氧化亚铁硫杆菌的铁和硫氧化系统及其分子遗传学

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氧化亚铁硫杆菌

氧化亚铁硫杆菌

氧化亚铁硫杆菌自从1947年T emple和Colmer发现并命名氧化亚铁硫杆菌以来,它已经成为生物浸出的主要菌种之一。

作为浸矿的主要菌种,它最初应用于低品味铜矿、铀矿的生产,后来发展应用于金、锌、钴、等多种金属的浸出。

随着氧化亚铁硫杆菌在冶金生产中应用的日益广泛,人们注意到它在环境保护方面及一些科研领域同样有着良好的应用前景,其研究越来越受到广泛重视。

氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillusferrooxidans,T.f )属微生物中原核生物界、化能营养原核生物门、细菌纲、硫化细菌科、硫杆菌属。

广泛存在于土壤、海水、淡水、垃圾、硫磺泉和沉积硫内,尤以金属硫化矿和煤矿等酸性矿坑水(pH<4)中最为常见。

化能自养,专性好氧,嗜酸,革兰氏阴性,,主要利用利用CO2为碳源,并吸收氮、磷等无机营养来合成自身细胞。

菌长1.0到数微米,宽约0.5微米,杆状,端生鞭毛,能游动,腺嘌呤(C)+鸟嘌呤(G)的摩尔百分含量为57%~62%,细菌生长周期为6~10天,菌落为黑色,直径0.05mm,菌落周围为分散的铁锈色斑渍区域。

分离的主要步骤是:将采集到的样品先用9K液体培养基富集培养,待培养基的pH值下降到1.0左右后,用梯度稀释法在改进的9K固体培养基涂布,再用平板划线法分离。

第一部分:(NH4)2SO4 3.0gKCl 0.1gK2HPO4 0.5gMgSO4﹒7H2O 0.5gCa(NO3)2 0.01g蒸馏水700mL第二部分:5mol/LH2SO4 1.0mLFeSO4﹒7H2O 14.7%蒸馏水300mL分离培养基为改进的9K固体培养基,即在每升9K液体培养基加入1.2%的琼脂及0.03%酵母浸粉。

T .ferrooxidans 在有氧条件下依靠氧化亚铁、各种还原性硫化物以及氢来获得能量供生命活动需要。

在无氧条件下,能以三价铁或硫为电子受体、氢为电子供体,或以三价铁为电子受体、还原性硫化物为电子供体获得能量生长。

氧化亚铁硫杆菌铁氧化系统分子生物学研究进展

氧化亚铁硫杆菌铁氧化系统分子生物学研究进展

氧化亚铁 硫杆 菌 (hor'l fr oi n ,简称 Tib iu er xd s als o a
, )是 目前 研 究 最 多 、最具 经
济价值的浸矿微生物。由于该菌的能量代谢对 于生物浸矿起决定作用 ,因此 其机制的 研究必 然能促 进对 该菌生 理特 性 的认 识 及 其遗 传改 造 。氧化 亚铁 硫 杆 菌 生 长 方式 代 表 在 T 能量传递 中的调 符机 .f
制 尚不清楚 ,尚未在大肠 杆菌 中得 到表达 。 通 过序列 比较 及光谱 分析 发现 ,i 蛋 白 与高 氧还电位铁 硫 蛋 白 ( iIs m HPP)具 有 很高
* I 家 自然科 学 单 金 资 助项 目 ( o 07 16 r 4 h 3 10 . P . 教 育部 重点 摹 食 贳助 项 H ( .9 t t 98) 通 讯作 卉 收 稿 日期 :2( t.3 0 01 .修 回 日期 :204[1  ̄ 0 11.f i
是 从 氧化最 初阶段 的 电子 载体 尚存在 争议 。 目前 认为从 n 到 O 的电 子传递链 主要 到 N D () A P 的反 向电子传 递链则可 能通过 一种 由细胞色素 b c复台 体参 与的 反 包 括 :亚 铁氧化 还原 酶一 铁质兰 素一 至少一 种细胞 色索 c a 型细胞 色 素 氧化 酶等 , — .
向 Q循环机制来传递电子… 本文综述 了近年对其铁氧化 系统组成 ,基 因结构及表达 一 研究 所取得 的重要 进展 。
l 亚 铁 氧 化 酶
Fkm r等 从 uu oi r中分 离 纯 化 l一 种 6k r 3D可 溶性 铁 硫蛋 白质一 F 细 胞 色 素 ‰2 氧化 还原酶 。该蛋 白是 以 6 D为最 小组 成单 位 的同 源八 聚悻或 十聚体 酶 分子 l 禽 k f l 有 1 ~2 8 0个非 血红 素铁原 子 及 6 无 机硫 原 子 ,在 n 存 在 时可 迅 速 使细 胞 色 素 , 个 还原 K sl等 根据该 蛋 白亚 基 的部分 氨基酸序 列合 成探 针 克隆 出 i umo r 因 ,并进 行 o基 丁序列测定 。发 现该基 因含有一 个 27 p的开放 读码 框 (R ) 3b O F .编 码 含 9 氨摹 酸 的 0个

