丙丁梭菌丁酸激酶、磷酸转丁酰酶双基因敲除菌株代谢走向更多丁醇生成

丙酮丁醇梭菌在当今研究中被视为产溶剂梭菌的模式菌株，由于丁醇相对于乙醇的优越性，丙酮丁醇梭菌及其他产丁醇的细菌已被广泛研究。

在丙酮丁醇梭菌中有两个同源的buk基因，分别为buk和buk2，编码丁酸基因催化丁酸的生成。为了研究buk基因在底物生成上的贡献，研究人员通过同框缺失将buk敲除。然而，在所有△buk突变株中，都伴有ptb基因(编码磷酸转丁酰酶)序列的部分缺失，并在这些突变株中只能检测到非常低的磷酸转丁酰酶和丁酸激酶活性。这证明了1)buk基因主要的丁酸激酶编码基因，buk2基本不转录；2）△buk菌株是无法获得的，除非ptb基因也同时失活。

研究人员随后对其中一株△buk△ptb菌株在产酸期、产溶剂期和产醇期这三个阶段的转录组和流量组做了分析。在这些分析中发现：1）在产酸期，初始物质是丁醇和一个新的代谢物2-羟基-戊酸，文章对该新物质的生成做了相应阐述；2）在产溶剂期，丁醇产量增加了58%，达到了一个非常高的生成yield(0.3 g/g)；3）在产醇期，主要的产物是乳酸。除此，只在产醇期特异性表达的醇醛脱氢酶基因adhE2在△buk△ptb突变株的整个培养时期都高表达。

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