دوره 6، شماره 1 - ( 2-1398 )                   جلد 6 شماره 1 صفحات 60-50 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Farahmand S, Fatemi F, Hajihosseini R. Sequencing of the rus gene before and after the mutation with DES in the bacterial Acidithiobacillus sp. FJ2. nbr 2019; 6 (1) :50-60
URL: http://nbr.khu.ac.ir/article-1-3008-fa.html
فرهمند سمیه، فاطمی فائزه، حاجی حسینی رضا. توالی­ یابی ژن راستی ­سیانین قبل و بعد از جهش با دی اتیل سولفات در باکتری اسیدیتیوباسیلوس اس پی. FJ2 . یافته‌ های نوین در علوم زیستی. 1398; 6 (1) :50-60

URL: http://nbr.khu.ac.ir/article-1-3008-fa.html

توالی­ یابی ژن راستی ­سیانین قبل و بعد از جهش با دی اتیل سولفات در باکتری اسیدیتیوباسیلوس اس پی. FJ2
سمیه فرهمند ، فائزه فاطمی* ، رضا حاجی حسینی
سازمان انرژی اتمی ایران ،  ffatemi@aeoi.org.ir
چکیده:   (5145 مشاهده)
در باکتری اسیدیتیوباسیلوس فرواکسیدانس، پروتئین­ های موجود در مسیر زنجیره انتقال الکترون از جمله پروتئین راستی­ سیانین، با اکسیداسیون آهن فرو به فریک، سبب آزادشدن الکترون و در نهایت استحصال اورانیوم می­ شوند. تاکنون، ارتباط بین توالی این ژن با میزان استخراج اورانیوم در فرایند بیولیچینگ بررسی نشده است. بنابراین، در این مطالعه پس از تغییر میزان استحصال اورانیوم بر اثر جهش باکتری، بررسی تغییرات ژن rus، می­تواند نقش مستقیم و دقیق این پروتئین را آشکار سازد. بدین منظور، در باکتری اسیدیتیوباسیلوس اس پی. FJ2 بومی با دو دوز %8/0 و %1 از دی اتیل سولفات جهش تصادفی ایجاد شد. سپس، جهت انجام فرایند بیولیچینگ، باکتری­ ها به محیط حاوی %50 سنگ معدن اورانیوم منتقل شدند. بعد از اندازه ­گیری میزان استخراج اورانیوم، آهن، میزان تغییرات اکسیداسیون و احیا و pH در فرایند بیولیچینگ، به­ منظور بررسی سکانس ژن راستی ­سیانین، DNA ژنومی استخراج و پس از انجام PCR، برای تعیین توالی فرستاده شد. سپس، با استفاده از نرم ­افزار Bioedit v7.2.5، سکانس ژن وحشی با موتانت تحت مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که استخراج اورانیوم توسط باکتری جهش­ یافته با %1 DES بین روزهای 11-7 نسبت به باکتری وحشی افزایش یافته است. با این وجود، تغییری در نواحی عمل­ کردی ژن راستی­ سیانین رخ نداده است. به­ نظر می رسد که احتمالاً، DES اثر خود را بر دیگر ژن­ های مؤثر در زنجیره انتقال الکترون و یا در نواحی تنظیمی گذاشته است که نیازمند مطالعات بیشتر در این زمینه است.
 

 
واژه‌های کلیدی: انتقال الکترون، بیولیچینگ، پروتئین، جهش تصادفی، میکروارگانیسم
متن کامل [PDF 980 kb]   (1847 دریافت)    
نوع مطالعه: مقاله پژوهشی | موضوع مقاله: میکروبیولوژی
دریافت: 1396/9/17 | ویرایش نهایی: 1398/2/16 | پذیرش: 1397/4/24 | انتشار: 1398/2/10 | انتشار الکترونیک: 1398/2/10
فهرست منابع
1. Albooshoke, N., Tahmoorespour, M. and Nassiry M.R. 2017. Identification and sequencing of Mt-COX1 gene in Khorasan native chicken. - Genetics in the 3rd Millennium 12: 3520-3527.
