利用基因工程技術構建具有高效降解能力的菌株是目前研究的熱點。國內外學者進行了大量的研究，主要集中在基因工程技術的應用，以表達微生物表面特定的金屬結合蛋白或金屬結合肽，以提高豐富度。金屬結合蛋白或金屬結合肽在細胞中表達，同時在微生物細胞膜上收集能力或表達特定的金屬轉運系統，從而獲得具有高富集能力和高選擇性的高效菌株。制備的菌株具有顯著提高的處理能力，并且高選擇性重組細菌的構建使得可以回收廢水中的重金屬。

由于人們對大腸桿菌有了更深入的了解，因此致病性較弱，對生長環境要求低，易于檢測和培養，因此適用于污水處理細菌。在目前的研究中，大腸桿菌被用作受體菌株，并且通過使用遺傳重組技術構建了多種高效菌株。由Deng等人構建的重組基因E.coli JM10。在含鎳廢水處理中，Ni2 +的富集能力提高了6倍以上。趙等人的研究結果表明，轉基因大腸桿菌JM109具有較強的Hg2 +耐受性和較高的Hg2 +富集能力，去除率超過96%。

Sousa等人構建了一種基因工程菌株大腸桿菌，表達酵母金屬硫蛋白(CUP1)，哺乳動物金屬硫蛋白(HMT21A)和外膜卵LamB的融合蛋白，富含Cd2 +，收集能力比原宿主菌高15至20倍。鄧旭等研究了MT樣基因對重金屬離子的抗性和Cd2 +的富集行為。結果表明，轉基因藻對Pb2 +，Zn2 +和Cd2 +重金屬離子的抗性顯著增強。對Zn2 +的抗性增加Z顯著。轉基因藻類對Cd2 +的富集能力在MT樣蛋白表達后顯著高于野生藻類細胞，Z高達144.48μmol/g，是野生藻類的8.3倍。

曾文爐等研究了mMT-I聚球藻 7002在含Cd2 +，Pb2 +和Hg2 +的介質中的生長特性及其對重金屬的凈化性能。結果表明，無論生長速度如何，該速率仍然對重金屬有抵抗力。 mMT-I聚球藻 7002的轉化顯著優于野生藻類。

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