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关键词：
地表径流,泥沙,面源污染,尖山河小流域,抚仙湖
发表时间：
2013-01-30 16:06:50
废弃重组质粒DNA热处理效率的环境影响因素
广鸿煊 | -> | 1033| 0| 0.306607MB |热处理,质粒DNA,降解,转化,环境因素,定量PCR
摘要: 为了解环境因素对质粒DNA 热处理效率的影响以及热处理过程的有效性和安全性, 以pET-28b质粒为材料, 采用定量PCR技术结合质粒转化等方法分析了pH、NaCl、牛血清白蛋白( BSA )及EDTA 浓度等因素对质粒DNA热处理的影响. 结果表明, N aC l、BSA 及EDTA的存在对热处理过程中的质粒DNA 具有保护作用, 且保护作用依次增强. 在纯水中热处理30m in后的质粒DNA 可扩增的片段数仅是在0. 1%的EDTA中热处理30m in后质粒DNA可扩增片段数目的1. 7%. 由于生物实验室废水中通常含有上述有机或无机物质, 因此, 实际热处理过程中质粒DNA的降解半衰期可能远长于先前报道的2. 7~ 4m in, 残留的转化活性也可能更高, 这必须引起我们高度关注. 但是, 研究结果也表明, 酸性条件下的热处理能加速质粒DNA 的失活和降解, 因此建议热处理过程可在弱酸性条件下完成, 以强化其处理效果. 随着现代生物技术的高速发展, 生物技术实验室和生产企业普遍使用和排放一些含有细菌病毒、生物毒素以及重组DNA 和蛋白等活性物质的废弃物(废水) , 由此产生了所谓的生物性污染物. 这些生物性污染物质的排放可能会对生态环境产生一定的影响, 部分污染物质的危害可能十分严重.SARS爆发后, 我国全面加强了生物实验室的安全管理和废弃物的处置, 并已采取了一系列相应措施(卢英方等, 2003) . 对于固体生物性废弃物的处置手段主要包括热处理法、化学消毒法和辐照法. 其中应用最为广泛的是热处理法, 而热处理法中的中热和高热处理法因技术要求较高、成本昂贵而没有得到大规模应用. 我国目前对于固体生物性废弃物仍采用处理温度在93 ~ 177e 的低热处理法. 分子生物学、医学和微生物学各类实验室的固体废弃物会在130 kPa、121e 条件下维持20m in来杀灭微生物(陈扬等, 2005) . 但是, 对于含有生物性污染物的废水由于体积庞大, 通常只做一般的预处理后就排放下水道. 目前, 对于存在于生物实验室废水中的废弃重组质粒DNA 的排放可能造成的生态危害尚未引起足够重视.
游离的DNA 可以在生态环境中存在相当长的时间. 有研究表明, 胞外DNA 可以通过阳离子架桥
作用附着到土壤矿物质和腐殖酸上, 并有可能转移到感受态细菌内并进入微生物的DNA 循环( Levy-Broo th et al. , 2007). 同时, 用PCR 和Sou thern杂交的方法也证明了微宇宙中胞外的游离DNA 可以保持很长时间不被降解( N ie lsen et al. , 2007). 为此,李梦南等( 2007) 提出了生物实验室废弃的重组DNA 也是一种生物性污染物, 其向自然环境的排放有可能导致基因转移, 进而危害生态系统基因库的多样性. 上海市科委与环保局的联合调查显示( 2006) , 目前上海市生物实验室产生的固体生物性废弃物往往有专门的回收和处置途径, 而实验室的生物性废水通常只经过100e 煮沸3~ 5m in后排放下水道, 或无任何预处理措施而直接排放. 李梦南、王磊等( 2008)的研究已证实, 目前常用的针对生物实验室废水的100e 热处理过程难以彻底消解、破坏水中废弃的重组质粒DNA, 热处理质粒DNA 的降解半衰期约为2. 7~ 4m in, 即使热处理60m in 其仍具有一定的生物活性.
但是, 上述热降解实验主要在纯水中进行的,而生物实验室废水成分复杂, 往往含有多种有机物和无机离子或存在一些其他极端环境条件. 有关调查也显示(上海市科委, 环保局2006) , 生物实验室
废水中除了含有废弃的重组DNA片段外, 往往还含有其他一些废弃生化试剂, 如EDTA、血清蛋白、NaC l等. 这些因子的存在可能会进一步影响热处理对质粒DNA 消解、破坏效率.
因此, 本文以重组质粒pET- 28b 为实验材料,以定量PCR 技术结合DNA 转化为手段, 研究了pH、N aC l浓度、牛血清白蛋白( BSA ) 浓度及EDTA浓度对废弃重组质粒DNA热处理效率的影响. 旨在了解热处理过程中这些环境因素(如pH、无机离子、废水中的其他有机物质等)对质粒DNA 降解的影响, 为评价热处理含重组质粒DNA 废水的有效性与安全性提供参考.
游离的DNA 可以在生态环境中存在相当长的时间. 有研究表明, 胞外DNA 可以通过阳离子架桥
作用附着到土壤矿物质和腐殖酸上, 并有可能转移到感受态细菌内并进入微生物的DNA 循环( Levy-Broo th et al. , 2007). 同时, 用PCR 和Sou thern杂交的方法也证明了微宇宙中胞外的游离DNA 可以保持很长时间不被降解( N ie lsen et al. , 2007). 为此,李梦南等( 2007) 提出了生物实验室废弃的重组DNA 也是一种生物性污染物, 其向自然环境的排放有可能导致基因转移, 进而危害生态系统基因库的多样性. 上海市科委与环保局的联合调查显示( 2006) , 目前上海市生物实验室产生的固体生物性废弃物往往有专门的回收和处置途径, 而实验室的生物性废水通常只经过100e 煮沸3~ 5m in后排放下水道, 或无任何预处理措施而直接排放. 李梦南、王磊等( 2008)的研究已证实, 目前常用的针对生物实验室废水的100e 热处理过程难以彻底消解、破坏水中废弃的重组质粒DNA, 热处理质粒DNA 的降解半衰期约为2. 7~ 4m in, 即使热处理60m in 其仍具有一定的生物活性.
但是, 上述热降解实验主要在纯水中进行的,而生物实验室废水成分复杂, 往往含有多种有机物和无机离子或存在一些其他极端环境条件. 有关调查也显示(上海市科委, 环保局2006) , 生物实验室
废水中除了含有废弃的重组DNA片段外, 往往还含有其他一些废弃生化试剂, 如EDTA、血清蛋白、NaC l等. 这些因子的存在可能会进一步影响热处理对质粒DNA 消解、破坏效率.
因此, 本文以重组质粒pET- 28b 为实验材料,以定量PCR 技术结合DNA 转化为手段, 研究了pH、N aC l浓度、牛血清白蛋白( BSA ) 浓度及EDTA浓度对废弃重组质粒DNA热处理效率的影响. 旨在了解热处理过程中这些环境因素(如pH、无机离子、废水中的其他有机物质等)对质粒DNA 降解的影响, 为评价热处理含重组质粒DNA 废水的有效性与安全性提供参考.
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