汞的微生物甲基化研究进展

汞的微生物甲基化作用是汞生物地球化学循环过程中重要环节之一,与人类健康密切相关.近年来,该领域的研究受到越来越多的关注.本文综述了汞的微生物甲基化研究的历史与发展现状、汞微生物甲基化的影响因素、甲基化的机制和目前的主要研究方法等.确定特定生态系统中的汞甲基化微生物种类,明确甲基化机制及影响因素,以及探讨汞微生物甲基化过程中导致的汞同位素分馏等,将成为本领域的研究热点及重点.     

硫酸盐还原菌对汞的甲基化作用及其影响因子

从受氯碱化工废水严重污染的湖北鸭儿湖 1号氧化塘底泥中分离获得了硫酸盐还原菌 ,研究了其生理特性和环境因子对其生长的影响。并在实验室条件下建立了模拟厌氧水环境 ,通过正交实验获得汞甲基化的最佳条件 ,研究了该条件下硫酸盐还原菌在好氧和厌氧状况下对汞的甲基化作用 ,以及非生物甲基化作用。同时又分别作了单因素实验 ,并用高效液相色谱法测定了水样中不同形态的汞。结果显示 ,该硫酸盐还原菌营厌氧生活 ,在35℃、pH7 0、0 7%的盐度、0 5g/LFe2 和不含硫化物等条件下 ,可达到最佳生长状态。水环境中汞的甲基化作用主要发生在有微生物为媒介的厌氧环境下 ,汞的非生物甲基化作用和好氧环境下的甲基化作用均可忽略不计。厌氧环境下 ,水体温度、pH值、硫化物和盐度等诸多环境因素对汞的微生物甲基化作用的影响也进行了研究与讨论。     

细菌DNA甲基化研究进展

DNA甲基化修饰是细菌调控基因表达的一种重要方式,在很多生理过程中发挥非常关键的作用.本文系统介绍了细菌DNA甲基化修饰的起源、DNA甲基转移酶,分类总结了DNA甲基化调控基因表达的机制.同时对近年来细菌DNA甲基化的功能、DNA甲基化检测方法的进展进行了综合评述.这些研究对人类了解细菌DNA甲基化表观调控及控制细菌感染具有重要指导意义.     

微生物对油田污水-聚丙烯酰胺体系粘度的影响

比较了厌氧和曝气处理后的油田采出水配制聚丙烯酰胺溶液(采出水-聚丙烯酰胺体系)粘度及该体系中腐生菌,铁细菌和硫酸盐还原菌的数量变化。结果表明,曝气有利于聚合物溶液粘度的保持,粘度损失率明显低于厌氧采出水-聚合物体系。总体上,腐生菌或其代谢产物对聚合物粘度的影响很小;铁细菌可以利用聚合物生长,是破坏聚合物粘度的主要微生物类群;硫酸盐还原菌不能直接利用大分子量聚合物,可以利用小分子或分子链断裂的聚合物生长。     

甲基化修饰在细菌表观调控中的功能

为了适应复杂多变的生存环境,微生物通常需要在保证基因组序列不变的前提下不断调整胞内代谢网络。表观调控可以在不改变DNA序列的情况下对基因表达进行调控,因此成为细菌中重要的调控方式。作为一种DNA修饰,DNA甲基化修饰是生物体中最常见的表观调控工具。在本文中我们全面、深入解析了两种孤儿甲基转移酶:DNA腺嘌呤甲基转移酶(DNA adenine methyltransferase,Dam)和细胞周期调控甲基转移酶(Cell cycle-regulated methyltransferase,Ccr M)在原核生物中的表观调控功能。我们主要探讨了DNA甲基化参与的细胞生理过程包括DNA复制起始、DNA错配修复、基因表达调控、致病性和相变异等方面。同时,我们结合三维基因组研究技术基因组结构捕获(Chromosome conformation capture,3C)技术和新型DNA磷硫酰化修饰讨论了该领域的发展前景。     

