硫化物-微生物关系优秀课件.ppt

硫化物-微生物关系第1页，本讲稿共15页答辩内容 研究意义与目的研究意义与目的 课题内容课题内容 合作框架合作框架 创新性与可行性创新性与可行性 预期研究成果预期研究成果 经费预算经费预算第2页，本讲稿共15页研究意义与目的1.金属硫化物的微生物分解带来的重金属污染已成为世界性重要环境问题。微生物利用分解金属硫化物得到能量以生长、繁殖。Cu、Pb、Zn等重金属随着矿物晶格的破裂而释放出来。微生物决定着重金属元素的固定、游离、赋存形式。由此，研究微生物分解硫化物矿物的分分子子机机制制，为控制重金属污染提供依据。第3页，本讲稿共15页研究意义与目的2.硫化物矿物与微生物相互依存，相互协调氧化氧化表面形貌演变次生产物变化表面基团变迁影响菌体附着区域选择表达功能蛋白参与吸附和分解蛋白表达调控制约制约硫化物矿物分硫化物矿物分解的微环境解的微环境产生产生影响影响 矿物的微生物分解过程中蛋白参与的分子机制没有定论第4页，本讲稿共15页研究意义与目的需要解决的问题 1.微生物参与下硫化物矿物分解过程是怎样的？微生物有何贡献？有何环境效应？2.哪些微生物蛋白参与了矿物的分解，参与过程以及环境相应和蛋白调控机制是这样的？第5页，本讲稿共15页课题内容 选择特征性微生物氧化亚铁硫杆菌与特征性硫化物黄铁矿共培养。【这是研究方法】研究内容：【顺序颠倒过来，句子再简化】微生物-矿物界面结构和次生产物的变化，以及生物参与的影响。微生物分解矿物过程中，筛选功能蛋白并分析其表达变化以及与次生产物变化的关系。-模拟和解析蛋白如何参与分解过程以及微生物与分解环境如何相互协调和影响。第6页，本讲稿共15页合作框架蛋蛋白白和和基基因因水水平平分分析析黄铁矿分选黄铁矿分选氧氧 化化 亚亚 铁铁 硫硫 杆杆 菌菌（A.fA.f）分离纯化）分离纯化模拟实验模拟实验矿物学分析矿物学分析重重金金属属元元素素分分析析次次生生矿矿物物分分析析矿矿物物表表面面分分析析蛋白组学分析蛋白组学分析筛筛选选相相关关的的差差异异蛋蛋白白，并并总总结结相相应应的的表表达达变变化规律化规律验验证证解析矿物演化过程以及蛋白参与机制和协调机制解析矿物演化过程以及蛋白参与机制和协调机制微微生生物物-矿矿物物相相互互作作用用综综合合分分析析及及其环境效应。其环境效应。第7页，本讲稿共15页创新性与可行性 合作研究的创新之处：本研究以黄铁矿-氧化亚铁硫杆菌作用界面为研究重心。矿物学和生物学相互渗透和互补，能解决各自独立研究无法完成的科学问题。针对目前微生物分解矿物的分子机制尚无定论的现状，进一步研究对解析生命活动对自然环境改造机制，特别是蛋白参与的作用至关重要。为控制硫化物矿物的分解，减缓重金属污染提供理论基础。第8页，本讲稿共15页创新性与可行性研究基础 完成多金属硫化物矿区的考察 -特征性的微生物和矿物选择依据 已完成氧化亚铁硫杆菌分离、鉴定及纯化培养 完成纯培养过程蛋白组学分析 -后期蛋白组学分析的保障黄铁矿-氧化亚铁硫杆菌共培养的预实验 -共培养体系建立 申请人在硕士期间已进行了较长时间的合作研究，参与国家973项目“若干生命活动中矿化作用的环境响应机制研究”(2007CB815603)第9页，本讲稿共15页研究基础图1 矿山环境中各种原生及次生矿物的表面形貌A 黄铁矿；B 针铁矿；C 黄钾铁矾图2 各种尺度下氧化亚铁硫杆菌形态A 荧光标记光镜；B 简单染色光镜；C、D透射电子显微镜 ABC第10页，本讲稿共15页研究基础图3 DNA荧光探针标记的氧化亚铁硫杆菌在矿物表面形态 图4 不同条件下，黄铁矿表面形态 A 纯化学氧化；B 培养基无亚铁离子 C、D 培养基中有亚铁离子 bCABD第11页，本讲稿共15页基本信息李娟李娟地球科学与工程地球科学与工程学院学院导师导师陆建军陆建军研究研究领域领域矿床学，地球化学，地质微生物学矿床学，地球化学，地质微生物学屠博文屠博文生命科学生命科学学院学院导师导师韩晓冬韩晓冬研究研究领域领域微生物学，蛋白组学微生物学，蛋白组学第12页，本讲稿共15页预期研究成果 时间计划09.809.12 氧化亚铁硫杆菌-黄铁矿共培养体系的建立10.110.12 分解界面矿物学分析以及微生物参与作用10.110.12 时间和空间上微生物周质空间蛋白组学分析11.111.5 蛋白表达与矿物分解的综合分析11.612.8 数据的整理，编写课题总结报告预期发表文章 SCI：34篇；中文核心12篇第13页，本讲稿共15页经费预算科目科目申请经费（万元）申请经费（万元）计算根据和理由计算根据和理由一、研究经费一、研究经费14.014.0万万1 1、科研业务费、科研业务费8.08.0万万 (1)(1)测试测试/计算计算/分析分析 费费5.55.5万万SEM,TEMSEM,TEM，ICPICP，XPSXPS，XRDXRD以及以及PD-2DPD-2D蛋白组学分析蛋白组学分析 (2)(2)会议费会议费/调研差旅调研差旅费费1.01.0万万矿物与微生物的采集（工具和汽车租用），会议和调研矿物与微生物的采集（工具和汽车租用），会议和调研差旅费差旅费 (3)(3)资料费资料费1.51.5万万用于资料费、论文版面费等用于资料费、论文版面费等2 2、实验材料费、实验材料费6.06.0万万(1)(1)矿物与微生物处理矿物与微生物处理1.01.0万万挑选高纯度黄铁矿，滤膜，高速离心瓶（挑选高纯度黄铁矿，滤膜，高速离心瓶（500ml500ml）(2)(2)化学试剂化学试剂2.02.0万万有机试剂，蛋白组学试剂（蛋白组学级纯度）有机试剂，蛋白组学试剂（蛋白组学级纯度）(3)(3)生物试剂生物试剂2.02.0万万引物、多克隆抗体制备，荧光染料引物、多克隆抗体制备，荧光染料(4)(4)其他耗材其他耗材1.01.0万万二、固定资产二、固定资产1.01.0万万全温振荡培养箱，细菌计数板全温振荡培养箱，细菌计数板合合 计（元）计（元）15.015.0万万第14页，本讲稿共15页第15页，本讲稿共15页