MX2013014115A - Metabolismo microbiano de oxianiones cloro como control de produccion de sulfuro de hidrogeno biogenico. - Google Patents
Metabolismo microbiano de oxianiones cloro como control de produccion de sulfuro de hidrogeno biogenico.Info
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Abstract
La presente descripción se relaciona con métodos para controlar el contenido de sulfuro (S2-) en sistemas tales como depósitos y tuberías de petróleo y gas, mediante el uso de oxianiones de cloro y microorganismos con actividad reductora de (per)clorato.
Description
METABOLISMO MICROBIANO DE OXIANIONES CLORO COMO CONTROL DE PRODUCCION DE SULFURO DE HIDROGENO BIOGENICO
Campo de la Invención
La presente invención se relaciona con métodos para controlar el contenido de sulfuros (S2") en sistemas tales como depósitos y tuberías de petróleo y gas mediante el uso de oxianiones de cloro y microorganismos con actividad reductora de (per) clorato .
Antecedentes de la Invención
La generación de sulfuro de hidrógeno (H2S) tiene como resultado una diversidad de problemas de corrosión. Por ejemplo, la sulfurogenesis resulta en una variedad de problemas de recuperación de petróleo, que incluyen acidificación del depósito de petróleo, contaminación del petróleo crudo, corrosión de metal y precipitación de sulfuros de metal los cuales subsecuentemente pueden tapar los pozos de bombeo.
Un aspecto importante de la recuperación microbiana de hidrocarburos mejorada (MEHR, por sus siglas en inglés) es el control de la acidificación del depósito. La acidificación del depósito se caracteriza por incrementos significativos en H2S en el gas de producción y HS" soluble en los fluidos de producción, típicamente después del inicio de procesos de recuperación secundarios que involucran inyección de agua.
Ref. 245161
Aunque se han propuesto varios mecanismos abióticos como la causa de la acidificación del depósito que incluyen reducción del sulfato termoquímico (S042~) y disolución de pirita (Fe2S) , ahora se ha aceptado ampliamente que la reducción de sulfatos por bacterias reductoras de sulfato (S B, por sus siglas en inglés) diferente es principalmente responsable de la producción de sulfuro en depósitos han sido como resultados de la inundación con agua (Vanee and Trasher, Petroleum Microbiology, eds B. Ollivier & M. Magot, ASM Press, 2005) .
La metalurgia de servicio ha side para pozos, tuberías y sistemas de bombas representa un costo estimado adicional de 2% de los costos totales de proyecto al inicio del proyecto y puede ser de un orden de magnitud mayor si se requiere actualización (Al-Rasheedi et al., SPE Middle East Oil Show, Society of Petroleum Engineers) . Las instalaciones de producción ácidas también implican costos adicionales asociados con la prevención de la exposición de los operadores a H2S tóxico; un control de almohadillas de sulfuro de hierro humedecidas en petróleo que reduce el desempeño del separador petróleo-agua, mantenimiento de sólidos de sulfuro de hierro que interfieren con la limpieza y reciclado del agua producida y acumulación de depósitos de sulfuro de hierro que pueden obturar el equipo e incrementar la corrosión del equipo. Además, las pérdidas en los ingresos
pueden resultar de limitaciones impuestas en los altos volúmenes de bombeo de petróleo y gas con concentraciones excesivas de H2S a través de líneas de exportación para asegurar integridad del sistema (Vanee and Thrasher, Petroleum Microbiology, eds B. Ollivier & M. Magot , ASM Press, 2005) .
El esfuerzo se ha enfocado en mecanismos mediante los cuales se pueda inhibir la generación de H2S a partir de un metabolismo reductor de sulfato diferente. Se ha enfocado investigación importante en la inhibición termodinámica de la actividad de SBR por la adición de nitrato a las aguas de inyección. Las consideraciones termodinámicas indican que la reducción de nitrato microbiano es energéticamente más favorable que la reducción de Fe(III), reducción de sulfato o metanogénesis y por lo tanto se debe llevar a cabo primero (Coates and Achenbach, Manual of Environmental Microbiology, eds C.J. Hurst et al., 719-727, ASM Press, 2001; and Lovely and Chapelle, Reviews of Geophysics 33, 365-381, 1995) . Por ejemplo, la energía libre de Gibbs para la degradación anaeróbica de tolueno acoplado a la reducción de nitrato (AG0' = -3.554 kJmol"1 de tolueno) es significativamente mayor que la acoplada a la reducción de sulfato (AGQ' = -205 kJmol"1 de tolueno) . De esta manera, la adición de cantidades en exceso de nitrato puede resultar en la utilización preferencial de este aceptor de electrones y la inhibición
selectiva de reducción sulfato.
No obstante, el uso preferencial termodinámico de nitrato sobre sulfato no es mutuamente excluyente en un sistema ilimitado para donadores de electrones, tal como en un depósito de petróleo en donde las reservas de hidrocarburo representan un suministro inagotable de carbono biodegradable para activar comunidades microbianas (Coates and Achenbach, Manual of Environmental Microbiology, eds C.J. Hurst et al., 719-727, ASM Press, 2001; and Van Trump and Coates, Isme J 3, 466-476, 2009). De esta manera, aunque la presencia de nitrato disminuirá la reducción de sulfato, no inhibe completamente el metabolismo de sulfato. Además, los resultados de investigaciones anteriores sugieren que la adición de un aceptor de electrones termodinámicamente más favorable tal como Fe (III) , puede no ser suficiente para inhibir completamente la reducción de sulfato una vez que se ha establecido la comunidad SRB activa (Coates et al., Environmental Science and Technology 30, 2784-2789, 1996) .
Así, existe la necesidad de desarrollar un método económico y eficiente de regulación de la cantidad de S2" producida por reducción de sulfato microbiano en sistemas tales como durante la recuperación de petróleo.
Sumario de la Invención
Con el fin de satisfacer las necesidades anteriores, la presente descripción proporciona métodos y
composiciones para disminuir la cantidad de uno o más compuestos que contienen sulfuro en sistemas que contienen petróleo o gas mediante el uso de bacterias reductoras de (per) clorato que oxidan compuestos que contienen sulfuro.
En consecuencia, en algunas modalidades, la presente descripción se relaciona con un método para disminuir la cantidad de uno o más compuestos que contienen sulfuro en un sistema mediante: a) proporcionar un sistema que contiene una o más bacterias reductoras de sulfato y una o más bacterias reductoras de (per) clorato ; y b) agregar una composición que contiene uno o más oxianiones de cloro al sistema, uno o más compuestos los cuales proporcionan uno o más oxianiones de cloro ante la adición al sistema, en una concentración suficiente para estimular la actividad reductora de (per) clorato de las bacterias reductoras de (per) clorato, por lo que se disminuye la cantidad de uno o más compuestos que contienen sulfuro en el sistema. En algunas modalidades, el método incluye además agregar una o más bacterias reductoras de per (clorato) al sistema.
Otros aspectos de la presente descripción se relacionan con un método para inhibir sulfurogenesis en un sistema mediante: a) proporcionar un sistema que contiene una o más bacterias reductoras de sulfato; y b) agregar una composición que contiene uno o más oxianiones de cloro al sistema, uno o más compuestos los cuales proporcionan uno o
más oxianiones de cloro ante la adición al sistema, en una concentración suficiente para inhibir la actividad reductora de sulfato de las bacterias reductoras de sulfato, por lo que se inhibe la sulfurogenesis en el sistema. En algunas modalidades, el método incluye además agregar una o más bacterias reductoras de per (clorato) al sistema.
Otros aspectos de la presente descripción se relacionan con un método para disminuir la cantidad de uno o más compuestos que contienen sulfuro en un sistema mediante: a) proporcionar un sistema que contiene una o más bacterias reductoras de sulfato; b) agregar una o más bacterias reductoras de (per) clorato; y c) agregar una composición que contiene uno o más oxianiones de cloro, uno o más compuestos los cuales proporcionan uno o más oxianiones de cloro ante la adición al sistema, en una concentración suficiente para estimular la actividad reductora de (per) clorato de las bacterias reductoras de (per) clorato para de esta manera disminuir la cantidad de uno o más compuestos que contienen sulfuro en el sistema.
En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, una o más bacterias reductoras de (per) clorato que contienen uno o más ácidos nucleicos recombinantes que se seleccionan de un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrA (Daro_2584); un ácido nucleico que
es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrB (Daro_2583) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrC (Daro_2582 ) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrD (Daro_2581) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a cid (Daro_2580) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a moaA (Daro_2577) un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a QDH (Daro_2579) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a DHC (Daro_2578) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a HK (Daro_2586) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a RR (Daro_2585) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a PAS (Daro_2587) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a S (Daro_2590) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a AS (Daro_2589) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a ORI (Daro_2591 ) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a OR2 (Daro 2592) ; y un ácido
nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a 0R3 (Daro_2593) . En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, una o más bacterias reductoras de per (clorato) se seleccionan de Ideonella; Dechloromarinus; Dechloromarinus cepa NSS; Dechloromonas; Dechloromonas cepa FL2 , FL8, FL9, CKB, CL, NM, MLC33, JM, HZ, CL24plus, CL24, CC0 , RCB, SIUL y MissR; Dechloromonas aromaticae; Dechloromonas hortensis; Magnetospirillum; Magnetospirillum cepa SN1 , WD, DB, y VDY; Azospirillum; Azospirillum cepa TTI ; Azospira; Azospira cepa AH, Isol, Iso2, SDGM, PDX, KJ, GR-1 y per 1 ace,- Azospira suillum cepa PS; Dechlorobacter; Dechlorobacter hydrogenophilus cepa LT-l; Propionivibrio; Propionivibrio cepa MP; Wolinella; Wolinella succinogenes cepa HAP-1; Moorella; Moorella perchloratireducens; Sporomusa; Sporomusa cepa An4 ; Proteus; Proteus mirabilis; Escherichia; Shewanella; Shewanella alga; Shewanella alga cepa ACDC; Shewanella oneidensis cepa R1 ; R odoiacter,- .Rhodojbacter capsulatus; Rhodobacter sphaeroides; Alicycliphilus,-Alicycliphilus denitroficans; Pseudomonas cepa PK, CFPBD, PDA, y PDB; y Pseudomonas chloritidismutans . En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, una o más bacterias reductoras de per (clorato) son Dechloromonas aromaticae. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las
modalidades precedentes, una o más bacterias reductoras de per (clorato) son Dechloromarinus cepa NSS. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, uno o más oxianiones de cloro se seleccionan de hipoclorito, dióxido de cloro, clorito, clorato, perclorato y mezclas de los mismos. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, uno o más oxianiones de cloro son perclorato. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, el método incluye además agregar nitrito. En algunas modalidades, el nitrito se agrega en una concentración suficiente para inhibir las bacterias reductoras de sulfato. En algunas modalidades, el nitrito se agrega en una cantidad suficiente para proporcionar una relación de oxianión cloro respecto al nitrito de por lo menos 100:1. En algunas modalidades, el nitrito se agrega al sistema antes de agregar la composición que contiene uno o más oxianiones de cloro al sistema, uno o más compuestos los cuales proporcionan uno o más oxianiones de cloro ante su adición al sistema. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, el método incluye además una etapa para remover del sistema azufre elemental producido por una o más bacterias reductoras de (per) clorato . En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades
precedentes, uno o más compuestos que contienen sulfuro son sulfuro de hidrógeno. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes el sistema es un depósito de petróleo, un separador de petróleo-agua, una cabeza de pozo, una tubería de gas o una línea de suministro de gas, un depósito de gas natural, un pozo de almacenamiento de C02, una refinería, un separador gas-líquido, una planta química o una planta de desalinización . En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, el sistema es un efluente de agua residuales de un molino de pulpa, de papel o molino textil, o un efluente de agua residuales de una curtiduría. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, el método incluye además agregar molibdeno al sistema.
Otros aspectos de la presente descripción se relacionan con un sistema para refinar un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro, que contiene un recipiente que contiene una o más bacterias reductoras de (per) clorato y un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro, en donde el sistema no contiene eliminador de sulfuro. Otros aspectos de la presente descripción se relacionan con un sistema de planta química para producir un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro, que contiene un recipiente que contiene una o más bacterias
reductoras de (per) clorato y un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro, en donde el sistema no contiene un eliminador de sulfuro. En algunas modalidades, el compuesto que contiene un contaminante de sulfuro se selecciona de un gas, petróleo, un hidrocarburo y una mezcla de los mismos. Otros aspectos de la presente descripción se relacionan con un sistema de una planta de tratamiento de aguas residuales para tratar aguas residuales que contienen un contaminante de sulfuro, que incluye un recipiente con una o más bacterias reductoras de (per) clorato y aguas residuales que contienen sulfuro, en donde el sistema no contiene un eliminador de sulfuro .
En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, el recipiente contiene además uno o más oxianiones de cloro. En algunas modalidades, uno o más oxianiones de cloro se seleccionan de hipoclorito, dióxido de cloro, clorito, clorato, perclorato y una mezcla de los mismos. En algunas modalidades, uno o más oxianiones de cloro son perclorato. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, el recipiente contiene además nitrito. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, el contaminante de sulfuro es sulfuro de hidrógeno. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, una o
más bacterias reductoras de (per) clorato que contienen uno o más ácidos nucleicos recombinantes que se seleccionan de un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrA (Daro_2584) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrB (Daro_2583) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrC (Daro_2582) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrD (Daro_2581) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a cid (Daro_2580) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a moaA (Daro_2577) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a QDH (Daro_2579); un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a DHC (Daro_2578) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a HK (Daro_2586) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a RR (Daro_2585) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a PAS (Daro_2587) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a S (Daro_2590) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100%
idéntico a AS (Daro_2589) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a ORI (Daro_2591) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a 0R2 (Daro_2592) ; y un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a OR3 (Daro_2593) . En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, una o más bacterias reductoras de per (clorato) se seleccionan de Ideonella; Dechloromarinus; Dechloromarinus cepa NSS; Dechloromonas; Dechloromonas cepa FL2, FL8, FL9, CKB, CL, NM, MLC33, JM, HZ , CL24plus, CL24, CC0, RCB, SIUL y MissR; Dechloromonas aromaticae; Dechloromonas hortensis; Magnetospirillum; Magnetospirillum cepa SN1, WD, DB, y VDY; Azospirillum/ Azospirillum cepa TTI; Azospira; Azospira cepa AH, Isol, Iso2, SDGM, PDX, KJ, GR-1 y per 1 ace; Azospira suillum cepa PS ; Dechlorobacter; Dechlorobacter hydrogenophilus cepa LT-1; Propionivibrio; Propionivibrio cepa MP; Wolinella; Wolinella succinogenes cepa HAP-1; Moorella; Moorella perchloratireducens; Sporomusa; Sporo usa cepa An4 ; Proteus; Proteus mirabilis; Escherichia; Shewanella; Shewanella alga; Shewanella alga cepa ACDC; Shewanella oneidensis cepa MR1 ; Rhodobacter; Rhodobacter capsulatus; Rhodobacter sphaeroides;
Alicycliphilus; Alicycliphilus denitroficans; Pseudomonas cepa PK, CFPBD, PDA, y PDB; y Pseudomonas chloritidismutans .
