氨单加氧酶论文-龚国利,张甜,史政豪,魏选明,王磊

氨单加氧酶论文-龚国利,张甜,史政豪,魏选明,王磊

导读:本文包含了氨单加氧酶论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:氨氧化细菌,生物脱氮,鉴定

氨单加氧酶论文文献综述

龚国利,张甜,史政豪,魏选明,王磊[1](2015)在《化能自养菌氨单加氧酶基因的克隆》一文中研究指出氨氧化细菌是一类革兰氏阴性的化能自养菌.也是生物脱氮工艺中不可缺少的一类细菌.本研究通过以土壤为材料富集氨氧化细菌,并从富集土样的全基因组中成功扩增到amoA全长基因,与NCBI标准菌株Nitrosomonas sp.GH22序列同源性达到99%,并用amoA全长基因构建得克隆载体,经菌落PCR和双酶切鉴定正确,为后期构建新型的生物脱氮基因工程菌奠定基础.(本文来源于《陕西科技大学学报(自然科学版)》期刊2015年05期)

井洪珍[2](2014)在《珠江水体中氨氧化古菌亚硝酸盐还原酶和氨单加氧酶基因多样性研究》一文中研究指出近年来,随着农业、工业和城市污水的排放和城镇化的加剧,排放到珠江中的可溶性无机氮含量愈来愈高,导致与氮循环有关的问题,如温室效应、水体富营养化和酸雨等问题的发生。而氨氧化过程是氮素循环的关键步骤,氨氧化古菌(Ammonia-oxidizingarchaea,AOA)发挥着重要作用, AOA-amoA基因编码的氨单加氧酶是氨氧化作用的关键酶,存在于所有类型的AOA中, AOA-nirK基因编码的亚硝酸盐还原酶是反硝化作用的关键酶,主要负责一氧化二氮气体的排放,研究表明海洋环境中AOA-nirK基因有较高的多样性,可能是该生态中一氧化二氮产生的主体,但是关于淡水环境中AOA-nirK的研究目前还很少。本文以珠江水体为研究对象,以亚硝酸还原酶基因(nirK)和氨单加氧酶基因(amoA)为分子标记,分别构建细菌nirK、AOA-nirK、AOA-amoA和AOB-amoA基因克隆文库,比较分析氨氧化微生物的多样性,并运用实时定量PCR(RT-PCR)对AOA-nirK、AOA-amoA和AOB-amoA基因的丰度进行了比较分析,得到以下主要结论:1.以珠江下游穗石、海心沙、白岘壳、和南沙段水样为研究对象,构建氨氧化古菌nirK基因克隆文库,通过限制性片段长度多样性(RFLP)和BLASTx比对分析得到:穗石、白蚬壳、海心沙、南沙四点水样的nirK基因文库总共可以划分为17个OTUs,其中海心沙水样nirK基因文库中OTU4和OTU5为优势克隆子,占总克隆子的14.06%,OTU10在穗石水样的nirK基因文库中的百分比为13.29,为优势克隆子,而南沙水样的nirK基因文库中的优势克隆子为OTU16,占总克隆子数的17.35%,白蚬壳水样的nirK基因文库优势克隆子为OTU16,占总克隆子数的13.08%。但是测得的氨基酸序列在NCBI数据库中与已有氨氧化古菌的相似度较低,在62%-76%之间。2.以珠江下游穗石、海心沙、白蚬壳、和南沙段水样为研究对象,构建氨氧化古菌AOA-amoA基因克隆文库,通过限制性片段长度多样性(RFLP)和BLASTx比对分析得到:穗石、白蚬壳、海心沙、南沙四点水样的AOA-amoA基因文库总共可以划分为16个OTUs,其中海心沙水样AOA-amoA基因文库中OTU2为优势克隆子,占总克隆子的17.27%,OTU2在穗石水样的AOA-amoA基因文库中的百分比为24.24%,为优势克隆子,而南沙水样的AOA-amoA基因文库中OTU2,仅占总克隆子数的11.11%,与其他叁点相差较远。白蚬壳水样的AOA-amoA基因文库优势克隆子也为OTU2,且占总克隆子数的52.69%,远远超过了其他叁点,含量比较丰富。南沙水样的AOA-amoA基因文库优势克隆子为OTU1,占总克隆子数的17.95%。测得的氨基酸序列在NCBI数据库中与已有按氧化古菌的相似度在99%-100%之间。3.比较分析珠江水体四点的AOA-nirK和AOA-amoA基因克隆文库的多样性和丰度,可以得到:AOA-amoA基因文库与海洋、热泉和土壤中的氨氧化古菌有着较高的相似度,在93%-100%之间,但是,根据nirK基因得到的基因克隆文库中,所有的序列与NCBI数据库中的已知氨氧化古菌和未培养的古菌都有着很低的相似度,在62%-76%之间,并且单独聚集在一起。且AOA-nirK基因文库17个OUT中有11个与CandidatusNitrosopumilus相似度最高,珠江水体中AOA-nirK有较高的多样性但可能其它的AOA-nirK基因未检测出,研究还有待进一步的完善。定量分析表明,珠江水体中的AOA-nirK基因丰度与AOA-amoA基因丰度相差10-20倍,同时水样中的氨氧化细菌16SrRNA基因丰度高于氨氧化古菌,并且南沙段水样的各基因丰度明显高于其他几个取样点。4.以穗石不同深度水样和泥样为研究对象,结合PCR-DGGE和RT-PCR技术,分析比较得到:DGGE图谱分析结果表明,穗石不同深度水样与泥样的nirK基因PCR产物电泳条带,水泥交界处的条带数目最多,为8条,水深1.5m左右条带数目为7条,其他点为4-5条,由条带亮度可以看出,水泥交界处(S0)和水表(W0)的得到的电泳条带相对较亮。RT-PCR结果表明,穗石不同深度水样与泥样中AOA-nirK基因拷贝数与AOA-amoA基因拷贝数和AOB-amoA基因拷贝数均相差10-20倍左右,除了S8位点,即深层底泥样品。其中AOA-amoA基因拷贝数由水表到深层底泥逐渐减少,但在S0,即水泥交界处达到最大值。而AOA-nirK基因拷贝数,在表层水体和水泥交界处的基因拷贝数较高,而深层底泥中AOA-nirK基因拷贝数最低。(本文来源于《华南理工大学》期刊2014-05-01)

