检索结果-内蒙古大学图书馆

中国给水排水 2025年第5期41卷 27-35页

作者：蒲淑娟杜至力未碧贵张锐坚王堑傧董浩韬刘颖诗兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃兰州730070 广州市市政工程设计研究总院有限公司广东广州510098

构建缺氧-好氧-缺氧/序批式固定生物膜耦合活性污泥反应器(AOA-SBFASR),对城市污水开展中试处理研究,考察了该反应器的深度脱氮效果,并对系统中微生物种类和氮代谢通路进行分析。结果表明,AOA-SBFASR工艺可以高效去除污水中的COD、NH_(4... 详细信息

构建缺氧-好氧-缺氧/序批式固定生物膜耦合活性污泥反应器(AOA-SBFASR),对城市污水开展中试处理研究,考察了该反应器的深度脱氮效果,并对系统中微生物种类和氮代谢通路进行分析。结果表明,AOA-SBFASR工艺可以高效去除污水中的COD、NH_(4)^(+)-N和TN,去除率分别可达到92.55%、98.75%和75.64%;在55 d内微生物群落结构发生了演替,硝化细菌、反硝化细菌和能降解难降解有机物的细菌相对丰度增加;氨氮主要通过完全硝化过程被去除,硝态氮主要通过反硝化和异化硝酸盐还原过程被去除。

关键词： AOA-SBFASR工艺城市污水深度脱氮微生物群落氮代谢通路

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四号染色体开放式阅读框19通过调节氮代谢参与结直肠腺癌恶性表型

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中华实验外科杂志 2021年第9期38卷 1781-1783页

作者：王万鹏于然周素芹宋坚罗安庆濮娟卜延志南京医科大学康达学院附属涟水县人民医院放疗科 223400 南京医科大学康达学院附属涟水县人民医院中心实验室 223400 南京医科大学康达学院附属涟水县人民医院普外科 223400

目的通过基因共表达网络筛选与结直肠腺癌(COAD)发展相关的关键基因,并初步验证其潜在功能。方法从肿瘤基因组图谱(TCGA)数据库下载COAD患者基因表达谱和临床信息,包括379例COAD患者及39例对照,Kaplan-Meier分析得到COAD预后相关基因后... 详细信息

目的通过基因共表达网络筛选与结直肠腺癌(COAD)发展相关的关键基因,并初步验证其潜在功能。方法从肿瘤基因组图谱(TCGA)数据库下载COAD患者基因表达谱和临床信息,包括379例COAD患者及39例对照,Kaplan-Meier分析得到COAD预后相关基因后进行权重基因共表达模块(WGCNA)分析;最终获得关键基因后结合分子实验初步验证其功能及潜在机制;多组均数比较采用Kruskal-Wallis检验、两组均数比较采用Mann-whitneyU检验,相关性分析使用Pearson检验。结果共筛出3 170个预后相关基因;WGCNA构建出9个基因模块,其中Brown模块不仅与COAD呈负相关,且与临床分期、TNM分期呈负相关;Brown模块的中心基因C4orf19在COAD肿瘤组织中表达低于对照组[4.37 (4.10~4.49)比2.70 (2.18~3.18),U=684,P<0.01],并且与临床分期(H=9.442,)、T分期(H=9.336)、M分期(U=5 842)和N分期(U=14 572)相关(P均<0.05);免疫组织化学示C4orf19在癌组织组表达低于癌旁组,阳性例数分别为11(27.5%)和35(87.5%),差异有统计学意义(χ^(2)=29.460,P<0.01);沉默C4orf19后,结肠癌细胞增殖(4.494±0.438比3.415±0.453,t=-4.527)、迁移(15.007±0.439比7.583±0.701,t=12.69)及侵袭能力(154.000±4.546比96.667±4.643,t=12.48)高于对照组(P<0.01)。结论 WGCNA是一种有效的系统生物学方法,通过此方法识别出新的抑癌基因C4orf19。

