از فلزات سنگین به‌عنوان آلاینده¬های بسیار سمی غیرقابل‌تجزیه (ترکیبات و نمک¬های فلزات سنگین) یاد می¬شود. این فلزات در غلظت¬های بالا می‌توانند به عوامل سمی تبدیل شوند. همچنین در این دسته، فلزاتی مانند آرسنیک، کادمیوم، سرب، تالیم و جیوه وجود دارند که تحت عنوان نیمه فلزات یا متالوئیدها شناخته می¬شوند و می¬توانند اثرات مضر مشابهی داشته باشند. آرسنیک متالوئید بسیار خطرناکی است که از زمان کشف آن در سال 1250 مسئول بسیاری از مسمومیت¬های تصادفی، شغلی، عمدی و درمانی بوده است، زیرا تمایل به تجمع زیستی دارد. میکروارگانیسم¬ها برای مقابله با آرسنیک استراتژی¬های مختلفی دارند. یکی از مهم¬ترین مکانیسم¬های سم¬زدایی آرسنیک در باکتری¬ها وجود اپرون ars پلاسمیدی و کروموزومی است. پروتئین ArsR تنظیم‌کننده‌ای است که به‌عنوان بازدارنده اپرون ars عمل می¬کند. همچنین، این پروتئین توانایی اتصال به آرسنیت را دارد. ژن irrE (pprI) از باکتری Deinococcus radiodurans که یک باکتری گرم مثبت غیر بیماری¬زا است، به‌عنوان یک باکتری مقاوم به بسیاری از تنش¬های معرفی شده است. در پژوهش¬های قبلی بررسی و تأیید گردید که این ژن باعث ایجاد مقاومت در برابر اشعه رادیواکتیو، اتانول، بوتانول و استات می¬شود. ژن کدکننده irrE از D.radiodurans در پلاسمید بیانی pCDFduet همسان¬سازی و سازه حاصل به coli Escherichia سویه¬های Rosetta-gami2 انتقال داده شد. پروتئین¬های His-CgArsR و His-irrE در فاز محلول سویه¬های 834، 835 و 836 تولید شد، لذا دو پروتئین His-irrE و His-CgArsR به طور هم زمان بیان شدند. در محیط حاوی آرسنیک (5/0 میلی‌مولار) سویه¬های c832، c833 و 836 به ترتیب توانستند 260،1250 و 5/2126 میکروگرم As+3 بر گرم وزن خشک سلولی را تجمع دهند. سویه 836 به دلیل بیان هم زمان ژن¬های کدکننده irrE و ArsR میزان تجمع بسیار بالاتری نسبت به دوسویه کنترل داشت. بر اساس نتایج این پژوهش، ژن کدکننده irrE علاوه بر مقاومت در برابر اشعه رادیواکتیو به‌عنوان یک ژن مفید و کارآمد برای ایجاد مقاومت در برابر تنش¬های خارجی تعیین گردید. همچنین بیان هم زمان ژن¬های کدکننده irrE و ArsR، برای اصلاح باکتری¬ها و پالایش زیستی آرسنیک مؤثر واقع شدند. کلمات کلیدی: فلزات سنگین، آرسنیک، متالوئیدها، Ars operon، پروتئین ArsR، ژن irrE، دینوکوکوس رادیودوران، اشریشیا کلی، زیست پالایی