四环素胁迫对污泥中四环素抗性基因抗性表达的作用影响研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:szjlq
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,四环素抗生素(TC)及其抗性基因(TC-ARGs)的污染与散播已引起广泛关注。TC作为一种广谱抗生素被广泛用于促进动植物的生长和疾病治疗。由于大规模使用甚至是滥用,造成一定数量的TC被排入生态环境,从而诱导四环素抗性细菌(TRB)的演变和产生,环境中TC选择性压力是促使TC-ARGs稳定存在和散播的重要原因。已有较多研究报道在不同环境介质中检出较高丰度的TC-ARGs,并发现不同环境因子会对TC-ARGs的水平转移产生影响。尽管如此,现有的大部分研究主要集中于对TC-ARGs丰度水平及其分布归趋方面的研究,而针对TC-ARGs表达水平及其相关影响因子方面的研究还很少。
  基于此,本课题以从活性污泥中筛选获得的TRB混合菌和单一菌弗氏志贺氏菌(Shigella flexneri)作为研究对象,考察不同浓度TC胁迫对TC-ARGs丰度及其抗性表达水平的作用影响,探讨TC浓度与TC-ARGs丰度及其表达水平之间的相关关系,同时探究三氯生(TCS)杀菌剂暴露对Shigella flexneri中tetC、tetO和tetX基因丰度及其表达水平的变化影响,以期为环境中TC-ARGs的实际生态风险评价提供数据支撑。
  主要研究结论如下:
  (1)在不同浓度TC胁迫条件下,污泥混合菌体系中TC-ARGs丰度变化差异较大,其中tetA、tetG和tetW基因丰度随着TC浓度的升高呈现上升趋势。短期(1d)TC胁迫对TC-ARGs转录表达具有促进作用,但长期(7d)TC胁迫对TC-ARGs表达水平的作用影响差别较大,其中,tetA基因表达水平相对稳定,当TC浓度为100mg·L?1时,tetA基因表达水平显著上调,上调倍数最高达5.3倍。相比之下,tetX基因转录表达水平呈现逐渐下调趋势,其他TC-ARGs表达水平在培养周期内变化波动较大。
  (2)由相关性分析结果可知,TC与TC-ARGs(除tetO和tetX基因外)之间存在显著相关性,且与tetA、tetW和tetX基因表达水平之间显著正相关,表明TC胁迫对TC-ARGs的丰度变化及表达水平具有重要影响。此外,tetA和tetW基因丰度与其表达水平之间具有显著线性相关性,表明一定程度上可采用其基因丰度变化反映其表达水平的变化。
  (3)在亚致死浓度TC胁迫下(20mg·L?1),Shigella flexneri生长受到抑制,TC-ARGs启动子被激活,导致其基因表达上调。Shigella flexneri中tetC和tetO基因丰度与其表达水平之间具有显著线性相关性。当TC浓度为10μg·L?1~20mg·L?1时,Shigella flexneri中tetC、tetO和tetX基因丰度及其表达水平变化显著,这可能与基因表达相关的供能系统有关,导致出现差异性表达现象。
  (4)TCS暴露能够增强Shigella flexneri的TC抗药性,升高幅度为5.7%。TCS对不同抗性机制的TC-ARGs作用影响具有差异性,TCS暴露能够削弱tetC和tetX基因丰度及其表达水平,但tetO基因丰度及其表达水平则相应上调,这可能是因为TCS可以改变细菌细胞膜的通透性,而tetC所调控的外排泵通道蛋白位于细胞膜上,因此所受作用影响较为显著。此外,TC分子能够通过通透性强的细菌细胞膜区域扩散进入细胞内,导致tetO基因丰度及其表达水平上调,以阻碍细胞核糖体与TC分子结合。
其他文献
金属有机框架材料(Metal-organicframeworks)是由无机金属中心与有机配体组成。MOFs具有比表面积大、孔径可调、孔容适中和孔隙率高等优势,适合作电化学传感器材料。但是MOFs材料本身导电性差,虽然对一部分物质有催化作用,但是产生的电化学信号较弱,这个缺点限制了MOFs的应用。随着研究的深入,人们发现引入高导电物质可以改善这一缺点。本文以不同的MOFs为基体,通过引入乙炔黑、金纳
