海洋细菌对烃类物质的细胞感应、跨膜转运与代谢调控机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    91851203
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    320.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0106.微生物与环境互作
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Hydrocarbons and corresponding microbial degraders are widespread in global oceans, everywhere in coastal, pelagic, polar areas, and from the surface to deep. Marine hydrocarbons can be originated from natural processes at both sea bottom and upper layers, and maritime accidents with substantial oil spills. Hydrocarbons can be served as carbon and energy sources for a variety of microorganisms along the Earth historic time and all over the world. Microbes play a key role in removing the oil pollutants in the sea to restore the habitats of marine lives. However, we are still not sure how the bacteria response to the appearance and disappearance of these organics, especially at molecular levels like hydrocarbon sensing, uptake, and metabolic pathway regulation, which certainly discount our efforts in recognizing the microbes’ role in environments and to evaluate the fate of oil pollutants in environments. Here, based on the previous achievements, we tend to go further to dissect the processes at molecular level, from cellular sensing to intracellular metabolism of both aliphatic and aromatic hydrocarbons with Alcanivorax and Cycloclasticus as the representatives of two kinds of hydrocarbon degraders, aiming to find new mechanisms, and to construct the comprehensive metabolic pathways, to gain insights into the molecular mechanisms of cell sensing, signal relaying, cross membrane transport, precise regulation of different hydrocarbon pathways. Advances after these efforts will do helps to evaluate the contributions of such microbes in the biogeochemistry cycling of marine environments, in past and presently.
烃类广泛分布于近海、深海、极地、大洋各种海洋环境。烃类为众多海洋微生物提供了碳源和能源。海洋烃类物质既有上层和海底的自然过程来源,也有人类活动引起的大量石油泄漏。广泛分布的烃类降解菌在烃类矿化过程中,特别是在大量溢油后的环境修复过程中,起着关键作用。然而,细菌的烃类代谢机制,特别是烃类感应、信号传导、跨膜转运、代谢途径调控等机制还缺乏认识。相关认识不到位阻碍我们对细菌响应烃类过程以及烃类环境归宿的评估。本研究拟以海洋中最具代表性的烷烃与多环芳烃降解菌(食烷菌和解环菌)为对象,研究烃感应蛋白、跨膜转运蛋白、sRNA调控作用、烃趋化及信号传导途径等,目标是发现新机制、构建全局代谢网络,深刻理解海洋细菌对烃类物质感应、胞内转运过程,以及对不同烃类代谢途径的调控机制,研究结果将为评估烃类降解菌所参与的海洋生物地球化学过程与环境贡献提供参考。

