Transcription profiling-guided remodeling of sulfur metabolism in synthetic bacteria for efficiently capturing heavy metals

硫黄 细菌 化学 金属 硫代谢 新陈代谢 操纵子 抄写(语言学) 微生物代谢 环境化学 大肠杆菌 生物化学 生物 基因 有机化学 遗传学 哲学 语言学
作者
Jinpeng Liu,Nali Zhu,Youjun Zhang,Tongtong Ren,Chaofeng Shao,Rongguang Shi,Xiaohua Li,Meiting Ju,Ting Ma,Qilin Yu
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier BV]
卷期号:403: 123638-123638 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2020.123638
摘要

Heavy metal contamination is becoming a global problem threatening human health. Heavy metal removal by engineered microbes by cellular adsorption and uptake is a promising strategy for treatment of heavy metal contamination. However, this strategy is confronted with limited heavy metal-capturing elements. In this study, we performed a transcription profiling-guided strategy for construction of heavy metal-capturing synthetic bacteria. Transcription profiling of a heavy metal-tolerating Cupriavidus taiwanensis strain revealed up-regulation of sulfur metabolism-related operons (e.g., iscSAU and moaEDAB) by Pb2+ and Cd2+. A synthetic Escherichia coli strain, EcSSMO, was constructed by design of a synthetic sulfur metabolism operon (SSMO) based on iscSAU/moaEDAB. Biochemical analysis and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) revealed that the synthetic bacteria had remodeled sulfur metabolism and enhanced heavy metal-tolerating capacity, with higher surviving EcSSMO cells than the surviving control cells Ec0 (not containing SSMO) at 50 mg/L of Pb2+ and Cd2+ (>92 % versus <10 %). Moreover, EcSSMO exhibited much higher heavy metal-capturing capacity than Ec0, removing>90 % of Pb2+ and Cd2+ at 5 mg/L of Pb2+ and Cd2+, and >40 % of both heavy metals even at 50 mg/L of Pb2+ and Cd2+. This study reveals emphasizes feasibility of transcription profiling-guided construction of synthetic organisms by large-scale remodeling metabolic network.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
退休小行星完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
无奈的qie完成签到,获得积分10
2秒前
Kaikai发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
CodeCraft应助sqq采纳,获得10
3秒前
Chocolate发布了新的文献求助10
5秒前
mxy126354发布了新的文献求助10
5秒前
Elowen发布了新的文献求助10
5秒前
Sue完成签到 ,获得积分10
6秒前
CipherSage应助Paddi采纳,获得10
6秒前
koral发布了新的文献求助10
8秒前
sunfengbbb发布了新的文献求助10
8秒前
11秒前
11秒前
研友_VZG7GZ应助mxy126354采纳,获得10
11秒前
11秒前
Chocolate完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
李爱国应助畅快白梦采纳,获得10
13秒前
sqq发布了新的文献求助10
14秒前
bkagyin应助冷酷丹妗采纳,获得20
15秒前
15秒前
kk完成签到,获得积分10
16秒前
清爽聋五发布了新的文献求助30
16秒前
Elowen完成签到,获得积分20
18秒前
zmq发布了新的文献求助10
19秒前
YY完成签到,获得积分10
19秒前
科研通AI2S应助koral采纳,获得10
20秒前
拾光&发布了新的文献求助10
20秒前
科研通AI2S应助王sy采纳,获得10
21秒前
22秒前
22秒前
YAWEN发布了新的文献求助10
25秒前
1點點cui完成签到 ,获得积分10
26秒前
薄荷心完成签到 ,获得积分10
27秒前
烟花应助hzy采纳,获得10
27秒前
koral完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Mass participant sport event brand associations: an analysis of two event categories 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6354890
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8170067
关于积分的说明 17198597
捐赠科研通 5410877
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864148
邀请新用户注册赠送积分活动 1841683
关于科研通互助平台的介绍 1690112