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期刊论文 8

年份

2024 2

2023 2

2022 1

2020 1

2019 2

关键词

宏基因组学 2

正己酸 2

中链脂肪酸 1

他克莫司 1

代谢组学 1

土壤 1

宏基因组 1

比较基因组 1

氨抑制 1

深古菌 1

碳链延长 1

移植后糖尿病 1

红基因组学 1

脂肪酸生物合成 1

超嗜热适应性 1

逆β氧化 1

酶 1

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检索范围：

排序：展示方式：

Culturomics and metagenomics: In understanding of environmental resistome

Monika Nowrotek, Łukasz Jałowiecki, Monika Harnisz, Grażyna Anna Płaza

《环境科学与工程前沿（英文）》 2019年第13卷第3期 doi: 10.1007/s11783-019-1121-8

摘要：

State of the art of culturomics and metagenomics to study resistome was presented.

The combination of culturomics and metagenomics approaches was proposed.

The research directions of antibiotic resistance study has been suggested.

关键词： Culturomics Metagenomics Antibiotic resistance Resistome

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METAGENOMICS COMBINED WITH HIGH-THROUGHPUT SEQUENCING REVEALS THE METHANOGENIC POTENTIAL OF FRESH CORN

《农业科学与工程前沿（英文）》 2023年第10卷第3期页码 403-423 doi: 10.15302/J-FASE-2022471

摘要：

● Methane production from fresh straw was 7.50% higher than dry straw.

关键词： fresh corn straw high solid anaerobic digestion metagenomics microbial communities thermophilic

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Distribution of antibiotic resistance genes and their association with bacteria and viruses in decentralized sewage treatment facilities

《环境科学与工程前沿（英文）》 2022年第16卷第3期 doi: 10.1007/s11783-021-1469-4

摘要：

• Distribution of ARGs in decentralized sewage facilities were investigated.

关键词： Decentralized sewage treatment facilities Antibiotic resistance genes Virus Metagenomics Network analysis

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深古菌门的核心代谢功能和热环境起源 Article

冯晓远, 王寅炤, Rahul Zubi, 王风平

《工程（英文）》 2019年第5卷第3期页码 498-504 doi: 10.1016/j.eng.2019.01.011

摘要：

深古菌门具有复杂的亚群分类，是地球上丰度最高的微生物之一。然而，深古菌的代谢特征和演化历史仍然有待进一步研究。本研究对来自10个不同亚群的15个新获得和36个已经发表的深古菌基因组进行了比较基因组分析，揭示了深古菌门的核心代谢特征，即蛋白质、脂质、芳香族化合物降解，糖酵解途径和Wood–Ljungdahl (WL) 途径。上述核心代谢特征表明深古菌使用乙酰辅酶A作为重要的代谢中间物。此外，部分深古菌亚群还具有不完整的柠檬酸循环、产乙酸途径和硫化物相关的代谢潜能，表明不同亚群具有多样的代谢能力和生态功能。亚群Bathy-21和Bathy-22位于深古菌系统发育树根部，是目前已知最古老的两个深古菌亚群。它们广泛分布于热液（泉）环境中，并编码超嗜热适应性特征的标记基因逆促旋酶（reverse gyrase, rgy）。综上，本研究对深古菌门的核心代谢能力进行了系统性研究和总结，并揭示了深古菌热环境起源的演化历史。

关键词：深古菌宏基因组比较基因组超嗜热适应性

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Taxonomic and functional variations in the microbial community during the upgrade process of a full-scale landfill leachate treatment plant – from conventional to partial nitrification-denitrification

Binbin Sheng, Depeng Wang, Xianrong Liu, Guangxing Yang, Wu Zeng, Yiqing Yang, Fangang Meng

