삼염화에틸렌을 분해하는 유전자재조합 토양세균에 관한 연구

A Recombinant Soil Bacterium Which Efficiently Degrades Trichloroethylene

토양미생물인 Ralstonia eutropha JMP134는 세균의 염색체상의 페놀분해경로를 통하여 삼염화에틸렌(TCE)을 분해하는 특징이 있다. 이전의 실험에서 본 세균으로부터 분리된 페놀분해효소가 단독으로 삼염화에틸렌을 분해하는 것을 밝힌바 있다. 본 실험에서는 페놀분해효소를 생성하는 유전자를 유전자 재조합방법을 통하여 plasmid에 cloning한 유전자 재조합세균 R. eutropha AEK301을 대상으로 TCE의 분해능을 실험하였다. AEK301은 페놀에 의한 유도작용 없이도 여러 유기물의 존재하에서 TCE를 분해하는 것으로 나타났다. 본 세균은 0.05%의 에탄올이 유일한 탄소원으로 제공된 배양액에서 TCE의 농도 $200{\mu}M$ 까지 거의 분해하였으며 농도 $400{\mu}M$에서는 약 70%까지 제거하는 특성을 보여주었다.

The strain Ralstonia eutopha JMP134 (formerly Alcaligenes eutrophus JMP134) can degrade trichloroethylene(TCE) through a chromosomal phenol-dependent pathway. The phenol hydroxylase was previously found to be a single responsible enzyme for TEC degradation. Here, we demonstrate that a recombinant bacterium, R. eutopha AEK301, one of Tn5-induced mutants of JMP134 containing a recombinant plasmid pYK3011, degrades TCE in the absence of inducer, phenol and in the presence of various carbon sources. Complete removal of TCE ($50{\mu}M$) was observed in minimal medium containing only 0.05% ethanol as a carbon source within 24 hours. The bacterium removed $200{\mu}M$ of TCE to below detectable level within two days under non-selective pressure. When TCE concentration was increased up to $400{\mu}M$, the degradation had been continued until two days, then ceased with removal of 70% of detectable TCE.