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本研究通过转录组技术对不同氮源培养下的多形微眼藻(Minutocellus polymorphus)固碳途径进行分析。通过对转录本进行NR、NT、Swiss-Prot和KOG富集分类及GO、KEGG相关代谢途径和基因差异表达分析,构建了多形微眼藻固碳途径。研究发现该藻除具有C_3固碳途径外,还具有较完整的C_4固碳通路。在注释到的164个固碳相关编码基因中,有33个出现明显表达差异。根据基因的差异表达情况可以发现,在有机氮源中多形微眼藻C_3固碳途径的核酮糖-1,5-二磷酸再生阶段和C_4固碳途径的磷酸烯醇式丙酮酸再生阶段相关编码基因均有上调表达, C_4固碳羧化阶段相关编码基因均有下调表达。研究对比了多形微眼藻与假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)、三角褐脂藻(Phaeodactylum tricornutum)和抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)固碳途径的异同点,发现多形微眼藻与抑食金球藻有相似的C_4固碳途径,与三角褐脂藻有相似的C_3固碳途径。进一步分析多形微眼藻碳氮代谢途径基因表达情况,发现两种代谢途径相互支撑,存在协同效应。研究结果可丰富微藻的固碳通路研究,也可为深入分析褐潮暴发原因提供依据。 相似文献
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栅藻(Desmodesmus sp.)是一种能产生重要次生代谢产物类胡萝卜素的海洋绿藻,为了深入了解栅藻类胡萝卜素代谢途径及关键酶基因,本研究通过Illumina高通量测序平台对栅藻进行转录组测序.利用Trinity软件对转录组数据进行从头组装,共获得37 634个Unigenes,经过与Nt、Nr、Swiss、Prot、KEGG、COG、GO数据库比对,共有23 235个Unigenes获得注释.GO分类中(level 2)注释最多的分别是代谢过程(metabolic process),细胞组分(cell part)和催化活性(catalytic activity),与KEGG数据库比对发现14 123个Unigenes与128条代谢途径相对应.根据组装和注释的转录组结果,鉴定了栅藻中与类胡萝卜素生物合成途径相关的基因,构建了栅藻类胡萝卜素代谢途径,获得的栅藻转录组数据有利于进一步研究类胡萝卜素代谢途径中相关基因的功能及调控. 相似文献
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富钴结壳是一种重要的海底矿产资源.富钴结壳是生物地球化学和微生物学的研究热点,但目前我们对富钴结壳区的微生物群落结构仍缺乏认识.本研究针对中太平洋海山富钴结壳区沉积物,采用非培养方法获得微生物基因组信息并分析其生态学功能.采用PCR的方法筛选得到78个带有16S rRNA基因的克隆.变形杆菌门和奇古菌门MGI类群分别为古菌和细菌的主要类群.测序并分析了9个带有16S rRNA 基因的fosmid克隆.这些克隆中含有较多的代谢相关和重金属抗性相关基因,表明多样的代谢和抗逆途径在微生物适应富钴结壳环境中发挥了重要作用.代谢途径分析表明,氮循环是富钴结壳区一种重要的生物地球化学过程.此外,发现多个水平基因转移事件,这些基因大部分转移自细菌,少量转移自古菌或植物.比较基因组分析表明,属于奇古菌门MGI类群的克隆W4-93包含一段共线性的基因簇.以上结果说明水平基因转移和基因组分歧进化在微生物适应深海环境过程中发挥了重要作用. 相似文献
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《海洋地质前沿》2016,(8)
传统观点认为,丛枝菌根真菌(AMF)与维管植物共生,且在植物生长的同时有助于将植物光合作用的产物转化为难降解有机物,其释放的球囊霉素还可以促使土壤团聚的形成,使土壤中的碳能够更好地封存,从而有利于土壤中碳的固定。特别是在未来CO_2浓度升高的环境更加有利于AMF的生长,科学家推测它能在土壤固碳方面起到关键作用。但是,目前微生物的研究提出了与传统认识相悖的观点,由于激发效应的存在,在CO_2浓度升高后,AMF很可能会帮助土壤中的腐食性生物获取到营养物质,并且会帮助植物摄取更多的NH+4,这使腐食性微生物的代谢活动更加积极。最后,这些腐食性微生物分解的碳超过其固定的碳,形成了碳的净亏损。综述了目前AMF与土壤固碳相关的研究进展,总结了AMF在土壤固碳过程中的作用,提出了今后需加强的研究内容。 相似文献
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硅藻是海洋浮游植物主要类群和海洋生态系统的重要初级生产者,其硅质壁的存在使其成为了海洋生物硅的最大贡献者,而且成为海洋碳汇的主要来源。因此,硅质壁形成机制的阐明至关重要。硅酸盐转运是硅藻硅质壁形成中的关键,阐明其转运机制对建立硅藻代谢途径模型和进一步理解硅藻在海洋生态系统及生物地球化学循环中的作用具有重大意义。硅酸盐转运子(silicate transporter,SIT)是硅藻中参与硅吸收或转运的一类膜蛋白,因其重要性及多样性成为讨论及研究的焦点。本文综述了硅藻中SIT的分子特征、分子机制、功能多样性及进化关系,为SIT转运机制的研究提供了理论基础。 相似文献
