清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Glycolysis/gluconeogenesis specialization in microbes is driven by biochemical constraints of flux sensing

恶臭假单胞菌 生物 糖异生 糖酵解 焊剂(冶金) 代谢通量分析 代谢物 新陈代谢 代谢途径 生物化学 碳通量 系统生物学 利基 细胞生物学 生态学 计算生物学 生态系统 化学 有机化学
作者
Severin Josef Schink,Dimitris Christodoulou,Avik Mukherjee,Edward Athaide,Viktoria Brunner,Tobias Fuhrer,Gary A. Bradshaw,Uwe Sauer,Markus Basan
出处
期刊:Molecular Systems Biology [Springer Nature]
卷期号:18 (1) 被引量:21
标识
DOI:10.15252/msb.202110704
摘要

Central carbon metabolism is highly conserved across microbial species, but can catalyze very different pathways depending on the organism and their ecological niche. Here, we study the dynamic reorganization of central metabolism after switches between the two major opposing pathway configurations of central carbon metabolism, glycolysis, and gluconeogenesis in Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, and Pseudomonas putida. We combined growth dynamics and dynamic changes in intracellular metabolite levels with a coarse-grained model that integrates fluxes, regulation, protein synthesis, and growth and uncovered fundamental limitations of the regulatory network: After nutrient shifts, metabolite concentrations collapse to their equilibrium, rendering the cell unable to sense which direction the flux is supposed to flow through the metabolic network. The cell can partially alleviate this by picking a preferred direction of regulation at the expense of increasing lag times in the opposite direction. Moreover, decreasing both lag times simultaneously comes at the cost of reduced growth rate or higher futile cycling between metabolic enzymes. These three trade-offs can explain why microorganisms specialize for either glycolytic or gluconeogenic substrates and can help elucidate the complex growth patterns exhibited by different microbial species.

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
wfs完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.4应助研友_惊鸿采纳,获得30
31秒前
37秒前
lili完成签到 ,获得积分10
38秒前
46秒前
47秒前
研友_惊鸿发布了新的文献求助30
57秒前
1分钟前
zhangfuchao完成签到,获得积分10
1分钟前
优美的犀牛完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
炜大的我应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
田様应助digilib采纳,获得10
1分钟前
蛋堡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
科研通AI6.4应助ale采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
赖茜发布了新的文献求助10
2分钟前
OK应助poki采纳,获得200
2分钟前
2分钟前
3分钟前
ale发布了新的文献求助10
3分钟前
digilib发布了新的文献求助10
3分钟前
deng完成签到 ,获得积分10
3分钟前
炜大的我应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
zxcharm完成签到,获得积分10
3分钟前
digilib完成签到,获得积分10
3分钟前
4分钟前
哈哈鬼应助369ninja采纳,获得10
4分钟前
赖茜完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
彭于晏应助LP547采纳,获得10
4分钟前
随心所欲完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
5分钟前
5分钟前
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
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
Management and the Arts 310
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7634067
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9208119
关于积分的说明 19748216
捐赠科研通 7202416
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275015
关于科研通互助平台的介绍 2436932
邀请新用户注册赠送积分活动 2271918