《环境科学与工程前沿（英文）》 2020年第14卷第6期 doi: 10.1007/s11783-020-1272-7

摘要： Abstract • Upgrade process was investigated in a full-scale landfill leachate treatment plant. • The optimization of DO can technically achieve the shift from CND to PND process. • Nitrosomonas was mainly responsible for ammonium oxidation in PND system. • An obviously enrichment of Thauera was found in the PND process. • Enhanced metabolic potentials on organics was found during the process update. Because of the low access to biodegradable organic substances used for denitrification, the partial nitrification-denitrification process has been considered as a low-cost, sustainable alternative for landfill leachate treatment. In this study, the process upgrade from conventional to partial nitrification-denitrification was comprehensively investigated in a full-scale landfill leachate treatment plant (LLTP). The partial nitrification-denitrification system was successfully achieved through the optimizing dissolved oxygen and the external carbon source, with effluent nitrogen concentrations lower than 150 mg/L. Moreover, the upgrading process facilitated the enrichment of Nitrosomonas (abundance increased from 0.4% to 3.3%), which was also evidenced by increased abundance of amoA/B/C genes carried by Nitrosomonas. Although Nitrospira (accounting for 0.1%–0.6%) was found to stably exist in the reactor tank, considerable nitrite accumulation occurred in the reactor (reaching 98.8 mg/L), indicating high-efficiency of the partial nitrification process. Moreover, the abundance of Thauera, the dominant denitrifying bacteria responsible for nitrite reduction, gradually increased from 0.60% to 5.52% during the upgrade process. This process caused great changes in the microbial community, inducing continuous succession of heterotrophic bacteria accompanied by enhanced metabolic potentials toward organic substances. The results obtained in this study advanced our understanding of the operation of a partial nitrification-denitrification system and provided a technical case for the upgrade of currently existing full-scale LLTPs.

关键词： Landfill leachate Process upgrade Partial nitrification-denitrification Bacterial community Metagenomics

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肝脏移植术后糖尿病患者肠道微生物组的变化 Article

凌琪, 韩玉秋, 马越, 王晓森, 朱铮, 王靖宇, 曹佳莹, 林笑含, 王军, 王保红

《工程（英文）》 2023年第31卷第12期页码 98-111 doi: 10.1016/j.eng.2023.09.006

摘要：

移植后糖尿病（PTDM）会增加肝移植（LT）受体移植失败和死亡的风险。实验研究表明，免疫抑制性他克莫司（TAC）介导的肠道生态失调可能导致血糖紊乱，但仍尚未见相关临床研究报道。因此，本研究通过高通量鸟枪法宏基因组测序和代谢组学分析相结合的方法，对PTDM和非PTDM的肝脏移植受体队列中的肠道微生物组（IM）进行了表征，并破译了IM、TAC剂量和PTDM之间的潜在关联。通过与非PTDM和经典II 型糖尿病（T2DM）进行对比分析，确定了PTDM患者的肠道微生物组代表性特征为：变形菌门富集和拟杆菌门减少。有趣的是，与改变的微生物代谢产物相一致，这些微生物在PTDM患者中的丰度变化与TAC的剂量显著关联。具体来说，与低TAC谷浓度（< 5 ng∙mL⁻¹）的移植受体相比较，高TAC谷浓度（> 5 ng∙mL⁻¹）移植受体中的有益微生物水平被显著降低；同时，通过检测粪便代谢物，发现其中参与α-亚麻酸和花生四烯酸这些降低糖尿病发生的有益代谢物的显著降低。更进一步，这些微生物标签分子的变化与移植受体的血糖紊乱程度显著相关。总之，PTDM患者的粪便微生物组和代谢组发生了显著变化，且与TAC剂量相关。这项研究是首个探索PTDM患者的细菌分类学组成变化和细菌基因功能变化的研究，可以更好地理解IM对PTDM的影响。

关键词：移植后糖尿病他克莫司红基因组学代谢组学

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原生土壤的碳链延长过程——高效的正己酸生物合成性能及微生物机制

