Collaborative Research: Direct Characterization of Adaptive Nutrient Stress Responses in the Sargasso Sea using Protein Biomarkers and a Biogeochemical AUV
合作研究:使用蛋白质生物标记物和生物地球化学 AUV 直接表征马尾藻海的适应性营养物应激反应
基本信息
- 批准号:1658067
- 负责人:
- 金额:$ 31.01万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2017
- 资助国家:美国
- 起止时间:2017-03-15 至 2022-02-28
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Microscopic communities in the ocean can be surprisingly diverse. This diversity makes it difficult to study the individual organisms and reactions that control specific reactions controlling nutrient cycles. Past studies confirm that iron and nitrogen are vital elements for biological growth. There is increasing evidence, however, that other chemicals such as silica, zinc, cobalt, and vitamin B12 may be just as important. This project will provide an unprecedented view of community distributions using new molecular methods to isolate and link active proteins to specific chemical cycles during the very first research deployment of a brand-new autonomous underwater vehicle (AUV). The AUV will collect samples in programed patterns by pumping water directly into its filtering mechanism and then return the samples to the ship for analysis. The Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS) station, which provides abundant supporting data, is the site for this innovative investigation into the microbial ecology and chemistry of the open oceans. Additionally, data will be widely distributed to other scientists through the Ocean Protein Portal website being developed by the Woods Hole Oceanographic Institute (WHOI) and the Biological and Chemical Oceanography Data Management Office. Data will also contribute a new teaching module in the Marine Bioinorganic Chemistry course at WHOI. This first scientific deployment of the newly engineered and constructed biogeochemical AUV, Clio, will generate a novel dataset to examine marine microbial biogeochemical cycles in the Northwestern Atlantic oligotrophic ocean in unprecedented detail and at high vertical resolution. First the project proposes to understand if the microbial community reflects the varying chemical composition and cyanobacterial species through nutrient response adaptations. Additionally, the research will determine if iron stress in the low light Prochlorococcus ecotyope found in the deep chlorophyll maximum is a persistent feature influenced by seasonal dust fluxes. The highly resolved vertical data from the in situ pumping capabilities of Clio are fundamental to a rigorous examination of these biogeochemical questions. This highly transformative dataset will greatly advance understanding of the nutrient and trace element cycling of this region and will be the first field validation of the potentially revolutionary capability these new approaches represent for the study of marine microbial biogeochemistry.
海洋中的微观群落具有惊人的多样性。 这种多样性使得研究控制营养循环的特定反应的个体生物体和反应变得困难。过去的研究证实铁和氮是生物生长的重要元素。然而,越来越多的证据表明,二氧化硅、锌、钴和维生素 B12 等其他化学物质可能同样重要。该项目将在全新自主水下航行器(AUV)的首次研究部署期间,使用新的分子方法分离活性蛋白质并将其与特定化学循环联系起来,提供前所未有的群落分布视图。 AUV 将通过将水直接泵入其过滤装置,以编程模式收集样本,然后将样本返回船上进行分析。 百慕大大西洋时间序列研究(BATS)站提供了丰富的支持数据,是对公海微生物生态和化学进行创新调查的地点。此外,数据将通过伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)和生物和化学海洋学数据管理办公室开发的海洋蛋白质门户网站广泛分发给其他科学家。 Data 还将为 WHOI 的海洋生物无机化学课程提供一个新的教学模块。新设计和建造的生物地球化学 AUV Clio 的首次科学部署将生成一个新颖的数据集,以前所未有的细节和高垂直分辨率检查西北大西洋寡营养海洋中的海洋微生物生物地球化学循环。首先,该项目建议了解微生物群落是否通过营养响应适应来反映不同的化学成分和蓝藻物种。此外,该研究还将确定在叶绿素最大值深处发现的弱光原绿球藻生态型中的铁胁迫是否是受季节性尘埃通量影响的持续特征。 Clio 的原位泵送能力提供的高分辨率垂直数据是严格检查这些生物地球化学问题的基础。 这个高度变革性的数据集将极大地促进对该地区营养物和微量元素循环的理解,并将首次现场验证这些新方法在海洋微生物生物地球化学研究中所代表的潜在革命性能力。
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Revealing ocean-scale biochemical structure with a deep-diving vertical profiling autonomous vehicle
利用深潜垂直剖面自动驾驶车辆揭示海洋规模的生化结构
- DOI:10.1126/scirobotics.abc7104
- 发表时间:2020-11
- 期刊:
- 影响因子:25
- 作者:Breier, John A.;Jakuba, Michael V.;Saito, Mak A.;Dick, Gregory J.;Grim, Sharon L.;Chan, Eric W.;McIlvin, Matthew R.;Moran, Dawn M.;Alanis, Brianna A.;Allen, Andrew E.;et al
- 通讯作者:et al
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
John Breier其他文献
John Breier的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('John Breier', 18)}}的其他基金
Collaborative Research: Hydrothermal Estuaries: What Sets the Hydrothermal Flux of Fe and Mn to the Oceans?
