专性自养极端嗜酸性氧化亚铁硫杆菌葡萄糖代谢的基础研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30970025
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    30.0万
  • 负责人：
    刘相梅
  • 依托单位：
    山东大学
  • 学科分类：
    C0103.微生物组学与代谢
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

生物冶金技术以其提高资源利用率、降低环境污染等优点，在低品位、复杂和难处理矿产资源的开发利用领域展现了广阔的应用前景。但是浸矿细菌属于专性自养微生物，不能利用有机质快速生长，限制了其实际应用。本研究以在生物冶金中发挥重要作用的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌为研究对象，从分析检测其基因组中注释推测的磷酸果糖激酶基因（pfk）的功能出发，研究该基因的敲除对其自养生活的影响；进一步克隆异养菌（大肠杆菌）磷酸果糖激酶基因（pfkA），采用接合转移方法导入专性自养极端嗜酸性氧化亚铁硫杆菌中，实现pfkA基因分别在质粒上或整合在染色体上（敲除染色体上的pfk基因）高效表达，研究构建的工程菌葡萄糖利用能力和生长状况的变化。本项研究一方面为获得生长速度快的高效浸矿工程菌做好方法上的准备，解决该菌生长速度慢的限制因素；另一方面为阐明细菌自养与异养的关系提供理论依据，具有理论研究和实际应用双重重要意义。

结项摘要

本研究以在生物冶金中发挥重要作用的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌为研究对象，以获得生长速度快的高效浸矿工程菌提高浸矿效率为目的，探究了该类自养细菌代谢葡萄糖的能力。取得了以下主要研究结果：对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌染色体上推测的磷酸果糖激酶编码序列（pfkB）进行了功能验证；在国际上首次建立了该菌的无标记基因敲除方法，构建了敲除自身pfkB基因的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌缺失突变株；克隆了大肠杆菌高活性磷酸果糖激酶的编码基因pfkB，通过接合转移导入该菌中，构建了质粒上表达大肠杆菌pfkB基因的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌工程菌；用大肠杆菌的pfkB基因回补嗜酸性氧化亚铁硫杆菌 pfkB突变株，构建了染色体上表达大肠杆菌pfkB基因的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌工程菌；比较研究了以上菌株分别在元素硫或亚铁基质中的生长状况、葡萄糖代谢能力及葡萄糖代谢途径中某些关键酶基因的表达差异，分析了该菌有限利用外源葡萄糖的原因和途径。本研究获得了预期研究结果，实现了研究目标，具有理论研究和实际应用双重重要意义。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Detection and validation of a small broad-host-range plasmid pBBR1MCS-2 for use in genetic manipulation of the extremely acidophilic Acidithiobacillus sp.
检测和验证小型广宿主范围质粒 pBBR1MCS-2，用于极端嗜酸酸硫杆菌属的遗传操作。
  • DOI：
    10.1016/j.mimet.2012.06.003
  • 发表时间：
    2012-09-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF MICROBIOLOGICAL METHODS
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Hao, Likai;Liu, Xiangmei;Lin, Jianqiang
  • 通讯作者：
    Lin, Jianqiang
Development of a Markerless Gene Replacement System for Acidithiobacillus ferrooxidans and Construction of a pfkB Mutant
氧化亚铁硫杆菌无标记基因替换系统的开发及pfkB突变体的构建
  • DOI：
    10.1128/aem.07230-11
  • 发表时间：
    2011-12
  • 期刊：
    Applied and Environmental Microbiology
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    Wang, Huiyan;Liu, Xiangmei;Liu, Shuangshuang;Yu, Yangyang;Lin, Jianqun;Lin, Jianqiang;Pang, Xin;Zhao, Jian
  • 通讯作者：
    Zhao, Jian

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First-principles study on electronic structure, optical properties and doping-induced half metallicity in double perovskite Bi2CuCrO6
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  • 发表时间：
    2021-11
  • 期刊：
    Journal of Solid State Chemistry
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    祖宁宁;张琪;张敏;郝久源;刘相梅;李瑞
  • 通讯作者：
    李瑞
极端嗜酸性专性化能自养硫细菌有机质代谢的研究进展
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    生物工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘相梅;田克立;林建群;颜望明
  • 通讯作者：
    颜望明
Mode transition induced by gas pressure in dusty acetylene microdischarges: two-dimensional simulation
粉尘乙炔微放电中气压引起的模式转变：二维模拟
  • DOI：
    10.1088/2058-6272/ab571f
  • 发表时间：
    2020-04
  • 期刊：
    Plasma Science and Technology
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    刘相梅;祖宁宁;李洪影;李景尧
  • 通讯作者：
    李景尧

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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