[发明专利]用于检测二价汞离子的生物工程菌及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种用于检测二价汞离子的生物工程菌，所述生物工程菌含有表达载体merR op‑ompA‑rfp‑pSB1A2，其中，merR op‑ompA‑rfp为重组基因，pSB1A2为质粒骨架。本发明还公开了一种用于检测二价汞离子的生物工程菌的制备方法和用途。本发明提供的生物工程菌可以高选择性、高灵敏性的识别并检测水环境中的目标金属离子汞，对0.025μM低浓度金属离子Hg²⁺已经有明显的响应，而对高浓度的其它金属离子均没有响应。而且，在加入1uM Hg²⁺时，分析不同反应时间中工程菌响应程度，在15min相对短时间内，出现明显荧光强度，随着反应时间的延长，荧光强度逐渐增加。

技术领域

本发明涉及水污染检测技术领域。更具体地说，本发明涉及一种用于检测二价汞离子的生物工程菌及其制备方法和用途。

背景技术

在重金属污染研究中，密度在5.0g/mL以上的金属离子Hg²⁺是生物毒性显著的污染物之一。一旦污染进入水环境、土壤、生物体内，则会造成难以去除的局面。资料显示，极低浓度Hg²⁺也会对人类健康造成毒害，出现一系列人体消化道、肾、脏等损坏，更是危害中枢神经系统而引发汞中毒。

近年来，生产工艺大量排放汞残液，致使重金属汞污染呈上升趋势。重金属汞污染不易降解，又抑制人体蛋白、酶等生命大分子物质的生物活性从而影响正常代谢。鉴于汞污染对环境和人体生命健康的严重危害，对水环境中Hg²⁺检测尤其重要。最初的化学试剂法，检测灵敏度和区分度有局限，无法特异性识别某一重金属离子，并且所选有机试剂释放环境引起二次污染。近代以来，汞检测的技术手段及研究方法的不断发展和改进。具备灵敏性极好的分析方法就有原子荧光光谱法(Atomic Fluorescence Spectrometry，AFS)、原子吸收光谱法(Atmotic Absorption Spectrometry，AAS)、原子发射光谱法(Atomic Emissionpectrometry，AES)和电感耦合等离子体质谱法(Iductively Coupled Plasma-MassSpectrometry，ICP-MS)等。但这些依赖于大型仪器的检测方法成本高昂、样品处理复杂、所需时间长，难以实现低成本的、简单、快速的检测。。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种通过利用MerR蛋白对目标金属离子Hg²⁺高选择性、高灵敏性的识别及结合特性以及红色荧光蛋白mFRP1优异的荧光光谱性质，实现对水污染体系中痕量Hg²⁺特异性的可视化检测的生物工程菌。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种所述生物工程菌含有表达载体merR op-ompA-rfp-pSB1A2，其中，merR op-ompA-rfp为重组基因，pSB1A2为质粒骨架。

本发明还提供一种用于检测二价汞离子的生物工程菌的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、利用PCR扩增反应分别实现merR op、ompA、rfp基因片段的扩增，将扩增后的merR op基因片段和ompA基因片段通过重叠延伸PCR技术连接，并通过PCR扩增反应实现扩增，得到目的基因片段merR op-ompA；

步骤二、使用限制性内切酶XbaI和SpeI对pSB1A2质粒骨架和目的基因片段merRop-ompA进行双酶切，使目的基因片段merR op-ompA和pSB1A2质粒骨架同时露出相同的粘性末端，通过T4 DNA连接酶将目的基因片段merR op-ompA和pSB1A2质粒骨架连接，实现merR op-ompA-pSB1A2质粒的构建；