En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, una o más bacterias reductoras de . per (clorato) son Dechloromonas aromaticae. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, una o más bacterias reductoras de per (clorato) son Dechloromarinus cepa NSS.
Otros aspectos de la presente descripción se relacionan con un recipiente para almacenar un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro, que contiene una o más bacterias reductoras de (per) clorato y un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro.
En algunas modalidades el recipiente contiene además uno o más oxianiones de cloro. En algunas modalidades, uno o más oxianiones de cloro se seleccionan de hipoclorito, dióxido de cloro, clorito, clorato, perclorato y mezclas de los mismos. En algunas modalidades uno o más oxianiones de cloro son perclorato. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, el recipiente contiene además nitrito. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, el recipiente es un pozo de almacenamiento de C02. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, el contaminante de sulfuro es sulfuro de hidrógeno. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades
precedentes, el compuesto que contiene un contaminante de sulfuro se selecciona de un gas, petróleo y un hidrocarburo o una mezcla de los mismos. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, una o más bacterias reductoras de per (clorato) contienen uno o más ácidos nucleicos recombinantes que se seleccionan de un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrA
(Daro_2584) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrB (Daro_2583 ) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrC (Daro_2582) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrD (Daro_2581) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, .80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a cid (Daro_2580) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a moaA (Daro_2577) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a QDH
(Daro_2579) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a DHC (Daro_2578 ) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a HK (Daro_2586) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a RR (Daro_2585) ; un ácido nucleico que es por lo
menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a PAS (Daro_2587) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a S (Daro_2590) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a AS (Daro_2589) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a ORI (Daro_2591) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a OR2 (Daro_2592) ; y un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a OR3 (Daro_2593) . En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, una o más bacterias reductoras de per (clorato) se seleccionan de Ideonella; Dechloromarinus; Dechloromarinus cepa NSS; Dechloromonas; Dechloromonas cepa FL2 , FL8 , FL9, CKB, CL, NM, MLC33, JM, HZ, CL24plus, CL24, CC0 , RCB, SIUL y MissR; Dechloromonas aromaticae; Dechloromonas hortensi ;
Magnetospirillum; Magnetospirillum cepa SN1, WD, DB, y VDY; Azospirillum; Azospirillum cepa TTI ; Azospira; Azospira cepa AH, Isol, Iso2, SDGM, PDX, KJ, GR-1 y per 1 ace Azospira suillum cepa PS; Dechlorobacter; Dechlorobacter hydrogenophilus cepa LT-1,- Propionivibrio; Propionivibrio cepa MP; Wolinella; Wolinella succinogenes cepa HAP-1; Moorella; Moorella perchloratireducens; Sporomusa; Sporomusa cepa An4 ; Proteus; Proteus mirabilis; Escherichia;
Shewanella; Sh.ewa.ne11a. alga; Shewanella alga cepa ACDC; Shewanella oneidensis cepa MR1; Rhodobacter; Rhodobacter capsulatus; Rhodobacter sphaeroides; Alicycliphilus; Alicycliphilus denitroficans; Pseudomonas cepa PK, CFPBD, PDA, y PDB; y Pseudomonas chloritidismutans . En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, una o más bacterias reductoras de pe (clorato) son Dechloromonas aromaticae. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, una o más bacterias reductoras de per (clorato) son Dechloromarinus cepa NSS.
Otros aspectos de la presente descripción se relacionan con una célula hospedera que contiene uno o más ácidos nucleicos recombinantes que se seleccionan de un ácido nucleico que es por lo menos por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrA (Daro_2584 ) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrB (Daro_2583) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrC (Daro_2582) ,- un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrD (Daro_2581) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a cid (Daro_2580) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a moaA (Daro 2577) ;
un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a QDH (Daro_2579) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a DHC (Daro_2578) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%,75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a HK (Daro_2586) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a RR
(Daro_2585) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a PAS (Daro_2587) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a S (Daro_2590) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a AS (Daro_2589) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a ORI
(Daro_2591) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a OR2 (Daro_2592) ; y un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a OR3 (Daro_2593), en donde la célula hospedera reduce per (clorato) .
En algunas modalidades, la célula hospedera contiene dos ácidos nucleicos, tres ácidos nucleicos, cuatro ácidos nucleicos, cinco ácidos nucleicos, seis ácidos nucleicos, siete ácidos nucleicos, ocho ácidos nucleicos, nueve ácidos nucleicos, 10 ácidos nucleicos, 11 ácidos nucleicos, 12 ácidos nucleicos, 13 ácidos nucleicos, 14
ácidos nucleicos, 15 ácidos nucleicos o 16 ácidos nucleicos que se seleccionan de un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrA
(Daro_2584) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico pcrB (Daro_2583 ) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrC (Daro_2582) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrD (Daro_2581) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a cid (Daro_2580) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a moaA (Daro_2577) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a QDH
(Daro_2579) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a DHC (Daro_2578) ; un ácido nucleico que es por lo · menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a HK (Daro_2586) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a RR (Daro_2585) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a PAS
(Daro_2587) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a S (Daro_2590) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a AS (Daro 2589) ; un ácido nucleico
que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a ORI (Daro_2591) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a 0R2
(Daro_2592) ; y un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a 0R3
(Daro_2593) . En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, el ácido nucleico está unido operablemente a una secuencia reguladora. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, la célula hospedera es una célula bacteriana, de levadura, micótica, de insecto o de planta. En algunas modalidades que se pueden combinar con cualquiera de las modalidades precedentes, la célula hospedera se selecciona de Escherichia, Shewanella, Pseudomonas, Proteus, Ralstonia, Streptomyces,
Staphylococcus, Lactococcus, Bacillus, Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Yarrowia, Hansenula, Kluyveromyces, Pichia pastoris, Aspergillus, Chrysosporium, Trichoderma, Magnetospirillum, Azospirillum, Azospira, Dechlorobacter, Propionivibrio, Wolinella, Moorella, Sporomusa, Rhodobacter y Alicycliphilus .
Otros aspectos de la presente descripción se relacionan con un método para reducir (per) clorato al: a) proporcionar una célula hospedera; b) transformar la célula hospedera con un vector que contiene uno o más ácidos
nucleicos recombinantes que se seleccionan de un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75 %, 80%, 85 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrA (Daro_2584) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrB (Daro_2583) ,· un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrC (Daro_2582 ) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrD (Daro_2581) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a cid (Daro_2580) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a moaA (Daro_2577) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a QDH (Daro_2579) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a DHC (Daro_2578) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a HK (Daro_2586) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a RR (Daro_2585) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a PAS (Daro_2587) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a S (Daro_2590) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a AS (Daro_2589) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70% , 75% ,
80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a ORI (Daro_2591) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a OR2 (Daro_2592) ; y un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a OR3 (Daro_2593) ; y c) cultivar la célula hospedera transformada bajo condiciones adecuadas para expresar uno o más ácidos nucleicos recombinantes , en donde la expresión de uno o más ácidos nucleicos recombinantes es suficiente para que la célula hospedera reduzca (per) clorato .
En algunas modalidades, la célula hospedera contiene dos ácidos nucleicos, tres ácidos nucleicos, cuatro ácidos nucleicos, cinco ácidos nucleicos, seis ácidos nucleicos, siete ácidos nucleicos, ocho ácidos nucleicos, nueve ácidos nucleicos, 10 ácidos nucleicos, 11 ácidos nucleicos, 12 ácidos nucleicos, 13 ácidos nucleicos, 14 ácidos nucleicos, 15 ácidos nucleicos o 16 ácidos nucleicos que se seleccionan de un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrA (Daro_2584) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99%, o 100% idéntico a pcrB (Daro_2583); un ácido nucleico que es por lo menos, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrC (Daro_2582) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99%, o 100% idéntico a pcrD (Daro_2581) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100%
idéntico a cid (Daro_2580) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a moaA (Daro_2577) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a QDH
(Daro_2579) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a DHC (Daro_2578) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a HK (Daro_2586) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a RR (Daro_2585) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a PAS
(Daro_2587) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a S (Daro_2590) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a AS (Daro_2589) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a ORI (Daro_2591) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a 0R2
(Daro_2592) ; y un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a OR3
(Daro_2593) .
Breve Descripción de las Figuras
La figura 1 muestra un esquema de reacciones redox que se producen en un sistema que contienen bacterias reductoras de sulfato (SRB, por sus siglas en inglés) y
bacterias reductoras de (per) clorato diferentes (DPRB, por sus siglas en inglés) en presencia de iones sulfato y clorato. Las SRB reducen iones sulfato (S042~) para producir sulfuro de hidrógeno (H2S) . La presencia de iones clorato (C103") puede inhibir la formación de H2S al inhibir la actividad reductora de sulfato de SRB. Sin desear unirse a teoría alguna, se considera que el efecto inhibidor de los iones clorato se debe a la inhibición de uno o una combinación de captación de sulfato por las SRB, inhibición de la enzima ATP-sulfurilasa en SRB, o inhibición de la enzima APS-reductasa en SRB, las cuales se requieren todas para una reducción eficiente de S04 por las SRB. De manera adicional, en presencia de iones clorato, las DPRB pueden oxidar el H2S a azufre elemental acoplado con reducción de CIO3" a iones cloruro (CI") . El azufre producido después se puede extraer del sistema.
La figura 2 muestra un modelo para la vía de reducción de per (clorato) en bacterias reductoras de (per) clorato diferentes (DPRB).
La figura 3A muestra oxidación de sulfuro dependiente de clorato a azufre elemental (S°) por Dechloromarinus cepa NSS. Se oxida H2S a azufre elemental (S°) . No se producen oxianiones de azufre (sulfito, tiosulfito, etc.), incluso después de incubación prolongada durante varias semanas. La figura 3B muestra que el azufre
elemental se separa por precipitación de la solución acuosa.
La figura 4 muestra inhibición de sulfuro en microcosmos de lechada de sedimento marino después de incubación extendida durante más de 250 horas después de adición de clorato y Dechloro arinus cepa NSS . La ausencia de clorato y sulfuro de Dechloromarinus cepa NSS se produce fácilmente .
La figura 5 muestra el por ciento de inhibición de sulfurogenesis por SRB D. vulgaris (DV) después de incubación durante 24 horas con el organismo reductor de (per) clorato A. suillum (PS) y/o clorato (C103) .
La figura 6 muestra un curso en el tiempo que muestra inhibición de sulfurogenesis por SRB D. vulgaris (DV) cuando se trata con el organismo reductor de (per) clorato A. suillum (PS) y clorato a 48 horas. Como se puede observar, el tratamiento resulta en inhibición inmediata de la producción de sulfuro y remoción del sulfuro del medio en relación al control no tratado, el cual continúa produciendo sulfuro .
La figura 7 muestra la distribución filogenética de genomas de reductores de perclorato. El árbol filogenético se ha generado por análisis de secuencia de locus múltiples utilizando una alineación concatenada de 9 proteínas constitutivas conservadas (AtpD, DnaA, DnaK, FtsZ, GyrB, RecA, RpoN, SecA y Srp54) . Los parámetros de la alineación se
optimizaron utilizando ProtTest y el árbol se calculó con valores de arranque por phyml (19, 32) . Los nombres de los reductores de perclorato se identifican con un fondo gris.
Las Figuras 8A-8B muestran la diversidad filogenética de bacterias reductoras de (per) clorato diferentes (DPRB) .
La figura 9 muestra la estructura del núcleo conservado de la isla genómica de reducción de perclorato (PRI, por sus siglas en inglés) . Se muestran los genes conservados de cuatro ejemplos de la PRI. Los genes están marcados ya sea con su nombre de gen dado o una abreviatura/acrónimo para la función predicha del producto del gen. pcrABCD son genes componentes/accesorios de perclorato de mutasa, cid es cloruro dismutasa y moaA es parte de la vía de la biosíntesis de cofactor de molibdeno. QDH indica un gen que se predice codifica para citocromo tipo c tetrahemo asociado a membrana con actividad de quinol deshidrogenasa mientras que DHC indica un citocromo tipo c dihemo. HK, RR y ??? representan la histidina cinasa, regulador de respuesta y sensor de dominio PAS de un sistema de dos componentes putativo mientras que S/AS es un sistema de factor sigma/antifactor sigma predicho. OR indica genes anotados en diversos tipos de componentes oxidorreductasa pero el sustrato y función de sus productos de gen dentro del contexto de la reducción de perclorato es desconocido.
contiene sitios de unión se condenso para FNR y RpoN.
Descripción Detallada de la Invención
La siguiente descripción establece métodos ejemplares, parámetros y similares. No obstante, debe reconocerse que esta descripción no se pretende como una limitación respecto al alcance de la presenta descripción sino que en vez de esto se proporciona como una descripción de modalidades ejemplares.
La presente descripción se relaciona con métodos y composiciones para disminuir la cantidad de uno o más compuestos que contienen sulfuro en sistemas que contienen petróleo mediante la utilización de bacterias reductoras de (per) clorato, la cual oxida compuestos que contienen sulfuro, por ejemplo, H2S, a azufre elemental.
La presente descripción proporciona un método para disminuir la cantidad de uno o más compuestos que contienen sulfuro en un sistema que incluye bacterias reductoras de sulfato y bacterias reductoras de (per) clorato al agregar al sistema que incluye bacterias reductoras de sulfato y bacterias reductoras de (per) clorato una composición que contiene oxianiones de cloro o compuestos los cuales proporcionen oxianiones de cloro adicionalmente al sistema en una concentración suficiente para estimular la actividad reductora de (per) clorato de las bacterias reductoras de (per) clorato, por lo que se disminuye la cantidad de uno o
más compuestos que contienen sulfuro en el sistema.
La presente descripción también proporciona un método para inhibir sulfurogenesis y/o producción de H2S04 en un sistema que incluye bacterias reductoras de sulfato al agregar al sistema que incluye bacterias reductoras de sulfato una composición que contiene oxianiones de cloro, o compuestos los cuales proporcionan oxianiones de cloro ante la adición al sistema, en una concentración suficiente para inhibir la actividad reductora de sulfato de las bacterias reductoras de sulfato, con lo que se inhibe la sulfurogenesis y/o la producción de H2S04 en el sistema.
La presente descripción también proporciona un método para disminuir la cantidad de uno o más compuestos que contienen sulfuro en un sistema que incluye bacterias reductoras de sulfato al agregar al sistema que incluye bacterias reductoras de sulfato (a) bacterias reductoras de (per) clorato y (b) oxianiones de cloro o compuestos los cuales proporcionan los oxianiones de cloro ante la adición al sistema, en una concentración suficiente para estimular la actividad reductora de (per) clorato de las bacterias reductoras de (per) clorato, por lo que se disminuye la cantidad de uno o más compuestos que contienen sulfuro en el sistema. Sin desear unirse a teoría alguna, se considera que los oxianiones de cloro (por ejemplo, hipoclorito, clorito y dióxido de cloro) también pueden reaccionar químicamente con
sulfuro en el compuesto que contiene sulfuro para producir azufre .
