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目前,世界卫生组织已将环境雌激素列为第1类致癌物,由其造成的污染已经成为全球性的第三大环境问题,严重威胁人类健康和生态安全。治理雌激素污染迫在眉睫,也日益成为社会关注的热点问题。利用微生物降解代谢过程进行雌激素生物降解,是去除环境中雌激素最环保、最经济的有效方法,在雌激素污染治理中发挥至关重要的作用,日益受到人们的重视。本文从某生产雌激素药厂附近土壤样品中筛选分离得到一株能够高效降解类固醇雌激素的菌株,命名为DH-S01。形态学观察显示,菌落呈圆形,边缘整齐,有光泽,呈橙红色或紫红色,菌体易挑起,呈杆状,无鞭毛。生理生化实验确定为革兰氏染色阴性细菌,能够代谢葡萄糖、麦芽糖、蔗糖等。结合分子生物学鉴定,确定菌株DH-S01为沙雷氏菌(Serratia)。降解实验结果表明,菌株DH-S01能够利用类固醇雌激素雌酮和17β-雌二醇为唯一碳源进行生长传代培养,实验周期内的雌酮和17β-雌二醇的生物降解率都在90%以上。为了深入了解该菌株的基因组结构与功能信息和其雌激素降解机制,基于PacBio测序平台,对菌株进行全基因组测序及分析。菌株DH-S01基因组由一个大小为5256558bp的环状染色体组成,GC含量为59.53%,编码区包含4874个基因。此外,非编码区域包含84个散在重复序列、110个串联重复序列、140个非编码RNA(ncRNA)以及12个基因岛。根据平均核苷酸同一性(ANI)分析结果,将菌株DH-S01进一步鉴定为Serratia nematodiphila。通过数据库对编码基因进行功能注释,结果表明,DH-S01具有丰富的代谢功能基因,可为进一步研究细菌降解代谢机理以及开发具有高应用价值的工程菌提供资源。根据基因功能的注释结果以及文献报道,总共确定了13个参与类固醇雌激素降解过程的相关基因,编码9种类固醇雌激素降解酶,包括使苯环开环的邻苯二酚1,2-双加氧酶(catA)、1种类固醇核心降解酶以及7种类固醇侧链降解酶。通过PCR克隆技术和RT-PCR技术,分别证实了菌株DH-S01中类固醇雌激素降解酶的存在及相关基因的表达。通过与3株已知沙雷氏菌基因组比较分析,DH-S01与S.nematodiphila DZ0503S BS1和S.marcescens Db11共线性较高,与S.fonticola DSM 4576的共线性较低。在泛基因组中,总共鉴定出6471个基因,其中共有3252个同源基因组成核心基因组,其中包括菌株DH-S01中存在的8种类固醇雌激素降解酶的相关编码基因。此外,DH-S01中还存在与特定环境适应性有关的85个特有基因。以上研究结果证实了DH-S01在遗传水平上具备较强降解类固醇雌激素的能力。这不仅增加了沙雷氏菌属的基因组学信息,还丰富了类固醇雌激素降解菌种类。此外,本论文研究结果为类固醇雌激素降解机制和降解相关酶的研究提供了进一步的信息,从而为受类固醇雌激素污染的环境提供微生物修复理论依据。