CN103703019B - 作为生物源硫化氢产生控制的氯氧阴离子的微生物代谢 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及通过使用氯氧阴离子以及具有（高）氯酸盐还原活性的微生物来控制体系（例如油和气藏以及油和气管道）中的硫化物（S2‑）含量的方法。

Description

作为生物源硫化氢产生控制的氯氧阴离子的微生物代谢
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年6月3日提交的美国临时申请第61/493,367号的权益，其全部内容引入本文以供参考。
技术领域
本公开涉及通过使用氯氧阴离子和具有（高）氯酸盐还原活性的微生物来控制体系（如油和气藏以及油和气管道）中的硫化物（S2-）含量的方法。
背景技术
硫化氢（H2S）的产成导致多种腐蚀问题。例如，硫化物生成（sulfidogenesis）导致多种采油问题，包括油藏酸化、原油污染、金属腐蚀、和随后可堵塞抽油井的金属硫化物的沉淀。
微生物加强型采烃（MEHR）的重要方面是控制储藏酸化。储藏酸化的特征在于，通常在涉及注水的二次开采过程开始之后，制备气体中的H2S和制备流体中的可溶HS-显著增加。尽管已经提出几个非生物机制作为储藏酸化的原因，包括热化学的硫酸根（SO4 2-）还原和黄铁矿（FeS2）溶解，但现在广泛公认的是，由于注水，经异化硫酸盐还原菌（SRB）的硫酸盐还原是储藏酸化中硫化物产生的主要原因（Vance和Thrasher,Petroleum Microbiology,eds B.Ollivier & M.Magot,ASM Press,2005）。
用于井、管道、和泵体系的酸性介质冶金在工程开始时承担估计总工程成本的2%的成本费用，但是如果需要改装，可能是更高的数量级（Al-Rasheedi等人,SPE Middle East Oil Show,Society of PetroleumEngineers）。酸化产生设施也引起与防止操作者暴露于有毒H2S、控制减少油水分离器性能的油湿硫化铁衬垫、管理干扰制备水清理和再循环的硫化铁固体、以及积聚可堵塞仪器且增强仪器腐蚀的硫化铁沉积相关的额外成本。另外，收入损失可产生于，施加于通过输出管线泵送具有过多H2S浓度的高体积油和气的限制以确保体系完整性（Vance和Thrasher,Petroleum Microbiology,eds B.Ollivier&M.Magot,ASMPress,2005）。
致力于可抑制来自异化硫酸盐还原代谢的H2S产生的机制。重要的研究集中于通过向注水中添加硝酸盐来对SRB活性进行热力学抑制。热力学考虑指示，微生物硝酸盐还原比Fe(III)还原、硫酸盐还原、或甲烷生成更有利，因此应该首先发生（Coates和Achenbach,Manual ofEnvironmental Microbiology,eds C.J.Hurst等人,719-727,ASM Press,2001；以及Lovely和Chapelle,Reviews of Geophysics33,365-381,1995）。例如，与硝酸盐还原耦合的甲苯厌氧降解的吉布斯自由能（ΔGo’=-3,554kJmol-1甲苯）显著高于与硫酸盐还原耦合的吉布斯自由能（ΔGo’=-205kJmol-1甲苯）。因此，添加过量硝酸盐应该导致该电子受体的优先利用和硫酸盐还原的选择性抑制。
然而，在不限制电子供体的体系中，例如在烃储备表示对活性微生物群落的生物可降解碳的无尽供应的油藏中，硝酸盐优于硫酸盐的热力学优先使用不相互排斥（Coates和Achenbach,Manual ofEnvironmental Microbiology,eds C.J.Hurst等人,719-727,ASM Press,2001；以及Van Trump和Coates,Isme J3,466-476,2009）。如此，尽管硝酸盐的存在会减慢硫酸盐还原，但其不会完全地抑制硫酸盐代谢。此外，先前研究的结果表明，在建立活性SRB群落时，热力学更有利的电子受体（例如Fe(III)）的添加可能不足以完全抑制硫酸盐还原（Coates等人,Environmental Science and Technology30,2784-2789,1996）。
因而，需要开发调节例如在采油期间由体系中的微生物硫酸盐还原产生的S2-的量的经济有效的方法。
发明内容
为了满足上述需要，本公开提供通过使用使含硫化物化合物氧化的（高）氯酸盐还原菌来减少含油或含气体系中的一种或多种含硫化物化合物的量的方法和组合物。
因此，在某些实施方式中，本公开涉及通过以下来减少体系中的一种或多种含硫化物化合物的量的方法：a）提供含有一种或多种硫酸盐还原菌和一种或多种（高）氯酸盐还原菌的体系；以及b）以足以刺激（高）氯酸盐还原菌的（高）氯酸盐还原活性的浓度，向体系添加包含一种或多种氯氧阴离子的组合物，或者在加入体系时产生一种或多种氯氧阴离子的一种或多种化合物，从而减少体系中一种或多种含硫化物化合物的量。在某些实施方式中，方法还包括将一种或多种高（氯酸盐）还原菌加入体系。
本公开的其他方面涉及通过以下来抑制体系中的硫化物生成的方法：a）提供含有一种或多种硫酸盐还原菌的体系；以及b）以足以抑制硫酸盐还原菌的硫酸盐还原活性的浓度，向体系添加包含一种或多种氯氧阴离子的组合物，或者在加入体系时产生一种或多种氯氧阴离子的一种或多种化合物，从而抑制体系中的硫化物生成。在某些实施方式中，方法还包括将一种或多种高（氯酸盐）还原菌加入体系。
本公开的其他方面涉及通过以下来减少体系中的一种或多种含硫化物化合物的量的方法：a）提供含有一种或多种硫酸盐还原菌的体系；b）添加一种或多种（高）氯酸盐还原菌；以及c）以足以刺激（高）氯酸盐还原菌的（高）氯酸盐还原活性的浓度，向体系添加包含一种或多种氯氧阴离子的组合物，或者在加入体系时产生一种或多种氯氧阴离子的一种或多种化合物，从而减少体系中一种或多种含硫化物化合物的量。
在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，一种或多种（高）氯酸盐还原菌含有一种或多种重组核酸，该重组核酸选自：与pcrA（Daro_2584）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrB（Daro_2583）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrC（Daro_2582）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrD（Daro_2581）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与cld（Daro_2580）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与moaA（Daro_2577）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与QDH（Daro_2579）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与DHC（Daro_2578）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与HK（Daro_2586）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与RR（Daro_2585）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与PAS（Daro_2587）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与S（Daro_2590）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与AS（Daro_2589）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与OR1（Daro_2591）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与OR2（Daro_2592）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；和与OR3（Daro_2593）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，一种或多种（高）氯酸盐还原菌选自：艾德昂菌属（Ideonella）；Dechloromarinus；Dechloromarinus菌株NSS；脱氯单胞菌属（Dechloromonas）；脱氯单胞菌属菌株FL2、FL8、FL9、CKB、CL、NM、MLC33、JM、HZ、CL24plus、CL24、CC0、RCB、SIUL、和MissR；芳香脱氯单胞菌（Dechloromonasaromaticae）；薄荷脱氯单胞菌（Dechloromonas hortensis）；趋磁螺菌属（Magnetospirillum）；趋磁螺菌属菌株SN1、WD、DB、和VDY；固氮螺菌属（Azospirillum）；固氮螺菌属菌株TTI；Azospira；Azospira菌株AH、Iso1、Iso2、SDGM、PDX、KJ、GR-1、和perc1ace；Azospirasuillum菌株PS；Dechlorobacter；Dechlorobacter hydrogenophilus菌株LT-1；Propionivibrio；Propionivibrio菌株MP；沃廉菌属（Wolinella）；产琥珀酸沃廉菌（Wolinella succinogenes）菌株HAP-1；穆尔氏菌属（Moorella）；Moorella perchloratireducens；鼠孢菌属（Sporomusa）；鼠孢菌属菌株An4；变形杆菌属（Proteus）；奇异变形杆菌（Proteusmirabilis）；埃希氏杆菌属（Escherichia）；希瓦氏菌属（Shewanella）；藻类希瓦氏菌（Shewanella alga）；藻类希瓦氏菌菌株ACDC；奥奈达希瓦氏菌（Shewanella oneidensis）菌株MR1；红细菌属（Rhodobacter）；荚膜红细菌（Rhodobacter capsulatus）；类球红细菌（Rhodobactersphaeroides）；Alicycliphilus；Alicycliphilus denitroficans；假单胞菌属（Pseudomonas）菌株PK、CFPBD、PDA、和PDB；以及Pseudomonaschloritidismutans。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，一种或多种（高）氯酸盐还原菌是芳香脱氯单胞菌。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，一种或多种（高）氯酸盐还原菌是Dechloromarinus菌株NSS。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，一种或多种氯氧阴离子选自次氯酸盐、二氧化氯、亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、及其混合物。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，一种或多种氯氧阴离子是高氯酸盐。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，方法还包括添加亚硝酸盐。在某些实施方式中，以足以抑制硫酸盐还原菌的浓度添加亚硝酸盐。在某些实施方式中，以足以产生至少100:1的氯氧阴离子与亚硝酸盐比例的量添加亚硝酸盐。在某些实施方式中，在向体系添加包含一种或多种氯氧阴离子的组合物，或者在加入体系时产生一种或多种氯氧阴离子的一种或多种化合物之前，将亚硝酸盐加入体系。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，方法还包括从体系中去除由一种或多种（高）氯酸盐还原菌产生的元素硫的步骤。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，一种或多种含硫化物化合物是硫化氢。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，体系是油藏、油水分离器、井源（wellhead）、气体管道或气体供应管线、天然气藏、CO2储存井、炼油厂、气液分离器、化学设施、或淡化设施。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，体系是来自纸浆、纸、或纺织厂的废水流出物、或来自制革厂的废水流出物。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，方法还包括将钼加入体系。
本公开的其他方面涉及用于精炼含有硫化物污染物的化合物的体系，其含有容器，该容器含有一种或多种（高）氯酸盐还原菌和含有硫化物污染物的化合物，其中体系不含有硫化物洗涤器。本公开的其他方面涉及用于产生含有硫化物污染物的化合物的化学设施体系，其含有容器，该容器包括一种或多种（高）氯酸盐还原菌和含有硫化物污染物的化合物，其中体系不含有硫化物洗涤器。在某些实施方式中，含有硫化物污染物的化合物选自气体、油、烃、及其混合物。本公开的其他方面涉及用于处理含有硫化物污染物的废水的废水处理设施体系，包括具有一种或多种（高）氯酸盐还原菌和含硫化物废水的容器，其中体系不含有硫化物洗涤器。
在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，容器还含有一种或多种氯氧阴离子。在某些实施方式中，一种或多种氯氧阴离子选自次氯酸盐、二氧化氯、亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、及其混合物。在某些实施方式中，一种或多种氯氧阴离子是高氯酸盐。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，容器还含有亚硝酸盐。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，硫化物污染物是硫化氢。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，一种或多种（高）氯酸盐还原菌含有一种或多种重组核酸，该重组核酸选自：与pcrA（Daro_2584）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrB（Daro_2583）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrC（Daro_2582）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrD（Daro_2581）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与cld（Daro_2580）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与moaA（Daro_2577）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与QDH（Daro_2579）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与DHC（Daro_2578）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与HK（Daro_2586）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与RR（Daro_2585）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与PAS（Daro_2587）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与S（Daro_2590）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与AS（Daro_2589）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与OR1（Daro_2591）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与OR2（Daro_2592）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；和与OR3（Daro_2593）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，一种或多种（高）氯酸盐还原菌选自：艾德昂菌属；Dechloromarinus；Dechloromarinus菌株NSS；脱氯单胞菌属；脱氯单胞菌属菌株FL2、FL8、FL9、CKB、CL、NM、MLC33、JM、HZ、CL24plus、CL24、CC0、RCB、SIUL、和MissR；芳香脱氯单胞菌；薄荷脱氯单胞菌；趋磁螺菌属；趋磁螺菌属菌株SN1、WD、DB、和VDY；固氮螺菌属；固氮螺菌属菌株TTI；Azospira；Azospira菌株AH、Iso1、Iso2、SDGM、PDX、KJ、GR-1、和perc1ace；Azospira suillum菌株PS；Dechlorobacter；Dechlorobacter hydrogenophilus菌株LT-1；Propionivibrio；Propionivibrio菌株MP；沃廉菌属；产琥珀酸沃廉菌菌株HAP-1；穆尔氏菌属；Moorella perchloratireducens；鼠孢菌属；鼠孢菌属菌株An4；变形杆菌属；奇异变形杆菌；埃希氏杆菌属；希瓦氏菌属；藻类希瓦氏菌；藻类希瓦氏菌菌株ACDC；奥奈达希瓦氏菌菌株MR1；红细菌属；荚膜红细菌；类球红细菌；Alicycliphilus；Alicycliphilus denitroficans；假单胞菌属菌株PK、CFPBD、PDA、和PDB；以及Pseudomonas chloritidismutans。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，一种或多种（高）氯酸盐-还原菌是芳香脱氯单胞菌。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，一种或多种（高）氯酸盐还原菌是Dechloromarinus菌株NSS。