氧化亚铁硫杆菌的研究概况

氧化亚铁硫杆菌的研究概况

果基本一致 (表 1) 。
表 1 氧化亚铁硫杆菌的生理生化特征Leabharlann 鉴定项目生理生化特征
肉汤培养 电泳 半固体穿刺
无菌落生成 pH < 2. 4 荷负电 pH > 3 荷正电 能运动
革兰氏染色
阴性
氧化酶
阳性
过氧化氢酶
阳性
葡萄糖氧化产酸 葡萄糖发酵产酸产气
阳性 阴性不产酸 、不产气
3 氧化亚铁硫杆菌的分离纯化
最近研究表明通过加富污?中内源的氧化亚铁硫杆菌并导入外源无机铁对重金属污染的污?进?生物?滤能有效去除重金属且污?脱水后可制成含铁?高达68的生物有机态铁肥可作为石灰性土壤缺铁的矫治剂11砷载体pdr416和pdr420可以转化氧化亚铁硫杆菌及质粒上的cm抗性基因可以在氧化亚铁硫杆菌中表达的专利并声称该工程菌可用于含砷金矿的脱砷
要利用基因工程手段有目的地改造氧化 亚铁硫杆菌 ,就必须建立起可将外源基因引 入氧化亚铁硫杆菌的遗传信息转移系统 ,即 构建既能在大肠杆菌中复制又能在氧化亚铁 硫杆菌中复制的穿梭载体 。 1984 年 , Raw l2 ings[ 7 ]等人 将来 自 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 的 质 粒 pTF - FC2与质粒 pBR322重组 ,成功地构建 出 pDR401和 pDR412 等即具有大肠杆菌与 氧化亚铁硫杆菌的复制原点 ,又有选择性标 记和多个单一酶切点的基因工程载体 。在氧 化亚铁硫杆菌基因转化系统的研究中 , Raw l2 ings等获得了关于构建的质粒 pDR401 及抗 砷载体 pDR416和 pDR420 可以转化氧化亚 铁硫杆菌及质粒上的 Cm 抗性基因可以在氧 化亚铁硫杆菌中表达的专利 ,并声称该工程 菌可用于含砷金矿的脱砷 。1993年 ,我国的 彭基斌等 [ 8 ]用质粒 pJR215 作为氧化亚铁硫 杆菌基因工程载体 ,将带有 Tra基因的大肠 杆菌 IncP质粒转移到氧化亚铁硫杆菌 ,成功 地构建了具有抗卡那霉素 、抗链霉素和抗砷 基因的工程菌 。随着基因工程的发展 , Harri2 son等 [ 9 ]利用抗不同温度的 DNA 片段 ,培养 出 ATCC19859 和 ATCC23270 等 基 因 工 程 菌 ,使氧化亚铁硫杆菌在较宽的温度范围实 现良好的应用效果 。

一株嗜酸性氧化亚铁硫杆菌的分离及其氧化活性的研究

一株嗜酸性氧化亚铁硫杆菌的分离及其氧化活性的研究

一株嗜酸性氧化亚铁硫杆菌的分离及其氧化活性的研究丁海涛岳梅邓呈逊李玉晖彭春莲(合肥学院生物与环境工程系,安徽合肥230601)摘要:本研究从铜陵新桥矿区的高硫矿堆废水中分离一株嗜酸菌S t1,经生理生化特征及16S rDNA分子鉴定,确定其为嗜酸性氧化亚铁硫杆菌。

该菌株分别在含有FeSO4·7H2O、S0、黄铁矿石颗粒(FeS2)的9K无机盐液体培养基中获得生长所需要的能量。

结果嗜酸菌S t1对Fe2+氧化速率最快,培养到36h时溶液中44.1g·L-1 FeSO4·7H2O有95%被氧化;S0为能量底物的培养体系中,培养到26d时培养液中SO42-浓度达到2.2412mg·mL-1,pH值降至1.18;黄铁矿石颗粒(FeS2)为能量底物的培养体系中,SO42-平均生成速率为1.3602mmol·L-1·d-1,黄铁矿石颗粒氧化速率达到0.068mmol·d-1·g-1。

关键词:嗜酸氧化亚铁硫杆菌;分离;氧化活性中图分类号X172文献标识码A文章编号1007-7731(2014)11-27-04Isolation and Oxidation Activity of a Acidithiobacillus ferrooxidans StrainDing Haitao et al.(Department of Biology and Environment Engineering,Hefei University,Hefei230601,China)Abstract:A strain of Acidithiobacillus ferrooxidans was isolated from the acid mine drainage of Xinqiao Coal Mine,Tongling county.Strain S t1was identified as Acidithiobacillus ferrooxidans by morphological and phylogenetic analysis of its16S rDNA gene sequence.It’s oxidation activity with ferrous ion(Fe2+)、ele⁃mental sulfur(S0)and pyrite(FeS2)as substrates in9K medium was studied.When the A.f strain was cul⁃tured in9K mediun with44.1g·L-1FeSO4·7H2O as the substrates,95%of the FeSO4·7H2O was oxidized in 36h.When the A.f strain was cultured in9K mediun with S0as the substrates,2.2412mg·mL-1SO42-concentration,pH value1.18was observed in26d.When the A.f strain was cultured in9K mediun with FeS2as the substrates,the average rate of SO42-product was1.3602mmol·L-1·d-1,The rate of oxidation of FeS2was0.068mmol·d-1·g-1.Key words:Acidithiobacillus ferrooxidans;Isolation;Oxidation activity嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxi⁃dans,A.f)等矿山酸性废水微生物通过对硫化物矿物的生物氧化作用,加速了酸性矿排水(Acid Mine Drainage,AMD)的形成及重金属元素等有害物质的释放,对矿山周边土壤和水体等生态环境造成严重的酸性水与重金属污染[1-3]。

氧化亚铁硫杆菌对亚铁离子的氧化及其动力学研究

氧化亚铁硫杆菌对亚铁离子的氧化及其动力学研究

第一作者:刘晓燕,女,1980年生,硕士研究生,主要研究方向为环境工程微生物。

*国家自然科学基金资助项目(No.50278059)。

法者无利可图,而且要付出巨额的代价;不仅要给予严厉的行政处罚,而且要使之受到强烈的道德良心的谴责。

市、县两级环境监察机构要增加监察频率,特别是加强夜晚、雨天和节假日的检查,同时聘请当地群众担任环境保护信息员,加强对企业污染物排放的监督。

二是确定重点流域、区域和重点行业,实行重点监管。

同时,根据企业排污情况列出重点污染源控制企业名单,限期完成废水收集系统的完善和污染治理设施的改造、扩建等整治任务,限时完成污染治理设施在线监测(监控)信息系统的安装运行,与环保管理部门联网,实施全天候实时监控。

并明确企业对在线监测(监控)装置的管理维护责任,确保其正常运行。

三是在造纸、印染、化工、电镀等重污染企业开展清洁生产审核。

积极指导企业开展ISO14000环境管理体系认证,创建/绿色企业0。

推广部分先进企业实行/生产全过程控制污染0的成功经验和/废水处理设施与废水回用设施三同时0的做法,大幅度减少水污染物的排放。

推行污染治理设施市场化、专业化运行,提高污染治理水平。

四是依法关闭/小电镀、小印染、小造纸、小化工0和污染严重、不能稳定达标排放污染物的企业。

在农村面源污染整治方面,要结合/千村示范、万村整治0、/清水河道0工程和农业标准化工程,开展农村面源污染整治行动,从垃圾集中收集、清运、无害化处理和畜禽粪便无害化处理、资源化利用,科学施用有机肥和高效低毒农药,发展有机农业等方面入手,减少农村居民生产生活污染物排放对江水的污染。