2. Barrett, M.L., Harvey, I., Sundararajan, M., Surendran, R.R., Hall, J.F., Ellis, M.J., Hough, M.A., Strange, R.W., Hillier, I.H. and Hasnain, S.S. 2006. Atomic resolution crystal structures, EXAFS, and quantum chemical studies of rusticyanin and its two mutants provide insight into its unusual properties. - Biochem. J. 45: 2927-2939. [DOI:10.1021/bi052372w]
3. Borisovich, U.A. and Mihaylovich, K.A. 2013. Bioleaching of low grade uranium ore containing pyrite using A. ferrooxidans and A. thiooxidans. - J. Radioanal. Nucl. Chem. 295: 151-156. [DOI:10.1007/s10967-012-1816-9]
4. Chen, P., Yan, L., Wang, Q., Li, Y. and Li, H. 2012. Surface alteration of realgar (As4S4) by Acidithiobacillus ferrooxidans. - Int. Microbiol. 15: 9-15.
5. De Ley, J. 1964. Effect of mutation on DNA-composition of some bacteria. - Antonie van Leeuwenhoek 30: 281-288. [DOI:10.1007/BF02046734]
6. Dong, Y., Lin, H., Wang, H. and Mo, X. 2011. Effects of ultraviolet irradiation on bacteria mutation and bioleaching of low-grade copper tailings. - Miner. Eng. 24: 870-875. [DOI:10.1016/j.mineng.2011.03.020]
7. Dutrizac, J.E. and MacDonald, R.J.C. 1974. Ferric iron as a leaching medium. - Miner. Sci. Engng. 6: 59-62.
8. Ehling, U.H. and Neuhiuser-Klaus, A. 1988. Induction of specific-locus and dominant-lethal mutations in male mice by diethyl sulfate (DES). - Mutat Res. 199: 191-198. [DOI:10.1016/0165-1161(88)90247-6]
9. Fatemi, F., Arabieh, M. and Jahani, S. 2016. Application of response surface methodology to optimize uranium biological leaching at high pulp density. - Radiochim. Acta. 104: 239-246. [DOI:10.1515/ract-2015-2495]
10. Fatemi, F., Rashidi, A. and Jahani, S. 2015. Isolation and Identification of native sulfur-oxidizing bacterium capable of uranium extraction. - Prog. Biol. Sci. 5: 207-221.
11. Fetter, C.W. 1998. Applied hydrogology. Pub New York, pp: 4-5.
12. Hall, F.J., Kanbi, D.L., Harvay, I., Murphy, M.M. and Hasnain, S.S. 1998. Modulating the Redox Potential and Acid Stability of Rusticyanin by Site-Directed Mutagenesis of Ser86. - Biochem. 37: 11451-11458. [DOI:10.1021/bi980960m]
13. Hiroyoshi, N., Hirota, M., Hirajima, T. and Tsunekawa, M. 1999. Inhibitory effect of iron-oxidizing bacteria on ferrous-promoted chalcopyrite leaching. - Biotechnol. Bioeng. 64: 478-83. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0290(19990820)64:4<478::AID-BIT10>3.0.CO;2-0 [DOI:10.1002/(SICI)1097-0290(19990820)64:43.0.CO;2-0]
14. Hoffmann, G.R. 1980. Genetic effects of dimethyl sulfate, diethyl sulfate, and related compounds. -Mutat. Res. 75: 63-129. [DOI:10.1016/0165-1110(80)90028-7]
15. Holmes, D. and Bonnefoy, V. 2006. Genetic and bioinformatic insights into iron and sulfur oxidation mechanisms of bioleaching organisms. - Biomining pp: 281-307. [DOI:10.1007/978-3-540-34911-2_14]
16. Ilbert, M. and Bonnefoy, V. 2012. Insight into the evolution of the iron oxidation pathways. - Biochim Biophys Acta 1827: 161-75. [DOI:10.1016/j.bbabio.2012.10.001]
17. Jahani, S., Fatemi, F., Firoz-e-zare, M.A. and Zolfaghari, M.R. 2015. Isolation and Characterization of Acidithiobacillus ferrooxidans Strain FJS from Ramsar, Iran. - eJBio. 11: 138-146.