本公开的其他方面涉及用于储存含有硫化物污染物的化合物的容器，其含有一种或多种（高）氯酸盐还原菌和含有硫化物污染物的化合物。
在某些实施方式中，容器还含有一种或多种氯氧阴离子。在某些实施方式中，一种或多种氯氧阴离子选自次氯酸盐、二氧化氯、亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、及其混合物。在某些实施方式中，一种或多种氯氧阴离子是高氯酸盐。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，容器还含有亚硝酸盐。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，容器是CO2储存井。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，硫化物污染物是硫化氢。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，含有硫化物污染物的化合物选自气体、油、烃、及其混合物。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，一种或多种（高）氯酸盐还原菌含有一种或多种重组核酸，该重组核酸选自：与pcrA（Daro_2584）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrB（Daro_2583）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrC（Daro_2582）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrD（Daro_2581）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与cld（Daro_2580）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与moaA（Daro_2577）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与QDH（Daro_2579）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与DHC（Daro_2578）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与HK（Daro_2586）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与RR（Daro_2585）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与PAS（Daro_2587）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与S（Daro_2590）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与AS（Daro_2589）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与OR1（Daro_2591）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与OR2（Daro_2592）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；和与OR3（Daro_2593）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，一种或多种（高）氯酸盐还原菌选自艾德昂菌属；Dechloromarinus；Dechloromarinus菌株NSS；脱氯单胞菌属；脱氯单胞菌属菌株FL2、FL8、FL9、CKB、CL、NM、MLC33、JM、HZ、CL24plus、CL24、CC0、RCB、SIUL、和MissR；芳香脱氯单胞菌；薄荷脱氯单胞菌；趋磁螺菌属；趋磁螺菌属菌株SN1、WD、DB、和VDY；固氮螺菌属；固氮螺菌属菌株TTI；Azospira；Azospira菌株AH、Iso1、Iso2、SDGM、PDX、KJ、GR-1、和perc1ace；Azospira suillum菌株PS；Dechlorobacter；Dechlorobacter hydrogenophilus菌株LT-1；Propionivibrio；Propionivibrio菌株MP；沃廉菌属；产琥珀酸沃廉菌菌株HAP-1；穆尔氏菌属；Moorellaperchloratireducens；鼠孢菌属；鼠孢菌属菌株An4；变形杆菌属；奇异变形杆菌；埃希氏杆菌属；希瓦氏菌属；藻类希瓦氏菌；藻类希瓦氏菌菌株ACDC；奥奈达希瓦氏菌菌株MR1；红细菌属；荚膜红细菌；类球红细菌；Alicycliphilus；Alicycliphilus denitroficans；假单胞菌属菌株PK、CFPBD、PDA、和PDB；以及Pseudomonas chloritidismutans。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，一种或多种（高）氯酸盐还原菌是芳香脱氯单胞菌。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，一种或多种（高）氯酸盐还原菌是Dechloromarinus菌株NSS。
本公开的其他方面涉及宿主细胞，其含有一种或多种重组核酸，该重组核酸选自：与pcrA（Daro_2584）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrB（Daro_2583）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrC（Daro_2582）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrD（Daro_2581）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与cld（Daro_2580）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与moaA（Daro_2577）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与QDH（Daro_2579）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与DHC（Daro_2578）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与HK（Daro_2586）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与RR（Daro_2585）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与PAS（Daro_2587）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与S（Daro_2590）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与AS（Daro_2589）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与OR1（Daro_2591）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与OR2（Daro_2592）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；和与OR3（Daro_2593）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸，其中宿主细胞还原（高）氯酸盐。
在某些实施方式中，宿主细胞含有2种核酸、3种核酸、4种核酸、5种核酸、6种核酸、7种核酸、8种核酸、9种核酸、10种核酸、11种核酸、12种核酸、13种核酸、14种核酸、15种核酸、或16种核酸，其中该核酸选自：与pcrA（Daro_2584）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrB（Daro_2583）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrC（Daro_2582）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrD（Daro_2581）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与cld（Daro_2580）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与moaA（Daro_2577）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与QDH（Daro_2579）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与DHC（Daro_2578）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与HK（Daro_2586）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与RR（Daro_2585）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与PAS（Daro_2587）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与S（Daro_2590）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与AS（Daro_2589）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与OR1（Daro_2591）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与OR2（Daro_2592）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；和与OR3（Daro_2593）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，将核酸可操作地连接至调控序列。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，宿主细胞是细菌、酵母、真胞、昆虫、或植物细胞。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，宿主细胞选自：埃希氏杆菌属（Escherichia）、希瓦氏菌属（Shewanella）、假单胞菌属（Pseudomonas）、变形杆菌属（Proteus）、罗尔斯通菌属（Ralstonia）、链霉菌属（Streptomyces）、葡萄球菌属（Staphylococcus）、乳球菌属（Lactococcus）、芽孢杆菌属（Bacillus）、酵母属（Saccharomyces）、裂殖酵母属（Schizosaccharomyces）、亚罗酵母属（Yarrowia）、汉逊酵母属（Hansenula）、克鲁维酵母菌属（Kluyveromyces）、毕赤酵母（Pichia pastoris）、曲霉属（Aspergillus）、金孢子菌属（Chrysosporium）、木霉属（Trichoderma）、趋磁螺菌属（Magnetospirillum）、固氮螺菌属（Azospirillum）、Azospira、Dechlorobacter、Propionivibrio、沃廉菌属（Wolinella）、穆尔氏菌属（Moorella）、鼠孢菌属（Sporomusa）、红细菌属（Rhodobacter）、和Alicycliphilus。
本公开的其他方面涉及通过以下来还原（高）氯酸盐的方法：a）提供宿主细胞；b）使用含有一种或多种重组核酸的载体转化所述宿主细胞，其中该重组核酸选自：与pcrA（Daro_2584）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrB（Daro_2583）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrC（Daro_2582）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrD（Daro_2581）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与cld（Daro_2580）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与moaA（Daro_2577）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与QDH（Daro_2579）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与DHC（Daro_2578）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与HK（Daro_2586）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与RR（Daro_2585）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与PAS（Daro_2587）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与S（Daro_2590）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与AS（Daro_2589）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与OR1（Daro_2591）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与OR2（Daro_2592）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；和与OR3（Daro_2593）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；以及c）在适当条件下培养所转化的宿主细胞，以表达一种或多种重组核酸，其中一种或多种重组核酸的表达足够宿主细胞还原（高）氯酸盐。