果蝇DNA甲基化研究进展

DNA甲基化是表观遗传调控的重要机制,但果蝇很久以来被认为是一种缺乏甲基化的模式生物。近年来才证实果蝇基因组中有5′-甲基胞嘧啶残基的存在,其DNA甲基化水平在胚胎发育早期达到最高,总体水平低于脊椎动物及植物。果蝇拥有一个包含dDNMT2和dMBD2/3的简单甲基化修饰系统,其分别与哺乳动物中的DNMT2家族及MBD2/MBD3蛋白高度同源。果蝇DNA甲基化模式和特点可能随果蝇种类不同而不同。文章对果蝇DNA甲基化特点及其功能研究进展进行了综述。     

硫酸盐还原细菌生物被膜的形成与调控研究进展

硫酸盐还原细菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)形成的生物被膜是微生物导致金属锈蚀行为的主要原因,同时也是重金属污水微生物修复技术的关键因子。生物被膜形成及调控机制研究对SRB的防治和利用均十分重要。本文综述了近年来SRB生物被膜的研究进展,包括SRB生物被膜的胞外多聚物组成和控制因子,并着重阐述了目前已知的调控因子对SRB生物被膜形成的影响。     

油田注入水中硫酸盐还原菌计数的最佳生长期

通过对５个采油厂１４个不同水样中硫酸盐还原菌的培养观察,结果表明,在适宜条件下,培养７ｄ可达到计量此菌的最大菌数。比原观察时间缩短８ｄ,提高了工作效率。     

蛋白质的甲基化研究进展

蛋白质翻译后修饰是调控蛋白质生物学功能的重要步骤之一。甲基化修饰作为蛋白质翻译后修饰的一种重要形式,参与了真核生物和原核生物的多种细胞进程。本文综述了目前蛋白质甲基化的研究进展,包括真核生物、原核生物,组蛋白和非组蛋白,以及多种氨基酸位点的甲基化修饰。这些发现丰富了人们对蛋白质甲基化修饰的认识,对深入了解蛋白质翻译后修饰的功能具有重要意义。     

苦水湖沉积物中的硫酸盐还原细菌及其应用的初步研究

从苦水湖沉积物中分离到了一株革兰氏阴性、弧形、大小为0．3—0．6×1．4—2．0μm、无芽孢和荚膜、中温性、耐盐、专性还原硫酸盐的菌株。该菌除利用蛋白胨、甘油、天门冬素和乳酸盐等有机物外还利用醋酸盐、丙酸盐和丁酸盐等。属于Desulfovibrio sp.。用该菌所进行的淡化苦水试验表明：它能把苦水中的硫酸根全部还原,并使钙、镁离子产生部份沉淀,同时也使苦水中某些有害的金属离子以硫化物形式沉淀掉,从而使苦水水质有所改善。因此,利用微生物来淡化苦水是一个值得进一步研究的课题。     

Mercury methylation by dissimilatory iron-reducing bacteria

The Hg-methylating ability of dissimilatory iron-reducing bacteria in the genera Geobacter, Desulfuromonas, and Shewanella was examined. All of the Geobacter and Desulfuromonas strains tested methylated mercury while reducing Fe(III), nitrate, or fumarate. In contrast, none of the Shewanella strains produced methylmercury at higher levels than abiotic controls under similar culture conditions. Geobacter and Desulfuromonas are closely related to known Hg-methylating sulfate-reducing bacteria within the Deltaproteobacteria.     

Mercury methylation independent of the acetyl-coenzyme A pathway in sulfate-reducing bacteria

Sulfate-reducing bacteria (SRB) in anoxic waters and sediments are the major producers of methylmercury in aquatic systems. Although a considerable amount of work has addressed the environmental factors that control methylmercury formation and the conditions that control bioavailability of inorganic mercury to SRB, little work has been undertaken analyzing the biochemical mechanism of methylmercury production. The acetyl-coenzyme A (CoA) pathway has been implicated as being key to mercury methylation in one SRB strain, Desulfovibrio desulfuricans LS, but this result has not been extended to other SRB species. To probe whether the acetyl-CoA pathway is the controlling biochemical process for methylmercury production in SRB, five incomplete-oxidizing SRB strains and two Desulfobacter strains that do not use the acetyl-CoA pathway for major carbon metabolism were assayed for methylmercury formation and acetyl-CoA pathway enzyme activities. Three of the SRB strains were also incubated with chloroform to inhibit the acetyl-CoA pathway. So far, all species that have been found to have acetyl-CoA activity are complete oxidizers that require the acetyl-CoA pathway for basic metabolism, as well as methylate mercury. Chloroform inhibits Hg methylation in these species either by blocking the methylating enzyme or by indirect effects on metabolism and growth. However, we have identified four incomplete-oxidizing strains that clearly do not utilize the acetyl-CoA pathway either for metabolism or mercury methylation (as confirmed by the absence of chloroform inhibition). Hg methylation is thus independent of the acetyl-CoA pathway and may not require vitamin B(12) in some and perhaps many incomplete-oxidizing SRB strains.     