18. Jian, k., Guan-zhou, Q., Jian, G., Hai-hua, W. and Xue-ling, W. 2009. Bioleaching of chalcocite by mixed microorganisms subjected to mutation. - J. Cent. South Univ. T. 16: 0218-0222. [DOI:10.1007/s11771-009-0037-z]
19. Karamanev, D.G., Nikolov, L.N. and Mamatarkova, V. 2002. Rapid simultaneous quantitative determination of ferric and ferrous ions in drainage waters and similar solutions. - Miner. Eng. 15: 341-346. [DOI:10.1016/S0892-6875(02)00026-2]
20. Kanbi, L.D., Svetlana, A., Hough, M.A., Hall, J. F., Dodd, F.E. and Hasnain, S.S. 2002. Crystal Structures of the Met148Leu and Ser86Asp Mutants of Rusticyanin from Thiobacillus ferrooxidans: Insights into the Structural Relationship with the Cupredoxins and the Multi Copper Proteins. - J. Mol. Biol. 320: 263-275. [DOI:10.1016/S0022-2836(02)00443-6]
21. Kang, J., Qiu, G.Z. and Gao, J. 2009. Bioleaching of chalcocite by mixed microorganisms subjected to mutation. - J. Cent. South Univ. T. 16: 0218-0222. [DOI:10.1007/s11771-009-0037-z]
22. Meruane, G. and Vargas, T. 2003. Bacterial oxidation of ferrous iron by Acidithiobacillus ferrooxidans in the pH range 2.5-7.0. - Hydrometallurgy 71: 149-158. [DOI:10.1016/S0304-386X(03)00151-8]
23. McCready, R.G. and Gould, W.D. 1990. Bioleaching of uranium. In Microbial mineral recovery, (H. L. Erlich and C. L. Brierley, Eds.). - McGraw-Hill, New York. pp: 107-126.
24. Natarajan, K.A. 1998. Electro chemical aspects of bioleaching of base treatal sulfides, microbial mineral Recovery. - Erlich, H. pub, New York, 162 pp.
25. Pulgar, V., Nunez, L. and Moreno, F. 1993. Expression of rusticyanin gene is regulated by growth condition in Thiobacillus ferrooxidans. In: Torma AE, Wey JE, Lakshmanan VI (eds) Biohydrometallurgical technologies. - TMS. 2: 541-548.Rawlings, D.E. 2002. Heavy metal mining using microbes. - Annu. Rev. Microbiol. 56: 65-91. [DOI:10.1146/annurev.micro.56.012302.161052]
26. Robert, C., Black, I.I. and Shute, A.E. 1994. Respiratory Enzymes of Thiobacillus ferrooxidance kinetic properties of an Acid stable Iron: Rusticyanin oxidoreductae. - Biochem. 33: 9220-8. [DOI:10.1021/bi00197a025]
27. Ronen, A. 1964. Back mutation of leucine-requiring auxotrophs of Salmonella typhimurium induced by diethylsulphate. - J. Gen. Microbil. 37: 49-58. [DOI:10.1099/00221287-37-1-49]
28. Ru-an, C.H., Xiao-hui, H., Chun-qiao, X., Yuan-xin, W.U. and Wen-xue, Z. 2009. Bioleaching of soluble phosphorus from rock phosphate containing pyrite with DES-induced Acidithiobacillus ferrooxidans. - J. Cent. Sout Univ T. 16: 0758-0762. [DOI:10.1007/s11771-009-0126-z]
29. Sand, W., Gerke, T., Hallmann, R. and Shippers, A. 1995. Sulfur chemistry, biofilm and the (in) direct attack mechanisms- a crucial evaluation of bacterial leaching. - Appl. Microbiol. Biotechnol. 43: 961-965. [DOI:10.1007/BF00166909]
30. Silverman, M.P. and Lundgren, D.G. 1959. Studies on the chemoautotrophic iron bacterium Ferrobacillus ferrooxidans. I. An improved medium and a harvestingnprocedure for securing high cell yields. - J. Bacteriol. 77: 642-647.
