【摘 要】
：
酰基高丝氨酸内酯类（Acyl homoserine lactones,AHLs）信号分子普遍存在于污水生物处理系统的细菌中,它不仅可以作用于胞内,还可以在胞外起到调节胞间生理行为的作用。铜绿假单胞菌是活性污泥中最为常见和具有降解污染物质能力的微生物,极易形成生物被膜,且已证实其生物膜的形成受到多种信号分子的调控。近年来,有关铜绿假单胞菌生物膜的形成过程和结构成分的研究已有报道,但鲜有学者关注信号分
论文部分内容阅读
酰基高丝氨酸内酯类（Acyl homoserine lactones,AHLs）信号分子普遍存在于污水生物处理系统的细菌中,它不仅可以作用于胞内,还可以在胞外起到调节胞间生理行为的作用。铜绿假单胞菌是活性污泥中最为常见和具有降解污染物质能力的微生物,极易形成生物被膜,且已证实其生物膜的形成受到多种信号分子的调控。近年来,有关铜绿假单胞菌生物膜的形成过程和结构成分的研究已有报道,但鲜有学者关注信号分子尤其是外源添加AHLs类信号分子对菌株生物膜形成的影响。本文以铜绿假单胞菌为考察对象,选取了 4种典型的AHLs类信号分子按0.1μM浓度添加,研究了 C4-HSL、C8-oxo-HSL、C12-oxo-HSL 和 C12-HSL 作用下菌株的成膜性能、表面特性、胞外聚合物（Extracellular polymeric substances,EPS）及胞外多糖（Exopolysaccharides,PS）特性,并采用原核转录组学技术分析菌株的基因变化,对差异基因进行统计、对比和分析,以揭示AHLs对铜绿假单胞菌成膜能力的影响机制,研究成果可为废水生物处理中微生物聚集体的形成提供理论支持。论文得到了以下主要结论:①添加AHLs后菌株的成膜能力、生长能力和自聚集能力等成膜性能显著提高（p＜0.05）,疏水性、接触角和zeta电位等表面特性明显升高,更多EPS包裹缠绕菌株且生物膜结构更粗糙,而吸附自由能ΔGadh降低、能量势垒消失,表明菌株更易自发聚集成膜。与C12-oxo-HSL、C8-oxo-HSL相比,C12-HSL、C4-HSL作用下菌株的成膜性能明显提高、表面特性明显增强、更多EPS胶连且生物膜结构更粗糙,以及静电力作用能、吸附自由能和路易斯酸碱自由能更低,菌株更易粘附聚集。结果表明侧链不含取代基的AHLs对菌株成膜性能、表面特性作用更优,且AHLs侧链是否含有羰基取代基对菌株成膜性能、表面特性的影响大于不同侧链长度的AHLs的影响。②添加AHLs后菌株EPS的含量及zeta电位、PS的zeta电位显著升高（p＜0.05）,FTIR和XPS结果表明EPS中O-H、C-H、C=O、氢键和β-折叠结构以及PS中O-H、O-C=O、C-H、α-糖苷键和氢键的相对比例明显增加,CLSM表明视野中PS的分布明显增多,SEM结果表明PS结构更粗糙、更有光泽,有利于菌株EPS及PS桥接形成生物膜。与C12-oxo-HSL、C8-oxo-HSL相比,C12-HSL、C4-HSL作用下菌株的PN含量、PS含量、EPS及PS的zeta电位更高,EPS及PS中的β-折叠结构、α-多糖、氢键、O-C=O和C-H占比升高,PS结构更疏松多孔且高度分支,PS凝胶特性更强,更有利于菌株通过PS交联形成生物膜,结果表明侧链不含取代基的AHLs对菌株EPS及PS特性作用更好,且侧链是否含有羰基取代基比不同侧链长度的AHLs对菌株EPS及PS特性的影响更大。③对菌株进行主成分分析和差异表达基因分析发现,Control组与添加AHLs组距离较远,表明是否添加AHLs对菌株基因表达量的影响差异较大。C12-HSL组、C4-HSL组与C12-oxo-HSL组、C8-oxo-HSL组的距离较远,表明AHLs侧链是否含有羰基取代基对菌株基因表达量的影响差异较大。C12-HSL与C4-HSL、C12-oxo-HSL与C8-oxo-HSL距离较近、上调/下调的差异表达基因数量均较少且接近,表明不同侧链长度的AHLs对菌株表达基因的影响差异较小。与Control组相比,外加C12-HSL、C12-oxo-HSL后菌株的氨基糖/核苷酸糖代谢、脂多糖、同源重组等通路上调,表明菌株可分泌更多EPS、PN及PS,且释放的eDNA与Psl结合共同参与生物膜的形成和结构稳定性的维持。缬氨酸/亮氨酸/异亮氨酸降解以及铁载体群非核糖体肽的生物合成代谢通路的下调,表明菌株生长、活性和疏水性增强,有利于响应信号分子强化成膜能力。与C12-oxo-HSL相比,添加C12-HSL后菌株的精氨酸和脯氨酸代谢、丙酮酸代谢、糖酵解/糖异生等通路均下调,说明了菌株合成和转化的乙酰辅酶A的含量降低,需要消耗的能量减少,有利于菌株形成生物膜。结果表明侧链是否含有羰基取代基对菌株基因表达和代谢通路影响有所不同,不含取代基的AHLs更有利于菌株形成生物膜且所需消耗的能量更低。
