最新研究揭示蓝细菌受光/暗调控的蛋白质降解

光对于光合生物(包括高等植物和蓝细菌)是必需的,并参与调控蛋白质的合成与降解。光调控的蛋白质降解是光合生物中蛋白质质量控制的重要机制,其中最典型、研究最深入的是光系统II反应中心D1蛋白,其光诱导的降解和修复是光合作用能持续进行的保证。此外,是否存在大量未被发现的受光调控的蛋白质降解及修复尚不清楚。 中国科学院遗传与发育生物学研究所汪迎春研究组利用定量蛋白质组学手段,系统鉴定了模式蓝细菌集胞藻PCC 6803在光照或黑暗中发生显著降解的蛋白。结果表明,共有79个蛋白表其降解明显受到光调控,包括一些能够参与到光系统II结构或功能、醌结合以及NAD(P)H脱氢酶相关的蛋白。此外,还有31个蛋白质的降解依赖于黑暗,71个蛋白质的降解在光照和黑暗中均可进行。进一步研究表明,多个受光调控的蛋白质降解受到细胞内氧化还原状态以及光合电子传递链上质体醌(PQ)池氧化还原状态的调控。还原状态促进而氧化状态抑制降解。该研究为光合生物蛋白质质量......阅读全文

科学家提出矿物产氧新途径和产氧光合作用进化理论

矿物-水界面产生的活性氧(H2O2和O2)对蓝细菌祖先造成的进化压力。何宏平团队 供图  近日,中国科学院广州地球化学研究所研究员何宏平、朱建喜与香港大学教授李一良、加拿大阿尔伯塔大学教授Kurt O. Konhauser合作,从矿物表/界面反应的视角,结合生物可利用性和持续供应考虑,提出一种太古代

简述蓝细菌的分布范围

  蓝细菌分布极广,普遍生长在淡水、海水和土壤中,并且在极端环境(如温泉、盐湖、贫瘠的土壤、岩石表面或风化壳中以及植物树干等)中也能生长,故有“先锋生物”的美称。许多蓝细菌类群具有固氮能力。一些蓝细菌还能与真菌、苔蕨类、苏铁类植物、珊瑚甚至一些无脊椎动物共生。如地衣即被看作是真菌与蓝藻共生的特殊低等

蓝细菌的主要分布范围

分布十分广泛,遍及世界各地,但大多数(约75%)淡水产,少数海产;有些蓝藻可生活在60~85℃的温泉中;有些种类和菌、苔藓、蕨类和裸子植物共生;有些还可穿入钙质岩石或介壳中(如穿钙藻类)或土壤深层中(如土壤蓝藻)。

蓝细菌的产生原因分析

1. 化肥流失,化肥是很多富营养化区域的主要养分来源,例如在密西西比河流域,67%的氮流入水体,随之流入墨西哥湾,波罗的海和太湖中超过50%的氮也来自化肥的流失。2. 生活污水,包括人类的生活废水和含磷清洁剂。3. 畜禽养殖,畜禽的粪便含有大量营养废物如氮和磷,这些元素都能导致富营养化。4.工业污染

蓝细菌的繁殖方式介绍

蓝藻的繁殖方式有两类,一为营养繁殖,包括细胞直接分裂(即裂殖)、群体破裂和丝状体产生藻殖段等几种方法,另一种为某些蓝藻可产生内生孢子或外生孢子等,以进行无性生殖。孢子无鞭毛。至2018年尚未发现蓝藻有真正的有性生殖。

蓝细菌的主要价值

蓝藻是最早的光合放氧生物,对地球表面从无氧的大气环境变为有氧环境起了巨大的作用。有不少蓝藻(如鱼腥藻)可以直接固定大气中的氮(原因:含有固氮酶,可直接进行生物固氮),以提高土壤肥力,使作物增产。还有的蓝藻为人们的食品,如著名的发菜和普通念珠藻(地木耳)、螺旋藻等。据物理学家组织网报道,美国加州大学戴

固氮基因研究获突破-能让植物自行合成氮肥

   美国圣路易斯华盛顿大学日前发布新闻公报说,该校研究人员通过移植固氮基因,成功使一种光合作用细菌获得了从空气中吸收氮的能力。这将有助于研究植物固氮技术,培育不需要施氮肥的农作物。 图片来源网络  一些细菌和古菌能直接吸收空气中的氮,生成有用的氮化合物,这一过程称为固氮。植物没有固氮能力,只有一些

蓝细菌和蓝藻是一个概念吗?