刘婳[3](2012)在《氨氮与TMP对氨单加氧酶活性位点的竞争抑制作用的研究》一文中研究指出随着生活水平的不断提高,药品及个人护理用品的产量和消费量都日益增多。2003年我国成为了药品世界第一生产大国。抗生素是一种大量使用的药物,其使用量在人类所使用的医用药物中名列第叁位。由于抗生素广泛的使用,目前在水环境中已经被普遍检出,甲氧苄啶(Trimethoprim, TMP)是各个水样中最常检测到的抗生素,日益受到了科研人员和学者的关注。目前城市污水处理厂的工艺主要是活性污泥法,其对痕量的污染物如内分泌干扰物、药品及个人护理用品等的去除在设计污水处理厂时并没有明确的要求。研究表明,氨氧化细菌通过共代谢途径可以降解部分抗生素。共代谢作用能提高微生物对难降解物质的降解效率,并广泛存在于人工合成有机物的微生物降解过程,且有的抗生素,如TMP只能通过氨氧化细菌的共代谢途径降解。这些难降解物质的降解机理研究甚少,因此需要对其进行更深入的研究。本研究选取了具有代表性的人工合成抗生素TMP作为目标化合物。试验所用的活性污泥为实验室驯化了一年半的硝化污泥。在不同浓度的增殖底物(氨氮)和不同浓度的非增殖底物(TMP)的交叉试验中,总结规律并判断氨单加氧酶的抑制类型,试验的水样通过固相萃取(Solid Phase Extraction)技术进行前处理,这个方法同步实现了TMP的分离、净化与富集。采用超高效液相色谱与串联质谱对TMP进行定量分析。试验所得数据用非线性最小二乘回归分析以及其他的线性莫诺方程(例如,Lineweaver-Burk,Hanes-Woolf和Eadie-Hofstee)拟合分析。结果表明用单一氮源培养的硝化污泥对TMP有共代谢作用,随着TMP浓度的增大,表征半饱和常数K_s~(app)总体趋势升高,表征氨氮降解速率q_(NH_4-N)~(app)降低,这说明氨氧化细菌增殖底物氨氮与非增殖底物TMP对氨单加氧酶非专一性活性位点的竞争抑制属于混合性抑制,并给出了抑制模型。为难降解的人工合成有机物的降解研究提供参考。(本文来源于《西安建筑科技大学》期刊2012-05-01)