关键词：生物信息学结肠腺癌氮代谢通路

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小麦品种科农9204氮高效分子机制的研究

小麦品种科农9204氮高效分子机制的研究

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作者：何伊琳中国科学院大学

学位级别：硕士

氮素是作物生长发育过程中所必需的大量元素之一，氮素的缺乏严重影响作物的生长和最终的产量。提高作物的氮素利用效率(Nitrogenuseefficiency，NUE)对减少氮肥施用量，实现“低肥高产”的目标具有重要意义。小麦(TriticumaestivumL.)... 详细信息

氮素是作物生长发育过程中所必需的大量元素之一，氮素的缺乏严重影响作物的生长和最终的产量。提高作物的氮素利用效率(Nitrogenuseefficiency，NUE)对减少氮肥施用量，实现“低肥高产”的目标具有重要意义。小麦(TriticumaestivumL.)是我国主要的粮食作物，小麦氮素利用效率的提高有助于在低氮投入下，保持小麦较高的产量。已有的研究表明，科农9204是氮素高效利用品种，但氮高效的分子机制仍是未知。本研究以氮素高效利用品种科农9204(KN9204)和氮素低效利用品种京411(J411)为材料，从基因组和转录组水平上对两个品种中参与氮素吸收和利用的基因进行比较分析，从而揭示KN9204氮高效的分子机制，为培育氮高效小麦新品种提供理论依据和基因资源。　　首先，通过基因组序列比对，发现小麦约1/5的氮代谢基因在KN9204和J411间存在蛋白序列变异。变异基因主要来自硝酸转运、硝酸还原、氨基酸转运相关的基因家族。结合已发表与氮素利用效率相关的QTL信息，筛选出34个与KN9204氮高效表型相关的候选基因。这些基因包括硝酸根离子吸收基因、往地上部转移硝酸根离子的基因和氮响应转录调控因子等。　　其次，利用RNA-Seq技术对两个品种在不同施氮水平下的根、叶、穗、种子等器官不同发育时期的转录组进行测序和差异表达分析。研究结果表明，在氮充足条件的根中，氮高效品种KN9204有较多低亲和性和高亲和性硝酸根离子转运基因的表达量高于氮低效品种J411，其中包括硝酸根离子吸收基因、向地上部转移硝酸根离子的基因。在低氮胁迫时，KN9204根中仍然有大量低亲和性硝酸根离子转运基因的表达量高于J411，而高亲和性硝酸根离子转运基因在氮高效品种KN9204根部受低氮胁迫诱导上调的幅度低于氮低效品种J411。以上结果说明KN9204可能是组成性启动了缺氮胁迫反应，即在正常供氮条件下，大量硝酸根离子转运基因也保持高表达，从而吸收和积累充足的氮，因此相比J411，KN9204能保持较高的氮素利用效率。　　动态表达模式分析结果显示，在氮充足条件下KN9204和J411的氮代谢基因呈现规律性的动态表达变化，反映了小麦根部消耗利用氮资源的生理规律。另外，通过转录调控分析筛选了可能引起硝酸根离子转运基因表达差异的转录调控因子。　　最后，通过对种子中氮代谢基因的表达动态进行分析发现，相比正常施氮条件，在低氮条件下KN9204氮转运相关基因（如硝酸根离子转运基因、肽转运基因、氨基酸转运基因）的表达量开始显著下降的时间较晚。相比同等低氮条件下的J411，这些KN9204氮转运基因的表达量开始显著下降的时间也较晚。根据以上结果推测，在低氮条件下KN9204种子维持较长时间的氮转运，而这也可能是KN9204氮利用效率高的原因。　　综上，本研究挖掘了调控KN9204氮高效的潜在关键基因，初步探讨了KN9204氮高效的分子机制。

关键词：小麦科农9204 氮利用效率氮代谢通路分子机制

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集胞藻PCC6803中S2P蛋白酶Slr1821参与铵胁迫响应的研究

集胞藻PCC6803中S2P蛋白酶Slr1821参与铵胁迫响应的研究

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作者：李仕良华南理工大学

学位级别：硕士

生物体适应环境压力,主要通过对环境胁迫的感知并将感应信号转导到基因转录区域来调控响应基因的表达,合成对应的蛋白质或者酶,进而参与代谢、调节维持体内平衡。跨膜金属二位蛋白酶S2P(site-2-protease)对sigma因子的调节是一种保守的... 详细信息

