地球上的地下环境可以作为研究其他星球上微生物的模拟,这已成为一个活跃的研究领域。虽然光合蓝藻在极低光照环境中茁壮成长听起来可能有些矛盾,但它们却是地球洞穴中的常见居民。在整个门类中,这些蓝藻都发展出了独特的适应能力,不仅可用于生物技术过程,而且对天体生物学也有影响。例如,它们既可以通过产生允许在近红外 (IR) 辐射/远红光中进行光合作用的特定色素来适应低光照条件,也可以合成生物塑料化合物和碳酸钙鞘,这些是人类在其他星球或岩石体上殖民期间的宝贵资源。本文将重点介绍洞穴栖息蓝藻的潜在好处,并将介绍一种合适的生物反应器技术,以便在未来的太空任务中利用这些特殊的微生物。
Wilk-Wotniak el bieta,KrztońWojciech,Budziak Martyna,Walusiak Edward,Walusiak Edward,Žutiničpetar,UdovičaMarijaGligora,KoreivienėJudita,KarosienėJūratė Bańkowska-Sobczak Agnieszka,BudzyńskaAgnieszka,Domek Piotr,Domek Piotr,Dnalska Julita,FrąkMagdalena,Goldyn Ryszard,Grabowska Magdalena,Jakubowska-Krepska-Krepska natalia,jasseriki jasseriwona,karkikizi karjonnona, Przemysław,Kozak Anna,Mazur-Marzec Hanna,Médrecka-Witkowska Beata,Messiasz Beata,Napiórkowska-Krzebietke agnieszka,Niedpiórkowskorkowskawieska-krkowska-krzebietke,perskabaraneiec,perskawlikal, Agnieszka,PełechataAleksandra,PełechatyMariusz,PęCzułaWojciech,RosińskaJoanna,Szeląg-WasielewskaElëbieta Žunapfeifful Tanja:Harfful:Harfful:Harfful在热浪期间在中欧的纵向梯度上盛开:蓝细菌生物量,氰诺毒素和营养素,生态指标,生态指标,第1卷。160,2024,文章编号:111929,pp。1-9,doi:10.1016/j.ecolind.2024.111929
蓝藻是唯一已知的光合原核生物,是一种古老的生物,被认为是地球氧气大气的生产者和植物叶绿体的祖先。当代蓝藻已进化为广泛多样的生物,在大多数水生和土壤生物圈中定居,它们面临着各种环境挑战以及与其他生物的竞争或共生。蓝藻表现出广泛的形态多样性(单细胞/多细胞、圆柱形/球形),许多物种分化出专门的细胞以在恶劣条件下生长和生存。它们高效地转化捕获的太阳能,将大量二氧化碳中的碳固定为巨大的生物质,以维持大部分食物链,并且它们能够耐受气流中高浓度的二氧化碳。它们还合成大量生物活性代谢物,对人类健康和工业具有重要意义。因此,由于其简单的营养需求、代谢稳健性和可塑性以及某些模型菌株的强大基因,它们被视为有前途的“低成本”细胞工厂,可用于碳中性化学品的生产。
mg(SO 4)x 7 H 2 O(7.5 g/l库存解决方案)10.00 ml CaCl 2 x 2 H 2 O(3.6 g/l库存解决方案)10.00 ml na 3 -Citrate x 2 H 2 H 2 H 2 O(0.6 g/L库存解决方案)10.00 ml Na -Edta x 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 O(0.1 G/L cock soluts trace trace trace trace + trace Mix> 330> 330> 330> 200 ml Tres> 00 ML TRES> 200 ml TRES> 200 ml TRES> 200 ml TRES> 200 ml TRES> 200 ml TRES> 200 ml T
1. 简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................. ... ....................................................................................................................................................................................................................... 474 2.2. 蓝藻................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 474 2.2. 蓝藻....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ... . . . . 474 3. 常量营养素和微量营养素. ... ................. ... ................. ... .......................................................................................................................................................................................................479 3.4. 