刘钰莹,邱枫,宋琴,窦鑫,许雷[4](2010)在《中华根瘤菌NP1氨单加氧酶基因的克隆与功能鉴定》一文中研究指出以中华根瘤菌NP1(Sinorhizobium sp.NP1)为原始菌株,通过同源克隆与Tail-PCR方法,获得1089bp的氨单加氧酶基因(amo)全长序列.该基因编码362个氨基酸,其二级结构与Sinorhizobium meliloti1021AMO的二级结构相似,该蛋白有9个跨膜区段.以自杀穿梭质粒pJQ200SK为原始载体,构建NP1amo基因敲除质粒pJQ200SK-amo-Tc.采用叁亲本杂交的方法将该质粒转入原始菌株NP1中,获得amo基因敲除菌株NP1∷amo.通过本贝洛氏(Berthelot)法对氨氮进行测定,发现NP1∷amo的脱氮效率比原始菌株NP1下降约35%.该结果表明,本实验中所克隆的氨单加氧酶基因为脱氮关键酶基因.(本文来源于《中国生物化学与分子生物学报》期刊2010年08期)

郑雪松,龚钢明[5](2009)在《基于氨单加氧酶基因的自养脱氮菌群结构分析》一文中研究指出全程自养脱氮是一种在高氨氮低溶氧条件下完全由自养菌群作用脱除氮素的现象。以全程自养脱氮污泥为研究对象,特异性扩增氨单加氧酶活性基因amoA片段,建立克隆文库并对克隆序列进行系统发育学分析,考察全程自养脱氮系统从建立到退化过程中氨氧化菌的结构变迁。结果表明:Nitrosomonas oligotropha和Nitrosomonas europaea细菌是系统中的主要氨氧化菌,而随着系统的退化前者逐渐被后者完全取代,而氨氧化菌的种群变迁可能并不是全混流系统全程自养脱氮效率下降的原因。(本文来源于《生物技术通报》期刊2009年10期)

宋琴,刘钰莹,许雷[6](2008)在《脱氨氮异养菌株的分离、鉴定及氨单加氧酶(AMO)基因克隆》一文中研究指出氨氮是水体中主要的污染物,是引起水质恶化、导致养殖水体中水生动物大量死亡的元凶。采用微生物菌剂进行生物脱氮是氨氮污染水体生物修复的主要途径。但采用自养菌株进行的传统生物脱氮,需经过好氧硝化和缺氧反硝化两个过程,并且易积累对养殖生物产生严(本文来源于《中国生物化学与分子生物学会农业生物化学与分子生物学分会第八次学术研讨会论文集》期刊2008-10-01)

陈岭[7](2003)在《氨单加氧酶基因(amoA)在氨氧化细菌种群分析和定量检测中的应用研究》一文中研究指出生物脱氮法是现代工业污水处理中普遍采用的一种方法,其中由硝化细菌完成的硝化反应是将氨氮从污水中去除最为关键的一步。自然状况下的化能无机自养硝化细菌具有生长速率低、生物量小和对环境因子敏感等生理特点,使得污水处理厂的脱氮效果很不稳定。为了研究脱氮系统的运行情况,我们以两个污水处理系统的活性污泥样品为实验对象,运用MPN-PCR法对其中的氨氧化细菌进行快速定量检测,同时通过测定水样中氨氮含量的变化来推算硝化速率。研究表明,生物脱氮系统中硝化细菌的数量和活性可以作为判断该系统生物脱氮效果好坏的重要标准。 氨氧化细菌是硝化菌群的一个重要组成部分,它的种类随生境差异而有所不同。为了分析污水处理系统中氨氧化细菌的种群组成,筛选合成了一对对氨氧化细菌amoA基因特异结合的引物序列,利用PCR技术对从活性污泥中抽提的细菌总DNA进行扩增,结合TA克隆和DNA测序技术,得到不同重组子amoA序列片段。运用BLAST程序将测序结果与基因库中的公开序列进行比较,发现在该污水处理系统中分布有大量Nitrosomonas属细菌,其中最主要的是Nitrosomonas europaea菌种。由此推测Nitrosomonas属细菌在该系统的氨氧化过程中起主导作用。进一步运用Clustal W软件对Nitrosomonas属下不同菌种的amoA基因片段的同源性进行比较,并采用PHYLIP软件包对amoA基因的系统发育关系进行研究,建立了十个菌种的系统发育进化树。(本文来源于《浙江大学》期刊2003-06-01)