Adicionalmente , la presente descripción proporciona un sistema para refinar un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro, una planta química para producir un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro y una planta de tratamiento de aguas residuales para tratar aguas residuales que contienen un contaminante de sulfuro, en donde el sistema incluye un recipiente que incluye bacterias reductoras de (per) clorato y un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro o aguas residuales que contienen un contaminante de sulfuro, en donde el sistema no incluye un eliminador de sulfuro. En la presente descripción también proporciona un recipiente para almacenar un contenido de un contaminante de sulfuro que incluye bacterias reductoras de (per) clorato y un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro .
I. SISTEMAS EJEMPLARES TRATADOS
Los métodos descritos se pueden utilizar para tratar cualquier sistema en donde la bacteria reductora de sulfato (SRB) causan, han causado o tienen el potencial de causar generación de compuestos que contienen sulfuro tales como sulfuro de hidrógeno (H2S) . Los ejemplos incluyen ambientes acuosos tales como pozos o lagunas de contención de agua y todos los ambientes marinos. Adicionalmente, los
métodos que se describen se pueden utilizar para tratar cualquier sistema que contenga compuestos que contienen sulfuro tales como H2S . Los ejemplos incluyen refinerías de petróleo, pozos de almacenamiento de C02, plantas químicas, plantas de desalización y plantas de tratamiento de aguas residuales .
Los ejemplos de sistemas en la presente descripción incluyen unos en el campo de recuperación de petróleo. La inyección de agua es una práctica habitual para incrementar la producción de petróleo sobrepasando los rendimientos de producción primarios al mantener la presión del depósito y al arrastrar petróleo desde los pozos de inyección hacia los pozos de extracción. Si se utiliza agua marina como la fuente de agua, con frecuencia se produce acidificación del petróleo dado que el agua de mar contiene SRB y condiciones que generan la actividad de SRB se generan dentro de la matriz del depósito. Se han encontrado SRB en agua de mar dado que son el habitad de todos los ambientes marinos .
Los ejemplos adicionales de sistemas adecuados incluyen depósitos de petróleo, separadores de petróleo-agua, cabezas de pozo, tanques de almacenamiento de petróleo, tuberías de petróleo, una tubería de gas o una línea de suministro de gas, depósitos de gas natural, torres de enfriamiento de agua, tuberías de suspensión, de carbón y
otros tanques o equipo que pueden contener SRB . En algunas modalidades, el sistema es un ambiente cercano al pozo del depósito de petróleo. En otras modalidades el sistema es el ambiente más profundo en el depósito.
Otro sistema ejemplar incluye pozos de almacenamiento de C02. El sulfuro y oxígeno presente en los pozos de almacenamiento puede estimular la producción de H2S04 microbiano en los pozos además de un gas ácido sulfúrico. Esto puede llevar a corrosión extensa de metal y corrosión de concreto de los pozos .
En algunas modalidades, el sistema es una planta de procesamiento que utiliza compuestos que contienen sulfuro o compuestos que producen sulfuros como un producto secundario. Los ejemplos de estos compuestos incluyen petróleo, gas e hidrocarburos. Los ejemplos de plantas de procesamiento incluyen refinerías, separadores gas-líquido y plantas químicas .
En algunas modalidades, el sistema son aguas residuales que transportan azufre o sus oxianiones a partir de diversas industrias. En modalidades preferidas, el sistema es un efluente de aguas residuales de un molino de pulpa o papel. En otras modalidades, el sistema es un efluente de agua residuales de una curtiduría. En otras modalidades, el sistema es un efluente de aguas residuales de un molino textil .
II. BACTERIAS REDUCTORAS DE SULFATO (SRB)
Algunos aspectos de la presente descripción se relacionan con inhibición de la reducción de sulfato por bacterias reductoras de sulfato (diferentes) (SRB) . De la manera en que se utiliza en la presente, los términos "bacterias reductoras de sulfato (diferentes) (SRB)", "bacterias reductoras de sulfato diferentes", "bacterias reductoras de sulfato" y "SRB" se utilizan de manera intercambiable y es en referencia a microorganismos que son capaces de reducir azufre o sus oxianiones a iones sulfuro (figura 1) .
Las bacterias reductoras de sulfato diferentes (SRB) de la presente descripción pueden reducir sulfato en grandes cantidades para obtener energía y expulsar el sulfuro resultante como residuo. Adicionalmente , las SRB de la presente descripción pueden utilizar sulfato como el aceptor de electrones terminal de su cadena de transporte de electrones. Típicamente, las SRB son capaces de reducir otros compuestos de azufre inorgánicos oxidados que incluyen, sin limitación, sulfito, tiosulfato y azufre elemental el cual se puede reducir a sulfuro como sulfuro, de hidrógeno.
Las bacterias reductoras de sulfato diferentes (SRB) de la presente descripción habitualmente se encuentran en ambientes ricos en sulfato, tales como agua de mar, sedimentos y agua rica en material orgánico en
descomposición. De este modo, las SRB son comunes en agua residuales típicas utilizadas en depósitos de petróleo y son la causa principal de la producción de sulfuro en un depósito de petróleo ácido (Vanee and Thrasher, Petroleum Microbiology, eds B. Ollivier & M. Magot, ASM Press, 2005).
Las bacterias reductoras de sulfato diferentes (SRB) de la presente descripción incluyen, sin limitación bacterias de los dominios Archaea y Bacteria. Los ejemplos de SRB también incluyen, sin limitación, miembros del subgrupo d de Proteobacteria tales como Desulfobacterales, Desulfovibrionales y Syntrophobacterales . En algunas modalidades, la SRB son de la especie Desulfovibrio y Desulfuromonas .
III. BACTERIAS REDUCTORAS DE (PER) CLORATO (DIFERENTE) (DPRB)
Otros aspectos de la presente descripción se relacionan con bacterias reductoras de (per) clorato (diferentes) (DPRB, por sus siglas en inglés) y su uso para disminuir la cantidad de uno o más compuestos que contienen sulfuro e inhibir la reducción de sulfato mediada por SRB. Como se utiliza en la presente, los términos "bacteria reductora de (per) clorato (diferente) (DPRB)" "bacteria reductora de (per) clorato (diferente)", "bacteria reductora de (per) clorato diferente" y "DPRB" se pueden utilizar de manera intercambiable y hacen referencia a microorganismos que tienen actividad reductora de perclorato y/o clorato que
permiten a los microorganismos metabolizar oxianiones de cloro en iones cloruro inocuos (figura 1) . Ventajosamente, la actividad reductora de (per) clorato de DPRB de la presente descripción se puede acoplar a la oxidación de sulfuro para reducir y/o eliminar contaminaciones de sulfuro producidas por SRB en sistemas de la presente descripción tales como depósitos de petróleo.
Las bacterias reductoras de (per) clorato diferentes (DPRB) de la presente descripción contienen la vía de reducción de (per) clorato descrita en la figura 2. En particular, DPRB de la presente descripción expresa por lo menos un perclorato reductasa y por lo menos una clorito dismutasa .
Adicionalmente, las DPRB de la presente descripción pueden expresar uno o más de los siguientes conjuntos de genes en su totalidad o en parte: pcrABCD (que codifica para genes constitutivos/accesorios de perclorato reductasa), crABC (que codifica para subunidades clorato reductasa) , cid (que codifica para clorito dismutasa) , cbb3 (que codifica para citocromo oxidasa) , moaA (que codifica para la proteína A de biosíntesis de molibdopterina) , QDH (que codifica para un citocromo tipo c tetrahemo asociado a membrana con actividad de quinol deshidrogenasa) , DHC (que codifica para un citocromo tipo c dihemo) , HK (que codifica para una histidina cinasa) , RR (que codifica para un regulador de
respuesta) , PAS (que codifica para un sensor de dominio PAS) , S (que codifica para un factor sigma) , AS (que codifica para un factor anti-sigma) y OR (que codifica para un componente oxidorreductasa) . Adicionalmente , las DPRB de la presente descripción también pueden contener uno o más genes que codifiquen para nitrato reductasas asimilatorias o nitrato reductasas disimulatorias .
Además, las DPRB de la presente descripción también pueden presentar una gama amplia de capacidades metabólicas que incluyen, sin limitación, la oxidación de hidrógeno, ácidos orgánicos simples y alcoholes, hidrocarburos alifáticos y aromáticos, hexosas, sustancias únicas reducidas, iones ferrosos solubles e insolubles, cátodos cargados eléctricamente y tanto sulfuro soluble (por ejemplo, HS") como sulfuro insoluble (por ejemplo, FeS) . En algunas modalidades, las DPRB son anaerobios facultativos o microaerofílicos con oxígeno molecular producido como un intermediario transitorio de la reducción microbiana de (per) clorato . Adicionalmente, y sin desear unirse a teoría alguna, se considera que el molibdeno se requiere generalmente por las DPRB. No obstante, es poco probable que este presente molibdeno en concentraciones limitantes en el ambiente natural. En consecuencia, en algunas modalidades, las DPRB pueden depender de molibdeno para su metabolismo.
Las bacterias reductoras de (per) clorato diferentes
(DPRB) de la presente descripción pueden ser endógenas a cualquiera de los sistemas de la presente descripción o se pueden agregar de manera exógena a cualquier sistema de la presente descripción. En consecuencia, en algunas modalidades del método de la presente descripción, las DPRB son endógenas al sistema. En otras modalidades, los métodos de la presente descripción incluyen una etapa de agregar DPRB exógena al sistema. Por ejemplo, las DPRB exógenas se pueden agregar al sistema por medio de inyección ya sea de células completas activas o ultramicrobacterias sometidas a ayuno. En otra modalidad adicional, las DPRB exógenas se agregan a densidades celulares adecuadas para reducir o inhibir la actividad de SRB .
DPRB Aisladas
Cualquier DPRB conocido en el ámbito se puede utilizar en las composiciones, sistemas y métodos de la presente descripción. Además, las DPRB adicionales se pueden aislar de una diversidad amplia de ambientes que incluyen, sin limitación, tanto suelos como sedimentos prístinos como contaminados. Los ejemplos de sedimentos incluyen, sin limitación aquellos de lagos de aguas frescas, lagunas, lagunas de granjas porcinas, terrenos de pantanos, ríos, drenaje de minas, lagos de agua salada, bahías, mares y océanos .
Los métodos para aislar las DPRB son bien conocidos
Los métodos para aislar las DPRB son bien conocidos en el ámbito e incluyen, sin limitación, aquellos descritos en la presente y aquellos descritos en Coates et al., Appl Environ Microbiol. 1999 Dec; 65 (12) : 5234-41; Bruce et al., Environ Microbiol. 1999 Aug; 1(4) ¡319-29; Achenbach et al., Int J Syst Evol Microbiol. 2001 Mar; 51 (Pt 2) ¡527-33 ; O ' Connor y Coates, Appl Environ Microbiol. 2002 Jun; 68 (6) : 3108-13 ; Bender et al., Appl Environ Microbiol. 2004 Sep; 70 (9) : 5651-8 ; Thrasher et al., Appl Environ Microbiol. 2010 Jul; 76 (14) ¡4730-7; y Melnyk et al., Appl Environ Microbiol. 2011 Oct; 77 (20) ¡ 7401-4. Por ejemplo, se pueden utilizar métodos basados en material cultivado tales como diluciones seriadas de muestras ambientales; se pueden utilizar métodos basados en inmunosonda utilizando anticuerpos específicos para perclorato reductasa y/o anticuerpos específicos para clorito dismutasa; y métodos basados en sonda genética utilizando sondas que tienen como objetivo genes para perclorato reductasa y/o clorito dismutasa. Los ejemplos de tales DPRB aislados incluyen los que se numeran en la figura 7 y en Las Figuras 8A-8B.
En un ejemplo no limitante, los cultivos de enriquecimiento de DPRB se pueden establecer al transferir una muestra del suelo o sedimento recién recolectado a un medio anóxico bajo, por ejemplo, una corriente de gas N2S02. Se incluye en el medio un donador de electrones apropiados
(per) clorato . Dado que los únicos microorganismos capaces de reducir (per) clorato serán capaces de crecer en este medio, se pueden identificar cultivos de enriquecimiento positivo en base en un incremento en el crecimiento y consumo de
(per) clorato . Los cultivos de enriquecimiento positivo después se pueden diluir de manera seriada para aislar cepas individuales .
Los ejemplos de la DPRB adecuadas que tienen actividad reductora de clorato incluyen, sin limitación Ideonella, Dechloromarinus, Shewanella, y Pseudomonas .
Los ejemplos de la DPRB adecuadas que tienen actividad reductora de perclorato y de clorato incluyen, sin limitación Dechloromarinus; Dechloromarinus cepa NSS; Dechloromonas; Dechloromonas cepa FL2 , FL8, FL9 , CKB, CL, NM, MLC33, JM, HZ, CL24plus, CL24, CCO , RCB, SIUL o MissR; Dechloromonas aro aticae; Dechloromonas hortensis;
Magnetospirillum; Magnetospirillum cepa SN1 , MM, DB, o VDY; Azospirillum; Azospirillu cepa TTI ; Azospira; Azospira cepa AH, Isol, Iso2, SDGM, PDX, KJ, GR-, r perc 1 ace; Azospira suillum cepa PS; Dec lorohacter,- Dechlorobacter hydrogenophilus cepa LT-1; Propionivibrio; Propionivibrio cepa MP; Wolinella; Wolinella succinogenes cepa HAP-1; Moorella; Moorella perchloratireducens; Sporomusa; Sporomusa cepa An4 ; Proteus; Proteus mirabilis; Escherichia; Shewanella; Shewanella alga; Shewanella alga cepa ACDC;
Shewanella oneidensis cepa MRI ; Rhodobacter; Rhodobacter capsulatus; Rhodobacter sphaeroides; Alicycliphilus; Alicycliphilus denitroficans; Pseudomonas cepa PK, CFPBD, PDA o PDB; y Pseudomonas chloritidismutans .
En algunas modalidades preferidas, la DPRB es Dechloromonas aromaticae o Dechloromarinus cepa NSS.
DPRB Mutantes y Variantes
Las bacterias reductoras de per (clorato) diferentes (DPRB) de la presente descripción también incluyen mutantes y variantes de las cepas de las DPRB aisladas (cepas originales) , la cuales retienen actividad reductora de (per) clorato. Para obtener estos mutantes las cepas de origen, se puede tratar con una sustancia química tal como N-metil-N' -nitro-N-nitrosoguanidina, etilmetansulfona o por irradiación utilizando rayos gamma, rayos x o irradiación UV o por otros medios bien conocidos por aquellos expertos en el ámbito. Adicionalmente, las enzimas activas aisladas de DPRB e involucradas en la actividad reductora de (per) clorato se pueden utilizar para disminuir la cantidad de uno o más compuestos que contienen sulfuro en los sistemas. Los ejemplos de enzimas incluyen, sin limitación, subunidades reductoras de clorato, subunidades de perclorato reductasa, clorito dismutasa y citocromo oxidadas.
