具体描述
This book covers allocation of metals in cells, metal transporter, storage and metalloregulatory proteins, cellular responses to metal ion stress, transcription of genes involved in metal ion homeostasis, uptake of essential metals, metal efflux and other detoxification mechanisms. The book also discusses metal bioreporters for the nanomolar range of concentration and tools to address the metallome. In addition, coverage details specific metals.
《微生物与环境：适应与演化的前沿》 内容简介： 本书聚焦于微生物世界对地球环境变化所展现出的惊人适应能力与深远演化影响。它并非一本关于特定分子机制的教科书，而是一部跨学科的综合论述，旨在探讨微生物群落在各种极端或动态环境条件下的生存策略、生态角色及其对全球生物地球化学循环的调控作用。全书结构清晰，分为四大核心部分，层层递进地揭示了微生物生态学的广阔图景。 第一部分：极端环境微生物学——生存的极限挑战 本部分深入探讨了微生物如何在地球上最严苛的环境中蓬勃发展。我们考察了嗜热菌在深海热泉和地热温泉中的生理学特性，解析了它们如何利用独特的酶系统维持蛋白质的稳定性和功能。随后，内容转向了嗜冷微生物，分析了它们在南极冰盖和高山永久冻土层中的低温代谢途径，特别是关于膜脂重塑和抗冻蛋白合成的分子机制。 此外，本书详细阐述了微生物在极端盐度（如盐湖和死海）和高压（如深海沉积物）环境下的生存策略。通过对这些“生命绿洲”的研究，我们得以窥见生命在早期地球乃至可能的外星环境中存续的潜力。研究重点包括渗透压调节、细胞壁结构变异，以及在能量受限条件下如何维持基础生命活动。这部分内容强调了微生物生物多样性的广度，以及环境压力如何驱动快速的适应性进化。 第二部分：微生物生态学与生物地球化学循环 本章是全书的核心之一，系统阐述了微生物如何作为驱动全球关键元素循环的引擎。我们详细分析了氮循环的复杂性，从固氮菌如何将惰性大气氮转化为生物可利用的形式，到反硝化作用如何将氮返回大气，探讨了不同微生物群落在这些过程中的功能多样性及其对农业生态系统的影响。 接着，我们深入研究了碳循环在微生物尺度上的表现。内容涵盖了从光合作用固碳（如蓝细菌和藻类）到复杂的有机物降解过程。重点剖析了厌氧甲烷生成和甲烷氧化菌群落的作用，这对于理解气候变化背景下的温室气体平衡至关重要。此外，硫、磷等其他关键元素的微生物介导转化过程也被纳入讨论，展示了微生物群落在维持生态系统稳定性和物质流动中的关键地位。 第三部分：微生物群落动力学与相互作用 本部分将视角从单个物种扩展到复杂的微生物群落层面，探讨了微生物群体内部及与其他生命形式之间的动态关系。我们详细介绍了群落结构、物种多样性及其稳定性。通过对宏基因组学和宏转录组学数据的解读，我们揭示了功能冗余性在维持生态系统弹性中的作用。 相互作用是本章的另一重点。内容涵盖了微生物之间的竞争（如抗生素的产生与耐药性传播）、互利共生（如植物根际的生物固氮和真菌根共生体）以及捕食关系。特别地，我们探讨了生物膜（Biofilm）的形成和维护机制，解析了微生物如何在复杂的生物膜结构中实现信息交流（Quorum Sensing）和资源共享，以及生物膜在生物污染和材料降解中的重要性。 第四部分：微生物与环境的未来挑战 最后一部分着眼于当前和未来人类社会面临的环境挑战，以及微生物在应对这些挑战中所扮演的角色。我们探讨了微生物在污染物生物修复中的应用潜力，特别是对持久性有机污染物（POPs）和新型污染物的降解途径。这部分内容并非集中于金属污染，而是更广泛地关注有机污染物的生物降解机制。 同时，本书也关注了气候变化对微生物群落的影响。通过分析升温、干旱和海洋酸化如何重塑微生物的地理分布和功能，我们评估了微生物反馈机制对全球气候模型的修正需求。最后，我们展望了利用合成生物学和基因编辑技术，以增强微生物群落的生态功能，实现更可持续的环境管理和生物技术革新。本书旨在为环境科学、生态学及微生物学研究者提供一个广阔而深入的视角，理解微生物在构建和维持我们所处环境中的核心地位。
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