زیست پالایی جیوه معدنی از طریق ساخت وکتور نوترکیب pET 21a(+)-merA

فصلنامه علمی پژوهشی دنیای میکروب ها

مقاله 1، دوره 10، شماره 1 (پیاپی 30)، خرداد 1396، صفحه 6-17   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

حمیده باغی سفیدان¹؛ علیرضا تاری نژاد^{* 2}

¹دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان

²دانشیار، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان

چکیده

سابقه و هدف: ورود جیوه معدنی از طریق صنایع و کشاورزی به محیط زیست یکی از جدی ترین مشکلات زیست محیطی در کشور به شمار می آید. زیست پالایی توسط باکتری ها یکی از راهکارهای مناسب و عملی برای پاکسازی آلاینده ها از محیط محسوب می گردد.  مطالعه حاضر با هدف ساخت وکتور نوترکیب حاوی ژن merA و نیز بررسی بیان آن به منظور پاکسازی جیوه انجام گردید.
مواد و روش ها: ابتدا ژن merA از ژنوم باکتری مقاوم به جیوه جداسازی و در داخل وکتور بیانی pET21a(+) کلون گردید. صحت همسانه سازی ژن مورد نظر از طریق واکنش PCR و هضم آنزیمی مورد تایید قرار گرفت. وکتور نوترکیب pET21a(+)-merA به درون باکتری اشریشیا کلی سویه BL21 کلون شد. برای مشاهده افزایش مقاومت به جیوه معدنی در باکتری تراریخته و عملکردی بودن آنزیم تولیدی از وکتور نوترکیب، میزان رشد باکتری های اشریشیا کلی سویه  BL21حاوی وکتور نوترکیب به همراه باکتری های اشریشیا کلی سویه BL21  فاقد ژن merA در محیط حاوی جیوه معدنی در مدت 48 ساعت اندازه گیری شدند.
یافته ها: نتایج نشان داد که رشد باکتری اشریشیا کلی حاوی وکتور بدون ژن هدف تا 12 ساعت پس از ریختن جیوه به شدت تحت تاثیر محیط حاوی جیوه قرار گرفته و قادر به رشد در مقادیر 10 و ppm 20 جیوه نمی باشند. در حالی که باکتری حاوی وکتور نوترکیب pET21a(+)-merA دارای قابلیت رشد خوبی در محیط حاوی جیوه بودند. SDS-PAGE پروتئین های باکتری حاوی وکتور نوترکیب بر روی ژل آکریل آمید نشان داد که بیشترین بیان پروتئین MerA (با اندازه kDa 62)، پس از 16 ساعت القا با IPTG یک میلی مولار در دمای 37 درجه سلیسیوس به دست می آید.
نتیجه گیری: در مجموع توانایی رشد باکتری های اشریشیا کلی حاوی وکتور نوترکیب، نشان دهنده عملکرد پروتئین MerA در باکتری های تراریزش شده می باشد. همچنین افزایش مقاومت باکتری نوترکیب به جیوه معدنی موجود در محیط بیانگر این موضوع است که می توان آلاینده های فلزات سنگین در محیط زیست را با مدیریت مناسب از طریق ساخت وکتور نوترکیب پاکسازی نمود.

کلیدواژه‌ها

زیست پالایی؛ جیوه؛ ژن merA؛ وکتور نوترکیب

مراجع