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膠球藻屬的新的抗輻射藻類的制作方法_3

文檔序號:9924934閱讀:來源:國知局
水中,其pH通過添加 HCl或KOH而被調(diào)節(jié)成目標值。培養(yǎng)物生長在維持21 ± TC、W 10化pm搖動且90± IOPAR持續(xù)照明的Infors Multitron培養(yǎng)箱中。每日都對介質(zhì)的抑進行 測試,如果需要則重新進行調(diào)節(jié)。通過測量藻類的光合產(chǎn)量(是細胞整體生理學(xué)狀態(tài)的指示 物),評價作為介質(zhì)pH的函數(shù)的藻類狀態(tài)。使用PAM 103巧光計,測量光合產(chǎn)量。圖2示出作為 不同抑值的函數(shù)的微藻的光合產(chǎn)量值。示出它們可存活在抑為1至9(測試的抑范圍)的介質(zhì) 中。圖2示出,微藻在由脫礦質(zhì)水構(gòu)成的介質(zhì)中保持良好的生理學(xué)狀態(tài),并且不管抑是多少, 它們都保持良好的生理學(xué)狀態(tài)。
[0064] Coccomyxa藻株C-IR3-4C微藻也能生長在寬范圍抑的液體介質(zhì)中。圖3示出作為抑 的函數(shù),藻類群落的細胞密度隨時間在pH為1至9的介質(zhì)中的變化。培養(yǎng)條件與圖2中的相 同。在顯微鏡(X40放大率)下,使用Malassez計數(shù)板進行細胞密度計數(shù)。為了獲得快速生長 和高微藻密度,使用4至8的pH范圍。
[00化]微藻和生化特征
[0066] 通過光子顯微鏡和電子顯微鏡觀察,分離的微藻是單細胞的、楠球形,且是有核的 (圖4A和圖4B)。圖4A和圖4B是分別通過光子顯微鏡(Zeiss Axioplan 2雙目顯微鏡,1300放 大率)和透射電子顯微鏡(JEOL 1200EX和飛利浦(陸ilips)CM 120)觀察到的運些微藻的照 片。使用化ilips CM 120TEM的觀察在克洛德?貝納爾-里昂第一大學(xué)的顯微組織技術(shù)中屯、 進行。微藻包含葉綠體(可能有數(shù)個),葉綠體包含葉綠素并且是光合作用的位點。其它細胞 器(尤其是液泡)占據(jù)了細胞的剩余空間。
[0067] 該有機體的UV-可見吸收光譜示出,存在葉綠素 a(吸收峰為663nm)、葉綠素 b(吸收 峰為647nm)和類胡蘿h素(吸收峰為470nm)。
[00側(cè)核糖體DNA基因的擴增和測序
[0069] 使用Wizard基因組DNA純化試劑盒(Wizard Genomic DNA 化rification Kit, Promega),提取如上所述分離的C-IR3-4C微藻的總DNA。
[0070] 通過PCR,擴增基因組中覆蓋 18S rRNA-ITSl-5.8S rRNA-ITS2-28S rRNA(開始的 500個堿基)核糖體DNA基因的區(qū)域。
[0071] 所使用的引物是傳統(tǒng)用于擴增微藻rRM基因的EAF3:TCGACAATCTGGTTG ATCCTGCCAG(SEQ ID NO:2)^PITS055R:CTCCTTGGTC CGTGTTTCAAGACGGG(SEQ ID N0:3)〇
[0072] 對使用分離自兩個獨立培養(yǎng)物的DNA所獲得的擴增產(chǎn)物進行測序,并且該擴增產(chǎn) 物具有3101個堿基。運些擴增產(chǎn)物的序列示于圖5和附件的序列表中,其在序列表中的編號 為SEQ ID N0:1。該序列代表藻類Coccomyxa C-IR3-4C的基因組中覆蓋18S rRNA-ITSl-5.8S rRNA-口S2-28S rRNA(起始)核糖體DNA基因的區(qū)域的序列。對應(yīng)于18S rRNA的部分具 有下劃線并且是斜體,ITSl是粗體,5.8S rRNA具有下劃線,ITS2是斜體,并且28S rRNA是粗 體并且具有下劃線。
[0073] 使用BLASTN算法(Altschul et al. ,Nucleic Acids Research,25:3389-3402, 1997),捜索與SEQ ID NO: I的序列具有最大同一性的核糖體RNA基因序列的數(shù)據(jù)庫。該捜索 顯示,特征與微藻C-IR3-4C最類似的物種屬于Coccomyxa屬。
