Cell-free prototyping enables implementation of optimized reverse β-oxidation pathways in heterotrophic and autotrophic bacteria
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Carbon-negative synthesis of biochemical products has the potential to mitigate global CO 2 emissions. An attractive route to do this is the reverse β-oxidation (r-BOX) pathway coupled to the Wood-Ljungdahl pathway. Here, we optimize and implement r-BOX for the synthesis of C4-C6 acids and alcohols. With a high-throughput in vitro prototyping workflow, we screen 762 unique pathway combinations using cell-free extracts tailored for r-BOX to identify enzyme sets for enhanced product selectivity. Implementation of these pathways into Escherichia coli generates designer strains for the selective production of butanoic acid (4.9 ± 0.1 gL −1 ), as well as hexanoic acid (3.06 ± 0.03 gL −1 ) and 1-hexanol (1.0 ± 0.1 gL −1 ) at the best performance reported to date in this bacterium. We also generate Clostridium autoethanogenum strains able to produce 1-hexanol from syngas, achieving a titer of 0.26 gL −1 in a 1.5 L continuous fermentation. Our strategy enables optimization of r-BOX derived products for biomanufacturing and industrial biotechnology.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».