Extracellular electron transfer-dependent anaerobic oxidation of ammonium by anammox bacteria

厌氧氨氧化菌 电子受体 电子转移 羟胺 细菌 化学 亚硝酸盐 细胞外 无机化学 电子传输链 氮气 生物化学 光化学 生物 有机化学 反硝化 硝酸盐 反硝化细菌 遗传学
作者
Dario Rangel Shaw,Muhammad Ali,K. Krishna Prasad,Jeffrey A. Gralnick,Joachim Reimann,Rob Mesman,Laura van Niftrik,Mike S. M. Jetten,Pascal E. Saikaly
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:11 (1) 被引量:209
标识
DOI:10.1038/s41467-020-16016-y
摘要

Anaerobic ammonium oxidation (anammox) bacteria contribute significantly to the global nitrogen cycle and play a major role in sustainable wastewater treatment. Anammox bacteria convert ammonium (NH4+) to dinitrogen gas (N2) using intracellular electron acceptors such as nitrite (NO2−) or nitric oxide (NO). However, it is still unknown whether anammox bacteria have extracellular electron transfer (EET) capability with transfer of electrons to insoluble extracellular electron acceptors. Here we show that freshwater and marine anammox bacteria couple the oxidation of NH4+ with transfer of electrons to insoluble extracellular electron acceptors such as graphene oxide or electrodes in microbial electrolysis cells. 15N-labeling experiments revealed that NH4+ was oxidized to N2 via hydroxylamine (NH2OH) as intermediate, and comparative transcriptomics analysis revealed an alternative pathway for NH4+ oxidation with electrode as electron acceptor. Complete NH4+ oxidation to N2 without accumulation of NO2− and NO3− was achieved in EET-dependent anammox. These findings are promising in the context of implementing EET-dependent anammox process for energy-efficient treatment of nitrogen. Bacteria capable of anaerobic ammonium oxidation (anammox) produce half of the nitrogen gas in the atmosphere, but much of their physiology is still unknown. Here the authors show that anammox bacteria are capable of a novel mechanism of ammonium oxidation using extracellular electron transfer.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
美好乐松应助q792309106采纳,获得10
2秒前
淡定草丛完成签到 ,获得积分10
4秒前
斯文败类应助waikeyan采纳,获得10
16秒前
gg完成签到,获得积分10
20秒前
可靠的书桃完成签到 ,获得积分10
24秒前
喜悦的香之完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
xiaohao完成签到 ,获得积分10
27秒前
干辣椒完成签到 ,获得积分10
28秒前
waikeyan发布了新的文献求助10
30秒前
chhzz完成签到 ,获得积分10
36秒前
心想事成完成签到 ,获得积分10
43秒前
khaosyi完成签到 ,获得积分10
47秒前
沉沉完成签到 ,获得积分0
48秒前
浚稚完成签到 ,获得积分10
48秒前
courage完成签到,获得积分10
48秒前
wBw完成签到,获得积分10
56秒前
57秒前
呐殇发布了新的文献求助10
58秒前
最美夕阳红完成签到,获得积分10
1分钟前
zyw完成签到 ,获得积分10
1分钟前
握瑾怀瑜完成签到 ,获得积分0
1分钟前
有机发布了新的文献求助10
1分钟前
直率的青寒完成签到,获得积分10
1分钟前
蚂蚁踢大象完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
激昂的南烟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zhang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
我独舞完成签到 ,获得积分10
1分钟前
梅列军完成签到 ,获得积分10
1分钟前
onevip完成签到,获得积分10
1分钟前
shierfang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
行云流水完成签到,获得积分10
1分钟前
luffy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
阳光少女完成签到 ,获得积分10
1分钟前
畅快的谷秋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
是我不得开心妍完成签到 ,获得积分10
2分钟前
名侦探柯基完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Akim应助waikeyan采纳,获得10
2分钟前
高分求助中
Evolution 10000
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3158663
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2809835
关于积分的说明 7883795
捐赠科研通 2468539
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1314339
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630601
版权声明 601983