Переноса гена толуол-1,2-диоксигеназы (контролируемого плазмидой
PWWO), в штамм Pseudomonas sp. B13. Аналогичный результат был по-
лучен при совместном культивировании в хемостате двух культур – P.
Aeruginosa, содержащей плазмиду pAC25, и культуры, содержащую TOL.
Первая плазмида, связанная с катаболизмом галогенированных органиче-
Ских соединений (2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты), была обнаружена
У Alcaligenes paradoxus, затем у других микроорганизмов. Позже появи-
Лась серия публикаций о деградации 2,4-Д, однако сообщения по разру-
Шению 2,4,5-трихлорукусной кислоты были крайне редки. Впоследствии
при совместном культивировании в хемостате в течение 8–10 месяцев
Микробных культур, содержащих несколько катаболических плазмид, при
Постепенном увеличении концентрации 2,4,5-Т получили штамм, способ-
Ный к деградации 2,4,5-Т и трихлорфенола.
Биологические методы также применимы для очистки природной сре-
Ды от нефтяных загрязнений, представляющих собой как сточные воды
Нефтяной промышленности, так и непосредственное загрязнение в резуль-
Тате разлива нефти. Сточные воды нефтяной промышленности очищают
Биологическими методами после удаления большей части смеси различ-
Ных углеводородов физическими методами. Для этого применяют аэри-
Руемые системы биоочистки с активным илом, содержащим адаптирован-
Ное к компонентам нефти сообщество. Скорость деградации зависит от
Качественного состава и концентрации углеводородов, а также температу-
Ры и степени аэрации среды. Наиболее эффективно биодеградация осуще-
Ствляется, когда нефть эмульгирована в воде. Особую проблему представ-
Ляют выбросы и аварийные разливы нефти на поверхность почвы. Это
Приводит не только к загрязнению пахотных земель, но также и источни-
Ков питьевой воды. В почве содержится много микробных видов, способ-
Ных деградировать углеводороды, но их активность часто низка, в том
Числе и в результате дефицита отдельных биогенных элементов. В таких
случаях эффективным является внесение в почву так называемых «олео-
фильных удобрений», в состав которых входят соединения азота, фосфаты
И другие минеральные элементы, концентрации которых в почве доста-
Точно низки и лимитируют рост микроорганизмов. После внесения этих
Соединений в почву концентрация микроорганизмов-деструкторов суще-
Ственно возрастает, и возрастает скорость деградации нефти.
С помощью генетического конструирования создан «супермикроб»,
Способный утилизировать большинство основных углеводородов нефти
(рис. 7.7). Многие природные штаммы Pseudomonas putida несут катабо-
Лические плазмиды, каждая из которых кодирует фермент для расщепле-
ния одного класса углеводородов – плазмида OCT обуславливает расщеп-
ление октана, гексана, декана; XYL – ксилола и толуола; CAM – камфары,
NAH – нафталина. Плазмиды CAM и NAH сами способствуют своему
Переносу, стимулируя спаривание бактерий.
В результате последовательных скрещиваний был получен «супер-
штамм», несущий плазмиды XYL и NAH и гибридную плазмиду, содержа-
Щую части плазмид OCT и CAM. Такая мультиплазмидная бактерия растет,
Утилизируя ______неочищенную нефть. Однако возможность эффективного при-
Менения такого организма в естественных условиях требует доказательства.
Использование методов генетического конструирования микробных
Штаммов-деструкторов ксенобиотиков для практического применения
Находится на ранней стадии. Одна из основных проблем при конструиро-
вании микроорганизмов на основе природных катаболических плазмид –
стабильность. Стабильность систем «хозяин-вектор» особенно важна при
Интродукции штаммов в естественную среду. При возвращении микроор-
Ганизма с новой катаболической функцией в исходную природную среду
Ему приходится конкурировать с хорошо адаптированной к данным усло-