隐藏嗜酸菌Acidiphilium cryptum XTS的Cr(VI)还原特性及相关基因的差异表达

【目的】考察p H值、初始Cr（VI）浓度、Fe（III）的加入及氧气含量对隐藏嗜酸菌Acidiphilium cryptum XTS还原Cr（VI）的影响及其六价铬还原相关基因在不同培养条件下的差异表达。【方法】采用正交试验法L9（34）优选Cr（VI）还原最适条件;根据模式菌A.cryptum JF-5同源功能基因序列设计引物,对菌株XTS中的六价铬还原相关基因Acry₂099在不同培养条件下的基因差异表达进行分析。【结果】p H为2.9,初始Cr（VI）浓度为80 mg/L,Fe（III）浓度为100 mg/L的条件是该菌株还原Cr（VI）的最优化配合比,在该条件下处理24 h,Cr（VI）的还原率达到67.48%;从菌株XTS中成功克隆了Acry₂099基因,其序列与模式菌A.cryptum JF-5的同源功能基因序列一致性达到了99.7%;在不同p H值、初始Cr（VI）浓度及氧气含量下Acry₂099基因表达上调情况与Cr（VI）还原速率呈一致趋势,证明Acry₂099很可能参与还原Cr（VI）的代谢途径。虽然加入Fe（III）能促进Cr（VI）的还原,但是铁的加入对Acry₂099基因表达水平没有显著的影响。【结论】A.cryptum XTS对Cr（VI）的还原与p H值、初始Cr（VI）浓度、Fe（III）的存在等因素有关,较低的p H和较高的初始Cr（VI）浓度对该菌还原Cr（VI）具有促进作用。     

响应面分析优化产木聚糖酶毕赤酵母基因工程菌培养条件

研究不同碳源、氮源和无机盐对毕赤酵母AX181菌株产木聚糖酶的影响。实验表明,分别采用葡萄糖和玉米浆干粉为碳源和氮源可以明显提高木聚糖酶的产量。无机盐单因子优化实验显示添加适量的（NH4）2SO4、KH2PO4、MnSO4·H2O、FeSO4·7H2O也可以部分提高木聚糖酶产量。在此基础上利用响应面法优化毕赤酵母产木聚糖酶培养基,利用12次实验的Plackett—Burman设计实验筛选出影响产木聚糖酶的3个主要因素,即玉米浆干粉、MnSO4·H2O和FeSO4·7H20。并进一步通过最陡爬坡路径逼近最大响应区域,采用中心组合实验设计确定最佳条件。优化后的产木聚糖酶培养基组分为（g/L）：葡萄糖40．00,玉米浆干粉80．84,（NH4）2SO46．25,KH2PO41．25、MnSO4·H2O0．35,FeS04-7H2O1．31。培养基优化后,实际产酶2883．86u／mL,是优化前YPD培养基产酶的2．51倍。     

一株嗜酸化能异养菌产胞内聚合物的研究

目的:探讨Fe3+对嗜酸兼性异养菌产聚-β-羟基丁酸酯(vim)的作用及其作用机制.方法:采用两种不同的培养基培养DXI-1,并利用浓硫酸煮沸法,定时检测菌体内PHB含量、细胞干种、培养基中剩余葡萄糖的含量变化.结果:在透射电镜照片中,我们发现细胞内聚集了大量的透明颗粒,并且已经鉴定为聚-β-羟基丁酸酯(PHB).我们还发现,在Fe3+存在的情况下,细菌DXI-1产PHB的能力急剧下降,仅为细胞干重的14.2%;而无Fe3+存在的情况下,细菌产PHB的能力达细胞干重的40.9%.结论:Fe3+对DXI=1产PHB的能力有一定的抑制作用.     

积累PHB菌种隐藏嗜酸菌DX1-1的诱变改良

采用紫外线照射和放射性元素钴60辐射诱变方法,对分离纯化的一株可积累聚β-羟基丁酸酯(PHB)的Acidiphilium cryptumDX1-1进行了诱变改良,以获得PHB高产菌.结果显示钴60诱变最佳诱变剂量为100 Gy,紫外诱变的最佳剂量为15 W、30 cm、60 s,紫外诱变的效果比钴60诱变的效果好.诱变后筛选得到的一株菌UV60-3,PHB含量达到28.56 g/L,是原菌株的1.45倍,并且可稳定遗传.对菌株UV60-3积累PHB的碳氮比进行了探索,结果显示在碳源浓度60 g/L,氮源浓度30 g/L,C/N为3.76时PHB含量最高,PHB含量达到30.57 g/L.     

