V
主页
iMeta | 中国海洋大学张伟鹏组揭示海洋微塑料表面生物被膜组装机制
发布人
iMeta | 中国海洋大学张伟鹏组揭示海洋微塑料表面生物被膜组装机制 基质尺寸和细菌运动性共同决定了早期阶段的海洋微塑料表面生物被膜组装 Early stage of biofilm assembly on microplastics is structured by substrate size and bacterial motility DOI:10.1002/imt2.121 发表时间:2023年6月7日 第一作者:秦澎(Peng Qin);崔涵(Han Cui) 通讯作者:丁维(Wei Ding) dingwei@ouc.edu.cn;张伟鹏(Weipeng Zhang) zhangweipeng@ouc.edu.cn 合作作者:李盼欣(Panxin Li);王帅涛(Shuaitao Wang);范燊(Shen Fan);卢洁(Jie Lu);孙萌(Meng Sun);张恒(Heng Zhang);王首刚(Shougang Wang);宿晓燕(Xiaoyan Su);付慧慧(Hui-Hui Fu);胡晓丽(Xiaoli Hu);林金水(Jinshui Lin);张玉忠(Yu-Zhong Zhang) 主要单位: 中国海洋大学进化与海洋生物多样性研究所 中国海洋大学海洋生命科学学院 延安大学生命科学学院 中国海洋大学教育部海洋遗传育种重点实验室 中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心 山东大学微生物技术国家重点实验室 亮点 • 直径0.3 mm的微塑料表面生物被膜群落结构与直径3 mm的微塑料表面生物被膜群落结构存在显著差异; • 相比于直径3 mm微塑料上的微生物群落,0.3 mm微塑料表面生物被膜中含有更丰富的运动和趋化性相关的基因,这表明该群落更具“运动性”; • 通过细菌的分离纯化与培养实验,证实细菌在0.3 mm微塑料上的定植与其运动能力存在强相关性。 摘要 海洋微塑料表面生物被膜群落的组装过程与微塑料在海洋环境中的迁移和生态学影响密切相关,因此理解微塑料生物被膜群落的组装机制至关重要。然而,微塑料的尺寸对于海洋原位环境中的微生物定植和生物被膜形成的影响尚不清楚。在本研究中,我们结合宏基因组学、16S rRNA基因扩增子分析、宏转录组学、qRT-PCR和可培养菌株的微生物学和遗传学实验,以玻璃颗粒表面的生物被膜为参考,解析了不同尺寸(3 mm和0.3 mm)的微塑料表面生物被膜群落的结构组成和功能特性。首先在潮下带区域放置微塑料和玻璃颗粒,进行为期10天和20天的生物被膜发育。16S miTags和16S rRNA扩增子分析表明多个细菌属,如Oleiphilus、Oleibacter和Alteromonas,在直径0.3 mm微塑料表面的10天生物被膜群落中特异性存在。宏基因组功能分析显示10天的0.3 mm塑料表面生物被膜富集了与运动性相关的基因,包括鞭毛组装和趋化基因。宏转录组和qRT-PCR的结果在原位水平证实了生物被膜群落中运动相关基因的高表达。对0.3 mm塑料表面生物被膜群落细菌进行单菌分离纯化和培养,并通过分离菌株的微生物学实验,发现细菌在直径0.3 mm塑料上的定植程度与质子动势驱动的细菌运动能力存在强关联。最后通过基因敲除和定植实验,发现与野生型菌株相比,ΔmotAB突变株在0.3 mm微塑料上的定植能力显著降低。因此,我们提出细菌运动性和基质尺寸共同决定了海洋微塑料生物被膜形成早期阶段的群落组装。 Peng Qin, Han Cui, Panxin Li, Shuaitao Wang, Shen Fan, Jie Lu, Meng Sun, Heng Zhang, Shougang Wang, Xiaoyan Su, Hui-Hui Fu, Xiaoli Hu, Jinshui Lin, Yu-Zhong Zhang, Wei Ding, Weipeng Zhang. 2023. Early stage of biofilm assembly on microplastics is structured by substrate size and bacterial motility. iMeta 2: e121. https://doi.org/10.1002/imt2.121