El término "rautante de una cepa", como se utiliza en la presente, se refiere a una variante de la cepa
original. La cepa original se define en la presente como la cepa aislada original antes de la mutagénesis. La mutagénesis se puede llevar a cabo por cualquier método conocido en el ámbito. Los ejemplos incluyen, sin limitación, recombinación homologa, mutagénesis química, mutagénesis por radiación y mutagénesis por inserción.
El término "variante de una cepa" se puede identificar que tiene un genoma que hibridiza bajo condiciones de alta rigurosidad con el genoma de la cepa original. "Hibridación" se refiere a una reacción en el cual un genoma reacciona para formar un complejo con otro genoma que es estabilizado por medio de enlaces de hidrógeno entre las bases de los residuos nucleotídicos para constituir los genomas. La unión por hidrógeno puede producirse por pareamiento de bases del tipo de atson-Crick, unión de Hoogstein o cualquier otra manera específica de secuencia. El complejo puede contener dos cadenas que formen una estructura doble, tres o más cadenas que formen un complejo de cadenas múltiples, una cadena autohibridizante única o cualquier combinación de estas. Las reacciones de hibridación se pueden llevar a cabo bajo condiciones de 11 rigurosidad" diferentes. En general, una reacción de hibridación de baja rigurosidad se lleva a cabo a aproximadamente 40°C en 10X SSC o una solución de fuerza iónica/temperatura equivalente. Una hibridización de rigurosidad moderada habitualmente se
realiza a aproximadamente 50°C en 6X SSC y una reacción de hibridación de rigurosidad alta generalmente se lleva a cabo a aproximadamente 60°C en IX SSC.
En algunas modalidades, las DPRB agregadas en los métodos que se proporcionan se pueden modificar, por ejemplo, por mutagénesis como se describe en lo anterior para estimular la actividad reductora de per (clorato) . Por ejemplo, estos organismos se pueden modificar para incrementar la expresión de genes endógenos los cuales pueden regular de manera positiva la vía involucrada en la reducción de (per) clorato . Una manera de obtener este mejoramiento es proporcionar copias exógenas adicionales de los genes reguladores positivos. De modo similar, los reguladores negativos de la vía, los cuales son endógenos a las células se pueden remover.
DPRB Recombinantes
Las bacterias reductoras de (per) clorato diferentes (DPRB) de la presente descripción de este documento pueden incluir adicionalmente microorganismos que de manera natural no muestren actividad reductora de (per) clorato pero en los cuales la actividad reductora de (per) clorato se ha introducido en el microorganismo por cualquier medio recombinante conocido en el ámbito. Por ejemplo, los microorganismos pueden ser transformados con uno o más genes pcrA, pcrB, pcrC, pcrD, cid, moaA, QDH, DHC, HK, RR, PAS, S,
AS, ORI, OR2 , OR3 u homólogos de los mismos. Estos genes se identifican por el National Center for Biotechnology Information (NCBI) números de gen ID enumerado en la tabla 1.
TABLA 1
Oxidación de sulfuro mediada por DPRB
En algunas modalidades, las DPRB de la presente descripción pueden inhibir la reducción de sulfato microbiana en base en las preferencias termodinámicas, es decir, por competencia con SRB por donadores de electrones tales como lactato o hidrocarburos, los cuales las DPRB posteriormente utilizan para reducir oxianiones de cloro.
Las DPRB utilizadas en los métodos de la presente descripción pueden utilizar compuestos que contengan sulfuro tales como H2S como donadores de electrones para producir azufre elemental (figura 1) .
En modalidades preferidas, los métodos descritos incluyen además una etapa para remover del sistema el azufre elemental producido por las DPRB. Los ejemplos de métodos para remover azufre incluyen, sin limitación, filtración, centrifugación y lagunas de sedimentación. Adicionalmente , el azufre elemental también se puede utilizar para alterar la hidrología de un depósito de petróleo y mejorar la eficiencia de barrido.
IV. SECUENCIAS DE ACIDO NUCLEICO QUE CODIFICAN PARA LAS
ENZIMAS DE DPRB
Algunos aspectos de la presente descripción se relacionan con genes de DPRB que codifican para polipéptidos involucrados en reducción de (per) clorato. En consecuencia, la presente descripción proporciona secuencias de ácido nucleico recombinantes que codifican para los genes de DPRB pcrA (Daro_2584 ) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582), pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586), RR (Daro_2585), PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590), AS (Daro_2589), ORI (Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592) , 0R3 (Daro_2593) , subsecuencias de las mismas, o secuencias homologas de las mismas. La
descripción también proporciona secuencias de ácido nucleico que tienen por lo menos aproximadamente 10%, 15%, 20%, 25%,
30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%,
58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%,
82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%,
94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, o más, o identidad de secuencia completa (100%) con las secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro, 2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586) , RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592) y OR3 (Daro_2593) , en donde las secuencias de ácido nucleico codifican para polipéptidos que retienen actividades o funciones reductoras de (per) clorato .
Los ácidos nucleicos recombinantes se pueden sintetizar, aislar o manipular utilizando técnicas de biología molecular estándar tales como aquellas descritas en Sambrook, J. et al. 2000. Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Tercera edición) . Las técnicas pueden incluir clonación, expresión de bibliotecas de ADNc y amplificación de AR m o ADN genómico .
En algunas modalidades, los ácidos nucleicos recombinantes de la presente descripción se pueden optimizar
para actividad o función mejoradas. De la manera en que se utiliza, el término "optimizado" se refiere a un gen que codifica para un polipéptido que tiene actividad o función biológica alterada por ejemplo mediante alteración genética del gen de manera que el polipéptido codificado tenga características funcionales mejoradas en relación al polipéptido natural. Un gen optimizado ejemplar puede codificar para un polipéptido que contiene una o más alteraciones o mutaciones en su secuencia de codificación de aminoácidos (por ejemplo, mutaciones puntuales, supresiones, adiciones de secuencias heterólogas) que faciliten la expresión y/o estabilidad mejoradas, que permiten regulación de la actividad polipeptídica o función en relación a un sustrato deseado (por ejemplo, actividad inducible o reprimible) , modular la ubicación del polipéptido dentro de una célula (por ejemplo localización intracelular, secreción extracelular) y/o que afecten el nivel de actividad general del polipéptido en relación al sustrato deseado (por ejemplo reducir o incrementar la actividad enzimática) . De esta manera, se puede optimizar un polipéptido con o sin alterar su secuencia de aminoácidos natural o su estructura química original. Los genes optimizados pueden obtenerse, por ejemplo, por mutagénesis directa o por selección natural del fenotipo deseado, de acuerdo con técnicas conocidas en el ámbito .
En algunas modalidades, la DPRB puede tener un gen optimizado o secuencias de polipéptido involucradas en reducción de (per) clorato, las cuales incluyen una secuencia codificante de ácido nucleico o una secuencia de aminoácidos que es 50% a 99% idéntica a la secuencia de ácido nucleico o aminoácido del gen o polipéptido de referencia (por ejemplo, natural) . En algunas modalidades, el polipéptido optimizado puede tener aproximadamente 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 100 (incluyendo a todos los números enteros y puntos decimales entre los mismos, por ejemplo, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 5.5, 5.6, 5.7, 60, 70, etc.), o más veces la actividad biológica o función de un polipéptido de referencia .
Los ácidos nucleicos recombinantes de la presente descripción, o subsecuencias de los mismos, se pueden incorporar en un vehículo de clonación que contenga un cásete o vector de expresión. El vehículo de clonación puede ser un vector viral, un plásmido, un fago, un fagémido, un cósmido, un fósmido, un bacteriófago o un cromosoma artificial. El vector viral puede comprender un vector de adenovirus, un vector retroviral o un vector viral adenoasociado . El vehículo de clonación puede contener un cromosoma artificial bacteriano (BAC, por sus siglas en inglés) , un plásmido, un vector derivado de bacteriófago Pl (PAC, por sus siglas en inglés), un cromosoma artificial de levadura (YAC,
por sus siglas en inglés) o un cromosoma artificial de mamífero (MAC) .
Los ácidos nucleicos pueden estar unidos operablemente a un promotor. El promotor puede ser un promotor viral, bacteriano, de mamífero o vegetal. El promotor puede ser un promotor constitutivo, un promotor inducible, un promotor específico de tejido a un promotor regulado ambientalmente o regulado en su desarrollo.
La presente descripción proporciona adicionalmente células hospedadoras transformadas que incluyen el ácido nucleico recombinante que tiene una secuencia de ácido nucleico que codifica para pcrA (Daro_2584) ; solo o combinado con uno o más del ácido nucleico recombinante que tiene secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586) , R (Daro_2585) , PAS (Daro_2587), S (Daro_2590), AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593) . La presente descripción también proporciona células hospedadoras que incluyen el ácido nucleico recombinante y una secuencia de ácido nucleico que codifica para pcrB (Daro_2583) ; solo o en combinación con uno o más de los ácidos nucleicos recombinantes que tienen secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA (Daro 2584), pcrC (Daro 2582), pcrD (Daro 2581), cid
(Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586), RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587), S (Daro_2590), AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , OR2 (Daro_2592) , y OR3 (Daro_2593). La presente descripción también proporciona células hospedadoras que incluyen el ácido nucleico recombinante que tiene una secuencia de ácido nucleico que codifica para pcrC (Daro_2582 ) ; solo o en combinación con uno o más del ácido nucleico recombinante que tiene secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583), pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586) , RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590), AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593). La presente descripción también proporciona células hospedadoras que incluyen el ácido nucleico recombinante que tiene una secuencia de ácido nucleico que codifica para pcrD (Daro_2581) ; solo o en combinación con uno o más del ácido nucleico recombinante que tiene secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586), RR (Daro_2585), PAS (Daro_2587), S (Daro_2590), AS (Daro_2589), ORI (Daro_2591), 0R2 (Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593) . La presente descripción también proporciona células hospedadoras que incluyen el
ácido nucleico recombinante que tiene una secuencia de ácido nucleico que codifica para cid (Daro_2580) ; solo o en combinación con uno o más de los ácidos nucleicos recombinantes que tienen secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586) , RR (Daro_2585), PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593) . La presente descripción también proporciona células hospedadoras que incluyen el ácido nucleico recombinante que tiene una secuencia de ácido nucleico que codifica para moaA (Daro_2577) ; solo o en combinación con uno o más de los ácidos nucleicos recombinantes que tienen secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582), pcrD (Daro^2581) , cid (Daro_2580) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586) , RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587), S (Daro_2590), AS (Daro_2589), ORI (Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592), y 0R3 (Daro_2593) . La presente descripción también proporciona células hospedadoras que incluyen el ácido nucleico recombinante que tiene una secuencia de ácido nucleico que codifica para QDH (Daro_2579) ; solo o en combinación con uno o más de los ácidos nucleicos recombinantes que tienen secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA
(Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD Daro_2581) , cld (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586) , RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587), S (Daro_2590), AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , OR2 (Daro_2592) , y OR3 (Daro_2593) . La presente descripción también proporciona células hospedadoras que incluyen el ácido nucleico recombinante que tiene una secuencia de ácido nucleico que codifica para DHC (Daro_2578) ; solo o en combinación con uno o más de los ácidos nucleicos recombinantes que tienen secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577), QDH (Daro_2579), HK (Daro_2586), RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , OR2 (Daro_2592), y OR3 (Daro_2593). La presente descripción también proporciona células hospedadoras que incluyen el ácido nucleico recombinante que tiene una secuencia de ácido nucleico que codifica para HK (Daro_2586) ; solo o en combinación con uno o más de los ácidos nucleicos recombinantes que tienen secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589) , ORI (Daro 2591) , OR2 (Daro 2592) , y OR3 (Daro 2593) .
La presente descripción también proporciona células hospedadoras que incluyen el ácido nucleico recombinante que tiene una secuencia de ácido nucleico que codifica para R (Daro_2585) ; solo o en combinación con uno o más del ácido nucleico recombinantes que tienen secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586), PAS (Daro_2587), S (Daro_2590), AS (Daro_2589), ORI (Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592), y 0R3 (Daro_2593). La presente descripción también proporciona células hospedadoras que incluyen el ácido nucleico recombinante que tiene una secuencia de ácido nucleico que codifica para PAS (Daro_2587) ; solo o en combinación con uno o más de los ácidos nucleicos recombinantes que tienen secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA (Daro_2584J , pcrB (Daro_2583), pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579), DHC (Daro 2578) , HK (Daro 2586), RR (Daro_2585) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , OR2 (Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593) . La presente descripción también proporciona células hospedadoras que incluyen el ácido nucleico recombinante que tiene una secuencia de ácido nucleico que codifica para S (Daro_2590) ; solo o en combinación con uno o más del ácido nucleico recombinante que
tienen secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583), pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578), HK (Daro_2586), RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587), AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593) . La presente descripción también proporciona células hospedadoras que incluyen el ácido nucleico recombinante que tiene una secuencia de ácido nucleico que codifica para AS (Daro_2589) ; solo o en combinación con uno o más del ácido nucleico recombinante que tienen secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586), RR (Daro_2585), PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , ORI (Daro_2591) , OR2 (Daro_2592) , y OR3 (Daro_2593) . La presente descripción también proporciona células hospedadoras que incluyen el ácido nucleico recombinante que tiene una secuencia de ácido nucleico que codifica para ORI (Daro_2591) ; solo o en combinación con uno o más del ácido nucleico recombinante que tienen secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578)( HK (Daro_2586) , RR (Daro_2585), PAS (Daro 2587) , S (Daro 2590) , AS (Daro 2589) , OR2
(Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593) . La presente descripción también proporciona células hospedadoras que incluyen el ácido nucleico recombinante que tiene una secuencia de ácido nucleico que codifica para 0R2 (Daro_2592) ; solo o en combinación con uno o más del ácido nucleico recombinante que tienen secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583), pcrC (Daro_2582), pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578), HK (Daro_2586), RR (Daro_2585), PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , y 0R3 (Daro_2593). La presente descripción también proporciona células hospedadoras que incluyen el ácido nucleico recombinante que tiene una secuencia de ácido nucleico que codifica para 0R3 (Daro_2593 ) ; solo o en combinación con uno o más del ácido nucleico recombinante que tiene secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586) , RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , y 0R2 (Daro_2592) .
En algunas modalidades, la célula hospedera no modificada no tiene actividad reductora de (per) clorato . No obstante, mediante transformación con uno o más ácidos nucleicos recombinantes de la presente descripción, la célula
hospedera transformada tiene actividad reductora de (per) clorato.
La presente descripción también proporciona células hospedadoras que incluyen dos o más, tres o más, cuatro o más, cinco o más, seis o más, siete o más, ocho o más, nueve o más, 10 o más, 11 o más, 12 o más, 13 o más, 14 o más, 15 o más, o la totalidad de las 16 ácidos nucleicos recorabinantes que contienen secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586), RR (Daro_2585), PAS (Daro_2587), S (Daro_2590), AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , OR2 (Daro_2592), y OR3 (Daro_2593).
