甲基因组分析揭示了石油和碳化合物污染的含水层中高度多样化的碳固定微生物
Zhuo Ning1, Pingping Cai2, Min Zhang1
1Institute of Hydrogeology and Environmental Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, China; Key Laboratory of Groundwater Remediation of Hebei Province & China Geological Survey, China.
Environmental research
|January 24, 2024
概括
石油和碳化合物污染的含水层中的碳固定微生物可能导致低估的生物降解率. 这项研究确定了许多这样的微生物和主要的碳固定途径,揭示了它们在碳化合物降解和碳吸收中的双重作用.
科学领域:
- 环境微生物学环境微生物学
- 生物地质化学生物地质化学
- 转基因组学是指转基因组学.
背景情况:
- 无机碳用于评估石油-碳化合物污染 (PHC) 含水层中的碳化合物生物降解率.
- 碳固定微生物可以通过消耗无机碳来干扰这些评估,从而低估生物降解.
- 之前的研究还没有在PHC含水层中系统地发现碳固定微生物.
研究的目的:
- 系统地识别PHC含水层中的碳固定微生物.
- 为了确定这些微生物使用的占主导地位的碳固定途径.
- 了解这些微生物在PHC含水层中的生存环境条件和作用.
主要方法:
- 在PHC含水层的地下水样本上利用高通量元基因组测序.
- 采用了文化独立,公正和全面的微生物检测和分类表征方法.
- 分析了注释的属和碳固定基因,以确定途径和主要的微生物群体.
主要成果:
- 确定了1041个属作为碳固定微生物,占水层中总属的49%.
- 确定3- propionate (3HP),还原三碳酸 (rTCA) 和Wood-Ljungdahl (WL) 循环是主要的碳固定途径 (分别为41%,34%和23%的基因).
- 发现大多数已识别的碳固定微生物是潜在的碳化合物降解物,包括丰富的属,如微细菌,新生物和雷兰氏菌.
结论:
- 石油和碳化合物污染的含水层含有大量的碳固化微生物.
- 这些微生物主要利用3HP,rTCA和WL通路,在降解碳化合物和固定无机碳方面发挥双重作用.
- 选择性自营型微生物的流行表明PHC含水层中存在复杂的微生物生态系统,影响生物降解的评估.
