Genomic Evaluation of Thermoanaerobacter spp. for the Construction of Designer Co-Cultures to Improve Lignocellulosic Biofuel Production
Notice bibliographique
Résumé
The microbial production of ethanol from lignocellulosic biomass is a multi-component process that involves biomass hydrolysis, carbohydrate transport and utilization, and finally, the production of ethanol. Strains of the genus Thermoanaerobacter have been studied for decades due to their innate abilities to produce comparatively high ethanol yields from hemicellulose constituent sugars. However, their inability to hydrolyze cellulose, limits their usefulness in lignocellulosic biofuel production. As such, co-culturing Thermoanaerobacter spp. with cellulolytic organisms is a plausible approach to improving lignocellulose conversion efficiencies and yields of biofuels. To evaluate native lignocellulosic ethanol production capacities relative to competing fermentative end-products, comparative genomic analysis of 11 sequenced Thermoanaerobacter strains, including a de novo genome, Thermoanaerobacter thermohydrosulfuricus WC1, was conducted. Analysis was specifically focused on the genomic potential for each strain to address all aspects of ethanol production mentioned through a consolidated bioprocessing approach. Whole genome functional annotation analysis identified three distinct clades within the genus. The genomes of Clade 1 strains encode the fewest extracellular carbohydrate active enzymes and also show the least diversity in terms of lignocellulose relevant carbohydrate utilization pathways. However, these same strains reportedly are capable of directing a higher proportion of their total carbon flux towards ethanol, rather than non-biofuel end-products, than other Thermoanaerobacter strains. Strains in Clade 2 show the greatest diversity in terms of lignocellulose hydrolysis and utilization, but proportionately produce more non-ethanol end-products than Clade 1 strains. Strains in Clade 3, in which T. thermohydrosulfuricus WC1 is included, show mid-range potential for lignocellulose hydrolysis and utilization, but also exhibit extensive divergence from both Clade 1 and Clade 2 strains in terms of cellular energetics. The potential implications regarding strain selection and suitability for industrial ethanol production through a consolidated bioprocessing co-culturing approach are examined throughout the manuscript.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 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 | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».