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Detection of presumed genes encoding beta-lactamases by sequence based screening of metagenomes derived from Antarctic microbial mats

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Frontiers of Environmental Science & Engineering 2019年第3期13卷 173-184页

作者： Gaston Azziz Matias Gimenez Hector Romero Patricia M. Valdespino-Castillo Luisa I. Falcon Lucas A. M. Ruberto Walter P. Mac Cormack Silvia Batista Molecular Microbiology Unit Clemente Estable Biological Research Insitute Montevideo 11600 Uruguay Microbiology Laboratory Faculty of Agronomy UdelaR Montevideo 12900 Uruguay Genome Organization and Evolution Laboratory Ecology and Evolution Department Faculty of Sciences UdelaR Montevideo 11400 Uruguay Molecular Biophysics and Integrated Bioimaging BSISB Imaging Program Lawrence Berkeley National Laboratory Berkeley CA 94720 USA Bacteial Ecology Laboratory Ecology Institute National Autonomous University of Mexico CDMX 04510 Mexico UN AM Yucatan Technology and Science Park Merida 97302 Mexico Argentine Antarctic Institute Buenos Aires 1650 Argentina Biotechnology Unit Faculty of Pharmacy and Biochemistry Nanobiotec Institute UBA-CONICET Buenos Aires 1113 Argentina

Analysis of environmental samples for bacterial antibiotic resistance genes may have different objectives and analysis strategies. In some cases, the purpose was to study diversity and evolution of genes that could be grouped within a mechanism of antibiotic resistance. Different protocols have been designed for detection and confirmation that a functional gene was found. In this study, we present a sequence-based screening of candidate genes encoding beta-lactamases in 14 metagenomes of Antarctic microbial mats. The samples were obtained from different sites, representing diverse biogeographic regions of maritime and continental Antarctica. A protocol was designed based on generation of Hidden Markov Models from the four beta-lactamase classes by Ambler classification, using sequences from the Comprehensive Antibiotic Resistance Database (CARD). The models were used as queries for metagenome analysis and recovered contigs were subsequently annotated using RAST. According to our analysis, 14 metagenomes analyzed contain A, B and C beta-lactamase genes. Class D genes, however, were identified in 11 metagenomes. The most abundant was class C (46.8%), followed by classes B (35.5%), A (14.2%) and D (3.5%). A considerable number of sequences formed clusters which included, in some cases, contigs from different metagenomes. These assemblies are clearly separated from reference clusters, previously identified using CARD beta-lactamase sequences. While bacterial antibiotic resistance is a major challenge of public health worldwide, our results suggest that environmental diversity of beta-lactamase genes is higher than that currently reported, although this should be complemented with gene function analysis.

关键词： Beta-lactamases Antibiotic resistance coding genes Metagenomes Antarctic microbial mats

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Sand veins and MISS from the Mesoproterozoic black shale (ca. 1.7 Ga) in North China:Implication for methane degassing from microbial mats

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Science China Earth Sciences 2008年第11期51卷 1525-1536页

作者： SHI XiaoYing JIANG GanQing ZHANG ChuanHeng GAO LinZhi LIU Juan School of Earth Science and Resources China University of GeosciciencesBeijing 100083China State Key Laboratory of Geological Process and Mineral Resources Beijing 100083China Department of Geoscience University of NevadaLas VegasNV 89154-4010USA Institute of Geology Chinese Academy of Geological SciencesBeijing 100037China

