全基因組重測序研究長期鉻脅迫對希瓦氏菌MR-1的影響機制

肖長燁,肖 勇,趙 峰

?

全基因組重測序研究長期鉻脅迫對希瓦氏菌MR-1的影響機制

肖長燁1,2,肖 勇1*,趙 峰1

(1.中國科學院城市環境研究所,城市污染物轉化重點實驗室,福建 廈門 361021；2.中國科學院大學,北京 100049)

在實驗室純培養條件下,設計了希瓦氏菌MR-1在恒定濃度Cr(VI)和Cr(III)環境中長期脅迫120d實驗,探討了脅迫后的菌株對Cr(VI)的還原能力和生長情況,采用電化學分析儀表征其電化學性質的變化,并且利用全基因組重測序技術分析了不同條件脅迫后不同階段的菌株基因變異信息.結果表明,Cr(VI)長期脅迫下明顯提高了菌株對Cr(VI)的耐受性和還原能力,在38h左右能完全還原初始Cr(VI)濃度55mg/L;在電位-0.2V還原峰附近,細胞色素與核黃素的結合作用有明顯差異;通過重測序結果發現, Cr(VI)長期脅迫下的菌株發生突變的基因點位明顯高于Cr(III)環境.Cr(III)環境脅迫下的非同義突變基因主要集中在葡萄糖轉化及合成相關功能的基因、編碼呼吸鏈酶和合成ATP酶的相關基因、編碼信號轉導和跨膜轉運蛋白相關基因,Cr(VI)環境脅迫120d后,主要涉及細胞膜組分基因,轉運蛋白、信號轉導相關基因,DNA合成、修復相關基因和氧化還原活性相關.

長期脅迫；還原能力；電化學性質；全基因組重測序

工業化進程的加快導致重金屬污染問題日益嚴重,鉻(Cr)是一種重金屬過渡元素,通常以鉻酸鹽和重鉻酸鹽的形式存在廢水中,廣泛應用于電鍍、皮革鞣制、水泥、印染以及鋼鐵制造業[1].鉻主要以六價和三價的形態存在,六價鉻Cr(VI)能通過細胞膜的硫酸鹽轉運通道進入細胞,破壞DNA結構,改變生物的遺傳性狀,對人體具有極高的毒性和致突變作用[2].與Cr(VI) 相比,三價鉻Cr(III)無法被有效運輸到大多數細胞內,而是形成氫氧化物或磷酸鹽沉淀物,許多水處理系統中Cr(III)通常以中性的pH沉淀固定[3].對人體而言,Cr(III)是相對毒性較低的污染物,但是對于魚類,其毒性遠遠大于Cr(VI)[4].

近年來測序技術的不斷提升更新,二代測序已經非常成熟,全基因組重測序基于二代測序平臺對進化物種的基因組序列進行全面檢測[5],通過比較參考基因組序列差異,找到大量的單核苷酸多態性位點(SNP,),插入或缺失位點(InDel),結構變異位點(SV)和拷貝數變異位點(CNV),從而總結生物體在長期污染物脅迫下的適應性機制.目前關于微生物在污染環境中的長期適應性機理研究比較缺乏.微生物修復技術[6]就是利用人工馴化好的具有特定功能的微生物降低環境中的污染物毒害作用,特定功能的微生物馴化過程就是一個長期脅迫下的適應結果,而目前的研究很少結合全基因組重測序手段研究Cr的長期脅迫對微生物的影響,深入挖掘微生物在Cr長期脅迫下的適應機制對理解微生物修復技術的過程具有重要意義.

因此,本研究選取具有電化學活性的希瓦氏菌MR-1為對象,利用含重金屬K2CrO4和CrCl3溶液的培養基模擬鉻污染環境,通過脅迫微生物120d,分析比較在重金屬Cr(VI)和Cr(III)環境下長期脅迫后的表型和基因型差異,總結其適應性進化過程的特性和關鍵功能基因,通過對非同義突變基因進行GO富集分析,闡述變異基因涉及的功能類目差異,以期為微生物長期處于不同形態鉻的毒性機理和抗性機制提供理論基礎.

1 材料與方法

1.1 實驗菌株及其培養條件

本實驗使用的微生物為中國科學院城市污染物轉化重點實驗室存放-80℃冰箱中的希瓦氏菌MR-1.該菌株通過在LB瓊脂培養基上活化,而后接種至液體培養基中過夜培養作為原代菌株,恒溫培養箱培養條件控制在30℃,150r/min.

