电化学联用技术研究微生物的胞外电子传递机制

胞外电子传递(EET)是指氧化还原反应所产生的电子在微生物细胞内和细胞外的电子受体/电子供体之间互相转移的过程,这一过程伴随着能量和物质的转化。阐明EET机制是提高微生物能量和物质转化效率的基础,为元素的生物地球化学循环、金属防腐以及生物电化学系统的应用等提供理论支撑。电化学技术作为研究电极/溶液界面电子转移的简便、有效方法,在研究微生物的直接电子传递和间接电子传递机制中发挥了重要的作用,也促进了EET机制的研究从宏观层面到微观层面不断深入。本文综述了研究微生物EET机制所涉及的电化学联用技术(包括微电极、扫描电化学显微镜、电化学联用光学显微镜和光谱电化学等);详细介绍了这些电化学联用技术的功能和优势;重点阐述了这些电化学联用技术如何推动着EET机制的研究,从宏观的生物膜层面到微观的单个微生物细胞、蛋白和分子层面不断深入;展望了新的电化学联用技术在EET研究领域的应用前景。国家重点研发计划项目项目(No.2017YFA0206500);;国家自然科学基金项目(No.21777155,21773198,U1705253,21621091)资助~

Diversity of bacterial community structure and its driving factors in three bays of Bohai Sea

[Background] Sustainable development of coastal ecosystem has become one of the most important concerns for people nowadays. Riverine output and anthropogenic interrupt have important impacts on the coastal environment. [Objective] In this study, we collected 12 samples from three transects including Bohai Bay, Liaodong Bay and Laizhou Bay to explore the microbial community and diversity in summer of 2015. [Methods] DNA was extracted from water samples by using DNA extraction kit. Samples were analyzed by Illumina HiSeq sequencing technology. We compared the differences among these three transects according to the analysis results. [Results] The diversity index and rarefaction curves showed significant differences among these three transects. The order of diversity value was Laizhou Bay>Bohai Bay>Liaodong Bay. The distribution of the dominant community was as follows: the proportion of Proteobacteria, Bacteroidetes, Cyanobacteria, Actinobacteria and Planctomycetes in the Bohai Bay was 39.8%, 25.7%, 22.4%, 5.85% and 4.38%, respectively. The dominant community proportion in Liaodong bay was Proteobacteria (37.8%), Bacteroidetes (25.7%), Cyanobacteria (17.8%), Actinobacteria (10.4%) and Planctomycetes (5.64%). While in Laizhou Bay there were only four dominant communities as follows: Proteobacteria (59.0%), Bacteroidetes (17.5%), Cyanobacteria (8.2%), Actinobacteria (7.88%). By using the principal component analysis (PCA) and Heatmap correlation analysis, we found that environmental factors were key roles in controlling the microbial diversity in the Bohai Sea. Among them, the concentration of nitrate was particularly significant according to the Mantel test analysis. [Conclusion] The microbial diversity in the three bays of Bohai Sea was very rich and multifarious. The population structure and species in the Laizhou Bay is the most complex and abundant among these three bays, and then it is Bohai Bay and Liaodong Bay. There was a significant correlation among microbial diversity, environmental factors and the spatial distribution. Above all, this study will provide a theoretical basis for further protection and ecological development of Bohai Sea

扫描电化学显微镜用于研究生物膜微环境的电子传递

生物电化学系统(BESs)的核心是生物膜在电极/溶液界面的电子传递反应,研究生物膜微区环境中的电子传递有助于阐明微生物的胞外电子传递(EET)机制,从而有针对性地提高BESs中的电子转移效率。微生物的EET机制包括直接电子传递和间接电子传递,由于生物膜组成复杂,含有多种分泌物、胞外聚合物等,常规电化学方法只能从生物膜宏观层面研究EET机制,无法有效区分这两种电子传递途径的贡献。本文采用电化学循环伏安方法研究了电子穿梭体二茂铁甲醇(FcMeOH)与希瓦氏菌(Shewanella)相互作用的界面过程;基于扫描电化学显微技术构建了穿透模式,通过微电极介导FcMeOH与Shewanella反应,收集仅来自间接电子传递途径产生的电流,同时测定了Shewanella在电极/溶液界面的氧化还原性质和空间分布。本论文将电化学扫描探针显微技术应用于EET的研究,从物理化学角度揭示微生物在代谢过程中与外界的电子传输机制。国家重点研发计划项目(2017YFA0206500);;国家自然科学基金(21777155,21773198,U1705253,21621091)资助~

