Central Metabolism and Growth Rate Impacts on Hydrogen and Carbon Isotope Fractionation During Amino Acid Synthesis in E. coli
Notice bibliographique
Résumé
Compound specific stable isotope analysis (CSIA) of amino acids from bacterial biomass is a newly emerging powerful tool for exploring central carbon metabolism pathways and fluxes. By comparing isotopic values and fractionations relative to water and growth substrate, the impact of variable flow path for metabolites through different central metabolic pathways, perturbations of these paths, and their resultant consequences on intracellular pools and resultant biomass may be elucidated. Here, we explore the effects that central carbon metabolism and growth rate can have on stable hydrogen (δ 2 H) and carbon (δ 13 C) compound specific isotopic values of amino acids, and whether diagnostic isotopic fingerprints are revealed by these paired analyses. We measured δ 2 H and δ 13 C in amino acids in the wild type Escherichia coli (MG1655) across a range of growth rates in chemostat cultures to address the unknown isotopic consequences as metabolic fluxes are shuffled between catabolic and anabolic metabolisms. Additionally, two E. coli knockout mutants, one with deficiency in glycolysis – pgi (LC1888) and another inhibiting the oxidative pentose phosphate pathway (OPPP) – zwf (LC1889), were grown on glucose and used as a comparison against the wild type E. coli (MG1655) to address the isotopic changes of amino acids produced in these perturbed metabolic pathways. Amino acid δ 2 H values, which collectively vary in composition by more than 400‰, are altered along with δ 13 C values demonstrating fundamental shifts in central metabolic pathways and/or fluxes. Within our linear discriminant analysis with a simple model organism to examine potential amino acid fingerprinting, our knockout strains and variable growth rate samples plot across a wider array of organism classification than merely within the boundaries of other bacterial data.
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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) | 0,000 | 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 | 0,001 | 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 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 ».