成团泛菌介导下的金还原过程及分子机制

项目名称： 成团泛菌介导下的金还原过程及分子机制

项目编号： No.41503094

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 地质学

项目作者： 王莉瑛

作者单位： 中国科学院生态环境研究中心

项目金额： 21万元

中文摘要： 微生物介导下金还原的分子机制是金纳米材料合成技术研究以及金元素生物地球化学循环研究中的关键科学问题之一。本项目以广泛存在且有重要环境意义的成团泛菌菌株Pantoea sp.IMH为研究对象，首先，利用光谱学XANES等手段研究该菌株介导下的三价金离子的还原过程；然后，以此为基础，借助转录组分析及实时荧光定量PCR等分子生物学手段，确定参与金还原相关基因；最后，利用CRISPR法敲除相关基因，通过检测突变子金还原的能力变化，以及敲除基因功能回补的研究，明确相关基因在金还原过程中的具体作用，并进一步探寻其中的特异性基因，最终揭示成团泛菌菌株IMH金还原的分子机制。该工作有望在基因水平上揭示微生物金还原分子机制，对于推动金纳米材料的生物合成以及金元素生物地球化学循环的研究具有重要的实践价值和理论意义。

中文关键词： 成团泛菌；金元素；纳米颗粒；分子机制；还原

英文摘要： Reduction of gold mediated by bacteria and its molecular mechanism is the key scientific issue in gold biogeochemistry. This research will study the reduction of gold by strain Pantoea sp.IMH. Firstly, The research will study the process of the Au(III) reduction by modern spectroscopic characterization methods， such as X-ray absorption near edge structure analysis techniques (XANES). Then, the genes involved in this process will be found by the transcriptome analysis and real-time PCR. Finally, the genes unregulated genes will be knocked by CRISPR-Cas9, and the effect of the genes will be defined. Eventually the molecular mechanism of gold reduction mediated by Pantoea sp.IMH will be revealed. The results should provide the theoretical basis for further understanding of gold biogeochemical cycling and the practical significance of biosynthesis of gold nanoparticles mediated by bacteria.

英文关键词： Pantoea spp.;Au element;nanoparticles;molecular mechanism;reduction