在某些实施方式中，宿主细胞含有2种核酸、3种核酸、4种核酸、5种核酸、6种核酸、7种核酸、8种核酸、9种核酸、10种核酸、11种核酸、12种核酸、13种核酸、14种核酸、15种核酸、或16种核酸，其中核酸选自：与pcrA（Daro_2584）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrB（Daro_2583）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrC（Daro_2582）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与pcrD（Daro_2581）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与cld（Daro_2580）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与moaA（Daro_2577）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与QDH（Daro_2579）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与DHC（Daro_2578）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与HK（Daro_2586）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与RR（Daro_2585）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与PAS（Daro_2587）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与S（Daro_2590）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与AS（Daro_2589）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与OR1（Daro_2591）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；与OR2（Daro_2592）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸；和与OR3（Daro_2593）至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100%相同的核酸。
附图说明
图1显示在硫酸根和氯酸根离子的存在下在含有硫酸盐还原菌（SRB）和异化（高）氯酸盐还原菌（DPRB）的体系中发生的氧化还原反应的示意图。SRB还原硫酸根离子（SO4 2-），以产生硫化氢（H2S）。氯酸根离子（ClO3 -）的存在可通过抑制SRB的硫酸盐还原活性来抑制H2S的形成。不希望受到理论的束缚，应该相信，氯酸根离子的抑制效果是由于抑制SRB的硫酸盐摄取、抑制SRB中的ATP-硫酸化酶、或抑制SRB中的APS-还原酶中的一个或组合抑制，其都是通过SRB有效还原SO4所需的。另外，在氯酸根离子的存在下，DPRB可将H2S氧化成元素硫，耦合ClO3 -到氯离子（Cl-）的还原。然后，可从体系去除产生的硫。
图2显示异化（高）氯酸盐还原菌（DPRB）中的（高）氯酸盐还原途径的模型。
图3A显示通过Dechloromarinus菌株NSS到元素硫（S0）的氯酸盐依赖的硫化物氧化。将H2S氧化成元素硫（S0）。即使在几周的延长孵育之后，也没有产生硫（亚硫酸盐、硫代亚硫酸盐等）的含氧阴离子。图3B显示元素硫从水溶液中沉淀出来。
图4显示在添加氯酸盐和Dechloromarinus菌株NSS之后，在超过250小时的延长孵育之后，海洋沉积物浆料微环境（microcosms）中的硫化物抑制。在缺少氯酸盐和Dechloromarinus菌株NSS时，容易产生硫化物。
图5显示在使用（高）氯酸盐还原有机体A.suillum（PS）和/或氯酸盐（ClO3）孵育24小时之后，SRB普通脱硫弧菌（D.vulgaris，DV）的硫化物生成的百分比抑制。
图6显示，示出当在48小时使用（高）氯酸盐还原有机体A.suillum（PS）和氯酸盐处理时SRB普通脱硫弧菌（DV）的硫化物生成的抑制的时间过程。如可见，相对于继续产生硫化物的未处理的对照，该处理导致硫化物产生的立即抑制和硫化物从介质中的去除。
图7显示高氯酸盐还原剂的基因组的***发育（phylogenetic）分布。使用9个保守管家蛋白（AtpD、DnaA、DnaK、FtsZ、GyrB、RecA、RpoN、SecA、和Srp54）的连环（concatenated）比对，通过多位点序列分析产生***发育树（phylogenetic tree）。使用ProtTest使用于比对的参数最佳化且通过phyml使用步长值（bootstrap value）计算树（19，32）。使用灰色背景识别高氯酸盐还原剂的名称。
图8显示异化（高）氯酸盐还原菌（DPRB）的***发育多样性。
图9显示高氯酸盐还原基因组岛（PRI）的保守核心的结构。示出来自四个PRI实例的保守基因。基因以其给定的基因名，或关于基因产物的预期功能的缩写/首字母缩略词进行标记。pcrABCD是高氯酸盐还原酶的组成/附属基因，cld是亚氯酸盐歧化酶，且moaA是钼辅因子生物合成通路的一部分。QDH表示预期编码具有对苯二酚脱氢酶活性的膜相关的tetraheme c型细胞色素的基因，而DHC表示diheme c型细胞色素。HK、RR、和PAS表示组氨酸激酶、响应调节子、和推定（putative）的两组分体系的PAS结构域传感器，而S/AS是预测的σ因子/抗σ因子体系。OR指示注释为多种类型氧化还原酶组分的基因，但是未知高氯酸盐还原背景内其基因产物的底物和功能。FNR/RpoN表示pcrA的保守启动子，其含有用于FNR和RpoN的一致结合位点。
具体实施方式
以下描述阐述示例性方法、参数等。然而，应该意识到，这样的描述并不意在限制本公开的范围，相反提供来作为示例性实施方式的描述。
本公开涉及通过使用（高）氯酸盐还原菌（其使含硫化物化合物例如H2S氧化成元素硫）来减少含油体系中的一种或多种含硫化物化合物的量的方法和组合物。
本公开提供通过以足以刺激（高）氯酸盐还原菌的（高）氯酸盐还原活性的浓度，向包括硫酸盐还原菌和（高）氯酸盐还原菌的体系添加含有氯氧阴离子的组合物或在加入到体系时产生氯氧阴离子的化合物，从而减少体系中一种或多种含硫化物化合物的量，来减少包括硫酸盐还原菌和（高）氯酸盐还原菌的体系中的一种或多种含硫化物化合物的量的方法。
本公开还提供通过以足以抑制硫酸盐还原菌的硫酸盐还原活性的浓度，向包括硫酸盐还原菌的体系加入含有氯氧阴离子的组合物或在添加到体系时产生氯氧阴离子的化合物，从而抑制体系中的硫化物生成和/或H2SO4产生，来抑制包括硫酸盐还原菌的体系中的硫化物生成和/或H2SO4产生的方法。
本公开还提供通过以足以刺激（高）氯酸盐还原菌的（高）氯酸盐还原活性的浓度，向包括硫酸盐还原菌的体系加入（a）（高）氯酸盐还原菌和（b）氯氧阴离子或在添加到体系时产生氯氧阴离子的化合物，从而减少体系中一种或多种含硫化物化合物的量，来减少包括硫酸盐还原菌的体系中的一种或多种含硫化物化合物的量的方法。不希望受到理论的束缚，应该相信，氯氧阴离子（例如次氯酸盐、亚氯酸盐、和二氧化氯）还可以与含硫化物化合物中的硫化物发生化学反应以产生硫。
另外，本公开提供用于精练含有硫化物污染物的化合物的体系，用于产生含有硫化物污染物的化合物的化学设施，和用于处理含有硫化物污染物的废水的废水处理设施，其中体系包括容器，该容器包括（高）氯酸盐还原菌和含有硫化物污染物的化合物或含有硫化物污染物的废水，其中体系不包括硫化物洗涤器。本公开还提供用于储存含有硫化物污染物的化合物的容器，其包括（高）氯酸盐还原菌和含有硫化物污染物的化合物。
I.示例性的处理体系
可使用公开的方法来处理硫酸盐还原菌（SRB）正在引起、已经引起、或可能引起含硫化物化合物例如硫化氢（H2S）的产生的任何体系。实例包括含水环境例如坑（pits）或含水池塘和所有的海洋环境。另外，可使用公开的方法来处理含有含硫化物化合物例如H2S的任何体系。实例包括炼油厂、CO2储藏井、化学设施、淡化设施、和污水处理设施。
本公开中的体系的实例包括采油领域中的体系。水的注入是通过保持储藏压力并将油从注入井扫送到生产井来将产油增加超过初级产量的普通实践。如果使用海水作为水源，经常发生油酸化，因为海水含有SRB且在储藏基质内生成有益于SRB活性的条件。在海水中发现SRB，因为它们是所有海洋环境固有的。
合适体系的进一步实例包括油藏、油水分离器、井源、储油槽、输油管道、输气管道或气体供应管线、天然气藏、冷却水塔、煤浆管道、和可含有SRB的其他槽罐或仪器。在某些实施方式中，体系是油藏的近井环境。在其他实施方式中，体系是储藏深处的环境。
另一个示例性体系包括CO2储存井。除了硫化物酸气之外，存在于储存井中的硫化物和氧还可刺激井中的微生物H2SO4产生。这可导致井的广泛的金属腐蚀和混凝土腐蚀。
在某些实施方式中，体系是利用含硫化物化合物或产生硫化物作为副产物的化合物的加工设施。这样的化合物的实例包括油、气体、和烃。加工设施的实例包括精练厂、气液分离器、和化学设施。
在某些实施方式中，体系是来自多种工业的携带硫或其含氧阴离子的废水。在优选的实施方式中，体系是来自纸浆或纸厂的废水流出物。在其他实施方式中，体系是来自制革厂的废水流出物。在其他实施方式中，体系是来自纺织厂的废水流出物。
II.硫酸盐还原菌（SRB）
本公开的某些方面涉及通过（异化）硫酸盐还原菌（SRB）抑制硫酸盐还原。如本文使用的，可互换地使用术语“（异化）硫酸盐还原菌（SRB）”、“异化硫酸盐还原菌”、“硫酸盐还原菌”和“SRB”，且其指代能够将硫或其含氧阴离子还原成硫离子的微生物（图1）。
本公开的异化硫酸盐还原菌（SRB）可大量还原硫酸盐，以获得能量且排出所得作为废料的硫化物。此外，本公开的SRB可利用硫酸盐作为其电子传递链的终端电子受体。通常，SRB能够还原其他被氧化的无机硫化合物，包括但不限于亚硫酸盐、硫代硫酸盐、和元素硫，其可被还原为硫化物例如硫化氢。
通常在硫酸盐富集的环境例如海水、沉积物、和富有腐败有机材料的水中发现本公开的异化硫酸盐还原菌（SRB）。因而，SRB在典型的用于油藏的注入水（floodwater）中是常见的，且是油藏酸化中硫化物产生的主要原因（Vance和Thrasher,Petroleum Microbiology,eds B.Ollivier & M.Magot,ASM Press,2005）。
本公开的异化硫酸盐还原菌（SRB）包括但不限于来自古生菌（Archaea）和细菌领域的细菌。SRB的实例还包括但不限于变形菌门的δ亚组的成员，例如脱硫杆菌目（Desulfobacterales）、脱硫弧菌目（Desulfovibrionales）、和互营杆菌目（Syntrophobacterales）。在某些实施方式中，SRB是来自种脱硫弧菌属（Desulfovibrio）和脱硫单胞菌属（Desulfuromonas）的菌种。
III.（异化）（高）氯酸盐还原菌（DPRB）
本公开的其他方面涉及（异化）（高）氯酸盐还原菌（DPRB），及其在减少一种或多种含硫化物化合物的量和抑制SRB-介导的硫酸盐还原中的用途。如本文所使用的，可交替地使用术语“（异化）（高）氯酸盐还原菌（DPRB）”、“（异化）（高）氯酸盐还原菌”、“异化（高）氯酸盐还原菌”、和“DPRB”，且是指具有高氯酸盐和/或氯酸盐还原活性的微生物，其中该活性使微生物将氯氧阴离子代谢为无害的氯离子（图1）。有利地，可将本公开的DPRB的（高）氯酸盐还原活性与硫化物氧化结合，以便还原和/或消除本公开的体系（例如油藏）中的SRB产生的硫化物污染。
本公开的异化（高）氯酸盐还原菌（DPRB）含有图2中描述的（高）氯酸盐还原途径。具体地，本公开的DPRB表达至少一种高氯酸盐还原酶和至少一种亚氯酸盐歧化酶。
另外，本公开的DPRB可完全地或部分地表达一种或多种下列基因簇：pcrABCD（编码高氯酸盐还原酶的组成基因/附属基因）、crABC（编码氯酸盐还原酶亚单位）、cld（编码亚氯酸盐歧化酶）、cbb3（编码细胞色素氧化酶）、moaA（编码钼喋呤生物合成蛋白A）、QDH（编码具有对苯二酚脱氢酶活性的膜相关的tetraheme c型细胞色素）、DHC（编码diheme c型细胞色素）、HK（编码组氨酸激酶）、RR（编码响应调节子）、PAS（编码PAS结构域传感器）、S（编码σ因子）、AS（编码抗σ因子）、和OR（编码氧化还原酶组分）。进一步地，本公开的DPRB还可包含编码同化硝酸盐还原酶或异化硝酸盐还原酶的一种或多种基因。
此外，本公开的DPRB还可表现广泛的代谢能力，包括但不限于氢、简单的有机酸和醇、脂族烃和芳族烃、己糖、还原的腐殖质、可溶和不可溶的二价铁离子、经充电的阴极、和可溶硫化物（例如，HS-）和不可溶硫化物（例如FeS）的氧化。在某些实施方式中，DPRB随着产生分子氧作为（高）氯酸盐的微生物还原的瞬时中间体而兼性地厌氧或微需氧（micro-aerophilic）。另外，不期望受到理论的束缚，应该相信DPRB通常需要钼。然而，不太可能的是，在自然环境中钼以极限浓度存在。因此，在某些实施方式中，DPRB针对其代谢可取决于钼。
本公开的异化（高）氯酸盐还原菌（DPRB）可内生于本公开的任何体系，或可外源地将其加入本公开的任何体系。因此，在本公开的方法的某些实施方式中，DPRB内生于体系。在其他实施方式中，本公开的方法包括将外源性DPRB加入体系的步骤。例如，可通过注入活性全细胞或饥饿的超微细菌来将外源性DPRB加入体系。在其他实施方式中，以适于降低或抑制SRB活性的细胞密度添加外源性DPRB。
分离的DPRB
可在本公开的组合物、体系、和方法中利用任何本领域已知的DPRB。此外，可从广泛多样的环境中分离额外的DPRB，该环境包括但不限于原始（pristine）的和污染的土壤和沉积物。沉积物的实例包括但不限于来自淡水糊、泻湖（lagoons）、农场猪泻湖（farm swinelagoons）、沼泽地、河流、矿井排水、咸水湖、海湾、海、和海洋的那些。
本领域熟知用于分离DPRB的方法，且包括但不限于本文公开的那些，以及在Coates等人,Appl Environ Microbiol.1999Dec;65(12）:5234-41；Bruce等人,Environ Microbiol.1999Aug;1(4）:319-29；Achenbach等人,Int J Syst Evol Microbiol.2001Mar;51(Pt2）:527-33；O’Connor和Coates,Appl Environ Microbiol.2002Jun;68(6）:3108-13；Bender等人,Appl Environ Microbiol.2004Sep;70(9）:5651-8；Thrasher等人,Appl Environ Microbiol.2010Jul;76(14）:4730-7;和Melnyk等人,Appl Environ Microbiol.2011Oct;77(20）:7401-4中公开的那些。例如，可使用培养类方法，例如环境样品的连续稀释；可使用利用高氯酸盐还原酶-特异性抗体和/或亚氯酸盐歧化酶-特异性抗体的免疫探针类方法；且可使用利用靶向高氯酸盐还原酶和/或亚氯酸盐歧化酶基因的探针的基因探针类方法。这样分离的DPRB的实例包括图7和8中列出的那些。
在一个非限制性实例中，可通过在例如N2-CO2气流下将样品从新鲜收集的土壤或沉积物转移到缺氧介质中来建立DPRB富集培养。在介质中包括合适的电子供体例如醋酸盐，和电子受体例如（高）氯酸盐。因为仅能够还原（高）氯酸盐的微生物能够在这样的介质中生长，因此可基于生长的增加和（高）氯酸盐的消耗来识别阳性富集培养物。然后可连续地稀释阳性富集培养物，以便分离单个菌株。
具有氯酸盐还原活性的适当DPRB的实例包括但不限于艾德昂菌属、Dechloromarinus、希瓦氏菌属、和假单胞菌属。
