[发明专利]检测水溶性样品中重金属离子的全细胞生物传感器及其构建与应用

权利要求书

1.一种检测水溶性样品中重金属离子的全细胞生物传感器，其特征在于：所述全细胞生物传感器是将重金属离子诱导的基因表达系统转化大肠杆菌中构建得到的；

所述的重金属离子诱导的基因表达系统中自5′到3′端依次连接大肠杆菌终止子、重金属离子响应元件、噬菌体裂解基因、大肠杆菌终止子；

所述的重金属离子响应元件为含有双向启动子序列的汞响应蛋白，见SEQ ID No.1或含有双向启动子序列的铅响应蛋白，见SEQ ID No.2；

所述的噬菌体裂解基因为lambda噬菌体的裂解基因SRRz，具有SEQ ID No.3所示的核苷酸序列；

所述的大肠杆菌终止子为终止子T_rrnB，其核苷酸序列如SEQ ID No.4所示；

所述的重金属离子诱导的基因表达系统所用的出发载体为pSB1C3，pBluescript，pUC18，pUC19或pET系列；

所述的大肠杆菌为E.coliBL21。

2.一种检测水溶性样品中重金属离子的全细胞生物传感器的构建方法，其特征在于具体包括如下步骤：以pSB1C3为出发载体：

(1)分别合成汞和铅离子响应的响应蛋白和双向启动子序列，见SEQ ID No.1和SEQ IDNo.2，序列从5′到3′依次为EcoRI、NotI、XbaI、响应蛋白反向互补编码基因、双向启动子、SpeI、NotI和PstI；

(2)合成裂解基因SRRz，其序列见SEQ ID No.3，序列从5′到3′依次为EcoRI、NotI、XbaI、SRRz裂解基因、SpeI、NotI和PstI；

(3)合成终止子T_rrnB，其序列见SEQ ID No.4，序列从5′到3′依次为EcoRI、NotI、XbaI、T_rrnB终止子、SpeI、NotI和PstI；

(4)将含有汞离子响应蛋白和双向启动子序列SEQ ID No.1用XbaI和PstI双酶切，含有终止子T_rrnB序列SEQ ID No.4用EcoRI和SpeI双酶切，载体pSB1C3用EcoRI和PstI双酶切，三者在连接酶作用下环化形成pSB1C3-T_rrnB-HgR，其中T_rrnB-HgR的连接是依靠SpeI和XbaI酶切产生同尾序列进行连接的；

(5)将含有铅离子响应蛋白和双向启动子序列SEQ ID No.2用XbaI和PstI双酶切，含有终止子T_rrnB序列SEQ ID No.4用EcoRI和SpeI双酶切，载体pSB1C3用EcoRI和PstI双酶切，三者在连接酶作用下环化形成pSB1C3-T_rrnB-PbR，其中T_rrnB-PbR的连接是依靠SpeI和XbaI酶切产生同尾序列进行连接的；

(6)将含有SRRz裂解基因的序列SEQ ID No.3用EcoRI和SpeI双酶切，含有终止子T_rrnB序列SEQ ID No.4用XbaI和PstI双酶切，载体pSB1C3用EcoRI和PstI双酶切，三者在连接酶作用下环化形成pSB1C3-SRRz-T_rrnB，其中SRRz-T_rrnB的连接是依靠SpeI和XbaI酶切产生同尾序列进行连接的；

(7)质粒pSB1C3-T_rrnB-HgR采用SpeI和PstI双酶切，质粒pSB1C3-SRRz-T_rrnB采用XbaI和PstI双酶切，目的片段纯化后连接获得汞离子响应载体，命名为pSB1C3-MHg；

(8)质粒pSB1C3-T_rrnB-PbR采用SpeI和PstI双酶切，质粒pSB1C3-SRRz-T_rrnB采用XbaI和PstI双酶切，目的片段纯化后连接获得铅离子响应载体，命名为pSB1C3-MPb；

(9)将步骤(7)和(8)所得的载体分别转入到E.coliBL21感受态细胞，获得重金属检测用的重组大肠杆菌，即全细胞生物传感器。

3.权利要求1所述的检测水溶性样品中重金属离子的全细胞生物传感器在快速检测水溶性样品中重金属离子中的应用。