南大西洋中脊热液区异化铁还原微生物及其矿化产物分析

【目的】从深海热液区获取异化铁还原微生物(Dissimilatory iron reducing microorganisms,DIRM),分析其矿化速率和矿化产物,认识其参与的深海生物地球化学循环。【方法】以羟基氧化铁(FeOOH)为电子受体,以乙酸等简单有机物做电子供体,在60°C恒温厌氧条件下,对南大西洋中脊深海热液区硫化物样品中的DIRM进行富集、培养;采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)以及能谱仪(EDS)等方法对矿化产物进行形貌观察与成分分析。【结果】从2个硫化物样品中,共获得了139个铁还原培养物,它们均能将培养基中FeOOH (Fe3+90 mmol/L)转化为矿化产物。电镜下可见明显的晶体形态,以立方体形晶体为主,边长为5.0–20.0 nm;EDS分析表明,所有矿物晶体的主要元素为铁和氧,推测是由菱铁矿和磁铁矿组成的混合矿物。矿物晶体形成的时间差异较大,从3d到54d不等,多数培养物可在11 d到20 d内形成晶体。微生物多样性表明,培养物中优势菌主要为厚壁菌门(Firmicutes)和广古菌门(Euryarchaeota),包括一氧化碳胞菌(Carboxydocella)与脱硫肠状菌(Desulfotomaculum)近似新物种(16SrRNA基因同源性89%–91%)和广古菌地丸菌(Geoglobus)。【结论】热液区高温厌氧细菌与古菌可以利用简单有机物为电子供体进行铁还原,形成铁氧化物晶体。实验结果对于微生物参与铁元素的生物地球化学循环与矿物形成的潜力具有支持作用。然而它们是否参与了热液区铁元素的生物地球化学循环与矿物形成还需要大量研究工作验证。国家重点研发计划(2018YFC0310701);;\n中国大洋专项生物资源计划(DY135-B2-01)~

特大型新能源基地面临挑战及未来形态演化分析

在推动中国新能源高质量跃升式发展背景下，大规模新能源开发、汇集和远距离输送成为新能源建设的重要路径之一，特大型新能源基地成为未来的重要形态。由于缺少常规交流同步发电机组和可靠备用容量，特大型新能源基地稳定性挑战、新能源利用率与供电充裕性矛盾凸显，其形态结构及演化路径成为当前关切的热点问题。系统梳理了当前最新学术研究成果，研判特大型新能源基地未来可能的源网形态并做特征分析；进一步，面向特大型新能源基地系统强度弱、灵活性不足、源网协调运行矛盾突出等挑战，针对性提出源网协调规划、灵活性专项规划和系统强度提升措施的优化配置技术等规划支撑技术和关键场景运行技术；最后以张北特大型新能源汇集区为例，结合其资源禀赋分析新能源基地现状并研判未来源网形态发展趋势，提出适应张北特大型新能源基地未来发展的关键支撑技术体系，为张北特大型新能源基地近中期规划和可靠运行提供参考

胰岛素降低海马谷氨酸和D-丝氨酸含量改善糖尿病大鼠空间学习记忆能力

目的观察胰岛素对糖尿病(DM)大鼠空间学习记忆及海马组织中谷氨酸和D-丝氨酸含量的影响。方法采用尾静脉注射链脲佐菌素(STZ)制备大鼠DM模型。注射STZ第3天建模成功后,大鼠sc给予胰岛素2 U·kg-1,每天1次,持续82 d。定期检测各组大鼠体质量及空腹血糖。第81天进行Morris水迷宫实验,检测大鼠学习记忆能力;实验结束后取海马组织,观察形态变化,并测定谷氨酸和D-丝氨酸含量。结果与正常对照组比较,DM模型组大鼠体质量明显减轻(P<0.01),血糖明显升高(P<0.01),逃避潜伏期明显延长,原平台象限游泳时间显著减少(P<0.01),海马组织中谷氨酸及D-丝氨酸的含量均显著升高(P<0.01)。胰岛素治疗组体质量增加,血糖含量恢复到正常水平。与DM模型组相比,胰岛素治疗组大鼠逃避潜伏期显著缩短(P<0.01),原平台象限游泳时间占总时间百分比显著增加(P<0.01);海马组织中谷氨酸和D-丝氨酸的含量也分别由DM模型组的(1.550±0.054)和(0.084±0.05)mg·g-1下降为胰岛素治疗组的(1.137±0.023)和(0.068±0.004)mg·g-1。结论胰岛素可以改善糖尿病大鼠空间学习记忆能力,这可能与其降低海马组织中谷氨酸和D-丝氨酸含量有关