具有高氯酸盐和氯酸盐还原活性的适当DPRB的实例包括但不限于Dechloromarinus；Dechloromarinus菌株NSS；脱氯单胞菌属；脱氯单胞菌属菌株FL2、FL8、FL9、CKB、CL、NM、MLC33、JM、HZ、CL24plus、CL24、CC0、RCB、SIUL、或MissR；芳香脱氯单胞菌；薄荷脱氯单胞菌；趋磁螺菌属；趋磁螺菌属菌株SN1、WD、DB、和VDY；固氮螺菌属；固氮螺菌属菌株TTI；Azospira；Azospira菌株AH、Iso1、Iso2、SDGM、PDX、KJ、GR-1、和perc1ace；Azospira suillum菌株PS；Dechlorobacter；Dechlorobacter hydrogenophilus菌株LT-1；Propionivibrio；Propionivibrio菌株MP；沃廉菌属；产琥珀酸沃廉菌菌株HAP-1；穆尔氏菌属；Moorella perchloratireducens；鼠孢菌属；鼠孢菌属菌株An4；变形杆菌属；奇异变形杆菌；埃希氏杆菌属；希瓦氏菌属；藻类希瓦氏菌；藻类希瓦氏菌菌株ACDC；奥奈达希瓦氏菌菌株MR1；红细菌属；荚膜红细菌；类球红细菌；Alicycliphilus；Alicycliphilusdenitroficans；假单胞菌属菌株PK、CFPBD、PDA、和PDB；以及Pseudomonas chloritidismutans。
在某些优选的实施方式中，DPRB是芳香脱氯单胞菌或Dechloromarinus菌株NSS。
突变体和变体DPRB
本公开的异化（高）氯酸盐还原菌（DPRB）还包括分离的DPRB菌株（亲代菌株）的突变体和变体，其保留（高）氯酸盐还原活性。为获得这样的突变体，可使用化学品例如N-甲基-N’-硝基-N-亚硝基胍、乙基甲烷砜（ethylmethanesulfone），或通过使用γ、x-射线、UV照射的照射，或通过本领域的技术人员熟知的其他方式处理亲代菌株。另外，从DPRB分离且在（高）氯酸盐还原活性中所涉及的活性酶可用于减少体系中一种或多种含硫化物化合物的量。酶的实例包括但不限于氯酸盐还原酶亚单位、高氯酸盐还原酶亚单位、亚氯酸盐歧化酶、和细胞色素氧化酶。
本文使用的术语“菌株的突变体”是指亲代菌株的变体。在本文中将亲代菌株定义为诱变之前的原始分离菌株。可通过本领域已知的任何方法完成诱变。实例包括但不限于同源重组、化学诱变、辐射诱变、和***诱变。
可将术语“菌株的变体”识别为具有在高严格性条件下与亲代菌株的基因组杂交的基因组。“杂交”是指基因组与另一基因组反应以形成复合物的反应，该复合物通过组成基因组的核苷酸残基的碱基之间的氢键而稳定。可通过Watson-Crick碱基配对、Hoogstein结合、或以任何其他序列特异的方式发生氢键。复合物可包含形成双链结构（duplex structure）的两条链、形成多链复合物的三条或更多链、单一自杂交链、或这些的任何组合。可在不同“严格性”的条件下执行杂交反应。通常，在10×SSC或相等离子强度/温度的溶液中在约40℃进行低严格性杂交反应。通常在6×SSC中在约50℃执行中等严格性杂交，且通常在1×SSC中在约60℃执行高严格性杂交反应。
在某些实施方式中，例如，可通过如上述所述的诱变对提供的方法中添加的DPRB进行修饰，以便刺激（高）氯酸盐还原活性。例如，可修饰这些有机体，以便增强可正向地调节（高）氯酸盐还原中所涉及的途径的内源性基因的表达。实现这种增强的一种方式是提供这样的正调节基因的额外外源性拷贝。类似地，可去除细胞内源性的途径负调控子。
重组DPRB
本公开的异化（高）氯酸盐还原菌（DPRB）还可包括如下微生物，其不能天然地表现（高）氯酸盐还原活性，但是已经通过任何本领域已知的重组方式将（高）氯酸盐还原活性引入微生物中。例如，可使用pcrA、pcrB、pcrC、pcrD、cld、moaA、QDH、DHC、HK、RR、PAS、S、AS、OR1、OR2、OR3基因、或其同源物（homolog）中的一种或多种来转化微生物。通过表1中列出的国家生物技术信息中心（NCBI）基因ID号识别这些基因。
表1
基因名称 NCBI基因ID 起源
pcrA Daro_2584 芳香脱氯单胞菌菌株RCB
pcrB Daro_2583 芳香脱氯单胞菌菌株RCB
pcrC Daro_2582 芳香脱氯单胞菌菌株RCB
pcrD Daro_2581 芳香脱氯单胞菌菌株RCB
cld Daro_2580 芳香脱氯单胞菌菌株RCB
moaA Daro_2577 芳香脱氯单胞菌菌株RCB
QDH Daro_2579 芳香脱氯单胞菌菌株RCB
DHC Daro_2578 芳香脱氯单胞菌菌株RCB
HK Daro_2586 芳香脱氯单胞菌菌株RCB
RR Daro_2585 芳香脱氯单胞菌菌株RCB
PAS Daro_2587 芳香脱氯单胞菌菌株RCB
S Daro_2590 芳香脱氯单胞菌菌株RCB
AS Daro_2589 芳香脱氯单胞菌菌株RCB
OR1 Daro_2591 芳香脱氯单胞菌菌株RCB
OR2 Daro_2592 芳香脱氯单胞菌菌株RCB
OR3 Daro_2593 芳香脱氯单胞菌菌株RCB
DPRB-介导的硫化物氧化
在某些实施方式中，本公开的DPRB可基于热力学偏好即通过与SRB竞争电子供体例如乳酸盐或烃（DPRB随后会使用其来还原氯氧阴离子）来抑制微生物硫化物还原。
本公开的方法中采用的DPRB可利用含硫化物化合物例如H2S作为电子供体，以产生元素硫（图1）。
在优选的实施方式中，公开的方法还包括从体系中去除由DPRB产生的元素硫的步骤。去除硫的方法的实例包括但不限于过滤、离心、和沉降池（settlement ponds）。另外，元素硫还可用于改变油藏中的水文学并改进波及系数。
IV.编码DPRB酶的核酸序列
本公开的某些方面涉及编码（高）氯酸盐还原中涉及的多肽的DPRB基因。因此，本公开提供编码DPRB基因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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、OR3（Daro_2593）、其子序列、或其同源序列的重组核酸序列。本公开还提供与编码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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、OR3（Daro_2593）的核酸序列具有至少约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%、或更多、或完全地（100%）序列同一性的核酸序列，其中核酸序列编码保留（高）氯酸盐还原活性或功能的多肽。
可使用标准分子生物学技术例如在Sambrook,J.等人.2000.MolecularCloning:A Laboratory Manual（第三版）中描述的那些来合成、分离、或操作重组核酸。技术可包括克隆、cDNA库的表达、和mRNA或基因组DNA的扩增。
在某些实施方式中，可使本公开的重组核酸最佳化，以便改进活性或功能。如本文使用的“最佳化”是指，例如通过基因的基因改变而编码具有改变的生物学活性或功能的多肽的基因，使得编码的多肽改进与野生型多肽相关的功能特征。示例性的最佳化基因可编码在其氨基酸编码序列中含有一个或多个改变或突变（例如，异源性序列的点突变、缺失、添加）的多肽，其中该一个或多个改变或突变促进表达和/或稳定性的改进，允许调节与期望底物相关的多肽活性或功能（例如可诱导的或可抑制的活性），调节多肽在细胞内的定位（例如细胞内定位、细胞外分泌），且/或影响与期望底物相关的多肽活性整体水平（例如减少或增加酶活性）。以这种方式，可使多肽在改变或不改变其野生型氨基酸序列或原始化学结构的情况下最佳化。根据领域内已知的技术，例如可通过直接诱变或通过期望表型的自然选择来获得最佳化的基因。
在某些实施方式中，DPRB可具有（高）氯酸盐还原中所涉及的最佳化基因或多肽序列，其包括与参考（例如野生型）基因或多肽的核酸或氨基酸序列50%至99%相同的核酸编码序列或氨基酸序列。在某些实施方式中，最佳化的多肽可具有参考多肽的大约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、100（包括之间的所有整数和小数点，例如，1.2、1.3、1.4、1.5、5.5、5.6、5.7、60、70等）或更多倍的生物活性或功能。
可将本公开的重组核酸或其子序列并入含有表达盒或载体的克隆载体。克隆载体可以是病毒载体、质粒、噬菌体（phage）、噬菌粒、粘粒、福斯质粒（fosmid）、细菌噬菌体（bacteriophage）、或人工染色体。病毒载体可包括腺病毒载体、逆转录病毒载体、或腺相关病毒载体。克隆载体可含有细菌人工染色体（BAC）、质粒、细菌噬菌体P1-来源的载体（PAC）、酵母人工染色体（YAC）、或哺乳类人工染色体（MAC）。
可将核酸可操作地连接至启动子。启动子可以是病毒、细菌、哺乳类或植物启动子。启动子可以是组成型启动子、诱导型启动子、组织特异型启动子、或环境调节的或发育调节的启动子。
本公开还提供转化的宿主细胞，其单独包括具有编码pcrA（Daro_2584）的核酸序列的重组核酸；或包括具有编码pcrA（Daro_2584）的核酸序列的重组核酸，结合具有编码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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列的一种或多种重组核酸。本公开还提供宿主细胞，其单独包括具有编码pcrB（Daro_2583）的核酸序列的重组核酸；或包括具有编码pcrB（Daro_2583）的核酸序列的重组核酸，结合具有编码pcrA（Daro_2584）、pcrC（Daro_2582）、pcrD（Daro_2581）、cld（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）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列的一种或多种重组核酸。本公开还提供宿主细胞，其单独包括具有编码pcrC（Daro_2582）的核酸序列的重组核酸；或包括具有编码pcrC（Daro_2582）的核酸序列的重组核酸，结合具有编码pcrA（Daro_2584）、pcrB（Daro_2583）、pcrD（Daro_2581）、cld（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）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列的一种或多种重组核酸。本公开还提供宿主细胞，其单独包括具有编码pcrD（Daro_2581）的核酸序列的重组核酸；或包括具有编码pcrD（Daro_2581）的核酸序列的重组核酸，结合具有编码pcrA（Daro_2584）、pcrB（Daro_2583）、pcrC（Daro_2582）、cld（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）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列的一种或多种重组核酸。本公开还提供宿主细胞，其单独包括具有编码cld（Daro_2580）的核酸序列的重组核酸；或包括具有编码cld（Daro_2580）的核酸序列的重组核酸，结合具有编码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）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列的一种或多种重组核酸。本公开还提供宿主细胞，其单独包括具有编码moaA（Daro_2577）的核酸序列的重组核酸；或包括具有编码moaA（Daro_2577）的核酸序列的重组核酸，结合具有编码pcrA（Daro_2584）、pcrB（Daro_2583）、pcrC（Daro_2582）、pcrD（Daro_2581）、cld（Daro_2580）、QDH（Daro_2579）、DHC（Daro_2578）、HK（Daro_2586）、RR（Daro_2585）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列的一种或多种重组核酸。本公开还提供宿主细胞，其单独包括具有编码QDH（Daro_2579）的核酸序列的重组核酸；或包括具有编码QDH（Daro_2579）的核酸序列的重组核酸，结合具有编码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）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列的一种或多种重组核酸。本公开还提供宿主细胞，其单独包括具有编码DHC（Daro_2578）的核酸序列的重组核酸；或包括具有编码DHC（Daro_2578）的核酸序列的重组核酸，结合具有编码pcrA（Daro_2584）、pcrB（Daro_2583）、pcrC（Daro_2582）、pcrD（Daro_2581）、cld（Daro_2580）、moaA（Daro_2577）、QDH（Daro_2579）、HK（Daro_2586）、RR（Daro_2585）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列的一种或多种重组核酸。本公开还提供宿主细胞，其单独包括具有编码HK（Daro_2586）的核酸序列的重组核酸；或包括具有编码HK（Daro_2586）的核酸序列的重组核酸，结合具有编码pcrA（Daro_2584）、pcrB（Daro_2583）、pcrC（Daro_2582）、pcrD（Daro_2581）、cld（Daro_2580）、moaA（Daro_2577）、QDH（Daro_2579）、DHC（Daro_2578）、RR（Daro_2585）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列的一种或多种重组核酸。本公开还提供宿主细胞，其单独包括具有编码RR（Daro_2585）的核酸序列的重组核酸；或包括具有编码RR（Daro_2585）的核酸序列的重组核酸，结合具有编码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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列的一种或多种重组核酸。本公开还提供宿主细胞，其单独包括具有编码PAS（Daro_2587）的核酸序列的重组核酸；或包括具有编码PAS（Daro_2587）的核酸序列的重组核酸，结合具有编码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）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列的一种或多种重组核酸。本公开还提供宿主细胞，其单独包括具有编码S（Daro_2590）的核酸序列的重组核酸；或包括具有编码S（Daro_2590）的核酸序列的重组核酸，结合具有编码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）、PAS（Daro_2587）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列的一种或多种重组核酸。本公开还提供宿主细胞，其单独包括具有编码AS（Daro_2589）的核酸序列的重组核酸；或包括具有编码AS（Daro_2589）的核酸序列的重组核酸，结合具有编码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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列的一种或多种重组核酸。本公开还提供宿主细胞，其单独包括具有编码OR1（Daro_2591）的核酸序列的重组核酸；或包括具有编码OR1（Daro_2591）的核酸序列的重组核酸，结合具有编码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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列的一种或多种重组核酸。本公开还提供宿主细胞，其单独包括具有编码OR2（Daro_2592）的核酸序列的重组核酸；或单独包括具有编码OR2（Daro_2592）的核酸序列的重组核酸，结合具有编码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）、OR1（Daro_2591）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列的一种或多种重组核酸。本公开还提供宿主细胞，其单独包括具有编码OR3（Daro_2593）的核酸序列的重组核酸；或包括具有编码OR3（Daro_2593）的核酸序列的重组核酸，结合具有编码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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、和OR2（Daro_2592）的核酸序列的一种或多种重组核酸。
