Integrated rational and evolutionary engineering of genome-reduced Pseudomonas putida strains promotes synthetic formate assimilation

恶臭假单胞菌 代谢工程 格式化 合成生物学 生物 甲酸脱氢酶 同化(音韵学) 模块化设计 生物化学 代谢途径 计算生物学 新陈代谢 基因 计算机科学 操作系统 催化作用 哲学 语言学
作者
Justine Turlin,Beau Dronsella,Alberto De Maria,Steffen N. Lindner,Pablo I. Nikel
出处
期刊:Metabolic Engineering [Elsevier]
卷期号:74: 191-205 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.ymben.2022.10.008
摘要

Formate is a promising, water-soluble C1 feedstock for biotechnology that can be efficiently produced from CO2—but formatotrophy has been engineered in only a few industrially-relevant microbial hosts. We addressed the challenge of expanding the feedstock range of bacterial hosts by adopting Pseudomonas putida as a robust platform for synthetic formate assimilation. Here, the metabolism of a genome-reduced variant of P. putida was radically rewired to establish synthetic auxotrophies that could be functionally complemented by expressing components of the reductive glycine (rGly) pathway. We adopted a modular engineering approach, dividing C1 assimilation in segments composed of both heterologous activities (sourced from Methylobacterium extorquens) and native biochemical reactions. Modular expression of rGly pathway elements enabled growth on formate as carbon source and acetate (predominantly for energy supply), and adaptive laboratory evolution of two lineages of engineered P. putida formatotrophs lead to doubling times of ca. 15 h. We likewise identified emergent metabolic features for assimilation of C1 units in these evolved P. putida populations. Taken together, our results consolidate the landscape of useful microbial platforms that can be implemented for C1-based biotechnological production towards a formate bioeconomy.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
小小发布了新的文献求助10
1秒前
Melody052发布了新的文献求助20
1秒前
achulw完成签到,获得积分10
1秒前
ahoshuo关注了科研通微信公众号
2秒前
renmeitao66_3发布了新的文献求助30
3秒前
4秒前
songsong完成签到,获得积分10
4秒前
坐山客发布了新的文献求助10
4秒前
hhh发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
FashionBoy应助熊熊采纳,获得10
5秒前
Abracadabra发布了新的文献求助10
6秒前
surain发布了新的文献求助10
7秒前
小七发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
林妹妹发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6应助儒雅的若剑采纳,获得10
9秒前
可爱的微笑应助meng采纳,获得10
10秒前
mhuim发布了新的文献求助10
10秒前
隐形曼青应助路不迷采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
璐璐完成签到,获得积分20
12秒前
领导范儿应助夜雨采纳,获得10
13秒前
surain完成签到,获得积分10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
wenhuanwenxian完成签到 ,获得积分10
14秒前
爆米花应助Tperm采纳,获得20
15秒前
啦啦啦啦完成签到,获得积分10
15秒前
bitter完成签到,获得积分20
16秒前
16秒前
orixero应助一岁一礼采纳,获得10
16秒前
18秒前
Yang2完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
20秒前
整齐的忆彤完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
儒雅的若剑完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
Theoretical Modelling of Unbonded Flexible Pipe Cross-Sections 10000
(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
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
3rd Edition Group Dynamics in Exercise and Sport Psychology New Perspectives Edited By Mark R. Beauchamp, Mark Eys Copyright 2025 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Digital and Social Media Marketing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5620667
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4705247
关于积分的说明 14930934
捐赠科研通 4762530
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2551078
邀请新用户注册赠送积分活动 1513735
关于科研通互助平台的介绍 1474655