En algunas modalidades, las células hospedadoras que normalmente no reducen (per) clorato se puede hacer que reduzcan (per) clorato al transformar la célula con un vector que contiene uno o más, dos o más, tres o más, cuatro o más, cinco o más, seis o más, siete o más, ocho o más, nueve o más, 10 o más, 11 o más, 12 o más, 13 o más, 14 o más, 15 o más, o la totalidad de las 16 ácidos nucleicos recombinantes que contienen secuencias de ácido nucleico que codifican para pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578), HK (Daro_2586), RR (Daro_2585) , PAS (Daro 2587), S (Daro 2590), AS (Daro 2589), ORI
(Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593) ; y cultivar la célula transformada bajo condiciones adecuadas para expresar uno o más, dos o más, tres o más, cuatro o más, cinco o más, seis o más, siete o más, ocho o más, nueve o más, 10 o más, 11 o más, 12 o más, 13 o más, 14 o más, 15 o más, o la totalidad de las 16 ácidos nucleicos recombinantes , en donde la expresión de los ácidos nucleicos es suficiente para que la célula hospedera reduzca (per) clorato .
La célula hospedera transformada puede ser, sin limitación, una célula bacteriana, de levadura, micótica, de insecto o de planta. En algunas modalidades, la célula hospedera transformada se selecciona de Escherichia, Shewanella, Pseudomonas, Proteus, Ralstonía, Streptomyces, Staphylococcus, Lactococcus, Bacillus, Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Yarrowia, Hansenula, Kluyveromyc s, Pichia pastoris, Aspergillus, Chrysosporium, Trichoderma, Magnetospirillum, Azospirillum,' Azospira, Dechlorobacter, Propionivibrio, Wolinella, Moorella, Sporomusa, Rhodobacter y Alicycliphilus .
V. SECUENCIAS DE AMINOACIDOS QUE CODIFICAN PARA ENZIMAS DE
DPRB
La descripción también proporciona el polipéptido codificado por los genes de DPRB pcrA (Daro_2584), pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro 2580) , moaA (Daro 2577) , QDH (Daro 2579) , DHC
(Daro_2578) , HK (Daro_2586) , RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590), AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , OR2 (Daro_2592) , OR3 (Daro_2593), o subsecuencias de las mismas. Los polipéptidos de la presente descripción pueden contener una secuencia de aminoácidos que tiene por lo menos aproximadamente 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55% , 56%, 57%, 58%,
59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67% , 68%, 69%, 70%,
71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79% , 80%, 81%, 32%,
83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%,r 92% , 93%, 94%,
95%, 96%, 97%, 98%, 99%, o más, o la secuencia completa
(100%) de la identidad/similitud de secuencia con la secuencia de aminoácidos codificada por los genes DPRB perA
(Daro_2584), pcrB (Daro_2583), pcrC (Daro_2582) , pcrD fDaro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578), HK (Daro_2586), RR (Daro_2585), PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590), AS (Daro_2589), ORI (Daro_2591) , OR2 (Daro_2592) , y OR3 (Daro_2593) , en donde los polipéptidos codificados retienen actividad o funciones reductoras de (per) clorato .
Los polipéptidos de la presente descripción se pueden expresar y purificar a partir de su hospedador nativo. Los polipéptidos también se pueden expresaren y purificar a partir de sistemas de expresión transgénicos. Los sistemas de expresión transgénicos pueden ser procarióticos o eucarióticos . Las células hospedadoras transgénicas pueden
incluir levadura y E. coli. Las células hospedadoras transgénicas pueden secretar el polipéptido fuera de la célula hospedera. En algunas modalidades, el polipéptido aislado o recombinante carece de un péptido señal.
La presente descripción también proporciona células hospedadoras transformadas que expresan el polipéptido codificado por la secuencia de aminoácidos de pcrA
(Daro_2584) ; solo o en combinación con uno o más de los polipéptidos codificados por las secuencias de aminoácidos de pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid
(Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC
(Daro_2578) , HK (Daro_2586), RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590), AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591), 0R2
(Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593). La presente descripción también proporciona células hospedadoras transformadas que expresan el polipéptido codificado por la secuencia de aminoácidos de pcrB (Daro_2583 ) ; solo o en combinación con uno o más de los polipéptidos codificados por las secuencias de aminoácidos de pcrA (Daro_2584) , pcrC (Daro_2582) , pcrD
(Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH
(Daro_2579) , DHC (Daro_2578), HK (Daro_2586), RR (Daro_2585), PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589) , ORI
(Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592), y 0R3 (Daro_2593). La presente descripción proporciona células hospedadoras transformadas que expresan el polipéptido codificado por la secuencia de
aminoácidos de pcrC (Daro_2582) ; solo o en combinación con uno o más de los polipéptidos codificados por las secuencias de aminoácidos de pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583), pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586) , RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593) . La presente descripción proporciona células hospedadoras transformadas que expresan el polipéptido codificado por la secuencia de aminoácidos de pcrD (Daro_2581) ; solo o en combinación con uno o más de los polipéptidos codificados por las secuencias de aminoácidos de pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582), cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586) , RR (Daro_2585), PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590), AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593). La presente descripción proporciona células hospedadoras transformadas que expresan el polipéptido codificado por la secuencia de aminoácidos de cid (Daro_2580) ; solo o en combinación con uno o más de los polipéptidos codificados por las secuencias de aminoácidos de pcrA (Daro_2584), pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581), moaA (Daro_2577), QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586) , RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593). La presente
descripción proporciona células hospedadoras transformadas que expresan el polipéptido codificado por la secuencia de aminoácidos de moaA (Daro_2577) ; solo o en combinación con uno o más de los polipéptidos codificados por las secuencias de aminoácidos de pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586), RR (Daro_2585), PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593). La presente descripción proporciona células hospedadoras transformadas que expresan el polipéptido codificado por la secuencia de aminoácidos de QDH (Daro_2579) ; solo o en combinación con uno o más de los polipéptidos codificados por las secuencias de aminoácidos de pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586) , RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593). La presente descripción proporciona células hospedadoras transformadas que expresan el polipéptido codificado por la secuencia de aminoácidos de DHC (Daro_2578) ; solo o en combinación con uno o más de los polipéptidos codificados por las secuencias de aminoácidos de pcrA (Daro_2584), pcrB (Daro_2583), pcrC (Daro_2582) , pcrD Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro 2577) , QDH (Daro_2579) , HK (Daro_2586) , RR (Daro_2585) ,
PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , OR2 (Daro_2592), y OR3 (Daro_2593). La presente descripción proporciona células hospedadoras transformadas que expresan el polipéptido codificado por la secuencia de aminoácidos de HK (Daro_2586) ; solo o en combinación con uno o más de los polipéptidos codificados por las secuencias de aminoácidos de pcrA (Daro_2584), pcrB (Daro_2583), pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593). La presente descripción proporciona células hospedadoras transformadas que expresan el polipéptido codificado por la secuencia de aminoácidos de RR (Daro_2585) ; solo o en combinación con uno o más de los polipéptidos codificados por las secuencias de aminoácidos de pcrA (Daro_2584), pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586) , PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590), AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , OR2 (Daro_2592), y OR3 (Daro_2593) . La presente descripción proporciona células hospedadoras transformadas que expresan el polipéptido codificado por la secuencia de aminoácidos de PAS (Daro_2587) ; solo o en combinación con uno o más de los polipéptidos "codificados por las secuencias de aminoácidos de
pcrA (Daro-2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cld (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578), HK (Daro_2586), RR (Daro_2585), S (Daro_2590), AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , OR2 (Daro_2592) , y OR3 (Daro_2593) . La presente descripción proporciona células hospedadoras transformadas que expresan el polipéptido codificado por la secuencia de aminoácidos de S (Daro_2590) ; solo o en combinación con uno o más de los polipéptidos codificados por las secuencias de aminoácidos de perA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577), QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586), RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587) , AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593) . La presente descripción proporciona células hospedadoras transformadas que expresan el polipéptido codificado por la secuencia de aminoácidos de AS (Daro_2589) ; solo o en combinación con uno o más de los polipéptidos codificados por las secuencias de aminoácidos de perA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578), HK (Daro_2586), RR (Daro_2585), PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , ORI (Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593) . La presente descripción proporciona células hospedadoras transformadas que expresan el polipéptido codificado por la secuencia de aminoácidos de
ORI (Daro_2591) solo o en combinación con uno o más de los polipéptidos codificados por las secuencias de aminoácidos de pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579), DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586), RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589) , 0R2 (Daro_2592) , y 0R3 (Daro_2593). La presente descripción proporciona células hospedadoras transformadas que expresan el polipéptido codificado por la secuencia de aminoácidos de 0R2 (Daro_2592) ; solo o en combinación con uno o más de los polipéptidos codificados por las secuencias de aminoácidos de pcrA (Daro-2584) , pcrB (Daro_2583), pcrC (Daro_2582), pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586), RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , y 0R3 (Daro_2593) . La presente descripción proporciona células hospedadoras transformadas que expresan el polipéptido codificado por la secuencia de aminoácidos de 0R3 (Daro_2593) ; solo o en combinación con uno o más de los polipéptidos codificados por las secuencias de aminoácidos de pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , moaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579), DHC (Daro_2578), HK (Daro_2586), RR (Daro_2585), PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589), ORI (Daro_2591) , y OR2 (Daro_2592).
En algunas modalidades, la célula hospedera no modificada no tiene actividad reductora de (per) clorato . No obstante, mediante transformación, la célula hospedera que expresa uno o más de los polipéptidos de la presente descripción lo que resulta en una célula hospedera transformada que tiene actividad reductora de (per) clorato .
La presente descripción también proporciona células hospedadoras que incluyen dos o más, tres o más, cuatro o más, cinco o más, seis o más, siete o más, ocho o más, nueve o más, 10 o más, 11 o más, 12 o más, 13 o más, 14 o más, 15 o más, o 16 de los polipéptidos codificados por las secuencias de ácido nucleico de pcrA (Daro_2584) , pcrB (Daro_2583) , pcrC (Daro_2582) , pcrD (Daro_2581) , cid (Daro_2580) , oaA (Daro_2577) , QDH (Daro_2579) , DHC (Daro_2578) , HK (Daro_2586) , RR (Daro_2585) , PAS (Daro_2587) , S (Daro_2590) , AS (Daro_2589) , ORI (Daro_2591) , 0R2 (Daro_2592), y 0R3 (Daro_2593) .
En algunas modalidades, uno o más de los polipéptidos de la presente descripción se pueden secretar a partir de la célula hospedera transgénica.
VI. VARIANTES, IDENTIDAD DE SECUENCIA Y SIMILITUD DE
SECUENCIA
Los métodos de alineación de secuencias para comparación son bien conocidos en el ámbito. Por ejemplo, la determinación del porcentaje de identidad de secuencia entre
cualesquiera dos secuencias se puede llevar a cabo utilizando un algoritmo matemático. Los ejemplos no limitantes de estos algoritmos matemáticos son el algoritmo de Myers y Miller (1988) CABIOS 4:11 17; el algoritmo de homología local de Smith et al. (1981) Adv. Appl . Math. 2:482; el algoritmo de alineación de homología de Needleman y Wunsch (1970) J. Mol. Biol. 48:443 453; el método de búsqueda de similitud de Pearson y Lipman (1988) Proc . Nati. Acad. Sci . 85:2444 2448; el algoritmo de Karlin y Altschul (1990) Proc. Nati. Acad. Sci. USA 872264, modificado como en Karlin y Altschul (1993) Proc. Nati. Acad. Sci. USA 90:5873 5877.
Las implementaciones en computadora de estos algoritmos matemáticos se pueden utilizar para comparación de secuencias para determinar la identidad de secuencia. Tales implementaciones incluyen, pero no se limitan a: CLUSTAL en el programa PC/Gene (disponible de Intelligenetics , Mountain View, Calif.); el programa ALIGN (Versión 2.0) y GAP, BESTFIT, BLAST, FASTA, y TFASTA en el Wisconsin Genetics Software Package, Versión 8 (disponible de Genetics Computer Group (GCG) , 575 Science Drive, Madison, Wis., USA). Las alineaciones utilizando estos programas se pueden realizar utilizando parámetros implícitos. El programa CLUSTAL se describe bien por Higgins et al. (1988) Gene 73:237 244 (1988); Higgins et al. (1989) CABIOS 5:151 153; Corpet et al. (1988) Nucleic Acids Res. 16:10881 90; Huang et al. (1992)
CABIOS 8:155 65; y Pearson et al. (1994) Meth. Mol. Biol . 24:307 331. El programa ALIGN se basa en el algoritmo de Myers y Miller (1988) supra . Una tabla de residuo ponderado PAM 120, un castigo por longitud de separación de 12 y un castigo por separación de 4 se pueden utilizar con el programa ALIGN cuando se comparan secuencias de aminoácidos. Los programas BLAST de Altschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215:403 se basan en el algoritmo de Karlin y Altschul (1990) supra. Los buscadores de nucleótidos BLAST se pueden llevar a cabo con el programa BLASTN, calificación = 100, longitud de palabra = 12, para obtener secuencias nucleotídicas homologas a una secuencia nucleotídica que codifica para una proteína de la invención. Las búsquedas de proteína BLAST se pueden realizar con el programa BLASTX, calificación = 50, longitud de palabra = 3, para obtener secuencias de aminoácidos homologas a una proteína o polipéptido de la invención. Para obtener alineaciones con separaciones para propósitos de comparación, se puede utilizar Gapped BLAST (en BLAST 2.0) como se describe en Altschul et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25:3389. De manera alternativa, se puede utilizar PSI-BLAST (en BLAST 2.0) para realizar una búsqueda repetitiva que detecte relaciones distantes entre moléculas. Véase Altschul et al. (1997) supra. Cuando se utiliza BLAST, Gapped BLAST o PSI-BLAST, se pueden utilizar los parámetros implícitos de los programas respectivos (por ejemplo BLASTN para secuencias
nucleotídicas , BLASTX para proteínas) . Véase http://www.ncbi.nlm.nih.gov. La alineación también se puede realizar manualmente por inspección.
Como se utiliza en la presente, la identidad de secuencia o la identidad en el contenido de dos secuencias de ácido nucleico o polipéptidos hace referencia a los residuos en las dos secuencias que son iguales cuando se alinean para correspondencia máxima sobre un intervalo de comparación especificado. Cuando el porcentaje de identidad de secuencia se utiliza con referencia a las proteínas, se reconoce que las posiciones de residuos las cuales no son idénticas con frecuencia difieren por sustituciones conservadoras de aminoácidos, en donde los residuos aminoácidos están sustituidos por otros residuos aminoácidos con propiedades químicas similares (por ejemplo, carga o hidrofobicidad) , que no cambian las propiedades funcionales de la molécula. Cuando las secuencias difieren en las sustituciones conservadoras, el porcentaje de identidad de secuencia se puede ajustar hacia arriba para corregir la naturaleza conservadora de las sustituciones. Las secuencias que pueden diferir en tales sustituciones conservadoras se dice que tienen similitud de secuencia o similitud. Los medios para ser este ajuste son bien conocidos por los expertos en el ámbito. Habitualmente esto involucra calificar una sustitución conservadora como parcial en vez de un mal pareamiento completo, con lo que se
incrementa el porcentaje de identidad de secuencia. Así, por ejemplo, cuando a un aminoácido idéntico se le proporciona una calificación de 1 y una sustitución no conservadora se le proporciona una calificación de cero, una sustitución conservadora se le proporciona una calificación entre cero y 1. La calificación de las sustituciones conservadoras se calculan, por ejemplo, como se incrementa en el programa PC/GENE ( Intelligenetics , Mountain View, Calif.).