1.2 長期脅迫實驗

從原始菌株分別繁殖6個群體,其中3個群體在恒定濃度Cr(VI)下長期脅迫(樣品標記為DXCr6,其中X為培養d數),另外3個群體為恒定濃度Cr(III)下長期脅迫(樣品標記為DXCr3,其中X為培養d數).所有群體都在恒溫搖床中孵化培養,條件嚴格控制30℃,150r/min.每個平行樣品每隔48h進行轉接1次,分別吸取菌株0.5mL接種至含49.5mL的LB液體培養基進行脅迫生長(即接種比例1:100),波長600nm的初始吸光度控制在(0.06±0.005).

每瓶培養基添加適量的K2CrO4或CrCl3溶液配制成含55mg/L Cr的重金屬培養基.所有操作均在超凈工作臺中進行,每瓶樣品確保無交叉污染,并且每隔10d左右將脅迫后的菌種用20%的甘油進行1:1混合保存于-80℃冰箱中.

1.3 生長曲線和Cr(VI)還原能力測定

采用紫外分光光度計,菌株在含Cr(VI)的LB培養基培養至不同時間點進行采樣,在吸光度600nm處測得生長曲線.樣品經離心后的上清液Cr(VI)含量采用二苯碳酰二肼分光光度法[7],波長為540nm,,其中設置未接入菌種原的重金屬LB培養基作為陰性對照.

1.4 循環伏安曲線和差分脈沖伏安曲線掃描

分別選取經Cr(VI)和Cr(III)長期脅迫120d后的菌株作為電化學掃描研究對象.將脅迫菌株D120Cr3、D120Cr6和原始菌株MR-1培養至指數生長期中期,6500r/min,4℃條件下離心10min,搜集沉淀的菌體,用100mM PBS緩沖液進行洗滌,去除殘余的LB培養基干擾組分.實驗采用三電極體系,工作電極為直徑3mm的玻碳電極,參比電極為Ag/AgCl電極,對電極為碳棒,電化學測試平臺為上海辰華CHI660D.

1.5 全基因組測序及生物信息分析

重測序樣品分別選取Cr(III)長期脅迫60d(D60Cr3)、80d(D80Cr3)和120d(D120Cr3)的樣品,Cr(VI)長期脅迫80d(D80Cr6)和120d(D120Cr6)的樣品進行DNA提取及測序,每個樣品有3個平行樣,一共15個脅迫菌株.DNA提取試劑盒為Wizard? Genomic DNA Purifcation Kit,提取詳細步驟按官方說明書,雙端測序平臺為Illumina Hiseq 4000.

全基因組測序返回的原始數據進行生物信息分析,步驟如下:首先利用FastQC軟件對數據進行質量控制分析,統計每條測序數據的reads大小、GC的含量、Q20和Q30的百分比,確保數據可用;利用比對軟件BWA-mem(mem采用最新的比對算法)將過濾后的數據與參考基因組進行比對,將比對后的文件利用samtools軟件進行計算平均測序深度和覆蓋度;利用GATK和Samtools軟件結合進行變異位點的檢測過濾得到可信的變異位點;最后用Snpeff軟件對變異位進行信息注釋統計.

2 結果與分析

2.1 長期脅迫后對Cr(VI)的還原能力分析

經過恒定Cr(III)長期脅迫下的菌株,無論是80d(趨勢與圖1類似)還是120d(圖1)對Cr(VI)的還原效率提升效果并不明顯,并且對Cr(VI)的耐受性也沒有很明顯的提高,這說明長期暴露在Cr(III)環境下并不能完全激發菌體MR-1對Cr(VI)抗性,同時也無法激活分泌較多的功能酶參與Cr(VI)的還原過程.從圖2可以明顯觀察到在Cr(VI)的長期脅迫下,菌株已經完全具備對當前55mg/L Cr(VI)濃度的耐受性,能很好生長,并且在38h左右將其完全還原.隨著脅迫時間的增加,我們發現菌株在80~120d Cr(VI)持續脅迫中對Cr(VI)的還原效率并沒有提升,這也說明細菌對重金屬Cr(VI)的還原能力早已達到最大值,后期的持續脅迫并沒有帶來還原效率的提升,因此,想要獲得具有高還原能力的進化菌株必須逐步增加重金屬的濃度,使其不斷提升抗性從而獲得更好的還原效果.

