Engineering <i>Escherichia coli</i> for high-level production of propionate
Notice bibliographique
Résumé
Mounting environmental concerns associated with the use of petroleum-based chemical manufacturing practices has generated significant interest in the development of biological alternatives for the production of propionate. However, biological platforms for propionate production have been limited to strict anaerobes, such as Propionibacteria and select Clostridia. In this work, we demonstrated high-level heterologous production of propionate under microaerobic conditions in engineered Escherichia coli. Activation of the native Sleeping beauty mutase (Sbm) operon not only transformed E. coli to be propionogenic (i.e., propionate-producing) but also introduced an intracellular "flux competition" between the traditional C2-fermentative pathway and the novel C3-fermentative pathway. Dissimilation of the major carbon source of glycerol was identified to critically affect such "flux competition" and, therefore, propionate synthesis. As a result, the propionogenic E. coli was further engineered by inactivation or overexpression of various genes involved in the glycerol dissimilation pathways and their individual genetic effects on propionate production were investigated. Generally, knocking out genes involved in glycerol dissimilation (except glpA) can minimize levels of solventogenesis and shift more dissimilated carbon flux toward the C3-fermentative pathway. For optimal propionate production with high C3:C2-fermentative product ratios, glycerol dissimilation should be channeled through the respiratory pathway and, upon suppressed solventogenesis with minimal production of highly reduced alcohols, the alternative NADH-consuming route associated with propionate synthesis can be critical for more flexible redox balancing. With the implementation of various biochemical and genetic strategies, high propionate titers of more than 11 g/L with high yields up to 0.4 g-propionate/g-glycerol (accounting for ~50 % of dissimilated glycerol) were achieved, demonstrating the potential for industrial application. To our knowledge, this represents the most effective engineered microbial system for propionate production with titers and yields comparable to those achieved by anaerobic batch cultivation of various native propionate-producing strains of Propionibacteria.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
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 | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 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 ».