中国微生物学会第十一届地质微生物学学术研讨会
基本信息
2023-06-01
2023-06-01
中国微生物学会
会议文集
21. 天然Fe(Ⅱ)矿物-生物质强化微生物还原固定五价钒研究
摘要： 目的:重金属钒的环境危害日益受到关注,微生物可实现高毒性的五价钒[pentavalent vanadium,V(Ⅴ)]的还原固定,其中电子供体是微生物还原V(Ⅴ)的关键,尽管天然Fe(Ⅱ)矿物和天然生物质均被报道可单独支持微生物还原V(Ⅴ),而基于两者构建的混养体系中微生物还原V(Ⅴ)的特征尚未揭示. 方法:本研究对天然Fe(Ⅱ)矿物和生物质进行优选并复配组合,探究混养生物体系中五价钒[V(Ⅴ)]的还原机理. 结果:磁黄铁矿和木屑对V(Ⅴ)的去除效率最高,分别为54.2％±3.4％和67.1％±3.1％.当优选的磁黄铁矿与木屑组合复配比例为1∶3时可达到最高的V(Ⅴ)去除效率82.7％土3.1％.V(Ⅴ)被还原为不溶性 V(Ⅳ)沉淀,Fe(Ⅱ)和S(-Ⅱ)分别被氧化为Fe(Ⅲ)和SO42-.在混养体系中,脱硫菌(Desulfurivibrio)和硫菌属(Thiobacillus)等自养菌属可能参与磁黄铁矿的氧化与V(V)还原,并利用无机碳源合成有机中间代谢产物,与无胆甾原体属(Acholeplasma)等纤维素降解菌分解木屑的产物一起,被Bacteroidetes_vadinHA17等异养生物利用还原V(Ⅴ). 结论:本研究为地下水V(Ⅴ)污染提供了一种有前景的修复方法.
提交时间：2023-06-01
22. 土壤细菌网络互作调控线虫肠道细菌群落
摘要： 动物肠道细菌群落在联系宿主与生态系统功能中发挥着至关重要的作用. 目的:本研究旨在评估绿肥翻压和水稻生长不同时期对土壤细菌和线虫肠道细菌群落组成和结构的影响,并探究土壤细菌和线虫肠道细菌群落间的潜在关联关系. 方法:基于盆栽试验,结合16SrRNA基因高通量测序技术,分析黑麦草翻压和对照处理下水稻生长的前期(返青期)和后期(收获期)土壤细菌和线虫肠道细菌群落,结合网络分析研究土壤细菌网络互作对线虫肠道细菌群落的潜在影响. 结果:黑麦草翻压对土壤细菌和线虫肠道细菌群落组成和结构没有显著影响(P＞0.05);水稻生长后期样品比前期样品具有更高的α多样性.基于随机森林机器学习法获得的土壤细菌和线虫肠道细菌生物标志物之间存在广泛的显著相关关系,为土壤细菌群落变化调控线虫肠道细菌群落组成提供了有力的证据.共现网络分析表明土壤细菌之间的正相互作用显著促进了土壤细菌和线虫肠道细菌之间的正相互作用(P＜0.01),进而影响了线虫肠道细菌之间的网络互作.结构方程模型进一步表明土壤养分含量的降低主要通过降低土壤细菌之间正相互作用,从而间接影响线虫肠道细菌之间的互作. 结论:土壤细菌互作可能在调控线虫肠道细菌互作和群落组成方面有重要作用.
提交时间：2023-06-01
23. 微生物互营产甲烷过程中的种间电子传递
摘要： 甲烷作为全球第二大温室气体,是典型的可再生清洁能源,也是碳循环中的重要物质组成.大气中约74％的甲烷由产甲烷古菌和其他微生物的互营产生,种间电子传递(interspecies electron transfer,IET)是微生物菌群降低热力学能垒、实现互营产甲烷的核心过程.IET可分为间接种间电子传递(mediated interspecies electron transfer,MIET)和直接种间电子传递(direct interspecies electron transfer,DIET)两种类型,其中MIET依赖氢气、甲酸等载体完成电子的远距离传输,而DIET则依赖导电菌毛、细胞色素c等膜蛋白,通过微生物的直接接触实现电子传递.本文将从IET的研究历程出发,从电子传递机制、微生物种类、生态多样性等方面对微生物互营产甲烷过程中的两种IET类型进行比较,最后对未来待探索的方向进行展望.本综述有助于加深对微生物互营产甲烷过程中IET的理解,为解决由甲烷引发的全球气候变暖等生态问题提供理论支撑.