张伟[8](2002)在《硝化细菌的富集培养及氨单加氧酶基因片段的PCR扩增》一文中研究指出由硝化细菌催化氨氮氧化的硝化作用是氮循环的关键步骤,也是现代污水处理厂生物处理氨氮废水的重要环节。自然状况下的化能无机自养硝化细菌具有生长速率低、生物量小和对环境因子敏感等生理特点,为了快速获得大量硝化细菌用于炼油化工废水中氨氮化合物的高效去除,我们在实验室里通过富集培养条件优化,直接对活性污泥中的硝化细菌进行富集培养研究。实验结果表明,在pH7.7~8.5、28℃,150 rpm振荡暗培养的条件下,通过不断添加富集培养基,经过6周的培养后,可以使硝化细菌的数量增加32.8倍,硝化速率提高2.76倍,达到了富集的目的。 将氨氧化为亚硝酸盐的氨氧化细菌是硝化菌群的重要组成部分,它的种类随生境差异而有所不同。氨氧化细菌的氨单加氧酶(AMO)催化氨氧化生成羟胺是硝化反应的第一步,也是最为重要的步骤。amoA基因是编码氨单加氧酶活性多肽位点基因,我们通过引物筛选合成了对氨氧化细菌amoA基因特异结合的引物序列,利用PCR技术对活性污泥中的amoA基因片段进行特异扩增,得到的DNA片段大约为490bp。由于基于此引物的扩增对Proteobacteria β-亚科氨氧化细菌具有特异性,所以amoA基因片段的特异扩增为我们检测和鉴定环境样品中氨氧化细菌的种群提供了一个有效的工具。(本文来源于《浙江大学》期刊2002-06-01)

