Polyhydroxybutyrate production by recombinant Escherichia coli based on genes related to synthesis pathway of PHB from Massilia sp. UMI-21
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Polyhydroxybutyrate (PHB) is currently the most common polymer produced by natural bacteria and alternative to conventional petrochemical-based plastics due to its similar material properties and biodegradability. Massilia sp. UMI-21, a newly found bacterium, could produce PHB from starch, maltotriose, or maltose, etc. and could serve as a candidate for seaweed-degrading bioplastic producers. However, the genes involved in PHB metabolism in Massilia sp. UMI-21 are still unclear. RESULTS: In the present study, we assembled and annotated the genome of Massilia sp. UMI-21, identified genes related to the metabolism of PHB, and successfully constructed recombinant Escherichia coli harboring PHB-related genes (phaA2, phaB1 and phaC1) of Massilia sp. UMI-21, which showed up to 139.41% more product. Also, the vgb gene (encoding Vitreoscilla hemoglobin) was introduced into the genetically engineered E. coli and gained up to 117.42% more cell dry weight, 213.30% more PHB-like production and 44.09% more product content. Fermentation products extracted from recombinant E. coli harboring pETDuet1-phaA2phaB1-phaC1 and pETDuet1-phaA2phaB1-phaC1-vgb were identified as PHB by Fourier Transform Infrared and Proton nuclear magnetic resonance spectroscopy analysis. Furthermore, the decomposition temperature at 10% weight loss of PHB extracted from Massilia sp. UMI-21, recombinant E. coli DH5α-pETDuet1-phaA2phaB1-phaC1 and DH5α-pETDuet1-phaA2phaB1-phaC1-vgb was 276.5, 278.7 and 286.3 °C, respectively, showing good thermal stability. CONCLUSIONS: Herein, we presented the whole genome information of PHB-producing Massilia sp. UMI-21 and constructed novel recombinant strains using key genes in PHB synthesis of strain UMI-21 and the vgb gene. This genetically engineered E. coli strain can serve as an effective novel candidate in E. coli cell factory for PHB production by the rapid cell growth and high PHB production.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 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 | 0,000 | 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) | 0,001 | 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.
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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.
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