合作研究:热液河口:是什么决定了铁和锰进入海洋的热液通量?
- 批准号:
1851208 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 31.01万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Underexplored Connections between Nitrogen and Trace Metal Cycling in Oxygen Minimum Zones Mediated by Metalloenzyme Inventories
合作研究:金属酶库存介导的氧最低区中氮与痕量金属循环之间的联系尚未充分探索
- 批准号:
1924508 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 31.01万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Underexplored Connections between Nitrogen and Trace Metal Cycling in Oxygen Minimum Zones Mediated by Metalloenzyme Inventories
合作研究:金属酶库存介导的氧最低区中氮与痕量金属循环之间的联系尚未充分探索
- 批准号:
1924508 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 31.01万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Mesobot: a robot for investigating the ocean interior
合作研究:Mesobot:用于调查海洋内部的机器人
- 批准号:
1636510 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 31.01万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: Integrating Geochemistry, Microbiology, and Hydrodynamics: A Model for Trace Element Transport and Fate in Hydrothermal Plumes
合作研究:整合地球化学、微生物学和流体动力学:热液羽流中微量元素输运和命运的模型
- 批准号:
1038055 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 31.01万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Development of a Submersible, Autonomous Rn-222 Survey System
合作研究:开发潜水式自主 Rn-222 测量系统
- 批准号:
1028990 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 31.01万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: High Resolution Bacterial Mat Sampler for Operation with Deep Submergence Vehicles
合作研究:用于深潜车辆操作的高分辨率细菌垫采样器
- 批准号:
0926805 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 31.01万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
可激活的直接NIR-II区化学发光小分子探针的设计和构建及其活体内的双模态成像研究
- 批准号:22304001
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
直接中子探测半导体6LiInP2Se6的晶体生长、微观结构与中子探测器研究
- 批准号:52372011
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
变异链球菌rnc经msRNA直接抑制dexA降解胞外多糖的机制研究
- 批准号:82301063
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
直接Z型半导体异质结阵列的原位构建及其光激发室温气敏特性研究
- 批准号:62361033
- 批准年份:2023
- 资助金额:33 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
高效直接氨固体氧化物燃料电池阳极催化剂的设计制备及反应机制研究
- 批准号:22378069
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Collaborative Research: Understanding the Role of Surface Bound Ligands on Metals in H2O2 Direct Synthesis
合作研究:了解金属表面结合配体在 H2O2 直接合成中的作用
- 批准号:
2349883 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 31.01万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: Understanding the Role of Surface Bound Ligands on Metals in H2O2 Direct Synthesis
合作研究:了解金属表面结合配体在 H2O2 直接合成中的作用
- 批准号:
2349884 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 31.01万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: Investigation of Mass and Energy Transfer Mechanisms in Stimuli-Responsive Smart Sorbents for Direct Air Capture
合作研究:用于直接空气捕获的刺激响应智能吸附剂的质量和能量传递机制的研究
- 批准号:
2230593 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 31.01万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: SUSCHEM: Engineering Polymer-Nanocatalyst Membranes for Direct Capture of CO2 and Electrochemical Conversion to C2+ Liquid Fuel
合作研究:SUSCHEM:用于直接捕获 CO2 和电化学转化为 C2 液体燃料的工程聚合物纳米催化剂膜
- 批准号:
2324346 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 31.01万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Investigation of Mass and Energy Transfer Mechanisms in Stimuli-Responsive Smart Sorbents for Direct Air Capture
合作研究:用于直接空气捕获的刺激响应智能吸附剂的质量和能量传递机制的研究
- 批准号:
2232875 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 31.01万 - 项目类别:
Standard Grant