细胞内电子转移与电导性 pili 的基因表达之间的相关性 在无氧消化时与乙醇消化在电活性细菌中

科学领域:

• 微生物学 微生物学
• 环境科学 环境科学
• 生物化学 生化学

背景情况:

• 乙醇是无氧消化过程中直接跨物种电子转移 (DIET) 的经济基质.
• 连接细胞内电子转移和食中导电性 pili (e-pili) 的基因表达的确切机制尚不清楚.

研究的目的:

• 为了研究细胞内电子转移和e-pili在电活性细菌的基因表达之间的相关性,在食期间.
• 通过其对细菌导电性和基因表达的影响,阐明乙醇在增强饮食中的作用.

主要方法:

• 在不同的条件下 (温度,pH值,基质) 分析消化器聚合物的导电性.
• 超基因组和超转录组分析以确定主导细菌及其基因表达特征.
• 基因丰度和转录水平的量化与IV型柱子组装和细胞内电子传输有关.

主要成果:

• 乙醇显著增加了消化器聚合物的导电性,与其代谢物乙甲或酸盐不同.
• 鉴定出Desulfovibrio desulfuricans是具有高度表达e-pili基因的关键细菌.
• 与乙甲相比,乙醇提高了e-pili基因和细胞内电子运输 (复合I和V) 中的关键酶的转录丰度.

结论:

• 乙醇通过增加细菌导电性和提高对e-pili形成必不可少的基因表达的调节来增强DIET.
• 由乙醇激活的Desulfovibrio desulfuricans中改善的细胞内电子转移对于激活e-pili和促进DIET至关重要.