一、课题来源与背景： 　　1、课题来源： 重大科技攻关国际合作项目“化学毒物快速检测的生物反应器研究”（ 2006C14025） 　　2、研究背景： 研究人员已尝试应用大肠杆菌SoxS∷LacZ融合基因、SoxS∷LuxCDABE融合基因、SodA∷LuxCDABE融合基因检测氧还循环反应剂。但是，这些融合基因建构对氧还循环反应剂的检测敏感度不高，不能用于环境中氧还循环反应剂的检测。必须采用新的方法提高生物学检测方法检测氧还循环反应剂的敏感度。 　　二、研究目的与意义： 氧还循环反应剂是最常见的工农业污染物，其诱发的氧化应激在神经退行性变疾病、癌症和衰老过程中都发挥作用。加强对工农业污染物的检测和治理是各国政府和民众越来越关注的问题。检测氧还循环反应剂是评价和治理环境污染的重要指标。 常用的化学和物理学（质谱法、气相色谱法等）监测监方法，需要昂贵的仪器设备和专业的实验室。更重要的是，对污染物的定量检测不能提供一些有关化学物质生物有效度、潜在的修饰／细胞内脱毒作用和对生活有机体协同／拮抗作用等关键要素。因此，有必要发展一类生物反应器来快速检测这些有毒化学物质。 　　三、主要论点与论据： 　　1、申报国家发明专利2项，申请保护2个E.coli菌株； 　　2、已在Biochemical Journal发表论文2篇（IF 4.3）。 　　四、创见与创新： 该项目构建了敲除frdABCD、ahpCF 、katG 、sodA和sodB五个基因的大肠杆菌菌株（E.coli WMC-001），使其对氧还循环反应剂的敏感性比野生型大肠杆菌提高了100倍；通过敲入TrxB，并利用定点突变技术将ompR基因的第43位碱基A替换为T，构建了E.coli OmpR3突变株 （Arg15→Cys），命名为E.coli WMC-002。具有与原菌种相同的敏感性和细菌生长优势。该菌株可以检测生物样品和环境中的氧还循环反应剂，检测低限达到微摩尔浓度水平。 　　五、社会效经济益，存在问题： 本项目用构建的大肠杆菌株检测氧还循环反应剂，为环境污染检测提供了一种简便、高效、高性价比的解决方案。更重要的是，本研究项目将会为发展其它一些针对炸药、多环芳烃、重金属等影响到国家安全、人类健康、环境保护、能源供应及食品安全的化学物质的超敏感生物反应器提供崭新的范例。 我们所构建的soxR/soxS：：gfpuv报告基因还可用于其他特异性生物传感器的构建，为新一代生物传感器的设计提供了一个高效的信号检测模块。构建用于检测氧还循环反应剂的报告基因和开发检测氧还循环反应剂的高通量筛选技术，设备要求简单、方法敏感，对民众健康、防治环境污染、食品安全等有重大意义，适用于大规模推广。 在本课题实施过程中没有存在问题，只是由于专利实审和公开尚需要一定时日，因此影响了本课题成果进一步推广应用的进度。

一、课题来源与背景： 　　1、课题来源： 重大科技攻关国际合作项目“化学毒物快速检测的生物反应器研究”（ 2006C14025） 　　2、研究背景： 研究人员已尝试应用大肠杆菌SoxS∷LacZ融合基因、SoxS∷LuxCDABE融合基因、SodA∷LuxCDABE融合基因检测氧还循环反应剂。但是，这些融合基因建构对氧还循环反应剂的检测敏感度不高，不能用于环境中氧还循环反应剂的检测。必须采用新的方法提高生物学检测方法检测氧还循环反应剂的敏感度。 　　二、研究目的与意义： 氧还循环反应剂是最常见的工农业污染物，其诱发的氧化应激在神经退行性变疾病、癌症和衰老过程中都发挥作用。加强对工农业污染物的检测和治理是各国政府和民众越来越关注的问题。检测氧还循环反应剂是评价和治理环境污染的重要指标。 常用的化学和物理学（质谱法、气相色谱法等）监测监方法，需要昂贵的仪器设备和专业的实验室。更重要的是，对污染物的定量检测不能提供一些有关化学物质生物有效度、潜在的修饰／细胞内脱毒作用和对生活有机体协同／拮抗作用等关键要素。因此，有必要发展一类生物反应器来快速检测这些有毒化学物质。 　　三、主要论点与论据： 　　1、申报国家发明专利2项，申请保护2个E.coli菌株； 　　2、已在Biochemical Journal发表论文2篇（IF 4.3）。 　　四、创见与创新： 该项目构建了敲除frdABCD、ahpCF 、katG 、sodA和sodB五个基因的大肠杆菌菌株（E.coli WMC-001），使其对氧还循环反应剂的敏感性比野生型大肠杆菌提高了100倍；通过敲入TrxB，并利用定点突变技术将ompR基因的第43位碱基A替换为T，构建了E.coli OmpR3突变株 （Arg15→Cys），命名为E.coli WMC-002。具有与原菌种相同的敏感性和细菌生长优势。该菌株可以检测生物样品和环境中的氧还循环反应剂，检测低限达到微摩尔浓度水平。 　　五、社会效经济益，存在问题： 本项目用构建的大肠杆菌株检测氧还循环反应剂，为环境污染检测提供了一种简便、高效、高性价比的解决方案。更重要的是，本研究项目将会为发展其它一些针对炸药、多环芳烃、重金属等影响到国家安全、人类健康、环境保护、能源供应及食品安全的化学物质的超敏感生物反应器提供崭新的范例。 我们所构建的soxR/soxS：：gfpuv报告基因还可用于其他特异性生物传感器的构建，为新一代生物传感器的设计提供了一个高效的信号检测模块。构建用于检测氧还循环反应剂的报告基因和开发检测氧还循环反应剂的高通量筛选技术，设备要求简单、方法敏感，对民众健康、防治环境污染、食品安全等有重大意义，适用于大规模推广。 在本课题实施过程中没有存在问题，只是由于专利实审和公开尚需要一定时日，因此影响了本课题成果进一步推广应用的进度。