3.4加快环境保护基础设施建设一要加快城镇污水处理厂和工业园区污水集中处理厂的建设,完善污水收集系统管网,提高污水集中处理率和达标率。

二要加快生活垃圾集中处理设施的建设,积极支持发展垃圾焚烧发电项目。

三要加快建设工业危险固体废物和医疗废物处置中心建设,配套建设危险固体废物填埋场。

氧化亚铁硫杆菌的分离及生物学特性论文

氧化亚铁硫杆菌的分离及生物学特性论文

氧化亚铁硫杆菌的疏散及生物学特性研究作者姓名:冯雷专业:生物工程指导老师:谢鸿观摘要氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans,简称T. f)属革兰氏阴性无机化能自养菌、嗜酸、专性好氧,靠氧化基质中的Fe2 +为Fe3+和低价态硫为硫酸根而获取能量。

它遍及存在于土壤海水、淡水、垃圾、硫磺泉和沉积硫内,尤以金属硫化矿和煤矿等酸性矿坑水中最为常见。

因此,本论文从T.f菌的疏散纯化出发,进行了T. f菌的生理生化及其生物活性的研究。

本文从浸矿溶液中疏散得到的氧化亚铁硫杆菌进行研究,结果表明硫酸亚铁相对付硫来说是一种速效能源,单质硫是长效能源,而且能提供比亚铁更高的能量。

要害词:氧化亚铁硫杆菌,微生物冶金,生物浸矿,疏散纯化Isolation of Thiobacillus and biologicalcharacteristicsName: Feng Lei Major: Bioengineering Supervisor: XieHongguanAbstractFerrooxidans (Thiobacillus ferrooxidans, called T. f) ,an inorganic chemoautotroph Gram negative bacteria, acidophilus, specific aerobic, relying on substrate oxidation in Fe3+ and Fe2+ for the low state of sulfur to sulfuric acid roots and obtain energy,which is widely found in soil water, fresh water, waste, and deposition of sulfur in sulfur springs, especially in sulfide minerals such as acid mine water and coal the most common . Therefore, this paper from the T.f purification and identification of bacteria in conducting the physiological strain Af its biological activity.This separation from the leaching solution obtained ferrooxidans study results show that compared with ferrous sulfate sulfur is a kind of quick energy, sulfur is a long-lasting energy, and can provide more energy than the ferrous .Key words: Thiobacillus ferrooxidans , microbioleaehin ,Biologicalleaching ,isolation目录摘要 (I)Abstract................................ I I一、前言 (1)1.1生物冶金的观点 (1)1.2碲矿的生物冶金 (2)1.3氧化亚铁硫杆菌的作用 (2)1.4本实验研究内容 (3)二、实验部门 (5)2.1实验质料与设备 (5)2.1.1菌种收罗 (5)2.1.2实验试剂 (5)2.1.3实验仪器 (5)2.1.4培养基 (6)2.2研究要领 (8)2.2.1菌种富集培养 (8)2.2.2疏散纯化 (8)2.2.3单层平板的制作 (9)2.2.4双层平板的制作 (9)2.2.5革兰氏染色 (10)2.2.6 pH测定 (10)2.2.7细菌计数要领 (10)2.4生物特性研究 (11)2.4.1生长曲线 (11)2.4.2氧化亚铁硫杆菌菌株对能源的利用情况 (11)2.4.3最适生长温度的测定 (11)2.4.4最适初始pH值的测定 (12)结果与讨论 (13)结论 (16)致谢 (17)参考文献 (18)一、前言矿物质是在产业生产中不可缺少的物质,是经济建立的重要物质底子。

酸性矿排水中微生物遗传多态性研究

酸性矿排水中微生物遗传多态性研究

酸性矿排水中微生物遗传多态性研究氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans,T.f)是一种革兰氏阴性菌,具有化能自养、好气、嗜酸、适于中温环境等特性,广泛存在于酸性矿山水及含铁或硫的酸性环境中。

1氧化亚铁硫杆菌的生理特性氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans):是生物湿法冶金过程主要的浸矿菌种。

这种菌系短杆菌,很小,0.3~0.5×1.0-2.0um,圆钝末端,以单个、双个或几个成短链状存在。

是一种化能自养菌,专性好氧,嗜酸性,广泛生活在金属硫化矿和煤矿的酸性矿坑水中。

最适生长温度25℃~30℃。

生长在pH1.4~6.0之间,最适pH2.0~2.5。

T.f以氧化亚铁、元素硫以及还原态的硫化合物等来获得生命过程所需的能量,以空气中的二氧化碳为碳源,以氨或铵盐为氮源。

有鞭毛,能快速游动,革兰氏染色阴性。

在9K固体培养基上呈红棕色菌落,近杆形[5]。

2氧化亚铁硫杆菌的氧化机理自20世纪60年代以来,因为它们具有特殊的生物学功能,吸引了许多学者对T.f和T.t的生理特性进行了研究。

许多研究表明,T.t利用单质硫的能力比T.f强,但T.t不能利用硫酸亚铁。

Wong和Hey对氧化硫酸亚铁的机理进行了详细的研究,指出能将亚铁氧化成三价铁,三价铁会与硫酸根离子发生反应产生铁矾沉淀,同时产生硫酸而引起pH的下降:4FeSO4+02+2H2SO4→2Fe2(SO4)3+2H2O(1)6Fe3++4SO42-+12H2O→2HFe3(SO4)2(OH)6 +10H+(2)Templellvl和Leathen等人研究发现氧化亚铁硫杆菌能将矿物中的硫化矿物氧化为硫酸和硫酸盐。

Bryne等对T.f氧化硫化矿物的机制进行了详细的研究。

并提出了一些常见矿物的主要反应机理,如黄铁矿和黄铜矿:2FeS2+702+2H20→2FeSO4+2H2SO4(3)4FeSO4+02+2H2SO4→2Fe2(SO4)3+2H20(4)CuFeS2+402→CuS04+FeSO4 (5)2Cu2S+02+2H2 SO4→2CuS+2CuSO4+2H20(6)CuS+202→CuS04(7)3微生物分子生态学研究的一般方法和原理微生物分子生态学是分子生态学的重要组成部分,是分子生物学、微生物生态学、微生物生理学与遗传学相互结合而产生的一门边缘学科。

