دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 7 26 2018 06 22 Evaluation the effect of uranium ore concentrations on the cyc2 gene expression in the mutated Acidithiobacillus sp. FJ2 بررسی اثر غلظت‌های مختلف سنگ اورانیوم روی بیان ژن cyc2 در باکتری جهش‌یافته Acidithiobacillus sp. FJ2 29 41 22277 10.22108/bjm.2017.103895.1054 FA فائزه فاطمی استادیار بیوشیمی بالینی، پژوهشکده مواد و سوخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی، تهران، ایران ملوس شیدایی دانشجوی دکتری بیوشیمی، دانشگاه پیام نور، واحد تهران شرق، ایران رضا حاجی حسینی استاد بیوشیمی، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران Journal Article 2017 05 05 Introduction: The uranium bioleaching process is performed using Acidithiobacillus ferrooxidans. This bacterium is capable of iron oxidation by an electron transport chain. One of the most important components of this chain is the cyc2 gene product that involved in the oxidation process of iron. Materials and methods: Evaluation of UV mutated (60, 120 and 180s) Acidithiobacillus sp. FJ2 cyc2gene in the presence of uranium ore concentrations, has been implemented in this project. For this purpose, the original and mutated bacteria were cultivated in the presence of uranium ore concentrations (5, 10, 15, 25 and 50%). Uranium extraction, variation of pH and Eh values were measured at 24 h intervals. Then, when the uranium extraction yield reached to 100%, gene expressions of cyc2 original and mutatedAcidithiobacillus sp. FJ2 were analyzed using Real-time PCR method. Results: The results of the experiments showed that, with increasing pulp density, the uranium extraction rate and oxidation activity of bacteria were reduced. In addition, the result of cyc2 gene expression showed that the target gene expression increases in the presence of uranium ore compared to sample with absence of uranium ore, andwith further increase of pulp density, due to the toxicity of uranium, shows a decreasing trend. Discussion and conclusion: The results of this study indicated that the mutation in the bacterium has a positive effect on the uranium bioleaching process, which can play an important role in the process of uranium bioleaching at high concentrations. In addition, with increasing pulp density due to uranium toxicity, there is a decreasing trend in the process of uranium extraction, which indicates the important role of this factor in the uranium bioleaching process. مقدمه: فرآیند بیولیچینگ اورانیوم با استفاده از باکتری Acidithiobacillus sp. FJ2انجام می‌شود. این باکتری، آهن را از طریق زنجیره انتقال الکترون اکسید می‌کند و محصولات ژن cyc2، از مهم‌ترین اجزای این زنجیره و دخیل در فرایند اکسیداسیون آهن هستند. مواد و روش‏‏ها: در پژوهش حاضر، بیان ژن cyc2 در باکتری Acidithiobacillus sp. FJ2جهش‌یافته با اشعهUV (60، 120 و 180 ثانیه) در حضور غلظت‌های مختلف سنگ معدن اورانیوم بررسی شد. به این منظور، باکتری‌های جهش‌یافته و وحشی در محیط‌کشت اختصاصی و در حضور غلظت‌های مختلف سنگ معدن اورانیوم کشت شدند. میزان استخراج اورانیوم، تغییرات اسیدیته (pH) و فعالیت اکسیداسیون و احیای (Eh) آنها در توالی‌های 24 ساعته اندازه‌گیری شد. زمانی که بازده استخراج اورانیوم به 100 درصد رسید، بیان ژن cyc2 باکتری جهش‌یافته و وحشی با روش Real-time PCR بررسی شد. نتایج: نتایج آزمایش‌ها نشان دادند که با افزایش میزان غلظت سنگ، سرعت استخراج اورانیوم و فعالیت اکسیداسیونی باکتری کاهش می‌یابد. همچنین، بیان ژن cyc2 در حضور سنگ معدن اورانیوم نسبت به نمونه عاری از سنگ معدن افزایش می‌یابد و با افزایش بیشتر غلظت سنگ، به علت سمیت فلز سنگین اورانیوم، روند کاهشی نشان می‌دهد. بحث و نتیجه‏گیری: نتایج پژوهش حاضر نشان می‌دهند که ایجاد جهش در باکتری مدنظر، تأثیر مثبتی بر فرآیند بیولیچینگ اورانیوم و نقش مهمی در فرآیند بیولیچینگ غلظت‌های زیاد سنگ معدن اورانیوم دارد. به علاوه، با افزایش چگالی پالپ به علت سمیت اورانیوم، روند کاهشی در فرآیند استخراج اورانیوم مشاهده می‌شود که نقش مهم این عامل بر فرآیند بیولیچینگ اورانیوم را نشان می‌دهد.

https://bjm.ui.ac.ir/article_22277_287c2e48bf900eb9cd9c1384184a2113.pdf