圖1 希瓦氏菌MR-1經Cr(III)脅迫120d后的生長和Cr(VI)還原情況 Fig.1 Growth and Cr(VI) reduction of Shewanella oneidensis MR-1after 120-day cultivation in Cr(III)

圖2 希瓦氏菌MR-1經Cr(VI)脅迫120d后的生長和Cr(VI)還原情況 Fig.2 Growth and Cr(VI) reduction of Shewanella oneidensis MR-1after 120-day cultivation in Cr(VI)

2.2 電化學活性分析

希瓦氏菌MR-1是一株電化學活性菌,菌體的電子傳遞能力在細胞代謝和污染物降解過程中具有重要作用,因此很有必要了解其在鉻脅迫后的電化學性質變化情況.如圖3所示經過Cr(III)和Cr(VI)長期脅迫120d的希瓦氏菌MR-1菌體仍然存在特有的氧化還原活性物質[8].在+0.1V附近有明顯的氧化峰,已有研究通過基因和蛋白組學證明其是由菌體表面細胞色素引起的氧化響應[9],作為直接電子傳遞途徑.核黃素能夠被大多數的生物合成,具有非常重要的生理代謝功能,MR-1能夠分泌核黃素作為電子中介體與電極進行間接電子傳遞[10],在-0.4V附近有一對氧化還原峰則為核黃素物質的峰位置.在經過長期暴露后的MR-1在細胞色素和核黃素相應的氧化還原位置仍然具有顯著的電化學活性.

如圖3(C)所示在-0.2V位置相應的還原峰有明顯偏差,經過Cr(III)長期脅迫的菌株在此處位置的峰面積要明顯小于Cr(VI)脅迫后的菌體, Okamoto 等[11]發現在-0.2V位置的峰主要是由于細胞色素能和核黃素類物質進行結合增強其電子傳遞能力.因此,推測MR-1在Cr(III)長期脅迫下,Cr(III)在一定程度上會影響細胞色素與核黃素的結合作用,減弱二者的結合從而減弱其電子傳遞能力.

2.3 長期鉻脅迫的單核苷酸多態性(SNP)位點數量

圖4 不同脅迫階段的單核苷酸變異數量 Fig.4 Numbers of single nucleotide mutations at different stress stages

對恒定濃度Cr(III)脅迫60d(D60Cr3_1 D60Cr3_2D60Cr3_3),80d(D80Cr3_1D80Cr3_2D80Cr3_3),120d(D120Cr3_1D120Cr3_2D120Cr3_3)的9個樣品以及Cr(VI)脅迫80d和120d的6個樣品進行全基因組重測序,參考基因組是在NCBI網站數據庫獲得.所有的脅迫菌株通過與原始菌株比較后,能夠得到可信度較高的突變位點.圖4可以看到恒定濃度Cr(III)脅迫后的菌株突變個數隨著時間并沒有明顯的增加,維持在相對恒定的SNP數量,與Cr(VI)的脅迫菌株相比明顯要少.這可能與兩者脅迫環境的毒性有關,Cr(III)的環境相對比較穩定,并不會引發菌體發生較大的突變;而Cr(VI)的毒性相對較高,容易破壞菌體的穩定性,細胞需要發生特定的適應性突變提高自身的耐受性,因此,單核苷酸變異的位點相對較多.

2.4 在Cr(III)脅迫后非同義突變位點分析

在外界環境脅迫下,微生物感知環境條件的變化并正確作出反應的能力對其生存至關重要,而長期處于環境脅迫下的微生物會使相關的功能基因發生正向改變,從而更好適應環境壓力.非同義突變能夠改變氨基酸的種類,在一定程度上成為適應性增強的主要因素.

由表1可知,在適應Cr(III)環境整個過程中,微生物涉及許多與葡萄糖轉化及合成相關功能的基因變異,從而增強自身對營養物質的轉化能力使其穩定生長,包括基因、SO_3185、和調控葡萄糖合成和葡糖基轉移酶以控制細胞的生長速率和生長活性[12-14],、和控制細胞分裂的速率,在一定程度上與其生長速率密切相關[15],以上涉及的功能成為微生物適應外界Cr(III)脅迫環境的主要途徑.