生物体适应环境压力,主要通过对环境胁迫的感知并将感应信号转导到基因转录区域来调控响应基因的表达,合成对应的蛋白质或者酶,进而参与代谢、调节维持体内平衡。跨膜金属二位蛋白酶S2P(site-2-protease)对sigma因子的调节是一种保守的跨膜信号转导机制,其介导的跨膜信号转导参与了环境胁迫响应过程。作为研究环境胁迫的模式生物,集胞藻PCC6803基因组编码有四个S2P蛋白酶:Sll0862、Slr0643、Sll0528、Slr1821,它们在多种胁迫响应中有重要的调控作用,但关于Slr1821的研究至今未见报道。本文通过构建slr1821基因完全敲除的突变体藻株Δslr1821,在对Δslr1821突变体藻处于多种环境胁迫中的表型分析基础上,进一步研究在铵胁迫下主要生理参数的变化,并运用转录组测序分析野生型藻和Δslr1821突变体藻在铵胁迫前后全基因组转录图谱的差异,探讨slr1821在集胞藻PCC6803响应铵胁迫中主要的调控机制。论文得到以下结论:(1)Δsl1821突变体藻在高光胁迫、葡萄糖混养、酸胁迫、盐胁迫和乙醇胁迫下,表型与野生型藻的表型基本保持一致,提示Slr1821蛋白酶在这些胁迫中并没有起到关键的作用或它的功能可被其他S2P蛋白补偿。(2)Slr1821蛋白酶在集胞藻PCC6803热胁迫后的恢复过程中发挥非常重要的作用。slr1821的缺失使得集胞藻不能适应热胁迫,主要表现在抑制了热处理后藻胆蛋白和叶绿素的重新合成;抑制了光系统II和光系统I热损伤的修复。(3)在15 mM(NH)SO铵胁迫下的表型研究表明slr1821基因在集胞藻PCC6803适应铵胁迫的过程中发挥了重要的作用。高浓度的铵在突变体中破坏了光合作用活性中心(主要是PSII),野生型藻可以同化利用NH4+而Δslr1821突变体藻却不能利用,说明slr1821同时参与到光合系统的铵胁迫损伤修复以及调节铵同化的机制当中,并且在铵胁迫下,机体通过激活slr1821的表达来适应铵胁迫,而当slr1821缺失时,光合系统损伤不能被修复并且铵同化的代谢受到抑制从而影响了突变体藻株的生长。(4)通过转录组测序分析对比野生型和Δslr1821突变体藻在铵胁迫前后全基因组转录图谱的差异,发现集胞藻PCC6803中的第二组σ因子、S2P蛋白酶、蛋白合成、光合系统、碳固定以及氮代谢这几个代谢通路均参与到野生型铵胁迫下的适应过程,而slr1821的缺失,导致突变体中这些代谢通路变化异常、无法适应铵胁迫。(5)对氮代谢通路相关基因的进一步分析,发现15 mM(NH)SO下,野生型藻通过下调氮摄入通路的基因来削弱氮的摄取,而Δslr1821突变体没有类似的变化,说明slr1821参与到氮转运的调控当中。同时发现野生型藻中调控铵同化通路的关键基因,如glnN(slr0288)和gln A(slr1756)明显下调,表明铵同化效率下降;但同时,数据挖掘发现ssl1911和sll1104表达上调,它们可能参与了铵的同化利用,他们可能属于已知铵转化的通路,也可能属于新的铵转化通路。氮代谢通路的相关基因在野生型和突变体铵胁迫下表达差异,提示这些基因响应铵胁迫且受到slr1821的调控。

关键词：集胞藻PCC6803 Slr1821 铵胁迫转录组测序氮代谢通路

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一株异养硝化—好氧反硝化菌的筛选及其脱氮特性研究

一株异养硝化—好氧反硝化菌的筛选及其脱氮特性研究

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作者：刘士熙华中科技大学

学位级别：硕士

工业化的发展和城镇化的进行导致各种形式的氮污染物过量排放至大气和水体中,造成了全球性的氮污染。生物脱氮技术因其操作简便、经济高效等特性被广泛应用于污水脱氮处理。相比于传统脱氮菌,异养硝化-好氧反硝化菌具有更快的生长速率,... 详细信息

