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废水处理与环境影响评价研究

（三）重金属和抗生素胁迫对转录组的影响分析
R51 菌株的转录组测序和分析显示，在 Cd 胁迫下，MEM 组与 MEM-Cd 组
在 24h 时的转录水平显著升高，如图 4-3 所示其中有 783 个基因的表达显著增加，

491 个基因的表达显著降低。转录组数据显示 R51 菌株中的 27 个重金属抗性基
因和 17 个抗生素抗性基因（ARG）中共有 17 个发生显著变化。

图 4-3 R51 转录组变化火山图
R51 菌株上调基因如图 4-4 所示，其中 R51 菌株中与镉转运相关的 cadA

（JQN61-19995）表达的倍数变化为 7.64，同时 4 个β- 内酰胺酶编码基因包括
JQN61-03315（MBL）表达上调，与其他类型的抗生素耐药性相关的基因表达水
平如 JQN61-00905（四环素）、JQN61-00975（氨基糖苷）和 JQN61-00985（磺胺）
在镉胁迫下也升高。此外，MEM 诱导了编码可能与 MEM 摄取相关的 JQN61-

10360 孔蛋白家族的 JQN61-10360 的表达水平，而镉胁迫下 OprD 的表达水平保
持不变到 MEM 组。此外，与 MEM 组相比，MEM-Cd 组中与汞抗性和亚碲酸盐
抗性相关的基因的转录水平显著升高，而与砷抗性和铜抗性相关的基因的转录
水平略有降低。在 MEM-Cd 组中，与锌摄取系统相关的基因（JQN61-00370 和

JQN61-00380）的转录水平显著升高。综上所述，转录组数据显示，镉胁迫增强
了 R51 菌株中 β- 内酰胺酶基因和镉转运相关基因的表达，其他类型抗生素和重

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