湖南碧霄環(huán)境科技有限公司
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閱讀：37發(fā)布時間：2025-10-27
基因工程發(fā)光細菌是指通過基因工程技術將lux系統(tǒng)導入其他非發(fā)光宿主細胞后，形成一類能夠發(fā)光的細菌。利用基因工程發(fā)光細菌可以快速測定化學物質(zhì)及環(huán)境污染物的毒性，確定生物的存活能力，快速確定環(huán)境污染的程度以及進行環(huán)境質(zhì)量的評價。還可以利用基因工程發(fā)光細菌進行細菌在土壤和水體中分布的研究等。
lux 基因作為報告基因，用其構建基因工程微生物，通過對光線的檢測可以對微生物在環(huán)境中的生長、分布、活性等進行實時在線監(jiān)測。如利用發(fā)光酶基因標記的熒光假單胞菌檢測在小麥根圈的定植動態(tài)；跟蹤棉花根圈中的綠針假單胞菌；用發(fā)光酶基因標記巨大芽孢桿菌，獲得穩(wěn)定發(fā)光的標記菌株，用于研究其在小麥根際的定殖動態(tài)和散布規(guī)律等。
某些細菌長期生活在含有某種化學物質(zhì)的環(huán)境中，細菌基因組中含有對該物質(zhì)具有特異性的誘導基因和降解基因，或具有對該物質(zhì)的抗性基因。將這些基因與lux基因融合構成重組體，在特異的化學物質(zhì)存在時產(chǎn)生誘導作用，啟動誘導基因并導致lux基因表達，而由重組體的發(fā)光與否就可得知某化學物質(zhì)是否存在。研究者們利用細菌對汞的抗性是依賴于Hg 與merR（汞抗性基因的調(diào)節(jié)基因）基因產(chǎn)物的結合和表達激活的原理，構建了由merR基因和luxAB基因融合的質(zhì)粒載體，建立了發(fā)光強度與汞含量的關系。該系統(tǒng)靈敏度高而且專一性很強，用這種方法可檢測出環(huán)境中納克級的汞。因此，利用這種物質(zhì)依賴性的基因工程發(fā)光細菌在這種特異性物質(zhì)的存在條件下高水平的表達出生物發(fā)光，且發(fā)光強度與該物質(zhì)的劑量呈正相關的特點，可以檢測環(huán)境中該物質(zhì)的存在量。已經(jīng)構建了汞、砷、苯、萘等物質(zhì)依賴性的基因工程發(fā)光菌，用于環(huán)境中此類物質(zhì)的檢測。發(fā)光細菌經(jīng)過各種理化方法誘變處理后失去發(fā)光的能力，成為暗變異株。在接觸致突變物后，暗變異株可恢復一定的發(fā)光能力（通常可使暗變異株的發(fā)光強度增加1000倍左右）。利用暗變異株恢復發(fā)光的現(xiàn)象，可對各種遺傳毒物進行篩選、檢測。此法與其他微生物學方法（如Ames試驗）相比有靈敏、簡便、快速、無需嚴格無菌操作等特點。已開發(fā)了“Mutatox"的檢測系統(tǒng)，這是繼發(fā)光細菌急性毒性檢測的“microtox"之后推出的又一項發(fā)光細菌檢測技術。
另外，將lux系統(tǒng)導人某種噬菌體的DNA中，利用噬菌體與其宿主菌之間嚴格的特異性，可以檢測宿主菌的分布、數(shù)量以及活性，靈敏度高而且速度很快，為環(huán)境微生物檢測提供了一種靈敏有效的方法。
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