75次組會 趨磁細菌相關文獻閱讀 吳慎劍11.pptx

1、文獻閱讀 趨磁細菌的應用,匯報人： 吳慎劍 匯報時間：2012.11.26,目錄,1.磁小體在微型流體孔道中的自由泵運輸機制 2.從AMB-1趨磁細菌中提取的含有特殊磁小體的三磷酸鳥苷酶 3.趨磁細菌上金離子和銅離子的生物吸附平衡及其動力學,磁小體在微型流體孔道中的自由泵運輸機制,摘要：磁小體在微型流體運輸中的應用提供了一種新的方法，它能夠達到一個新的自由度，用于在很小空間內按次序合成、預備或分析步驟中。傳統(tǒng)方法得到的流體在固體間比較湍急，與傳統(tǒng)方法不同的是，利用磁小體在微型孔道里運輸可以消耗更少的試劑，并且使反應系統(tǒng)更小更簡單。在沿運輸方向上排列好貯主細胞，各種作用劑反應可以更加迅速。在這里

2、，我們推出了一個在微型流體中具備自由閥門和泵的磁小體的運輸系統(tǒng)。我們創(chuàng)造了一個簡單高效、帶磁場的柔性結構，這個結構由一個外加磁鐵來制造磁場。這樣，就可以制作一個被動而簡單的方法可以運作的結構。最重要的是，這樣的布局是基于一個微小的管內，而這個管內流體和磁性零件是分開的。這種管本身是一次性使用，并且它在進行重要反應之前可以被替換，這樣可以通過隔離磁性運輸道具而減少樣品對反應的污染。這樣的裝置的布局經過電腦模擬顆粒軌跡徹底考核的，得到的結果也是經過微型實驗證實的，而結果顯示它在30磁帶的磁場可以達到一個5mm/s的速度。因此，我們制造了一個微型流體運輸裝置，而這個裝置利用了磁小體在微量系統(tǒng)中的優(yōu)勢

3、，成為一個簡單實用的技術，比如應用在生物分析的目的上等。,從AMB-1磁電螺旋型趨磁細菌中提取的具有特殊磁小體的三磷酸鳥苷酶（GTP）,摘要：趨磁細菌可以生產胞內囊泡，而這種囊泡內含有單域磁體結晶。雖然很多蛋白質都是從胞內囊泡薄膜產生的，但是有五種蛋白質只能從這種薄膜得到。比如一種結核分枝桿菌蛋白質，它專門生產甲基汞化硫酸酯16（Mns16），是磁小體蛋白質里含量最高的。為了確認它的功能，我們克隆并排列了AMB-1磁小體螺旋菌的基因。這個過程是非常成功的，在做完了環(huán)丙烯酰胺空間電泳之后，我們測出了這種蛋白質的N末端氨基酸順序，而基因排列順序是利用聚合酶連鎖反應基因巡查法得到的。Mns16含有一

4、種公認的ATP/ GTP結構。重組的帶紅細胞凝聚素標記的Mns16在大腸桿菌可以表達和純化。重組的Mns16蛋白可以結合GTP并表現出GTP酶的活性。GTP是在研究Mns16催化三磷酸核苷酸水解過程中首選的酶作用物。實驗結果顯示GTP酶是一種在Mns16磁小體薄膜局部上具有一些新特性的蛋白質。Mns16蛋白質的特性和參與胞內囊泡構成的小GTP酶相似。此外，GTP酶抑制劑ALF4-的附加物抑制磁小體的合成，這表明GTP酶是磁小體合成的必需物質。,GTP酶活性動力學研究,GTP ase concentration (mM/L),GTPase activity (nmol/ng protein?h)

5、,AlF4 對磁小體合成的影響,NaF+AlCl3,趨磁細菌上金離子和銅離子的生物吸附平衡及其動力學,摘要：我們考察了趨磁細菌作為一個在水溶液中吸附金離子和銅離子過程的吸附劑作用。最佳的吸附條件是在最開始的時候，金離子需要PH值在1.0-5.5之間，銅離子需要PH值在2.0-4.5之間，室溫，生物的密度為10.0 g/L，吸附時間持續(xù)10 min以上。當金屬離子的初始濃度為500mg/L時能達到最大的吸附作用，1.0 g（干重）趨磁細菌能分別吸附505.2 mg金離子和493.1 mg銅離子，這是在朗繆爾單一系統(tǒng)模式中實驗得到的。金離子和銅離子吸附趨勢線在金離子-銅離子體系中反映出一個獨一無二

6、的現象，這個現象是對金離子的吸附不斷增強，而銅離子相比于它在獨立體系來說，它的吸附基本阻斷了。當金離子和銅離子的濃度都在80mg/L以下時，廢水在經過趨磁細菌處理之后，它們的濃度可以達到1.0mg/L以下，這樣的濃度可以達到加拿大環(huán)境排放標準（EPS）。并且，所有的動力學數據都能夠很好地吻合假設模擬動力模型，且相關系數很高（R2=0.999）。,趨磁細菌的收集,實驗步驟,含金屬離子溶液的制備,最適吸附條件探索實驗,金、銅離子混合溶液吸附實驗,吸附動力學實驗,金屬離子吸附率計算,單位細菌離子吸附量,總吸附率,PH值對吸附率的影響,溫度對吸附率的影響,細菌濃度對Y（%）和qcq（mg/g)的影響,

7、離子濃度對金離子-銅離子混合溶液吸附的影響,溫度對金離子-銅離子混合溶液吸附的影響,結論與討論,最適吸附條件及細菌濃度,在離子濃度在500mg/L以下時，金離子和銅離子吸附率相近；當金離子和銅離子同時存在時，金離子吸附率遠大于銅離子的吸附率。,由于趨磁細菌對金離子和銅離子高度吸附性，我們可以從廢水中回收金元素和銅元素，在兩者混合的溶液中可以優(yōu)先回收金元素。這種方法不僅簡單高效而且環(huán)保。,思考： 本篇文章的優(yōu)點在于考慮影響吸附率的因素較多，也做了較多組的實驗，總體上來說實驗設計思路比較嚴謹。 對于本篇文獻我有幾個思考如下： 趨磁細菌有沒有對其他的金屬離子也有吸附作用，如果有條件的話，應該做它對鐵、鋅、錳、鋁等離子的吸附實驗。 假如廢水中金屬離子濃度過高，有可能影響到趨磁細菌的生長？在實際