蓝细菌曾被称为蓝藻或蓝绿藻,是一类分布很广,含有叶绿素a,能够在光合作用时释放氧气的原核微生物。蓝细菌主要以二分裂或多分裂方式进行繁殖,少数蓝细菌可形成孢子,孢子壁厚,能抵抗不良环境。由成串细胞连成丝状的蓝细菌,在细胞链断裂时形成的片段,称之为链丝段,具有繁殖功能。蓝细菌有广泛的分布,从水生到陆生生

研究提出太古代产氧途径和产氧光合作用起源新理论

  产氧光合作用的进化导致了地球第一次大氧化事件(The Great Oxidation Event,24.5-23.3亿年前),驱动表层地球系统发生革命性变化,这一关键的代谢创新是地球和生命演化历史上重要的里程碑事件,然而,产氧光合作用如何起源、何时起源仍是未解之谜。  产氧光合作用的核心过程是在

上海有机所在仿藻胆体构建人工光合组装体研究中获进展

  藻胆体(phycobilisome)是蓝细菌和红藻光合系统的关键结构,通过蛋白骨架定位色素团分子(bilins)高效捕获光能并传递到光系统I/II及反应中心,进而实现光能到化学能转化。利用超分子组装策略模拟光合细菌或藻类的光捕获及反应中心结构,对探索新型人工光合系统具有重要意义,其核心是构建人工

原核生物界的分类都有哪些?

(1)光能营养原核生物门Ⅰ蓝绿光合细菌纲(蓝细菌类)Ⅱ红色光合细菌纲Ⅲ绿色光合细菌纲(2)化能营养原核生物门Ⅰ细菌纲Ⅱ立克次氏体纲Ⅲ柔膜体纲Ⅳ古细菌纲

原核生物界的分类

(1)光能营养原核生物门Ⅰ蓝绿光合细菌纲(蓝细菌类)Ⅱ红色光合细菌纲Ⅲ绿色光合细菌纲(2)化能营养原核生物门Ⅰ细菌纲Ⅱ立克次氏体纲Ⅲ柔膜体纲Ⅳ古细菌纲

微生物所在提高光合作用效率研究中取得进展

  人们熟知的“万物生长靠太阳”现象,其基本原理是在高等植物、藻类和蓝细菌这些生物中发生放氧型光合作用。这些生物通过光合作用固定CO2,把太阳能转化为化学能储存下来,同时将水分子裂解并释放出氧气,供生物呼吸。光合作用是地球上最重要的生物化学反应,为地球生物提供赖以生存的物质基础。因此,提高光合作用效

科学家将建火星温室花园-可提供宇航员生存所需

火星温室花园设计图   据英国《新科学家》杂志报道,在火星上建造未来人类基地仍有很大的距离,但却不影响我们建造“火星温室花园”。4月15日,美国总统奥巴马在肯尼迪太空中心宣布将于2030年代中期向火星派遣宇航员。  将人类足迹延伸至火星是一项重大科学突破,虽然当前仍有巨大的差距,但目

蓝细菌是污染物吗?

蓝细菌在污水处理,水体自净中起积极作用。在氮、磷丰富的水体中生长旺盛,可作为水体富营养化的指示生物。有某些属种在富营养化的海湾和湖泊中引起海湾的赤潮和湖泊的水华。严重者引起水生动物大量死亡。

蓝细菌大量繁殖会有什么危害?

在一些营养丰富的水体中,有些蓝藻常于夏季大量繁殖,并在水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的浮沫,称为“水华”,大规模的蓝藻爆发,被称为“绿潮”(和海洋发生的赤潮对应)。绿潮引起水质恶化,严重时耗尽水中氧气而造成鱼类的死亡。蓝藻爆发会导致严重的水污染事件,最严重的一次危机为2007年太湖蓝藻污染事件。当年6

关于蓝细菌的历史介绍

  蓝细菌是古老的生物,在约30亿年前,地球本是无氧的环境,使地球由无氧环境转化为有氧环境是由于蓝细菌出现并产氧所致。人们从前寒武纪地壳中发现大量由蓝细菌(如螺旋藻)生长形成的化石化的叠层岩(约30亿年)及27亿年黑色页岩中代表蓝藻存在的分子化石(生物标志物)中得到证实。

科学家编制出光合作用蛋白质目录

  美国卡内基学院、加利福尼亚大学洛杉矶分校与美国能源部联合研究院利用先进的计算机工具,分析了28种植物中与光合作用相关的基因组,编制出与光合作用有关的597个编码基因蛋白的详细目录,从而可更好地从基因学角度研究支撑植物生理与生态的各种生物过程。研究论文发表在最新一期《生物化学杂志》上。   这5

2025蛋白质组学大会之农业蛋白质组

  2025年10月14日10:10-12:10,由AOHUPO, AOAPO, π-HuB和CNHUPO四会联办的农业蛋白质组分论坛在广州成功举办。论坛由CNHUPO植物蛋白质组工作组和中国遗传学会农业蛋白质组分会负责召集。来自日本福井工业大学、美国密西西比大学、奥地利维也纳大学、武汉大学、中国科