在某些实施方式中，未修饰的宿主细胞不具有（高）氯酸盐还原活性。然而，在使用本公开的一种或多种重组核酸进行转化时，转化的宿主细胞具有（高）氯酸盐还原活性。
本公开还提供包括2种或更多、3种或更多、4种或更多、5种或更多、6种或更多、7种或更多、8种或更多、9种或更多、10种或更多、11种或更多、12种或更多、13种或更多、14种或更多、15种或更多、或所有的16种重组核酸的宿主细胞，该重组核酸含有编码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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列。
在某些实施方式中，可通过用载体转化细胞，其中载体含有1种或多种、2种或更多、3种或更多、4种或更多、5种或更多、6种或更多、7种或更多、8种或更多、9种或更多、10种或更多、11种或更多、12种或更多、13种或更多、14种或更多、15种或更多、或所有的16种含有编码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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列的重组核酸；并在适当的条件下培养所转化的细胞，以表达1种或多种、2种或更多、3种或更多、4种或更多、5种或更多、6种或更多、7种或更多、8种或更多、9种或更多、10种或更多、11种或更多、12种或更多、13种或更多、14种或更多、15种或更多、或所有的16种重组核酸，其中核酸的表达足够宿主细胞还原（高）氯酸盐，来使通常不还原（高）氯酸盐的宿主细胞还原（高）氯酸盐。
转化的宿主细胞可以是而不限于细菌、酵母、真菌、昆虫、或植物细胞。在某些实施方式中，转化的宿主细胞选自埃希氏杆菌属、希瓦氏菌属、假单胞菌属、变形杆菌属、罗尔斯通菌属、链霉菌属、葡萄球菌属、乳球菌属、芽孢杆菌属、酵母属、裂殖酵母属、亚罗酵母属、汉逊酵母属、克鲁维酵母菌属、毕赤酵母、曲霉属、金孢子菌属、木霉属、趋磁螺菌属、固氮螺菌属、Azospira、Dechlorobacter、Propionivibrio、沃廉菌属、穆尔氏菌属、鼠孢菌属、红细菌属、和Alicycliphilus
V.编码DPRB酶的氨基酸序列
本公开还提供由DPRB基因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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、OR3（Daro_2593）、或其子序列编码的多肽。本公开的多肽可含有与由DPRB基因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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）编码的氨基酸序列具有至少大约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%、或更多、或完全（100%）序列一致性/序列相似性的氨基酸序列，其中编码的多肽保留（高）氯酸盐还原活性或功能。
本公开的多肽可在其天然宿主中表达并从其天然宿主中纯化。该多肽还可在转基因表达体系中表达并从转基因表达体系中纯化。转基因表达体系可以是原核的或真核的。转基因宿主细胞可包括酵母菌和大肠杆菌。转基因宿主细胞可将多肽分泌出宿主细胞。在某些实施方式中，分离的或重组的多肽缺少信号序列。
本公开还提供转化的宿主细胞，其单独表达由pcrA（Daro_2584）的氨基酸序列编码的多肽；或表达由pcrA（Daro_2584）的氨基酸序列编码的多肽，结合由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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的氨基酸序列编码的一种或多种多肽。本公开还提供转化的宿主细胞，其单独表达由pcrB（Daro_2583）的氨基酸序列编码的多肽；或表达由pcrB（Daro_2583）的氨基酸序列编码的多肽，结合由pcrA（Daro_2584）、pcrC（Daro_2582）、pcrD（Daro_2581）、cld（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）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的氨基酸序列编码的一种或多种多肽。本公开还提供转化的宿主细胞，其单独表达由pcrC（Daro_2582）的氨基酸序列编码的多肽；或表达由pcrC（Daro_2582）的氨基酸序列编码的多肽，结合由pcrA（Daro_2584）、pcrB（Daro_2583）、pcrD（Daro_2581）、cld（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）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的氨基酸序列编码的一种或多种多肽。本公开还提供转化的宿主细胞，其单独表达由pcrD（Daro_2581）的氨基酸序列编码的多肽；或表达由pcrD（Daro_2581）的氨基酸序列编码的多肽，结合由pcrA（Daro_2584）、pcrB（Daro_2583）、pcrC（Daro_2582）、cld（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）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的氨基酸序列编码的一种或多种多肽。本公开还提供转化的宿主细胞，其单独表达由cld（Daro_2580）的氨基酸序列编码的多肽；或表达由cld（Daro_2580）的氨基酸序列编码的多肽，结合由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）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的氨基酸序列编码的一种或多种多肽。本公开还提供转化的宿主细胞，其单独表达由moaA（Daro_2577）的氨基酸序列编码的多肽；或表达由moaA（Daro_2577）的氨基酸序列编码的多肽，结合由pcrA（Daro_2584）、pcrB（Daro_2583）、pcrC（Daro_2582）、pcrD（Daro_2581）、cld（Daro_2580）、QDH（Daro_2579）、DHC（Daro_2578）、HK（Daro_2586）、RR（Daro_2585）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的氨基酸序列编码的一种或多种多肽。本公开还提供转化的宿主细胞，其单独表达由QDH（Daro_2579）的氨基酸序列编码的多肽；或表达由QDH（Daro_2579）的氨基酸序列编码的多肽，结合由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）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的氨基酸序列编码的一种或多种多肽。本公开还提供转化的宿主细胞，其单独表达由DHC（Daro_2578）的氨基酸序列编码的多肽；或表达由DHC（Daro_2578）的氨基酸序列编码的多肽，结合由pcrA（Daro_2584）、pcrB（Daro_2583）、pcrC（Daro_2582）、pcrD（Daro_2581）、cld（Daro_2580）、moaA（Daro_2577）、QDH（Daro_2579）、HK（Daro_2586）、RR（Daro_2585）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的氨基酸序列编码的一种或多种多肽。本公开还提供转化的宿主细胞，其单独表达由HK（Daro_2586）的氨基酸序列编码的多肽；或表达由HK（Daro_2586）的氨基酸序列编码的多肽，结合由pcrA（Daro_2584）、pcrB（Daro_2583）、pcrC（Daro_2582）、pcrD（Daro_2581）、cld（Daro_2580）、moaA（Daro_2577）、QDH（Daro_2579）、DHC（Daro_2578）、RR（Daro_2585）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的氨基酸序列编码的一种或多种多肽。本公开还提供转化的宿主细胞，其单独表达由RR（Daro_2585）的氨基酸序列编码的多肽；或表达由RR（Daro_2585）的氨基酸序列编码的多肽，结合由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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的氨基酸序列编码的一种或多种多肽。本公开还提供转化的宿主细胞，其单独表达由PAS（Daro_2587）的氨基酸序列编码的多肽；或表达由PAS（Daro_2587）的氨基酸序列编码的多肽，结合由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）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的氨基酸序列编码的一种或多种多肽。本公开还提供转化的宿主细胞，其单独表达由S（Daro_2590）的氨基酸序列编码的多肽；或表达由S（Daro_2590）的氨基酸序列编码的多肽，结合由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）、PAS（Daro_2587）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的氨基酸序列编码的一种或多种多肽。本公开还提供转化的宿主细胞，其单独表达由AS（Daro_2589）的氨基酸序列编码的多肽；或表达由AS（Daro_2589）的氨基酸序列编码的多肽，结合由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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）和OR3（Daro_2593）的氨基酸序列编码的一种或多种多肽。本公开还提供转化的宿主细胞，其单独表达由OR1（Daro_2591）的氨基酸序列编码的多肽；或表达由OR1（Daro_2591）的氨基酸序列编码的多肽，结合由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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的氨基酸序列编码的一种或多种多肽。本公开还提供转化的宿主细胞，其单独表达由OR2（Daro_2592）的氨基酸序列编码的多肽；或表达由OR2（Daro_2592）的氨基酸序列编码的多肽，结合由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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、和OR3（Daro_2593）的氨基酸序列编码的一种或多种多肽。本公开还提供转化的宿主细胞，其单独表达由OR3（Daro_2593）的氨基酸序列编码的多肽；或表达由OR3（Daro_2593）的氨基酸序列编码的多肽，结合由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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）的氨基酸序列编码的一种或多种多肽。
在某些实施方式中，未修饰的宿主细胞不具有（高）氯酸盐还原活性。然而，在转化时，宿主细胞表达本公开的一种或多种多肽，其导致转化的宿主细胞具有（高）氯酸盐还原活性。
本公开还提供包括由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）、PAS（Daro_2587）、S（Daro_2590）、AS（Daro_2589）、OR1（Daro_2591）、OR2（Daro_2592）、和OR3（Daro_2593）的核酸序列编码的2种或更多、3种或更多、4种或更多、5种或更多、6种或更多、7种或更多、8种或更多、9种或更多、10种或更多、11种或更多、12种或更多、13种或更多、14种或更多、15种或更多、或16种多肽的宿主细胞。
在某些实施方式中，可从转基因宿主细胞中分泌本公开的一种或多种多肽。
VI.变体、序列一致性、和序列相似性
本领域熟知用于比较的序列比对方法。例如，可使用数学算法完成任何两个序列之间的百分比序列一致性的确定。这样的数学算法的非限制性实例是Myers和Miller（1988）CABIOS4:1117的算法；Smith等人（1981）Adv.Appl.Math.2:482的局部同源性算法；Needleman和Wunsch（1970）J.Mol.Biol.48:443453的同源性比对算法；Pearson和Lipman（1988）Proc.Natl.Acad.Sci.85:24442448的搜索相似性方法；Karlin和Altschul（1990）Proc.Natl.Acad.Sci.USA872264的算法，改进算法在Karlin和Altschul（1993）Proc.Natl.Acad.Sci.USA90:58735877中。
这些数学算法的计算机实施可用于序列的比较，以便确定序列一致性。这样的实施包括但不限于：PC/Gene程序中的CLUSTAL（得自Intelligenetics,Mountain View,Calif.）；ALIGN程序（版本2.0）和Wisconsin遗传学软件包，版本8中的GAP、BESTFIT、BLAST、FASTA、和TFASTA（得自Genetics Computer Group（GCG）,575Science Drive,Madison,Wis.,USA）。可使用缺省参数执行使用这些程序的比对。由Higgins等人（1988）Gene73:237244（1988）；Higgins等人（1989）CABIOS5:151153；Corpet等人（1988）Nucleic Acids Res.16:1088190；Huang等人（1992）CABIOS8:15565；和Pearson等人（1994）Meth.Mol.Biol.24:307331很好地描述CLUSTAL程序。ALIGN程序基于上文的Myers和Miller（1988）的算法。当比较氨基酸序列时，可与ALIGN程序一起使用PAM120权重残基表（weight residue table）、12的缺口长度罚分（gap length penalty）、和4的缺口罚分（gap penalty）。Altschul等人（1990）J.Mol.Biol.215:403的BLAST程序基于上文的Karlin和Altschul（1990）的算法。可使用BLASTN程序执行BLAST核苷酸搜索，分数＝100，字长＝12，以便获得与编码本发明的蛋白质的核苷酸序列同源的核苷酸序列。可使用BLASTX程序执行BLAST蛋白质搜索，分数＝50，字长＝3，以便获得与本发明的蛋白质或多肽同源的氨基酸序列。为获得用于比较目的缺口比对，可利用Altschul等人（1997）Nucleic Acids Res.25:3389中描述的缺口BLAST（BLAST2.0）。或者，可使用PSI-BLAST（BLAST2.0）来执行检查分子之间的较远关系的重复搜索。参考上文的Altschul等人（1997）。当利用BLAST、缺口BLAST、或PSI-BLAST时，可使用各程序的缺省参数（例如，用于核苷酸序列的BLASTN、用于蛋白质的BLASTX）。参考http://www.ncbi.nlm.nih.gov。还可通过检查手动地执行比对。
如本文使用的，两个核酸或多肽序列的情况下的序列一致性或一致性参考，当在指定的比较窗口内对于最大一致比对时相同的两个序列中的残基。当关于蛋白质使用序列一致性的百分比时，应该认识到，不相同的且经常通过保守性氨基酸取代而相异的残基位置不改变分子的功能性质，其中在保守性氨基酸取代中氨基酸残基取代为具有相似化学性质（例如电荷或疏水性）的其他氨基酸残基。当序列在保守性取代中相异时，可向上调整百分比序列一致性，以便纠正取代的保守性质。通过这样的保守性取代而相异的序列据信具有序列相似性或相似性。本领域的技术人员熟知用于进行这样的调整的方式。通常，这涉及对作为部分而不是完全错配的保守性取代评分，从而增加百分比序列一致性。因而，例如，当对相同氨基酸给予1的分数且对非保守性取代给予0的分数时，对保守性取代给予0和1之间的分数。例如，如在程序PC/GENE（Intelligenetics,Mountain View,Calif.）中执行的，计算保守性取代的得分。
