城市环境研究所和水生生物研究所合作揭示原生动物梨形四膜虫砷甲基化的分子机制
发布时间:2014-02-26来源:朱永官研究组
砷是环境中常见的致癌物,在部分地区对水和食物供应造成了很大威胁。砷在自然界中存在多种形态,砷形态对其毒性、移动性和最终归宿有很大影响,其中无机砷(亚砷酸、砷酸)毒性较有机砷大。后者通常是通过生物对砷的甲基化产生的一甲基砷,二甲基砷,和挥发性的、低毒三甲基砷,因此砷的甲基化为砷污染的生物修复提供了新的思路,相应的分子机制成为该领域的研究热点。
生物对砷的甲基化过程已在细菌、蓝藻、红藻和人等生物中陆续得以揭示,但对于水生态系统中重要的生物类群——原生动物的相关机制还知之甚少。中国科学院城市环境研究所朱永官研究员课题组于2011年首先报道了原生动物梨形四膜虫存在很强的甲基化砷能力(Environ. Pollut,2011),之后通过与水生生物研究所缪炜研究员课题组的深入合作,在该物种中鉴定到了第一个原生动物的甲基化转移酶基因,通过基因敲除和大肠杆菌异源表达的实验等证实了该基因甲基化砷的生物学功能,同时发现纯化的砷甲基化酶不仅可以将无机砷甲基化成五价的一甲基砷和二甲基砷,而且具有生成三甲基砷和二甲基胂气体的新特性。该研究工作不仅首次揭示了原生动物砷甲基化的分子基础和作用机理,而且大大丰富了我们对砷甲基化的认识和开拓了利用原生动物开展砷污染生物修复的新视野。
该研究已经以“Identification and characterization of the arsenite methyltransferase from a protozoan, Tetrahymena pyriformis”为题发表在Aquatic Toxicology (149: 50-57, 2014) 上(http://dx.doi.org/10.1016/j.aquatox.2014.01.028)。
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