VII. ADICION DE OXIANIONES CLORO O COMPUESTOS QUE PRODUCEN
OXIANIONES CLORO
La presente descripción proporciona métodos, los cuales incluyen agregar oxianiones de cloro o compuestos que proporcionan oxianiones de cloro a un sistema, para disminuir la cantidad de compuestos que contienen sulfuro en el sistema. En algunas modalidades, los oxianiones de cloro se pueden agregar de una manera por lotes o continua. El método de adición depende del sistema de que se trate. Por ejemplo, en modalidades en donde el sistema es un pozo de petróleo único, los oxianiones de cloro se pueden agregar en una inyección por lote única. En otra modalidad, cuando el sistema es un sistema completo de recuperación de petróleo, los oxianiones de cloro se pueden agregar en un proceso continuo .
Los ejemplos de oxianiones de cloro incluyen, sin limitación, hipoclorito, dióxido de cloro, clorito, clorato,
perclorato y mezclas de los mismos.
En modalidades en donde se utiliza el método para disminuir la cantidad de compuestos que contienen sulfuro en un depósito de petróleo, los oxianiones de cloro se pueden agregar en el agua inyectada al inicio del proceso de inundación. De modo alternativo, los oxianiones de cloro también se pueden agregar para constituir aguas al exterior en el campo después de que se ha observado acidez. En otras modalidades, los oxianiones de cloro se pueden agregar a la cabeza del pozo.
En otras modalidades adicionales, los oxianiones de cloro se agregan a pozos de almacenamiento de C02 para reducir o inhibir la formación de gas ácido por SRB o bacterias oxidantes de azufre presentes en los pozos de almacenamiento. De esta manera, los oxianiones de cloro pueden proteger los pozos de almacenamiento de la corrosión de metal y corrosión de concreto que se puede presentar como resultado de la formación de gas ácido.
En la presente descripción, los oxianiones de cloro agregados están en una concentración suficiente para estimular la actividad reductora de (per) clorato del DPRB . Esta concentración depende de los parámetros del sistema que es tratado por el método proporcionado. Por ejemplo, las características del sistema tal como su volumen, pH circulante, temperatura, concentración de sulfato, etc.
determinarán la cantidad de oxianiones de cloro que se necesitan para estimular la actividad reductora de
(per) clorato del DPRB . Sin desear unirse a teoría alguna, se considera que una relación de tres iones S2" respecto a un ion CI03" oxidará completamente la totalidad del sulfuro a azufre elemental. De manera adicional, se considera que esta relación cambia a 4:1 con perclorato y 2:1 con clorito o dióxido de cloro. En consecuencia, en algunas modalidades, los oxianiones de cloro agregados están en una relación con sulfuro que es suficiente para oxidar por completo el sulfuro a azufre elemental .
En modalidades en donde se agrega perclorato
(CIO4") , el perclorato se puede agregar en una cantidad que es por lo menos 50%, por lo menos 51%, por lo menos 52%, por lo menos 53%, por lo menos 54%, por lo menos 55%, por lo menos 56%, por lo menos 57%, por lo menos 58%, por lo menos 59%, por lo menos 60%, por lo menos 61%, por lo menos 62%, por lo menos 63%, por lo menos 64%, por lo menos 65%, por lo menos 66%, por lo menos 67%, por lo menos 68%, por lo menos 69%, por lo menos 70%, por lo menos 71%, por lo menos 72%, por lo menos 73%, por lo menos 74%, por lo menos 75%, por lo menos 80%, por lo menos 85%, por lo menos 90%, por lo menos 95% o por lo menos 100% de la cantidad (es decir, la concentración) de sulfato presente en el sistema. Los métodos para determinar la concentración de sulfato presente en un
sistema, tal como un depósito de petróleo son bien conocidos en el ámbito. En un ejemplo no limitante, el agua de mar, la cual se puede utilizar como agua de inundación en un depósito de petróleo, tiene una concentración de sulfato de aproximadamente 25 mM.
Los oxianiones de cloro agregados al sistema pueden estar en cualquier forma deseada. Por ejemplo, el contraión no es crítico y en consecuencia cualquier forma deseada de oxianiones de cloro se puede agregar en la medida en que los iones realicen su función deseada. Los ejemplos de contra iones adecuados incluyen, sin limitación, ácidos de oxianión de cloro y sales de sodio, potasio, magnesio, calcio, litio, amonio, plata, rubidio y cesio.
Los compuestos los cuales proporcionan oxianiones de cloro ante la adición al sistema también se pueden utilizar .
VIII. ADICION DE OTROS FACTORES
Algunos aspectos de la presente descripción se relacionan con adición de nutrientes adicionales a un sistema de la presente descripción para estimular actividad reductora de (per) clorato de DPRB de la presente descripción; y agregar aniones adicionales tales como nitrito (N02~) para inhibir adicionalmente el SRB presente en el sistema.
En algunas modalidades se pueden agregar nutrientes al sistema, lo cual estimula la actividad reductora de
(per) clorato de los DPRB . Los ejemplos de estos nutrientes incluyen, sin limitación, molibdeno, fuentes de carbono adicionales y/o iones fósforo (por ejemplo, fosfito y fosfato) .
El nitro, en cantidades pequeñas, es muy tóxico para las SRB. En consecuencia, el nitrito se puede agregar en combinación con (per) clorato para inhibir las SRB, por lo que se inhibe la sulfurogénesis . En algunas modalidades, el nitrilo se agrega en una concentración suficiente para inhibir las SRB. Generalmente, el nitrito se puede agregar en combinación con (per) clorato en una relación de (per) clorato : nitrito de por lo menos 10:1, por lo menos 20:1, por lo menos 30:1, por lo menos 40:1, por lo menos 50:1, por lo menos 60:1, por lo menos 70:1, por lo menos 80:1, por lo menos 90:1, por lo menos 100:1, por lo menos 110:1, por lo menos 120:1, por lo menos 130:1, por lo menos 140:1, por lo menos 150:1, por lo menos 160:1, por lo menos 170:1, por lo menos 180:1, por lo menos 190:1, por lo menos 200:1 o mayor. En algunas modalidades preferidas, el (per) clorato y el nitrito se agregan en una relación de 100:1. Por ejemplo, se pueden agregar al sistema 10 mM de (per) clorato y 100 µ? de nitrito .
Adicionalmente , las bacterias reductoras de nitrito pueden reducir clorato a cloro. Además, se ha demostrado que en cultivo puro que el clorito producido puede destruir
bacterias reductoras de nitrato. No obstante, sin desear unirse a teoría alguna, se considera que en un ambiente sulfurogénico, tal como un depósito de petróleo, el clorito puede inhibir a las SRB . En consecuencia, en algunas modalidades, se puede agregar nitrito a un sistema de la presente descripción, tal como un depósito de petróleo, en una cantidad suficiente para estimular la reducción de nitrato para expandir la población de bacterias reductoras de nitrato en el sistema. Una vez que la población microbiana se ha expandido se pueden agregar oxianiones de cloro tales como (per) clorato, para producir clorito en una cantidad suficiente para inhibir SRB.
IX. SISTEMAS PARA REFINADO, PRODUCCION O PROCESAMIENTO DE
COMPUESTOS QUE CONTIENEN CONTAMINANTES SULFURO
La presente descripción también proporciona sistemas para remover contaminantes de sulfuro de compuestos que contienen sulfuro tales como gas, petróleo, hidrocarburos y aguas residuales.
Los compuestos que contienen sulfuro son un contaminante común en productos tales como gases, petróleo, hidrocarburos y aguas residuales. Es común para plantas de procesamiento tales como refinerías, plantas de procesamiento de gas, plantas de procesamiento químicas y plantas de tratamiento de aguas residuales utilizar eliminadores de sulfuro para eliminar contaminantes de sulfuro. Los
eliminadores pueden ser disolventes físicos que remueven el sulfuro por absorción directa o pueden incluir aminas para remover sulfuro a través de una reacción química. Por ejemplo, las unidades eliminadoras de amina utilizan soluciones acuosas de diversas alquilaminas (denominadas comúnmente de modo sencillo como aminas) para remover sulfuro de hidrógeno de gases. Una unidad eliminadora de amina típica incluye una unidad absorbedora y una unidad regeneradora. En la absorbedora, la solución de amina de flujo descendente absorbe H2S de un gas ácido de flujo ascendente para producir una corriente de gas suavizada (es decir, un gas libre de H2S) como un producto y una solución de amina rica en el H2S absorbido. La amina "rica" resultante después se dirige al regenerados (un depurador con un ebullidor) para preparar una amina regenerada o "pura" que es reciclada para reutilización en el absorbedor. El gas superior depurado del regenerador es H2S concentrado. Esta corriente de gas depurada rica en H2S después habitualmente se dirige a un proceso de Claus para convertirla en azufre elemental .
Venta osamente, las DPRB de la presente descripción se pueden utilizar para remover y/o minimizar la acumulación de contaminantes de sulfuro en plantas de procesamiento y de esta manera eliminar la necesidad de tales eliminadores de sulfuro. Adicionalmente , las DPRB de la presente descripción oxidan completamente sulfuros a azufre elemental y de esta
manera se elimina la necesidad de procesos adicionales que convierten el gas rico en H2S concentrado en azufre elemental. Por ejemplo, la DRPB de la presente descripción se puede utilizar en una refinería de petróleo. La DRPB se puede inyectar en un recipiente, tal como un tanque, que contiene aceite contaminado. El aceite contaminado después se puede incubar en la DRPB en el recipiente como parte del proceso de refinado .
En consecuencia, en algunas modalidades de la presente descripción se proporciona un sistema para refinar un compuesto que contiene un contaminante de azufre, que incluye un recipiente que incluye bacterias reductoras de (per) clorato y un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro en donde el sistema no contiene un eliminador de sulfuro. Como se describe en la presente, un "sistema para refinar un compuesto que contiene sulfuro" se refiere a cualquier refinería conocida en el ámbito. Los ejemplos de refinerías incluye, sin limitación refinerías de petróleo y plantas de procesamiento de gas. Otras modalidades de la presente descripción proporcionan una planta química para producir un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro, que incluye un recipiente que incluye bacterias reductoras de (per) clorato y un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro, en donde el sistema no contiene un eliminador de sulfuro. De la manera en que se utiliza en la
presente una "planta química" se refiere a cualquier planta conocida en el ámbito, en donde se fabriquen o procesen sustancias químicas. Los ejemplos de plantas químicas incluyen, sin limitación, plantas de procesamiento de hidrocarburos y plantas petroquímicas. Las modalidades adicionales de la presente descripción proporcionan una planta de tratamiento de aguas residuales para tratar aguas residuales que contienen un contaminante de sulfuro que incluyen un recipiente que incluye bacterias reductoras de (per) clorato y agua residual que contiene un contaminante de sulfuro, en donde el sistema no contiene un eliminador de sulfuro. Se puede utilizar cualquier planta de tratamiento de aguas residuales conocida en el ámbito.
En algunas modalidades, el recipiente está localizado dentro o en proximidad cercana a cualquiera de las refinerías o plantas mencionadas. En otras modalidades, el recipiente se localiza en una ubicación que geográficamente es distinta de la refinería o la planta. Por ejemplo, en el caso de una refinería de petróleo, el recipiente se puede localizar cerca del pozo de petróleo o en el campo petrolífero. De manera alternativa, el recipiente puede ser parte de un vehículo de transporte para el transporte de compuestos que contiene el sulfuro a la refinería o planta.
En algunas modalidades, el compuesto que contiene un contaminante de sulfuro se selecciona de un gas, petróleo,
un hidrocarburo y una mezcla de los mismos. El contaminante de sulfuro puede estar presente en cualquier material crudo o material inicial que se utilice en el refinado, tratamiento o proceso de producción de cualquiera de los sistemas de la presente descripción. De manera alternativa, el contaminante de sulfuro puede ser un producto secundario del refinado, tratamiento o proceso de producción de cualquiera de los sistemas de la presente descripción. En algunas modalidades, el contaminante de sulfuro es sulfuro de hidrógeno. En otras modalidades el recipiente contiene además oxianiones de cloro. Preferiblemente, los oxianiones de cloro son dióxido de cloro, clorito, clorato, perclorato o una mezcla de los mismos. En otras modalidades adicionales, las bacterias reductoras de (per) clorato son Dechloromonas aromaticae. Preferiblemente, las bacterias reductoras de (per) clorato son Dechlorornarinus cepa NSS .
En otras modalidades, las bacterias reductoras de (per) clorato se utilizan para inhibir la formación de gas ácido en pozos de almacenamiento de C02. De esta manera, las bacterias reductoras de (per) clorato pueden proteger los pozos de almacenamiento de la corrosión de metal y corrosión de concreto que se pueda producir como resultado de la formación de gas ácido.
Los aspectos adicionales de la presente descripción también se relacionan con un recipiente para almacenar un
compuesto que contiene un contaminante de sulfuro que incluye bacterias reductoras de (per) clorato y un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro. En algunas modalidades, el recipiente contiene además oxianiones de cloro. Preferiblemente, los oxianiones de cloro son dióxido de cloro, clorito, clorato, perclorato o una mezcla de los mismos. En otras modalidades, el contaminante de sulfuro es sulfuro de hidrógeno. En otras modalidades adicionales el compuesto que contiene un contaminante de sulfuro se selecciona de un gas, petróleo, un hidrocarburo y mezclas de los mismos. En otras modalidades adicionales, las bacterias reductoras de (per) clorato son Dechloromonas aromaticae. Preferiblemente, las bacterias reductoras de (per) clorato son Dechlo ornarinus cepa NSS.
EJEMPLOS
EJEMPLO 1 - CARACTERIZACION DE Dechlorornarinus cepa NSS
Un organismo reductor de clorato, Dechloromarinus cepa NSS se aislo de sedimentos de puerto contaminados con hidrocarburos recolectados de la Naval Station San Diego Bay, CA. La cepa NSS originalmente creció a 30°C, pH 7.5 con una salinidad de NaCl 4% (masa por volumen) . No obstante, se observó crecimiento hasta 40°C y una salinidad de 10% de NaCl (masa por volumen) . La caracterización fenotípica mostró que además del clorato, el cual se redujo completamente a cloruro, la cepa NSS puede de manera alternativa crecer
anaeróbicamente con nitrato. La cepa NSS puede utilizar una gama de ácidos orgánicos sencillos y alcoholes como donadores de electrones alternativos. Además, Dechloromarinus cepa NSS también utilizó Fe (II) o H2S acoplado a la reducción de clorato.
