摘要

聚羟基烷酸盐(pHAs)是由多种微生物生产的用于储能和储碳的聚酯。pHA的同时合成和降解驱动了一个与中心碳代谢相关的动态循环,该循环调节了大量不同的细菌过程,如应激耐受性、发病机制和持久性。在这里,我们分析pHA循环在赋予模型细菌健壮性方面的作用p、 恶臭KT2440。为了评估这个周期在细胞中的作用,我们首先构建了一个pHA解聚酶(phaZ)突变株,它的pHA循环被阻断。然后我们在一个p、 恶臭具有不同水平phaZ的菌株。对这组菌株的高通量表型分析显示,对pHA循环性能的响应发生了显著变化,影响了细胞的数量和大小、pHA的积累和细胞外产物的产生(R)-羟基烷酸。为了了解pHA转换引起的系统水平的代谢变化,我们使用基因组规模的代谢模型将这些生理数据结合起来JN1411。基于模型的预测表明,在生长曲线期间,连续的代谢稳定状态和由pHA循环活动驱动的重要碳通量重定路线。总的来说,我们证明了调节pHA循环的活性可以控制p、 恶臭,这将使我们有能力定制细胞机制来驱动应激耐受,例如防御氧化应激,以及任何潜在的生物技术应用。

重要性尽管大量的研究致力于了解假单胞菌除了关键调控参与者的作用外,在干扰条件下,支持其生物适应度动态控制的代谢基础在很大程度上仍然是未知的。在其他代谢中枢中,所谓的pHA循环,包括pHA的同时合成和降解,正逐渐成为一种关键的代谢特性,为该菌群的代谢稳健性和恢复力提供动力。在这里,我们提供证据表明假单胞菌可以通过调整pHA循环的流量来预测、控制和设计。总的来说,我们的研究表明pHA循环是一个很有希望的代谢目标,以实现对细菌代谢稳健性的控制。这有可能在发病机制和生物技术等不同领域开辟广泛的应用领域。