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生物降解遗传进化的主要方式

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:2,4-D的降解属于前者的例子,而阿特拉津属于后者,其降解过程中开始的多步降解产物是异生物源化合物。2,4-D在20世纪50年代开始使用,而在20世纪60年代后期就分离到能以其为唯一碳源和能源的细菌,而阿特拉津在1959年就开始使用,而直到1993年后才分离到完全降解的这种农药的细菌。
生物降解遗传进化的主要方式_环境微生物学(上

二、生物降解遗传进化的主要方式

生物降解遗传进化的主要方式是新降解基因(一个或多个)的产生以及由此产生的对已有的降解途径的扩展和补充,把新化合物的部分降解汇入已有的降解途径中,从而形成特定化合物的完全降解途径。例如2,4-D这种农药是一种异生物源化合物,而其初始降解(降解菌为真养产碱菌JMP134)产物2,4-二氯酚是一种自然的化合物,而这种化合物的降解途径早已存在,因此2,4-二氯酚降解菌仅需获得2,4-D降解第一步的基因2,4-D-双加氧酶基因,就可以获得完全降解2,4-D的能力。农药甲基对硫磷的降解也类似,其初始降解第一步水解的产物是P-硝基酚,而能降解这种化合物的细菌广泛存在于土壤和表水中,因此它们仅需进化出甲基对硫磷水解基因即能完全降解这种化合物。当然除了获得一个新降解基因就能完成整个降解途径外,也会有获得多个降解基因才能完成降解的例子。

获得一个新降解基因就可获得降解能力的细菌要比获得多个基因才能完成降解的细菌有更快的降解能力进化速度。2,4-D的降解属于前者的例子,而阿特拉津(atrazine)属于后者,其降解过程中开始的多步降解产物是异生物源化合物。2,4-D在20世纪50年代开始使用,而在20世纪60年代后期就分离到能以其为唯一碳源和能源的细菌,而阿特拉津在1959年就开始使用,而直到1993年后才分离到完全降解的这种农药的细菌。

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