基因工具将改善环境砷的研究

环境工程师正在更容易识别导致释放一种砷的细菌物种，这些砷污染了全世界数百万人的水供应。

犹他州立大学工程学院的一个研究小组开发了一种新的引物 - 一种用于DNA扩增的工具 - 简化了鉴定土壤和地下水样品中细菌的过程。令人感兴趣的是配备有砷酸还原酶基因的细菌种类。这些基因使细菌能够将天然存在的砷转化为毒性更强的元素。该团队的研究结果于2月1日发表在应用与环境微生物学领域 - 一本领先的期刊，涵盖生物技术，微生物生态学，食品微生物学和工业微生物学等主题。

作者解释说，各种细菌将砷V(称为砷酸盐)转化或减少为砷III - 称为亚砷酸盐。亚砷酸盐对人体毒性更大，更具流动性，这意味着它更容易在环境中流动并渗入地下水。

研究人员表示，更好地了解释放亚砷酸盐的微生物生态系统是降低地下水中砷污染普遍程度的重要的第一步。

“砷污染是全世界饮用水中最大的问题之一，”USU犹他州水研究实验室的研究员，该研究的第一作者Babur Mirza博士说。“这种新的引物使我们更容易看到样品中存在哪种细菌，以及它们是否具有我们正在寻找的基因。”

新的引物 - 靶向砷酸还原酶基因的短链DNA - 帮助研究人员识别样品中的哪些细菌具有这些基因。没有这种引物，研究人员必须首先在实验室中培养细菌细胞，然后再提取DNA并扩增基因。这些步骤通常会减少微生物的多样性并导致偏差的结果。

“现在我们可以简单地将引物添加到反应中，我们得到还原酶基因的可量化拷贝，”米尔扎说。“复制的基因向我们展示样品中的细菌种类，并告诉我们关于砷酸盐还原微生物多样性的新信息。”

作为研究的一部分，该团队由共同作者Joan McLean博士领导，从位于犹他州北部卡什县的20口私人井中抽取地下水样本。结果显示，20%的受试井中砷酸盐和亚砷酸盐浓度高于饮用水限量10微克/升。然后，研究人员测试了含有高亚砷酸盐浓度的样品是否含有丰富的砷酸还原酶遗传物质。毫不奇怪，他们找到了直接匹配。

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