表1 Cr(III)脅迫120d后的非同義突變點位 Table 1 Nonsynonymous mutant sites after 120-day cultivation in Cr(III) environment

續表1

菌株基因堿基替換基因功能 D80Cr3_2rpsGA > G30S ribosomal protein crpC > TcAMP-responsive regulator of catabolite repression D80Cr3_3glgAC > Tglycogen synthase ADP-glucose transglucosylase SO_3185C > Tenzyme for biosynthesis of dTDP-Qui4N yceIG > AUPF0312family alkali-inducible periplasmic protein mexET > CHAE1family efflux pump MFP component ndhA > Grespiratory NADH dehydrogenase II wcvBT > AUDP-glucose dehydrogenase D120Cr3_1secYG > Apreprotein translocase subunit aceEC > Tpyruvate dehydrogenase E1component SO_0456G > Talpha-ketoglutarate uptake system substrate-binding component SO_1967C > Tpredicted membrane protein SO_3185C > Tenzyme for biosynthesis of dTDP-Qui4N sufSG > Acysteine desulfurase ttrSC > Tthiosulfate/tetrathionate-responsive two component signal transduction system histidine kinase ppaCC > Tinorganic pyrophosphatase manganese-dependent murCT > AUDP-N-acetylmuramate--alanine ligase D120Cr3_2rpsGA > G30S ribosomal protein crpC > TcAMP-responsive regulator of catabolite repression azuC > Tperiplasmic azurin SO_0881T > Cpredicted TAT leader-containing periplasmic protein D120Cr3_3rpsGA > G30S ribosomal protein crpC > TcAMP-responsive regulator of catabolite repression azuC > Tperiplasmic azurin SO_0881T > Cpredicted TAT leader-containing periplasmic protein

與編碼呼吸鏈酶和合成ATP酶的相關基因.基因編碼泛醌氧化還原酶,促進從NADH到泛素的電子轉移,并將質子轉移到細胞膜上,產生膜電位和質子梯度,用于ATP的合成[16].是一種重要的熱休克必要基因,影響著ATP酶合成速率,是某些條件下細菌存活所必需的[17].同時,和基因同樣調節著ATP酶的活性,控制著MR-1的新陳代謝活性,使其快速適應環境壓力的變化.

編碼信號轉導和跨膜轉運蛋白相關基因.有研究發現和蛋白復合體構成了Na離子通道,并且驅動極性鞭毛的運動,遠離周邊環境有害物質[18].大部分細菌都具有Sec通道,其中內膜蛋白SecY和SecE是此通道的核心,基因調控膜內外營養物質的穩定,對維持細胞內代謝穩定具有十分重要的作用[19].跨膜轉運蛋白涉及的基因變異還包括、、SO_1967和SO_0881,說明細胞需要增強跨膜運輸的能力,提高新陳代謝能力的同時減少胞內污染物的累積.微生物在受到外界刺激的同時需要信號分子傳遞信息,持續檢測環境的變化,引發細胞內一系列生物化學反應和蛋白相互作用,信號轉導控制著整個生命過程的分化,增殖和代謝等方面的表達和調控,實驗分析結果涉及非同義突變點位包括、S和基因的變異,進一步證實MR-1在適應過程中的調控機制過程.

綜上,MR-1在脅迫60d的時間主要涉及調控微生物對營養底物的利用和ATP酶活性相關的基因,隨著脅迫時間延長,MR-1的變異更多集中在其信號轉導功能和跨膜運輸功能的基因,并且有個別基因涉及到耐受性的提高和細胞膜上外排功能的通道基因等.已有研究證明對細胞提高環境壓力的耐受性具有很重要的作用,編碼與外排系統相關的功能蛋白對細胞耐受性提高也是具有促進作用,能夠調控電子轉移到細胞色素上的氧化酶,對污染物的還原具有促進作用.

2.5 恒定Cr(VI)環境脅迫下的變異基因富集分析

從圖5可以看出Cr(VI)環境脅迫下變異基因涉及多種生物學過程,其中80d脅迫下的基因功能主要涉及蛋白酶解過程(參與蛋白質代謝過程)、DNA轉錄調節過程(調節細胞DNA模板化的轉錄頻率、速率)、蛋白分泌過程(受控蛋白的釋放)、嗜同性細胞粘附過程、發病機制相關過程(一組特定的過程,產生一種有機體引起另一有機體異常的、通常是有害的狀態的能力)和跨膜轉運過程;120d脅迫后在生物學過程主要涉及運輸過程(某些物質或細胞成分在細胞內或細胞間的定向運動)、跨膜運輸過程(膜內外的物質運輸)、翻譯過程、蛋白酶解過程、代謝過程、蛋白分泌過程、DNA的復制、重組和修復過程、依賴纖毛或鞭毛的細胞運動過程.