其他文献
在面向网络虚拟化的场景中,网络虚拟化技术,网络功能虚拟化技术和软件定义网络技术的发展,使得网络资源的分配更加灵活。网络运营商或者用户对于网络和网络功能的需求逐渐转变为对于虚拟网络和虚拟网络功能的需求,在这种情况下,针对于虚拟网络嵌入和虚拟网络功能转发图嵌入的资源分配算法研究逐渐成为人们研究网络问题的重要研究方向。虚拟网络嵌入和虚拟网络功能转发图嵌入的问题主要是基于用户或者网络运营商的需求,即以虚拟
近年来,全球经济不景气,我国乃至世界矿产形势处下行趋势。在全球矿产行业处于不断调整的大背景下,部分非洲、东南亚和中亚地区的发展中国家矿产资源丰富,基础设施建设正在兴起,工业化的进程处于稳定向上发展阶段,对工业材料的需求呈暴涨,对经济发展追求的热度也只增不减,上述特性使其成为世界上经济发展潜力最大的地区。“一带一路”倡议的提出,使我国矿业企业参与国际矿产资源合作的机会增多,对于我国矿业企业“走出去”
清洁能源在能源结构中的地位已经成为国际能源转型的风向标。土壤源热泵以其不占据地表面积、清洁无污染等特点越来越受到人们的重视。但是,在地源热泵的工程实践中,经常会出现实际运行负荷与地埋管换热器散热能力严重不匹配的问题,影响到地源热泵系统运行的节能性能与有效使用寿命。这主要是由于地源热泵系统在设计时没有准确获得岩土的当量热物性参数,该问题需要通过准确、高效地获得岩土原位热物性参数来彻底解决。在此背景下
目的：探讨消毒供应质量追溯管理系统对外来医疗器械全流程监控管理的效果。方法：选择2019年3月到2020年3月本院管理的600件外来医疗器械作为观察对象，随机分为两组，实验组和对照组各300件，实验组采用消毒供应质量追溯管理；对照组使用常规管理。对两组外来医疗器械的消毒质量评分，各项指标进行对比。结果：实验组服务态度、包装质量、护理质量、及时供给度高于对照组，组间对比，差异具有统计学意义（p＜0.
改革开放40多年以来,我国经济发展和社会建设取得了举世瞩目的成就,与之相伴随,生态环境与经济发展的矛盾也在不断激化,生态环境恶化、自然资源过度开发等问题层出不穷,严重威胁人民的生存环境和身体健康,同时也制约着经济社会可持续发展。随着环境治理理念和治理体系的不断发展和完善,公众作为环境行为的实施主体逐渐受到重视,并在生态环境治理领域发挥着越来越重要的作用。虽然公众的环境治理主体地位得到了法律法规的保
开发可再生能源并提高其在能源消费中占比,是减少环境污染、缓解气候变化的重要举措之一,而利用太阳能和风能等可再生能源发电是其的重要方式。高增益变换器广泛的应用在太阳能、风能等发电系统中,以解决相关可再生能源发电中存在的输出断续、电压低且变化范围大等问题。传统的BOOST变换器存在升压能力弱、器件应力大等问题,而Z源/准Z源变换器具有更好的升压性能而得到了广泛的研究。为了进一步提高Z源/准Z源变换器的
随着社会发展节奏的加快,人们面临的压力也越来越大,大学生作为国家建设的生力军,同样面临各种各样的压力。大学生是中国特色社会主义建设和发展的后备军,是实现中华民族伟大复兴的中坚力量,大学生的培养质量关乎国家建设和发展,诚然也影响家庭幸福指数、社会和谐程度。回顾现实,大学生极端行为的发生,反映出部分大学生抗挫折素质较差的现状,与党和国家的期待以及激烈的国际人才竞争之间的要求存在一定差距,因而,亟需探寻
在移动互联网时代,随着5G技术的普及,用户数量和项目规模都在不断攀升。推荐系统的出现有效的解决了用户信息筛选困难的问题,满足了大众日益升级的产品需求。值得注意的是,由于软件的交互方式变得更加多样化,用户在享受各类应用提供服务的同时也会留下大量的上下文信息。而这些信息则可以用来直接或间接地挖掘出用户真实的兴趣偏好。当前,上下文感知推荐方法虽然取得了一定的成果,但仍存在不足之处。一是传统推荐主要采用主
我国特殊的城乡二元制度和快速的城市化进程造成了城中村现象,为了解决城中村带来的一系列问题,城中村改造正在如火如荼的进行。城中村改造虽然解决了原住民生活环境脏乱的问题,有效拉动城市经济。但是在以商业价值最大化为目的的拆迁安置模式下,城中村改造中大部分拆迁家庭需迁至安置房。城中村安置房普遍存在区位差、基础配套设施缺乏、居民就业困难等问题,较大程度地影响了居民生活的便利程度,易引发社会问题。由于身份的改
军事手语是一种重要的战术交流形式,特别是在距离有限或要求保持沉默的情况下。遗憾的是,当士兵们看不见对方时,使用军事手语的交流方式就不再有效,这可能会阻碍军事行动。近年来,基于视觉的手势识别方法一直处于手势识别领域的前沿,但手势识别研究的挑战与困难仍然存在。首先,军事手语中的战术手势为动态的时序动作,由手部的外观和手部运动的轨迹来完整表示,如何设计能够充分描述战术手势特性的手型及轨迹特征是本课题必须