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저자정보
박지훈 (가톨릭대학교) 이수린 (가톨릭대학교) 이민주 (가톨릭대학교) 박경훈 (가톨릭대학교) 이승기 (가톨릭대학교) 김지현 (연세대학교) 김필 (가톨릭대학교)
저널정보
한국미생물생명공학회 Journal of Microbiology and Biotechnology Journal of Microbiology and Biotechnology 제30권 제9호
발행연도
2020.1
수록면
1,420 - 1,429 (10page)

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Corynebacterium glutamicum, an important industrial strain, has a relatively slower reproduction rate. To acquire a growth-boosted C. glutamicum, a descendant strain was isolated from a continuous culture after 600 generations. The isolated descendant C. glutamicum, JH41 strain, was able to double 58% faster (td=1.15 h) than the parental type strain (PT, td=1.82 h). To understand the factors boosting reproduction, the transcriptomes of JH41 and PT strains were compared. The mRNAs involved in respiration and TCA cycle were upregulated. The intracellular ATP of the JH41 strain was 50% greater than the PT strain. The upregulation of NCgl1610 operon (a putative dyp-type heme peroxidase, a putative copper chaperone, and a putative copper importer) that presumed to role in the assembly and redox control of cytochrome c oxidase was found in the JH41 transcriptome. Plasmid-driven expression of the operon enabled the PT strain to double 19% faster (td=1.82 h) than its control (td=2.17 h) with 14% greater activity of cytochrome c oxidase and 27% greater intracellular ATP under the oxidative stress conditions. Upregulations of genes those might enhance translation fitness were also found in the JH41 transcriptome. Plasmid-driven expressions of NCgl0171 (encoding a cold-shock protein) and NCgl2435 (encoding a putative peptidyl-tRNA hydrolase) enabled the PT to double 22% and 32% faster than its control, respectively (empty vector: td=1.93 h, CspA: td=1.58 h, and Pth: td=1.44 h). Based on the results, the factors boosting growth rate in C. gluctamicum were further discussed in the viewpoints of cellular energy state, oxidative stress management, and translation.
#Corynebacterium glutamicum #adaptive laboratory evolution #rapid reproduction #cellular energy #oxidative stress management #translation process

목차

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Hoffart E / 2017 / High substrate uptake rates empower Vibrio natriegens as production host for industrial biotechnology / Appl. Eviron. Mcrobiol 83:e01614~e01617 google schola Becker W / 2019 / Vibrio natriegens : An alternative expression system for the high-yield production of isotopically labeled proteins / Biochemistry 58:2799~2803 google schola Lee HH / 2019 / Functional genomics of the rapidly replicating bacterium Vibrio natriegens by CRISPRi / Nat. Mcrobiol 4:1105~1113 google schola Lee HH / 2016 / Vibrio natriegens, a new genomic powerhouse / bioRxiv. 058487 google schola Weinstock MT / 2016 / Vibrio natriegens as a fast-growing host for molecular biology / Nat. Methods 13:849~851 google schola

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