Prompt-Beschreibung

Ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung der Stoffwechselwege der Glucose- und Acetatgärung von Saccharomyces cerevisiae. Der Kern des Diagramms zeigt die Kohlenstoffquellenumwandlung, die Verteilung redoxbezogener Enzyme und wichtige Stoffwechselzyklen, wobei native Stoffwechselwege, gezielte Modifikationsstellen und Integrationsorte heterologer Enzyme klar dargestellt werden. Kerninhalt: Native Stoffwechselwege und Enzyme (schwarz beschriftet): Klare Darstellung des zentralen Stoffwechselflusses von Glucose zu Ethanol, einschließlich wichtiger glykolytischer Enzyme wie Hexokinase (HXK), Phosphoglucose-Isomerase (PGI) und Phosphofructokinase (PFK) sowie wichtiger Ethanol-produzierender Enzyme wie Pyruvatdecarboxylase (PDC) und Alkoholdehydrogenase (ADH). Native Verzweigungswege für die Glycerinsynthese (GPD-bezogen) und die Acetatproduktion (ALD6-bezogen) sind ebenfalls angegeben. Gezielt deletierte Enzyme (gelbe Ellipse + rote "X"-Notation): Deutliche Kennzeichnung der 4 Enzyme, die mittels CRISPR-Cas9 ausgeschaltet wurden: NADH-abhängige Glycerin-3-phosphat-Dehydrogenase 1 (GPD1), zytoplasmatische Aldehyd-Dehydrogenase (ALD6) und mitochondriale externe NADH-Dehydrogenasen 1 (NDE1) und 2 (NDE2), wodurch die gezielten Stellen der Gen-Editierung visuell dargestellt werden. Heterolog exprimierte Enzyme (rot beschriftet + gelbe Ellipse): Hervorhebung der acetylierenden Acetaldehyd-Dehydrogenase (SeEutE), die aus Salmonella enterica eingeführt wurde, wodurch ihre Rolle im Stoffwechselweg und ihre Assoziation mit der Acetyl-CoA-Umwandlung verdeutlicht werden. Wichtige Stoffwechselzyklen (hervorgehoben mit blauen Kästen): Der "Acetat-Leerlaufzyklus" ist mit blauen Kästen hervorgehoben, wodurch der Umfang dieses Zyklus innerhalb des Stoffwechselwegs klar definiert und der futile Stoffwechselfluss von Acetaldehyd, das über ALD6 zu Acetat oxidiert wird, visuell dargestellt wird. Das gesamte schematische Diagramm verwendet Farbdifferenzierung und symbolische Notation, um das native Stoffwechselnetzwerk, die Ziele der Genmodifikation und die Logik der Stoffwechsel-Reprogrammierung nach der Integration heterologer Enzyme präzise darzustellen.