邓琳, 吕杨, 蓝天, 吴清莲, 任韦同, 王华哲, 倪丙杰, 郭婉茜

《工程（英文）》 2024年第39卷第8期页码 262-272 doi: 10.1016/j.eng.2023.10.017

摘要：

本研究证明了原生土壤作为天然接种微生物源利用碳链延长（chain elongation, CE）途径合成正己酸的可行性及有效性，这为探究土壤的厌氧过程提供了新的视角。研究选用了5种类型的土壤进行CE试验，结果表明，在高浓度乙醇和乙酸培养条件下，所有供测试的原生土壤均表现了不同的CE活性，这代表其可能作为用于正己酸生产的理想的微生物来源。结果表明，同接种厌氧污泥和窖泥相比，原生土壤CE体系表现出更高的正己酸选择度（60.53%），特异性（82.32%），碳分布（60.00%），电子转移效率（165.00%）和电导率（0.59 ms∙cm⁻¹）。动力学分析进一步证明了土壤CE在缩短迟滞期和提高产量的优势。微生物分析则证明了Pseudomonas，Azotobacter，Clostridium和正己酸产量之间的正相关关系。此外，宏基因组学通过分析功能基因在关键微生物中的高丰度值表达，洞悉了土壤微生物源在合成正己酸的相关途径中的关键作用，包括CO₂的原位利用、乙醇氧化、脂肪酸生物合成（FAB）和逆β氧化（RBO）。其中，FAB和RBO中的功能单元与Pseudomonas，Clostridium，Rhodococcus，Stenotrophomonas和 Geobacter等具有相关性，这表明此类微生物属可能参与或协同作用于土壤中的CE过程。综上所述，这种创新的接种策略为正己酸生产提供了高效的微生物来源，指出了在厌氧土壤微生态学中考虑CE活性的重要性，并在探究土壤微生物在经济和环境效益方面具有潜在作用。

关键词：土壤碳链延长正己酸逆β氧化脂肪酸生物合成宏基因组学

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揭示氨对正己酸生产影响的机制——影响途径、关键酶和微生物 Article

吴清莲, 袁珂鑫, 任韦同, 邓琳, 王华哲, 冯骁驰, 郑禾山, 任南琪, 郭婉茜

《工程（英文）》 2024年第35卷第4期页码 180-190 doi: 10.1016/j.eng.2023.08.018

摘要：

利用废弃生物质通过链延长（chain elongation, CE）生产的正己酸可以供应各种化石衍生产品，从而推动碳中和的实现。富氮废弃生物质降解释放的氨可以充当厌氧生物过程（包括CE过程）中的营养物质或抑制剂，二者区别主要取决于氨的浓度。目前，使用乙醇作为电子供体进行开放培养正己酸生产的最佳氨浓度、毒性阈值以及潜在机制尚不清楚。本研究表明，生产正己酸的最佳氨浓度为2 g∙L⁻¹，而超过此阈值的氨浓度会显著抑制CE性能。对该机制的探索揭示了两种形式的氨（即铵离子和游离氨）参与了这种抑制行为。高氨浓度（5 g∙L⁻¹）诱导乙醇过度氧化并抑制逆β氧化（reverse β-oxidation, RBO）途径，直接导致负责乙酸形成的酶（磷酸转乙酰酶和乙酸激酶）活性增强，丁酰辅酶A：乙酰辅酶A转移酶、己酰辅酶A：丁酰辅酶A转移酶和己酰辅酶A：乙酰辅酶A转移酶活性降低，这些酶参与正丁酸和正己酸合成的。此外，微生物群落的优势菌属由Paraclostridium（0.1 g∙L⁻¹氨）转变为Fermentimonas、Clostridium sensu stricto 12和Clostridium sensu stricto 15（2 g∙L⁻¹氨）。然而，在过量氨（5 g∙L⁻¹氨）条件下，这些具有CE功能的细菌大多不存在。宏基因组分析揭示了在2 g∙L⁻¹氨条件下RBO、脂肪酸合成、K⁺外流、腺苷三磷酸酶（ATPase）代谢和金属阳离子输出等的功能基因上调，共同促进了正己酸产量的增加。相反，过量的氨会抑制上述功能（不包括金属阳离子输出）和 K⁺流入，从而削弱氨解毒和正己酸生物合成。本研究对影响正己酸生产的氨驱动机制进行了全面的阐明，预计将激励研究人员设计出有效的策略来减轻氨诱导的抑制作用。