基于orf133基因的处理高浓度铜污水的微生物及制备方法

本发明属于微生物，具体涉及一种基于orf133基因的处理高浓度铜污水的微生物及制备方法。

背景技术：

1、铜在自然界的存在形式多样。有单质铜；也有以碱式碳酸铜（cuco3cu(oh)2）的形式存在于孔雀石、蓝铜矿中；或以硫化铜（cu2s）的形式存在于辉铜矿中。这些离子形式的铜，在雨水、地下水等的淋溶下就会进入水体和土壤中，对生物产生影响。

2、在我国水域中有报道存在铜的污染。调查检测长江下游部分地区后发现，安庆、铜陵和南京的铜达到二级污染。调查鄱阳湖水域后发现其底泥同样存在铜的污染。上述调查都说明我国含有重金属污水处理的重要性。

3、铜是生物必需的微量元素，但过量的铜也会产生毒害作用。利用这一特性，含铜的农药就被研发了出来并应用农业生产中。波尔多液的主要成分之一就是cuso4。起初因可用于防治葡萄霜霉病而得以在发过波尔多地区大面积使用。其它如可杀得101、神铜等主要的成分都包含离子形式的铜。铜进入农业生产后就会通过植物进入动物和人体中。

4、在人及动物体内，铜与红细胞生成、骨骼健康、心率和血压调节都有关系。过量的铜会造成肝肾损伤、影响胃肠道吸收及产生头痛，颤抖等神经系统受损症状。纳米级氧化铜和氧化亚铜对肺细胞均有较强毒性。鲮鱼苗在1.0mg/l硫酸铜水溶液中生活1天开始死亡，5天后全部死亡。部分农药与铜混配后对生物的毒性加强。腈苯唑与硫酸铜混配后，对不同生长发育时期的斑马鱼毒性均加强，尤其是对早期生命阶段的个体。

5、线粒体是生物体内的能量工厂，真核生物的生命活动离不开线粒体。真核生物生命活动所需的能量由atp提供，而绝大多数atp由线粒体合成。因此，线粒体基因组的突变都有可能对生物带来重大影响。

6、目前，现有的水体重金属污染处理方法有吸附、离子交换、沉淀/ 共沉淀、各种分离技术（过滤、膜、甚至磁性方法）、生物方法和自然修复。其中，离子交换技术通过树脂上携带的h+与金属离子交换，来去除水体中污染的金属离子，一定时间后需定期恢复离子交换能力，成本昂贵；化学沉淀会形成较多污泥，成本也很高，而且污泥的处理也比较困难。膜处理技术和电化学方法成本高。植物修复，受环境条件限制，耗时太久。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于orf133基因的处理高浓度铜污水的微生物及制备方法，将马铃薯线粒体基因组中的一段dna（orf133）导入大肠杆菌得到的工程菌，具有适应范围广，在常温下经过延滞期后也可快速生长，37℃的最适生长温度，保证菌体在环境高温下，于处理cu2+污染的同时去除水体富营养化污染，且成本很低；菌体生长速度快，使得去除污染的周期短；所产生的菌体经进一步浓缩后，吸收的cu可被轻易提炼，兼具生物冶炼的优点。

2、本发明提供了一种基于orf133基因的处理高浓度铜污水的微生物，由马铃薯线粒体基因组中的orf133基因导入大肠杆菌得到。

3、本发明还提供了一种所述微生物的制备方法，包括：

4、1）以引物cf133-f 5’-ccg ggatcc atgggggcacccctaca-3’; cf133-r 5’- ccggtcgac ttattttattttattgatccctaaatttt-3’，对马铃薯合作88总dna进行pcr得到orf133全长序列；

5、2）将所述引物扩增得到的产物使用零背景快速克隆试剂盒将orf133片段整合到plb质粒上，导入大肠杆菌dh5α中，得到用于处理高浓度铜污水的微生物。

6、进一步地，所述步骤2）包括：

7、采用lb固体培养基进行阳性克隆筛选含有重组质粒的菌株，将阳性克隆再次pcr验证，并对pcr产物测序，确认基因序列无误，所述基因序列为：

8、atgggggcacccctacaagactttaatctaaacatgctgcctgatttgaatctgcccgcggaacccgagccctatcaaccactatttccccaggttcctcttgggactctgtccttagaggagcaaagggcagtagacgaattagtccgccttgaagggcggctgatccggaccgcaagatgtgtcttggagtcgctgggctattcgccccagccgggcgacataaaaactttcgtacagatcttcatagtggacatcgactcatccgactatgatgatcttgtcttggctcttattgatgaaaagtcgcccatttttcttcaatttttagaagaatgggaaatttttctcgcagacaacagcgctctggtcgaaaatttagggatcaataaaataaaataa。

9、与现有技术相比本发明的有益效果是：

10、本发明构建的大肠杆菌工程菌，具有适应范围广，在常温下经过延滞期后也可快速生长，37℃的最适生长温度，保证菌体在环境高温下，于处理cu2+污染的同时去除水体富营养化污染，且成本很低；菌体生长速度快，使得去除污染的周期短；所产生的菌体经进一步浓缩后，吸收的cu2+可被轻易提炼，兼具生物冶炼的优点。

技术特征：

1.一种基于orf133基因的处理高浓度铜污水的微生物，其特征在于，由马铃薯线粒体基因组中的orf133基因导入大肠杆菌得到。

2.一种根据权利要求1所述的微生物的制备方法，其特征在于，包括：

3.根据权利要求2所述的微生物的制备方法，其特征在于，所述步骤2）包括：

技术总结
本发明提供了一种基于orf133基因的处理高浓度铜污水的微生物及制备方法，该微生物由马铃薯线粒体基因组中的orf133基因导入大肠杆菌得到。本发明构建的大肠杆菌工程菌，具有适应范围广，在常温下经过延滞期后也可快速生长，37℃的最适生长温度，保证菌体在环境高温下，于处理Cu<supgt;2+</supgt;污染的同时去除水体富营养化污染，且成本很低；菌体生长速度快，使得去除污染的周期短；所产生的菌体经进一步浓缩后，吸收的Cu<supgt;2+</supgt;可被轻易提炼，兼具生物冶炼的优点。

技术研发人员：郝大海,孔垂凡,李灿辉,唐唯,唐湘华,段晓艳,范广垒
受保护的技术使用者：云南师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23