VII.氯氧阴离子或产生氯氧阴离子的化合物的添加
本公开提供如下方法，其包括向体系添加氯氧阴离子或产生氯氧阴离子的化合物，以便减少体系中的含硫化物化合物的量。在某些实施方式中，可分批或以连续方式添加氯氧阴离子。添加方法取决于所处理的体系。例如，在体系是单一油井的实施方式中，可以以单一批次注入的方式添加氯氧阴离子。在体系是整个采油体系的其他实施方式中，可以以连续过程添加氯氧阴离子。
氯氧阴离子的实例包括但不限于次氯酸盐、二氧化氯、亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、及其混合物。
在使用该方法来减少油藏中的含硫化物化合物的量的实施方式中，可在水驱（flooding）工艺开始时将氯氧阴离子添加到注入水中。或者，还可在观察到酸化之后将氯氧阴离子添加到田地（field）的补充水中。在其他实施方式中，可在井源处添加氯氧阴离子。
在其他实施方式中，将氯氧阴离子加入CO2储存井，以便通过储存井中存在的SRB或硫氧化菌减少或抑制酸气的形成。以这种方式，氯氧阴离子可保护储存井免受可因酸气形成而出现的金属腐蚀和混凝土腐蚀。
在本公开中，以足以刺激DPRB的（高）氯酸盐还原活性的浓度添加氯氧阴离子。这个浓度取决于通过所提供的方法处理的体系的参数。例如，体系的特征例如其体积、周围pH、温度、硫酸盐浓度等会指示，需要多少氯氧阴离子来刺激DPRB的（高）氯酸盐还原活性。不希望受到理论的限制，应该相信，三个S2-离子与一个ClO3 -离子的比例会将所有的硫化物完全氧化为元素硫。另外，应该相信，使用高氯酸盐使这个比例改变为4:1，且使用亚氯酸盐或二氧化氯使这个比例改变为2:1。因此，在某些实施方式中，以与硫化物的足以将硫化物完全氧化成元素硫的比例添加氯含氧阴离子。
在添加高氯酸盐（ClO4-）的实施方式中，可以以体系中存在的硫酸盐的量的至少50%、至少51%、至少52%、至少53%、至少54%、至少55%、至少56%、至少57%、至少58%、至少59%、至少60%、至少61%、至少62%、至少63%、至少64%、至少65%、至少66%、至少67%、至少68%、至少69%、至少70%、至少71%、至少72%、至少73%、至少74%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、或至少100%的量（即浓度）添加高氯酸盐。本领域熟知用于确定体系例如油藏中存在的硫酸盐的浓度的方法。在一个非限制性实施例中，可用作油藏中的注入水的海水具有大约25mM的硫酸盐浓度。
添加到体系的氯氧阴离子可以处于任何期望形式。例如，反离子不是关键的，因此可添加任何期望形式的氯氧阴离子，只要该离子执行其期望功能即可。合适的反离子的实例包括但不限于氯氧离子酸和钠、钾、镁、钙、锂、铵、银、铷、和铯的盐。
还可使用在添加到体系时产生氯氧阴离子的化合物。
VIII.其他因子的添加
本公开的某些方面涉及向本公开的体系添加额外的营养素，以刺激本公开的DPRB的（高）氯酸盐还原活性；且涉及添加额外的阴离子例如亚硝酸盐（NO2 -），以便进一步抑制体系中存在的SRB。
在某些实施方式中，可将营养素加入体系，其刺激DPRB的（高）氯酸盐还原活性。这样的营养素的实例包括但不限于钼、额外的碳源、和/或含磷离子（例如亚磷酸盐和磷酸盐）。
少量的亚硝酸盐对SRB有很大的毒性。因此，可结合（高）氯酸盐添加亚硝酸盐以便抑制SRB，从而抑制硫化物生成。在某些实施方式中，以足以抑制SRB的浓度添加亚硝酸盐。通常，可结合（高）氯酸盐添加添加亚硝酸盐，（高）氯酸盐:亚硝酸盐比例为至少10:1、至少20:1、至少30:1、至少40:1、至少50:1、至少60:1、至少70:1、至少80:1、至少90:1、至少100:1、至少110:1、至少120:1、至少130:1、至少140:1、至少150:1、至少160:1、至少170:1、至少180:1、至少190:1、至少200:1或更大。在某些优选的实施方式中，以100:1的比例添加（高）氯酸盐和亚硝酸盐。例如，可将10mM的（高）氯酸盐和100μM的亚硝酸盐加入体系。
另外，亚硝酸盐还原菌可将氯酸盐还原为亚氯酸盐。此外，已经显示出，在纯培养中所产生的亚氯酸盐可杀死硝酸盐还原菌。然而，不希望受到理论的限制，应该相信，在硫化物生成环境例如油藏中，亚氯酸盐可抑制SRB。因此，在某些实施方式中，可以以足以刺激硝酸盐还原的量将亚硝酸盐加入本公开的体系例如油藏，以便扩大体系中的硝酸盐还原菌的种群。在已扩大微生物种群时，可以以足以抑制SRB的量添加氯氧阴离子例如（高）氯酸盐，以便生物源（biogenically）地产生亚氯酸盐。
IX.用于精炼、产生、或加工含有硫化物污染物的化合物的体系
本公开还提供用于从含硫化物化合物例如气体、油、烃、和废水中去除硫化物污染物的体系。
含硫化物化合物是例如气体、油、烃、和废水的产物中的常见污染物。常见的是，加工设施例如炼油厂、气体加工设施、化学品加工设施、和废水加工设施采用硫化物洗涤器来去除硫化物污染物。洗涤器可以是通过直接的吸附去除硫化物的物理溶剂，或其可包括通过化学反应去除硫化物的胺。例如，胺洗涤单元利用多种烷基胺（通常简称为胺）的水溶液从气体中去除硫化氢。典型的胺洗涤单元包括吸收器单元和再生器单元。在吸收器中，下流的胺溶液从向上流的酸气中吸收H2S，以便产生作为产物的脱硫（sweetened）气流（即不含H2S的气体）和富集所吸收的H2S的胺溶液。然后，将所得的“富”胺运送到再生器（具有再沸器的汽提塔），以便产生再生的或“贫”胺，其再循环以便再用于吸收器。来自再生器的经汽提的塔顶气是浓缩的H2S。然后，通常将这种富H2S的汽提气体流运送至Claus工艺，以便将其转化成元素硫。
有利地，可使用本公开的DPRB来去除和/或最小化加工设施中的硫化物污染物的积聚，由此去除对这样的硫化物洗涤器的需要。另外，本公开的DPRB将硫化物完全氧化为元素硫，由此去除对将浓缩的富H2S气体转化成元素硫的额外工艺的需要。例如，可将本公开的DPRB用于炼油厂。可将DPRB注入含有被污染的油的容器例如罐中。然后，被污染的油可与容器中的DPRB孵育作为精炼工艺的一部分。
因此，本公开的某些实施方式提供用于精炼含有硫化物污染物的化合物的体系，包括容器，该容器包括（高）氯酸盐还原菌和含有硫化物污染物的化合物，其中体系不含有硫化物洗涤器。如本文使用的“用于精炼含硫化物化合物的体系”是指本领域已知的任何精炼厂。精炼厂的实例包括但不限于炼油厂和气体加工设施。本公开的其他实施例提供用于产生含有硫化物污染物的化合物的化学设施，包括容器，该容器包括（高）氯酸盐还原菌和含有硫化物污染物的化合物，其中体系不含有硫化物洗涤器。如本文使用的“化学设施”是指本领域已知的制造或加工化学品的任何设施。化学设施的实例包括但不限于烃加工设施和石油化学设施。本公开的进一步的实施方式提供用于处理含有硫化物污染物的废水的废水处理设施，包括容器，该容器包括（高）氯酸盐还原菌和含有硫化物污染物的废水，其中体系不含有硫化物洗涤器。可使用本领域已知的任何废水处理设施。
在某些实施方式中，容器位于公开的精炼厂或设施内或很靠近公开的精炼厂或设施。在其他实施方式中，容器位于地理学上远离精炼厂或设施的位置。例如，在炼油厂的情况中，容器可位于油井或油田附近。或者，容器可以是将含硫化物化合物运输至精炼厂或设施的运输工具的部分。
在某些实施方式中，含有硫化物污染物的化合物选自气体、油、烃、及其混合物。硫化物污染物可存在于本公开的任何体系的精炼、处理、或制造工艺中所使用的任何原料或起始材料中。或者，硫化物污染物可以是本公开的任何体系的精炼、处理、或制造工艺的副产物。在某些实施方式中，硫化物污染物是硫化氢。在其他实施方式中，容器还含有氯氧阴离子。优选地，氯氧阴离子是二氧化氯、亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、或其混合物。在其它实施方式中，（高）氯酸盐还原菌是芳香脱氯单胞菌。优选地，（高）氯酸菌还原菌是Dechloromarinus菌株NSS。
在其他实施方式中，使用（高）氯酸菌还原菌来抑制CO2储存井中的酸气形成。以这种方式，（高）氯酸菌还原菌可保护储存井免受可因酸气形成而出现的金属腐蚀和混凝土腐蚀。
本公开的进一步的方面还涉及用于储存含有硫化物污染物的化合物的容器，其包括（高）氯酸盐还原菌和含有硫化物污染物的化合物。在某些实施方式中，容器还含有氯氧阴离子。优选地，氯氧阴离子是二氧化氯、亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、或其混合物。在其他实施方式中，硫化物污染物是硫化氢。在其他实施方式中，含有硫化物污染物的化合物选自气体、油、烃、及其混合物。在其他实施方式中，（高）氯酸盐还原菌是芳香脱氯单胞菌。优选地，（高）氯酸菌还原菌是Dechloromarinus菌株NSS。
实施例
实施例1-Dechloromarinus菌株NSS的表征
从烃污染的海港沉积物（收集自Naval Station San Diego Bay,CA）中分离氯酸盐还原有机体Dechloromarinus菌株NSS。菌株NSS在30℃，pH7.5，4%NaCl（每体积质量）盐度中最佳地生长。然而，在高达40℃和10%NaCl（每体积质量）的盐度观察到生长。表型表征表明，除了被完全还原为氯化物的氯酸盐之外，菌株NSS可选地还可使用硝酸盐厌氧地生长。菌株NSS可利用一些简单的有机酸和醇作为可选的电子供体。另外，Dechloromarinus菌株NSS还利用与氯酸盐的还原耦合的Fe(II)或H2S。
硫化物氧化为元素硫
Dechloromarinus菌株NSS的细胞在1000mL含有醋酸盐作为电子供体且含有氯酸盐作为电子受体的介质中厌氧地生长。在期望的生长（即对数生长中期）之后，通过离心收集细胞并在N2-CO2（80:20；v/v）的顶空下使用缺氧碳酸氢盐缓冲液（2.5g/L）洗涤细胞。然后，在1mL缺氧碳酸氢盐缓冲液中重悬经洗涤的细胞，并在N2-CO2的顶空下使用厚的丁基橡胶塞将其密封在10mL血清小瓶中，并立即用于实验。对于实验，使用1）终浓度为10mM的Na2S；2）终浓度为10mM的NaClO3；或3）以10mM的终浓度供应的Na2S和NaClO3，处理细胞。使用各个处理将细胞孵育数周时间。
通过将一部分细胞悬液放置在沸水中5min然后冷却细胞来制备热杀死的细胞。使用装配有GP50梯度泵、CD20电导率检测器、用于抑制的电导率的ASRS-Ultra、和控制软件的PeakNet6的Dionex DX500离子色谱仪（Dionex Corporation,Sunnyvale,CA），确定氯酸盐、氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐和亚硫酸盐的存在。使用IonPac AS9-SC4x250mm柱来进行分析，其中含有2mM碳酸钠和0.75mM碳酸氢钠的碳酸氢盐缓冲液作为洗脱液，流速为2（mL min-1）。将SRS电流对于所有的分析设定为100mA。
如图3所示，将硫化物氧化为元素硫，其从溶液中沉淀出来。此外，即使在延长的孵育之后也没有观察到硫氧阴离子（例如硫酸盐、亚硫酸盐等）。
图4显示在添加氯酸盐和Dechloromarinus菌株NSS之后，在超过250小时的延长的孵育之后，海洋沉积物浆料微环境中的硫化物抑制。在缺少氯酸盐和Dechloromarinus菌株NSS时，容易产生硫化物。
实施例2-硫酸盐还原菌（SRB）的抑制
为了证实微生物硫酸盐还原的抑制，使用（高）氯酸盐还原菌种Azospira suillum孵育硫酸盐还原菌种普通脱硫弧菌（Desulfovibriovulgaris）的活性细胞。使用普通脱硫弧菌的活性培养物接种十二个管的含有15mM乳酸盐和15mM硫酸盐的基础厌氧介质，并在30℃孵育6小时，直到观察到光学密度的明显增加。六个小时之后，在30℃过夜孵育之前，使用A.suillum和15mM氯酸盐进一步接种这些管，如表2中概述的。
表2：实验管处理
管号 普通脱硫弧菌 A.suillum 氯酸盐
1-3 是 是 是
4-6 是 否 是
6-10 是 否 否
11-12 否 是 是
结果指示，当将乳酸盐用作电子供体时，显著地抑制硫酸盐还原为硫化物。另外，在使用A.suillum和15mM氯酸盐孵育24小时之后，经普通脱硫弧菌的硫化物产生仅是在缺少A.suillum和15mM氯酸盐时孵育的对照细胞中观察到的硫化物产生的17%（图5）。还观察到，在使用A.suillum和15mM氯酸盐孵育的普通脱硫菌细胞的培养管中，厚的细胞生长仍然很明显。
此外，单独使用15mM氯酸盐孵育24小时显著地抑制经普通脱硫菌的硫化物生成，因为硫化物产生仅是没有氯酸盐孵育的对照细胞的49%（图5）。这个结果表明，相对低浓度的氯酸盐对普通脱硫菌具有抗微生物活性。
另外，图6显示，示出在48小时使用（高）氯酸盐还原有机体A.suillum（PS）和氯酸盐处理时对SRB普通脱硫菌（DV）的硫化物生成的抑制的时间过程。如可见，相对于继续产生硫化物的未处理的对照，该处理导致硫化物产生的立即抑制和硫化物从介质中的去除。
实施例3-高氯酸盐还原菌的四个菌种的基因组的比较分析
四个高氯酸盐还原有机体的基因组的比较分析显示出与高氯酸盐还原相关的基因组岛。除了所表征的代谢基因高氯酸盐还原酶和亚氯酸盐歧化酶之外，岛还含有电子运输和调节中可能涉及的多个保守的未表征的基因。
（高）氯酸盐还原机制途径的两个关键遗传元件是分别由pcrABCD和cld基因编码的高氯酸盐还原酶和亚氯酸盐歧化酶（21，23，28，43）。
对其基因组测序的第一（高）氯酸盐还原有机体是芳香脱氯单胞菌菌株RCB（26）。近来，已经表征了高氯酸盐还原有机体Azospira suillum菌株PS（20）、Magnetospirillum bellicus菌株VDYT（42）、和D.agitata菌株CKB（20，24）的基因组序列草图（DOE Joint Genome Institute andEureka Genomics）。另外，对脱氯单胞菌属菌株JJ进行测序，其是已知不能还原氯酸盐或高氯酸盐的这个属的唯一成员。
脱氯单胞菌属和Azospira属均位于β-变形菌纲（Betaproteobacteria）的红环菌科（Rhodocyclaceae）内，经常从该科中分离高氯酸盐还原有机体。相比之下，M.bellicus菌株VDYT是α-变形菌纲（Alphaproteobacteria）的成员，且与趋磁菌种趋磁磁螺菌（M.magnetotacticum）和格瑞菲斯瓦尔德磁螺菌（M.gryphiswaldense）共享96%16S rRNA基因序列一致性，尽管其明显不能形成磁小体（magnetosomes）（42）（图7和8）。
A.suillum基因组的初始分析识别出与编码高氯酸盐还原酶和亚氯酸盐歧化酶的基因邻近的数个基因，其也存在于芳香脱氯单胞菌中，考虑到其密切的***发育关系（图7），这不令人吃惊。为检查所有的四个高氯酸盐还原剂中pcr和cld周围的共线性的完整程度，执行简单蛋白质相似性搜索（phmmer）（30），其中除A.suillum、M.bellicus、D.agitate、和脱氯单胞菌属菌株JJ的基因组草图之外，该简单蛋白质相似性搜索还使用芳香脱氯单胞菌的pcrA周围的基因的翻译作为对来自HAMAP（38）的1109组织的（curated）且完成的基因组的数据库的询问（query）。意外地，发现A.suillum与芳香脱氯单胞菌之间具有完美的共线性保守的17对相似基因。另外，还在D.agitata（10基因）和M.bellicus（14基因）（图9）中发现了这些基因的子集。尽管在大多数情形中芳香脱氯单胞菌询问的最好得分命中（hits）来自于其他高氯酸盐还原有机体，但存在少数异常例子。例如，M.bellicus中编码钼喋呤生物合成蛋白质A（moaA）同源物的基因与紧密相关的芳香脱氯单胞菌、A.suillum、和D.agitata的moaA基因仅具有中等程度的相似性，而不管其相似的基因组位置（图9）。脱氯单胞菌菌株JJ对由A.suillum和芳香脱氯单胞菌共享的17个基因的大多数不具有最高得分命中，且任何同源物是非邻接的，表明在该有机体中不存在可比较的基因组区域。
尽管已经提出cld具有指示横向基因转移的***发育历史（22），但不知道这样的转移事件的性质和程度。然而，四个（高）氯酸盐还原剂之中的十种或更多基因的保守性导致提出，这个10-至25-kb区域组成水平转移的（高）氯酸盐还原相关的基因组岛（PRI）的核心。
