Wykorzystanie konstruktu genowego katG::lux do monitoringu cytotoksyczności i genotoksyczności metoprololu w środowisku

Hawrylik, E.; Matejczyk, M.

doi:10.12912/23920629/70258

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wykorzystanie konstruktu genowego katG::lux do monitoringu cytotoksyczności i genotoksyczności metoprololu w środowisku

Autorzy

Hawrylik E. , Matejczyk M.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

7_hawrylik_matejczyk_wykorzystanie_inz_eko_3_2017.pdf

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/70258

Warianty tytułu

Application of katG::lux gene construct for cytotoxicity and genotoxicity monitoring of metoprolol in environment

Języki publikacji

Abstrakty

Celem niniejszej pracy była ocena możliwości wykorzystania mikrobiologicznego biosensora Escherichia coli z konstruktem genowym katG::lux w badaniach monitorujących cytotoksyczność i genotoksyczność metoprololu w środowisku. Organizmem modelowym w przeprowadzonej ocenie był szczep Escherichia coli K-12 RFM 443 zawierający konstrukt genowy katG::lux, natomiast analizowanym farmaceutykiem był metoprolol – powszechnie stosowany w leczeniu ludzi lek kardiologiczny należący do grupy β – blokerów. Lek stosowano w stężeniach od 10^–1 mg/cm³ do 10^–5 mg/cm³. Badania wykazały, że metoprolol w stosowanych stężeniach zmieniał poziom ekspresji genu lux i wpływał na aktywność promotora katG. Otrzymane wyniki świadczą o możliwości potencjalnego zastosowania biosensora bakteryjnego Escherichia coli K–12 RFM 443 z fuzją genową katG::lux w monitoringu cytotoksyczności i genotoksyczności pozostałości metoprololu w środowisku.

The aim of the study was the evaluation of usefulness of Escherichia coli K-12 RFM 443 katG::lux for cytotoxicity and genotoxicity monitoring of metoprolol in the environment. Metoprolol is one of the most popular cardiac drug which belongs to the group of β – blockers. The drug was applied at concentrations ranging from 10^–1 mg/cm³ to 10^–5mg/cm³. Obtained data indicated the inﬂuence of metoprolol on lux gene expression and katG promotor activity in E.coli K-12. The results indicato the possibility of using of Escherichia coli K-12 RFM 443 strain with katG::lux gene construct in the monitoring of cytotoxicity and genotoxicity cardiac drug residues in the environment.

Słowa kluczowe

biosensor bakteryjny gen reporterowy lux metoprolol cytotoksyczność genotoksyczność

bacterial biosensors reporter gene lux metoprolol cytotoxicity genotoxicity

Wydawca

Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej

Czasopismo

Inżynieria Ekologiczna

Rocznik

2017

Tom

Vol. 18, nr 3

Strony

56--63

Opis fizyczny

Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Hawrylik E.

e.hawrylik@doktoranci.pb.edu.pl

Zakład Biologii Sanitarnej i Biotechnologii, Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45E, 15-351 Białystok

autor

Matejczyk M.

Zakład Biologii Sanitarnej i Biotechnologii, Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45E, 15-351 Białystok

