甲基因组学和甲转录组学表明,废水反应堆中的3-chloroaniline降解的途径
Hari Seshan1, Ezequiel Santillan1, Florentin Constancias2
1Singapore Centre for Environmental Life Sciences Engineering, Nanyang Technological University, Singapore 637551, Singapore; Department of Civil and Environmental Engineering, University of California, Davis, CA 95616, USA.
活性污泥废水处理通过开发新的微生物降解途径,适应3 - 素 (3 - CA) 等有毒化学品. 这项研究确定了分解3-CA的关键微生物属和代谢途径,提高了过程弹性.
科学领域:
- 环境微生物学 环境微生物学
- 环境生物技术 环境生物技术
- 废水处理 废水处理
背景情况:
- 生物废水处理系统容易受到有毒化学物质的干扰.
- 了解微生物适应持续暴露于毒素的机制,对于过程稳定至关重要.
研究的目的:
- 研究活化污泥微生物群落适应持续的有毒化学物质输入 (3-chloroaniline) 的情况.
- 为了确定生物降解途径和关键的微生物参与3-chloroaniline去除.
主要方法:
- 使用了三种复制的基板规模生物反应器,处理反应器暴露在3-chloroaniline (3-CA) 中132天.
- 组合的安普利康测序,元基因组学,元转录组学和元基因组组合基因组,用于微生物社区和功能分析.
- 使用密集的短期采样进行基因表达分析,同时监测3-CA降解.
主要成果:
- 活性污泥社区适应了在三周内降解3-CA,部分恢复了氨氧化.
- 确定了两个假定的3-CA降解途径:一个涉及酸二氧化酶和元裂变,另一个涉及单氧化酶和正体裂变.
- 将Gemmatimonas,OLB8和Taibaiella属的丰度与3-CA降解相关联;OLB8被确定为潜在的关键降解物.
结论:
- 持续暴露于3-CA会诱导活性污泥的适应,从而发展出特定的降解能力.
- 这项研究阐明了新的降解途径,并确定了负责3-CA生物修复的关键微生物种群.
- 这些发现强调了复制,多方法方法在理解微生物适应环境压力因素在废水处理中的重要性.
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