基于由Juhas等人提出的标准证明作为基因组岛的这个区域的限定，本文总结该标准的某些内容（34）。类似于大多数基因组岛，PRI的GC含量不同于周围染色体的背景GC含量（表3）。尽管还没有识别出指示位点特异的整合或同源重组的短侧翼直接重复，但在A.suillum中的3kbPRI和芳香脱氯单胞菌中的35kb PRI内存在Pro tRNA基因。之前将这识别为苜蓿根瘤菌（Rhizobium meliloti）的噬菌体的染色体整合位点（41）。在芳香脱氯单胞菌中的PRI与Pro tRNA之间的大约35kb区域中，存在F质粒接合的转移基因traIDLEBVFWUNH的同源物（33）。在A.suillum中没有识别到这些基因，但是在其注释为“噬菌体相关”的侧翼区域中存在多个基因，表明可通过接合和转导历史地动员PRI。值得注意的是，不同于可直接观察到基因组岛整合和删除的其他有机体，从来没有观察到不能（高）氯酸盐还原的自发突变体（29，31）。
表3
pcrABCD和cld外的PRI基因的保守性表明，存在没有描述的（高）氯酸盐还原中涉及的另外的调节和代谢机制。钼辅因子生物合成辅因子moaA同源物的存在不出乎意料，因为高氯酸盐还原依赖钼，推测是由于使用钼喋呤作为pcrA的辅因子（23，25）。另外，在PRI中存在c型细胞色素的三个保守家族，其均没有实验验证的功能。
在预测为调节关键代谢基因包括pcrA和cld的转录的PRI中存在两个单独的模块。这两个模块由假定的σ因子/抗σ因子对和两组分体系组成。特别关注两组分体系，因为响应调节子含有σ54相互作用/活化结构域。此外，已经识别出pcrA的上游启动子，其具有用于σ54因子RpoN和厌氧代谢的调节子FNR的结合位点（39）。
这是与（高）氯酸盐还原有机体中的高氯酸盐还原酶和亚氯酸盐歧化酶基因有关的保守基因家族的首次识别。PRI和周围的染色体区域的结构表明，已经共转染这些基因，且完全地不存在与（高）氯酸盐还原剂紧密相关的所研究的有机体（例如脱氯单胞菌菌株JJ和趋磁磁螺菌）。这些发现暗示，PRI代表模块化代谢，因为它将需要的调控元件与代谢基因组合，以便促进水平转移的PRI整合到宿主代谢中。
参考文献
1.Vance,I.&Thrasher,D.R.in Petroleum Microbiology（eds B.Ollivier&M.Magot）（ASM Press,2005）.
2.Al-Rasheedi,S.,Kalli,C.,Thrasher,D.&Al-Qabandi,S.in SPEMiddle East Oil Show（Society of Petroleum Engineers）.
3.[Coates,J.D.&Achenbach,L.A.in Manual of EnvironmentalMicrobiology（eds C.J.Hurst et al.）719-727（ASM Press,2001）.
4.Lovely,D.R.&Chapelle,F.H.Deep subsurface microbialprocesses.Reviews of Geophysics33,365-381（1995）.
5.Van Trump,J.I.&Coates,J.D.,Thermodynamic targeting ofmicrobial perchlorate reduction by selective electron donors.Isme J3,466-476,doi:10.1038/ismej.2008.119（2009）.
6.Coates,J.D.,Anderson,R.T.&Lovley,D.R.,Anaerobichydrocarbon degradation in petroleum-contaminated harbor sediments undersulfate-reducing and artificially imposed iron-reducing conditions,Environmental Science and Technology30,2784-2789（1996）.
7.Widdel,F.&Bak,F.in The Prokaryotes Vol.4（eds A.Balows etal.）3353-3378（Springer-Verlag,1992）.
8.Chaudhuri,S.K.,O’Connor,S.M.,Gustavson,R.L.,Achenbach,L.A.&Coates,J.D.,Environmental factors that control microbial（per）chloratereduction,Appl.Environ.Microbiol.,68,4425-4430（2002）.
9.Bender,K.S.,O'Connor,S.M.,Chakraborty,R.,Coates,J.D.&Achenbach,L.A.,The chlorite dismutase gene of Dechloromonas agitatastrain CKB:sequencing,transcriptional analysis and its use as a metabolicprobe,Appl.Environ.Microbiol.68,4820-4826（2002）.
10.Cline,J.D.,Spectrophotometric determination of hydrogen sulfidein natural waters,Limnol.Oceanogr.14,454-458（1969）.
11.Sunde,E.&Torsvik,T.in Petroleum Microbiology（eds B.Ollivier&M.Magot）（ASM Press,2005）.
12.Thrash,J.C.et al.,Electrochemical Stimulation of MicrobialPerchlorate Reduction,Environmental Science and Technology 41,1740-1746（2007）;Thrash,J.C.&Coates,J.D.,Review:Direct and indirectelectrical stimulation of microbial metabolism,Environmental Science andTechnology Advance publication（2008）.
13.Coates,J.D.et al.,The ubiquity and diversity of dissimilatory（per）chlorate-reducing bacteria,Appl.Environ.Microbiol.65,5234-5241（1999）.
14.Coates,J.D.&Achenbach,L.A.in Perchlorate,EnvironmentalOccurrence,Interactions,and Treatment（eds B.Gu&J.D.Coates）（SpringerPublishers,2006）.
15.O'Connor,S.M.&Coates,J.D.,A universal immuno-probe for（per）chlorate-reducing bacteria,Appl.Environ.Microbiol.68,3108-3113（2002）.
16.Bender,K.S.,O'Connor,S.M.,Chakraborty,R.,Coates,J.D.&Achenbach,L.A.,The chlorite dismutase gene of Dechloromonas agitatastrain CKB:sequencing,transcriptional analysis and its use as a metabolicprobe,Appl.Environ.Microbiol.68,4820-4826（2002）.
17.Bender,K.S.,Rice,M.R.,Fugate,W.H.,Coates,J.D.&Achenbach,L.A.,Metabolic primers for the detection of （per）chlorate-reducing bacteria in the environment,Appl Environ Microbiol（2004）.
18.Coates,J.D.&Achenbach,L.A.,Microbial perchlorate reduction:rocket fuelled metabolism,Nature Reviews Microbiology2,569-580（2004）.
[19].Abascal,F.,R.Zardoya,and D.Posada.2005.ProtTest:selectionof best-fit models of protein evolution.Bioinformatics（Oxford,England）21:2104-2105.
20.Achenbach,L.,U.Michaelidou,R.Bruce,J.Fryman,and J.Coates.2001.Dechloromonas agitata gen.nov.,sp.nov.and Dechlorosomasuillum gen.nov.,sp.nov.,two novel environmentally dominant（per）chlorate-reducing bacteria and their phylogenetic position.Int J Syst EvolMicrobiol51:527-533.
21.Bender,K.S.,S.M.O'Connor,R.Chakraborty,J.D.Coates,andL.A.Achenbach.2002.Sequencing and transcriptional analysis of thechlorite dismutase gene of Dechloromonas agitata and its use as a metabolicprobe.Appl Environ Microbiol68:4820-4826.
22.Bender,K.S.,M.R.Rice,W.H.Fugate,J.D.Coates,and L.A.Achenbach.2004.Metabolic primers for detection of（Per）chlorate-reducingbacteria in the environment and phylogenetic analysis of cld gene sequences.Appl Environ Microbiol70:5651-5658.
23.Bender,K.,C.Shang,R.Chakraborty,S.Belchik,J.Coates,and L.Achenbach.2005.Identification,characterization,and classification of genesencoding perchlorate reductase.J Bacteriol187:5090-5096.
24.Bruce,R.A.,L.A.Achenbach,and J.D.Coates.1999.Reductionof（per）chlorate by a novel organism isolated from paper mill waste.EnvironMicrobiol1:319-329.
25.Chaudhuri,S.K.,S.M.O'Connor,R.L.Gustavson,L.A.Achenbach,and J.D.Coates.2002.Environmental factors that controlmicrobial perchlorate reduction.Appl Environ Microbiol68:4425-4430.
26.Coates,J.D.,R.Chakraborty,J.G.Lack,S.M.O'Connor,K.A.Cole,K.S.Bender,and L.A.Achenbach.2001.Anaerobic benzeneoxidation coupled to nitrate reduction in pure culture by two strains ofDechloromonas.Nature411:1039-1043.
27.Coates,J.D.,U.Michaelidou,R.A.Bruce,S.M.O'Connor,J.N.Crespi,and L.A.Achenbach.1999.Ubiquity and diversity of dissimilatory（per）chlorate-reducing bacteria.Appl Environ Microbiol65:5234-5241.
28.Coates,J.,and L.Achenbach.2004.Microbial perchloratereduction:rocket-fueled metabolism.Nature Reviews Microbiology2:569-580.
29.Domínguez,N.M.,K.T.Hackett,and J.P.Dillard.2011.XerCD-mediated site-specific recombination leads to loss of the57-kilobasegonococcal genetic island.J Bacteriol193:377-388.
30.Eddy,S.1998.Profile hidden Markov models.U.S.Patent9.Bioinformatics（Oxford,England）14:755-763.
31.Fukuda,Y.,Y.Okamura,H.Takeyama,and T.Matsunaga.2006.Dynamic analysis of a genomic island in Magnetospirillum sp.strain AMB-1reveals how magnetosome synthesis developed.FEBS letters580:801-812.
32.Guindon,S.,and O.Gascuel.2003.A simple,fast,and accuratealgorithm to estimate large phylogenies by maximum likelihood.Systematicbiology 52:696-704.
33.Ippen-Ihler,K.A.,and E.G.Minkley.1986.The conjugationsystem of F,the fertility factor of Escherichia coli.Annu.Rev.Genet.20:593-624.
34.Juhas,M.,J.R.van der Meer,M.Gaillard,R.M.Harding,D.W.Hood,and D.W.Crook.2009.Genomic islands:tools of bacterial horizontalgene transfer and evolution.FEMS microbiology reviews33:376-393.
35.Kirk,A.B.,P.K.Martinelango,K.Tian,A.Dutta,E.E.Smith,and P.K.Dasgupta.2005.Perchlorate and iodide in dairy and breast milk.Environ Sci Technol39:2011-2017.
36.Kounaves,S.P.,S.T.Stroble,R.M.Anderson,Q.Moore,D.C.Catling,S.Douglas,C.P.McKay,D.W.Ming,P.H.Smith,L.K.Tamppari,and A.P.Zent.2010.Discovery of natural perchlorate in the Antarctic DryValleys and its global implications.Environ Sci Technol44:2360-2364.
37.Lawrence,J.E.,S.H.Lamm,S.Pino,K.Richman,and L.E.Braverman.2000.The effect of short-term low-dose perchlorate on variousaspects of thyroid function.Thyroid10:659-663.
38.Lima,T.,A.Auchincloss,E.Coudert,G.Keller,K.Michoud,C.Rivoire,V.Bulliard,E.de Castro,C.Lachaize,D.Baratin,I.Phan,L.Bougueleret,and A.Bairoch.2009.HAMAP:a database of completelysequenced microbial proteome sets and manually curated microbial proteinfamilies in UniProtKB/Swiss-Prot.Nucleic acids research37:D471-8.
