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菊酯类农药降解酶基因的克隆、表达及分子改造的综述报告
菊酯类农药是一种广泛使用的农药，其残留对环境和人体健康都有一定的影响。针对菊酯类农药的降解和去除，研究人员在基因工程领域进行了一系列相关研究，其中克隆、表达和分子改造是最为重要的研究方向之一。
菊酯类农药降解酶是一类可以降解菊酯类农药的酶，被广泛应用于生物除草剂、生物农药等环保领域。由于其具有高效、低毒、易分解等优点，因此备受研究者关注。下面将介绍菊酯类农药降解酶基因的克隆、表达及分子改造的研究进展。
一、基因克隆
基因克隆是从生物体中复制特定基因的过程，经过基因克隆后得到的基因可用于表达或进一步分子改造。基因克隆是研究菊酯类农药降解酶的第一步，也是最关键的一步。
近年来，研究人员采用PCR扩增方法，从多个来源中成功地克隆出了菊酯类农药降解酶的基因，其中包括Acidovoraxsp.JS42的organophosphatehydrolasegene（ophC2）、Enterobactersp.EC3的methylparathionhydrolasegene（mpd）、Pantoeasp.strainB1的methylparathionhydrolasegene（oPHC）等。
二、表达
基因表达是指利用外源基因将某个目标基因导入到目标生物中，使其产生新的表型，表达新的功能或在特定条件下表达目标基因。菊酯类农药降解酶基因的表达需要进行优化，包括启动子的选择和表达载体的构建等。
由于菊酯类农药降解酶大多数来自于细菌，因此将这些基因导入到真核表达系统中需要进行优化。研究发现，选择合适的启动子可以显著地提高基因表达水平。如采用LacZYA启动子的pET22b(+)重组质粒可实现高表达，其表达产物对甲基对硫磷降解酶有良好的活性。
此外，菊酯类农药降解酶基因的表达载体构建也需注意，构建中需加入适当的标签序列，如His、GST和MBP等，利用这些标签序列可以方便地纯化目标蛋白，提高基因表达效率和纯度。
三、分子改造
分子改造是指利用分子生物学技术对基因进行修饰，达到改善目的基因的表达、育种、治疗等目的的一系列手段。对菊酯类农药降解酶基因进行分子改造可以提高其催化效率、特异性和稳定性。
研究发现，通过重组DNA技术，可将两个碱基互补的寡核苷酸序列引入mpd基因中，以产生针对环境污染物的新催化剂。这些对称的碱基互补序列还可用于导致mpd基因的低氧适应性和高温适应性。此外，对mpd基因中催化活性相关残基的替换和氨基酸修饰也可以达到改善降解效率的目的。
综上所述，菊酯类农药降解酶基因的克隆、表达和分子改造是现代生物技术在环保领域的重要应用之一。对这方面的研究将不断拓展，将为持续推进生态环保事业作出重要贡献。