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甲状腺激素在鱼类生长发育、变态、生殖、渗透调节以及摄食和营养代谢中发挥着重要作用,外源化合物对硬骨鱼的甲状腺干扰作用会导致发育和孵化延迟、运动性降低。本文首先对鱼类甲状腺激素的中枢调控、合成、转运、代谢和发挥作用的相关过程进行简要介绍,随后从核受体介导途径、非受体介导途径两个方面综述了外源污染物对硬骨鱼甲状腺的干扰作用机制,最后从物种特异性、检测指标、膜受体介导途径三个方面提出了目前研究的不足之处以及解决方法,以期为今后探究外源污染物对鱼类甲状腺系统干扰作用机制的研究提供更多的参考。 相似文献
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硅藻是海洋浮游植物主要类群和海洋生态系统的重要初级生产者，其硅质壁的存在使其成为了海洋生物硅的最大贡献者，而且成为海洋碳汇的主要来源。因此，硅质壁形成机制的阐明至关重要。硅酸转运是硅藻硅质壁形成中的关键，阐明其转运机制对建立硅藻代谢途径模型和进一步理解硅藻在海洋生态系统及生物地球化学循环中的作用具有重大意义。硅酸转运子(silicon transporters, SITs)是硅藻中参与硅吸收或转运的一类膜蛋白，因其重要性及多样性成为讨论及研究的焦点。本文综述了硅藻中SITs的分子特征、分子机制、功能多样性及进化关系，为SITs转运机制的研究提供了理论基础。 相似文献
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对条斑紫菜(Porphyra yezoensis)进行Solexa 高通量测序, 获得低覆盖度全基因组草图。该基因组草图大小约220 Mbp, GC 质量分数53.08%; 包含26 629 个预测基因, 其中16 409 个基因具有内含子,平均每个基因含2.22 个内含子; 基因结构分析表明具有内含子的基因平均长度为2 214 bp, 内含子平均大小319 bp; 代谢通路分析表明嘌呤代谢是含有蛋白数量最多的代谢途径。本研究所得条斑紫菜低覆盖度全基因组草图快速获取了基因组大小和蛋白编码基因结构等基本信息, 证明了使用Solexa 高通量测序技术对条斑紫菜进行全基因组测序的可行性。 相似文献
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冰川土壤中的微生物是冰冻圈生态系统中的重要组成部分。南极纳尔逊冰川四周环海，临近海洋的物质输送和其他因素扰动改变了近岸土壤中部分理化因子，从而对土壤中的微生物群落产生影响。本研究采集了南极纳尔逊冰川不同近海距离处的土壤样品，并对其进行了细菌和古菌V4区扩增子测序以及宏基因组测序，探讨了不同近海距离的冰川土壤中的微生物群落结构和代谢潜能。物种多样性结果显示，不同位点的土壤微生物群落组成有所差异，但变形菌门、放线菌门、拟杆菌门等在冰川土壤样品中普遍存在且相对丰度较高。宏基因组分析结果显示，不同近海距离的冰川土壤微生物群落的功能基因分布不同，且能量代谢和跨膜运输等代谢途径的基因的丰度随着采样位点远离海洋而降低。冰川土壤中碳、氮、硫代谢分别以还原性柠檬酸循环、反硝化、同化硫酸盐还原途径为主，其中反硝化途径基因在所有样品中丰度较高。通过分箱组装获得了含有反硝化功能基因的基因组bin_71，并重构了其核心的代谢通路。本研究初步揭示了南极纳尔逊冰川土壤中微生物的群落结构及代谢潜能，为后续南极冰川土壤新物种的发现、功能基因的挖掘、以及探究全球气候变暖下海洋对沿海生态系统的影响提供了基础数据。 相似文献
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iPath 是一个用于细胞路径可视化和代谢途径分析的免费网页应用程序。iPath 中的路径是通过交互式浏览器查看的，它提供各种代谢途径的直接导航，使人们能够方便地访问相关的化合物和酶。本文简要介绍了最新的 iPath3.0 版本 （http://pathways.embl.de） （基于 4 个 KEGG 的全局地图，158 个传统的 KEGG 路径图，192 个 KEGG 模板，以及其他代谢元素，组成了一个相互连接、手工绘制的代谢网络），并举例说明其在生物海洋学研究中的应用，以期引起国内学者对此工具的重视，促进其在生物海洋学研究中的应用。 相似文献
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The generalised gradient approximation based on density functional theory is used to study the structural and electronic properties of the endohedral fullerene dimer (N2@C60)2. Four N atoms sit at the cage centres in the form of two N_2 molecules. The density of states and Mulliken charge analysis explore that the energy levels from -6 to -10 eV are mainly influenced by the N2 molecules. 相似文献
