Antisense-RNA-Mediated Gene Downregulation in Clostridium pasteurianum
Notice bibliographique
Résumé
Clostridium pasteurianum is receiving growing attention for its unique metabolic properties, particularly its ability to convert waste glycerol and glycerol-rich byproducts into butanol, a prospective biofuel. Genetic tool development and whole genome sequencing have recently been investigated to advance the genetic tractability of this potential industrial host. Nevertheless, methodologies for tuning gene expression through plasmid-borne expression and chromosomal gene downregulation are still absent. Here we demonstrate plasmid-borne heterologous gene expression and gene knockdown using antisense RNA in C. pasteurianum. We first employed a common thermophilic β-galactosidase (lacZ) gene reporter system from Thermoanaerobacterium thermosulfurogenes to characterize two promoters involved in the central fermentative metabolism of C. pasteurianum. Due to a higher level of constitutive lacZ expression compared to the ferredoxin gene (fdx) promoter, the thiolase (thl) promoter was selected to drive expression of asRNA. Expression of a lacZ asRNA resulted in 52%–58% downregulation of β-galactosidase activity compared to the control strain throughout the duration of culture growth. Subsequent implementation of our asRNA approach for downregulation of the native hydrogenase I gene (hydA) in C. pasteurianum resulted in altered end product distribution, characterized by an increase in production of reduced metabolites, particularly butyrate (40% increase) and ethanol (25% increase). Knockdown of hydA was also accompanied by increased acetate formation and lower levels of 1,3-propanediol, signifying a dramatic shift in cellular metabolism in response to inhibition of the hydrogenase enzyme. The methodologies described herein for plasmid-based heterologous gene expression and antisense-RNA-mediated gene knockdown should promote rational metabolic engineering of C. pasteurianum for enhanced production of butanol as a prospective biofuel.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».