Detection of Organohalide-Respiring Enzyme Biomarkers at a Bioaugmented TCE-Contaminated Field Site
Notice bibliographique
Résumé
RNA-based biomarkers have been successfully detected at field sites undergoing in situ bioremediation, but the detection of expressed enzymes is a more direct way to prove activity for a particular biocatalytic process of interest since they provide evidence of potential in situ activity rather than simply confirming presence and abundance of genes in a given population by measurement of DNA copies using qPCR. Here we successfully applied shotgun proteomics to field samples from a trichloroethene (TCE)-contaminated industrial site in southern Ontario, Canada that had been bio-augmented with the commercially available KB-1TM microbial culture. The KB-1TM culture contains multiple strains of Dehalococcoides mccartyi (D. mccartyi) as well as an organohalide respiring Geobacter species. The relative abundances of specific enzymatic proteins were subsequently compared to corresponding qPCR-derived levels of DNA and RNA biomarkers in the same samples. Samples were obtained from two wells with high hydraulic connectivity to the KB-1TM-bioaugemented enhanced in-situ bioremediation system, and two control wells that showed evidence of low levels of native organohalide respiring bacteria (OHRB), Dehalococcoides and Geobacter. Enzymes involved in organohalide respiration were detected in the metaproteomes of all four field samples, as were chaperonins of D. mccartyi, chemotaxis proteins, and ATPases. The most highly expressed RDase in the bioaugmentation culture (VcrA) was the most highly detected enzyme overall in the bioaugmented groundwater samples. In one background groundwater well, a Geobacter species appeared to be the most abundant OHRB and had high expression of its PceA enzyme. The DNA and RNA biomarkers detected using qPCR-based assays were a set of orthologs of Dehalococcoides reductive dehalogenases (VcrA, TceA, BvcA, dehalogenase “DET1545”), and the Ni-Fe uptake hydrogenase, HupL. Within a sample, RNA levels for key enzymes correlated with relative protein abundance. These results indicate that laboratory observations of TCE-bioremediation biomarker protein expression are recapitulated in field environmental systems and that both RNA and protein biomarker monitoring hold promise for activity monitoring of in situ populations of OHRB.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».