课题基金 / 基金详情

玫瑰杆菌类群细菌Ruegeria sp. PrR005降解芘的新机制研究

批准号:
32070113
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
王慧
依托单位:
学科分类:
微生物与环境互作
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王慧

项目摘要

结项摘要

王慧的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
芘是监测环境中多环芳烃污染的指示物和研究多环芳烃生物降解的模型分子。近年来人们已经解析了细菌降解芘的两种机制。令我们倍感兴趣的是,玫瑰杆菌类群细菌Ruegeria sp. PrR005可能通过一种新的分子机制催化芘降解,即在上游途径中,该菌株通过单加氧酶、环氧化物水解酶、脱氢酶、醌氧化酶等催化芘进入菲代谢途径进一步降解,这与已知的两种催化机制显著不同。本项目针对这一发现,拟首先通过中间产物检测,解析菌株Ruegeria sp. PrR005降解芘的途径;继而借助转录组差异表达分析和关键功能基因异源表达和敲除,系统揭示该菌株降解芘的分子机制;最后,通过对玫瑰杆菌类群其它菌株降解芘能力的评价和功能基因表达的检测,探究上述机制是否为该类群细菌降解芘的通用分子机制。本项目的研究结果能够揭示细菌降解芘的一种新机制,并能够为玫瑰杆菌类群细菌在污染环境修复中的应用提供理论依据。
英文摘要
Pyrene is an indicator of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) caused pollution and a model chemical for investigating the molecular transformation mechanism of PAHs. Two different molecular mechanisms of pyrene degradation by different bacteria have been revealed. Interestingly, in our previous studies, we found that the bacterium Ruegeria sp. PrR005 in the Roseobacter clade could efficiently degrade pyrene via a potentially novel biochemical pathway. The bacterium strain PrR005 could catalyze pyrene by monooxygenase, epoxide hydrolase, quinol oxidase to 3,4-Dihydroxyphenanthrene and further degrade via phenanthrene pathway. In this study, the pyrene metabolic pathway by the strain PrR005 will be first elucidated by detecting metabolites produced in the process of degradation. Transcriptomics analysis will then be applied to investigate functional genes involved in the biodegradation. Functions of these genes will be verified by exogenous expression and gene knock-out. Further, the pyrene degrading ability and functional gene expression of other bacterial strains in Roseobacter clade will be detected to reveal if all Roseobacter clade bacteria could degrade pyrene via the same metabolic pathway. This study will reveal a novel molecular mechanism of catalyzing pyrene biodegradation by bacteria, and provide theoretical basis for the application of Roseobacter clade in bioremediation.
芘是监测环境中多环芳烃污染的指示物和研究多环芳烃生物降解的模型分子。本研究在前期发现玫瑰杆菌类群细菌Ruegeria sp. PrR005可能通过一种新的分子机制催化芘降解的基础上,通过生物信息学、分析化学、分子生物学相结合的手段,系统揭示了该菌株降解芘的分子机制。主要取得的成果如下:. 1、揭示了玫瑰杆菌类群细菌Ruegeria sp. PrR005降解芘的分子机制:通过基因组注释、RT-PCR、异源表达及蛋白表达体系优化的手段,发现单加氧酶PrR005_04557和双加氧酶PrR005_04563具备1-羟基芘的降解效应,在芘的降解途径中扮演关键的角色;转录因子PrR005_04564是做为正调控因子影响芘的降解。。. 2、明晰了芘降解分子机制在玫瑰杆菌类群细菌中的普适性:通过对11株典型玫瑰杆菌属类群细菌的研究发现,该类群细菌都能够不同程度降解多环芳烃(包括芘、菲、苯并芘等),且所有测试菌株都含有编码参与PAH降解的酶,包括,PAH水合酶-醛缩酶、细胞色素P450、葡糖硫酮转移酶、S-(羟甲基)谷胱甘肽脱氢酶,乙醇脱氢酶等。这表明在玫瑰杆菌类群细菌普遍存在芘降解功能且存在类似的分子机制。. 上述研究结果表明,玫瑰杆菌类群细菌存在降解芘的一种新机制,即其在调控因子PrR005_04564的调控下,通过两个新认知的酶单加氧酶PrR005_04557和双加氧酶PrR005_04563起始芘的降解过程。对不同玫瑰杆菌类群细菌的分析还表明这类细菌普遍存在芘降解。本研究为玫瑰杆菌类群细菌在污染环境修复中的应用提供了理论依据。
近海甲藻及其藻际细菌协同介导的多糖形式有机碳循环研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    100.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    王慧
  • 依托单位:
多糖介导的甲藻--黄杆菌特异性共生及其驱动的碳转化过程研究
  • 批准号:
    92051118
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    81.0万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    王慧
  • 依托单位:
可溶性有机物质(DOM)介导的甲藻和藻际黄杆菌的相互作用关系研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    王慧
  • 依托单位:
海洋细菌Hahella sp. KA22对赤潮异弯藻的杀藻机制研究
  • 批准号:
    41676116
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    王慧
  • 依托单位:
国内基金
海外基金