
2020, 47(9):3021-3038.DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200233CSTR: 32113.14.j.MC.200233
摘要:氮循环是微生物和化学过程介导的生物地球化学循环。利用基因测序技术研究环境中参与氮循环的微生物群落、微生物及功能基因,是环境基因组学和微生物生态学的重要研究热点。近年来,各种类型的数据库被开发并应用到功能分析中。本文结合时下最新研究成果,聚焦由微生物引起的同化硝酸盐还原作用、异化硝酸盐还原作用、反硝化作用、固氮作用、硝化作用(包括完全氨氧化作用)和厌氧氨氧化作用等6种无机氮循环途径的功能基因,对比了National Center for Biotechnology Information (NCBI)、Integrated Microbial Genomes (IMG)、Universal Protein (UniProt)、Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG)、Protein Families (Pfam)、Functional Gene (FunGene)、Clusters of Orthologous Groups (COG)和NCycDB等数据库的设计理念和功能特点,并结合环境介质、表征基因、分析方法和比对方法等影响因素,分析了以上数据库在氮循环功能基因注释中的选择及应用方式,展望了未来氮循环基因数据库的发展方向,以期为研究人员了解氮循环基因家族和选择合适的数据分析平台提供参考。
2022, 49(2):737-755.DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210732CSTR: 32113.14.j.MC.210732
摘要:厌氧氨氧化细菌具有的厌氧氨氧化反应是在厌氧条件下将氨氮和亚硝氮或一氧化氮转化为硝氮、生成氮气的过程,因其能够高效低能地处理低碳氮比废水而广受关注。目前,厌氧氨氧化细菌仍未实现纯培养,借助宏组学手段研究厌氧氨氧化细菌及其群落内细菌之间的互作关系是近年来的研究趋势。本文介绍了厌氧氨氧化细菌的种类和特性,综述了厌氧氨氧化细菌的代谢多样性及其群落内细菌间的物质协同利用和信息交流方式,这对厌氧氨氧化群落的稳定具有重要影响,最后对值得进一步深入研究的问题做了总结和展望,以期为后续深入研究细菌间的互作关系提供参考,进而为构建稳定高效的厌氧氨氧化脱氮体系提供思路。