芳香族化合物生物降解相关功能基因的生物信息学分析文献综述

 2022-12-06 16:55:57

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

  1. 本课题研究背景、目的及意义

1.研究目的

对芳香化合物微生物生物降解的功能基因进行生物信息分析，特别是着重于实验室已经获得的可以降解芳香化合物的微生物菌株进行分析，以期了解其中的功能基因和可能的代谢途径，为可降解芳香化合物微生物的应用做好工作。

2.研究背景

苯系物不是生物产生的天然产物，在自然环境中是不存在的，苯系物是因人类活动而产生的，主要通过化工生产的废水和废气进入水环境和大气环境。苯系物既是有机工业的重要原料，进入环境后又成为重大的环境污染物，属于挥发性有机化合物（Volatile organic compounds，VOCrsquo;s），如何从环境中清除苯系物成为环境保护的重大课题。因为生产及生活污染，苯系物可在人类居住和生存环境中广泛检出，其中苯是世界卫生组织公布的具有致癌、致畸、致突变作用的有害污染物，而其他几种化合物对人体和水生生物均有不同程度的毒性。因此，发达国家一般已把大气中苯系物的浓度作为大气，水体和土壤以及建筑物室内环境等常规监测的内容之一，并规定了严格的室内外空气质量标准。我国对工业废水及地表水中“苯系物”的检测，主要包括苯（benzene）、甲苯(toluene)、乙苯(ethylbenzene)、对二甲苯(p-xylene)、间二甲苯(m-xylene)、邻二甲苯(o-xylene)、异丙苯(cumene)、苯乙烯（styrene）等8种苯系物（参见《GB 11890-89》）。

3.研究意义

微生物从环境中获取各种芳香化合物，通过周边途径（peripheral pathways）将大量种类的芳香化合物，转化为很少种类的关键的中心中间体（central intermediates），这些反应类似漏斗的汇聚过程。这些中心中间体包括两类，一类是二羟基化的芳香环化合物，例如如邻苯二酸（catechol），原儿茶酸（protocatechuate），同型原儿茶酸（homoprotocatechuate），龙胆酸（gentisate），尿黑酸（homogentisate）等；另外一类关键中心中间体是芳香化合物的硫酯辅酶A（CoA thioesters），例如苯甲酰辅酶A（benzoyl-CoA），苯乙酰辅酶A（phenylacetyl-CoA）等。微生物在消除和降低芳香化合物环境污染方面有重大作用。

  1. 研究内容及方法

1.菌体富集培养

菌株在CYS液体培养基中富集培养（25℃，150rpm，加玻璃珠），24h

后离心10000times;g at 4℃，10min收集菌体（预期离心2ml培养基），用新鲜灭菌MSM培养基清洗几次。

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