Wild-type Corynebacterium glutamicu

Wild-type Corynebacterium glutamicum produces a mixture of lactic, succinic, and acetic acids from glucose under oxygen deprivation.
We investigated the effect of CO2 on the production of organic acids in a two-stage process: cells were grown aerobically
in glucose, and subsequently, organic acid production by nongrowing cells was studied under anaerobic conditions. The
presence of CO2 caused up to a 3-fold increase in the succinate yield (1 mol per mol of glucose) and about 2-fold increase in acetate,
both at the expense of L-lactate production; moreover, dihydroxyacetone formation was abolished. The redistribution of
carbon fluxes in response to CO2 was estimated by using 13C-labeled glucose and 13C nuclear magnetic resonance (NMR) analysis
of the labeling patterns in end products. The flux analysis showed that 97% of succinate was produced via the reductive part
of the tricarboxylic acid cycle, with the low activity of the oxidative branch being sufficient to provide the reducing equivalents
needed for the redox balance. The flux via the pentose phosphate pathway was low (5%) regardless of the presence or absence
of CO2. Moreover, there was significant channeling of carbon to storage compounds (glycogen and trehalose) and concomitant
catabolism of these reserves. The intracellular and extracellular pools of lactate and succinate were measured by in vivo NMR,
and the stoichiometry (H:organic acid) of the respective exporters was calculated. This study shows that it is feasible to take
advantage of natural cellular regulation mechanisms to obtain high yields of succinate with C. glutamicum without genetic
manipulation.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ชนิดป่า Corynebacterium glutamicum ผลิตส่วนผสมของแล็กติก succinic และกรดอะซิติกจากกลูโคสภายใต้ภาวะขาดออกซิเจนเราตรวจสอบผลของ CO2 ในการผลิตของกรดอินทรีย์ในกระบวนการขั้นตอนสอง: เซลล์ที่โต aerobicallyกลูโคส และในเวลาต่อ มา ผลิตกรดอินทรีย์ โดยเซลล์ nongrowing ได้ศึกษาภายใต้เงื่อนไขที่ไม่ใช้ออกซิเจน ที่ของ CO2 เกิดขึ้นเพิ่ม 3-fold ผลตอบแทน succinate (ต่อโมลของกลูโคส 1 โมล) และประมาณ 2-fold เพิ่มใน acetateทั้งค่าใช้จ่ายผลิต L lactate นอกจากนี้ ก่อ dihydroxyacetone ถูกยกเลิก วงเงินของfluxes คาร์บอนใน CO2 ถูกประเมิน โดยใช้ป้าย 13C 13C และกลูโคสการสั่นพ้องแม่เหล็กนิวเคลียร์ (NMR) วิเคราะห์รูปแบบการติดฉลากในผลิตภัณฑ์สุดท้าย การวิเคราะห์การไหลพบว่า 97% ของ succinate ถูกผลิตผ่านส่วนกล้าหาญของวัฏจักรกรด tricarboxylic กับกิจกรรมของสาขา oxidative ต่ำเพียงพอเพื่อให้เทียบเท่าลดลงจำเป็นสำหรับดุล redox ไหลผ่านสฟอสเฟตอยู่ในระดับต่ำ (5%) ไม่มีของ CO2 นอกจากนี้ มีเจาะสำคัญของคาร์บอนเพื่อเก็บสาร (ไกลโคเจนและ trehalose) และมั่นใจแคแทบอลิซึมของเหล่านี้ สระ intracellular และ extracellular lactate และ succinate ถูกวัด โดยในสัตว์ทดลอง NMRและ stoichiometry (H: กรดอินทรีย์) ผู้ส่งออกตามที่คำนวณ การศึกษานี้แสดงว่า คุณจะสามารถใช้ประโยชน์จากกลไกควบคุมธรรมชาติโทรศัพท์มือถือจะได้รับอัตราผลตอบแทนสูงของ succinate กับ C. glutamicum ไม่มีพันธุกรรมจัดการ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ชนิดป่า Corynebacterium glutamicum ผลิตส่วนผสมของแลคติกซักซินิกและกรดอะซิติกจากน้ำตาลกลูโคสภายใต้การกีดกันออกซิเจน.