基于氧化亚铁硫杆菌处理硫铁矿矿渣脱硫装置的研究与应用

基于氧化亚铁硫杆菌处理硫铁矿矿渣脱硫装置的研究与应用

基于氧化亚铁硫杆菌处理硫铁矿矿渣脱硫装置的研究与应用【摘要】本文研究了基于氧化亚铁硫杆菌处理硫铁矿矿渣脱硫装置的研究与应用。

首先介绍了研究的背景和意义,然后概述了硫铁矿矿渣脱硫技术的基本原理。

接着详细介绍了基于氧化亚铁硫杆菌的原理及其在脱硫过程中的应用。

随后描述了硫铁矿矿渣脱硫装置的设计与构建,并进行了实验研究和结果分析。

最后展望了该技术在工业应用中的前景,并总结了其技术优势。

结论部分指出了未来发展的方向,为相关研究提供了参考。

通过本文的研究,可以为环境保护和资源利用提供新的思路和方法。

【关键词】硫铁矿矿渣脱硫装置、氧化亚铁硫杆菌、研究、应用、技术、工业、实验、结果分析、设计、构建、优势、发展方向、脱硫技术、硫铁矿、矿渣、展望。

1. 引言1.1 研究背景硫铁矿矿渣是一种常见的矿石,其中含有大量的硫化物,如黄铁矿、辉铜矿等。

在矿石的炼制过程中,硫化物会被氧化成二氧化硫和三氧化硫等硫化物,这些物质容易造成环境污染和健康问题。

研究如何高效地脱除硫化物成为了重要课题。

传统的脱硫方法主要包括化学法和生物法两种。

化学法虽然能够快速脱除硫化物,但存在着废弃物处理难题和化学药剂耗费大等问题。

而生物法则是利用微生物对硫化物进行还原或氧化,从而实现脱硫。

近年来,基于氧化亚铁硫杆菌的生物脱硫技术逐渐引起了研究者的关注。

氧化亚铁硫杆菌是一种具有强氧化还原能力的微生物,能够利用硫化物作为电子受体进行代谢,将硫化物氧化为硫酸盐或硫酸氢盐。

通过利用氧化亚铁硫杆菌的特性,可以构建高效的硫铁矿矿渣脱硫装置,实现对硫化物的有效处理。

通过研究氧化亚铁硫杆菌处理硫铁矿矿渣脱硫装置,不仅可以解决环境污染问题,还能提高资源利用率,具有重要的研究意义和应用前景。

1.2 研究意义硫铁矿矿渣脱硫技术一直是矿山及冶金行业关注的焦点问题之一。

随着环境保护意识的增强和治理要求的提高,减少硫化物排放已成为当前矿山企业必须解决的问题。

而基于氧化亚铁硫杆菌处理硫铁矿矿渣脱硫技术的研究与应用就是一种新型的脱硫技术,具有较高的潜在应用前景和广阔的产业价值。

氧化亚铁硫杆菌的特性及其活性影响因素

氧化亚铁硫杆菌的特性及其活性影响因素

氧化亚铁硫杆菌的特性及其活性影响因素摘要:本文介绍了氧化亚铁硫杆菌的基本微生物特性,探讨了底物类型、底物浓度、异养微生物和CO2等影响氧化亚铁硫杆菌活性的因素,分析了该菌在污泥处理方面的应用前景。

关键词:氧化亚铁硫杆菌硫氧化底物异养微生物生物沥滤是利用微生物产酸而将结合在固体上的金属溶出的技术。

该技术最早应用于利用细菌处理低品位的矿,随着研究的不断拓宽,生物沥滤技术在重金属污染的底泥、土壤修复,以及污泥重金属无害化的处理方面的逐渐得到应用。

本文介绍了氧化亚铁硫杆菌的特性以及影响其沥滤活性的因素。

1 氧化亚铁硫杆菌的微生物特征:氧化亚铁硫杆菌为无机化能自养,专性好氧,嗜酸,革兰氏阴性,菌长1微米到数微米,宽约0.5微米,杆状,端生鞭毛,能游动,腺嘌呤(C)+鸟嘌呤(G)的摩尔百分含量为57%~62%,世代时间为6.5~15h,菌落为黑色,直径为0.5mm,菌落周围为分散的铁锈色斑渍区[1]。

氧化亚铁硫杆菌的外膜结构使菌体亲水,其接触角为23°~27°。

同时氧化亚铁硫杆菌的外膜中分布着许多活性基团,如羟基、羧基、巯基等,易于处理固体表面发生强烈的键合,这种键合力使得氧化亚铁硫杆菌能很快被吸附到固体表面。

2 氧化亚铁硫杆菌中铁和硫氧化系统2.1 铁氧化系统氧化亚铁硫杆菌能在酸性较强的环境中生长,一方面要维持着细胞内外如此巨大的跨膜质子梯度,另一方面必须从氧化Fe2+中获得少量能量而生长。

氧化亚铁硫杆菌铁氧化系统主要包括一个92kD的外膜蛋白,一个称为铁质兰素的小兰铜蛋白,许多c和a型细胞色素及Fe2+氧化酶等。

Fe2+氧化酶定位在周质空间,它是电子从Fe2+开始传递链途径中的一个组分,是一个位于铁质兰素和各种细胞色素前面的电子传递体[2]。

2.2 硫氧化系统相对铁氧化系统而言,硫的氧化研究则进展较慢,目前仅从以亚铁基质上生长的氧化亚铁硫杆菌中纯化到一种性质独特的酶,在好氧条件下它依反应式(S0+O2+H2O→H2SO3)反应,而在厌氧条件下Fe3+可以取代O2作为电子受体使硫发生氧化。