磷....................................................................................................................................................................................................... ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................. ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................. ... 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。483 9. 管式反应器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................. ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................. ... ................. ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。第491章................. ... ................. ... 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。第491章................. ... ................. ... 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。第491章
识别和对细胞能量调节机制的操纵可能是提高光合生物生产率的策略。这项工作检验了以下假设:通过以ATP形式将能量储存或消散能量在能量管理中起作用。在蓝细菌合成细胞群Sp中产生了无法合成多磷酸盐的多磷酸激酶(PPK)敲除菌株。PCC 6803。在高碳条件下,这种突变菌株比野生型菌株表现出更高的ATP水平和更快的生长,并且在多种应力条件下具有生长缺陷。在将PPK缺失与乙烯形成酶异源表达结合的菌株中,观察到比野生型背景相比,观察到较高的乙烯生产率。这些结果支持多磷酸合成和降解作为能量调节机制的作用,并表明这种机制可能是生物培养设计中的有效靶标。
图2。a)顶部:在7天内3D打印网格模式内WT S. elongatus的生长。底部:5天大的水凝胶的图像,这些水凝胶包含印刷在磁盘,蜂窝和GRID_A几何形状上的WT细胞的图像。补充表S1中描述了这些不同模式的维度细节。b)未载水凝胶(I&II)的FESEM图像,以及含有WT链球菌细胞(III&IV)的水凝胶。S。Elongatus细胞以假绿色突出显示。c)叶绿素自动荧光的共聚焦显微镜图像和含有WT链球菌细胞的水凝胶的Sytox蓝色染色以及生长的0、5和7天。d)在卸载水凝胶的80μmol光子M -2 s -1的入射辐照度中的净光合作用的盒子图,用于固定的水凝胶和抗生素抗生素链球菌菌株[WT(SP r sm r gm r gm r)]。
固定氮的蓝细菌来自怀旧的阶层,能够与多种植物物种建立共生关系。它们是混杂的共生体,因为相同的蓝细菌菌株能够与不同植物物种形成共生生物生物固定关系。本综述将重点关注内生细菌和附生的不同类型的细菌 - 植物关联,并从结构观点提供见解,以及我们当前对共生串扰中涉及机制的理解。在所有这些共生中,植物的好处是明显的;它从氰基固定氮和其他生物活性化合物(例如植物激素,多糖,铁载体或维生素)中获得,从而提高了植物的生长和生产力。此外,越来越多地使用不同的蓝细菌物种作为生物固定剂,用于生物氮固定,以改善土壤的生育能力和作物生产,从而提供了一种环保,替代和可持续的方法,以降低对合成化肥的过度依赖合成化肥的过度依赖。
蓝细菌是最早在生态系统功能中起着至关重要的作用的生态系统的生物之一,包括C和N固定,营养循环和与高等植物和其他在全球规模上影响过程的生物体的养分循环和有益的相互作用。蓝细菌由于其动力和适应性而在工业,恢复和农业实践中也具有潜力。然而,蓝细菌生理和微生物学的最新发展表明,作为生态系统工程师的蓝细菌的基本知识存在差距。在其功能以及土壤特征,与其他生物(例如植物(例如植物)的相互作用)以及人类利益的代谢能力的相互作用中,需要进行更深入的研究。我们欢迎提交原始研究文章,建模,沟通,全面评论,评论或观点。感兴趣的主题包括但不限于对陆地蓝细菌生理学,生态学和基因组学以及它们在恢复,农业和工业中的使用。还鼓励对极端或研究的环境进行多样性研究。
图2涉及蓝细菌原代代谢的调节实体和产物。绿色表明各个调节剂在相关途径中的激活作用,红色表示相关途径的抑制作用。缩写:2-og:2-oxoglutarate; 2-PG:2-磷酸甘油酸; 3-PG:3-磷酸甘油酸; AA:氨基酸; BCAA:分支链氨基酸; C-DI-AMP:环状二腺苷磷酸盐; CA:碳酸酐酶;营地:环状腺苷磷酸盐; CCM:CO 2浓缩机制; CM:细胞膜; E4P:4-磷酸红细胞; FAS:脂肪酸合成; GS-GOGAT:谷氨酰胺合成酶 - 谷氨酰胺 - 氧甲酸 - 氨基转移酶周期; PEP:磷酸烯醇丙酮酸; PS:光系统; pyr:丙酮酸; rubp:核糖1,5-双磷酸盐; TM:类囊体膜。