多环芳烃（PAHs）是一类广泛存在于环境当中的污染物。PAHs对人体具有毒害作用,有些类别的PAHs甚至能诱发癌症的产生。PAHs的水溶性往往比较低,因此土壤就成了PAHs污染的重灾区。目前通过微生物降解治理PAHs土壤污染是各国研究人员研究的重点也是最行之有效的方法之一。赤红球菌OA1是本实验室前期分离到的一株PAHs降解菌,前期研究发现OA1能以萘为唯一碳源进行生长。本研究通过对OA1基因组进行测序分析推测出了OA1可能的萘降解途径。通过对OA1基因组测序结果的分析发现,OA1基因组中共包含5317个编码蛋白的基因及6个r RNA基因和46个t RNA基因。此外,分析还在OA1基因组中发现了46个双加氧酶基因,19个羟化酶基因及14个醛缩酶基因,这些基因所编码的蛋白可能与PAHs等多种外源性异生物质的代谢相关。为探究OA1萘降解关键酶基因的表达特性,本研究就OA1萘双加氧酶（NID）及原儿茶酸3,4-双加氧酶（3,4-PCD）等萘降解关键酶基因结合基因组测序结果设计特异性引物,以OA1萘诱导培养过程中不同时间点的菌体c DNA为模板进行quantitative real-time RT-PCR（q PCR）分析。结果发现除NID和3,4-PCD的一个基因为萘诱导型表达外其余各基因的表达均不受萘的诱导,为组成型表达。本研究对OA1邻苯二酚1,2-双加氧酶（C12O）基因进行了克隆和原核表达,同时对其编码的重组蛋白活性和功能进行了分析研究。结果显示重组表达蛋白C12O具有催化邻苯二酚降解生成顺,顺-粘康酸的功能,进一步的研究发现其最适酶反应温度为25℃,最适反应p H为7.0。在25℃、p H 7.4条件下,C12O的相对酶活性为231.4 U/mg。此外,Mn2+可以促进酶的活性而Mg2+和NH4+能抑制酶的活性。对OA1的乙醛脱氢酶（ALDH）基因进行了克隆和原核表达,并对其编码的重组蛋白活性和功能进行了分析研究。结果发现重组蛋白ALDH除了可以催化水杨醛发生反应生成水杨酸外,还能催化甲醛、乙醛和苯甲醛羟化生成相应羧酸。且其催化芳香醛发生反应的酶活性要高于其催化脂肪醛的反应活性,这在ALDH相关研究中尚属首次发现。根据对重组蛋白氨基酸序列及蛋白结构的研究推测位于活性位点两侧的两个氨基酸残基Ser122和Ala124可能影响了重组蛋白ALDH的催化活性。本研究旨在阐明赤红球菌对于萘的降解机理,明确在整个过程中所涉及到的关键酶及其催化、表达特性,为以后从基因水平上改造菌株,以便更有针对性的用来修复土壤污染,有效解决此类环境污染问题提供基础。