Development of an industrial yeast strain for efficient production of 2,3-butanediol
Notice bibliographique
Résumé
As part of the transition from a fossil resources-based economy to a bio-based economy, the production of platform chemicals by microbial cell factories has gained strong interest. 2,3-butanediol (2,3-BDO) has various industrial applications, but its production by microbial fermentation poses multiple challenges. We have engineered the bacterial 2,3-BDO synthesis pathway, composed of AlsS, AlsD and BdhA, in a pdc-negative version of an industrial Saccharomyces cerevisiae yeast strain. The high concentration of glycerol caused by the excess NADH produced in the pathway from glucose to 2,3-BDO was eliminated by overexpression of NoxE and also in a novel way by combined overexpression of NDE1, encoding mitochondrial external NADH dehydrogenase, and AOX1, encoding a heterologous alternative oxidase expressed inside the mitochondria. This was combined with strong downregulation of GPD1 and deletion of GPD2, to minimize glycerol production while maintaining osmotolerance. The HGS50 strain produced a 2,3-BDO titer of 121.04 g/L from 250 g/L glucose, the highest ever reported in batch fermentation, with a productivity of 1.57 g/L.h (0.08 g/L.h per gCDW) and a yield of 0.48 g/g glucose or with 96% the closest to the maximum theoretical yield ever reported. Expression of Lactococcus lactis NoxE, encoding a water-forming NADH oxidase, combined with similar genetic modifications, as well as expression of Candida albicans STL1, also minimized glycerol production while maintaining high osmotolerance. The HGS37 strain produced 130.64 g/L 2,3-BDO from 280 g/L glucose, with productivity of 1.58 g/L.h (0.11 g/L.h per gCDW). Both strains reach combined performance criteria adequate for industrial implementation.
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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) | 0,001 | 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 | 0,001 |
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 ».