提交时间：2023-06-01
24. 微生物厌氧氨氧化耦合铁还原的研究进展及展望
摘要： 厌氧氨氧化耦合铁还原[ammonium oxidation coupled to Fe(Ⅲ)reduction,Feammox]作为一种连接氮循环和铁循环之间的氮代谢途径,在自然界中氨氮转化过程中起到了重要作用.系统研究Feammox驱动的氮铁的生物地球化学耦合过程及其受控因素,有助于深入理解地球元素循环的微生物机制,也有助于揭示Feammox在缺氧地质历史时期对古海洋氮库演变和含铁矿物形成过程中的作用.本文从Feammox发展历史、相关微生物、影响因素和潜在地质意义等方面综述了 Feammox的研究过程和研究内容,并对Feammox的未来研究方向提出展望.
提交时间：2023-06-01
25. 微小杆菌属(Exiguobacterium)细菌的能量代谢途径分析
摘要： 目的:微小杆菌属(Exiguobacterium)细菌广泛分布于海洋及非海洋环境中,具有多种代谢途径以适应复杂多样的生境.本研究从能量代谢途径角度出发,探究该属菌株对不同生境的适应能力. 方法:从美国国家生物科技数据中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)数据库中获取146个Exiguobacterium属菌株的基因组,查找并统计光营养、厌氧呼吸和底物代谢等多种能量代谢途径的关键蛋白或关键酶基因在各菌株基因组中的分布,包括光营养型的视紫红质基因、厌氧呼吸营养型的钼辅因子合成蛋白基因,以及底物代谢营养型中乙醛酸分流途径的异柠檬酸裂解酶及苹果酸合酶基因等.根据对应的氨基酸序列构建视紫红质、MoaC和异柠檬酸裂解酶的系统发育树,分析不同能量代谢途径在该属菌株进化过程中的保守性,推测其对于该属菌株的重要性. 结果:Exiguobacterium属中50％的种具有视紫红质基因,其中分离自非海洋生境的菌株更趋向于含有视紫红质基因.本研究所统计的全部非海洋生境菌株中,含有视紫红质基因的菌株占比约为70％,而在海洋生境菌株中该比例仅为19％.Exiguobacterium属约27％的种存在钼辅因子合成蛋白基因,分离自海洋环境的菌株有该类蛋白的可能性更高(32％∶21％),具有完整钼辅因子合成途径的菌株集中于进化树同一分支上的少数种.该属约61％的种存在乙醛酸分流途径相关酶基因,这些种隶属进化树的同一分支,且种内所有菌株都具备相关基因,表明乙醛酸分流途径在Fxlguobacterium属的分布具有种特异性. 结论:Exiguobacterium属细菌具有多种能量代谢途径相关基因,包括基于视紫红质的光营养型能量代谢途径、基于钼酶的厌氧呼吸型能量代谢途径和底物代谢营养型能量代谢途径中的乙醛酸分流途径.能量代谢途径多样性可能是Exiguobacterium属细菌适应复杂多样生境的机制之一.此外,本研究发现Exiguobacterium属中不同种、同种不同菌株间存在能量代谢途径差异,且能量代谢途径在该属内的分布多不具备种特异性,表明仅通过16S rRNA基因种属鉴定来预测目标菌株的代谢类型可能有较大偏差和局限性.
