undefined

Adaptive laboratory evolution of microbial co-cultures for improved metabolite secretion

Julkaisuvuosi

2021

Tekijät

Konstantinidis, Dimitrios; Pereira, Filipa; Geissen, Eva Maria; Grkovska, Kristina; Kafkia, Eleni; Jouhten, Paula; Kim, Yongkyu; Devendran, Saravanan; Zimmermann, Michael; Patil, Kiran Raosaheb

Abstrakti:

<p>Adaptive laboratory evolution has proven highly effective for obtaining microorganisms with enhanced capabilities. Yet, this method is inherently restricted to the traits that are positively linked to cell fitness, such as nutrient utilization. Here, we introduce coevolution of obligatory mutualistic communities for improving secretion of fitness-costly metabolites through natural selection. In this strategy, metabolic cross-feeding connects secretion of the target metabolite, despite its cost to the secretor, to the survival and proliferation of the entire community. We thus co-evolved wild-type lactic acid bacteria and engineered auxotrophic Saccharomyces cerevisiae in a synthetic growth medium leading to bacterial isolates with enhanced secretion of two B-group vitamins, viz., riboflavin and folate. The increased production was specific to the targeted vitamin, and evident also in milk, a more complex nutrient environment that naturally contains vitamins. Genomic, proteomic and metabolomic analyses of the evolved lactic acid bacteria, in combination with flux balance analysis, showed altered metabolic regulation towards increased supply of the vitamin precursors. Together, our findings demonstrate how microbial metabolism adapts to mutualistic lifestyle through enhanced metabolite exchange.</p>
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

17

Numero

8

Artikkelinumero

e10189

Julkaisu­foorumi

63556

Julkaisufoorumitaso

3

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Kokonaan avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Ei

Muut tiedot

Tieteenalat

Matematiikka; Tietojenkäsittely ja informaatiotieteet; Biokemia, solu- ja molekyylibiologia; Biolääketieteet; Maataloustiede

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.15252/msb.202010189

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä