השפעת טיפולי UV AOP בשילוב מי חמצן על רמות ביטוי גנים בחיידקי PAO1 Pseudomonas aureguinosa

תהליכי חימצון מתקדמים (Advanced Oxidation Process, AOP) מהווים כלי יישומי חדשני בתעשיית הטיפול במים. הטכנולוגיה מתבססת על שילוב בין טיפול כימי (מי חמצן) לטיפול פיזיקלי, קרינה אולטרא סגולה (Ultra Violate, UV), לכדי יצירת רדיקלים חופשיים מסוג הידרוקסיל (•OH). לתהליכי החימצון נודעת השפעה הרסנית על התא החי ולפיכך על מיקרואורגניזמים שונים במים, דוגמת החיידק Pseudomonas aeruginosa מזן PAO1. כתוצאה מכך מעוכבת היווצרות שכבת הביופילם במערכת המים. על אף יעילות השיטה בקטילת חיידקים, מעט ידוע על השפעתה הפיזיולוגית המתבטאת בפרופיל הגנטי בחיידק. מחקר מולקולרי ברמת ביטוי הגנים בחיידק מאפשר הבנה מעמיקה של השפעת טיפול ה AOP על החיידק, ואפיון מצב החיידקים לאחר הטיפול. הפרופיל הגנטי של החיידק משמש בכדי לבחון איכותית וכמותית את מידת ההשפעה של טיפולי חיטוי מים שונים על החיידק, ובנוסף, לבניית מערכת ניטור ובקרה לטיפול בזמן-אמת בתוך מערכת טיפול מים תעשייתית.

 

הפרופיל הגנטי של 1PAO בחשיפה לטיפולים UV, מי חמצן או UV/H2O2 (טיפול משולב) חשף מספר גנים בעלי תגובה משמעותית לטיפול המשולב, וביניהם שני גנים שהגיבו לטיפול המשולב באופן ייחודי ומובהק. שני הגנים הינם בלתי מזוהים ותיפקודם בתא לא נודע.

 

 

בהמשך, הגנים שנמצאו שובטו כמקטע קדם (פרומוטור) עבור הגן מדווח lacZ. פעילות β-galactosidase נמצאה בכל אחד מהטיפולים, כאשר הטיפול המשולב הוא שגרם לביטוי הגבוה ביותר. בכך, נבנתה מערכת פשוטה היכולה להוות את הבסיס לבניית ביוסנסור לשם ניטור ובקרה של הטיפול המשולב במפעלים ומכוני טיהור המשתמשים בשיטה.