氧化亚铁硫杆菌脱硫研究进展

氧化亚铁硫杆菌脱硫研究进展

第50卷第2期当代化工Vol.50,No.2 2021 年 2 月_______________________________Contemporary Chemical Industry___________________________February, 2021开发与应用氧化亚铁硫杆菌脱硫研究进展张宇,李茹,李茜,牛惠翔(西安丁.程大学环境与化学r.程学院,西安710048)摘 要:氧化亚铁硫杆菌因其具有特殊件能,近年被广泛应用于I:业脱硫研究中综述了氧化亚铁硫杆菌的特性,分析丫温度,p H,培养基离子浓度对铽化亚铁硫杆菌忭能的影响,并介绍了铽化亚铁硫杆菌的脱硫机 理及其A V:用于煤炭脱硫和烟气脱硫的研究进展最后,展望了K化亚铁硫杆菌在脱硫方而的发展趋势,为生物 脱硫T.Z和同类铟脱硫歯的研究提供借鉴1参芩关键词:氣化亚铁硫杆菌;脱硫机理;烟\脱硫;煤炭脱硫中图分类号:X701.3 文献标识码:A文章编号:167卜0460 ( 2021 >0:2-0464-05Research Progress of Desulfurization by Thiobacillus FerrooxidansZHANG Yu,LI Ru,LI Qian,NIU Hui-Xiang(College of Environmental and Chemical Engineering, Xi'an Polytechnic University, Xi'an 710048, China) Abstract: Thiobacillus ferrooxidans has been widely used in industrial desulfurization research in recent years becauseof its special properties. In this paper, characteristics of thiobacillus ferrooxidans were reviewed, the effect oftemperature, pH and medium ion concentration on the perfonnance of thiobacillus ferrooxidans was analyzed, and thedesulfurization mechanism of thiobacillus ferrooxidans was discussed as well as its application in coal desulfurizationand research progress of flue gas desulfurization. The development trend of desulfurization by thiobacillusferrooxidans was put forward.The paper can provide some reference for the research of biological desulfurizationprocess and the research of the same type of desulfurization bacteria.Key words: Thiobacillus ferrooxidans; Desulfurization mechanism; Flue gas desulfurization; Coal desulfurization二氧化硫是引起雾龜环境问题的前体.直接或 间接破坏人类生活环境,最终将导致生态环境失衡 近年我w各地区多次出现大范闱雾霾,直接造成了 巨大的经济损失,而引起雾霾天气的s o2主要来源 于工业以2016年为例,北京雾霾造成的经济损失 约为679.25亿m。

氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌的混合培养及其浸铜机制的研究

氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌的混合培养及其浸铜机制的研究

氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌的混合培养及其浸铜机制的研究随着生物冶金技术的不断发展,浸矿中起主要作用的各浸矿菌成为了研究的重点。

由于各菌株对亚铁离子、元素硫及其它金属离子的不同作用,混合菌株具有优势互补作用,因而混合浸矿成为当今研究的热点之一。

氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans,简称T.f)是浸矿的主导菌种,在一定的条件下,氧化硫硫杆菌(Thiobacillus thiooxidans,简称T.t)能增强T.f的浸矿作用。

本文对从矿山酸性水中分离得到的一株高活性的T.t 菌进行初步的生理生化研究,之后对其进行耐受性驯化培养,以适应浸矿的需要。

实验结果表明:该T.t菌株是一种革兰氏阴性菌,单质硫是其生长的主要能量来源,原始菌株可以耐受一定浓度的铜离子,经驯化培养数代后,该菌氧化活性及抗铜特性均明显提高,表现在其外膜蛋白上则为某些蛋白的表达量增加或减少。

通过对低品位原生硫化铜矿的摇瓶浸出实验可知:在pH值1.8;培养底物为:(NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> 66mg、K<sub>2</sub>HPO<sub>4</sub> 35mg、MgSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O 123mg、FeSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O 2.95g、S 0.344g、蒸馏水1000ml;接种数量级为10<sup>8</sup>的T.f和T.t菌;矿石粒径≤50μm;矿浆浓度为5%时,可以得到最佳的浸出率,此外,Ag<sup>+</sup>对浸出有一定的促进作用。

高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长动力学

高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长动力学

高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长动力学随着高铁的飞速发展,高铁线路的建设带动了周边经济的发展,然而,高铁浓度下生态环境的改变也引起了全社会的关注。

本文将以“高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长动力学”为主题,研究高铁建设对微生物群落的影响。

一、氧化亚铁硫杆菌简介氧化亚铁硫杆菌是一类产生大量硫代硫酸盐的硫化细菌,在地球上广泛分布。

它广泛存在于海洋和淡水湖泊,尤其在富含有机物或硫酸盐的环境中,氧化亚铁硫杆菌能够作为一类生物指示器来反映水体的环保状况。

二、高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长动力学高铁浓度下的水环境存在大量的亚铁,高铁离子的存在可能会抑制细菌的生长。

因此,本研究选取氧化亚铁硫杆菌作为研究对象,通过实验分析不同高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长速度及最优生长温度,探讨高铁浓度对细菌生长的影响。

1. 实验步骤:1)选取富含硫酸盐的水样,筛选菌落使其单纯化。

2)以相同菌量和不同浓度的高铁处理不同小组,分别取菌落的吸光度,探测细菌生长速率。

3)在最优生长温度下看出高铁离子的影响,判断高铁浓度对氧化亚铁硫杆菌的影响。

2. 实验结果:通过分析实验结果,本研究得出了以下结论:1)在高铁离子浓度较低时,菌落的生长速率逐渐提高,但是在高铁浓度超过一定值以后,细菌生长速度逐渐减缓,最后完全停止生长。

2)氧化亚铁硫杆菌在较低温度下的生长速率明显快于较高温度。

3)在高铁离子浓度过高时,氧化亚铁硫杆菌的最适生长温度逐渐降低,同时其生长速率也会明显下降。

三、结论本研究结果表明,高铁离子会对水体中的氧化亚铁硫杆菌的生长速率和最适生长温度产生影响。

因此,在高铁浓度较高的环境下,需要采取一系列的生态环境保护措施,保护水环境,促进水环境生态平衡。

氧化铁硫杆菌氧化fe 2 的机理分析

氧化铁硫杆菌氧化fe 2 的机理分析

氧化铁硫杆菌氧化fe 2 的机理分析
穆尔氧化铁硫杆菌(Shewanella oneidensis)是一种用来进行铁氧化过程的细菌,它可以将Fe2+转化为Fe3+,从而实现氧化作用。

Fe2+是一种非还原性电子科学物质,穆尔氧化铁硫杆菌可以利用外源质素提供的活性电子进行氧化反应,从而将Fe 2+转化为Fe3+。

实验室研究表明,Shewanella oneidensis可以通过在其细胞壁上层的电子传递系统,向细胞内的质子-离子交换蛋白供电,去向铁氧化过程。

同时,穆尔氧化铁硫杆菌还有一系列的其它蛋白质,可以提供氧化铁需要的电子,促进Fe2+氧化反应。

在Fe2+氧化反应过程中,Shewanella oneidensis还通过利用细菌中某些物质来抑制逆反应,以防止逆反应发生,以保护Fe2+氧化反应。

此外,穆尔氧化铁硫杆菌还可以通过催化谷氨酰胺氧化酶和锰激酶来促进Fe2+氧化反应。

穆尔氧化铁硫杆菌氧化Fe2+的机理主要分为三个阶段:以电子传递的方式把外部的离子运到细胞内;细胞内的多肽负责氧化反应;通过催化构成离子交换反应,使Fe2+转化为
Fe3+。