在細胞組分層面中,80d脅迫下基因功能主要涉及在細胞膜和質膜的有機組分、外膜組分、細胞質組分和細胞質基質組分;而在120d脅迫下細胞組分層面受影響較大的同樣集中在細胞膜和質膜的有機組分、細胞質組分、細胞內組分、細胞外膜組分和運動纖毛.

在分子功能層面上,80d的脅迫過程主要涉及ATP的結合功能(機體活性的能量來源)、代謝功能(包括合成代謝和分解代謝)、金屬離子的合成功能(有選擇地與任何金屬離子進行非共價的相互作用)、DNA結合功能(基因產物與DNA相互作用的分子功能)、轉運蛋白活性(使蛋白質在細胞內外定向移動)和水解酶活性;而120d下的變異基因更多涉及到了ATP的結合功能、轉運體活性(使大分子、小分子、離子物質定向運動進入細胞內或細胞之間)、氧化還原酶活性、催化活性、轉運蛋白活性、鎂離子結合功能(涉及焦磷酸酶的合成,是重要的產能過程)和DNA結合相關功能等.

綜合以上結果分析,在恒定Cr(VI)濃度下持續脅迫過程中,變異基因主要富集的功能在不同時間段有所異同,其中120d的脅迫過程所涉及的基因功能基本都涵蓋了80d脅迫下的基因功能,不同的是在脅迫時間的增加下,120d所涉及的變異基因數量更多,并且其富集的功能目錄更多.

圖5 Cr(VI)持續脅迫120d后變異基因GO富集分析

3 結論

3.1 希瓦氏菌MR-1在Cr(VI)環境持續脅迫120d后,明顯提升了對Cr(VI)的耐受性,并提高其對Cr(VI)的還原能力,而Cr(III) 環境持續脅迫120d后并不能顯著提高對Cr(VI)的耐受性.

3.2 電化學活性的差異體現在峰電位-0.2V處細胞色素與核黃素類物質結合體,與菌株胞外電子傳遞能力相關,Cr(VI)長期脅迫相比Cr(III)脅迫后的進化菌株在此位置有明顯增強,說明希瓦氏菌MR-1對Cr(VI)抗性及還原能力的提升與細胞色素結合核黃素類物質有一定相關性.

3.3 通過基因功能分析發現Cr(III)環境脅迫下的突變菌株主要發生在葡萄糖轉化及合成相關功能的基因、編碼呼吸鏈酶和合成ATP酶的相關基因、編碼信號轉導和跨膜轉運蛋白相關基因.Cr(VI)環境脅迫120d后,非同義突變基因的功能主要涉及細胞膜組分基因,轉運蛋白、信號轉導相關基因,DNA合成、修復相關基因和氧化還原活性相關.

[1] Ayangbenro A, Babalola O. A new strategy for heavy metal polluted environments: a review of microbial biosorbents [J]. International Journal of Environmental Research and Public Health, 2017,14(1):94.

[2] Petrilli F L, FLORA S D. Toxicity and mutagenicity of hexavalent chromium on[J]. Applied and Environmental Microbiology, 1977,33(4):805-9.

[3] Remoundaki E, Hatzikioseyian A, Tsezos M. A systematic study of chromium solubility in the presence of organic matter: consequences for the treatment of chromium‐containing wastewater [J]. Journal of Chemical Technology & Biotechnology Biotechnology, 2007,82(9): 802–8.

[4] Holdway D. The toxicity of chromium to fish [R]. Chromium in the Natural and Human Environments, 1988:369-98.

[5] Bansal V. A statistical method for the detection of variants from next- generation resequencing of DNA pools [J]. Bioinformatics, 2010, 26(12):i318-i24.

[6] Deng H Y, Chen G C. Progress in research on microbial remediation technologies of chromium-contaminated soil [J]. Earth & Environment, 2012,40(3):466-72.

[7] Park C H, Keyhan M, Wielinga B, et al. Purification to homogeneity and characterization of a novelchromate reductase [J]. Applied & Environmental Microbiology, 2000,66(5): 1788.

