Citrobacter sp. 降解火炸藥類物質三硝基甲苯(Trinitrotoluene)之作用機制和固定化關鍵降解酵素與其應用之研究(1/3)

專案詳細資料

Description

土壤及地下水被火炸藥類物質污染是一個長久以來被嚴重 忽視的問題。由於部分火炸藥類物質三硝基甲苯 (trinitrotoluene (TNT))已確定或可能具致癌性。本計畫之主要目的即是針對火炸藥類物質污染場址中最具代表性之TNT為目標污染物,探討自高雄市汙染TNT土壤分離出Citrobacter sp.,然後將此菌應用於TNT之生物復育之可行性評估,以達到綠色整治之目的。進一步利用系統生物學方法 (功能性基因體和蛋白質體法),尋找相關重要降解基因/蛋白質和生物反應性基因/蛋白質,決定此菌降解TNT分子機制,可提供未來如何強化此菌對TNT降解重要策略參考。故擬訂三年計劃如下: 第一年建立Citrobacter sp.降解TNT之最佳培養條件、最大容忍濃度、環境因子對降解之影響及好/氧條件下代謝副產物之種類。最後,以生物反應器建立模擬汙染TNT模場,評估Citrobacter sp.降解TNT之能力。接著第二年,針對Citrobacter sp.結合RNA-seq方法 ,研討Citrobacter sp.全基因體定序及在菌種經TNT處理前後,進行其功能性基因體分析所有有表現量差異之基因 (> or = 2 or <2, p<0.05),利用生物資訊分析者這些表現量有差異基因,可推測菌種降解TNT之可能分子機制。除此之外,RNA-seq結果對於相關降解基因或相關重要生物反應性基因,具有表現量差異基因均以既時定量 PCR 驗證這些基因表現量是否符合RNA-seq結果。第三年進行Citrobacter sp.降解TNT前後之蛋白質體之系統性分析,再結合第二年所獲得功能性基因體數據比較分析後,找出主要作用TNT 之酵素。將此酵素以分子生物法大量表現此酵素,然後純化此酵素。進一步探討主要降解酵素之最適反應酸鹼值與溫度、酵素動力、基質專一性等多種特性;並整合酵素固定化技術以開發具有高處理效率之TNT生物技術整治方法,本計劃整合微生物學,基因體學,蛋白質體學和生物資訊學應用在生物復育研究,此研究獲得數據,未來可擬定如何加強菌種生物復育能力策略參考,以及針對在汙染環境中許多變數 (如pH,溫度等),可調控相關降解或重要生物反應性基因或蛋白質表現量,使菌種生長和降解能力表現最佳化。 再者,本計劃所使用分子生物方法特點具有高效率和全面性,可檢測所有基因和蛋白質表現。且基因體和蛋白質體同時
狀態已完成
有效的開始/結束日期1/08/1831/07/19

聯合國永續發展目標

聯合國會員國於 2015 年同意 17 項全球永續發展目標 (SDG),以終結貧困、保護地球並確保全體的興盛繁榮。此專案有助於以下永續發展目標:

  • SDG 11 - 永續發展的城市與社群
  • SDG 15 - 陸上生命
  • SDG 17 - 為永續目標構建夥伴關係

Keywords

  • 檸檬酸桿菌
  • 三硝基甲苯
  • 蛋白質體
  • 基因體
  • 生物資訊學

指紋

探索此專案觸及的研究主題。這些標籤是根據基礎獎勵/補助款而產生。共同形成了獨特的指紋。