$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Бактериальные присоединение к абиотическим поддержка играет важную роль в клетках биоремедиации, биокатализа или микробных топлива. Биологическая очистка процессы используют потенциал микроорганизмов разрушать органические вещества, или изменить распределение металла (иммобилизация, испарение) или видообразования. Эти полезной деятельности наблюдается в водных и наземных экосистем, но и в искусственных системах, разработанных для лечения загрязненных вод промышленных и бытовых отходов. Интенсивность и качество микробную активность зависит от физико-химических факторов, но и от образа жизни микроорганизмов (свободно плавающий или встроенный в биопленку). Образование биопленки связано с метаболизмом содействие устойчивости к биоцидов разнообразными механизмами. Это явление, следовательно, необходимо поощрять в большинстве процессов биоремедиации. Кроме того, инженерные клетки кишечной палочки контролировать образование биопленки была успешно применена дляиммобилизации целых клеток датчиков на биочипов 2-3.
Адаптация микроорганизмов к высокой концентрации металлов происходит посредством различных механизмов, таких как адсорбция компонентов внеклеточного матрикса, активация оттока насоса или конкретных носителей в состоянии сконцентрироваться металла в клетке. Повышение этих бактериальных деятельности путем генной инженерии позволяет эффективно и дешево обработки металла загрязнения в лабораторном масштабе, особенно в случае высоко токсичных металлов в слабом количестве, как описано Raghu и соавт. 2008 4. Бактериальное восстановление в данном случае представляет конкурентоспособной и экономия метода по сравнению с классическими химическими процессами использованием ионообменных смол. Авторы описали E. палочки шасси генной инженерии для кобальта поглощения и удержания сначала выбив истечения насоса гена, кодирующего RCNA, а затем путем преобразования с несколькими копии плазмиды позволяет перепроизводстватранспортер с льготным поглощение кобальта. Такая деформация выступает в качестве эффективной альтернативы ионообменных смол для лечения радиоактивных стоков, но ключевым нерешенным вопросом является восстановление загрязненных бактериями в конце процесса 4. Целью нашей работы было, следовательно, инженер специально разработанных деформации в состоянии придерживаться абиотических опор, таких как стекло или пластик.
Среди всего множества адгезины и приверженцем фимбрий, определенных в Грам-бактерии, мы решили разработать систему, позволяющую curli производства. Curli тонкие (2-5 нм в диаметре) и очень агрегатного амилоидные волокна, которые выступают из E. палочка и сальмонелла поверхности, как некристаллических и нерастворимых матрицы 5-7. Curli также принимают участие в колонизации абиотических поверхностях и развития биопленок 8. Curli было недавно показано связывать ионы ртути 9. Амилоиды действительно как известно, обладают высокойсродство ионов металлов, таких как Cu 2 +, Zn 2 + и Fe 3 + 10. Это свойство может дальнейшему совершенствованию дезактивации металла загрязненных сточных вод. РГС кластер отвечает за производство волокон curli и составили из двух разных направлениях транскрипции оперона (рис. 1). CsgB, csgA и csgC гены составляют смысл оперона, кодирующего двух curli подразделений, CsgA и CsgB. CsgC, кажется, участвует в окислительно-восстановительной деятельности в рамках системы биогенеза curli и повлиять на CsgG пор поведение 11. Тем не менее, отсутствие csgC в большинстве curli бактерий, продуцирующих указывает, что соответствующий белок обеспечивает только вторичное уровень контроля над биогенеза curli. Для упрощения системы, мы были выбраны, чтобы работать с минимальным количеством генов.
CsgDEFG operonencodes белков, необходимых в регулировании и транспортировкииз CsgA и CsgB к поверхности клетки. CsgD является транскрипционный активатор csgBAC оперона и играет ключевую роль в управлении образования биопленки, контролируя производство curli фимбрий и другие компоненты биопленки, такие как целлюлоза 12 и путем ингибирования жгутик производства 13. CsgE, CsgF и CsgG представляют собой curli конкретных секреторный аппарат в наружной мембраны, через которую основных субъединицы белка curli CsgA выделяется в виде растворимого белка. Полимеризации CsgA зависит в естественных условиях на мембраносвязанных белков зародышей CsgB (обзор в 14). Комплекс регуляторных путей с участием нескольких двухкомпонентных систем было показано, что контроль curli экспрессии гена 15-16. Эти сложные правила позволяют бактерии образуют биопленки толстой через производство curli в ответ на экологические реплики, но трудно контролировать для промышленного применения. Для облегчения восстановления встретилисьаль-фаршированные бактерий во время производственного процесса, бактериальной фиксации на твердом носителе действительно должна находиться под контролем и определен параметр (ы). Приверженцем свойства curli связаны с их 17 природы амилоида и могут быть использованы для улучшения процессов биоремедиации, но более простой и легко управляемое устройство должно быть создано.
Среди них 7 генов 18, набор из 5 абсолютно необходимы гены curli синтеза (csgB и csgA мономеров кодирования волокна) и экспорта (csgE csgF и csgG, кодирующий комплекс curli секреции) были выбраны для построения синтетического оперона. Чтобы спастись от "естественных" регулирование curli, синтетический оперона, содержащие эти 5 генов РГС под контролем сильных и кобальт-overinducible промотора (рис. 2) был разработан и синтезирован. Шаг за шагом анализа curli кодирования региона и методика расчета для функционального синсинтетических оперона описаны. Два метода для визуализации и количественной оценки бактериальной адгезии к полистирола и стекла объяснил.