专题:中国非正规经济(下)

李明欢以非正规雇佣为主要内涵的非正规经济之所以能够在跨国领域大行其道,根源之一在于全球化正如同由跨国资本把握方向盘的巨型“压路机“,力图突破一切不利于其扩张之国境边界,朝着政治和

胰岛素降低海马谷氨酸及-Ｄ-丝氨酸含量改善糖尿病大鼠空间学习记忆能力

目的　观察胰岛素对糖尿病大鼠空间学习记忆及海马组织中谷氨酸、Ｄ-丝氨酸含量的影响。方法　采用尾静脉注射链脲佐菌素（ＳＴＺ）制备大鼠糖尿病（ＤＭ）模型。注射ＳＴＺ第３天模型成功后，每天 １次 ｓｃ给予胰岛素 ２Ｕ·ｋｇ－１，持续 ８２ｄ。定期检测各组动物体重及空腹血糖。造模 １１周后进行 Ｍｏｒｒｉｓ水迷宫实验，检测大鼠学习记忆能力；实验结束后取海马组织，观察形态变化，并测定谷氨酸及 Ｄ-丝氨酸含量。结果　与正常对照组比较，ＤＭ模型组大鼠体重明显减轻（Ｐ＜０．０１），血糖明显升高（Ｐ＜０．０１），逃避潜伏期明显延长及原平台象限游泳时间显著减少（Ｐ＜０．０１），海马组织中谷氨酸及Ｄ-丝氨酸的含量均显著升高（Ｐ＜０．０１）。胰岛素治疗组体重增加、血糖含量恢复到正常水平。与 ＤＭ模型组相比，胰岛素治疗组大鼠逃避潜伏期显著缩短（Ｐ＜０．０１），原平台象限游泳时间占总时间百分比显著增加（Ｐ＜０．０１）；海马组织中谷氨酸及Ｄ-丝氨酸的含量也分别由 ＤＭ模型组的（１．５５０±０．０５４）和（０．０８４±０．０５）ｍｇ·ｇ－１下降为胰岛素治疗组的（１．１３７±０．０２３）和（０．０６８±０．００４）ｍｇ·ｇ－１。结论　胰岛素可以改善糖尿病大鼠空间学习记忆能力，这可能与其降低海马组织中谷氨酸及Ｄ-丝氨酸的含量有关

Screening and function analysis of a cyclohexanone-degrading bacterium CN1 from deep sea sediment

