Published August 2, 2017
| Version v1
Publication
Open
Identification of FadAB Complexes Involved in Fatty Acid β-Oxidation in Streptomyces coelicolor and Construction of a Triacylglycerol Overproducing strain
Creators
- 1. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario
- 2. National University of Rosario
- 3. University of Surrey
Description
Oleaginous microorganisms represent possible platforms for the sustainable production of oleochemicals and biofuels due to their metabolic robustness and the possibility to be engineered. Streptomyces coelicolor is among the narrow group of prokaryotes capable of accumulating triacylglycerol (TAG) as carbon and energy reserve. Although the pathways for TAG biosynthesis in this organism have been widely addressed, the set of genes required for their breakdown have remained elusive so far. Here, we identified and characterized three gene clusters involved in the β-oxidation of fatty acids (FA). The role of each of the three different S. coelicolor FadAB proteins in FA catabolism was confirmed by complementation of an Escherichia coliΔfadBA mutant strain deficient in β-oxidation. In S. coelicolor, the expression profile of the three gene clusters showed variation related with the stage of growth and the presence of FA in media. Flux balance analyses using a corrected version of the current S. coelicolor metabolic model containing detailed TAG biosynthesis reactions suggested the relevance of the identified fadAB genes in the accumulation of TAG. Thus, through the construction and analysis of fadAB knockout mutant strains, we obtained an S. coelicolor mutant that showed a 4.3-fold increase in the TAG content compared to the wild type strain grown under the same culture conditions.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تمثل الكائنات الدقيقة الزيتية منصات محتملة للإنتاج المستدام للمواد الكيميائية الزيتية والوقود الحيوي بسبب متانتها الأيضية وإمكانية هندستها. المتسلسلة سيليكولور هي من بين المجموعة الضيقة من بدائيات النوى القادرة على تراكم ثلاثي أسيل الجليسرول (TAG) كاحتياطي للكربون والطاقة. على الرغم من أن مسارات التخليق الحيوي للعلامة في هذا الكائن قد تم تناولها على نطاق واسع، إلا أن مجموعة الجينات المطلوبة لتحللها ظلت بعيدة المنال حتى الآن. هنا، حددنا ووصفنا ثلاث مجموعات جينية تشارك في أكسدة β للأحماض الدهنية (FA). تم تأكيد دور كل من بروتينات S. coelicolor FadAB الثلاثة المختلفة في تقويض FA من خلال استكمال سلالة متحولة من الإشريكية القولونية ΔfadBA ناقصة في أكسدة β. في S. coelicolor، أظهر ملف تعريف التعبير لمجموعات الجينات الثلاثة تباينًا مرتبطًا بمرحلة النمو ووجود FA في الوسائط. اقترحت تحليلات توازن التدفق باستخدام نسخة مصححة من نموذج استقلاب S. coelicolor الحالي الذي يحتوي على تفاعلات تخليق حيوي مفصلة للعلامة أهمية جينات fadAB المحددة في تراكم العلامة. وهكذا، من خلال بناء وتحليل سلالات طفرات الضربة القاضية fadAB، حصلنا على طفرة S. coelicolor التي أظهرت زيادة 4.3 أضعاف في محتوى العلامة مقارنة بسلالة النوع البري المزروعة في ظل نفس ظروف الاستنبات.Translated Description (French)
Les micro-organismes oléagineux représentent des plateformes possibles pour la production durable de produits oléochimiques et de biocarburants en raison de leur robustesse métabolique et de la possibilité d'être conçus. Streptomyces coelicolor fait partie du groupe étroit des procaryotes capables d'accumuler du triacylglycérol (TAG) sous forme de réserve de carbone et d'énergie. Bien que les voies de biosynthèse des ÉTIQUETTES dans cet organisme aient été largement abordées, l'ensemble des gènes nécessaires à leur dégradation est resté insaisissable jusqu'à présent. Ici, nous avons identifié et caractérisé trois groupes de gènes impliqués dans la β-oxydation des acides gras (AF). Le rôle de chacune des trois protéines différentes de S. coelicolor FadAB dans le catabolisme de l'AF a été confirmé par la complémentation d'une souche mutante d'Escherichia coliΔfadBA déficiente en β-oxydation. Chez S. coelicolor, le profil d'expression des trois groupes de gènes a montré une variation liée au stade de croissance et à la présence d'AF dans les milieux. Des analyses d'équilibre de flux utilisant une version corrigée du modèle métabolique actuel de S. coelicolor contenant des réactions détaillées de biosynthèse de TAG ont suggéré la pertinence des gènes fadAB identifiés dans l'accumulation de TAG. Ainsi, grâce à la construction et à l'analyse de souches mutantes knock-out fadAB, nous avons obtenu un mutant S. coelicolor qui a montré une augmentation de 4,3 fois du contenu en MARQUEURS par rapport à la souche de type sauvage cultivée dans les mêmes conditions de culture.Translated Description (Spanish)
