Coupling riboflavin de novo biosynthesis and cytochrome expression for improving extracellular electron transfer efficiency in Shewanella oneidensis

舍瓦内拉 生物合成 核黄素 希瓦氏菌属 电子转移 生物化学 微生物燃料电池 基因 生物 化学 细菌 遗传学 电极 光化学 物理化学 阳极
作者
Yan Li,Yuanyuan Li,Yaru Chen,Meijie Cheng,Huan Yu,Hao Song,Yingxiu Cao
出处
期刊:Biotechnology and Bioengineering [Wiley]
卷期号:119 (10): 2806-2818 被引量:8
标识
DOI:10.1002/bit.28172
摘要

Shewanella oneidensis MR-1, as a model exoelectrogen with divergent extracellular electron transfer (EET) pathways, has been widely used in microbial fuel cells (MFCs). The electron transfer rate is largely determined by riboflavin (RF) and c-type cytochromes (c-Cyts). However, relatively low RF production and inappropriate amount of c-Cyts substantially impede the capacity of improving the EET rate. In this study, coupling of riboflavin de novo biosynthesis and c-Cyts expression was implemented to enhance the efficiency of EET in S. oneidensis. First, the upstream pathway of RF de novo biosynthesis was divided into four modules, and the expression level of 22 genes in above four modules was fine-tuned by employing promoters with different strengths. Among them, genes zwf*, glyA, and ybjU which exhibited optimal RF production were combinatorially overexpressed, leading to the enhancement of maximum output power density by 166%. Second, the diverse c-Cyts genes were overexpressed to match high RF production, and omcA was selected for further combination. Third, RF de novo biosynthesis and c-Cyts expression were combined, resulting in 2.34-fold higher power output than the parent strain. This modular and combinatorial manipulation strategy provides a generalized reference to advance versatile practical applications of electroactive microorganisms.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
小马甲应助公园人采纳,获得50
5秒前
7秒前
望南完成签到,获得积分10
8秒前
winwin完成签到,获得积分10
9秒前
佛系养生发布了新的文献求助10
12秒前
务实的若剑完成签到,获得积分10
12秒前
Della完成签到,获得积分10
16秒前
LXx完成签到 ,获得积分10
16秒前
不配.应助kudoukoumei采纳,获得10
17秒前
ding应助醒醒采纳,获得10
18秒前
20秒前
pursuing发布了新的文献求助10
20秒前
佳远发布了新的文献求助10
25秒前
汉堡包应助你的男孩DD采纳,获得10
27秒前
辞轲完成签到,获得积分10
27秒前
Whiaper完成签到,获得积分10
28秒前
34秒前
景辣条应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
ygr应助科研通管家采纳,获得20
38秒前
38秒前
景辣条应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
景辣条应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
0128lun应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
41秒前
tachang完成签到,获得积分10
43秒前
44秒前
周浩宇发布了新的文献求助10
45秒前
荼柒完成签到,获得积分10
46秒前
懵懂的子骞完成签到 ,获得积分10
48秒前
ddd完成签到,获得积分10
56秒前
荼柒完成签到,获得积分10
57秒前
58秒前
58秒前
Lucas应助负责的柏柳采纳,获得30
1分钟前
SBGLP发布了新的文献求助10
1分钟前
老北京发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3138583
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2789532
关于积分的说明 7791599
捐赠科研通 2445937
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1300750
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626058
版权声明 601079