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【科研进展】罗学刚教授课题组在叶绿体ROS信号对氡暴露的响应机制等研究取得进展
发布时间: 2023-03-30    文章作者:    访问次数: 158
 
 

近日,我院罗学刚教授课题组在新蒂兰属叶绿体ROS信号对氡暴露的响应机制研究取得进展,相关成果以Response mechanism of chloroplast ROS signaling to radon exposure in Tillandsia usneoides as an air pollution sensor为题,发表在植物学知名国际期刊Environmental and Experimental Botany植物科学一区,IF6.028上,我院生物学2020级博士生付倩为文章第一作者,罗学刚教授为文章通讯作者,我校为成果第一单位。


课题组研究分析了新蒂兰中CO2和氡吸收之间的相互作用,揭示了空中植物对氡吸收的影响。利用叶绿体蛋白质组学和转录组学技术分析了新锥虫对Rn暴露反应的分子机制。CO2Rn的吸收在以下条件下最高:第25天,温度为25°C;夜间15°C;光强2500勒克斯;光照持续时间10小时。CO2交换通道是吸收的Rn的一个进入点。Rn暴露显著增加了叶片抗氧化剂和AsA-GSH循环途径的酶活性。总的来说,在叶绿体中鉴定出370种差异表达的蛋白质(114种上调;256种下调)。Rn暴露干扰了光系统电子传输链和叶绿体氧化还原稳态中关键蛋白的表达水平,导致叶绿体H2O2含量增加1.78倍。通过转录组学分析,共鉴定出3440个差异调节基因(增加3255个;减少185个)。细胞内抗氧化酶系统和AsA-GSH循环途径的上调增强了叶片的抗氧化能力。这些反应有效地规避了由Rn暴露诱导的ROS积累所引起的过氧化损伤。 

另,近日我院罗学刚教授课题组放射性污染海水对微生物代谢的影响研究方面取得进展,相关成果以“Tritium and Carbon-14 Contamination Reshaping the Microbial Community Structure, Metabolic Network, and Element Cycle in the Seawater Environment为题,发表在环境科学与生态学顶级期刊Environmental Science & Technology》(一区TOPIF11.357上,赖金龙博士为文章第一作者,罗学刚教授为文章通讯作者之一,我校为通讯作者单位之一。

本研究模拟了海水的氚和碳-14污染,并分析了其对海水和沉积物微环境的影响。氚和碳-14污染主要改变了海水环境中的氮和磷代谢。16S rRNA测序分析显示,参与碳、氮、磷代谢和有机物降解的微生物的相对丰度随着氚和碳-14暴露而发生变化。代谢组学和宏基因组分析表明,氚和碳-14暴露干扰了涉及核苷酸和氨基酸代谢产物的基因表达,这与微生物群落结构的结果一致。氚和碳-14暴露也调节了沉积物中参与碳水化合物、磷、硫和氮代谢途径的功能基因的丰度。海水中的氚和碳-14污染对微生物多样性、代谢过程和营养循环基因的丰度产生了不利影响。这些结果为进一步评估氚和碳-14在海洋环境中的风险提供了有价值的信息。


 
 
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