• No results found

Character and Function of Anammox  Bacteria under Environmental Stress

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Character and Function of Anammox  Bacteria under Environmental Stress"

Copied!
2
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)
(2)

ISBN: 978‐91‐628‐8762‐9 

Abstract 

 

During  the  last  few  decades  observations  of  novel  processes  involved  in  nitrogen  transformations have  fundamentally challenged  the view of  pathways and con‐trolling  mechanisms  during  local  and  global  nitrogen  cycling.  Anaerobic  ammonium  oxidation  (anammox) constitutes one of these new pathways where autotrophic bacteria oxidize  ammonium by nitrite to dinitrogen gas under anaerobic conditions. Anammox provides  a shunt during nitrogen transformations as it bypasses the classical pathway of aerobic  nitrification coupled to anaerobic denitrification, a reaction scheme previously thought  to  be  the  sole  source  of  dinitrogen  gas  in  natural  environments.  Anammox  is  now  acknowledged  as  a  widespread  and  a  globally  important  sink  for  nitrogen  in  water  column and sediment systems. 

  The  first  part  of  this  thesis  emphasises  factors  that  regulate  anammox  bacteria  in  natural  environments.  Particular  focus  relates  to  coastal  marine  sediments  and  the  importance  of  anammox  for  nitrogen  removal  under  environmental  stress  associated  with  the  temporal  availability  of  oxygen  and  nutrients.  Measurements  of  anammox  and  denitrification  were  made  by 15N  amendments  including  both  shallow‐

water  illuminated  autotrophic  (net  oxygen  producing)  sediments  and  deeper  heterotrophic  (net  oxygen  consuming)  sediments.  While  rates  of  anammox  were  insignificant in illuminated sediments with primary production by benthic microalgae,  anammox was found almost as important as denitrification for total N2 production in the 

dark heterotrophic sediments. Long term laboratory incubations under different oxygen  conditions  confirmed  the  importance  of  oxygen  availability  for  the  removal  of  bioavailable nitrogen by N2 production in surface sediments.  

  In  the  second  part  of  the  thesis  investigations  focus  on  detailed  mechanisms  involved  during  anammox.  Cutting  edge  analytical  tools  of  membrane  proteomics were utilized to identify and sub‐cellularly localize key proteins involved in  the  anammox  reaction.  Two  proteins,  the  hydrazine  synthase  (previously  hydrazine  hydrolase) and an F‐ATPase, were identified by proteomics and LC‐MS/MS analysis and  subsequently  targeted  for  antibody  production.  Through  immunogold  electron  microscopy the hydrazine synthase was assigned to the interior of the anammoxosome,  the  unique  “organelle”  of  anammox  bacteria.  The  F‐ATPase  was  associated  with  the  anammoxosome membrane. These observations not only strengthen the important role  of  the  anammoxosome  during  anammox  metabolism,  but  also  provide  experimental  support to the idea of the anammoxosome as an energized membrane. 

 

Keywords:  Anammox  |  N‐cycle  |  environmental  stress  |  redox  oscillations  | 

anammoxosome | key proteins 

References

Related documents

Stöden omfattar statliga lån och kreditgarantier; anstånd med skatter och avgifter; tillfälligt sänkta arbetsgivaravgifter under pandemins första fas; ökat statligt ansvar

Environmental parameters [different depths of water column, pH, dissolved organic carbon (DOC), dissolved oxygen (DO), temperature, total dissolved phosphorous, total

However, if a strong selection of antibiotic resistance had taken place during the assays, it should have increased resistance toward antibiotics among transconjugants exposed to

The role of w aste w ater in surv eillance and emergence of antibiotic resistant bacteria | Marion Hutinel. SAHLGRENSKA ACADEMY INSTITUTE

Along with nitrogen removal efficiency increase, the nitrate pro- duction to ammonium conversion ratio was decreasing (Fig. 20B) whereas at the same time, nitrite to

Reactor performance, microbial community dynamics and biofilm structure of PNA reactors operated a low temperature or low ammonium concentration were studied, showing

När anammox används för att rena ammonium krävs att ca hälften av inkommande ammonium oxideras till nitrit genom nitritation.. Detta steg utförs av

The figure 22 shows the results of the PH in reactor 2. The dots on the graph are really stable except for two dots at the beginning of the period of salinity 5 g.L. The condition