微通道反应器是一种重要的新兴化工过程强化方式,与传统反应器相比,其内部特征尺寸较小,使热质传递性能增加、系统体积减小,且气-液/液-液等多相过程与传统模式有较大不同,可表现出其独特性。依据操作模式,微通道反应器可视为一类微管式反应器,可通过数增模式实现产能增加,与传统尺度放大相比,放大难度降低。因此,本文以醇胺水溶液吸收CO2为模型体系,开展了微反应器内气-液化学吸收过程的动态传质特性研究,及微通
近年来,我国经济与社会快速发展,交通运输结构呈现新的特点,道路交通荷载与交通流量与日俱增,使得高速公路早期损坏日趋严重,道路服役性能急剧下降,频繁的养护、改建造成资源的巨大浪费,给交通带来极大不便。国内外大量研究表明,全厚式沥青路面结构是解决现有沥青路面早期损坏的一种有效途径,然而,随着重载、渠化交通的快速增多,全厚式沥青路面也表现出整体强度不足,易产生结构性变形等缺陷,将高模量沥青混合料与全厚式
沥青性能的优劣对混合料的性能有着极其重要的影响,通过向沥青中加合适的改性剂,对沥青及混合料的高、低温性能及抗老化性能的提高有一定的帮助。高海拔地区具有独特的气候,冬季时间长、温度低、紫外线强、温差大及冻融循环严重等特点,路面容易出现低温开裂等病害,特殊的地区因其独特的气候,对道路材料有着更高的要求,需要高性能的沥青及沥青混合料来进行道路的铺筑。故本文旨在制备一种高性能的复合改性沥青,来适应高海拔地
学位
近年来,我国公路建设突飞猛进,一些偏远山区或乡镇的公路照明设施还不完善,导致夜间行车环境不佳,影响行车安全。长余辉发光材料作为一种储能环保材料被逐渐应用于夜间照明,然而因其发光亮度低,衰减较快而限制了其应用。本文制备了一种具有高余辉性能的SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉材料,并以此为发光颜料,引入含氟树脂基料,制备具高耐久性和高发光性能的发光标线涂料应用于路面,使其兼并夜光指示和警示功能,
随着城市的快速发展,道路网络交通流越来越复杂,使得路网交通状态不但会随着时间的变化而变化,还会受到空间因素的相互影响。智能检测技术的成熟以及在交通领域的广泛应用,为交通系统提供了种类和数量越来越多的交通数据,融合处理多源海量数据能为交通状态指数分析和交通流精细化管控提供更全面的交通信息。由于传统基于先验知识和数学模型的数据处理方法存在参数复杂、假设过多等弊端,因此采用数据驱动的智能算法对多源海量数
发动机燃料生成的总能量中约30%的能量随尾气排入空气中造成能量损失,发动机尾气具有高温、高压、高速的特点,蕴含有大量的热能、压能和动能,故发动机尾气中的排气能量具有很大的回收利用价值。以柴油机为基础构建的发动机废气涡轮发电系统可实现节能减排的目的。  本文根据发动机尾气的性质建立了排气能量计算模型,根据该模型以YND485Q型柴油发动机为基础,设计并搭建不同排气管长的柴油机废气涡轮发电系统实验台架
沥青路面温拌再生技术由温拌技术与再生技术结合而成,该技术既实现了资源的循环利用,又达到了节能减排的目的,具有良好的环境效益与经济效益。现有研究中对改性沥青温拌再生技术的探讨相对较少且主要集中在混合料性能方面,缺乏对老化沥青与温拌再生添加剂共同作用下再生改性沥青性能变化规律的认识。研究参考SHRP中基于路用性能的胶结料性能评价方法,对不同老化沥青掺量的温拌再生改性沥青性能进行评价,并据此分析了温拌再
学位
挥发性有机污染物(VolatileOrganicCompounds,VOCs)主要来源于石油化工、油墨印刷、建筑装修和涂料装饰等行业,不但会造成室内空气污染,并且在光照作用下会导致光化学烟雾、二次有机气溶胶的产生以及大气中臭氧浓度的升高,直接或间接影响人体健康和大气环境。随着我国VOCs治理法律法规的出台,对重点VOCs排放行业提出了新的标准,对VOCs治理技术的研究也成为了热点。传统的降解及回收
学位
氨氮排放到环境水体中引起的环境污染已引起全球关注。氨氮浓度升高会消耗溶解氧,加速富营养化过程,并对水生生物造成急性毒性。迄今为止,几种先进技术已经被开发用来去除废水中的氨氮,例如生物处理法,折点氯化法,化学沉淀法和离子交换法等,但应用中仍受到诸多限制。因此,当前仍需开发有效快速,经济且环保的技术来解决废水中氨氮问题。  电化学氧化技术近来的发展已为水处理技术提供了一些具有前景的解决方案。电化学氧化
学位