เราตรวจสอบผลกระทบของ CO2 ในการผลิตกรดอินทรีย์ในกระบวนการขั้นตอนที่สอง: เซลล์ที่ปลูกออกซิเจน
ในกลูโคสและต่อมา การผลิตกรดอินทรีย์โดย nongrowing เซลล์ได้รับการศึกษาภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจน
การปรากฏตัวของ CO2 ที่เกิดขึ้นที่จะเพิ่มขึ้น 3 เท่าในอัตราผลตอบแทน succinate (1 โมลต่อโมลของกลูโคส) และเกี่ยวกับการเพิ่มขึ้น 2 เท่าในอะซิเตท,
ทั้งที่ค่าใช้จ่ายของการผลิต L-แลคเตท; ยิ่งไปกว่านั้นการก่อ dihydroxyacetone ถูกยกเลิก การกระจายของ
ฟลักซ์คาร์บอนไดออกไซด์ในการตอบสนองต่อ CO2 เป็นที่คาดกันโดยใช้กลูโคส 13C-13C ที่มีข้อความและนิวเคลียร์ด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (NMR) การวิเคราะห์
รูปแบบการติดฉลากผลิตภัณฑ์ในท้ายที่สุด การวิเคราะห์การไหลของการศึกษาพบว่า 97% ของ succinate ถูกผลิตผ่านทางลดลงส่วนหนึ่ง
ของวงจรกรด tricarboxylic กับกิจกรรมที่ต่ำของสาขาออกซิเดชันเป็นเพียงพอที่จะให้เทียบเท่าการลด
ยอดเงินที่จำเป็นสำหรับการรีดอกซ์ ฟลักซ์ผ่านทางเดินฟอสเฟต pentose ต่ำ (? 5%) โดยไม่คำนึงถึงการมีหรือไม่มี
ของ CO2 นอกจากนี้ยังมีเจ้าอารมณ์อย่างมีนัยสำคัญของสารประกอบคาร์บอนจัดเก็บ (ไกลโคเจนและทรีฮาโล) และไปด้วยกัน
catabolism ของเงินสำรองเหล่านี้ สระว่ายน้ำในเซลล์และนอกเซลล์ของน้ำนมและ succinate ถูกวัดโดยในร่างกาย NMR,
และปริมาณสารสัมพันธ์ (? H: กรดอินทรีย์) ของผู้ส่งออกตามที่คำนวณได้ การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่ามันเป็นไปได้ที่จะใช้
ประโยชน์จากกลไกการควบคุมของเซลล์ตามธรรมชาติที่จะได้รับผลตอบแทนสูงของ succinate กับ glutamicum C. พันธุกรรมโดยไม่ต้อง
จัดการ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ชนิดป่าแผนจูงใจให้ลาออก glutamicum ผลิตส่วนผสมของแลคติกซัคซินิกและกรดน้ำส้มจากกลูโคสภายใต้
เราขาดออกซิเจน ทำการศึกษาผลของคาร์บอนไดออกไซด์ต่อการผลิตกรดอินทรีย์ในกระบวนการสองขั้นตอน : เซลล์ปลูก aerobically
ในกลูโคสและต่อมาการผลิตกรดอินทรีย์โดย nongrowing เซลล์ที่ศึกษาภายใต้เงื่อนไขแบบไม่ใช้ออกซิเจน
การแสดงตนของ CO2 ที่เกิดขึ้น เพื่อเพิ่มผลผลิตใน 3-fold Succinate ( 1 โมลต่อโมลของกลูโคส ) และเพิ่มขึ้นถึง acetate
ทั้งในค่าใช้จ่ายของการผลิต l-lactate นอกจากนี้การพัฒนากระฎุมพีบนหอคอยถูกยกเลิก การกระจายของคาร์บอนในการตอบสนอง
ฟลักซ์คาร์บอนไดออกไซด์ประมาณโดยใช้ 13C ติดป้ายน้ำตาลกลูโคสและ 13C แม่เหล็กนิวเคลียร์ ( NMR ) การวิเคราะห์
ของการติดฉลากในรูปแบบผลิตภัณฑ์สุดท้าย การวิเคราะห์การพบว่า 97% ของซัคซิเนตที่ผลิตผ่านการลดลงส่วนหนึ่ง
ของวัฏจักรกรด tricarboxylic ด้วยกิจกรรมระดับต่ำของกรดสาขาการเพียงพอที่จะให้ลดเทียบเท่า
ต้องการเพื่อความสมดุลรีดอกซ์ . ฟลักซ์ผ่านวิถีเพนโตสฟอสเฟตต่ำ (  5% ) โดยไม่คำนึงถึงสถานะ หรือขาด
ของ CO2 นอกจากนี้ผลการเปลี่ยนของคาร์บอน ( สารไกลโคเจน และการจัดเก็บ ) และกระบวนการสลายเกิด
สำรองเหล่านี้ สระว่ายน้ำภายในและภายนอก และซัคซิเนตแลค และวัดจำนวนชนิดและปริมาณสารสัมพันธ์ NMR ,
( H  : กรดอินทรีย์ ) ของผู้ส่งออกที่เกี่ยวข้องคือการคํานวณ การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่ามันเป็นไปได้ที่จะใช้
ประโยชน์ของกลไกการควบคุมของเซลล์ตามธรรมชาติเพื่อให้ได้ผลผลิตสูงของซัคซิเนตด้วย C glutamicum ไม่มีพันธุกรรม
เชิด