Bibliografia

1. Belkin S. 2003. Microbial whole-cell sensing systems of environmental pollutants. Current Opinion in Microbiology, (6), 206–212.
2. Cierniak-Piotrowska M., Marciniak G., Stańczak J. 2015. Statystyka zgonów i umieralności z powodu chorób układu krążenia. [W:] Strzelecki Z., Szymborski J. (red.). Zachorowalność i umieralność na choroby układu krążenia a sytuacja demograficzna Polski. Rządowa Rada Ludnościowa, Warszawa, 46–81.
3. Czech B. 2012. Usuwanie farmaceutyków z wód i ścieków z wykorzystaniem metod adsorpcyjnych i fotokatalitycznych. [W:] Ryczkowski J. (red.). Adsorbenty i katalizatory. Wybrane technologie, a środowisko. Rzeszów, 443–452.
4. D’Souza S.F. 2001. Microbial biosensors. Biosensors and Bioelectronics, 16, 337–353.
5. Felis E., Miksch K., Sikora J. 2005. Występowanie i możliwości usuwania farmaceutyków w Polsce. Materiały konferencyjne. VII Ogólnopolska Sesja Popularnonaukowa ,,Środowisko a zdrowie”.
6. Guchelaar H.J., Chandi L., Schouten O., Van den Brand W. A. 1999. A high performance liquid chromatographic method for the screening of 17 diuretics in human urine. Fresenius’ Journal of Analytical Chemistry, vol. 363, no. 7, 700–705.
7. Janiec W. 2005. Kompendium farmakologii. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa.
8. Kasprzyk-Hordern B., Dinsdale R.M., Guwy A. J. 2009. The removal of pharmaceuticals, personal care products, endocrine disruptors and illicit drugs during wastewater treatment and its impact on the quality of receiving waters. Water Research, 43, 363–380.
9. Kot-Wasik A., Dębska J., Namieśnik J. 2003. Przemiany stężenia i oznaczanie pozostałości farmaceutycznych w środowisku. [W:] Namieśnik J., Chrzanowski W., Szpinek P. (red.). Nowe horyzonty i wyzwania w analityce i monitoringu środowiskowym. Centrum Doskonałości Analityki i Monitoringu Środowiskowego, Gdańsk, Rozdział 34.
10. Matejczyk M. 2004. Bakteryjne biosensory. Postępy mikrobiologii, 2 (43), 155–165.
11. Matejczyk M. 2010. Potencjał aplikacyjny biosensorów mikrobiologicznych. Postępy biotechnologii, 49, 297–304.
12. Nikolaou A., Meric S., Fatta D. 2007. Occurrence patterns of pharmaceuticals in water and wastewater environment. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 387, 1225–1234.
13. Podgórska P., Pazdro K., Węgrzyn G. 2007. The use of the Vibrio harveyi luminescence mutagenicity assay as a rapid test for preliminary assessment of mutagenic pollution of marine sediments. Journal of Applied Genetics, 48, 409–412.
14. Rzepa J. 2009. Oznaczanie leków i pestycydów w wodach powierzchniowych. [W:] Głoda B. K. (red.). Postępy chromatografii. Wyd. Akademii Podlaskiej, Siedlce, 67–79.
15. Shin H.J. 2011. Genetically engineered microbial biosensors for in situ monitoring of environmental pollution. Microbial Biotechnology, 4 (89), 867–877.
16. Sosnowska K., Styszko-Grochowiak K., Gołaś J. 2009. Leki w środowisku – źródła, przemiany, zagrożenia. Krakowska Konferencja Młodych Uczonych, 395.
17. Szymonik A., Lach J. 2012. Zagrożenie środowiska wodnego obecnością środków farmaceutycznych. Inżynieria i Ochrona Środowiska, t. 15, nr 3, 249–263.
18. Tudek B. 2002. Zastosowanie genetycznie zmodyfikowanych mikroorganizmów a działania Unii Europejskiej i Polski dla zachowania bezpieczeństwa biologicznego. Biotechnologia, 4 (59), 239–260.
19. Radecki J., Radecka H., Cieśla J., Tudek B. 2006. Sensory chemiczne i biosensory w kontroli żywności zmodyfikowanej genetycznie. Prace przeglądowe. Biotechnologia (74), 67–78.
20. Valcarcel Y., Gonzalez Alonso S., Rodriguez-Gil J. L., Romo Maroto R. 2011. Analysis of the presence of cardiovascular and analgesic/anti-inﬂammatory/antipyretic pharmaceutical in river and drinking water of the Madrid Region in Spain. Chemosphere, 82, 1062–1071.
21. Yagur-Kroll S., Bilic B., Belkin S. 2010. Strategies for enhancing bioluminescent bacterial sensor performance by promoter region manipulation. Microbial Biotechnology, 3 (3), 300–310.
22. Yagur-Kroll S., Belkin S. 2011. Upgrading bioluminescent bacterial bioreporter performance by splitting the lux operon. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 400, 1071–1082.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-6d25ad89-e27e-4ac9-bf5c-03f3382ab13d