砷（As）是一種無處不在的有毒元素，砷污染問題已成為當(dāng)前世界環(huán)境研究的熱點(diǎn)之一。藍(lán)藻廣泛分布在土壤和各種水生環(huán)境中。由于它們的環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)，生長速度快，因此是引起水華的主要物種。目前有關(guān)藍(lán)藻對(duì)砷響應(yīng)機(jī)制的研究還鮮有報(bào)道。

 

中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所城市環(huán)境與健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱永官組研究揭示了藍(lán)藻砷甲基化的分子機(jī)制。該研究發(fā)現(xiàn)微囊藻（Microcystis sp. PCC7806）、念珠藻（Nostoc sp. PCC7120）和集胞藻（Synechocysis sp. PCC6803）都能將無機(jī)砷轉(zhuǎn)化為甲基砷。將三種藍(lán)藻的砷甲基轉(zhuǎn)移酶基因（arsM）克隆，并表達(dá)在對(duì)砷高度敏感的大腸桿菌突變株AW3110（ΔarsRBC）中，它們都能賦予細(xì)胞對(duì)As(III)的抗性。兩種純化的蛋白質(zhì)SsArsM (Synechocystis ArsM)和NsArsM(Nostoc ArsM)在體外能夠?qū)s(III)轉(zhuǎn)化為甲基砷，并生成一定量的揮發(fā)砷。鑒于藍(lán)藻具有較強(qiáng)的砷轉(zhuǎn)化能力及其在環(huán)境中的廣泛存在，它在砷的生物地球化學(xué)循環(huán)中起到了重要的作用。

 

此項(xiàng)研究由科技部和國家自然科學(xué)基金委資助。博士生尹西翔為第一作者，朱永官博士為文章通訊作者。相關(guān)論文在《植物生理學(xué)》（Plant Physiology）雜志在線發(fā)表（Biotransformation and volatilization of arsenic by three photosynthetic cyanobacteria, doi:10.1104/pp. 111.178947）。