g. Khu vực phía Đơng Nam đƣờng băng
1.3.4. Các enzyme monooxygenease tham gia quá trình phân hủy chất diệt cỏ 2,4,5-T và 2,4-D
2,4,5-T và 2,4-D
Phân hủy 2,4,5-T được nghiên cứu kỹ nhất ở chủng B.phenoliruptrix
AC1100 [42, 62]. Sự trao đổi chất đầu tiên của 2,4,5-T ở chủng này dường như là giống 2,4-D vì 2,4,5-T được cắt để sinh ra 2,4,5-TCP và giống glyoxylate. Tương
phản với tfdA, enzyme xúc tác sự chuyển hóa 2,4,5-T là monooxygenease và
monooxygenease cho quá trình oxygenease là các gene tfdA và tfdB [43], chúng có
sự tương đồng cao đối với các tiểu đơn vị oxygenease cuối của các enzyme benzoate và toluate dioxygenease. Do vậy, enzyme 2,4,5-T monooxygenease thuộc về họ benzoate Rieske non-heme iron dioxygenease. Thành phần reductase của 2,4,5-T monooxygenease cần cho sự chuyển hóa hiệu quả đến 2,4,5-T vẫn chưa
được xác định [62]. Kết quả biểu hiện gene tfdAB trong các tế bào P.aeruginosa
PAO1 tái tổ hợp cho thấy tốc độ phản ứng chuyển hóa 2,4,5-T cao từ 2 đến 5 lần so với 2,4-D. Chuyển hóa 4-chlorophenoxypropionate cũng đã được phát hiện ở chủng
P.aeruginosa PAO1.
Kitagawa và đtg công bố về các gene mã hóa enzyme 2,4-D
monooxygenease của chủng Bradyrhizobium sp. HW13 có khả năng phân hủy 2,4-
D. Các tế bào dạng nghỉ của chủng VK này khơng chỉ chuyển hóa 2,4-D mà chuyển hóa cả 2,4,5-T và phenoxyacetate đến các phenol tương ứng. Chủng này chứa cụm
gene cadRABKC và các gene cadAB giống nhau đáng kể tới xấp xỉ 45% axit amin
với các gene tfdAB của B.cepacia AC1100 [74].
Dựa trên sự tương đồng trình tự này nếu các gene benAB, các gene cadAB
được giả thiết mã hóa cho các tiểu đơn vị lớn và nhỏ của 2,4-D monooxygenease, trong khi đó cadC mã hóa một ferredoxin giả định. Gene cadR được giả thiết là mã hóa một nhân tố điều hịa phiên mã chủ động trong cụm gene vì sự tương đồng về
trình tự của nó đối với nitR của R.rhodochrous J1 [75]. Gene cadK có sự tương
đồng đối với các gene tfdK mã hóa nhân tố vận chuyển 2,4-D.
Kiểu hình cơ chất của 2,4,5-T oxygenease và 2,4-D oxygenease tương tự nhau. Hai enzyme này khơng có sự khác nhau lớn về tốc độ chuyển hóa các dẫn xuất khác nhau nhưng enzyme 2,4,5-T monooxygenease lại có hoạt tính với 2,4,5-T cao hơn so với các dẫn xuất có ít clo hơn [43,74].
Sự có mặt của các gene giống cad cũng đã được phát hiện ở chủng VK
Bradyrhizobium sp. HW 13 và các chủng Sphingomonas phân hủy 2,4-D. Các thí
nghiệm lai khi sử dụng cadA như là mẫu dò cho thấy sự tương đồng cadA trong các
Bradyrhizobium sp. (HWK12; BTH) [74]. Một số chủng Bradyrhizobium có mang
các gene tfdA mã hóa cho enzyme 2,4-D/α-ketoglutarate dioxygenease [66]. Các
gene cad đã được biểu hiện đặc hiệu khi sinh trưởng trên 2,4-D. Kết quả này gợi ý rằng chúng có chức năng nhất định trong phân hủy 2,4-D [74].