Umeå universitets logga

umu.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Bioengineering of non-pathogenic Escherichia coli to enrich for accumulation of environmental copper
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för molekylärbiologi (Teknisk-naturvetenskaplig fakultet). Department of Biology, University of York, York, UK. (MFr)ORCID-id: 0000-0001-6963-0009
Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för molekylärbiologi (Medicinska fakulteten).
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Kemiska institutionen.
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för molekylärbiologi (Teknisk-naturvetenskaplig fakultet). (MFr)ORCID-id: 0000-0001-6817-9535
2020 (Engelska)Ingår i: Scientific Reports, E-ISSN 2045-2322, Vol. 10, artikel-id 20327Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Heavy metal sequestration from industrial wastes and agricultural soils is a long-standing challenge. This is more critical for copper since copper pollution is hazardous both for the environment and for human health. In this study, we applied an integrated approach of Darwin's theory of natural selection with bacterial genetic engineering to generate a biological system with an application for the accumulation of Cu2+ ions. A library of recombinant non-pathogenic Escherichia coli strains was engineered to express seven potential Cu2+ binding peptides encoded by a 'synthetic degenerate' DNA motif and fused to Maltose Binding Protein (MBP). Most of these peptide-MBP chimeras conferred tolerance to high concentrations of copper sulphate, and in certain cases in the order of 160-fold higher than the recognised EC50 toxic levels of copper in soils. UV-Vis spectroscopic analysis indicated a molar ratio of peptide-copper complexes, while a combination of bioinformatics-based structure modelling, Cu2+ ion docking, and MD simulations of peptide-MBP chimeras corroborated the extent of Cu2+ binding among the peptides. Further, in silico analysis predicted the peptides possessed binding affinity toward a broad range of divalent metal ions. Thus, we report on an efficient, cost-effective, and environment-friendly prototype biological system that is potentially capable of copper bioaccumulation, and which could easily be adapted for the removal of other hazardous heavy metals or the bio-mining of rare metals.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Nature Publishing Group, 2020. Vol. 10, artikel-id 20327
Nationell ämneskategori
Miljöbioteknik Mikrobiologi
Forskningsämne
mikrobiologi; geovetenskap med inriktning mot miljöanalys; miljövetenskap; molekylär bioteknik (inst f molekylärbiologi); molekylärbiologi
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-177232DOI: 10.1038/s41598-020-76178-zISI: 000595844700012PubMedID: 33230130Scopus ID: 2-s2.0-85096449838OAI: oai:DiVA.org:umu-177232DiVA, id: diva2:1506393
Tillgänglig från: 2020-12-03 Skapad: 2020-12-03 Senast uppdaterad: 2024-07-02Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(3859 kB)261 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT02.pdfFilstorlek 3859 kBChecksumma SHA-512
4f41ca07350572c45c999d5e406ecd7279bd2598383331e41ba4ce7712ec465248f212d649572dbd27418fe260440c201671c81682db00c9c8822d1011bbb65c
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextPubMedScopus

Person

Kumar Gahlot, DharmenderTaheri, NayyerMahato, Dhani RamFrancis, Matthew S

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Kumar Gahlot, DharmenderTaheri, NayyerMahato, Dhani RamFrancis, Matthew S
Av organisationen
Institutionen för molekylärbiologi (Teknisk-naturvetenskaplig fakultet)Institutionen för molekylärbiologi (Medicinska fakulteten)Kemiska institutionen
I samma tidskrift
Scientific Reports
MiljöbioteknikMikrobiologi

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 265 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
pubmed
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
pubmed
urn-nbn
Totalt: 567 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf