Use of Compound-specific Isotope Analysis to Investigate Enzymatic Reaction Mechanisms
Notice bibliographique
Résumé
To maximize the efficiency of biodegradation in groundwater at contaminated sites, it is imperative to understand biodegradation reaction mechanisms. Compound-specific isotope analysis (CSIA) is a powerful approach that provides novel insights into biodegradation reaction mechanisms, enzyme kinetics and bioremediation potential and efficiency. This thesis aims to extend the discipline of CSIA in several new directions including its use as a means for probing reaction mechanisms, and for examining enzyme kinetics and biodegradation efficiency for halogenated alkanes. This thesis expands the application of CSIA to a new class of compounds, chlorofluorocarbons (CFCs). Significant carbon isotope fractionation was observed during biotransformation of CFC- 113 and CFC-11, and experimental findings applied to investigation of a contaminated field site. Carbon isotope fractionation of CFC-11 in groundwater suggested up to 86% transformation was occurring. Science and public attention remain focused on CFCs, due to recently reported unexplained source inputs to the atmosphere, and the potential for CFC biotransformation in surface and groundwaters remains unclear. Further biotransformation experiments integrated chlorine isotope with carbon isotope analysis for 1,1,1-trichloroethane (1,1,1- TCA) and 1,1-dichloroethane (1,1-DCA). Carbon isotope effects for 1,1,1-TCA and 1,1-DCA biotransformation are suppressed while ΛCl/C are consistent, suggesting a non-fractionating masking effect is present in 1,1,1-TCA and 1,1-DCA biotransformation. In contrast CF biotransformation by the enriched culture SC05 produced highly suppressed carbon and chlorine isotope effects, resulting in significantly different ΛCl/C values. These results are inconsistent with a non-fractionating masking effect and indicate differences in reaction mechanisms or an isotopically fractionating masking effect. The observational data and insights into underlying controls on isotopic fractionation observed for the experiments and field applications herein emphasize the need to understand mechanistic and kinetic controls on carbon and chlorine isotope effects. Studying RDases using CSIA has implications for understanding the role of reductive dehalogenation in the global halogen cycle that influences environmental contamination, atmospheric chemistry and, in turn, climate.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».