中国检科院和北京工商大学在《危险材料杂志》期刊联合发表重要研究成果
发布时间:2024-10-15 信息来源:检科院
图1 低压/中压紫外线水体灭菌PPI互作与Hub基因网络图
图2 低压/中压紫外线水体灭菌机制差异示意图
中国检科院和北京工商大学开展了基于转录组测序技术对低压/中压紫外线灭菌分子机制的研究,近日,相关研究成果在国际环境著名期刊《危险材料杂志(Journal of hazardous materials)》(中科院1区,影响因子12.2)上发表,该成果为进一步优化紫外线在水消毒领域应用提供重要参考。
低压紫外线(254nm)和中压紫外线(200~400nm)是常用的水消毒工艺,由于两者波长范围和能量分布等差异,导致对细菌灭活效果不同。目前低压/中压紫外线灭活机制研究大多基于细胞生理指标,分子机制仍不明确。本研究通过转录组测序技术研究低压/中压紫外线胁迫下水中脂环酸芽孢杆菌的转录反应特征,比较基因表达、信号通路和Hub基因等方面差异。成果表明低压/中压紫外线均涉及损伤细菌DNA、干扰生物膜形成、影响转录与翻译过程,而中压紫外线对细胞成分和DNA损伤更严重。低压紫外线导致细胞运动、膜转运和代谢相关的差异基因表达下调,细菌代谢活性受到抑制,诱导细菌进入存活但不可培养(VBNC)状态;中压紫外线导致DNA修复和芽孢萌发等相关的差异基因表达上调;在实际应用中需要加强控制低压紫外线诱导VBNC细菌和中压紫外线增强DNA修复的风险。
该成果从转录反应特征深入揭示低压/中压紫外线灭菌分子机制,从分子层面验证低压/中压紫外线在水消毒领域应用中存在的风险差异,为进一步完善紫外线在水消毒领域应用做出重要贡献。