The Mesoproterozoic Chuanlinggou Formation (ca. 1.7 Ga) consists mainly of dark-gray to black shales that are widespread in the North China Platform. Abundant centimeter-scale sand veins are present within the shale layers of this unit, particularly in the middle part. Sand veins display ptygmatic shapes, perpendicular or with a high angle to bedding planes. They penetrate the black shale layers but are often terminated by thin, lenticular sandstone beds, forming small-scale ‘tepee-like’ structures. On bedding planes, sand veins are expressed as small ridges with 1–3 mm positive relief. Lack of polygonal shapes and their occurrence in thinly laminated, relatively deep-water shales preclude an origin from sand-filled desiccation cracks. Instead, their close association with microbially induced sedimentary structures (MISS) such as micro-wrinkles and gas blisters, putative bacterial fossils (possibly coccoidal cyanobacteria) and framboidal pyrites, suggests that they were formed by degassing of methane from microbial mat decay. Methane gas disrupted overlying sedimentary layers, creating fractures open to seawater. Fine-grained quartz sands, which were transported into the depositional environment by strong winds, filled the fractures. Sand-filled fractures were shortened and folded during burial compaction, forming ptygmatic shapes. The presence of dispersed dolomite and siderite in these sand veins suggests authigenic carbonate precipitation from anaerobic oxidation of methane (AOM). Sand veins are intensely distributed within the Chuanlinggou Formation and are spatially widespread in the North China Platform. If their methane origin is confirmed, they may have important implications for the Mesoproterozoic paleoclimate. With anoxic oceans and low seawater sulfate concentration during the Mesoproterozoic, methane release from microbial mat decay and/or microbial methanogenesis during shallow burial may have been proportionally higher than that of the modern marine e

关键词： sand veins methane degassing microbial mats Chuanlinggou Formation Mesoproterozoic North China Platform

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Cladophora mats in a Crimean hypersaline lake:structure,dynamics,and inhabiting animals

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Journal of Oceanology and Limnology 2018年第6期36卷 1930-1940页

作者： Alexandr V.PRAZUKIN Elena V.ANUFRIIEVA Nickolai V.SHADRIN The A.O.Kovalevsky Institute of Marine Biological Research of RAS 2 Nakhimov Av.Sevastopol 299011Russia

Filamentous green algae play an important functional role in element cycling and productivity in the diff erent water bodies. In hypersaline lakes and lagoons of the Crimea, filamentous green algae are present and form bottom and floating mats that occupy large areas with high biomass, up to 4–5 kg(wet biomass)/m2. Cladophora spp. dominated in those mats. Five species of filamentous green algae(Chlorophyta) in Lake Chersonesskoye: C ladophora vadorum(Aresch.) Kütz., C. siwaschensis C. Meyer, C. echinus(Biasol.) Kütz., Ulothrix implexa(Kütz.) Kütz., Rhizoclonium tortuosum(Dillw.) Kütz., and seagrass(Angiospermae) R uppia cirrhosa(Petagna) Grande were found. Cladophora spp. and R. cirrhosa were found in the lake throughout the year, other types of algae were encountered episodically. In most cases the biomass of bottom mat exceeded that of the floating mat. In general, the total biomass of the bottom and floating mats in the lake areas at depths up to 30 cm was in a stable range of values from 100 to 290 mg(dry weight)/cm2. Animal and infusorian average abundance in mats reach high values: infusorians—up to 15 000 000 ind./m2, Cletocamptus retrogressus(Copepoda, Harpacticoida)—up to 730 000 ind./m2, Eucypris mareotica(Ostracoda)—up to 91 000 ind./m2 and Chironomidae larvae(Insecta, Diptera)—up to 140 ind./m2. Those values were much higher than in the plankton.

关键词： green algae mats hypersaline lake photosynthesis invertebrates

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大豆品种抗大豆食心虫Leguminivora glycinivorella(mats.)Obraztsov研究 Ⅱ大豆品种资源抗食心虫鉴定及抗源筛选结果

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大豆科学 1986年第3期 233-238页

作者：郭守桂岳德荣吕景良单玉莲周正平吉林省农业科学院大豆研究所

大豆品种资源抗大豆食心虫鉴定,1982—1984年三年来共鉴定3109份,肯定其中1300份抗感性。筛选出高抗材料18份,其中中熟高抗的6份为ERI1001、ERI1002、ERI1003、ERI1004、BRI1006、ERI1009,可作为抗食心虫育种的亲本材料。此外,总结提高... 详细信息

大豆品种资源抗大豆食心虫鉴定,1982—1984年三年来共鉴定3109份,肯定其中1300份抗感性。筛选出高抗材料18份,其中中熟高抗的6份为ERI1001、ERI1002、ERI1003、ERI1004、BRI1006、ERI1009,可作为抗食心虫育种的亲本材料。此外,总结提高鉴定技术方法,探讨品种的兼抗性,多抗性,初步了解国育98—4等裸大豆类型兼抗食心虫大豆蚜;ERSGD;,ERSGD;等兼抗食心虫及病毒病。

关键词：大豆品种 mats Obraztsov Leguminivora glycinivorella 抗食心虫大豆食心虫资源

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新氧化还原引发体系BMPO—mats及其在合成医用水凝胶中的初步应用

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中国生物医学工程学报 1983年第1期 44-49页

作者：谢世杉徐若璞罗西蜀中国科学院成都有机化学研究所

本文报道亲水性甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酰胺等单体室温快速聚合的氧化还原引发体系:叔丁基过氧化马来酸酯和1,1’一双〔对甲基苯磺酰〕三甲胺。在相同条件下与过氧化苯甲酰和mats对HEMA的室温引发效果进行了比较。用本引发体系进行了HEM... 详细信息

本文报道亲水性甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酰胺等单体室温快速聚合的氧化还原引发体系:叔丁基过氧化马来酸酯和1,1’一双〔对甲基苯磺酰〕三甲胺。在相同条件下与过氧化苯甲酰和mats对HEMA的室温引发效果进行了比较。用本引发体系进行了HEMA不同加水量的室温聚合。该材料的各种制品在室温下能浇铸成型,在潮湿环境下使用时能保持其原有尺寸。并用高压液体色谱法测定了聚合物中残余单体含量。本引发体系合成的水凝胶PHEMA在眼科及口腔科进行了初步应用。

关键词： PHEMA 初步应用单体水凝胶聚乙二醇二甲基丙烯酸酯氧化还原引发体系 BMPO mats

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大豆食心虫Leguminivora glycinivorella(mats.)Obraztsov的研究

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昆虫学报 1965年第5期 461-479页

作者：徐庆丰郭守桂韩玉梅冯真张荣李义忠吉林省农业科学院植物保护研究所

大豆食心虫是我国东北地区大豆上的重要害虫。此虫一年发生一代,以老熟幼虫在土内越冬。成虫于七月下旬至九月上旬间出现,盛期在八月中旬左右。于成虫盛期后3—5天和10—12天为卵及幼虫孵化盛期。卵及幼虫孵化盛期历年比较一致,而成虫... 详细信息

大豆食心虫是我国东北地区大豆上的重要害虫。此虫一年发生一代,以老熟幼虫在土内越冬。成虫于七月下旬至九月上旬间出现,盛期在八月中旬左右。于成虫盛期后3—5天和10—12天为卵及幼虫孵化盛期。卵及幼虫孵化盛期历年比较一致,而成虫发生盛期个别年有所不同,其原因主要与气象条件有关,尤其是和降雨关系比较密切。成虫的寿命与产卵和温、湿度有密切关系,高温、低湿成虫寿命短,同时也影响到卵的发育和孵化。新孵化的幼虫在豆荚上停留时间很短,入荚时在荚面筑了一个丝网,为药剂防治造成一定的困难。幼虫在入荚过程中有一定程度的死亡,不同大豆品种中幼虫死亡率是不同的,最高达92.0％,最低仅为16.0％,可见在大豆中有较好抗虫性品种的存在,这是值得利用的一个因素。幼虫于豆荚内取食至老熟即脱荚,于土内3—15厘米处筑茧越冬,潜土深度以3—6厘米最多,作茧部位以壠台上为主。幼虫在土内生活期长达十个月以上,其越冬死亡率平均为14.26％,但在化蛹前死亡率高达45.33—82.27％,蛹前幼虫死亡率高主要是生活力减弱所致,而蛹对环境适应力更较幼虫为低,如埋于3厘米以下或土壤湿度低于5％时,则完全不能羽化。因此,利用农业防治具有很大意义。关于防治此虫的办法:栽培抗虫品种,如铁荚四粒黄及吉林一号大豆品种,可较现?