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This paper uses the density functional theory to analyse the stabilities, bond characters, static linear polarisabilities, and aromaticities of the `in-out' isomerism Hn-60@CnH60 (n=70, 72, 74). The binding energies, C--H bond energies, and energy gaps explore that the `in-out' isometric perhydrogenation of Cn (n=70, 72, 74) can remarkably improve the stabilities. The static linear polarisabilies of Hn-60@CnH60 (n=70, 72, 74) are indeed relative to their shapes, while they show almost nonaromatic character. This study can suggest that the `in-out' isometric perhydrogenation of fullerenes could lead to the invention of entirely novel potential hydrogen storage nanomaterials. 相似文献
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基于自旋-轨道-晶格Hamilton量,应用团簇自洽场方法,研究了双层钙钛矿结构材料K3Cu2F7基态的晶格、磁及轨道结构,发现近孤立的双层的对称破缺和Jahn-Teller晶格畸变使得Cu2+离子在每层内交替占据 z2-x2〉/ z2-y2〉轨道,进而导致双层的层间表现为强的反铁磁耦合,层内为弱的铁磁耦合.强反铁磁耦合导致层间 相似文献
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The 3rd Chinese National Arctic Research Expedition(CHINARE–Arctic III) was carried out from July to September in 2008. The partial pressure of CO2(pCO2) in the atmosphere and in surface seawater were determined in the Bering Sea during July 11–27, 2008, and a large number of seawater samples were taken for total alkalinity(TA) and total dissolved inorganic carbon(DIC) analysis. The distributions of CO2 parameters in the Bering Sea and their controlling factors were discussed. The pCO2 values in surface seawater presented a drastic variation from 148 to 563 μatm(1 μatm = 1.013 25×10-1 Pa). The lowest pCO2 values were observed near the Bering Sea shelf break while the highest pCO2 existed at the western Bering Strait. The Bering Sea generally acts as a net sink for atmospheric CO2 in summer. The air-sea CO2 fluxes in the Bering Sea shelf, slope, and basin were estimated at-9.4,-16.3, and-5.1 mmol/(m2·d), respectively. The annual uptake of CO2 was about 34 Tg C in the Bering Sea. 相似文献