提交时间：2023-06-01
26. 我国三大水系环境微塑料污染现状及其表面微生物群落特征的研究进展
摘要： 微塑料(microplastics,MPs)广泛存在于水生生态系统表层,可为水环境中微生物的富集提供独特的生态位,并对生态系统及人类健康造成潜在威胁.中国是塑料生产及使用大国,正面临着严重的塑料污染问题,中国水系的微塑料污染状况及其表面微生物群落的生态效应受到重点关注.本文总结了中国三大水系(长江、黄河、珠江)微塑料污染现状、微塑料表面微生物群落的分布特征及影响因素,最后对中国水环境中微塑料表面的微生物研究现状和未来发展提出总结与展望.
提交时间：2023-06-01
27. 细菌蛋白酶体及蛋白酶体抑制剂研究进展
摘要： 蛋白酶体在真核生物、古菌和部分细菌(主要是放线菌)的胞内蛋白质降解中起着至关重要的作用.虽然三域生物蛋白酶体的结构相似,但细菌蛋白酶体在组装、调节、生理功能等方面与真核生物和古菌都截然不同.研究细菌蛋白酶体不仅有助于认识其起源和进化历程,也将为发掘蛋白酶体抑制剂(proteasome inhibitor,PI)这类具有广阔药用前景的化合物提供指导.本文综述了细菌蛋白酶体的结构、功能和进化假说,并概括了细菌蛋白酶体抑制剂的最新研究进展,期望为相关研究提供参考.
提交时间：2023-06-01
28. 小柴旦盐湖脱硫棒状菌属的环境适应性机制分析
摘要： 目的:青藏高原小柴旦盐湖富含硫酸盐卤水,宏基因组学分析揭示该生境蕴藏着丰富的具有耐盐、固碳和脱硫功能的微生物.本研究拟通过生物信息学分析揭示潜在的固碳脱硫微生物脱硫棒状菌(Desulfotignum)的代谢多样性和环境适应性机制. 方法:利用宏基因组分箱分析和公共数据库下载获得小柴旦盐湖脱硫棒状菌属的基因组,通过文献跟踪和16S rRNA基因数据库检索揭示脱硫棒状菌的全球生境分布,基于基因组分类数据库(genome taxonomy database,GTDB)中120个细菌标记蛋白的系统发育树对脱硫棒状菌属的亚群进行分类,通过重构脱硫棒状菌属不同亚群的生理代谢潜能以及基因组比较分析来解析其环境适应机制和代谢多样性. 结果:脱硫棒状菌属全球分布广泛且主要栖息在高盐生境.小柴旦盐湖沉积物中共得到了9个脱硫棒状菌基因组,结合公共数据库中2个基因组,根据基因组系统发育分析、平均核苷酸一致性(average nucleotide identity,ANI)和平均氨基酸一致性(average amino acid identity,AAI)分析将这11个脱硫棒状菌基因组分为了2个亚群(G1和G2).脱硫棒状菌属的代谢通路重构显示其存在 Wood-Ljungdahl(WL)途径和还原甘氨酸(reductive rglycine,rGly)途径2条潜在固碳途径,其中G1亚群可利用亚硝酸盐、硫酸盐、氧气作为电子受体,还可进行乳酸发酵、硫代硫酸盐歧化以及通过鞭毛进行趋化运动;而G2亚群参与部分硝化作用,可利用硫酸盐和氧气作为电子受体,或进行硫代硫酸盐歧化以及通过菌毛扭动方式来运动.这代表脱硫棒状菌属可能是混合营养型微生物,同时利用有机碳和无机碳作为碳源来生长.G1和G2亚群均通过Trk系统摄入K+来对抗高盐环境. 结论:本研究扩展了脱硫棒状菌属的物种多样性,率先揭示了该属的生理代谢潜能和潜在的环境适应机制.
