Impact of the reg1 mutation glycocen accumulation and glucose consumption rates in Saccharomyces cerevisiae cells based on a macrokinetic model

分解代谢抑制 糖原 减压 酵母 酿酒酵母 生物化学 补料分批培养 生物 突变体 碳水化合物代谢 化学 发酵 基因 基因表达 心理压抑
作者
Maria Helena M. Rocha‐Leão,Maria Alice Zarur Coelho,Ofélia de Queiroz Fernandes Araújo
出处
期刊:Brazilian Journal of Chemical Engineering [Springer Nature]
卷期号:20 (3): 241-250 被引量:1
标识
DOI:10.1590/s0104-66322003000300004
摘要

In S. cerevisiae, catabolite repression controls glycogen accumulation and glucose consumption. Glycogen is responsible for stress resistance, and its accumulation in derepression conditions results in a yeast with good quality. In yeast cells, catabolite repression also named glucose effect takes place at the transcriptional levels, decreasing enzyme respiration and causing the cells to enter a fermentative metabolism, low cell mass yield and yeast with poor quality. Since glucose is always present in molasses the glucose effect occurs in industrial media. A quantitative characterization of cell growth, substrate consumption and glycogen formation was undertaken based on an unstructured macrokinetic model for a reg1/hex2 mutant, capable of the respiration while growing on glucose, and its isogenic repressible strain (REG1/HEX2). The results show that the estimated value to maximum specific glycogen accumulation rate (muG,MAX) is eight times greater in the reg1/hex2 mutant than its isogenic strain, and the glucose affinity constant (K SS) is fifth times greater in reg1/hex2 mutant than in its isogenic strain with less glucose uptake by the former channeling glucose into cell mass growth and glycogen accumulation simultaneously. This approach may be one more tool to improve the glucose removal in yeast production. Thus, disruption of the REG1/HEX2 gene may constitute an important strategy for producing commercial yeast.

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