通过整合性系统生物学重新定义Pseudomonas putida KT2440中的HexR监管格局
Linh Khanh Nong1, Chandran Sathesh-Prabu1, Sung Kuk Lee1
1School of Energy and Chemical Engineering, Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST), Ulsan, 44919, Republic of Korea.
转录因子HexR广泛调节Pseudomonas putida KT2440的新陈代谢,特别是酸盐的利用. 这项研究确定了其体内结合部位和基因组规模的规律,揭示了HexRR.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 代谢工程是代谢工程.
- 系统生物学 系统生物学
背景情况:
- Pseudomonas putida 是一种多功能生物催化剂,具有复杂的初级碳代谢调节.
- 转录因子HexR是已知的调节者,但其体内点和全基因组作用尚未完全理解.
- 之前的研究依赖于体外和转录组数据,缺乏体内结合部位信息.
研究的目的:
- 阐明P. putida KT2440.0.中的HexR转录因子的体内基因组规模调节.
- 为了研究HexR在不同碳生长基底的调节作用.
- 将实验数据与in silico模拟集成在一起,以全面了解HexR介导的碳代谢.
主要方法:
- 野生类型和R删除突变P. putida KT2440菌株在葡萄糖,乙酸盐,糖酸盐和糖醇上的比较转录组学.
- 染色体免疫沉,其次是外核酶消化 (ChIP-exo) 以确定体内HexR结合部位.
- 在 silico 代谢流量建模以模拟代谢状态并将监管发现置于背景中.
主要成果:
- 赫克斯R在酸盐代谢中起着重要作用,抑制糖解,同时促进葡萄糖生成和氧酸盐突变.
- 在酸盐上培养的P. putida KT2440中,ChIP-exo确定了29个直接的HexR结合位,调节了75个基因.
- 转录和in silico分析揭示了HexR对碳源利用和代谢途径协调的广泛影响.
结论:
- HexR是一个关键的调节器,调节P. putida KT2440对乙酸盐的反应,平衡中央碳代谢途径.
- 这项研究提供了首次全面了解HexR的体内调节网络及其对代谢流量的影响.
- 这些发现为提高生物催化剂和生物修复应用的P. putida的有针对性的代谢工程奠定了基础.
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