Oxidación del sulfuro a azufre elemental
Se hicieron crecer anaeróbicamente células de Dechloromarinus cepa NSS en 1000 mi de medio que contiene acetato como el donador de electrones y clorato como el aceptor de electrones. Después del crecimiento deseado (es decir, la mitad de la fase logarítmica), las células se cosecharon por centrifugación y se lavaron con 2.5 g/1 de amortiguador de bicarbonato anóxico bajo un espacio libre de N2-C02 (80:20; v/v) . Las células lavadas después se resuspendieron en 1 mi de amortiguador de bicarbonato anóxido y se sellaron en un frasco de suero de 10 mi con un tapón de caucho de butilo grueso bajo un espacio libre de N2-C02 y se utilizaron de inmediato para experimentos. Para los experimentos las células se trataron con: 1) Na2S a una concentración final de 10 mM; 2) NaCl03 en una concentración final de 10 mM; o 3) Na2S y NaCl03, ambos suministrados en una concentración final de 10 mM . Las células se incubaron con cada tratamiento por un período de varias semanas .
Se prepararon células destruidas por calor al colocar una porción de la suspensión de células en agua en ebullición durante 5 min y después al enfriar las células. La presencia de clorato, cloruro, nitrato, nitrito, sulfato y sulfuro se determinó utilizando un cromatógrafo de iones Dionex DX500 (Dionex Corporation, Sunnyvale, CA) equipado con una bomba de gradiente GP50, detector de conductividad CD20, un equipo ASRS-Ultra para conductividad suprimida y un programa de control Peak Net 6. Se utilizó una columna IonPac AS9-SC 4x250 mm para análisis con amortiguador de bicarbonato que contiene carbonato de sodio 2 mM y bicarbonato de sodio 0.75 mM a un caudal de 2 (mi min"1) como el eluyente. La corriente de SRS se estableció en 100 mA para todos los anál isis .
Como se muestra en la figura 3, el sulfuro se oxidó a azufre elemental, el cual precipitó fuera de la solución. Además no se observaron oxianiones de azufre (por ejemplo, sulfato, sulfito, etc) , incluso después de incubaciones extendidas .
La figura 4 muestra la inhibición de sulfuro en microcosmos de lechada de sedimento marino después de incubación extendida durante más de 250 horas después de la adición de clorato y Dechloro arinus cepa NSS. En ausencia de clorato y Dechloromarinus cepa NSS. el sulfuro se produce
fácilmente .
EJEMPLO 2 - INHIBICION DE BACTERIAS REDUCTORAS DE SULFATO
(SRB)
Para demostrar la inhibición de la reducción de sulfato microbiano las células activas de la especie reductora de sulfato Desulfovibrio vulgaris se incubaron con especies reductoras de (per) clorato Azospira suillum. Se inocularon doce tubos de medio anaeróbico basal que contiene lactato 15 mM y sulfato 15 mM con un cultivo activo de D. vulgaris y se incubaron durante 6 horas a 30°C hasta que se observó un incremento visible en la densidad óptica. Después de seis horas los tubos se inocularon adicionalmente con A. suillum y clorato 15 mM antes de la incubación durante la noche a 30°C, como se indica en la tabla 2.
TABLA 2 : TRATAMIENTO DE TUBO EXPERIMENTAL
Los resultados indican que la reducción de sulfato a sulfuro se inhibe de modo significativo cuando se utiliza lactato como el donador de electrones. Adicionalmente, después de incubación durante 24 horas con A. suillum y clorato 15 mM, la producción de sulfuro por D. vulgaris es de
solo 17% de la producción de sulfuro observada en las células control incubadas en ausencia de A. suillum y clorato 15 mM (figura 5) . También se observó que el crecimiento celular grueso aún es evidente en los tubos de cultivo de células de D. vulgaris incubadas con A. suillum y clorato 15 mM.
Además, la incubación con clorato 15 mM solo, durante 24 horas inhibe de manera significativa la sulfurogenesis por D. vulgaris, dado que la producción de sulfuro fue de solo 49% del de las células control incubadas sin clorato (figura 5) . Este resultado indica que el clorato en concentraciones relativamente bajas tiene actividad antimicrobiana contra D. vulgaris .
Además, la figura 6 muestra un curso en el tiempo que muestra inhibición de sulfurogenesis por la SRB D. vulgaris (DV) cuando se trata con un organismo reductor de (per) clorato A. suillum (PS) y clorato a 48 horas. Como se puede observar, el tratamiento resulta en inhibición inmediata de la producción de sulfuro y eliminación de sulfuro del medio en relación al control no tratado el cual continúa produciendo sulfuro.
EJEMPLO - ANALISIS COMPARATIVO DE LOS GENOMAS DE CUATRO ESPECIES DE BACTERIAS REDUCTORAS DE PERCLORATO
Un análisis comparativo de los genomas de cuatro organismos reductores de perclorato ha mostrado una isla genómica asociada con la reducción de perclorato. Además de
los genes metabólicos caracterizados para perclorato reductasa y clorito disrautasa, la isla contiene genes no caracterizados conservados múltiples involucrados en el transporte y regulación de electrones.
Los dos componentes genéticos clave de la vía del mecanismo reductor de (per) clorato son perclorato reductasa y clorito dismutasa, codificados por los genes pcrABCD y cid, respectivamente (21, 23, 28, 43).
El primer organismo reductor de (per) clorato que tiene su genoma secuenciado es Dechloromonas aromaticae cepa RCB (26) . Recientemente se han caracterizado secuencias de genoma extraídos de los organismos reductores de perclorato Azospira suillum cepa PS (20) , Magnetospirillum bellicus cepa VDYT (42) , y D. agitata cepa CKB (20, 24) (DOE Joint Genome Institute and Eureka Genomics) . Adicionalmente , Dechloromonas sp. cepa JJ, el único miembro de este género que se conoce es incapaz de reducir ya sea clorato o perclorato, también fue secuenciado (Eureka Genomics) .
Los géneros Dechloromonas y Azospira se localizan ambos dentro de la familia Rhodocyclaceae de las Betaproteobacterias , a partir de las cuales se aislan frecuentemente organismos reductores de perclorato (27). En contraste, M. bellicus cepa VDYT es un miembro de las Alphaproteobacteria y comparte 96% de la identidad de secuencia del gen AR r 16S con la especie magnetotáctica M.
magnetotacticu y M. gryphiswaldense, pese a su aparente incapacidad de formar magnetosomas (42) (figuras 7 y figura 8) .
Un análisis inicial del genoma de A. suillum identificó varios genes adyacentes a los genes que codifican para perclorato reductasa y clorito bismutasa que también están presentes en D. aromática, lo cual no es sorprendente, dada su relación filogenética cercana (figura 7) . Para examinar la extensión completa de la sintenia que rodea a per y cid a través de la totalidad de los cuatro reductores perclorato se realizó una búsqueda de similitud de proteína simple (phmmer) (30) , utilizando las traducciones de los genes que rodean a pcrA de D. aromática como una pregunta contra una base de datos de 1109 genomas curados y terminados de HAMAP (38) además de los genomas extraídos de A. suillum, M. bellicus, D. agitata y Dechloromonas cepa JJ. Inesperadamente, se encontraron 17 pares de genes similares conservados con sintenia perfecta entre A. suillum y D. aromática. Adicionalmente un subconjunto de estos genes también se encuentran en D. agitata (10 genes) y M. bellicus (14 genes) (figura 9) . Mientras que en la mayor parte de los casos los aciertos con mejor calificación de las preguntas de D. aromática son de otros organismos reductores de perclorato, hubo algunas instancias aberrantes. Por ejemplo, el gen que codifica para la biosíntesis de molibdopterina,
homólogo de proteína A {moaA) en M. bellicus tiene solamente un grado moderado de similitud con los genes moaA relacionados estrechamente de D. aromática, A. suillum y D. agitata, pese a su ubicación genómica similar (Figura 9) . Dechloromonas cepa JJ no presenta altos aciertos de calificación para la mayor parte de los 17 genes compartidos por A. suillum y D. aromática, y cualquiera de los homólogos son no contiguos, lo que sugiere que no existe una región genómica comparable en ése organismo.
Aunque se ha propuesto que cid tenga un antecedente filogenético indicativo de transferencia de genes lateral (22) la naturaleza y grado de tal evento de transferencia es desconocido. No obstante, la conservación de diez o más genes de entre cuatro reductores de (per) clorato nos llevó a proponer que esta región de 15 kb constituye el núcleo de una isla genómica asociada con reducción de (per) clorato (PRI) transferida horizontalmente .
La definición de esta región como una isla genómica se justifica en base en los criterios presentados por Juhas et al., algunos de los cuales se resumen en la presente (34) . Al igual que la mayor parte de las islas genómicas, el contenido de GC de la PRI es diferente del contenido GC de fondo del cromosoma circundante (Tabla 3) . Aunque secuencias repetidas directas flanqueantes cortas indicativas de integración específica de sitio o recombinación homologa aún
no se han definido, no hay un gen ARNt par Pro dentro de las 3 kb de PRI en A. suillum y 35 kb de la PRI en D . aromática. Esto se ha identificado previamente como un sitio de integración cromosómico para el fago de Rhizobium meliloti (41) . En la región de aproximadamente 35 kb la PRI y el ARNt para Pro en D. aromática, existen homólogos de los genes de transferencia conjugados' del plásmido F t a IDLEB VFWUNH (33) . Ninguno de estos genes se identificó en A. suillum, pero existen genes múltiples en sus regiones flanqueantes anotadas como "asociados a fago" lo que sugiere que PRI puede haber sido movilizado históricamente tanto por conjugación como por transducción. Es digno de notar que un mutante espontáneo incapaz de reducción de (per) clorato nunca ha sido observado, a diferencia de otros organismos en donde la integración de la isla genómica y el corte se pueden observar directamente (29, 31) .
TABLA 3
conservación de genes PRI fuera de pcrABCD y sugiere que existen mecanismos adicionales reguladores y metabólicos involucrados en la reducción de (per) clorato que no han sido descritos. La presencia del cofactor de biosíntesis de cofactor de molibdeno (homólogo de moaA no es sorprendente, dado que la reducción de perclorato es dependiente de molibdeno, suponiendo que se debe al uso de molibdopterina como un cofactor de PcrA (23, 25) . Adicionalmente existen tres familias conservadas de citocromos tipo c en la PRI, ninguno de los cuales tiene una función experimentalmente validada.
Existen dos módulos separados en la PRI que se predice regulan la transcripción de genes metabólicos clave, que incluyen pcrA y cid. Estos dos módulos consisten de un par factor s/anti-factor s putativo y un sistema de dos componentes. El sistema de dos componentes es de interés particular, dado que el regulador de respuesta contiene el
dominio de interacción/activación s54. Además, un promotor corriente arriba de pcrA se ha identificado que tiene sitios de unión para el factor s54 RopN y el regulador del metabolismo anaeróbico, FNR (39) .
Esta es la primera identificación de familias de genes conservados enlazados con los genes para perclorato reductasa y clorito dismutasa en organismos reductores de (per) clorato. La arquitectura de PRI y las regiones cromosómicas circundantes sugiere que estos genes han sido cotransferidos y están completamente ausentes en organismos investigados relacionados estrechamente con reductores de (per) clorato (por ejemplo, Dechloromonas cepa JJ y M. magnetotacticum) . Estos hallazgos implican que PRI representa un metabolismo modular en donde se empacan los elementos reguladores necesarios con genes metabólicos con el fin de facilitar la integración de PRI transferido horizontalmente en el metabolismo del hospedador.
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Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.
Claims (62)
1. Un método para disminuir la cantidad de uno o más compuestos que contienen sulfuro en un sistema, caracterizado porque comprende: a) proporcionar un sistema que comprende una o más bacterias reductoras de sulfato y una o más bacterias reductoras de (per) clorato; y b) agregar una composición que comprende uno o más oxianiones de cloro al sistema, o uno o más compuestos los cuales proporcionan uno o más oxianiones de cloro ante la adición al sistema, en una concentración suficiente para estimular la actividad reductora de (per) clorato de las bacterias reductoras de (per) clorato, por lo que se disminuye la cantidad de uno o más compuestos que contienen sulfuro en el sistema.
2. Un método para inhibir la sulfurogénesis en un sistema, caracterizado porque comprende: a) proporcionar un sistema que comprende una o más bacterias reductoras de sulfato; y b) agregar una composición que comprende uno o más oxianiones de cloro al sistema, o uno o más compuestos los cuales proporcionan uno o más oxianiones de cloro ante la adición al sistema, en una concentración suficiente para inhibir la actividad reductora de sulfato de las bacterias reductoras de sulfato, por lo que se inhibe la sulfurogénesis en el sistema .
3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el método comprende además agregar una o más bacterias reductoras de per (clorato) al sistema.
4. Un método para disminuir la cantidad de uno o más compuestos que contienen sulfuro en un sistema, caracterizado porque comprende: a) proporcionar un sistema que comprende una o más bacterias reductoras de sulfato; b) agregar una o más bacterias reductoras de (per) clorato ; y c) agregar una composición que comprende uno o más oxianiones de cloro al sistema, o uno o más compuestos los cuales proporcionan uno o más oxianiones de cloro ante la adición del sistema en una concentración suficiente para estimular la actividad reductora de (per) clorato en una o más bacterias reductoras de (per) clorato, por lo que disminuye la cantidad de uno o más compuestos que contienen sulfuro en el sistema.
5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además agregar una o más bacterias reductoras de per (clorato) al sistema.
6. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque una o más bacterias reductoras de (per) clorato comprenden uno o más ácidos nucleicos recombinantes que se seleccionan del grupo que consiste de un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrA (Daro_2584) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrB (Daro_2583) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrC (Daro_2582) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrD (Daro_2581) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a cid (Daro_2580) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a moaA (Daro_2577) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a QDH (Daro_2579) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a DHC (Daro_2578 ) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a HK (Daro_2586) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a RR (Daro_2585) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a PAS (Daro_2587) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a S (Daro_2590 ) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a AS (Daro_2589) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a ORI (Daro_2591) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a OR2 (Daro_2592) ; y un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a OR3 (Daro_2593) .
