科研进展

省科学院生态环境技术所:分子生物学新方法开发研究取得新进展

来源: 时间:2020-06-22

近日,广东省科学院生态环境技术所孙蔚旻研究员团队在分子生物学新方法开发研究方面取得新进展,相关研究成果发表在国际环境领域权威期刊《Environmental Science & Technology》(IF=7.149)。

由于自然界大部分微生物无法分离培养,导致它们的生理生化特性不被人类所了解。土壤中的此类微生物被比拟为物理学中的暗物质,被称为“生物暗物质”。能够揭开生物暗物质面纱的稳定同位素示踪(stable isotope probingSIP)因无需培养,即可获知功能微生物信息,故自SIP问世以来,迅速被学术界广泛应用。但是,目前流行的SIP技术只能获取功能微生物的种属信息,不能获知其相关代谢信息。

针对这一问题,孙蔚旻研究员团队开发了稳定同位素示踪-宏基因组分箱联用平台。该团队利用联用平台,揭示了参与厌氧砷氧化细菌的相关信息。本研究采用室内微宇宙培养实验,解析了砷污染土壤中的厌氧砷氧化过程及其与反硝化过程的耦合关系,利用稳定同位素示踪技术,以13C-NaHCO3为唯一碳源,通过16S rRNA高通量测序技术,锚定土壤中驱动厌氧砷氧化过程的自养型功能微生物;同时,利用宏基因组分箱技术,拼装基因草图,重点分析自养厌氧砷氧化过程中的关键功能基因(砷氧化基因、反硝化基因、固碳基因),系统解析了砷污染土壤中自养型厌氧砷氧化微生物的相关代谢途径。

该稳定同位素示踪-宏基因组分箱联用平台技术不仅关注于功能微生物种群信息,还能挖掘其代谢潜能信息,填补了目前稳定同位素示踪的技术缺陷。

 

 

全文链接:https://doi.org/10.1021/acs.est.0c01601

 (省科学院生态环境技术所  张苗苗/供稿)

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