解析天然光合膜如何在生物体内生成和调控

  光合作用是指绿色植物、藻类和许多细菌吸收光能,把二氧化碳和水转化葡萄糖并以碳水化合物的形式储存化学能,同时向大气中释放出氧气的过程。因此,光合作用是地球上最重要的生物能量转化过程,不仅驱动着地球的环境变化和生命的起源和进化,也促成了人类文明的产生和发展。  光合作用的一系列生物反应过程,比如光能

叶绿素的存在场所

  不仅仅是植物,大部分光合生物都含有某种形式的叶绿素,高等植物、藻类和蓝细菌含有叶绿素,厌氧光合细菌也含有细菌叶绿素。叶绿素主要包括叶绿素a、叶绿素b、叶绿素c、叶绿素d、叶绿素f 以及原叶绿素和细菌叶绿素等

水生所完成模式硅藻的蛋白质组精细图谱

  硅藻是一类重要的单细胞光合真核生物,分布广泛,提供了地球上约20%的初级生产力,对整个地球生物圈意义重大。三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)是海洋硅藻的模式生物,其基因组序列于2008年公布,但目前基因组的注释仍很不完善。蛋白基因组学(Proteogenomics)

微生物所创建出利用二氧化碳生物合成丙酮的新途径

  二氧化碳(CO2)既是主要温室气体,又是宝贵的碳资源。创建新的生物合成途径,实现利用太阳能将CO2高效生物转化为石油基化学品,将为解决全球资源和能源问题开辟一条新路,对工业可持续发展具有重大意义。   丙酮是重要的有机溶剂和工业原料,是具有代表性的低值、大宗石化产品之一。我国每年的丙

海滩岩胶结作用研究获进展

  近日,中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室助理研究员张喜洋、副研究员杨红强与中国科学院南京地质古生物研究所等合作者在海滩岩微生物介导的胶结作用取得新认识。相关研究发表于《古地理学,古气候学,古生态学》。  海滩岩是碳酸盐矿物胶结海滩沉积物形成的海岸带沉积岩,其快速强烈的胶结作用可减

关于蓝细菌的危害的介绍

  蓝细菌与水体环境质量关系密切,在水体生长旺盛时,能使水色变蓝或其他颜色,并且有的蓝细菌能发出草腥味或霉味。湖波中常见的蓝细菌有铜绿微囊藻、曲鱼腥藻等。某些种属的蓝细菌大量繁殖会引起“水华”(淡水水体)或“赤潮”(海水),导致水质恶化,引起一系列环境问题。在污水中或潮湿的土地上常见的有灰颤藻或巨颤

蓝细菌和黑藻都具有的结构

核糖体和细胞壁。蓝细菌又名蓝藻或蓝绿藻,蓝细菌和黑藻都具有的结构是核糖体和细胞壁。蓝细菌是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素a,但不含叶绿体,区别于真核生物的藻类、能进行产氧性光合作用的大型单细胞原核生物,广泛分布于自然界。黑藻(学名:Hydrilla verticillata (L

青岛能源所蓝细菌生物烃研究取得新进展

  由于脂肪烃生物燃料具有高能量密度、低吸湿性和低挥发性,且与现有发动机和运输设施相兼容等优点,已经成为传统石化液体燃料的最佳替代品之一。基于蓝细菌作为光合能源微生物体系的优势,通过蓝细菌高效定向生物合成脂肪烃,实现单一生物体内直接利用太阳能和二氧化碳高效制备新型优质生物液体燃料具有

三域生物RNA聚合酶“最后一块拼图”被补上

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518213.shtm2016年1月,回国不满半年的张余,在《中国科学院分子植物科学卓越创新中心人员遴选申请书》里写到:“申请人拟开展的工作是运用结构生物学研究叶绿体编码的RNA聚合酶(PEP)的工作机理和

利用二氧化碳合成葡萄糖的细胞工厂成功构建

  近日,中国科学院青岛能源所微生物制造工程中心研发出以蓝细菌为平台,应用合成生物技术和系统生物技术重塑聚球藻细胞的光合代谢网络,构建了直接利用二氧化碳合成并分泌葡萄糖的细胞工厂,并揭示了决定葡萄糖高产和分泌的分子机制。  葡萄糖是自然界含量最为丰富的单糖,是细胞的基本能量来源,也是生物炼制工业的重

微生物所在大肠杆菌中实现碳浓缩固碳

  将CO2转化为燃料或化学品,是实现CO2的资源化利用、缓解资源能源短缺和温室效应的一种途径。经遗传改造的蓝细菌或者藻类等光合自养微生物,可以将CO2转化为包括乙醇、丁醇、丙酮、异丁醛、乳酸等在内的数十种化学品,但由于自养生物生长速度慢,CO2生物转化为这些化学品的效率还比较低。  异养生物可以通