Pseudomonas pseudoalcaligenes tüve c70 katehhooli 2,3-dioksügenaasi mõju uurimine knock-out mutandi konstrueerimise abil

Pseudomonas pseudoalcaligenes tüve c70 katehhooli 2,3-dioksügenaasi mõju uurimine knock-out mutandi konstrueerimise abil

Anni Britta Pajoma
TARTU JAAN POSKA GÜMNAASIUM
Klass: 11
Juhendajad: teadur Merike Jõesaar, PhD, õpetaja Lauri Mällo

Tööstustootmise tulemusena satuvad keskkonda suurenenud kontsentratsioonis paljud aromaatsed ühendid, mis on omakorda toksilised enamikele seal viibivatele elusorganismidele. Paljud mikroorganismid on võimelised aromaatseid ühendeid lagundama ning neid on võimalik kasutada bioremediatsiooni efektiivsuse suurendamiseks. Tõstmaks aromaatsete ühendite lagunemise kiirust, tuleb eelnevalt uurida keskkonda puhastavate bakterite võimekust ning bakterites toimivaid aromaatsete ühendite lagunemisradu ja põhirolli mängivaid ensüüme. Üks olulisim võtmeensüüm aromaatsete tuumade lõhustamisel on katehhooli 2,3-dioksügenaas (C23O).

Käesolev uurimistöö käsitleb Läänemerest, Narva lahest isoleeritud Pseudomonas pseudoalcaligenes tüve C70 ja selle fenooli lagundamisraja võtmeensüümi katehhooli 2,3-dioksügenaasi.

Uuritav bakter on võimeline lagundama toksilisi aromaatseid ühendeid, fenooli ja naftaleeni, ning muutma nende ühendite lagundamisel tekkivat katehhooli järk-järgult lihtsamateks komponentideks, mida bakter hiljem kasutab oma põhiainevahetuses. Seega muudab bakter keskkonna vähem kahjulikuks. Fenoolseid ühendeid on leitud Läänemerre suubuvatest vetest, mis on sattunud sinna põlevkivi töötlemise tagajärjel tekkinud poolkoksimägedest väljauhutava veega. Seega on uurimistöö teema pikemas perspektiivis seotud sellega, et välja selgitada, kas uuritavat bakterit saaks kasutada reostatud piirkondades bioaugmentatsiooni eesmärgil.

Töö käigus konstrueeriti Pseudomonas pseudoalcaligenes metsiktüvest knock-out meetodiga 2,3-dioksügenaasi kodeeriva pheB geeni suhtes mutanttüvi, et uurida katehhooli 2,3-dioksügenaasi geeni puudumise mõju bakteri võimele lagundada fenooli, mis on ühtlasi käesoleva uurimistöö põhieesmärk. Uurimistöö teema valikul sai otsustavaks huvi mikrobioloogia vastu, täpsemalt nii geneetiliselt muundatud mikroorganismide loomise teoreetiliste põhimõtete kui ka praktilise töö kogemuse saamise suhtes. Üks ajend oli molekulaar- ja mikrobioloogiaalase laboritöö kogemuse saamine.