7. El método de conformidad con cúalquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque una o más bacterias reductoras de (per) clorato se seleccionan del grupo que consisten de: Ideonella; Dechloro arinus; Dechloromarinus cepa NSS; Dechloromonas; Dechloromonas cepa FL2 , FL8, FL9, CKB, CL, NM, MLC33, JM, HZ, CL24plus, CL24, CC0, RCB, SIUL y MissR; Dechloromonas aromatica ; Dechloromonas hortensis; Magnetospirillum; Magnetospirillum cepa SN1, WD, DB, y VDY; Azospirillum; Azospirillum cepa TTI ; Azospira; Azospira cepa AH, Isol, Iso2, SDGM, PDX, KJ, GR-1 y perc 1 ace; Azospira suillum cepa PS; Dechlorobacter; Dechlorobacter hydrogenophilus cepa LT-1; Propionivibrio; Propionivibrio cepa MP; Wolinella; Wolinella succinogenes cepa HAP-1; Moorella; Moorella perchloratireducens; Sporomusa; Sporomusa cepa An4 ; Proteus; Proteus mirabilis; Escherichia; Shewanella; Shewanella alga; Shewanella alga cepa ACDC; Shewanella oneidensis cepa MR1 ; Rhodobacter; Rhodobacter capsulatus; Rhodobacter sphaeroides; Alicycliphilus; Alicycliphilus denitroficans; Pseudomonas cepa PK, CFPBD, PDA, y PDB; y Pseudomonas chloritidismutans .
8. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque una o más bacterias reductoras de (per) clorato son Dechloromonas aromaticae .
9. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque una o más bacterias reductoras de (per) cloratos son Dechloro arinos cepa NSS.
10. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque uno o más oxianiones de cloro se seleccionan del grupo que consiste de hipoclorito, dióxido de cloro, clorito, clorato, perclorato y mezclas de los mismos.
11. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque uno o más oxianiones cloro son perclorato.
12. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque comprende además agregar nitrito.
13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el nitrito se agrega en una concentración suficiente para inhibir las bacterias reductoras de sulfato.
14. El método de conformidad con la reivindicación 12 o la reivindicación 13, caracterizado porque el nitrito se agrega en cantidad suficiente para proporcionar una relación de oxianión de cloro respecto al nitrito de por lo menos 100:1.
15. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el nitrito se agrega al sistema antes de agregar la composición que comprende uno o más oxianiones de cloro al sistema, uno o más compuestos los cuales proporcionan uno o más oxianiones de cloro ante la adición al sistema.
16. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque comprende además una etapa de remover del sistema azufre elemental producido por uno o más bacterias reductoras de (per) clorato .
17. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque uno o más compuestos que contienen sulfuro comprenden sulfuro de hidrógeno .
18. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el sistema es un depósito de petróleo.
19. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el sistema es un separador de petróleo-agua.
20. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el sistema es una cabeza de pozo.
21. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el sistema es una tubería de gas o una línea de suministro de gas.
22. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el sistema es un depósito de gas natural .
23. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el sistema es un pozo de almacenamiento de C02.
24. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el sistema es una refinería.
25. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el sistema es un separador gas-liquido.
26. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el sistema es una planta química.
27. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el sistema es una planta de desalinización .
28. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el sistema es un efluente de aguas residuales de un molino de pulpa, papel o textil.
29. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el sistema es un efluente de aguas residuales de una curtiduría.
30. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29, caracterizado porque comprende además agregar molibdeno al sistema.
31. Un sistema para refinar un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro caracterizado porque comprende un recipiente que comprende una o más bacterias reductoras de (per) clorato y un compuesto que contiene un contamínente de sulfuro, en donde el sistema no comprende un eliminador de sulfuro.
32. Un sistema de planta química para producir un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro, caracterizado porque comprende un recipiente que contiene una o más bacterias reductoras de (per) clorato y un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro, en donde el sistema no comprende un eliminador de sulfuro.
33. El sistema de conformidad con la reivindicación 31 ó 32, caracterizado porque el compuesto que contiene un contaminante de sulfuro se selecciona del grupo que consiste de un gas, petróleo, un hidrocarburo y una mezcla de los mismos.
34. Un sistema de planta de tratamiento de aguas residuales para tratar aguas residuales que contienen un contaminante de sulfuro, caracterizado porque comprende un recipiente que contiene una o más bacterias reductoras de (per) clorato y agua de desperdicio que contiene sulfuro, en donde el sistema no comprende un eliminador de sulfuro.
35. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 31 a 34, caracterizado porque el recipiente comprende además uno o más oxianiones de cloro.
36. El sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque uno o más oxianiones de cloro se seleccionan del grupo que consiste de hipoclorito, dióxido de cloro, clorito, clorato, perclorato y mezclas de los mismos.
37. El sistema de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque uno o más oxianiones de cloro son perclorato.
38. ' El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 31 a 37, caracterizado porque el recipiente comprende además nitrito.
39. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 31 a 38, caracterizado porque el contaminante de sulfuro es sulfuro de hidrógeno.
40. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 39, caracterizado porque una o más bacterias reductoras de (per) clorato comprenden uno o más ácidos nucleicos recombinantes que se seleccionan del grupo que consisten de un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrA (Daro_2584) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrB (Daro_2583) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrC (Daro_2582) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrD (Daro_2581) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a cid (Daro_2580) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a moaA (Daro_2577) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a QDH (Daro_2579) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a DHC (Daro_2578) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a HK (Daro_2586) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a RR (Daro_2585) ,- un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a PAS (Daro_2587) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a S (Daro_2590) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a AS (Daro_2589) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a ORI (Daro_2591) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a 0R2 (Daro_2592) ; y un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a 0R3 (Daro_2593) .
41. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 31 a 40, caracterizado porque una o más bacterias reductoras de (per) clorato se seleccionan del grupo que consiste de: Ideonella; Dechlorornarinus; Dechloro arinus cepa NSS; Dechloromonas; Dechloromonas cepa FL2 , FL8, FL9, CKB, CL, NM, MLC33, JM, HZ, CL24plus, CL24, CC0 , RCB, SIUL y MissR; Dechloromonas aromaticae; Dechloromonas hortensis; Magnetospirillum; Magnetospirillum cepa SN1, WD, DB, y VDY; Azospirillum; Azospirillum cepa TTI ; Azospira; Azospira cepa AH, Isol, Iso2, SDGM, PDX, KJ, GR-1 y perc 1 ace; Azospira suillum cepa PS; Dechlorobacte ; Dechlorobacter hydrogenophilus cepa LT-l; Propionivibrio; Propionivibrio cepa MP; Wolinella; Wolinella succinogenes cepa HAP-1; Moorella; Moorella perchloratireducens; Sporomusa; Sporomusa cepa An4 ; Proteus; Proteus mirabilis; Escherichia; Shewanella; Shewanella alga; Shewanella alga cepa ACDC; Shewanella oneidensis cepa MR1; Rhodobacter; Rhodobacter capsulatus; Rhodobacter sphaeroides; Alicycliphilus; Alicycliphilus denitroficans; Pseudomonas cepa PK, CFPBD, PDA, y PDB; y Pseudomonas chloritidismutans .
42. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 31 a 40, caracterizado porque una o más bacterias reductoras de (per) clorato son Dechloromonas aro aticae .
43. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 31 a 40, caracterizado porque una o más bacterias reductoras de (per) clorato son Dechloromarinus cepa NSS .
44. Un recipiente para almacenar un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro, caracterizado porque comprende una o más bacterias reductoras de (per) clorato y un compuesto que contiene un contaminante de sulfuro.
45. El recipiente de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque comprende además uno o más oxianiones de cloro.
46. El recipiente de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque uno o más oxianiones de cloro se seleccionan del grupo que consiste de hipoclorito, dióxido de cloro, clorito, clorato, perclorato y mezclas de los mismos.
47. El recipiente de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque uno o más oxianiones de cloro son perclorato.
48. El recipiente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 44 a 47, caracterizado porque comprende además nitrito.
49. El recipiente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 44 a 48, caracterizado porque es un pozo de almacenamiento de C02.
50. El recipiente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 44 a 49, caracterizado porque el contaminante de sulfuro es sulfuro de hidrógeno.
51. El recipiente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 44 a 50, caracterizado porque el compuesto que contiene un contaminante de sulfuro se selecciona del grupo que consiste de gas, petróleo, un hidrocarburo y una mezcla de los mismos .
52. El recipiente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 44 a 51, caracterizado porque una o más bacterias reductoras de (per) clorato comprende uno o más ácidos nucleicos recombinantes que se seleccionan del grupo que consiste de un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrA (Daro_2584) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrB (Daro_2583 ) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrC (Daro_2582) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrD (Daro_2581) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a cid (Daro_2580) ,- un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a moaA (Daro_2577) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a QDH (Daro_2579) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a DHC (Daro_2578 ) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a HK (Daro_2586) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a RR (Daro_2585) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a PAS (Daro_2587) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a S (Daro_2590) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a AS (Daro_2589) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a ORI (Daro_2591) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a OR2 (Daro_2592) y un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a 0R3 (Daro_2593) .
53. El recipiente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 44 a 52, caracterizado porque la bacteria reductora de (per) clorato se selecciona del grupo que consiste de en donde una o más bacterias reductoras de (per) clorato se seleccionan del grupo que consiste de Ideonella; Dechloromarinus; Dechloro arinus cepa NSS; Dechloromonas; Dechloromonas cepa FL2, FL8, FL9 , CKB, CL, NM, MLC33, JM, HZ, CL24plus, CL24, CC0, RCB, SIUL y MissR; Dechloromonas aromaticae; Dechloromonas hortensis; Magnetospirillum; Magnetospirillum cepa SN1 , WD, DB, y VDY,-Azospirillum; Azospirillum cepa TTI ; Azospira; Azospira cepa AH, Isol, Iso2, SDGM, PDX, KJ, GR-1 y perc 1 ace; Azospira suillum cepa PS; Dechlorobacter; Dechlorobacter hydrogenophilus cepa LT-1; Propionivi£>rio,- Propionivibrio cepa MP; Wolinella; Wolinella succinogenes cepa HAP-1; Moorella; Moorella perchloratireducens; Sporomusa; Sporomusa cepa An4 ; Proteus; Proteus mirabilis; Escherichia; Shewanella; Shewanella alga; Shewanella alga cepa ACDC; Shewanella oneidensis cepa MR1 ; Rhodobacter; Rhodobacter capsulatus; Rhodobacter sphaeroides; Alicycliphilus; Alicycliphilus denitroficans; Pseudomonas cepa PK, CFPBD, PDA, y PDB; y Pseudomonas chloritidismutans .
54. El recipiente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 44 a 52, caracterizado porque una o más bacterias reductoras de (per) clorato son Dechloromonas aromaticae .
55. El recipiente de conformidad con cüalquiera de las reivindicaciones 44 a 52, caracterizado porque una o más bacterias reductoras de (per) clorato son Dechloromarinus cepa NSS.
56. Una célula hospedera, caracterizada porque comprende uno más ácidos nucleicos recombinantes que se seleccionan del grupo que consiste de un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrA (Daro_2584) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrB (Daro_2583 ) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrC (Daro_2582) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrD (Daro_2581) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a cid (Daro_2580 ) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a moaA (Daro_2577) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a QDH (Daro_2579) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a DHC (Daro_2578) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a HK (Daro_2586) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a RR (Daro_2585) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a PAS (Daro_2587) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a S (Daro_2590) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a AS (Daro_2589) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a ORI (Daro_2591) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a 0R2 (Daro_2592) ; y un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a 0R3 (Daro_2593) , en donde la célula hospedera reduce (per) clorato .
57. La célula hospedera de conformidad con la reivindicación 56, caracterizada porque comprende dos ácidos nucleicos, tres ácidos nucleicos, cuatro ácidos nucleicos, cinco ácidos nucleicos, seis ácidos nucleicos, siete ácidos nucleicos, ocho ácidos nucleicos, nueve ácidos nucleicos, 10 ácidos nucleicos, 11 ácidos nucleicos, 12 ácidos nucleicos, 13 ácidos nucleicos, 14 ácidos nucleicos, 15 ácidos nucleicos ó 16 ácidos nucleicos que se seleccionan del grupo que consiste de un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrA (Daro_2584 ) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrB (Daro_2583) un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrC (Daro_2582) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrD (Daro_2581) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a cid (Daro_2580) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a moaA (Daro_2577) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a QDH (Daro_2579) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a DHC (Daro_2578) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a HK (Daro_2586) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a RR (Daro_2585) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a PAS (Daro_2587); un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a S (Daro_2590) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a AS (Daro_2589) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a ORI (Daro_2591) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a 0R2 (Daro_2592 ) ; y un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a 0R3 (Daro_2593) .
58. La célula hospedera de conformidad con la reivindicación 56 o la reivindicación 57, caracterizada porque el ácido nucleico está unido operablemente a una secuencia reguladora.
59. La célula hospedera de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 56 a 58, caracterizada porque es una célula bacteriana, de levadura, micótica, de insecto o de planta.
60. La célula hospedera de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 56 a 58, caracterizada porque se selecciona del grupo que consiste de Escherichia, Shewanella, Pseudomonas, Proteus, Ralstonia , Streptomyces, Staphylococcus, Lactococcus, Bacillus, Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Yarrowia, Hansenula, Kluyveromyces, Pichia pastoris, Aspergillus, Chrysosporium, Trichoderma, Magnetospirillum, Azospirillum, Azospira, Dechlorobacter, Propionivibrio, Wolinella, Moorella, Sporomusa, Rhodobacter y Alicycliphilus .
61. Un método para reducir (per) clorato , caracterizado porque comprende: a) proporcionar una célula hospedera; b) transformar la célula hospedera con un vector que comprende uno o más ácidos nucleicos recombinantes que se seleccionan del grupo que consiste de un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrA (Daro_2584) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrB (Daro_2583 ) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrC (Daro_2582) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrD (Daro_2581) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a cid (Daro_2580) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a moaA (Daro_2577) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a QDH (Daro_2579) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a DHC (Daro_2578) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a HK (Daro_2586) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a RR (Daro_2585) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a PAS (Daro_2587) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a S (Daro_2590) ,- un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a AS (Daro_2589) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a ORI (Daro_2591) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a 0R2 (Daro_2592) ; y un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a OR3 (Daro_2593) ; y c) cultivar la célula hospedera transformada bajo condiciones adecuadas para expresar uno o más ácidos nucleicos recombinantes , en donde la expresión de uno o más ácidos nucleicos recombinantes es suficiente para que la célula hospedera reduzca (per) clorato.
62. El método de conformidad con la reivindicación 61, caracterizado porque la célula hospedera comprende dos ácidos nucleicos, tres ácidos nucleicos, cuatro ácidos nucleicos, cinco ácidos nucleicos, seis ácidos nucleicos, siete ácidos nucleicos, ocho ácidos nucleicos, nueve ácidos nucleicos, 10 ácidos nucleicos, 11 ácidos nucleicos, 12 ácidos nucleicos, 13 ácidos nucleicos, 14 ácidos nucleicos, 15 ácidos nucleicos ó 16 ácidos nucleicos que se seleccionan del grupo que consiste de un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrA (Daro_2584) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrB (Daro_2583) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrC (Daro_2582) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a pcrD (Daro_2581) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a cid (Daro_2580) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a moaA (Daro_2577) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a QDH (Daro_2579) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a DHC (Daro_2578) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a HK (Daro_2586) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a RR (Daro_2585) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a PAS (Daro_2587) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a S (Daro_2590) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a AS (Daro_2589) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a ORI (Daro_2591) ; un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a 0R2 (Daro_2592) ; y un ácido nucleico que es por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% o 100% idéntico a 0R3 (Daro 2593) .
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