31. Shahroz, K., Faizul, H., Fariha, H., Kausar, S. and Rahat, U. 2012. Growth and Biochemical Activities of Acidithiobacillus thiooxidans Collected from Black Shale. - J. Microbiol. Res. 2: 78-83. [DOI:10.5923/j.microbiology.20120204.03]
32. Tsukasa, I., Kenichi, S. and Satoshi, O. 2004. Isolation, characterization, and in situ detection of a novel chemolithoautotrophic sulfur-oxidizing bacterium in wastewater biofilms growing under microaerophilic conditions. - Appl Environ Microbiol. 70: 3122-3129. [DOI:10.1128/AEM.70.5.3122-3129.2004]
33. Valdés, J., Pedroso, I., Quatrini, R., Dodson, R., Tettelin, H., Blake, R., Eisen, J.A. and Holmes, D.S. 2008. Acidithiobacillus ferrooxidans metabolism: from genome sequence to industrial applications. - BMC Genomics 11: 597-621. [DOI:10.1186/1471-2164-9-597]
34. Vaghar, R. 1999. Microbial technology in metallurgy. - Univ. Ind. Mines. Tehran, 372 pp.
35. Walsh, D. 1997. Recent developments at the Girilambone heap leach-SX-EW operation. Girilambone copper company, pub. In: ALTA Copper Hydrometallurgy Forum, October 20-21. - Queensland, Australia pp: 1-15.
36. Wu, A.X., Hu, K.J., Zhang, A.Q. and Yang, Y. 2017. Effect of ultraviolet mutagenesis on heterotrophic strain mutation and bioleaching of low grade copper ore. - J. Cent. South Univ T. 24: 2245-2252. [DOI:10.1007/s11771-017-3634-2]
37. Xie, X., Yuan, X., Liu, N., Chen, X., Abdelgadir, A. and Liu, J. 2013. Bioleaching of Arsenic-Rich Gold Concentrates by Bacterial Flora before and after Mutation. - Biomed. Res. Int. 2013: 1-10. [DOI:10.1155/2013/969135]
38. Yarzabal, A., Duquesne, K. and Bonnefoy, V. 2003. Rusticyanin gene expression of Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC33020 in sulfur- and in ferrous iron-media. - Hydrometallurgy 71: 107-114. [DOI:10.1016/S0304-386X(03)00146-4]
39. Yarzabal, A., Appia-Ayme, C., Ratouchniak, J. and Bonnefoy V. 2004. Regulation of the expression of the Acidithiobacillus ferroxidans rus operon encoding two cytochromes c, a cytochrome oxidase and rusticyanin. - Microbiology 150: 2113-2123. [DOI:10.1099/mic.0.26966-0]
40. Yingbo, D., Hai, L., Han, W., Xiaolan, M., Kaibin, F. and Hongwei, W. 2011. Effects of ultraviolet irradiation on bacteria mutation and bioleaching of low-grade copper tailings. - Miner. Eng. 24: 870-875. [DOI:10.1016/j.mineng.2011.03.020]
41. Zhang, Y., Qin, W., Wang, J., Zhen, S., Yang, C., Zhang, J., Nai, S. and Qiu, G. 2008. Bioleaching of chalcopyrite by pure and mixed culture. - Trans. Nonferrous Met. Soc. China. 18: 1491-1496. [DOI:10.1016/S1003-6326(09)60031-5]
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

Creative Commons Licence
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.




کلیه حقوق این وب سایت متعلق به یافته های نوین در علوم زیستی است.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2015 All Rights Reserved | Nova Biologica Reperta

Designed & Developed by : Yektaweb