Инженерный штамм Vibrio natriegens усиливает биоремедиацию сложных загрязнителей в суровых условиях
Коллаборация китайских центров синтетической биологии создала генетически модифицированный штамм бактерии Vibrio natriegens, способный очищать от сложных органических загрязнителей, включая бифенил, фенол, нафталин, дибензофуран и толуол, солёные сточные воды и почвы.
Эти устойчивые к естественному разложению загрязнители широко распространены в промышленных стоках нефтепереработки и хлорщелочного производства, создавая экологические риски.
Традиционные методы биоремедиации с использованием консорциумов диких штаммов бактерий имеют ограниченную эффективность против смесей загрязнителей, особенно в условиях высокой солёности.
В исследовании, опубликованном в Nature, учёные методами синтетической биологии сконструировали Vibrio natriegens для деградации множества загрязнителей в солёной среде.
Синтетические генетические кластеры, нацеленные на пять загрязнителей, были химически синтезированы, собраны в дрожжах и интегрированы в геном штамма Vibrio natriegens Vmax. Стабильность и ориентация вставок подтверждены ПЦР и секвенированием.
В тестах с покоящимися клетками в моделированных солёных сточных водах инженерный штамм VCOD-15 за 48 часов значительно снизил концентрации загрязнителей:
- Бифенил: с 189.3 до 0 µM
- Фенол: с 203.1 до 59.6 µM
- Нафталин: с 185.8 до 52.5 µM
- Дибензофуран: с 40.6 до 4.3 µM
- Толуол: с 201.7 до 20.3 µM
Масс-спектрометрия обнаружила ожидаемые промежуточные продукты деградации (катехол, салициловую и бензойную кислоты, бензиловый спирт). Экспрессия всех встроенных генов была подтверждена, а секвенирование не выявило внецелевых модификаций.
Разработанный штамм представляет собой потенциальный инструмент для очистки промышленных стоков и защиты морских экосистем.
Авторы подчеркнули: «Наш инженерный штамм Vibrio natriegens предлагает мощную платформу для биоремедиации сложных органических загрязнителей в сложных солёных условиях».