AbstractThe development of renewabl

Abstract
The development of renewable alternatives to diesel and jet fuels is highly desirable for the heavy
transportation sector, and would offer benefits over the production and use of short-chain alcohols
for personal transportation. Here, we report the development of a metabolically engineered strain
of Escherichia coli that overproduces medium-chain length fatty acids via three basic
modifications: elimination of β-oxidation, overexpression of the four subunits of acetyl-CoA
carboxylase, and expression of a plant acyl–acyl carrier protein (ACP) thioesterase from
Umbellularia californica (BTE). The expression level of BTE was optimized by comparing fatty
acid production from strains harboring BTE on plasmids with four different copy numbers.
Expression of BTE from low copy number plasmids resulted in the highest fatty acid production.
Up to a seven-fold increase in total fatty acid production was observed in engineered strains over a
negative control strain (lacking β-oxidation), with a composition dominated by C12 and C14
saturated and unsaturated fatty acids. Next, a strategy for producing undecane via a combination
of biotechnology and heterogeneous catalysis is demonstrated. Fatty acids were extracted from a
culture of an overproducing strain into an alkane phase and fed to a Pd/C plug flow reactor, where
the extracted fatty acids were decarboxylated into saturated alkanes. The result is an enriched
alkane stream that can be recycled for continuous extractions. Complete conversion of C12 fatty
acids extracted from culture to alkanes has been demonstrated yielding a concentration of 0.44 g
L
−1 (culture volume) undecane.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อการพัฒนาทางเลือกเพื่อทดแทนเชื้อเพลิงดีเซลและเจ็ทเป็นอย่างสูงที่พึงประสงค์สำหรับหนักภาคการขนส่งและจะมีประโยชน์มากกว่าการผลิตและการใช้แอลกอฮอล์สั้นโซ่สำหรับการขนส่งส่วนบุคคล ที่นี่เรารายงานการพัฒนาสายพันธุ์วิศวกรรมเมตาบอลิของ Escherichia coli ที่ overproduces ความยาวขนาดกลางห่วงโซ่กรดไขมันผ่านสามขั้นพื้นฐานปรับเปลี่ยน: การกำจัดของβ-ออกซิเดชันแสดงออกของสี่หน่วยย่อยของ acetyl-CoA คาร์บอกซิ, และการแสดงออกของ acyl พืช เพชรรัตน์ -acyl (ACP) thioesterase จากUmbellularia californica (BTE) ระดับการแสดงออกของ BTE ถูกปรับให้เหมาะสมโดยการเปรียบเทียบไขมันที่ผลิตกรดจากสายพันธุ์ที่เก็บงำBTE บนพลาสมิดที่มีตัวเลขสี่สำเนาที่แตกต่างกัน. การแสดงออกของ BTE จากพลาสมิดจำนวนสำเนาต่ำส่งผลให้การผลิตกรดไขมันที่สูงที่สุด. เพิ่มขึ้นถึงเจ็ดเท่าในไขมันทั้งหมด การผลิตกรดพบว่าในสายพันธุ์ที่ออกแบบมาเป็นสายพันธุ์ควบคุมลบ(ขาดออกซิเดชั่-β) กับองค์ประกอบที่โดดเด่นด้วย C12 และ C14 อิ่มตัวและกรดไขมันไม่อิ่มตัว ถัดไปกลยุทธ์สำหรับการผลิต undecane ผ่านการรวมกันของเทคโนโลยีชีวภาพและการเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกันคือการแสดง กรดไขมันที่สกัดจากวัฒนธรรมของสายพันธุ์ overproducing เป็นเฟสเคนและเลี้ยงไป Pd / C เครื่องปฏิกรณ์ไหลเสียบที่กรดไขมันที่สกัดถูกdecarboxylated เข้าไปในแอลเคนอิ่มตัว ผลที่ได้คืออุดมกระแสเคนที่สามารถนำกลับมาใช้ในการสกัดอย่างต่อเนื่อง แปลงที่สมบูรณ์ของ C12 ไขมันกรดที่สกัดจากอัลเคนวัฒนธรรมได้รับการแสดงให้เห็นถึงความเข้มข้นของผลผลิต0.44 กรัมL -1 (ปริมาตรวัฒนธรรม) undecane

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

บทคัดย่อ การพัฒนาทางเลือกทดแทน
กับดีเซลและเชื้อเพลิงไอพ่นเป็นที่น่าพอใจอย่างมากสำหรับภาคการขนส่งหนัก
, และจะให้ประโยชน์มากกว่าการผลิตและการใช้โซ่สั้น แอลกอฮอล์
การขนส่งส่วนบุคคล ที่นี่ เรารายงานการพัฒนาของวิศวกรรม metabolically เมื่อย
ของ Escherichia coli ที่ overproduces ความยาวโซ่กรดไขมันขนาดกลาง ผ่านสามขั้นพื้นฐาน
การแก้ไข : ตัดบีตา - ออกซิเดชัน overexpression ของสี่ย่อยของ COA อะ
อวัยวะสืบพันธุ์ และการแสดงออกของพืช , – , โปรตีนขนส่ง ( ACP ) thioesterase จาก
umbellularia californica ( BTE ) การแสดงออกระดับ BTE เป็นที่ดีที่สุดโดยการเปรียบเทียบการผลิตกรดไขมัน
จากสายพันธุ์ที่ BTE บนพลาสมิดที่มีสี่ตัวเลข
คัดลอกแตกต่างการแสดงออกของ BTE จากพลาสมิดจำนวนสำเนาผลในการผลิตกรดไขมันสูง
ถึงเจ็ดพับเพิ่มปริมาณการผลิตกรดไขมันที่พบในสายพันธุ์วิศวกรรมกว่า
ควบคุมความเครียด ( ขาดบีตา - ออกซิเดชันเป็นลบ ) โดยมีองค์ประกอบและครอบงำโดย c12 C14
ไขมันอิ่มตัวและกรดไขมันไม่อิ่มตัว . ถัดไป , กลยุทธ์การผลิตผ่านการรวมกัน
อันเดคเคนเทคโนโลยีชีวภาพและการฟ้อนรำจะแสดงให้เห็นถึง เป็นกรดไขมันที่สกัดจาก
วัฒนธรรมของ overproducing ความเครียดในของเหลวเฟสและเลี้ยงเป็น PD / C เครื่องปฏิกรณ์ไหลเสียบที่
สกัดกรดไขมันอิ่มตัว ( สารสกัดจากเปลือกในการ . ผลที่ได้คืออุดม
แอลเคนกระแสที่สามารถรีไซเคิลสำหรับการสกัดแบบต่อเนื่อง การเปลี่ยนแปลงที่สมบูรณ์ของ c12 ไขมัน
กรดที่สกัดจากวัฒนธรรมเพื่อการได้แสดงที่มีความเข้มข้น 2 กรัม
L
− 1 ( หมวด วัฒนธรรมอันเดคเคน
) .