39.Münch,R.,K.Hiller,A.Grote,M.Scheer,J.Klein,M.Schobert,and D.Jahn.2005.Virtual Footprint and PRODORIC:an integrativeframework for regulon prediction in prokaryotes.U.S.Patent 22.Bioinformatics（Oxford,England）21:4187-4189.
40.Sanchez,C.A.,K.S.Crump,R.I.Krieger,N.R.Khandaker,and J.P.Gibbs.2005.Perchlorate and nitrate in leafy vegetables of North America.Environ Sci Technol39:9391-9397.
41.Semsey,S.,B.Blaha,K.,L.Orosz,and P.P.Papp.2002.Site-specific integrative elements of rhizobiophage16-3can integrate intoproline tRNA（CGG）genes in different bacterial genera.J Bacteriol184:177-182.
42.Thrash,J.C.,S.Ahmadi,T.Torok,and J.D.Coates.2010.Magnetospirillum bellicus sp.nov.,a novel dissimilatory perchlorate-reducingalphaproteobacterium isolated from a bioelectrical reactor.Appl EnvironMicrobiol 76:4730-4737.
43.van Ginkel,C.G.,G.B.Rikken,A.G.Kroon,and S.W.Kengen.1996.Purification and characterization of chlorite dismutase:a noveloxygen-generating enzyme.Arch Microbiol166:321-326.

Claims (19)

1.一种抑制体系中的硫化物生成的方法，所述方法包括：
a)提供包括一种或多种硫酸盐还原菌的体系；以及
b)以足以抑制所述硫酸盐还原菌的硫酸盐还原活性的浓度，向所述体系添加包括一种或多种氯氧阴离子的组合物，或者在加入所述体系时产生所述一种或多种氯氧阴离子的一种或多种化合物，其中所述氯氧阴离子选自亚氯酸盐、氯酸盐、和高氯酸盐，
从而抑制所述体系中的硫化物生成。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括向所述体系添加一种或多种高氯酸盐还原菌或氯酸盐还原菌。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述一种或多种高氯酸盐还原菌或氯酸盐还原菌包括一种或多种重组核酸，所述重组核酸选自：编码Daro_2584的核酸；编码Daro_2583的核酸；编码Daro_2582的核酸；编码Daro_2581的核酸；编码Daro_2580的核酸；编码Daro_2577的核酸；编码Daro_2579的核酸；编码Daro_2578的核酸；编码Daro_2586的核酸；编码Daro_2585的核酸；编码Daro_2587的核酸；编码Daro_2590的核酸；编码Daro_2589的核酸；编码Daro_2591的核酸；编码Daro_2592的核酸；和编码Daro_2593的核酸。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述一种或多种高氯酸盐还原菌或氯酸盐还原菌选自：艾德昂菌属(Ideonella)；Dechloromarinus；脱氯单胞菌属(Dechloromonas)；趋磁螺菌属(Magnetospirillum)；固氮螺菌属(Azospirillum)；Azospira；Dechlorobacter；Propionivibrio；沃廉菌属(Wolinella)；穆尔氏菌属(Moorella)；鼠孢菌属(Sporomusa)；变形杆菌属(Proteus)；埃希氏杆菌属(Escherichia)；希瓦氏菌属(Shewanella)；红细菌属(Rhodobacter)；以及Alicycliphilus。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述一种或多种高氯酸盐还原菌或氯酸盐还原菌选自：Dechloromarinus菌株NSS；脱氯单胞菌属菌株FL2、FL8、FL9、CKB、CL、NM、MLC33、JM、HZ、CL24plus、CL24、CC0、RCB、SIUL、和MissR；趋磁螺菌属菌株SN1和VDY；固氮螺菌属菌株TTI；Azospira菌株AH、Iso1、Iso2、SDGM、PDX、KJ、GR-1、和perc1ace；Dechlorobacter hydrogenophilus菌株LT-1；Propionivibrio菌株MP；产琥珀酸沃廉菌(Wolinella succinogenes)菌株HAP-1；Moorella perchloratireducens；鼠孢菌属菌株An4；奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)；藻类希瓦氏菌(Shewanella alga)；奥奈达希瓦氏菌(Shewanella oneidensis)菌株MR1；荚膜红细菌(Rhodobactercapsulatus)；类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)；Alicycliphilusdenitrificans；假单胞菌属(Pseudomonas)菌株PK、CFPBD、PDA、和PDB；以及Pseudomonas chloritidismutans。
6.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述一种或多种高氯酸盐还原菌或氯酸盐还原菌选自：芳香脱氯单胞菌(Dechloromonasaromaticae)；薄荷脱氯单胞菌(Dechloromonas hortensis)；Azospira suillum菌株PS；以及藻类希瓦氏菌菌株ACDC。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述一种或多种氯氧阴离子是高氯酸盐。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述方法还包括添加亚硝酸盐。
9.根据权利要求8所述的方法，其中以足以抑制所述硫酸盐还原菌的浓度添加所述亚硝酸盐。
10.根据权利要求8所述的方法，其中以足以产生至少100:1的氯氧阴离子与亚硝酸盐比例的量添加所述亚硝酸盐。
11.根据权利要求8所述的方法，其中在向所述体系添加包括一种或多种氯氧阴离子的所述组合物，或者在加入所述体系时产生所述一种或多种氯氧阴离子的所述一种或多种化合物之前，将所述亚硝酸盐加入所述体系。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述方法还包括从所述体系中去除由所述一种或多种高氯酸盐还原菌或氯酸盐还原菌产生的元素硫的步骤。
13.一种宿主细胞，其包括编码Daro_2584的重组核酸、编码Daro_2583的重组核酸、编码Daro_2582的重组核酸、编码Daro_2581的重组核酸、和编码Daro_2580的重组核酸，其中所述宿主细胞还原高氯酸盐或氯酸盐。
14.如权利要求13所述的宿主细胞，其中所述宿主细胞还包括一种或多种选自以下的重组核酸：编码Daro_2577的核酸；编码Daro_2579的核酸；编码Daro_2578的核酸；编码Daro_2586的核酸；编码Daro_2585的核酸；编码Daro_2587的核酸；编码Daro_2590的核酸；编码Daro_2589的核酸；编码Daro_2591的核酸；编码Daro_2592的核酸；和编码Daro_2593的核酸。
15.根据权利要求13所述的宿主细胞，其中所述宿主细胞是细菌、真菌、昆虫、或植物细胞。
16.根据权利要求13所述的宿主细胞，其中所述宿主细胞是酵母细胞。
17.根据权利要求15或16所述的宿主细胞，其中所述宿主细胞选自：埃希氏杆菌属(Escherichia)、希瓦氏菌属(Shewanella)、假单胞菌属(Pseudomonas)、变形杆菌属(Proteus)、罗尔斯通菌属(Ralstonia)、链霉菌属(Streptomyces)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、乳球菌属(Lactococcus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、酵母属(Saccharomyces)、裂殖酵母属(Schizosaccharomyces)、亚罗酵母属(Yarrowia)、汉逊酵母属(Hansenula)、克鲁维酵母菌属(Kluyveromyces)、毕赤酵母(Pichiapastoris)、曲霉属(Aspergillus)、金孢子菌属(Chrysosporium)、木霉属(Trichoderma)、趋磁螺菌属(Magnetospirillum)、固氮螺菌属(Azospirillum)、Azospira、Dechlorobacter、Propionivibrio、沃廉菌属(Wolinella)、穆尔氏菌属(Moorella)、鼠孢菌属(Sporomusa)、红细菌属(Rhodobacter)、和Alicycliphilus。
18.一种还原高氯酸盐或氯酸盐的方法，所述方法包括：
a)提供宿主细胞；
b)使用包括编码Daro_2584的重组核酸、编码Daro_2583的重组核酸、编码Daro_2582的重组核酸、编码Daro_2581的重组核酸、和编码Daro_2580的重组核酸的载体转化所述宿主细胞，以及
c)在适当条件下培养所转化的宿主细胞，以表达所述一种或多种重组核酸，
其中所述一种或多种重组核酸的表达足够所述宿主细胞还原高氯酸盐或氯酸盐。
19.根据权利要求18所述的方法，其中还使用包括一种或多种选自以下的重组核酸的载体转化所述宿主细胞：编码Daro_2577的核酸；编码Daro_2579的核酸；编码Daro_2578的核酸；编码Daro_2586的核酸；编码Daro_2585的核酸；编码Daro_2587的核酸；编码Daro_2590的核酸；编码Daro_2589的核酸；编码Daro_2591的核酸；编码Daro_2592的核酸；和编码Daro_2593的核酸。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA030300B1 (ru) * 2011-06-03 2018-07-31 Дзе Риджентс Оф Дзе Юниверсити Оф Калифорния Микробный метаболизм оксианионов хлора в качестве контроля образования биогенного сульфида водорода
US20160017206A1 (en) * 2013-03-01 2016-01-21 The Regents Of The University Of California Methods for immediate souring control in gases or fluids produced from sulfidogenic reservoir systems
WO2015085199A1 (en) * 2013-12-05 2015-06-11 The Regents Of The University Of California Recombinantly engineered cells expressing chlorite dismutase and methods for using same in cell culture
US20160039697A1 (en) * 2014-08-07 2016-02-11 Baker Hughes Incorporated Method of mitigating hydrogen sulfide or mercaptan contamination with an enzyme based scavenger
WO2016040844A1 (en) * 2014-09-12 2016-03-17 The Regents Of The University Of California Specific inhibitors of (per)chlorate respiration as a means to enhance the effectiveness of (per)chlorate as a souring control mechanism in oil reservoirs
CN105937387A (zh) * 2016-05-31 2016-09-14 王翔 一种稠油泡沫油驱***
US10556815B2 (en) 2016-06-30 2020-02-11 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Compositions for mitigating hydrogen sulfide contamination using a recombinant protein with an affinity tag fused to a hydrogen sulfide scavenging enzyme
CN106434449B (zh) * 2016-09-30 2019-07-09 福建农林大学 一株脱氯艾德昂菌及其应用
WO2018175330A1 (en) * 2017-03-23 2018-09-27 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Enzymes for removing sulfurous compounds in downhole fluids
CN107500409A (zh) * 2017-09-18 2017-12-22 武汉永清环保科技工程有限公司 一种a2/o水处理***及方法
CN109593663B (zh) * 2018-12-27 2021-12-07 山东海景天环保科技股份公司 一种高效生物脱硫菌剂及其应用方法
US11535790B2 (en) * 2020-09-04 2022-12-27 Saudi Arabian Oil Company Multivalent iron bio-inhibitor from waste bauxite residue to control reservoir souring
CN113956860B (zh) * 2021-09-16 2023-02-07 华东理工大学 一种油田***微生物腐蚀控制体系构建方法
WO2023211896A1 (en) * 2022-04-26 2023-11-02 The General Hospital Corporation Genetically encoded systems for generating oxygen in living eukaryotic cells
CN114990044B (zh) * 2022-06-30 2024-04-23 浙江大学 一种降解高氯酸盐的抗辐射细菌的制备及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010096515A1 (en) * 2009-02-23 2010-08-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of in situ bioremediation of hydrocarbon-contaminated sites using an enriched anaerobic steady state microbial consortium
CN101979825A (zh) * 2010-09-29 2011-02-23 鄯善华油技术服务有限公司 二氧化氯复合解堵工艺技术

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2912378A (en) 1956-06-19 1959-11-10 Pure Oil Co Method of treating oil well flooding waters to reduce sulfate-reducing bacteria concentration
US4818412A (en) * 1986-04-01 1989-04-04 Betz Laboratories, Inc. Apparatus and process for feeding hypochlorite solution
US20090258349A1 (en) * 2006-10-06 2009-10-15 Regents Of The University Of California Method for detecting and quantifying perchlorate-reducing bacteria
US8753865B2 (en) * 2009-02-23 2014-06-17 E I Du Pont De Nemours And Company Steady state anaerobic denitrifying consortium for application in in-situ bioremediation of hydrocarbon-contaminated sites and enhanced oil recovery
WO2011076925A1 (en) 2009-12-24 2011-06-30 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. In-situ microbial oxygen generation and hydrocarbon conversion in a hydrocarbon containing formation
EA030300B1 (ru) * 2011-06-03 2018-07-31 Дзе Риджентс Оф Дзе Юниверсити Оф Калифорния Микробный метаболизм оксианионов хлора в качестве контроля образования биогенного сульфида водорода

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010096515A1 (en) * 2009-02-23 2010-08-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of in situ bioremediation of hydrocarbon-contaminated sites using an enriched anaerobic steady state microbial consortium
CN101979825A (zh) * 2010-09-29 2011-02-23 鄯善华油技术服务有限公司 二氧化氯复合解堵工艺技术

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Overexpression in E.coli of Perchlorate Reductase, an Oxygen-Sensitive Enzyme from Dissimilatory Perchlorate-Reducing Bacteria;M. Gao et al.;《ABSTRACTS OF THE GENERAL MEETING OF THE AMERICAN SOCIRTY FOR MICROBIOLOGY》;20080605;第108卷;第601页 *

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