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Bioscience, Biotechnology and Biochemistry 2007-Jan

Characterization of the sol operon in butanol-hyperproducing Clostridium saccharoperbutylacetonicum strain N1-4 and its degeneration mechanism.

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Tomoyuki Kosaka
Shunichi Nakayama
Keizo Nakaya
Sadazo Yoshino
Kensuke Furukawa

Palabras clave

Abstracto

The solventogenic sol operon consisting of bld, ctfA, ctfB, and adc was cloned from Clostridium saccharoperbutylacetonicum strain N1-4. These genes share as high as 95-98% similarity with the corresponding sol genes of Clostridium beijerinckii NCIMB 8052. The N1-4 sol gene cluster was transcribed in a polycistronic manner under the control of two promoters, and its transcription was highly induced during solventogenesis. Strain DGN3-4, the degenerated strain derived from N1-4, maintained the sol genes, but transcription of the DGN3-4 sol operon was hardly induced during solventogenesis. A substance extracted from the culture supernatants of wild-type N1-4 allowed us to induce transcription of the sol operon in DGN3-4. These results suggest that the degeneration is caused by the incompetence of the induction mechanism of the sol operon, and that transcription might be under the control of a quorum-sensing mechanism.

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