关键词：大豆食心虫公主岭 Leguminivora glycinivorella mats Obraztsov

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双钱在mats上展示最新RR706轮胎

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轮胎工业 2015年第6期35卷 380-381页

作者：孙斯文

美国《现代轮胎经销商》（***）2015年3月13日报道：双钱集团有限责任公司及其美国子公司,中国制造商联盟公司（CMA）在2015年3月26—28日于美国肯塔基州路易斯维尔举办的美国中部卡车展（mats）上推出新的双钱RR706混合服务、全轮位载... 详细信息

美国《现代轮胎经销商》（***）2015年3月13日报道：双钱集团有限责任公司及其美国子公司,中国制造商联盟公司（CMA）在2015年3月26—28日于美国肯塔基州路易斯维尔举办的美国中部卡车展（mats）上推出新的双钱RR706混合服务、全轮位载重轮胎,如图1所示。

关键词：轮胎经销商双钱集团美国肯塔基州载重轮胎美国中部 mats RR706 胎面胶配方路易斯维尔胎面花纹

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松毛虫脊茧蜂 Rogas dendrolimi(mats.)

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辽宁林业科技 1980年第3期 51-53页

作者：刘振陆沈阳农学院林学系

分布:国内分布于伊尔库茨克、车琴斯克、克麦罗沃斯克、欧姆斯克、新西伯利亚、托木斯克、吐温斯克、克拉诺夫斯克、前莫洛斯克、阿尔泰边区、沙哈林、库里利岛。国外分布于蒙古北部、中国北部、台湾省,朝鲜及日本。生物学特征:在日本... 详细信息

分布:国内分布于伊尔库茨克、车琴斯克、克麦罗沃斯克、欧姆斯克、新西伯利亚、托木斯克、吐温斯克、克拉诺夫斯克、前莫洛斯克、阿尔泰边区、沙哈林、库里利岛。国外分布于蒙古北部、中国北部、台湾省,朝鲜及日本。生物学特征:在日本及中国寄生于赤松毛虫、马尾松毛虫,而在西伯利亚寄生于西伯利亚松毛虫及欧洲松毛虫(Dendrolimus Pini L.)

关键词：松毛虫 mats Rogas dendrolimi 幼虫体茧蜂

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Mnmats，MnTaiman及一种高变C-型凝集素在日本沼虾先天免疫中的功能研究

MnMats，MnTaiman及一种高变C-型凝集素在日本沼虾先天免疫中的功...

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作者：麻福通南京师范大学

学位级别：硕士

日本沼虾(Macrobrachium nipponense)俗称河虾或青虾,是一种重要的淡水养殖虾类。其适应能力强,食性杂,繁殖力强,广泛分布于我国大小水域,是我国重要的养殖虾类之一。河虾肉质鲜美,营养丰富,在我国水产品市场广受欢迎。但随着现代工业... 详细信息

