絮凝基因的克隆及其絮凝机理分析

分离到1株具有强絮凝特性的芽孢杆菌Bacillus sp. F2，絮凝率达84%，并构建絮凝基因组文库.以絮凝菌F2为实验材料，提取基因组总DNA，经限制性内切酶Sau3AI部分酶切后，与用限制性内切酶BamHI完全酶切的载体PUC19DNA连接，并转化到感受态细胞JM109中.然后将其涂布于含氨苄青霉素的LB培养基上，过夜培养后，经蓝白斑筛选，构建了絮凝基因组文库，该文库包含3.5×104个重组子，经测定文库滴度为3.5×105　pfu/mL.从文库中筛选而获得1株表达絮凝活性的大肠杆菌阳性克隆子FC2.序列分析得出该克隆序列为新的絮凝基因.絮凝试验测定FC2的絮凝率为90%，稍高于原絮凝菌F2，高于受体菌JM109(6.9%).红外光谱分析证明FC2的絮凝有效成分与F2一致，说明FC2絮凝性状遗传于原絮凝菌F2.采用轻敲模式下的原子力显微镜成像技术、Zeta(ξ)电位测定对加入絮凝剂FC2与加入絮凝剂F2、不加入絮凝剂的絮凝微观形貌进行了测定.原子力显微成像显示，加入克隆菌FC2发酵液的高岭土悬浮液(5‰的高岭土水溶液)形成的絮凝体出现较大而且紧密的球形颗粒结构，且表面积粗糙，凹凸程度大，具有大的比表面积和吸附液体悬浮颗粒的能力.向高岭土悬浮液中加入克隆菌FC2发酵液后，絮凝颗粒由不定形且松散的结构转变为密集分布、水平尺寸均匀的球形结构，表明克隆菌FC2发酵液中的凝集素容易以高岭土悬浮颗粒为中心吸附在其表面，而且絮凝试验中絮凝率达90%，从更直观上进一步证实了克隆菌FC2发酵液的除污染效能.Zeta(ξ)电位测定结果表明，离子键作用强度不同，致使絮凝形态存在着差异，为研究生物絮凝剂的絮凝机理提供了有力的依据