穆尔氧化铁硫杆菌氧化Fe2+反应提供了生物系统中电子迁移的新模式,也为医学研究提供模型,可用于生物系统的电子传递研究。

未来,对于穆尔氧化铁硫杆菌氧化Fe2+的机理的研究会持续发展,从而为各种生物反应提供新的方式。

氧化亚铁硫杆菌 使用方法

氧化亚铁硫杆菌 使用方法

氧化亚铁硫杆菌使用方法
嗨,朋友!今天咱们来聊聊氧化亚铁硫杆菌的使用方法。

这氧化亚铁硫杆菌啊,可是个很有趣的小生物呢。

要是你想使用它,得先给它找个合适的家。

这个家呢,就是合适的生长环境啦。

一般来说,它比较喜欢酸性的环境哦,pH值大概在2 - 3左右的那种,就像它住在自己的小酸房子里,可舒坦了。

在准备这个环境的时候,你得把营养物质也安排上。

它就像个小馋猫,需要铁和硫作为食物来源呢。

可以在溶液里加入一些亚铁离子,这就相当于给它准备了美味的铁大餐。

还有含硫的化合物,像是硫化物之类的,那就是它的小甜点啦。

当你把这些都准备好以后,就可以把氧化亚铁硫杆菌接种进去啦。

这个接种就像是把一群小客人迎进它们的新家一样。

不过要小心哦,不要让其他的细菌或者污染物混进去捣乱。

就像你请朋友来家里玩,可不想有不速之客对吧?
在它生长的过程中呢,要时不时地去看看它。

就像照顾小宠物一样,你得关心它过得好不好。

如果发现溶液变得浑浊了,或者有什么奇怪的味道,那可能就是出问题了,要赶紧检查检查。

还有哦,温度也很重要呢。

它就像个怕冷又怕热的小宝贝,最适宜的温度大概在25 - 30摄氏度之间。

如果温度太低,它就会懒洋洋的不想动;温度太高呢,它可能就会生病啦。

如果是用它来处理一些矿物之类的东西,那就要把矿物和含有氧化亚铁硫杆菌的溶液充分混合。

就像把食材和调料搅拌均匀一样,这样它才能更好地发挥作用,把矿物里的铁和硫分解转化。

氧化亚铁硫杆菌生长过程铁的行为

氧化亚铁硫杆菌生长过程铁的行为
212 铁沉淀物的生成
图 3 溶液中 Fe 2+ 和总铁浓度随时间的变化
图 2 给出了细菌培养过程中 pH 随时间的变化, 图 3 为二价铁离子浓度和总铁浓度随时间的变化 . 由图 2 可见, 在细菌培养过程中, 溶液的 pH 随 时间变化是呈下降的趋势, 在细菌生长进入稳定期 后, pH 下降到 210 左右, 这是由于 Fe2+ 被细菌氧化 为 Fe 后, Fe 又发生连续的水解反应. 另外, 由图
3+ 2+ 2+
in
inocu lum. It is ind ica ted tha t the g row th and b reed of th iobacillu s ferroox idan s p a ss th rough induct ive p e2 in so lu 2
3+
t ion a re g radua lly ox id ized to Fe , together w ith a series of hyd ro lyt ic react ion s, a p a rt of Fe ja ro site 2typ e p recip ita te. O 2 is the u lt im a te elect ron recip ien t du ring the ox ida t ion of Fe .
因此, 可以认为氧化亚铁硫杆菌生长过程中的 主要化学反应有:
2+ + Fe + H + 1 4O 2 3+
T. f
3+ Fe + 1 2H 2O 2+ +
( 1) ( 2) ( 3) ( 4)
+ + 4

嗜酸性氧化亚铁硫杆菌亚铁氧化酶基因研究

嗜酸性氧化亚铁硫杆菌亚铁氧化酶基因研究

嗜酸性氧化亚铁硫杆菌亚铁氧化酶基因研究张鹏华;李江;徐玲玲【摘要】嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)是一种重要的浸矿微生物,以亚铁离子或还原态硫化物为能源物质.亚铁氧化酶在其亚铁离子氧化过程中起着极其重要的作用.对来源于不同矿区的4株菌(YHC、721、737和745)进行了研究,16S rDNA序列比对结果显示4株菌与A.ferrooxidans的同源性在98%以上,确定该4株菌均为Acidithiobacillus属的不同株系.亚铁氧化能力测定结果表明YHC菌和737矿菌相近,721矿菌与745矿菌相近,YHC菌和737矿菌的亚铁氧化能力明显强于721矿菌和745矿菌.通过PCR扩增得到4种菌亚铁氧化酶基因序列,将基因序列与GenBank中的参考序列进行比对分析,共3个碱基具有差异,但大部分为同义密码子,仅第73位氨基酸有不同,YHC菌和737矿菌亚铁氧化酶基因第73位氨基酸是Val,721矿菌和745矿菌则是Ala,Val突变成Ala使得热稳定性下降,导致半衰期缩短,所以酶的持续作用时间会减少,进而影响酶活.【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2016(006)003【总页数】7页(P206-211,231)【关键词】嗜酸性氧化亚铁硫杆菌;亚铁氧化酶基因;热稳定性【作者】张鹏华;李江;徐玲玲【作者单位】东华理工大学,省部共建核资源与环境教育部重点实验室,南昌330013;东华理工大学,省部共建核资源与环境教育部重点实验室,南昌330013;东华理工大学,省部共建核资源与环境教育部重点实验室,南昌330013【正文语种】中文嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)是一种革兰氏阴性菌,具有化能自养、好氧、嗜酸、适于中温环境等特性,广泛存在于酸性矿山水及含铁或硫的酸性环境中,以氧化亚铁离子或还原态硫化物为能源物质,是一种重要的矿物浸出微生物[1,2]。

高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长动力学

高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长动力学

高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长动力学引言:氧化亚铁硫杆菌(Ferrovibrio ferrugineum)是一种常见的铁化学氧化细菌,它具有在高铁浓度环境中生长的独特能力。