[8] Wu R, Cui L, Chen L, et al. Effects of bio-au nanoparticles on electrochemical activity ofwild type and ΔomcA/mtrC mutant [J]. Sci. Rep., 2013,3:3307.

[9] Shi L, Deng S, Marshall M J, et al. Direct involvement of type II secretion system in extracellular translocation ofouter membrane cytochromes MtrC and OmcA [J]. J. Bacteriol., 2008,190(15):5512-6.

[10] Marsili E, Baron D B, Shikhare I D, et al.secretes flavins that mediate extracellular electron transfer [J]. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A, 2008,105(10):3968-73.

[11] Okamoto A, Hashimoto K, Nealson K H, et al. Rate enhancement of bacterial extracellular electron transport involves bound flavin semiquinones [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2013,110(19):7856-61.

[12] Vadia S, Levin P A. Growth rate and cell size: a re-examination of the growth law [J]. Current Opinion in Microbiology, 2015,24:96-103.

[13] Baecker P A, Furlong C E, Preiss J. Biosynthesis of bacterial glycogen. Primary structure ofADP-glucose synthetase as deduced from the nucleotide sequence of the glg C gene [J]. Journal of Biological Chemistry, 1983,258(8):5084-8.

[14] Nakhamchik A, Wilde C, Chong H, et al. Evidence for the horizontal transfer of an unusual capsular polysaccharide biosynthesis locus in marine bacteria [J]. Infection & Immunity, 2010,78(12):5214.

[15] Akanuma G, Nanamiya H, Natori Y, et al. Inactivation of ribosomal protein genes in: importance of each ribosomal protein for cell proliferation, as well as cell differentiation [J]. Journal of Bacteriology, 2012,JB.01544-12.

[16] Anraku Y, Gennis R B. The aerobic respiratory chain of[J]. Trends in Biochemical Sciences, 1987,12:262-6.

[17] Liberek K, Marszalek J, Ang D, et al.DnaJ and GrpE heat shock proteins jointly stimulate ATPase activity of DnaK [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1991,88(7):2874-8.

[18] Yorimitsu T, Kojima M, Yakushi T, et al. Multimeric structure of the PomA/PomB channel complex in the Na+-driven flagellar motor of[J]. Journal of Biochemistry, 2004,135(1):43-51.

[19] Lill R, Dowhan W, Wickner W. The ATPase activity of SecA is regulated by acidic phospholipids, SecY, and the leader and mature domains of precursor proteins [J]. Cell, 1990,60(2):271-80.

Mechanism of long-term chromium stress onMR-1using whole genome resequencing technique.

XIAO Chang-ye1,2, XIAO Yong1*, ZHAO Feng1

(1.Key Laboratory of Urban Pollutant Conversion, Institute of Urban Environment, Chinese Acaderny of Sciences, Xiamen 361021, China；2.University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)., 2019,39(3)：1261~1267

The 120-day long-term stress of constant concentration of Cr(VI) and Cr(III) onMR-1 was investigated in the present study. The reduction ability of Cr(VI) and growth were explored after the 120-day cultivation. The electrochemical properties were characterized, and the genetic variation of strains at different stages was analysed using whole genome resequencing technology. The results showed that the long-term stress of Cr(VI) significantly improved the tolerance and reducing ability of Cr(VI). The initial Cr(VI) concentration of 55mg/L was completely reduced within 38h after the 120-day cultivation. There was a significant difference in the binding of cytochrometo riboflavin near the -0.2V reduction peak between the strains cultured in media with Cr(VI) and Cr(III). The mutation gene numbers of strains under long-term Cr(VI) stress were significantly higher than that in Cr(III) environment. Non-synonymous mutated genes in strains under Cr(III) stress mainly involved in glucose transformation and synthesis, genes encoding respiratory chain enzymes and synthetic ATPase, genes encoding signal transduction and transmembrane transporters. After the 120-day of Cr (VI) stress, mutated genes in strains mainly involved with cell membrane component genes, transporters, signal transduction genes, DNA synthesis repair genes and redox activity.

long-term stress；reducing ability；electrochemical properties；whole genome resequencing

X172

A

1000-6923(2019)03-1261-07

肖長燁(1991-),男,福建大田人,碩士,主要從事環境微生物學研究.發表論文1篇.

2018-08-14

國家自然科學基金項目(51878640,51478451);中國科學院青年創新促進會(2018344)

* 責任作者, 副研究員, yxiao@iue.ac.cn