Charakterizace bakteriálních genů kódujících extradiolovou dioxygenasu DbtC-typu s bioremediačním potenciálem pro aromatické látky v lokalitě Hradčany

Abstract

Aromatické polutanty představují vážný problém z hlediska znečištění životního prostředí. Významným zdrojem těchto látek s negativním dopadem na lidské zdraví je ropa a ropné produkty, které patří k nejhojněším a tím pádem i k nejčastěji sanovaným kontaminantům v České republice. K jejich odstranění z životního prostředí lze s výhodou využít bioremediačních přístupů, které využívají přirozené schopnosti mikrobiální komunity degradovat environmentální polutanty v kontaminovaných půdách či vodách. Za účelem pomoci při výběru, optimalizaci a aplikaci bioremediačních postupů a monitorování jejich výsledků se věnuje velká pozornost studiu bakteriálních druhů, metabolických drah a genů s bioremediačním potenciálem. Dřívější analýzou metagenomové knihovny zkonstruované z půdní DNA z vysoce kontaminované lokality bývalé vojenské letecké základny Hradčany byla objevena nová skupina katabolických genů kódujících extradiolovou dioxygenasu podobnou DbtC u Burkholderia sp. DBT1. Enzymy podobné DbtC představují jednu ze tří hlavních skupin extradiolových dioxygenas účastnících se biodegradace ve zmíněné lokalitě. Na základě studia bakteriálních půdních izolátů a fosmidových klonů z metagenomové knihovny nesoucích zkoumané geny lze usoudit, že geny podobné dbtC jsou součástí vysoce mobilní genetické kazety. S využitím...

Aromatic pollutants pose a serious environmental problem. Petroleum and its derivates belong to the most abundant contaminants in the Czech Republic and their sanation is a priority objective for improving the life quality of the population. Bioremediation is a technology taking advantage of the natural capacity of soil and water microbial community to degrade environmental pollutants. Deeper understanding and detailed knowledge on specialized bacterial species, pathways and genes is required for selection, optimization and application of targeted bioremediation approach and for monitoring of its results. Recent analysis of a metagenomic library constructed from highly contaminated soil of the former military air-base Hradčany has identified a novel group of catabolic genes encoding extradiol dioxygenase similar to DbtC of Burkholderia sp. DBT1. The DbtC-like enzymes are among the three priority groups of extradiol dioxygenases with biodegradation relevance for the locality. The present study of soil bacterial isolates and metagenomic fosmid clones harboring the genes of interest gained evidence about the dbtC-like genes as a part of highly mobile gene cassette. Transposon insertion mutagenesis identified the genes joined with the expression of the extradiol dioxygenase activity. The dbtC-like genes were...