工业化的发展和城镇化的进行导致各种形式的氮污染物过量排放至大气和水体中,造成了全球性的氮污染。生物脱氮技术因其操作简便、经济高效等特性被广泛应用于污水脱氮处理。相比于传统脱氮菌,异养硝化-好氧反硝化菌具有更快的生长速率,并且可以在同一反应器内同步完成硝化和反硝化过程,对去除水体中复杂氮污染物有诸多优势。本研究从污水厂好氧区活性污泥中筛选获得一株具有异养硝化-好氧反硝化能力的菌株。该菌株为革兰氏阴性菌,在固体培养基上表现为直径约为0.5 mm的表面光滑的白色小圆点菌落。在液体培养基中呈现白色浑浊状态且底部常伴有少量的黄色沉淀。ESEM电镜照片显示该菌株TX6为短杆状细菌。经16S r RNA基因序列分析,将其命名为Cupriavidus metallidurans TX6。菌株TX6可以利用氨氮、硝态氮和亚硝态氮等多种氮源,优先利用氨氮进行生长代谢。14 h内菌株TX6对氨氮和硝态氮的去除率均达到95%以上,对亚硝态氮的去除率达到89.17%。在氮平衡的分析中,大约29±4 mg/L的氮通过同化作用转化为胞内氮,50±3 mg/L的氮通过反硝化作用去除。结合不同HN-AD菌株的脱氮特性,推测不同HN-AD细菌N元素的含量不同可能导致不同菌株氮代谢的差异。菌株TX6的最佳利用碳源为丁二酸钠,在C/N为30,初始p H=7,温度为30℃,摇床转速为160 rpm,Cu2+为5mg/L条件下,NH4+-N和TN的去除率分别达到95%和90%以上。交互作用对菌株TX6去除总氮的影响为:C/N和温度>初始p H值和C/N>初始p H值和温度;最佳脱氮条件为C/N 26.41、p H 8.67和温度24.13℃,TN的去除率最高可达96.84%。菌株TX6的基因组总长度为6180318 bp,编码基因数量为6,439个。在基因组非编码区域,菌株TX6拥有非编码RNA序列、CRISPR序列、启动子序列以及基因簇序列等。对菌株TX6的碳代谢通路的研究发现,菌株TX6基因组虽然有着几乎完整的糖酵解/糖合成代谢通路,却因为缺少转运葡萄糖的相关基因而不能利用其作为碳源。在菌株TX6的氮代谢基因以及途径的研究中发现,虽然没有从菌株TX6基因组中检测到与传统硝化菌或反硝化菌的同工酶基因amo ABC基因和hao基因,但在细胞提取物的酶活测定中,AMO的酶比活性为0.072 U/mg,HAO的酶比活性为0.0102 U/mg,说明该菌株具有分别负责氨氮和羟胺的转化的新酶;NAR的酶比活性为0.089 U/mg,但未检测到NIR的酶活,菌株TX6却具有丰富的反硝化作用基因以及DSNR基因（nar GHI、nap AB、nir BD、nor、nos等）。经生物信息学和系列实验综合分析,确定菌株TX6具有如下五种氮代谢方式:（1）NH4+–N→有机氮（2）NH4+–N→NH2OH→NO→N2O→N2（3）NH4+–N→NH2OH→NO→NO2--N→NO3--N（4）NO3--N→NO2--N→NO→N2O→N2（5）NO3--N→NO2--N→NH4+–N。此外,研究发现菌株TX6中具有P-type ATPase、CDF和RND三种类型的重金属抗性蛋白,使得该菌株TX6在脱氮过程中,对锌、铬、钴、镉、汞、银、铜等多种重金属离子均具有较好的耐受性。

关键词：异养硝化-好氧反硝化氮去除氮代谢通路重金属抗性

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