了解氧化亚铁硫杆菌在高铁浓度下的生长动力学对于深入研究其生态功能以及应用潜力具有重要意义。

本文将探讨高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长速率、生长适宜条件以及相关影响因素。

一、生长速率氧化亚铁硫杆菌在高铁浓度条件下的生长速率较为缓慢。

研究发现,在含有0.1 mM铁离子的培养基中,氧化亚铁硫杆菌的生长速率约为每小时增殖0.2个世代。

而当铁离子浓度增加到1 mM时,其生长速率进一步下降至每小时增殖0.1个世代。

这表明高铁浓度对氧化亚铁硫杆菌的生长具有抑制作用。

二、生长适宜条件氧化亚铁硫杆菌对于生长环境的适应性较强,但在高铁浓度条件下仍存在一定的限制。

研究发现,pH值在6.5-7.5之间对氧化亚铁硫杆菌的生长具有较好的促进作用。

而温度方面,适宜的生长温度为25-30摄氏度。

此外,氧气浓度的控制也对氧化亚铁硫杆菌的生长有一定影响。

适宜的氧气浓度范围为5-10%。

三、影响因素除了铁离子浓度外,其他环境因素也会对氧化亚铁硫杆菌的生长产生影响。

有研究表明,硫酸盐浓度的增加会显著抑制氧化亚铁硫杆菌的生长。

当硫酸盐浓度达到一定水平时,氧化亚铁硫杆菌的生长将完全停止。

此外,有机物质的存在也对其生长具有一定的促进作用。

适量的有机物质可以提供菌体所需的能量和营养物质,从而促进其生长。

结论:高铁浓度下,氧化亚铁硫杆菌的生长速率较慢,生长适宜条件为pH 值6.5-7.5、温度25-30摄氏度和氧气浓度5-10%。

除了铁离子浓度外,硫酸盐浓度和有机物质的存在也会对其生长产生影响。

了解氧化亚铁硫杆菌在高铁浓度下的生长动力学对于生态学研究和应用开发具有重要意义,进一步探索其生长机制和适应策略有助于深入了解其生态功能和应用潜力。

嗜酸氧化亚铁硫杆菌适应与活化元素硫的分子机制研究的开题报告

嗜酸氧化亚铁硫杆菌适应与活化元素硫的分子机制研究的开题报告

嗜酸氧化亚铁硫杆菌适应与活化元素硫的分子机制研究的
开题报告
一、研究背景
嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)是一种重要的厌氧铁氧化细菌,在地下水、土壤、煤矿排水等环境中广泛存在,并在商业生物浸矿中应用。

其可将铁和硫化物氧化为亚铁和硫酸根离子,同时产生酸性废水,对环境和生物生态造成了一定的危害。

而为了利用这些化学变化,需要深入研究嗜酸氧化亚铁硫杆菌的适应与活化元素硫的分子机制。

二、研究目的
本研究旨在探究嗜酸氧化亚铁硫杆菌适应与活化元素硫的分子机制,得出相关机制的控制方式,旨在为环境保护与生产利用奠定基础。

三、研究内容
1. 分离纯化嗜酸氧化亚铁硫杆菌;
2. 对亚硫酸盐、硫和多合硫化合物等外源元素硫诱导嗜酸氧化亚铁硫杆菌调节机制进行研究;
3. 通过全基因组测序和比较基因组学分析,研究元素硫适应机制所涉及的信号转导通路、代谢途径、表观遗传学和质量控制等方面的基因表达变化;
4. 建立与元素硫适应有关的嗜酸氧化亚铁硫杆菌基因缺失突变系,探究这些基因与元素硫适应及活化的相关机制;
5. 以蛋白质组、蛋白质修饰分析等细胞层面的方法,研究元素硫引起嗜酸氧化亚铁硫杆菌的代谢途径和蛋白质表达的变化。

四、研究意义
1. 深入了解嗜酸氧化亚铁硫杆菌适应与活化元素硫的分子机制,为环境保护和生产利用提供科学依据;
2. 实现对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的控制,减少其对环境和生物生态的影响;
3. 拓展元素硫研究领域,丰富硫循环的认识,为环境生态系统的持续发展提供理论支持。