[0074] 通過使用BLAST?算法的多序列比對,將微藻C-IR3-4C(1807bp)和在數(shù)據(jù)庫中列 出的其它Coccomyxa物種的對應(yīng)于小核糖體亞基(18S rRNA)的RNA的序列進行對比。下面的 表1I示出了該序列對比的結(jié)果。其它物種的序列可在GenBank數(shù)據(jù)庫中獲得,并且對應(yīng)的登 錄號也示于表1I中。
[0075] 表1I;
[007引
[OOW] 該序列對比示出,與C-IR3-4C藻株最類似的物種是Coccomyxa rayssiae藻株 UTEX273、Coccomyxa藻株CCAP 216/24、Pseudococcomyxa simplex藻株SAG 216-9日、 Coccomyxa chodatii藻株SAG 216-2、Pseudococcomyxa simplex藻株UTEX 274、Coccomyxa peltigerae藻株SAG 216-5、Pseudococcomyxa simplex藻株CAUP H 102、Coccomyxa藻株 KN-2011-E4、Coccomyxa藻株CCAP 211/97; W及屬于Coccomyxae屬的具有99%序列同一性 的其它藻株;仍然屬于Coccomyxae屬的具有98 %序列同一'性的其它藻株,諸如Coccomyxa藻 株CPCC 508或Coccomyxa藻株SAG 2325;具有97%序列同一性的其它Coccomyxae,諸如 Coccomyxa glaronensis藻株CCALA 306、Coccomyxa sp.Flensburg fjord 2或Coccomyxa mucigena藻株SAG 216-4。
[0080] 與Coccomyxa屬相比,Coccomyxa藻株C-IR3-4C獲得的運些高同一'性分數(shù),接近 Coccomyxae彼此序列進行對比之后獲得的那些同一性分數(shù)(96%~99%),而與屬于另一屬 (Chlamydomonas SP.CCMP681 (EF106784.1 ),93%同一性)的單細胞微藻的序列對比所獲得 的分數(shù)相差很遠。運表示藻株CCAP 216/26是Coccomyxa屬的成員。
[0081 ] 進一步,還進行了藻株C-IR3-4C與其它Coccomyxae的ITS區(qū)域序列的對比。下面的 表1II示出ITS1-5.8S rRNA-ITS2區(qū)域的序列對比的結(jié)果。其它物種的序列可在GenBank數(shù) 據(jù)庫中獲得,并且對應(yīng)的登錄號也示于表HI中。
[0082] 表1II:
[0083]
[0084]
[0085] 該序列對比示出,藻株C-IR3-4C的序列與提到的其它Coccomyxae藻株具有83%至 95 %的同一'性,運與提到的Coccomyxae的ITS區(qū)域彼此進行對比所獲得的分數(shù)(78 %至 99%)-致,而與其它屬進行對比所獲得的分數(shù)(約30%至50%)相差很大。
[0086] 因此,它是與迄今為止提到所有物種都不同的Coccomyxa物種。運些結(jié)果示出,事 實上,分離的微藻是Coccomyxa屬的成員,但是它的DNA,尤其是口Sl和口S2的DNA,與數(shù)據(jù)庫 中列出的Coccomyxae的其它物種非常不同,從而認為它是一個新的物種,在本文中被命名 為Coccomyxa C-IR3-4C。
[0087] 圖6示出在對應(yīng)于18S rRNA的DNA序列進行比對(BLASTN)之后獲得的系統(tǒng)進化樹。 條(bar)表示1 % (0.01)的替換率。
[0088] 實施例2:Coccomyxa C-IR3-4C對電離福射的抗性
[0089] 通過將Coccomyxa C-IR3-4C藻類暴露于來自衰減的乏燃料的多種劑量的丫福射, 測試Coccomyxa C-IR3-4C藻類對電離福射的抗性。通過活體染色(中性紅),確定福照后的 死亡率。
[0090] 圖7示出在急性福照之后S天測量的、作為福照劑量的函數(shù)的Coccomyxa C-IR3-4C的死亡百分比。殺死一半群體的電離福射劑量在2kGy至6kGy之間。
