美國能源部聯(lián)合基因組研究所(DOE JGI)和環(huán)境分子科學(xué)實驗室(EMSL)已經(jīng)接受了2017年提交的10個項目，這些項目旨在為他們的聯(lián)合“用戶科學(xué)合作設(shè)施”(FICUS)倡議提出建議。

這些新的研究項目都涉及由美國能源部生物和環(huán)境研究辦公室管理的兩個用戶設(shè)施之間的協(xié)作，并整合專業(yè)知識和能力，以解決支持能源部能源，環(huán)境和基礎(chǔ)研究任務(wù)的緊迫問題。FICUS計劃為科學(xué)家提供了一個獨特的機會，可以在一個提議的研究項目中利用基因組學(xué)和分子鑒定的綜合力量。研究人員的項目由外部評審員選擇，他們將獲得兩個用戶設(shè)施的能力，以生成這兩個關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施提供商獨有的數(shù)據(jù)集 - 獲得超出任何一個設(shè)施本身可能產(chǎn)生的收益。

接受的提案將于2016年10月1日開始，屬于以下重點主題領(lǐng)域：植物 - 微生物相互作用，生物燃料和生物產(chǎn)品，以及精選無機物的生物地球化學(xué)。

一些項目側(cè)重于各種生態(tài)系統(tǒng)中土壤微生物群落的響應(yīng)：

馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的杰弗里布蘭查德及其同事旨在確定哪些代謝過程在土壤群落中對溫度升高有活性，哪些微生物是通過活性生物群的重水標記增加二氧化碳通量的原因。土壤微生物群落如何應(yīng)對氣候變化可以改變土壤從碳匯到碳源的作用。了解土壤群落在自然環(huán)境中的生態(tài)功能對于生態(tài)系統(tǒng)建模至關(guān)重要。

俄亥俄州立大學(xué)的弗吉尼亞里奇對北部永久凍土的預(yù)期融化的影響很感興趣。使用經(jīng)過深入研究的永久凍土融化的“模式生態(tài)系統(tǒng)”，她和她的同事們打算研究解凍永久凍土帶來的碳損失途徑，以及調(diào)節(jié)碳通量的泥炭地微生物群落的代謝變化。

俄亥俄州立大學(xué)的Kelly Wrighton對溫度變暖如何讓更多的灌木在北極生長感興趣，這導(dǎo)致濃縮的單寧和其他分子的增加，這些分子可以抑制碳的微生物降解。為了更多地了解這些分子對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的土壤和反芻動物微生物群落的影響，她和她的團隊旨在使用阿拉斯加柳樹重建模型濃縮單寧路徑，可用于測試相關(guān)的北極微生物群落。

涉及土壤群落的兩個項目側(cè)重于涉及針葉樹和生態(tài)菌根真菌的相互作用：

捷克共和國科學(xué)院的Petr Baldrian正在研究針葉林中的土壤和葉凋落物微生物，以了解有關(guān)碳循環(huán)相關(guān)過程中氮可用性的更多信息。通過代謝組學(xué)分析，研究人員希望找出微生物功能季節(jié)性變化的驅(qū)動因素 - 樹根內(nèi)外 - 以及樹根與其共生真菌之間的相互作用。此外，通過DOE JGI的1000真菌基因組計劃獲得的真菌基因組預(yù)計將提供生態(tài)學(xué)觀點。

杜克大學(xué)的慧玲遼屬研究針葉樹和外生菌根之間的共生互動粘蓋在根和根際土壤中發(fā)現(xiàn)的真菌。該團隊旨在更好地確定這些物種在土壤養(yǎng)分周轉(zhuǎn)中的作用。

其他項目側(cè)重于沿海海洋環(huán)境：

佛羅里達大學(xué)的Tom Bianchi對一種被稱為“啟動效應(yīng)”的現(xiàn)象感興趣，這種現(xiàn)象在土壤中得到了很好的研究，但在海洋環(huán)境中卻很難理解。沿佛羅里達州的海岸線有紅樹林，鹽沼和海草，它們捕獲“藍碳”或來自海岸和海洋環(huán)境的有機碳。實驗室實驗表明，在高反應(yīng)性底物存在下，溶解的有機碳在最初的24小時內(nèi)分解速度提高了75倍。該團隊的一個問題是啟動效應(yīng)如何影響受海平面上升和濕地相應(yīng)損失影響的藍碳儲存。

華盛頓大學(xué)的Rose Ann Cattolico對藻類Chrysochromulina tobin及其10個成員的細菌生物群系感興趣，其中8個已??經(jīng)測序。該團隊旨在了解這個藻類細菌聯(lián)盟在碳固定和氮處理過程中的作用，以及海洋鹽度的變化如何影響這個藻類細菌聯(lián)盟的代謝相互作用。

兩個項目的重點是從生物質(zhì)生產(chǎn)生物燃料：

俄克拉荷馬大學(xué)的Laura Bartley對草中的次生細胞壁發(fā)育很感興趣。雖然草細胞壁是生物燃料生產(chǎn)中最豐富的潛在生物質(zhì)來源之一，但是破壞細胞壁的過程限制了可用于轉(zhuǎn)化為糖的生物質(zhì)。

加州大學(xué)伯克利分校的Jeffrey Skerker想要了解生物質(zhì)衍生的碳如何在酵母Rhodosporidium toruloides中轉(zhuǎn)化為脂質(zhì)和萜類化合物，以及如何在這種生物體中調(diào)節(jié)碳通量。通過系統(tǒng)生物學(xué)水平研究，他的團隊旨在將R. toruloides開發(fā)成一種新型代謝工程平臺生物，可將生物質(zhì)衍生產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為生物燃料和生物產(chǎn)品。

一個項目專注于生物地球化學(xué)：

斯坦福大學(xué)的Scott Fendorf對地下水中污染物的持久性感興趣。他的研究小組專注于科羅拉多河流域，遺留污染使洪泛平原留有鈾痕跡，他的團隊旨在了解洪泛平原沉積物中有機物分解的代謝限制，以及碳循環(huán)的這種調(diào)節(jié)如何影響金屬循環(huán)。