日本沼虾(Macrobrachium nipponense)俗称河虾或青虾,是一种重要的淡水养殖虾类。其适应能力强,食性杂,繁殖力强,广泛分布于我国大小水域,是我国重要的养殖虾类之一。河虾肉质鲜美,营养丰富,在我国水产品市场广受欢迎。但随着现代工业化进程的迅速发展,各地水域水质均受到不同程度破坏,加上养殖业自身发展的不健康和不规范,进一步加剧了养殖水域水环境的恶化,导致包括河虾在内的咸淡水经济虾类养殖受多种疾病困扰,而研究河虾先天免疫防御机制,可以对生产实践中的疾病防控进行有效指导。模式识别受体和免疫信号途径作为无脊椎动物先天免疫系统的重要组成部分,在无脊椎动物对抗病原微生物感染过程发挥重要作用。本论文首先对日本沼虾Hippo信号通路中mats基因进行了研究。Yorkie是Hippo信号通路的转录因子,促进Cactus基因(Toll信号通路)的表达。而Yorkie作为转录因子,行使功能时,需要与其它蛋白进行互作,Taiman是Yokie的一种互作蛋白,在该论文中,我们对Taiman基因的选择性剪切以及在免疫防御中的功能进行了初步研究。最后,我们对发现的一种高变C-型凝集素(在编码区,通过含有不同数目的重复单元,增加凝集素多样性)的功能进行了初步研究。***基因在日本沼虾先天免疫中的功能在本研究中,我们发现并命名了Mnmats基因,获得了其cDNA序列,cDNA全长为1127bp,开放阅读框(ORF)大小为651bp,编码217个氨基酸长度的蛋白,含有一个Mob1hocein结构域。我们研究了其在日本沼虾中的组织分布情况,发现其在各个组织中均有分布,肝胰腺中表达量最大,而血细胞中最低。我们进一步研究了其在金黄色葡萄球菌/副溶血弧菌刺激时的表达模式,发现金黄色葡萄球菌刺激时,除血细胞和胃以外,各个组织Mnmats均呈上调趋势。而当机体面对副溶血弧菌刺激时,除胃以外其他组织中Mnmats也均上调。RNAi敲低Mnmats后,发现多种抗菌肽表达受到了抑制。这些研究结果表明,作为Hippo信号通路中的重要组件,Mnmats基因可能通过抑制Cactus基因的表达,促进抗菌肽的表达,从而参与了日本沼虾先天免疫防御。***基因在日本沼虾先天免疫中的功能我们在日本沼虾中发现并命名了MnTaiman基因。日本沼虾Taiman基因存在四种不同的转录本。其中最长的转录本cDNA全长为6894 bp,开放阅读框(ORF)全长为4998 bp,编码长度为1666个氨基酸的蛋白。含有一个PAS结构域、一个HLH结构域和一个PAS1结构域。半定量进行组织分布研究时,发现MnTaiman基因C末端存在选择性剪切,产生四种不同的剪切本,命名为TaiA、TaiB、TaiC、TaiD。qRT-PCR结果表明,MnTai-Total(TaiT)、TaiA、TaiB、及TaiD的组织分布相似,在各个组织中均有分布,并且在肝胰腺中高表达。但TaiC在胃组织中高表达。金黄色葡萄球菌/副溶血弧菌刺激下的表达模式实验,结果表明,除血细胞之外,在其他组织中TaiT及四种转录本呈现不同的表达模式。在血细胞中,病原刺激后基因均呈下调趋势。在河虾血细胞中,RNA干扰敲低MnTaiman,金葡萄球菌刺激后24h,ALF1表达显著增高。MnTaiman敲低后,副溶血弧菌刺激后24h,ALF1表达也明显上调。根据已有文献,Taiman和Yorkie互作,而Yorkie调节Cactus的表达。所以我们推测,MnTaiman通过调控Cactus的表达,负调控Toll信号通路,从而抑制抗菌肽基因的表达。3.一种高变C-型凝集素功能研究我们在日本沼虾中发现一种C-型凝集素,由于其编码区含有不同数目的重复单元,因此,我们命名为repeat lectin-MnRlec。该蛋白含有一个信号肽、一个CLECT结构域,在这两个结构域之间包含一个含有不同数目重复单元的区域,该区域含有的串联重复可以高达9个,最少含有一个串联重复。在基因组上,我们也发现了含有不同数目重复单元的序列,因此我们推测,含有不同数目重复单元的凝集素,在基因组复制过程中,发生了滑动错配,导致基因多样性的产生。我们表达和纯化了三种分别含有1个、2个、3个串联重复单元的MnRlec蛋白,命名为MnRlec1、MnRlec2、MnRlec3。对这三种蛋白进行细菌结合实验,结果发现MnRlec1对副溶血弧菌的结合呈现出钙离子依赖的特征,MnRlec2和MnRlec3对副溶血弧菌的结合能力减弱。此外,MnRlec1、MnRlec2以及MnRlec3均表现出对大肠杆菌的结合能力,且这种结合不依赖于钙离子。通过我们的研究发现,MnRlec随着重复单元的增加,结合副溶血弧菌的能力减弱,这可能是病原和宿主在进化过程中进行博弈的结果。

关键词：日本沼虾 Hippo通路 Toll通路 Taiman 选择性剪切 mats C-型凝集素高变蛋白

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马棘药学研究概况

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安徽农业科学 2013年第34期41卷 13186-13187,13220页

作者：孟爱荣李伊楠岳浩阳张月张甜陈洪卫巩江倪士峰泾阳县林业站陕西泾阳713700 西北大学文学院陕西西安710127 西北大学生命科学学院陕西西安710069 西藏民族学院医学院陕西咸阳712082

在广泛文献检索基础上,对马棘的种属、药理、床应用及注意事项进行概述,为深入开发利用提供基础资料。

关键词：马棘(Indigogera potinctoria mats ) 简介成分药理临床应用 Indigogera pseudotinctoria mats

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