汞矿山环境汞污染研究进展

汞矿山开采对周边环境的汞污染一直受到关注,尽管全球多数汞矿山已经相继停产、闭坑,但这些废弃的汞矿山仍然通过采矿所遗留的尾矿等固体废弃物、坑道废水和污染的土壤等对当地的环境和居民健康产生着持续的影响和危害.本文总结了环境样品中各形态汞的分析方法,评述了全球范围内汞矿的分布以及汞矿山开采和冶炼过程所造成的环境影响,提出了对于污染治理和风险评价的展望.     

大气汞源解析受体模型研究进展

大气汞循环演化对全球汞的生物地球化学循环起着极其重要的作用。人为活动(化石燃料燃烧、水泥生产、氯碱制造以及金属冶炼与加工等)已成为大气汞的重要来源。在一定条件下,大气中的汞会发生干湿沉降而对某一局部环境——受体产生很大的影响。大气汞沉降在城市和工业区呈现出很强的空间梯度现象,排放源附近的汞沉降量明显较强。利用对受体的研究开展大气汞的源解析工作,是大气汞研究的一个重要领域。本文综述了污染物源解析的受体模型的研究及应用,介绍了化学质量平衡法、因子分析法、正交矩阵因子分解法、多元线性回归法等方法,概括了源解析在大气汞方面的应用成果,对我国区域大气汞源解析受体模型的建立及应用进行了探讨。     

汞污染土壤植物修复技术研究进展

汞是一种全球性污染物,汞污染土壤的修复问题,一直倍受各国科学工作者关注,土壤汞污染的植物修复技术是近年来发展起来的新兴技术.其中,汞污染土壤的植物提取技术是最有发展前途的一种汞污染土壤植物修复技术.本文对国内外有关汞污染土壤的植物修复技术进行了系统分析,对有关汞污染土壤的植物修复应用技术,如植物挥发、固化及提取等修复方法进行了评述,探讨了植物修复技术在汞污染土壤修复中的应用前景.加快对汞超积累植物的筛选和植物体对重金属耐性机制的研究,对今后开展汞污染土壤的植物修复工作具有重要的现实意义.     

Organotin compounds and aquatic bacteria: A review

Organotins are toxic to microorganisms. Trisubstituted organotins (R₃SnX) are considered more toxic than disubstituted (R₂SnX₂) or monosubstituted (RSnX₃) compounds, and tetrasubstituted compounds (R₄Sn) are not considered toxic. In the R₃Sn series propyl-, butyl-, pentyl-, phenyl- and cyclohexyltins are the most toxic to microorganisms. Toxicity towards aerobes in the R₃Sn series is related to total molecular surface area and to the octanol: water partition coefficient,Kow, which is a measure of hydrophobicity. Care must be taken when testing the toxicity of tin compounds in the laboratory, for a number of biological, chemical and physical factors can influence the apparent toxicity. Although TBT is generally the most toxic of the butyltins, there are instances where monobutyltin (MBT) is as toxic, or more toxic, than TBT to microorganisms. Thus, debutylation in the sequence TBT→DBT→MBT→Sn does not detoxity TBT for all microorganisms. Some microorganisms can methylate inorganic or organic tins under aerobic or anaerobic conditions. Methylation can also occur by chemical means and the relative contributions of biotic and abiotic mechanisms are not clear. It is difficult to isolate a pure culture which can methylate tin compounds aerobically, and it is difficult to isolate a pure culture which degrades TBT, suggesting that microbial consortiums may be involved in transformations of organotins in the aquatic environment. Methylation and debutylation alter the adsorbtivity and solubility of tin compounds; thus microorganisms can influence the environmental mobility of tin. TBT-resistant microorganisms can be isolated, and in some of them resistance to TBT can be plasmid-mediated. The literature review for this paper was completed in July, 1992.