项目文章

项目文章 | 转录组和微生物测序助力中国科学家抗生素最新研究成果两连发

01  转录组项目文章 | 中国海洋大学在抗生素消减技术研究领域取得系列创新成果

 

中国海洋大学海洋生命学院汝少国教授带领环境健康和生态工程研究团队在Water Research、Journal of Hazardous Materials、Bioresource Technology等环境科学与工程Top期刊上发表了系列抗生素消减技术研究论文。

 

我国人用和兽用抗生素使用量大,兽用抗生素年使用量高达8.4万吨,是美国的6倍、英国的150倍,其使用后70%-80%随排泄物释放到环境中,严重危害了水生态健康。为减少抗生素残留,环境健康与生态工程研究团队开发了基于微藻和植物降解抗生素的技术,研发了抗生素废水的菌藻共代谢和植物微生物治理系统,创新了抗生素废水治理的生物技术和理论。

图1 基于藻菌共代谢系统的抗生素消减技术

 

该研究团队研究成果发现了抗生素降解的I相酶中N-脱甲基酶、单加氧酶、双加氧酶、氧化还原酶和过氧化物酶等关键酶在抗生素降解中的启动作用,以及提高抗生素降解效率的代谢系统,同时发现谷胱甘肽代谢生物合成代谢途径中的关键基因在应对抗生素毒性中的保护作用,研究结果揭示了抗生素的迁移、转化和代谢机制,为抗生素高效降解技术开发奠定了理论基础,成果发表于Water Research (IF11.236)。

 

原文链接:http://news.ouc.edu.cn/2021/0709/c309a106344/page.htm


 

02 微生物项目文章 | 堆肥过程中底物C/N比诱导抗生素抗性基因变异及去除机制

 

山东大学郭卫华教授课题组在Science of The Total Environment期刊上发表了堆肥过程中底物 C/N 比诱导抗生素抗性基因的变异及去除机制的研究论文。

 

抗生素的滥用及排放会造成细菌产生耐药性以及抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)的传播和扩散。堆肥对大部分抗生素具有好的降解效果,作为一种经济、环保的技术,被广泛应用于农业和畜牧养殖领域有机废物的处理。微生物作为堆肥过程的主要参与者,其群落的演替与堆肥过程中有机质、抗生素、重金属和耐药基因(ARGs)等物质的动态变化密切相关。通过微生物多样性测序和定量PCR技术可以分别对堆肥过程中微生物和抗生素抗性基因的动态进行监测,帮助研究者从微观角度更深入地理解堆肥过程中的分子机制发生过程。

 
 

为全面了解在堆肥过程中抗生素清除的潜在机制,分析了不同C/N 比中,理化性质、细菌群落组成、真菌群落组成、抗性基因 (ARGs) 和可移动基因单元(Mobile genetic elements,MGEs)的动态变化。细菌群落主要由Firmicutes和Actinobacteria组成,而真菌群落主要由Ascomycota组成。在堆肥过程中,细菌和真菌之间主要是负相关。堆肥后,LL(C/N≈26)中ARGs的去除效率高于HL(C/N≈35) ,而 MGEs 在 HL中完全降解。ARGs 相对丰度的大幅减少可能是由于潜在宿主细菌属 bacterial genera Advenella, Tepidimicrobium, Proteiniphilum, Acinetobacter, Pseudomonas, Flavobacteria and Arcbacter引起的。研究结果揭示了细菌群落组成在的演替发挥了重要作用。细菌群落是决定ARGs分布的关键因素,而真菌群落通过影响细菌群落结构组成来影响ARGs。这项研究揭示了真菌群落对 ARGs 的影响,并揭示了不同堆肥处理对 ARGs去除的潜在机制。

 

原文链接:https://authors.elsevier.com/sd/article/S0048-9697(21)04361-8

 

 

近期活动

 

活动一:微生物多样性测序优惠大放送

 

活动二:宏基因组产品钜惠来袭

 

 

精彩回顾

 

1.《欧易打造微生物多样性描述葵花宝典(下)》

2.《扩增子测序精度不够,宏基因组成本又高,微生物多样性检测该怎么办》

3.《科研干货 | BRIG绘制原核生物比较基因组圈图》

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