噬菌体在海洋碳储库中作用机制研究

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基本信息

  • 批准号：
    41076063
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    54.0万
  • 负责人：
    焦念志
  • 依托单位：
    厦门大学
  • 学科分类：
    D0605.海洋生态学与环境科学
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

噬菌体是海洋病毒的主体组分，其对细菌细胞的裂解导致有机碳从颗粒态到溶解态的转化，改变了海洋碳流途径，减少了向上层营养级的碳的输送、并最终减少渔业生产力。新近我们对噬菌体生态作用的研究表明，噬菌体的裂解作用具有重要的碳分馏和储碳效应：在噬菌体裂解宿主形成溶解有机碳时，一部分产物可被微生物再利用，而另一部分产物则具有惰性特征，可长期残留水中，起到了储碳作用，构成了"海洋微型生物碳泵"的一个重要机制。"海洋微型生物碳泵"是我们先期提出的一个理论框架，国际海洋科学委员会（SCOR）为此专门设立"海洋微型生物碳泵"科学工作组（SCOR-WG134），为本项目顺利实施提供了保障，本项目拟在该理论框架下，深入研究噬菌体对细菌的裂解过程、影响因素、裂解产物的代表组分、活性/惰性等关键问题，通过室内实验与典型海区调查结合，阐释噬菌体裂解对海洋碳分馏和储碳作用的过程与机制，为海洋碳循环研究提供新的参数和认识。

结项摘要

海洋病毒（大部分为噬菌体）的裂解行为不仅影响了宿主的生态特性，也导致有机碳从颗粒态到溶解态的转化，改变了海洋碳流途径，具有重要的碳分馏和储碳效应。在“海洋微型生物碳泵”理论框架内，项目组对我国典型海区病毒的丰度、生产力等生态特性进行了系统研究，在国际上首次使用相同技术（流式细胞术）对大洋病毒丰度以及病毒：宿主比进行了调查，首次在西太平洋海区对深海病毒生产力进行了研究，并利用分子生态学技术对代表性海洋病毒多样性进行了研究；分离建立了典型海洋功能细菌类群的噬菌体-宿主体系并在基因组和蛋白组水平上研究了二者之间的相互作用；在我国典型海区通过培养实验评估了病毒对宿主生态特性和溶解有机碳库在质和量上的影响。本项目的研究完善了海洋微型生物碳泵理论中病毒介导的海洋碳循环过程和机制，有助于人们对海洋病毒生态和生物地球化学意义的认识。

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Novel lineages of Prochlorococcus and Synechococcus in the global oceans
全球海洋中原绿球藻和聚球藻的新谱系
  • DOI：
    10.1038/ismej.2011.106
  • 发表时间：
    2012-02-01
  • 期刊：
    ISME JOURNAL
  • 影响因子：
    11
  • 作者：
    Huang, Sijun;Wilhelm, Steven W.;Chen, Feng
  • 通讯作者：
    Chen, Feng
The evolutionary divergence of psbA gene in Synechococcus and their myoviruses in the East China Sea.
东海聚球藻及其肌病毒psbA基因的进化分化
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0086644
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Zheng Q;Jiao N;Zhang R;Wei J;Zhang F
  • 通讯作者：
    Zhang F
Niche Partitioning of Marine Group I Crenarchaeota in the Euphotic and Upper Mesopelagic Zones of the East China Sea
东海浅层和中深层海洋第一类天沟菌的生态位划分
  • DOI：
    10.1128/aem.00294-11
  • 发表时间：
    2011-11-01
  • 期刊：
    APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    Hu, Anyi;Jiao, Nianzhi;Yang, Zao
  • 通讯作者：
    Yang, Zao
The Microbial Carbon Pump: from Genes to Ecosystems
微生物碳泵：从基因到生态系统
  • DOI：
    10.1128/aem.05640-11
  • 发表时间：
    2011-11-01
  • 期刊：
    APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    Jiao, Nianzhi;Zheng, Qiang
  • 通讯作者：
    Zheng, Qiang
Proteomic responses of Roseobacter litoralis OCh149 to starvation and light regimen.
滨玫瑰杆菌 OCh149 对饥饿和光照方案的蛋白质组反应
  • DOI：
    10.1264/jsme2.me12029
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Microbes and environments
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Zong R;Jiao N
  • 通讯作者：
    Jiao N

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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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