提交时间：2023-06-01
29. 乙胺丁醇与异烟肼协同对耻垢分枝杆菌生长的影响研究
摘要： 目的:异烟肼(isoniazid,INH)和乙胺丁醇(ethambutol,EMB)是治疗结核病(tuberculosis,TB)的2种主要一线药物,虽然这2种药在临床上的联合使用有效地遏制了结核病的蔓延,但是它们之间潜在的协同作用机制却十分不清楚. 方法:本项目以耻垢分枝杆菌为模式菌株,首先,克隆Ms0606基因并以异丙基β-D-1-硫代吡喃半乳糖苷(isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导蛋白质的表达,再采用等温滴定量热法(isothermal titration calorimetry,ITC)证实Ms0606蛋白与EMB存在相互作用,进一步通过凝胶迁移实验(electrophoretic mobility shift assay,EMSA)证明EMB对Ms0606的DNA结合活性的影响,然后检测基因Ms0606超表达菌株在INH及INH+EMB处理下细菌的生长曲线. 结果:最终纯化得到纯度较高的Ms0606蛋白,EMB与Ms0606以1∶1的比例结合,并且EMB能特异性地增强Ms0606的DNA结合活性,在非致死剂量EMB存在下,Ms0606过量表达增强了 INH对M.smegmatis MC2155的杀菌能力. 结论:发现由Ms0606编码的TetR家族转录调控因子,在2种药物协同作用中发挥作用,进一步研究将有助于对细菌抗药性调控机制的了解.
提交时间：2023-06-01
30. CBM在多糖底物降解中的应用进展
摘要： 碳水化合物结合模块(carbohydrate-binding module,CBM)是碳水化合物活性酶的重要组成部分,其功能是识别并结合到特定的多糖底物上以提高催化结构域在底物附近的浓度及催化效率,帮助其更好地降解如纤维素、木聚糖、几丁质和黄原胶等大分子化合物.不同家族的CBM因其来源或结构不同往往会具有不同的底物结合特性.本文从CBM的家族、结构和功能等方面对CBM近年来的研究进行了综述,特别是对其作为融合单元运用到多糖底物的降解和糖苷水解酶改造方面的应用进行了总结.
提交时间：2023-06-01
31. CD630 27900基因缺失显著降低艰难拟梭菌自溶速率、毒力及对酸和抗生素的耐受性
摘要： 艰难拟梭菌(Clostridioidesdifficile)CD630_27900基因位于slpA-cwp66基因座上,CD630_27900基因属于假定的Lmbe家族的酶,但基因功能尚未明确. 目的:本研究通过构建艰难拟梭菌CD630_27900基因敲除菌株,比较野生型菌株(CD630)与突变株表型差异,探讨CD630_27900基因对艰难拟梭菌感染的影响. 方法:用非等长同源臂偶联等位交换(allele-coupled exchange,ACE)构建CD630_27900基因缺失菌株与回补菌株.比较它们在生长曲线、自溶素(cwp19,Acd)基因表达、细胞毒力、主要毒素基因表达、抗生素及pH敏感性差异,以研究 CD630_27900基因的功能. 结果:成功构建ΔCD630_27900突变菌株和::CD63027900回补菌株.菌株ΔCD63027900在衰亡期自溶速率显著低于菌株CD630,∷CD630_27900自溶速率恢复.实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)结果显示,缺失 CD630_27900基因,自溶素cwp19、Acd基因表达量降低,∷CD630_27900自溶素基因表达增强.相较于CD630,ΔCD630_27900菌株细胞毒力、毒素基因tcdA、tcdB表达量降低.相较于CD630,ΔCD630_27900对氨苄青霉素、甲硝唑、阿莫西林、万古霉素、诺氟沙星、头孢西丁、卡那霉素更加敏感,∷CD630_27900对以上抗生素敏感性恢复.此外,ΔCD63027900对酸比CD630敏感,对碱敏感性未发生变化.∷CD63027900对酸敏感性恢复至野生型水平. 结论:敲除CD630_27900基因,艰难拟梭菌自溶速率变慢、自溶素cwp19、Acd基因表达量降低、细胞毒力、毒素基因tcdA和 tcdB降低,说明CD630_27900基因影响菌株自溶以及毒力释放.菌株ΔCD630_27900对临床上常见的抗生素及酸性环境更加敏感,且这些变化均可通过基因回补恢复.提示该基因可作为联合抗生素治疗艰难梭菌感染(Clostridioides difficile infection,CDI)的潜在靶点.
提交时间：2023-06-01
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