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基因进行改造,然后再应用于浸矿,目前尚未见有
报道,我们正在进行此方面的尝试。
参考文献
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慢,当经过!"!!#$菌落在固体培养基上长出时,所用的抗生素已经失活了。目前卡那霉素是唯一能在 硫培养基上成功应用的抗性标记[#],汞抗性则是在铁培养基上唯一获得成功的选择标记。
!"# 基因转移系统的研究 在原核生物中引入外源基因的方式主要有转化,转导和接合三种。但在氧化亚铁硫杆菌中尚未发
现噬菌体,因此转导无法实施。在参与生物浸出的常温型细菌中,仅有氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌
% 氧化亚铁硫杆菌的遗传系统
676 质粒 内源质粒在硫杆菌中存在相当普遍,FGH%和 FGHEHI$是分别从日本和南非分离的两个质粒,研究发
现,它们都与J0K; 质粒有相似之处,特别是FGHEHI$呈现出一种天然的杂合物,它同时拥有类似J0K; 质 粒的复制功能区和J0K9质粒的运动区,目前至少有三个来源于氧化亚铁硫杆菌的质粒被用来构建载体 开展该菌株的基因转移研究。 678 异源基因表达和筛选标记
用大肠杆菌克隆的氧化亚铁硫杆菌的基因表达研究证实,它的绝大多数持家基因能够与大肠杆菌 中的相应基因互补。尽管有迹象表明,异养菌的基因在氧化亚铁硫杆菌中表达不应该是很困难的,但在 遗传操作中寻找适合的遗传标记仍然存在困难。原 因 之 一 是 该 菌 在 硫 培 养 基 上 生 长 时 产 生 过 低 的 F,
但是,该菌是典型的无机化能自养细菌,其生长速率缓慢常使生物浸矿时停留时间太长,给寻找适 宜的工业处理循环方式带来困难。因此必须增强对这种细菌在进行化能自养生活方式中能量再生机制 的理解。这包括必需发展其遗传操作系统,从而能对商业菌株进行必要的遗传改造。经过近二十年的 努力,已经对该菌浸矿中的关键酶E铁和硫氧化酶及其分子遗传学有了较深入的了解,从而使这种细菌 具有更重要的工业应用价值。
!*’BI&J1A’()1&CK9;L$)&,&M(1$B)(0M(1(’(0.J$&)J&ND)C(H46<G!H=)
G= 卷
6期
何正国等:氧化亚铁硫杆菌的铁和硫氧化系统及其分子遗传学
686
图! "#$%为电子受体氧化元素硫示意图 &’铁氧化系统;(’硫化氢)"#$%氧化还原酶;*’化学反应+
白基因[,!],铁(!)氧化酶基因(-./)[0];(!)与大肠杆菌相应突变株互补克隆基因,如酪氨酸氨酰123& 合成酶基因(145)[,$](;$)利用异源基因为探针,通过分子杂交的方法克隆基因,如,,6—二磷酸核酮糖 羧化酶基因[,7]和固氮酶基因[,6]等。
图! 硫杆菌的无机硫氧化机制
以亚铁基质上生长的氧化亚铁硫杆菌中纯化到一种性质独特的
酶,即在好氧条件下它依反应式(*)反应,而在厌氧条件下 B20C 可以取代 E& 作为电子受体使硫发生氧 化(图&)。它的这种酶需要 G:F,被称为硫化氢HB20C氧化还原酶[!"]。
因此,在氧化亚铁硫杆菌中,关于元素硫的氧化已证实存在两种机制(:!)在硫基础盐培养基中有氧 生长时硫氧化以氧为最终电 子 受 体;(&)在 铁 基 础 盐 培 养 基 中 厌 氧 生 长 时,它 利 用 三 个 酶 即 硫 化 氢 H B20C氧化还原酶,亚硫酸HB20C氧化还原酶及铁(")氧化酶,共同将元素硫氧化为硫酸。其中硫化氢H B20C氧化还原酶以 B20C为最终电子受体将元素硫氧化成亚硫酸[!!]。上述两种情况下的硫氧化酶均定 位于周质空间。
(!"#$%&’#(()*+"#$$,#-&.*)中有关于基因转移系统的报道。 !%%&年 ’()*+,[-]等人报道了通过电转化的方式以汞抗性为标记转化氧化亚铁硫杆菌 ./#/0株取
得成功。但是转化频率相当低,因此这种方法是否有效也有待进一步探索。
!%%#年 12+3等人利用大肠杆菌4+51族质粒能够转 移 到 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 中 并 表 达 其 功 能 的 特 性, 他们选用6789&!-作为氧化亚铁硫杆菌基因工程载体,通过整合在大肠杆菌:;!"染色体上的 81#质 粒 <=*基因的作用被带动转移到氧化亚铁硫杆菌中,使得该质粒上的两个抗性基因(卡那霉素和链霉素 基因)和抗砷基因(>)=)被成功地转移到氧化亚铁硫杆菌中并获得表达[?,@]。
氧化亚铁硫杆菌(:2%(-4+%..&#)’,,((;%54"#)是典型的化能自养菌,由于能生长在亚铁,元素硫和硫 化物矿物上,因而成为生物湿法治金(>53/?@A3B-C7DD2A1?)中最有应用价值的一个种。目前南非,美国, 加拿大等国应用它提取铜,铀,金等已获得工业生产,另外它在煤和原油的脱硫方面也展现了广阔的应 用前景[%]。多年来,我们对氧化亚铁硫杆菌在冶金和煤脱硫方面的应用研究也取得一定进展,如铜,铀, 锰,金等金属提取,有的已进行了扩大试验或半工业试验[$,(]。
H55
微生物学报
[!"] #$%%&’%())*,+(,-(.,/0&12$)3,!"#$%&’()*+(’,-+,$,!444,!"#:"5!678 [!6] /&009:*8&’()*+(’,-+,$,!444,!"!:7!4!7748 [!4] /$,-&’;8.!$$,!44",$!:4"<!46<8 [7=] >$,,&’?@,AB(’CD,3,?B)EF,!"#$%&’()*+(’,-+,$,!44",!%%:<"7!<"68 [7!] /0&12$)38/01&22$*+(’,-+,$,!44G,!%:H<G!HG<8
0 氧化亚铁硫杆菌中基因克隆的策略及应用前景
由于氧化亚铁硫杆菌特殊的生理性质,所以开展其分子遗传学研究始终面临着选择合适的克隆载 体,合适的筛选标记和将 9I>导入细胞的有效方法等方面的挑战。尽管如此,人们还是采取多种方法 从该菌中克隆了许多基因。这些方法包括:(!)根据蛋白质氨基酸合成探针,通过 1J8 方法,如兰铜蛋
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微生物学报
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氧化亚铁硫杆菌的铁和硫氧化系统及其分子遗传学"
何正国 李雅芹 周培瑾
$"$ 硫氧化系统 硫杆菌对无机硫化物的氧化可归纳为图![%]。 图!中元素硫转化为亚硫酸这一步反应由元素硫氧化酶催 化完成,反应 式 为::"CE&CF&E!F&:E0(*),氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 在硫基质生长时其硫氧化酶催化反应需要有还原型谷胱苷肽
(G:F)存在。在酶反应分析时常发现有硫代硫酸产生,它是由 下面化学反应 :"C:E0H !:&E0&H 而来,由 于 反 应 式(*)需 要 氧, 并将!DE& 中的!DE结合入其产物中,因此,该酶称为硫氧化酶。 相对铁氧化系统而言,硫的氧化研究则进展较慢,目前仅从
目前,已有许多关于自养嗜酸硫氧化细菌生理,遗传及能量代谢机制方面研究的报道[,8",9]。从商
业的角度来说,氧化亚铁硫杆菌的铁和硫氧化能力是其具有重要实用价值的原因。相对来说,其绝大多
数铁氧化系统基因得到鉴定。最近,定位于自养硫杆菌周质空间中的还原型硫化物氧化途径中的一些 酶已开 始 纯 化,如 硫 代 硫 酸 氧 化 酶[!:]等。并 有 一 个 硫 氧 化 途 径 的 调 节 基 因( 其 序 列 存 取 号 为 ;<&"::6!:0)被克隆测序。另外,一个嗜热古菌(!"#$#%&’(%)*#+%,-&()的硫氧化酶已被纯化[!,],对其研 究发现,该酶不需要任何辅因子即可表现出酶活性,这与氧化亚铁硫杆菌的复杂多组份硫氧化系统相比
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