打开封面
下载高清视频
观看高清视频
视频下载器
iMeta | 中国农业大学汪杰组“塑料际”微生物最新综述
iMeta | 德加合作揭示葛藤菌根真菌的遗传多样性和群落组成
iMeta | 南昌大学聂少平团队揭示葡甘露聚糖通过调节肠道共生菌改善胰岛素抵抗的机制
iMeta | 中农李季组揭示有机农业长期定位试验番茄微生物组结构
iMeta |尤祥伟/李义强团队-揭示水热炭调控滨海盐碱土固碳减排新机制
iMeta | 浙江省农科院肖英平团队揭示肠道微生物影响猪脂肪沉积的作用机制
iMeta | 东北林业大学大学冯富娟组发现丛枝菌根真菌诱导削弱镉的迁移
iMeta | 刘杏忠团队揭示长期连作缓解烟草连作障碍的微生物机制
iMeta | 东北农大吴凤芝组/南京农大韦中揭示了生物炭抑制作物土传病害机理
iMeta | 清华大学刘锐平组在用几何深度学习揭示光控反硝化微生物组取得进展
iMeta | 中科院微生物所魏鑫丽组揭示荒漠地衣结皮中关键细菌具宿主选择趋势
iMeta | VeloPro: 东京大学齐藤裕组揭示蛋白质翻译速率与结构特征关联模式的分析流程
iMeta |华南农业大学孙坚组揭示了猪场日常职业暴露对人皮肤微生物组和耐药组的影响
iMeta | 首都医科大学附属北京朝阳医院钟久昌团队揭示血管紧张素受体阻滞剂缬沙坦通过肠道菌群改善高血压靶器官损伤
iMeta | 中国农业科学院饲料研究所周志刚组研究鼠李糖乳杆菌LGG致损斑马鱼肠道的机制
微塑料危机2 OceanCleanup项目,把地球海水过滤一遍,这是愚公移山还是痴人说梦?RO能过滤微塑料吗?
iMeta | 李志远/韦中/钱珑通过数字化探索揭示化学空间中隐藏的铁载体多样性
iMeta: 水科院南海所姜敬哲/中大施莽团队利用病毒组揭示的牡蛎体内的新型RNA病毒
iMeta | 大连工业大学夏效东组揭示嗜黏蛋白阿克曼菌可通过增加肠道亚油酸水平增强小鼠抗李斯特菌感染的能力
iMeta | 佛山科学技术学院李英组揭示大熊猫肠道微生物抗生素抗性基因宿主和表达模式
iMeta | 西北农林科技大学韩新辉组揭示降水变化对土壤微生物网络复杂性和多功能性的影响
iMeta | 兰州大学刘勇勤组揭示植物定殖对冰川前缘微生物群落动态的影响
iMeta: 中国科学院植物研究所周世良团队与河北工程大学刘艳磊团队基于土壤eDNA揭示现代丝绸之路东段植物物种多样性格局及其影响因素
iMeta | 扬州大学杜予州团队揭示同域内同食物的两种昆虫肠道微生物群落装配机制
iMeta | 婴儿年龄与肠道携带抗性基因呈现负相关揭示生命早期微生物碳水化合物代谢的改变
iMeta:中国农业大学杨栋组揭示膳食纤维化学结构对肠道微生物的调控
iMeta | 深圳华大生命科学研究院邹远强/肖亮团队揭示毛螺菌科多样性
iMeta | 中国科学院水利部水土保持研究所邓蕾组 揭示了长期植被演替下土壤活性碳组分与微生物群落的联系
iMeta |中国农科院环发所在“土壤腐解微食物网”方面取得研究进展
iMeta |中国中医科学院青蒿素研究中心基于光亲和标记策略鉴定青蒿素在恶性疟原虫红细胞内期中的抗疟靶标
iMeta | 安徽医科大梁朝朝组基于多组学数据揭示肾透明细胞癌分子分型
iMeta | 使用PhyloSuite进行分子系统发育及系统发育树的统计分析
iMeta|中科院南土所褚海燕组揭示真菌对高寒林线多界生物群落的稳定作用
iMeta | 河南农业大学家禽团队-鸭泛基因组研究揭示转座子插入是影响体重和白羽性状的原因突变
iMeta:ImageGP绘图网站-02热图绘制
iMeta | 武汉理工大学方临川组揭示以丛枝菌根真菌为中心的退化生态系统恢复新机制
iMeta:哈佛刘洋彧等基于物种组合预测菌群结构的深度学习方法简介(英文)
iMeta | 南科大夏雨组纳米孔测序揭示微生物可减轻高海拔冻土温室气体排放
iMeta | 西北农林王禹组-整合全基因组和v关联分析解析牛瘤胃甲烷生成中的宿主-微生物互作
iMeta | 南医大陈连民/孔祥清等综述从基因组功能角度揭示肠菌对复杂疾病的潜在影响