Nature communications · 2020
Synthetic microbial communities of heterotrophs and phototrophs facilitate sustainable growth.
СтатьяПоддержка исследования: вне правительства СШАПоддержка правительства СШАНазвание и аннотация: Перевод в очереди
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Zuñiga Cristal, Li Tingting, Guarnieri Michael T, Jenkins Jackson P, Li Chien-Ting, Bingol Kerem, Kim Young-Mo, Betenbaugh Michael J, Zengler Karsten
Аннотация
Microbial communities comprised of phototrophs and heterotrophs hold great promise for sustainable biotechnology. Successful application of these communities relies on the selection of appropriate partners. Here we construct four community metabolic models to guide strain selection, pairing phototrophic, sucrose-secreting Synechococcus elongatus with heterotrophic Escherichia coli K-12, Escherichia coli W, Yarrowia lipolytica, or Bacillus subtilis. Model simulations reveae metabolic exchanges that sustain the heterotrophs in minimal media devoid of any organic carbon source, pointing to S. elongatus-E. coli K-12 as the most active community. Experimental validation of flux predictions for this pair confirms metabolic interactions and potential production capabilities. Synthetic communities bypass member-specific metabolic bottlenecks (e.g. histidine- and transport-related reactions) and compensate for lethal genetic traits, achieving up to 27% recovery from lethal knockouts. The study provides a robust modelling framework for the rational design of synthetic communities with optimized growth sustainability using phototrophic partners.