图1 镉的转运。(A)翻译组学方法鉴定到的与转运蛋白相关的差异翻译基因。(B)胞内镉的含量。(C)胞内元素含量变化的热图。

研究人员还发现细胞壁是抵御镉胁迫的首道屏障,多种糖蛋白在镉胁迫下差异表达。淀粉粒、纳米颗粒以及胶状群体细胞的形成等细胞结构的变化是藻类对镉毒性长期适应的策略。GDP-L-半乳糖磷酸化酶VTC2通过谷胱甘肽—抗坏血酸系统维护镉引起的氧化还原平衡失调。此外,异黄酮还原酶IRT1参与镉解毒过程(图2)。该研究系统解析了藻类响应镉毒性的分子机制,为提高藻类对镉的富集和解毒能力提供新的思路。

图2 莱茵衣藻对镉毒性的适应示意图

相关研究成果以“Translatomics and physiological analyses of the detoxification mechanism of green alga Chlamydomonas reinhardtii to cadmium toxicity”为题发表在Journal of Hazardous Materials杂志。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.130990。该论文的第一作者为水生所张宝龙博士，黄开耀研究员为通讯作者。

 

致谢:感谢水生所黄开耀研究员学科组张宝龙博士对此文的支持!

                 

                分析测试中心代谢组学技术平台简介

中国科学院水生生物研究所分析测试中心代谢组学技术平台是具有华中地区生命科学研究特色的公共技术支撑平台。平台可全面开展以色谱、质谱等技术为基础的代谢新技术、新方法的研究与应用,致力于为水生生物研究所、武汉区域中心及周边高校、研究单位的科研工作者提供高效率、优质的靶向及非靶向代谢组学技术服务。

代谢组学技术平台可提供以下技术服务:

1、靶向代谢物定量及定性

目前平台拥有液相色谱、液质联用仪、高分辨质谱等一些类设备,可对生物、水体等样本中内源性小分子代谢物、环境污染物、毒素等物质进行精准定性、定量分析。

2、非靶向代谢组学

利用高分辨飞行时间质谱仪对各种生物样本(血液、动物组织、细胞、植物等)中的小分子代谢物进行准确检测,结合METLIN代谢物数据库、代谢组学及整合生物学统计分析软件、系统生物学通路分析软件,最大程度反应生命体对外界刺激、病理生理变化、以及本身基因突变产生的代谢水平的多元动态反应。

3、无机金属元素测定

分测中心配有高通量微波消解仪设备,可对水体、土壤、沉积物、动植物组织等复杂样本进行自动化高效前处理,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、电感耦合等离子体光谱仪(ICP-OES)大型设备,对样液中钠、钾、钙、镁、铁、砷、铅、镉等多种金属元素检测分析。

此外,平台还配置了汞直接分析仪(Milestone DMA-80evo),利用冷原子吸收光谱法与热解催化齐化处理相结合,可实现对液体、固体样本的分析检测,不需要任何样品前处理、不需使用任何助燃剂、缓冲溶液。

 

4、离子定量分析

平台配置的离子色谱仪可对环境水体、土壤、培养基、发酵液等样本中多种阴离子、有机酸、短链脂肪酸等进行分离与定量检测。

 

 

附：代谢平台大型仪器检测项目一览表

 

平台联系方式：

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