较高且引起二次污染。化学法包括使用化学试剂进行沉淀、络合等。这些方法虽然处理速度快，但往往成本较高、难以持久，且易造成环境二次污染。因此，生物法，特别是微生物修复方法，因其对重金属的吸收和转化能力，被认为是一种绿色环保低成本的重金属污染修复途径。

3、硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria，srb)是一类能够利用硫酸根作为电子受本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种耦联重金属感知模块和好氧硫酸盐还原模块实现环境重金属污染物精确绿色修复的方法，其特征在于，通过合成生物学策略，将重金属感知模块和好氧硫酸盐还原模块相互耦联，构建重金属“感控一体”模块，并用其改造环境微生物，构建重金属修复工程菌株；该工程菌株能够根据环境重金属污染类型来特异性开启好氧硫酸盐还原模块的表达，从而将重金属离子转化为稳定的金属硫化物，实现环境重金属污染物的原位绿色低碳修复。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，具体步骤如下：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述好氧硫酸盐还原模块的遗传构建方法为：从E.coli基因组中对cysE基因进行...

【技术特征摘要】

1.一种耦联重金属感知模块和好氧硫酸盐还原模块实现环境重金属污染物精确绿色修复的方法，其特征在于，通过合成生物学策略，将重金属感知模块和好氧硫酸盐还原模块相互耦联，构建重金属“感控一体”模块，并用其改造环境微生物，构建重金属修复工程菌株；该工程菌株能够根据环境重金属污染类型来特异性开启好氧硫酸盐还原模块的表达，从而将重金属离子转化为稳定的金属硫化物，实现环境重金属污染物的原位绿色低碳修复。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，具体步骤如下：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述好氧硫酸盐还原模块的遗传构建方法为：从e.coli基因组中对cyse基因进行克隆，构建穿梭质粒pbf-cyse；设计引物对cyse基因进行突变，将位于768bp处的碱基g突变为a，构建穿梭质粒pbf-cyse768；合成cdsh基因，将其整合到穿梭质粒pbf-cyse768，构建重组质粒pbf-plac-cdsh-cyse768，并去除cdsh基因的内源性启动子gspa，得到同化硫酸盐还原模块；通过电穿孔和接合转移的方法将重组质粒导入e.coli dh5α或s.oneidensis mr-1中进行功能验证。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述重金属感知模块的遗传构建方法为：合成或扩增不同来源的重金属感知蛋白基因及相应的诱导型启动子，构建重组质粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖翔，吴坤，柴雨涵，范阳阳，胡雅新，黄婷，刘璇，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：