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ヒ素は、ヒトに健康リスクをもたらすクラスIヒト発癌物質である。 ヒ素曝露は、皮膚癌、膀胱癌、糖尿病、心血管疾患、および末梢血管疾患（にリンクされている1、2）。 米国環境保護庁（EPA）は、有害物質のスーパーファンドリスト（http://www.atsdr.cdc.gov/SPL/index.html）でヒ素を最初にランク付けしています。
ヒ素は、地熱活動、鉱物の溶解、工業排水、化石燃料の燃焼、ヒ素含有農薬、除草剤、木材防腐剤、飼料添加物などの人為的活動によって環境に放出される(3)。 ヒ素に汚染された灌漑用水の使用の結果、ヒ素は米、世界の人口の半分のための主食に蓄積します（4）。 ヒ素メチル化は解毒経路である（5、6）。 多くの有機体に最終生成物として揮発無毒なtrimethylarsine(7)が付いているメチル化された種にbiotransform亜ヒ酸s-adenosylmethionine(SAM)のメチルトランスフェラーゼを(微生物のArsMおよび高等有機体のAS3MTと名づけられる)コードする遺伝子が、あります(5, 6, 8, 9). Pseudomonas putidaは、特に比較的高い人口密度（で根圏で、水や土壌中に見られるグラム陰性細菌である10）。 この微生物はナフタレン（11）およびスチレン（12、13）のような芳香族化合物の生分解のためのモデルとして広く調査されました。 このような凝固ろ過またはイオン交換に続いて土壌掘削などの従来の修復方法は、高価な破壊的な、広く使用されていない（である14）。 ArsMを発現するsphingomonas desiccabilisとBacillus idriensisは汚染された土壌からヒ素を除去することができますが、プラスミドからの発現はその有用性を制限します（15）。 シュードモナス種は、有機化合物（16）のrhizoremediationの見通しを持っているが、ヒ素の除去のために使用されていません。
本研究の目的は、P株を構築することであった。 汚染された土からのヒ素の取り外しのための潜在性のputida KT2440。 Ａｒｓｍオルソログ（Ｃｒａｒｓｍ）をコードするＣｈｌａｍｙｄｏｍｏｎａｓｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉａｒｓｍ遺伝子を用いた。 Ｉｎ ｖｉｔｒｏで、精製されたＣｒａｒｓｍは、種々の種に（ＩＩＩ）としてメチル化された（図６を参照）。 補足材料のS1A）。 7時間後、メチルアルセナイトとジメチルアルセネートは比較的等量で生成された。 14時間後、生成物は主にDMAs(V)であり、トリメチルアルシン酸化物の量は少なく、MAs(III)はなかった。 これらの結果は、モノ-、ジ-、およびトリメチル生成物への逐次メチル化ステップと一致している。 TMAs(III)ガスはTMAs(V)Oへの酸化によってH2O2浸透させたフィルターで検出できます（図を見て下さい。 補足材料のS1B）。 これらの結果は，精製ＣｒａｒｓｍがＡ ｓ（ＩＩＩ）メチル化の三つの連続ラウンドを触媒し，毒性の無機ヒ素を毒性の低いまたは無毒の有機ヒ素に変換することを示している。
カナマイシンプロモーターの背後にあるC.reinhardtii arsM遺伝子は、arsM遺伝子を持たず、ヒ素をメチル化しないP.putida KT2440の染色体に組み込まれていた。 Minitransposon配信プラスミドpbam1は、構成的arsMを発現することができる安定な積分剤を生成するために自殺ベクターとして使用されました。 ＡＲＳＭ遺伝子をＰＢＡＭ１にクローニングした（図１ ０を参照）。 Ｐ．ｐｕｔｉｄａ ＫＴ２ ４ ４ ０に移した。ｐ．ｐｕｔｉｄａ Ｋｔ２ ４ ４ ０は、ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ Ｃｃ１ １ ８Β Ｐｉｒからｐ．ｐｕｔｉｄａ Ｋｔ２ ４ ４ ０に移された。 野生型P.putidaは2つの染色体arsRBCHオペロンを有し、2mMのAs(III)の存在下で増殖することができ、汚染土壌中のP.putidaに競争上の優位性を提供する(10)。 これは、固有の細菌集団の存在下で細胞の成長を維持するための重要な要因である可能性があります（14）。 CrArsMを発現するP.putida KT2440の細胞は、液体基礎塩M9培地中で7.5から10mMのAs（III）に耐性であった（図。 1). 細胞によるヒ素の生体内変換を、２ ５μ Ｍのａｓ（ＩＩＩ）またはヒ酸塩でアッセイした（図１ ０Ａ）。 2). １ ２時間後、操作されたＰ．ｐｕｔｉｄａは、（ＩＩＩ）として、主にＤｍａｓ（Ｖ）にバイオメチル化され、より少ない程度に、メチルアルセネート（図１ ０Ａ）に生物メチル化された（図１ ０Ｂ）。 2A）。 時間依存的に、操作された細胞は、ジメチルアルシンおよびＴｍａｓ（ＩＩＩ）ガスを産生し、Ｈ２Ｏ２でそれらをＤｍａｓ（Ｖ）およびＴｍａｓ（Ｖ）Ｏに酸化することによって同定された（ 2B）。 さらに、メチル化反応の生成物を、CrArsMを発現するP.putidaの細胞において定量した。 ４ ８時間後、培養培地中に見出される主な生成物はＤｍ Ａ（Ｖ）（全ヒ素の５ ７％）であり、Ｍａｓ（Ｖ）の量はより少なく（３ １％）、さらにはＴｍａｓ（Ｖ）Ｏ（８％）はより少なかった（図１ ０Ａ）。 2C）。 トランスジェニックＰ．ｐｕｔｉｄａ株は、（Ｖ）として急速にメチル化された（図１ ０Ｂ）。 2A、曲線4）。 Pの染色体には二つのarsRCBHオペロンがある。 したがって、染色体的にコードされたArsCレダクターゼが、CrArsMの基質であるAs(V)をas(III)に急速に減少させ、土壌細菌がAs(V)とAs(III)の両方をメチル化することを可能にすると仮定することは合理的である。