[发明专利]一株具有镍耐受性的酿酒酵母组蛋白定点突变菌株及其应用

说明书

本发明提供了一株酿酒酵母菌株及其在治理环境中镍离子超标方面的应用，所述酿酒酵母菌株为H4组蛋白定点突变菌株H4K5R，具体是指酿酒酵母组蛋白H4序列第五位的赖氨酸突变为精氨酸(K→R)。与野生型菌株BY4741相比，本发明的H4K5R菌株显著提高了镍耐受性，可以作为处理环境中超标镍离子的清除剂，还可利用基因工程技术将其改造为具有更高清除力的工程菌，以此提供一种防治环境中镍离子超标的有效方法。

技术领域

本发明属于环境治理领域，涉及一株酿酒酵母组蛋白定点突变菌株及其应用，具体是指酿酒酵母组蛋白定点突变菌株及其在治理环境中镍离子超标方面的应用。

背景技术

镍是机体必需的微量元素，在生活中和工业上都有广泛应用，长期过量接触镍化合物会对机体造成功能损伤以及器质性损伤。工业上常见的镍化合物有氯化镍、硫酸镍、羰基镍等，研究表明镍离子及其化合物具有强烈的致癌效应。镍化合物被细胞溶解酸化后，主要通过简单扩散、与Ca²⁺协同转运、二价阳离子载体(DMT-1)运输等三种途径穿过细胞膜，在细胞中积累，对细胞造成氧化损伤。

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)作为模式生物，广泛用于重金属污染方面的研究。为了充分阐明真核生物响应镍离子胁迫的机制，我们利用酿酒酵母组蛋白定点突变菌体库，筛选出了一株镍耐受性组蛋白乙酰化定点突变菌株，为防治环境镍离子超标问题提供有效的解决方案。

发明内容

为了有效治理环境中镍离子超标问题，本发明提供了一株镍耐受性酿酒酵母组蛋白定点突变菌株H4K5R及其在治理环境中镍离子超标方面的应用。

本发明提供了一株酿酒酵母菌株，其中所述菌株分类命名为Saccharomycescerevisiae，所述酿酒酵母菌株为组蛋白定点突变菌株H4K5R，所述菌株的野生型菌株为BY4741，所述菌株中组蛋白H4第五位赖氨酸突变为精氨酸(K→R)，对应突变的基因序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明提供的酿酒酵母菌株是通过对从Fisher Thermo Scientific(Catalogno.YSC5106)公司购买的酿酒酵母H3/H4组蛋白定点突变菌体库进行筛选获得的，所述筛选方法为：确定镍胁迫条件下野生型菌株BY4741的EC50值；采用倍比稀释表型分析法在添加5mM氯化镍的YPD固体培养基上筛选镍耐受性组蛋白突变菌株，发现H4K5R具有镍耐受性。火焰原子吸收分光光度计测定所述菌株细胞内镍含量，发现H4K5R显著提高镍吸收量。

本发明的酿酒酵母菌株H4K5R显著提高镍吸收量，能够用于治理环境中镍离子超标方面的应用。

本发明的有益效果：

本发明提供了一株具有镍耐受性的酿酒酵母菌株H4K5R，可有效去除环境中超标镍离子，还可利用基因工程技术将所述菌株改造成具有更高清除力的菌株，为治理环境中镍污染奠定基础。

附图说明

图1为不同浓度镍胁迫下，野生型酿酒酵母菌株BY4741(A)与镍耐受性酿酒酵母组蛋白定点突变菌株H4K5R(B)的生长曲线图。图中的X坐标为镍离子的浓度，Y坐标为OD₆₀₀吸光度值。

图2为5mM镍离子胁迫下,野生型酿酒酵母菌株BY4741与酿酒酵母H4组蛋白定点突变菌株H4K5R胞内镍离子相对含量的检测图。图中X坐标为菌种名，Y坐标为菌株胞内镍离子的相对含量。

具体实施方式

下面结合具体图例和方法对本发明作进一步阐明。

本发明提供的酿酒酵母菌株是通过对从Fisher Thermo Scientific(Catalogno.YSC5106)公司购买的酿酒酵母H3/H4组蛋白定点突变菌体库进行氯化镍的筛选获得的。