Identifying gene targets for the metabolic engineering of lycopene biosynthesis in Escherichia coli

基因敲除 代谢工程 大肠杆菌 基因 通量平衡分析 表型 生物 焊剂(冶金) 基因组 计算生物学 遗传学 番茄红素 生物化学 化学 有机化学 类胡萝卜素
作者
Hal S. Alper,Yong‐Su Jin,Joel F. Moxley,Gregory Stephanopoulos
出处
期刊:Metabolic Engineering [Elsevier BV]
卷期号:7 (3): 155-164 被引量:443
标识
DOI:10.1016/j.ymben.2004.12.003
摘要

The identification of genetic targets that are effective in bringing about a desired phenotype change is still an open problem. While random gene knockouts have yielded improved strains in certain cases, it is also important to seek the guidance of cell-wide stoichiometric constraints in identifying promising gene knockout targets. To investigate these issues, we undertook a genome-wide stoichiometric flux balance analysis as an aid in discovering putative genes impacting network properties and cellular phenotype. Specifically, we calculated metabolic fluxes such as to optimize growth and then scanned the genome for single and multiple gene knockouts that yield improved product yield while maintaining acceptable overall growth rate. For the particular case of lycopene biosynthesis in Escherichia coli, we identified such targets that we subsequently tested experimentally by constructing the corresponding single, double and triple gene knockouts. While such strains are suggested (by the stoichiometric calculations) to increase precursor availability, this beneficial effect may be further impacted by kinetic and regulatory effects not captured by the stoichiometric model. For the case of lycopene biosynthesis, the so identified knockout targets yielded a triple knockout construct that exhibited a nearly 40% increase over an engineered, high producing parental strain.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
angelalxj发布了新的文献求助10
1秒前
YI点半的飞机场完成签到,获得积分10
2秒前
巴巴爸爸和他的孩子们完成签到,获得积分10
2秒前
悲伤肉丸完成签到 ,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助50
3秒前
5Cu发布了新的文献求助10
4秒前
小遇发布了新的文献求助30
4秒前
桐桐应助Mine采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
杜青完成签到,获得积分10
7秒前
one完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
moye完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
iLL发布了新的文献求助10
9秒前
完美世界应助wjsAljl采纳,获得10
9秒前
缓慢荔枝发布了新的文献求助10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助100
11秒前
心灵美的虔纹完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
zkb发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
吴壹凡发布了新的文献求助10
14秒前
Jian完成签到,获得积分10
14秒前
所所应助昏睡的绿海采纳,获得10
14秒前
15秒前
小梁砖家发布了新的文献求助10
15秒前
科研通AI5应助活力的雨采纳,获得30
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nuclear Fuel Behaviour under RIA Conditions 500
Sociologies et cosmopolitisme méthodologique 400
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
Another look at Archaeopteryx as the oldest bird 390
Higher taxa of Basidiomycetes 300
Partial Least Squares Structural Equation Modeling (PLS-SEM) using SmartPLS 3.0 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4664193
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4045670
关于积分的说明 12513987
捐赠科研通 3738198
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2064446
邀请新用户注册赠送积分活动 1094017
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 974564