微生物胞外电子传递过程及其应用研究进展

电活性微生物的胞外电子传递在微生物电合成、矿物生物浸出、生物质能回收及污染物原位修复等方面表现出广阔的应用前景,因而受到研究者们的广泛关注。现综述近年来电活性微生物胞外电子传递过程及其应用的相关研究成果,指出该领域面临的主要问题和发展方向。未来应加强微生物胞外电子传递路径及分子机制等方面的研究,分离筛选更高效的电活性菌种,优化反应器工艺设计,拓宽电活性微生物的应用领域,提高相应设备的效率。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌细胞色素C家族afe_0378基因转录表达差异及生物信息学挖掘

嗜酸氧化亚铁硫杆菌是一种极为重要的浸矿微生物,具有氧化各种还原性含硫物及亚铁等功能。采用实时荧光定量PCR技术及生物信息学等手段对该菌一个涉及铁硫氧化由afe_0378基因编码的细胞色素C家族蛋白CycA2进行了研究。结果表明,afe_0378基因在单质硫培养条件下转录水平是亚铁培养条件下的2.67倍。生物信息学分析表明afe_0378编码蛋白CycA2是分子质量为22.959 ku,pI为9.75的结合内膜的周质蛋白,二级结构为全α-螺旋,无β-折叠,包含2个相似结构域及N端一段跨膜疏水螺旋,属于细胞色素C4型蛋白家族。CycA2蛋白分子三维结构模建表明,双血红素与CycA2蛋白序列片段域C48-X-X-C51-H52及C149-X-X-C152-H153中的半胱氨酸共价连接。结合该菌硫代谢背景知识,推测CycA2蛋白的功能是介导细胞色素bc1复合体及终端氧化酶细胞色素aa3复合体之间的电子传递而参与硫代谢。     

好氧条件下Sphingomonas sp．XJ1降解DBP途径的研究

在三角瓶中采用Sphingomonas sp．XJ1对邻苯二甲酸丁酯（DBP）进行好氧降解,以考察DBP的降解途径。分别对降解16h、32h和40h的DBP样品进行代谢产物分析,可判定保留时间为4．79min和5．11min所对应的代谢产物分别为原儿茶酸和邻苯二甲酸。由此可知,菌株Sphingomonassp．XJ1对DBP的降解遵循DBP好氧生物降解途径的一般途径。即在菌株XJI的作用下,DBP首先水解为MBP,继而水解为PA,经由PCA最终完全降解为CO2和H2O。     

微生物-矿物相互作用及界面显微分析研究进展

微生物-矿物界面的相互作用贯穿着整个生物浸矿过程,在矿物生物浸出中至关重要,受到微生物的代谢特征、矿物表面结构和物质形态及环境条件的多重交叉影响。研究微生物-矿物界面的相互作用相关的微生物选择性吸附、矿物表面元素形态转化和钝化层、微生物铁硫氧化活性和微生物群落以及胞外物质的组成和性质等的演化,有利于了解微生物-矿物界面作用机制及其关键影响因素和影响机制,从而为优化浸出工艺提供科学的理论依据。达到这些目的,界面的(原位)显微分析手段和技术的进步也至关重要。本文对近些年来上述两方面的研究进行了综述。     

铁调蛋白的功能及应用前景

铁调蛋白不仅可以调节微生物细胞内与金属内稳态直接相关的基因表达,还可以调节细胞代谢以减少细胞对供应短缺的金属的需求。目前,对铁调蛋白的研究已有一定的成果,部分铁调蛋白的结合位点的氨基酸残基及调节机制都被确定。本综述总结了铁调蛋白的金属转录调节因子,介绍了关于铁调蛋白基因表达机制的研究现状以及铁调蛋白在不同领域的功能,此外还介绍了最新铁调蛋白调控微生物细胞金属响应结合位点方面的最新进展,以及在生物冶金与其他方面的应用前景。