从太平洋深海菌株中筛选到一株能以环己酮为唯一碳源生长的微球菌(CN1),其最适生长温度为25℃~37℃,最适生长pH8,最适生长盐度6%。该菌可耐受高浓度环己酮(>44% V/V),并且在16.7%(V/V)的环己酮中生长最好。CN1可转化环己醇成环己酮,环己酮又可被快速降解、矿化。这表明该菌含有环己醇脱氢酶并且很可能还含有环己酮单加氧酶。通过兼并PCR克隆到450bp环己酮单加氧酶基因片段,其编码的氨基酸序列不仅具有Baeyer-Villiger单加氧酶家族的保守序列,而且与节杆菌(Arthrobacter BP2)的环己酮单加氧酶同源性最高(80%),而与研究较深入的不动杆菌(Acinetobacter sp.NCIMB 9871)单加氧酶的同源性仅为53%。由于目前报道的环己醇和环己酮的降解都是通过环己酮单加氧酶进行的,所以CN1的环己酮单加氧酶应该负责环己酮的降解。目前报道的环己酮降解菌都可以降解环戊酮,而CN1不可降解环戊酮,暗示了CN1的环己酮单加氧酶比较特别。另外,我们还首次发现在CN1中环己醇对环己酮的降解有一定的抑制作用。Micrococcu luteus CN1 was found to be able to utilize cyclohexanone well from the strains originally isolated from Pacific Ocean sediment. The optimum conditions for its growth were determined as 25℃-37℃,pH 8,salinity 6%. It could survive in the medium with high concentration of cyclohexanone (>44% V/V), and grew most vigorously in medium with 16.7%(V/V) cyclohexanone. CN1 could transform cyclohexanol to cyclohexanone which could be further degraded and mineralized quickly. This indicated the presence of cyclohexanol dehydrogenase and probable presence of cyclohexanone monooxygenase. With degenerate PCR for cloning part of cyclohexanone monooxygenase gene,the DNA fragment of 450bp was gotten. Amino acid sequence analysis showed that it owned the conserved sequence of the Baeyer-Villiger monooxygenase family and had the highest homology of 80% with cyclohexanone monooxygenase from Arthrobacter sp.BP2, only 53% with that from Acinetobacter sp. NCIMB 9871 which had been the most deeply investigated. So far as we know, both cyclohexanol and cyclohexanone degradation resorted to cyclohexanone monooxygenase. So this gene should be responsible for cyclohexanone degradation in CN1. All the cyclohexanone-degraders previously reported could degrade cyclopentanone, but, CN1 did not degrade cyclopentanone. This indicated that cyclohexanone monooxygenase in CN1 was special. Additionally, it was found for the first time that cyclohexanol could inhibit cyclohexanone degradation to certain degree in CN1.国家“973项目”(2004CB719601)~

Degradation of halogenated compounds by haloalkane dehalogenase DadA from Alcanivorax dieselolei B-5

【目的】柴油食烷菌(AlCAnIVOrAX dIESElOlEI)b-5是重要的石油降解菌。为研究其对卤代化合物的降解范围和降解机制,【方法】以不同的卤代化合物作为唯一碳源,观察菌株b-5在其中的生长情况;通过多重序列比对、系统发育分析和三维结构同源建模,分析该菌株基因组内一个假定的卤代烷烃脱卤酶(HAlOAlkAnE dEHAlOgEnASE,Hld)dAdA;利用大肠杆菌异源表达、纯化dAdA,并测定了其对46个卤代底物的酶活。【结果】菌株b-5能够利用C3-C18链长范围的多种卤代化合物为唯一碳源生长;在系统进化树中,dAdA相对独立于其他Hld-II亚家族成员,但具有典型的Hld-II亚家族的催化五联体残基;dAdA确实具有脱卤活性,但该酶特异性高,底物范围明显小于其他已鉴定的HldS,仅对1,2,3-三溴丙烷、1,2-二溴-3-氯丙烷和2,3-二氯-1-丙烯有脱卤酶活。【结论】因为dAdA对很多b-5菌株可以利用做碳源的卤代底物没有脱卤酶活,所以推测b-5菌中可能还有其他脱卤酶参与了卤代烷烃的降解。菌株b-5及其卤代烷烃脱卤酶dAdA在卤代烷烃污染物的生物降解方面具有应用潜力。[Objective]Alcanivorax dieselolei B-5 is an important oil-degrading bacterium.We studied its substrate range and degradation of halogenated compounds.[Methods]Growth capability of B-5 was examined with different halogenated substrates as sole carbon source.A putative haloalkane dehalogenase( HLD) gene named dadA was found from the genome of strain B-5 and analyzed by sequence alignment,phylogenetic analysis and homologous modeling.After heterologous expression in Escherichia coli and purification,the activity of DadA towards 46 substrates was determined.[Results]Strain B-5 was capable of utilizing various halogenated compounds(C3-C18) as the sole carbon source.DadA had typical catalytic pentad residues of HLD-II subfamily,but it was independent from other members of this subfamily according to phylogenetic analysis.Activity assay showed that DadA has higher specificity and narrower substrate range than other characterized HLDs and it only showed activity toward 1,2,3-tribromopropane,1,2-dibromo-3-chloropropane and 2,3-dichloroprop-1-ene among 46 tested substrates.[Conclusions] Strain B-5 and its HLD DadA can degrade halogenated aliphatic pollutants although.国家自然科学基金项目(41106151;41176154); 海洋公益性项目(201005032)~