[0091] 實施例3:利用C0CC0MYXA C-IR3-4C對來自核廠的水的凈化
[0092] 在光照下,將具有來自乏燃料池的水的典型組成的水與Coccomyxae C-IR3-4C接 觸24小時。將新鮮的IOOmg重的Coccomyxae C-IR3-4C藻類與初始含有0-發(fā)射放射性核素化 (200,000Bq/l)和Mc(1000 Bqzl)及在下面的表1V中列出的丫-發(fā)射放射性核素的50ml水接 觸,其中Coccomyxae C-IR3-4C藻類首先培養(yǎng)在液體BBM中,并且預(yù)先經(jīng)Milli-Q水沖洗S 次。
[0093] 表1V; 「moAl
LUWS」 巧氷和澡突繪巧24小町聯(lián)觸之后巧打的丫-光諧測足不出,去除J氷甲81 %的丫 活性。
[0096] 在24小時中,藻類結(jié)合的丫-發(fā)射放射性核素的百分比示于下面的表V中。
[0097] 表V: 「00981
[0099] 從水中,純化了全部或幾乎全部的iiumAg、u'/Cs和W及一半的^Mn和?Co。
[0100] 實施例4:利用Coccomyxa C-IR3-4C的原位作用對存儲池的水的凈化
[0101 ]存在于核乏燃料池中的Coccomyxae C-IR3-4C微藻,凈化存在于該池中的放射性 核素。所述池充滿抑在6至7之間、導(dǎo)電性在化S/cm至化S/cm之間并且平均溫度為25°C的水, 并且由于其中儲存的材料而包含放射性金屬元素。它與環(huán)境空氣接觸,并且通過氛燈進行 照明。
[0102] 在運樣的條件下,Coccomyxa C-IR3-4C能植生在池內(nèi)的存儲架上,并且可存活在 存儲架上并且在存儲架上繁殖數(shù)年。
[0103] 丫光譜采集的數(shù)量能確定被約Ig鮮重的藻類濃縮的總放射性和性質(zhì),W及每一個 T發(fā)射體的放射性,并且給出在下面的表VI中。微藻的活性在該表中被定義為:Ig鮮重的藻 類的放射性(Bq)與Iml藻類在其中存活的水的放射性的比率。
[0104]表VI;
[0106] 運些結(jié)果示出,藻類的放射性比它們存活在其中的水中的放射性高IO4倍,因此它 們實際上濃縮了放射性元素、 66Cu、92Sr、IWmAg、I^Cs和I37Cs。
[0107] Coccomyxa C-IR3-4C藻類具有約20,000的飽-137(I37Cs)濃縮系數(shù),該飽-137 (I37Cs)濃縮系數(shù)被定義為藻類結(jié)合的Cs的濃度(原子/g鮮物質(zhì))與水中的Cs的濃度(原子/ ml)的比率。
[0108] 實施例5:利用Coccomyxa chodatii對來自核廠的水的凈化
[0109] 測定Coccomyxa chodatii(藻株SAG 216/2)藻類對電離福射的抗性,示出殺死一 半群體的電離福射的劑量約為1.化Gy(上面引用的Rivasseau et al. ,2013)。藻類的電離 福射抗性LDso通常在30Gy至1200Gy之間(上面引用的IAEA, 1976)。
[0110] 除了Coccomyxa actinabiotis的抗性之外,屬于Coccomyxa屬的微藻的福射耐受 性似乎局于屬于其它屬的澡類,同樣,屬于Deinococcus屬的所有細菌也都具有局福射耐雙 性。
[0111] 為了石角定Coccomyxa chodatii是否共享Coccomyxa actinabiotis和Coccomyxa C-IR3-4C的元素攝取能力,在光照下,將具有來自核乏燃料池的水的典型組成的水與 Coccomyxae chodatii接觸24小時。將IlOmg鮮重的Coccomyxae chodatii藻類與初始含有 e-發(fā)射放射性核素化(200,OOOBq^)和1化(lOOOBq/1)及在上面的表1V中列出的丫-發(fā)射放 射性核素的50ml水接觸,其中該Coccomyxae chodatii藻類首先培養(yǎng)在液體BBM中,并且預(yù) 先經(jīng)Mi Ili-Q水沖洗S次。
[0112
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