氨单加氧酶论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

近年来,随着农业、工业和城市污水的排放和城镇化的加剧,排放到珠江中的可溶性无机氮含量愈来愈高,导致与氮循环有关的问题,如温室效应、水体富营养化和酸雨等问题的发生。而氨氧化过程是氮素循环的关键步骤,氨氧化古菌(Ammonia-oxidizingarchaea,AOA)发挥着重要作用, AOA-amoA基因编码的氨单加氧酶是氨氧化作用的关键酶,存在于所有类型的AOA中, AOA-nirK基因编码的亚硝酸盐还原酶是反硝化作用的关键酶,主要负责一氧化二氮气体的排放,研究表明海洋环境中AOA-nirK基因有较高的多样性,可能是该生态中一氧化二氮产生的主体,但是关于淡水环境中AOA-nirK的研究目前还很少。本文以珠江水体为研究对象,以亚硝酸还原酶基因(nirK)和氨单加氧酶基因(amoA)为分子标记,分别构建细菌nirK、AOA-nirK、AOA-amoA和AOB-amoA基因克隆文库,比较分析氨氧化微生物的多样性,并运用实时定量PCR(RT-PCR)对AOA-nirK、AOA-amoA和AOB-amoA基因的丰度进行了比较分析,得到以下主要结论:1.以珠江下游穗石、海心沙、白岘壳、和南沙段水样为研究对象,构建氨氧化古菌nirK基因克隆文库,通过限制性片段长度多样性(RFLP)和BLASTx比对分析得到:穗石、白蚬壳、海心沙、南沙四点水样的nirK基因文库总共可以划分为17个OTUs,其中海心沙水样nirK基因文库中OTU4和OTU5为优势克隆子,占总克隆子的14.06%,OTU10在穗石水样的nirK基因文库中的百分比为13.29,为优势克隆子,而南沙水样的nirK基因文库中的优势克隆子为OTU16,占总克隆子数的17.35%,白蚬壳水样的nirK基因文库优势克隆子为OTU16,占总克隆子数的13.08%。但是测得的氨基酸序列在NCBI数据库中与已有氨氧化古菌的相似度较低,在62%-76%之间。2.以珠江下游穗石、海心沙、白蚬壳、和南沙段水样为研究对象,构建氨氧化古菌AOA-amoA基因克隆文库,通过限制性片段长度多样性(RFLP)和BLASTx比对分析得到:穗石、白蚬壳、海心沙、南沙四点水样的AOA-amoA基因文库总共可以划分为16个OTUs,其中海心沙水样AOA-amoA基因文库中OTU2为优势克隆子,占总克隆子的17.27%,OTU2在穗石水样的AOA-amoA基因文库中的百分比为24.24%,为优势克隆子,而南沙水样的AOA-amoA基因文库中OTU2,仅占总克隆子数的11.11%,与其他叁点相差较远。白蚬壳水样的AOA-amoA基因文库优势克隆子也为OTU2,且占总克隆子数的52.69%,远远超过了其他叁点,含量比较丰富。南沙水样的AOA-amoA基因文库优势克隆子为OTU1,占总克隆子数的17.95%。测得的氨基酸序列在NCBI数据库中与已有按氧化古菌的相似度在99%-100%之间。3.比较分析珠江水体四点的AOA-nirK和AOA-amoA基因克隆文库的多样性和丰度,可以得到:AOA-amoA基因文库与海洋、热泉和土壤中的氨氧化古菌有着较高的相似度,在93%-100%之间,但是,根据nirK基因得到的基因克隆文库中,所有的序列与NCBI数据库中的已知氨氧化古菌和未培养的古菌都有着很低的相似度,在62%-76%之间,并且单独聚集在一起。且AOA-nirK基因文库17个OUT中有11个与CandidatusNitrosopumilus相似度最高,珠江水体中AOA-nirK有较高的多样性但可能其它的AOA-nirK基因未检测出,研究还有待进一步的完善。定量分析表明,珠江水体中的AOA-nirK基因丰度与AOA-amoA基因丰度相差10-20倍,同时水样中的氨氧化细菌16SrRNA基因丰度高于氨氧化古菌,并且南沙段水样的各基因丰度明显高于其他几个取样点。4.以穗石不同深度水样和泥样为研究对象,结合PCR-DGGE和RT-PCR技术,分析比较得到:DGGE图谱分析结果表明,穗石不同深度水样与泥样的nirK基因PCR产物电泳条带,水泥交界处的条带数目最多,为8条,水深1.5m左右条带数目为7条,其他点为4-5条,由条带亮度可以看出,水泥交界处(S0)和水表(W0)的得到的电泳条带相对较亮。RT-PCR结果表明,穗石不同深度水样与泥样中AOA-nirK基因拷贝数与AOA-amoA基因拷贝数和AOB-amoA基因拷贝数均相差10-20倍左右,除了S8位点,即深层底泥样品。其中AOA-amoA基因拷贝数由水表到深层底泥逐渐减少,但在S0,即水泥交界处达到最大值。而AOA-nirK基因拷贝数,在表层水体和水泥交界处的基因拷贝数较高,而深层底泥中AOA-nirK基因拷贝数最低。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

氨单加氧酶论文参考文献

[1].龚国利,张甜,史政豪,魏选明,王磊.化能自养菌氨单加氧酶基因的克隆[J].陕西科技大学学报(自然科学版).2015

[2].井洪珍.珠江水体中氨氧化古菌亚硝酸盐还原酶和氨单加氧酶基因多样性研究[D].华南理工大学.2014

[3].刘婳.氨氮与TMP对氨单加氧酶活性位点的竞争抑制作用的研究[D].西安建筑科技大学.2012

[4].刘钰莹,邱枫,宋琴,窦鑫,许雷.中华根瘤菌NP1氨单加氧酶基因的克隆与功能鉴定[J].中国生物化学与分子生物学报.2010

[5].郑雪松,龚钢明.基于氨单加氧酶基因的自养脱氮菌群结构分析[J].生物技术通报.2009

[6].宋琴,刘钰莹,许雷.脱氨氮异养菌株的分离、鉴定及氨单加氧酶(AMO)基因克隆[C].中国生物化学与分子生物学会农业生物化学与分子生物学分会第八次学术研讨会论文集.2008

[7].陈岭.氨单加氧酶基因(amoA)在氨氧化细菌种群分析和定量检测中的应用研究[D].浙江大学.2003

[8].张伟.硝化细菌的富集培养及氨单加氧酶基因片段的PCR扩增[D].浙江大学.2002

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