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广东省微生物研究所

省微生物所在国际知名期刊《环境与应用微生物学》发表封面论文

时间:2019-08-02 文本大小:【 |  | 】  【打印

近日,国际环境微生物知名期刊《环境与应用微生物学》(Applied and Environmental Microbiology)以封面文章发表了省微生物研究所许玫英研究员团队的研究成果《脱色希瓦氏菌以毒害性有机污染物偶氮染料为电子受体进行厌氧呼吸的适应性响应》(Adaptive responses of Shewanella decolorationis to toxic organic extracellular electron acceptor azo dyes in anaerobic respiration)。

希瓦氏菌具有以多种毒害性有机污染物和金属氧化物作为电子受体进行厌氧呼吸、实现污染物降解脱毒的能力,是一类重要的环境微生物。但目前对于这类微生物以毒害性有机污染物作为电子受体的厌氧呼吸机制了解极少。

本次研究成果表明:当脱色希瓦氏菌以偶氮染料作为电子受体进行厌氧呼吸时,将通过充分调动细胞分裂、趋化系统、能量转换、损伤修复、物质传递等适应性响应相关功能基因的表达,使菌体细胞由正常条件下1-2μm的短杆状转变为长达18μm的长线状,从而同步实现细胞的呼吸生长和污染物的降解脱毒。这些研究结果为进一步揭示希瓦氏菌强的环境适应机制,并为充分发挥希瓦氏菌在环境污染治理和修复中的功能活性提供了科学理论指导。

脱色希瓦氏菌是许玫英研究员的团队于2005年从印染废水处理系统中分离鉴定的新种,也是国际上首个发现自废水处理系统的希瓦氏菌菌种。以脱色希瓦氏菌S12为实验菌株,该团队于2007年在国际上率先证明了细菌以偶氮染料作为厌氧呼吸的末端电子受体进行生长的呼吸方式——偶氮呼吸(Azorespiration)。随后,该团队深入研究了脱色希瓦氏菌的多种厌氧呼吸活性及其耦合污染物降解脱毒机制,并且还提供给国内外多家科研机构开展合作研究。相关研究结果在《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)、《生物资源技术》(Bioresource Technology)、《环境与应用微生物学》(Applied and Environmental Microbiology)等国际权威刊物进行了系列报道,有力促进了微生物厌氧呼吸机制的科学认知及环境污染治理技术创新。

相关研究成果是在国家自然科学基金重大研究计划重点支持项目、广东省科学院引进人才项目、国家博士后基金等项目资助下完成的,许玫英研究员为论文的通讯作者,省微生物所博士后方云、博士生孔冠楠和中山大学博士后刘俊分别为论文的共同第一作者。

        封面图注:左上,正常呼吸条件下细胞的透射电镜照片;

                  右上,正常呼吸条件下细胞的激光共聚焦显微镜照片;

                  左下,以偶氮染料为电子受体进行厌氧呼吸时细胞的激光共聚焦显微镜照片;

                  右下,以偶氮染料为电子受体进行厌氧呼吸时细胞的透射电镜照片。

(省微生物所 孔冠楠/供稿)

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