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关键词：
嗜水气单胞菌脱色酶基因(tpmD),三苯基甲烷染料,希瓦氏菌启动子,无诱导表达
发表时间：
2013-02-03 16:34:34
热处理重组质粒DNA的复性及其在水环境中的降解特性
杜亿枫 | -> | 1279| 0| 0.318895MB |热处理,质粒DNA,水环境,复性,转化,降解
摘要: 为了考察热处理后的重组DNA进入水环境后可能存在的环境风险, 以pET- 28b 质粒为材料, 以质粒相对转化效率为指标, 考察了热变性重组质粒DNA 的复性可能性, 并在此基础上构建了人工模拟水环境系统, 研究了热变性质粒DNA 在水环境中的降解速率和影响因素. 结果表明, 热变性pET-28b质粒经过30m in 后, 其转移活性可以得到恢复, 在4 ~ 37e 之间, 温度越高越有利于热变性质粒的复性. 热处理过程中未被降解的质粒DNA 进入水环境后, 在pH 值为7、8时降解速率相对较慢, 在pH 值为5、6、9 的条件下, 降解较快, 但在任何pH 下, 1. 0 h后仍存在未降解的质粒DNA. 水环境中的NaC l对热处理质粒DNA有一定的保护作用, 而且这种作用是随着NaC l质量分数的提高而增强. 进入水环境中的热变性DNA 有足够的时间复性, 从而可能发生基因转移. 因此, 这些热处理的质粒DNA 进入环境后理论上存在一定的生态风险.
DNA在自然环境中的降解往往受到多种生态因子的影响, 裸露的DNA 片段受到环境中内切酶的
作用, 其降解速率可能会比较高. 有关裸露DNA 片段释放到自然环境后的降解或转移情况曾有学者在土壤中作过实验, 即把提纯后的转基因烟草DNA片段直接释放到模拟土壤系统中, 观察DNA 的稳定
性及其降解半衰期, 实验结果表明, 经过40d, 仍有0. 1% 的目标基因片段未被降解(W idmer et a l. ,1996) . 另一项研究是将转基因烟草的DNA 片段加入模拟土壤系统中, 5d后就无法从土壤中检测到所加的DNA ( Paget et al. , 1998) . 还有田间实验研究表明, 经过与土壤中酶和微生物几个月的相互作用, 仍然能够检测到转基因烟草DNA 的存在( DEFRA, 2002) . 虽然不同的研究者因为实验方法
的差别, 对于DNA 在土壤中降解的半衰期有不同的结论. 但是诸多研究结果都表明, 尽管自然界中存
在各种各样的微生物和酶, 仍然有一部分裸露DNA在排放到自然环境中后, 能在相当一段时期内保持
其结构的完整性. 这就意味着如果基因重组DNA 进入环境后难以在短时间内被彻底破坏, 将存在基因转移的风险. 为防止重组DNA向环境中释放并导致基因污染, 实验与生产过程中产生的重组DNA 一般
都需经预处理后才能排放(卢英方等, 2003) .
作用, 其降解速率可能会比较高. 有关裸露DNA 片段释放到自然环境后的降解或转移情况曾有学者在土壤中作过实验, 即把提纯后的转基因烟草DNA片段直接释放到模拟土壤系统中, 观察DNA 的稳定
性及其降解半衰期, 实验结果表明, 经过40d, 仍有0. 1% 的目标基因片段未被降解(W idmer et a l. ,1996) . 另一项研究是将转基因烟草的DNA 片段加入模拟土壤系统中, 5d后就无法从土壤中检测到所加的DNA ( Paget et al. , 1998) . 还有田间实验研究表明, 经过与土壤中酶和微生物几个月的相互作用, 仍然能够检测到转基因烟草DNA 的存在( DEFRA, 2002) . 虽然不同的研究者因为实验方法
的差别, 对于DNA 在土壤中降解的半衰期有不同的结论. 但是诸多研究结果都表明, 尽管自然界中存
在各种各样的微生物和酶, 仍然有一部分裸露DNA在排放到自然环境中后, 能在相当一段时期内保持
其结构的完整性. 这就意味着如果基因重组DNA 进入环境后难以在短时间内被彻底破坏, 将存在基因转移的风险. 为防止重组DNA向环境中释放并导致基因污染, 实验与生产过程中产生的重组DNA 一般
都需经预处理后才能排放(卢英方等, 2003) .
根据以往的研究可知, 热处理过程对于废弃重组DNA 片段的处置并非十分有效, 它主要是使
DNA 变性(李梦南等, 2008a) . 同时, 生物实验室废水中所含的多种有机物和无机离子往往会在热处
理的过程中对DNA 起到保护作用, 使其不能被充分、有效地降解(李梦南等, 2008b) . 由于DNA 结构
的特殊性, 变性DNA在适合条件下可以恢复其原有的空间构象和生物活性( K lump, 1998) . 这就意味
着这些在热处理中未被彻底破坏的重组DNA 被排放到水环境中, 如不能在短时间内被彻底降解, 理论上存在着复性并发生基因水平转移的可能性. 热变性DNA 的结构和性质与天然DNA 有显著差异,而且水环境的流动性与土壤系统也不同. 目前, 国内外尚无有关热变性重组DNA 在水环境中的降解速率与其影响因素的详细研究与报道.
DNA 变性(李梦南等, 2008a) . 同时, 生物实验室废水中所含的多种有机物和无机离子往往会在热处
理的过程中对DNA 起到保护作用, 使其不能被充分、有效地降解(李梦南等, 2008b) . 由于DNA 结构
的特殊性, 变性DNA在适合条件下可以恢复其原有的空间构象和生物活性( K lump, 1998) . 这就意味
着这些在热处理中未被彻底破坏的重组DNA 被排放到水环境中, 如不能在短时间内被彻底降解, 理论上存在着复性并发生基因水平转移的可能性. 热变性DNA 的结构和性质与天然DNA 有显著差异,而且水环境的流动性与土壤系统也不同. 目前, 国内外尚无有关热变性重组DNA 在水环境中的降解速率与其影响因素的详细研究与报道.
鉴于此, 为考察热处理废弃重组DNA 进入水环境后可能存在的环境风险, 本文对热变性重组质粒
DNA的复性可能性进行研究, 并在此基础上探讨热变性质粒DNA 在水环境中的降解速率和其影响因素, 以期为判断热变性重组DNA 在自然水环境中发生复性与转移的可能性提供参考.
DNA的复性可能性进行研究, 并在此基础上探讨热变性质粒DNA 在水环境中的降解速率和其影响因素, 以期为判断热变性重组DNA 在自然水环境中发生复性与转移的可能性提供参考.
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