《好氧反硝化作用的分子生物學機制及其過程動力學研究》是依託哈爾濱工業大學，由馬放擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：好氧反硝化作用的分子生物學機制及其過程動力學研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：馬放
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
當前我國城市污水處理的主要對象已由有機污染物去除轉變為氮素物質去除。好氧反硝化理論的提出拓展了污水生物脫氮技術的新方向。本項目以好氧反硝化菌為研究對象，結合基因組學、生物信息學及過程動力學，全面解析好氧反硝化菌的代謝及調控機理，為好氧反硝化理論研究奠定基礎，內容包括：(1) Nap與Nar在好氧反硝化過程中的作用關係；(2)好氧反硝化菌(群)對硝酸鹽的降解動力學模型；(3)氧基質-MBfR系統的好氧反硝化效能及產物分析；(4)好氧反硝化過程的化學計量學及物料平衡模型構建。 本研究屬於環境工程、基因工程及生物信息學領域，意義在於：(1)從基因層面揭示好氧反硝化菌的代謝及調控機理。(2)從動力學角度建立不同反硝化酶作用下的底物降解動力學方程。(3)構建基於好氧反硝化作用的氧基質-MBfR系統，提出好氧反硝化作用調控策略。(4)構建化學計量學及物料平衡模型，解析好氧反硝化菌代謝途徑及作用機理。
結題摘要
當前我國城市污水處理的主要對象已由有機污染物去除轉變為氮素物質去除。好氧反硝化理論的提出拓展了污水生物脫氮技術的新方向。本項目以好氧反硝化菌為研究對象，結合基因組學、分子生物學及過程動力學，全面解析好氧反硝化菌的代謝及調控機理，為好氧反硝化理論研究奠定基礎，取得的主要成果包括：（1）結合全基因組序列及氮平衡分析，揭示了好氧反硝化菌Pseudomonas stutzeri T13在不同條件下的氮代謝途徑（2）結合反轉錄-qPCR等分子生物學技術，考察好氧反硝化作用功能基因的轉錄機制（3）結合經典Monod方程及傳統化學計量學計算方法，獲得好氧反硝化菌Pseudomonas stutzeri T13的降解動力學及化學計量學方程。 本研究屬於環境工程、微生物生理學及生物信息學領域，意義在於：（1）基於反轉錄-qPCR等分子生物學技術，從基因層面定性地揭示好氧反硝化的作用機制及調控機理；（2）通過得到的好氧反硝化菌的動力學及化學計量學方參數，能夠從過程動力學及元素歸趨的角度，定量地解析好氧反硝化菌的代謝途徑及作用機制。
