Journal de chimie physique et biophysique
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Abstrait

Lutte contre la répression des catabolites du carbone chez Parageobacillus thermosglucosidasius

Jinghui Liang

Le genre Parageobacillus regroupe des bactéries thermophiles à Gram positif d'intérêt industriel pour la fermentation de la biomasse lignocellulosique. Bien que les Parageobacillus spp. soient des microbes anaérobies facultatifs capables de fermenter une large gamme de sucres C6 et C5, la répression catabolique du carbone (CCR) a été un obstacle à l'utilisation complète de substrats à sucres mixtes, limitant le taux de croissance microbienne et la productivité. Cette étude vise à éliminer la CCR de Parageobacillus thermoglucosidasius DSM2542 en élaborant des méthodes afin d'optimiser ses performances industrielles.

Premièrement, chez les bactéries à Gram positif, la CCR est médiée par le système PTS par la régulation transcriptionnelle de l'expression des gènes cataboliques. Avec un sucre PTS préféré dans le substrat, une activité glycolytique élevée conduit à l'accumulation de glucose-6-phosphate et de fructose-1,6-biophosphate, ce qui entraîne la phosphorylation régulatrice de HPr et Crh sur le résidu Ser46 par HPrK16. Le HPr activé (Ser-P) et le Crh (Ser-P) se lient à CcpA pour former un complexe HPr-Ser46-P/CcpA ou Crh-Ser46-P/CcpA qui peut se lier aux éléments cre situés en 5' ou dans les gènes cataboliques, et la CCR se produit lorsque les gènes sont régulés à la baisse. Cependant, il a été découvert qu'il est difficile de générer un double mutant HPrS46A et CrhAS46A, et par conséquent, des méthodes alternatives sont nécessaires pour éliminer la CCR de DSM2542.

Deuxièmement, la RT-PCR quantitative a été utilisée pour identifier le système de transport du xylose, ce qui a démontré que le transporteur d'arabinose pourrait être impliqué dans le transport du xylose. Par conséquent, la modification des sites cre dans le transporteur d'arabinose pourrait potentiellement soulager l'utilisation du xylose et de l'arabinose par CCR. Enfin, il a été prouvé qu'un cocktail contenant un analogue du glucose pouvait supprimer la répression catabolique de P. thermoglucosidasius via une évolution adaptée en un mois