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综述:两种腈生物催化剂完整基因组序列及比较分析——分离自尼日利亚拉各斯州Ojota区Olusosun垃圾场固体废物渗滤液的WOD8芽孢杆菌与WOIS2安全芽孢杆菌
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月10日 来源:Ecological Genetics and Genomics CS1.8
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本研究对分离自垃圾渗滤液的两株腈降解菌——Bacillus sp. WOD8和B.safensis WOIS2进行全基因组测序(GC含量分别为57.67%和41.57%),揭示其含5266/3753个CDSs及特征性nitrilase基因,为腈类污染物(-C≡N)生物修复提供新型微生物资源(GenBank: JAYKZE/JAZAPO),推动SDGs环境可持续发展目标实现。
introduction
腈类化合物(-C≡N)作为含氰基有机物,广泛存在于植物次生代谢物(如蓖麻碱、苯乙腈)和工业污染物中。垃圾填埋场渗滤液因富含此类化合物,成为硝基水解菌(nitrile-metabolizing bacteria)的天然富集场所。研究团队从尼日利亚拉各斯Olusosun垃圾场(N 6°29′21.8″; E 003°23′29.3″)分离获得两株高效菌株——WOD8芽孢杆菌和WOIS2安全芽孢杆菌(原鉴定为棒状杆菌),其硝基水解酶(nitrilase)在绿色化学领域展现应用潜力。
Source of two nitrile biocatalysts
通过16S rRNA基因测序确认,两株菌分离自不同地理坐标的垃圾渗滤液样本。采用富集培养技术(Ogunyemi et al., 2019)筛选获得,其中WOIS2菌株经分类学修订后重新鉴定为Bacillus safensis,凸显微生物分类在环境菌株研究中的动态性。
Genomic characterization
全基因组测序显示:WOD8(5.2 Mb)含5543个基因与5266个CDSs,显著大于WOIS2(3.7 Mb/3875基因/3753 CDSs)。GC含量差异达16.1个百分点(WOD8 57.67% vs WOIS2 41.57%),暗示菌株进化分化的分子特征。两菌株均携带85/69个tRNA、5个ncRNA及特征性rRNA集群(WOD8含3,14,15,3 vs WOIS2含3,9,7),基因组数据已存入GenBank(JAYKZE/JAZAPO)。
Conclusion and future thrust
研究揭示腈生物催化剂在系统生物学优化、工业级生物工艺放大等方面的应用前景。通过全基因组解析,为开发基于nitrilase的废物处理技术奠定基础,直接响应SDGs中环境清洁与可持续发展目标。未来研究将聚焦于硝基水解酶基因的异源表达、酶分子改造及代谢网络建模,以提升其对复杂环境基质中腈类污染物的降解效率。
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