三氟乙酸对氨基酸催化不对称直接Aldol反应的影响

研究了三氟乙酸(TFA)对各种L-α-氨基酸催化环己酮与对硝基苯甲醛的不对称直接Aldol反应的影响。结果表明:在TFA作用下,所测试的绝大部分氨基酸的催化性能都有显著变化,多数情况下能提高收率和对映选择性;对非对映选择性的影响无明显规律

养殖乌鳢类立克次体感染的超微病理学研究

应用电子显微镜技术,观察了养殖乌鳢RLO感染主要内脏器官超微结构病理变化,并初步探讨了发病机制。观察发现:RLO寄生细胞明显肿大,胞质电子密度低,细胞器肿大、溶解,RLO可随肿胀、破裂的细胞进入组织间隙;在一些寄生细胞内尚发现变性的RLO。内脏组织细胞普遍肿大,细胞器分散、稀少,线粒体除明显肿胀、嵴断裂消失外,尚发现坏死性变化即出现致密核心或无定形的电子密度物质;粗面内质网扩张、破裂和脱颗粒;部分细胞内溶酶体增多,胞质内发现明显的髓鞘样结构;核肿大或核固缩、溶解,并可见核内出现髓鞘样结构和核包含物

Study on the relationship among lifestyle,self-esteem and life satisfaction in Chinese adolescents

目的：探讨我国青少年生活方式、生活满意度以及自尊的关系。方法：采用青少年生活方式量表、Rosen-berg自尊量表对全国九省（自治区、直辖市）的10899名初中、高中及大学在校学生进行调查。结果：不同地区、年级青少年在不同生活方式和生活满意度类型上的分布存在差异（χ2=248.93,P〈0.01;χ2=568.53,P〈0.01）。有58.9%的大城市青少年的生活方式健康程度高,且生活满意度高;而生活在乡镇农村的青少年,生活方式健康程度低,且生活满意度低的人占大多数（58.9%）。初中生生活方式健康程度高且满意度高的学生占全体初中生的61.8%,高中和大学生中,该比例分别降为48.5%和21.3%。高中生生活方式健康程度高但不满意的学生占7.6%,高于初中生（4.1%）和大学生（3.6%）。另外,有很高比例的大学生（71.6%）生活方式健康程度低,且生活满意度低。生活方式与自尊、生活满意度存在显著的正相关（r=0.472,P〈0.01;r=0.636,P〈0.01）,自尊与生活满意度存在显著的正相关（r=0.450,P〈0.01）,且自尊是生活方式和生活满意度的中介变量。结论：我国青少年生活方式和生活满意度整体情况良好,但存在地区和年级差异,生活方式通过自尊对生活满意度有正向预测作用。对我国青少年进行生活方式健康教育应考虑地区和年级差异,同时应积极关注心理因素的影响

我国青少年生活方式、自尊与生活满意度的关系研究

目的:探讨我国青少年生活方式、生活满意度以及自尊的关系。方法:采用青少年生活方式量表、Rosen-berg自尊量表对全国九省(自治区、直辖市)的10899名初中、高中及大学在校学生进行调查。结果:不同地区、年级青少年在不同生活方式和生活满意度类型上的分布存在差异(χ2=248.93,P<0.01;χ2=568.53,P<0.01)。有58.9%的大城市青少年的生活方式健康程度高,且生活满意度高;而生活在乡镇农村的青少年,生活方式健康程度低,且生活满意度低的人占大多数(58.9%)。初中生生活方式健康程度高且满意度高的学生占全体初中生的61.8%,高中和大学生中,该比例分别降为48.5%和21.3%。高中生生活方式健康程度高但不满意的学生占7.6%,高于初中生(4.1%)和大学生(3.6%)。另外,有很高比例的大学生(71.6%)生活方式健康程度低,且生活满意度低。生活方式与自尊、生活满意度存在显著的正相关(r=0.472,P<0.01;r=0.636,P<0.01),自尊与生活满意度存在显著的正相关(r=0.450,P<0.01),且自尊是生活方式和生活满意度的中介变量。结论:我国青少年生活方式和生活满意度整体情况良好,但存在地区和年级差异,生活方式通过自尊对生活满意度有正向预测作用。对我国青少年进行生活方式健康教育应考虑地区和年级差异,同时应积极关注心理因素的影