结项摘要

烃类广泛分布于各种海洋环境,种类与来源多样。既有来源藻类生物合成的烷烃,也有海底活动产生各种烃类物质;此外,海上石油开采、海上石油运输等人类活动引起的大量石油泄漏,对海洋生态系统构成威胁。在石油污染环境的修复过程中,烃类降解菌起着关键作用。自然界中有很多海洋微生物可以利用烷烃与芳烃作为碳源和能源生长,然而细菌对烃类的细胞感应、信号传导、跨膜转运、代谢途径调控等机制还缺乏认识,这影响了我们对细菌在烃突然出现时的响应过程以及烃类物质在环境中归宿的评估。本研究以海洋代表性烷烃与多环芳烃降解菌为对象,研究烃感应蛋白、跨膜转运蛋白、sRNA调控作用、烃趋化及信号传导途径等,目标是发现新机制、构建代谢网络,深刻理解微生物与烃类物质互作的分子机制,为评估烃类代谢微生物在过去、现在海洋环境中的环境作用与生态贡献提供参考。.主要科学发现与意义:1.烃类物质跨膜转运机制研究获得新认识:以食烷菌为研究对象,鉴定了与烷烃跨内膜运输的相关蛋白;以Cycloclasticus sp. P1为例,发现了细菌对PAHs的跨膜运输机制。2.在烃的细胞表面感应与信号转导方面,发现了细菌胞外PAHs的感应与信号转导途径;发现了细菌胞内对PAH感应、信号转导与代谢调控机制。3.鉴定了参与细菌烷烃代谢调控的重要sRNA及其调控机制;4.在海洋烃降解菌新类群、新功能及其环境分布特征等方面获得新进展;5.海洋烃代谢细菌环境适应性及其生态贡献获得重要进展。项目已发表SCI论文15篇,授权发明专利4项。总之,通过该项目实施,在海洋细菌烷烃与多环芳烃的细胞感应、跨膜转运、代谢调控、系统演化与环境作用等多个层面获得重要进展,为认识烃类有机物与海洋细菌互作过程及其对海洋碳循影响及环境贡献提供了重要理论基础。此外,该研究为烃类生物传感器研制与石油污染微生物修复剂开发提供了新的功能基因与降解菌。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
Biodegradation of polystyrene (PS) by marine bacteria in mangrove ecosystem
红树林生态系统中海洋细菌对聚苯乙烯(PS)的生物降解
  • DOI:
    10.1016/j.jhazmat.2022.130056
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    J Hazard Mater
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Liu R;Zhao S;Zhang B;Li G;Fu X;Yan P;Shao Z
  • 通讯作者:
    Shao Z
潮间带沉积物厌氧烃降解细菌的多样性及Desulfovibrio subterraneus ND17的分离鉴定
  • DOI:
    10.12284/hyxb2022154
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    海洋学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张琪;邓晔;邵宗泽;王万鹏
  • 通讯作者:
    王万鹏
Pusillimonas maritima sp. nov., isolated from surface seawater
海洋微单胞菌 sp.
  • DOI:
    10.1099/ijsem.0.004202
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Jianyang Li;Mingming Qi;Qiliang Lai;Chunming Dong;Xiupian Liu;Guangyi Wang;Zongze Shao
  • 通讯作者:
    Zongze Shao
Alcanivorax sediminis sp. nov., isolated from deep-sea sediment of the Pacific Ocean
Alcanivorax sediminis sp.
  • DOI:
    10.1099/ijsem.0.004285
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Xianzhi Liao;Qiliang Lai;Junpeng Yang;Chunming Dong;Dengfeng Li;Zongze Shao
  • 通讯作者:
    Zongze Shao
Ketobacter nezhaii sp. nov., a marine bacterium isolated from coastal sediment
内扎酮杆菌 sp.
  • DOI:
    10.1099/ijsem.0.004365
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Jianyang Li;Mingming Qi;Qiliang Lai;Xianhua Liu;Zongze Shao
  • 通讯作者:
    Zongze Shao

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 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.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

海洋石油降解微生物的分离鉴定
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    海洋学报,27(4):1-6,2005
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘陈立;邵宗泽
  • 通讯作者:
    邵宗泽
南海冷泉区深海沉积物中细菌的分离培养及多样性分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    氨基酸和生物资源
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨硕;高峥;邵宗泽
  • 通讯作者:
    邵宗泽
南海深海沉积物烷烃降解菌的富集分离与多样性初步分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    微生物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘真;邵宗泽
  • 通讯作者:
    邵宗泽
白令海和楚科奇海表层沉积物中多环芳烃降解微生物多样性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    海洋学报(中文版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘金禄;汪卫国;周宏伟;邵宗泽
  • 通讯作者:
    邵宗泽
深海独岛枝芽孢杆菌A493产活性物质特性与发酵条件优化研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    化学与生物工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈莉;张少博;黄典;邵宗泽;孙风芹;王雪飞;喻子牛;张吉斌
  • 通讯作者:
    张吉斌

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

邵宗泽的其他基金

深海混合营养型细菌的生态分布、代谢特征与环境作用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    301 万元
  • 项目类别:
    重点项目
鲍肠道核心微生物组与共生关系研究
  • 批准号:
    41676149
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    75.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
食烷菌属基因组学研究
  • 批准号:
    41176154
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    71.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
深海细菌Cycloclasticus sp.P1对芘降解机制的研究
  • 批准号:
    41076105
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    51.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
海洋石油降解微生物及其降解基因的研究
  • 批准号:
    30670051
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
深海PAHs降解微生物及其生物多样性研究
  • 批准号:
    40376041
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    29.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
      
关闭
close
客服二维码