Los microorganismos oleaginosos representan posibles plataformas para la producción sostenible de oleoquímicos y biocombustibles debido a su robustez metabólica y la posibilidad de ser diseñados. Streptomyces coelicolor se encuentra entre el estrecho grupo de procariotas capaces de acumular triacilglicerol (TAG) como reserva de carbono y energía. Aunque las vías para la biosíntesis de TAG en este organismo se han abordado ampliamente, el conjunto de genes necesarios para su descomposición sigue siendo difícil de alcanzar hasta ahora. Aquí, identificamos y caracterizamos tres grupos de genes involucrados en la β-oxidación de ácidos grasos (FA). El papel de cada una de las tres proteínas FadAB de S. coelicolor diferentes en el catabolismo de FA se confirmó mediante la complementación de una cepa mutante de Escherichia coliΔfadBA deficiente en β-oxidación. En S. coelicolor, el perfil de expresión de los tres grupos de genes mostró una variación relacionada con la etapa de crecimiento y la presencia de FA en los medios. Los análisis de balance de flujo utilizando una versión corregida del modelo metabólico actual de S. coelicolor que contiene reacciones detalladas de biosíntesis de TAG sugirieron la relevancia de los genes fadAB identificados en la acumulación de TAG. Por lo tanto, a través de la construcción y el análisis de cepas mutantes knockout fadAB, obtuvimos un mutante de S. coelicolor que mostró un aumento de 4.3 veces en el contenido de ETIQUETA en comparación con la cepa de tipo salvaje cultivada en las mismas condiciones de cultivo.Files
pdf.pdf
Files
(2.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:107de2890daf7503e4bbcb25a65bf53c
|
2.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحديد معقدات FadAB المتورطة في تأكسد الأحماض الدهنية β في سيليكولور العقدية وبناء سلالة مفرطة الإنتاج من ثلاثي أسيل جليسرول
- Translated title (French)
- Identification des complexes FadAB impliqués dans la β-oxydation des acides gras chez Streptomyces coelicolor et construction d'une souche surproductrice de triacylglycérol
- Translated title (Spanish)
- Identificación de complejos FadAB implicados en la β-oxidación de ácidos grasos en Streptomyces coelicolor y construcción de una cepa sobreproductora de triacilglicerol
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2742107628
- DOI
- 10.3389/fmicb.2017.01428
References
- https://openalex.org/W13520084
- https://openalex.org/W1511125872
- https://openalex.org/W1528047232
- https://openalex.org/W1577082055
- https://openalex.org/W1610301857
- https://openalex.org/W1688045665
- https://openalex.org/W1760164170
- https://openalex.org/W1822137126
- https://openalex.org/W1839672289
- https://openalex.org/W1878984089
- https://openalex.org/W1899896176
- https://openalex.org/W1964883625
- https://openalex.org/W1967356699
- https://openalex.org/W1979618663
- https://openalex.org/W1981178952
- https://openalex.org/W1994656768
- https://openalex.org/W1995995599
- https://openalex.org/W2007097682
- https://openalex.org/W2014361215
- https://openalex.org/W2017844067
- https://openalex.org/W2022770919
- https://openalex.org/W2023956937
- https://openalex.org/W2029341789
- https://openalex.org/W2051527058
- https://openalex.org/W2057160362
- https://openalex.org/W2057480992
- https://openalex.org/W2059129694
- https://openalex.org/W2066628797
- https://openalex.org/W2068402580
- https://openalex.org/W2075978325
- https://openalex.org/W2098290877
- https://openalex.org/W2102744020
- https://openalex.org/W2107348744
- https://openalex.org/W2112906241
- https://openalex.org/W2113194251
- https://openalex.org/W2116137883
- https://openalex.org/W2117758812
- https://openalex.org/W2120796786
- https://openalex.org/W2128635872
- https://openalex.org/W2130364940
- https://openalex.org/W2132417094
- https://openalex.org/W2135246137
- https://openalex.org/W2135906727
- https://openalex.org/W2147472054
- https://openalex.org/W2149531726
- https://openalex.org/W2150126975
- https://openalex.org/W2150843691
- https://openalex.org/W2152311269
- https://openalex.org/W2157483647
- https://openalex.org/W2159616856
- https://openalex.org/W2159740473
- https://openalex.org/W2160866726
- https://openalex.org/W2161064715
- https://openalex.org/W2167428141
- https://openalex.org/W2168526937
- https://openalex.org/W2171123454
- https://openalex.org/W2181733037
- https://openalex.org/W2205785247
- https://openalex.org/W2271308908
- https://openalex.org/W2321261509
- https://openalex.org/W2417231311
- https://openalex.org/W2507159776
- https://openalex.org/W2519419106
- https://openalex.org/W2922207629
- https://openalex.org/W4246942405
- https://openalex.org/W4293247451