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SchoolofEarthSciencesAndEngineeringSchoolofLifeScienceGeomicrobiologyLabNanjingUniversity2009/11南京大学研究生科研创新基金项目名称：微生物-金属硫化物界面演化及相关功能蛋白分析申请人:李娟屠博文日期:2009年11月SchoolofEarthSciencesAndEngineeringSchoolofLifeScienceGeomicrobiologyLabNanjingUniversity2009/11答辩内容研究意义与目的课题内容合作框架创新性与可行性预期研究成果经费预算SchoolofEarthSciencesAndEngineeringSchoolofLifeScienceGeomicrobiologyLabNanjingUniversity2009/11研究意义与目的1.金属硫化物的微生物分解带来的重金属污染已成为世界性重要环境问题。☆微生物利用分解金属硫化物得到能量以生长、繁殖。☆Cu、Pb、Zn等重金属随着矿物晶格的破裂而释放出来。☆微生物决定着重金属元素的固定、游离、赋存形式。由此，研究微生物分解硫化物矿物的分子机制，为控制重金属污染提供依据。SchoolofEarthSciencesAndEngineeringSchoolofLifeScienceGeomicrobiologyLabNanjingUniversity2009/11研究意义与目的2.硫化物矿物与微生物相互依存，相互协调氧化表面形貌演变次生产物变化表面基团变迁影响菌体附着区域选择表达功能蛋白参与吸附和分解蛋白表达调控制约硫化物矿物分解的微环境产生影响矿物的微生物分解过程中蛋白参与的分子机制没有定论SchoolofEarthSciencesAndEngineeringSchoolofLifeScienceGeomicrobiologyLabNanjingUniversity2009/11研究意义与目的需要解决的问题1.微生物参与下硫化物矿物分解过程是怎样的？微生物有何贡献？有何环境效应？2.哪些微生物蛋白参与了矿物的分解，参与过程以及环境相应和蛋白调控机制是这样的？SchoolofEarthSciencesAndEngineeringSchoolofLifeScienceGeomicrobiologyLabNanjingUniversity2009/11课题内容选择特征性微生物氧化亚铁硫杆菌与特征性硫化物黄铁矿共培养。【这是研究方法】研究内容：【顺序颠倒过来，句子再简化】◆微生物-矿物界面结构和次生产物的变化，以及生物参与的影响。◆微生物分解矿物过程中，筛选功能蛋白并分析其表达变化以及与次生产物变化的关系。--------模拟和解析蛋白如何参与分解过程以及微生物与分解环境如何相互协调和影响。SchoolofEarthSciencesAndEngineeringSchoolofLifeScienceGeomicrobiologyLabNanjingUniversity2009/11合作框架蛋白和基因水平分析黄铁矿分选氧化亚铁硫杆菌（A.f）分离纯化模拟实验矿物学分析重金属元素分析次生矿物分析矿物表面分析蛋白组学分析筛选相关的差异蛋白，并总结相应的表达变化规律验证解析矿物演化过程以及蛋白参与机制和协调机制微生物-矿物相互作用综合分析及其环境效应。SchoolofEarthSciencesAndEngineeringSchoolofLifeScienceGeomicrobiologyLabNanjingUniversity2009/11创新性与可行性合作研究的创新之处：本研究以黄铁矿-氧化亚铁硫杆菌作用界面为研究重心。矿物学和生物学相互渗透和互补，能解决各自独立研究无法完成的科学问题。针对目前微生物分解矿物的分子机制尚无定论的现状，进一步研究对解析生命活动对自然环境改造机制，特别是蛋白参与的作用至关重要。为控制硫化物矿物的分解，减缓重金属污染提供理论基础。SchoolofEarthSciencesAndEngineeringSchoolofLifeScienceGeomicrobiologyLabNanjingUniversity2009/11创新性与可行性研究基础①完成多金属硫化物矿区的考察---------特征性的微生物和矿物选择依据②已完成氧化亚铁硫杆菌分离、鉴定及纯化培养③完成纯培养过程蛋白组学分析---------后期蛋白组学分析的保障④黄铁矿-氧化亚铁硫杆菌共培养的预实验---------共培养体系建立申请人在硕士期间已进行了较长时间的合作研究，参与国家973项目“若干生命活动中矿化作用的环境响应机制研究”(2007CB815603)SchoolofEarthSciencesAndEngineeringSchoolofLifeScienceGeomicrobiologyLabNanjingUniversity2009/11研究基础图1矿山环境中各种原生及次生矿物的表面形貌A黄铁矿；B针铁矿；C黄钾铁矾图2各种尺度下氧化亚铁硫杆菌形态A荧光标记光镜；B简单染色光镜；C、D透射电子显微镜ABCSchoolofEarthSciencesAndEngineeringSchoolofLifeScienceGeomicrobiologyLabNanjingUniversity2009/11研究基础图3DNA荧光探针标记的氧化亚铁硫杆菌在矿物表面形态图4不同条件下，黄铁矿表面形态A纯化学氧化；B培养基无亚铁离子C、D培养基中有亚铁离子bCABDSchoolofEarthSciencesAndEngineeringSchoolofLifeScienceGeomicrobiologyLabNanjingUniversity2009/11基本信息李娟地球科学与工程学院导师陆建军研究领域矿床学，地球化学，地质微生物学屠博文生命科学学院导师韩晓冬研究领域微生物学，蛋白组学SchoolofEarthSciencesAndEngineeringSchoolofLifeScienceGeomicrobiologyLabNanjingUniversity2009/11预期研究成果时间计划09.8－09.12氧化亚铁硫杆菌-黄铁矿共培养体系的建立10.1－10.12分解界面矿物学分析以及微生物参与作用10.1－10.12时间和空间上微生物周质空间蛋白组学分析11.1－11.5蛋白表达与矿物分解的综合分析11.6－12.8数据的整理，编写课题总结报告预期发表文章SCI：3~4篇；中文核心1~2篇SchoolofEarthSciencesAndEngineeringSchoolofLifeScienceGeomicrobiologyLabNanjingUniversity2009/11经费预算科目申请经费（万元）计算根据和理由一、研究经费14.0万1、科研业务费8.0万(1)测试/计算/分析费5.5万SEM,TEM，ICP，XPS，XRD以及PD-2D蛋白组学分析(2)会议费/调研差旅费1.0万矿物与微生物的采集（工具和汽车租用），会议和调研差旅费(3)资料费1.5万用于资料费、论文版面费等2、实验材料费6.0万(1)矿物与微生物处理1.0万挑选高纯度黄铁矿，滤膜，高速离心瓶（500ml）(2)化学试剂2.0万有机试剂，蛋白组学试剂（蛋白组学级纯度）(3)生物试剂2.0万引物、多克隆抗体制备，荧光染料(4)其他耗材1.0万二、固定资产1.0万全温振荡培养箱，细菌计数板合计（元）15.0万SchoolofEarthSciencesAndEngineeringSchoolofLifeScienceGeomicrobiologyLabNanjingUniversity2009/11