Chemoheterotrophic bacteria use a few central metabolic pathways for carbon catabolism and energy production as well as for the generation of the main precursors for anabolic reactions. All sources of carbon and energy are converted to intermediates of these central pathways and then further metabolized. While the regulation of genes encoding enzymes used to introduce specific substrates into the central metabolism has already been studied to some detail, much less is known about the regulation of the central metabolic pathways. In this study, we investigated the responses of the Bacillus subtilis transcriptome to the presence of glucose and analyzed the role of the pleiotropic transcriptional regulator CcpA in these responses. We found that CcpA directly represses genes involved in the utilization of secondary carbon sources. In contrast, induction by glucose seems to be mediated by a variety of different mechanisms. In the presence of glucose, the genes encoding glycolytic enzymes are induced. Moreover, the genes responsible for the production of acetate from pyruvate with a concomitant substrate-level phosphorylation are induced by glucose. In contrast, the genes required for the complete oxidation of the sugar (Krebs cycle, respiration) are repressed if excess glucose is available for the bacteria. In the absence of glucose, the genes of the Krebs cycle as well as gluconeogenic genes are derepressed. The genes encoding enzymes of the pentose phosphate pathway are expressed both in the presence and the absence of glucose, as suggested by the central role of this pathway in generating anabolic precursors.

中文翻译：

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枯草芽孢杆菌中葡萄糖响应基因表达的转录谱分析：中枢代谢途径的调节。

趋化营养细菌利用一些中央代谢途径进行碳分解代谢和产生能量，以及产生用于合成代谢反应的主要前体。所有碳和能源均转化为这些中心途径的中间体，然后进一步代谢。尽管已经详细研究了编码用于将特定底物引入中枢代谢的酶的基因的调控，但对中枢代谢途径的调控知之甚少。在这项研究中，我们调查了枯草芽孢杆菌转录组对葡萄糖存在的反应，并分析了多效转录调节因子CcpA在这些反应中的作用。我们发现，CcpA直接抑制涉及二次碳源利用的基因。相反，葡萄糖诱导似乎是由多种不同的机制介导的。在葡萄糖的存在下，编码糖酵解酶的基因被诱导。此外，葡萄糖诱导了由丙酮酸产生乙酸盐并伴随底物水平磷酸化的基因。相反，如果细菌可利用过量的葡萄糖，则糖的完全氧化所需的基因（克雷布斯循环，呼吸）被抑制。在没有葡萄糖的情况下，克雷布斯循环的基因以及糖异生基因被抑制。磷酸戊糖途径的酶的编码基因在葡萄糖的存在和不存在下均表达，如该途径在产生合成代谢前体中的核心作用所暗示的。在葡萄糖的存在下，编码糖酵解酶的基因被诱导。此外，葡萄糖诱导了由丙酮酸产生乙酸盐并伴随底物水平磷酸化的基因。相反，如果细菌可利用过量的葡萄糖，则糖的完全氧化所需的基因（克雷布斯循环，呼吸）被抑制。在没有葡萄糖的情况下，克雷布斯循环的基因以及糖异生基因被抑制。磷酸戊糖途径的酶的编码基因在葡萄糖的存在和不存在下均表达，如该途径在产生合成代谢前体中的核心作用所暗示的。在葡萄糖的存在下，编码糖酵解酶的基因被诱导。此外，葡萄糖诱导了由丙酮酸产生乙酸盐并伴随底物水平磷酸化的基因。相反，如果细菌可利用过量的葡萄糖，则糖的完全氧化所需的基因（克雷布斯循环，呼吸）被抑制。在没有葡萄糖的情况下，克雷布斯循环的基因以及糖异生基因被抑制。磷酸戊糖途径的酶的编码基因在葡萄糖的存在和不存在下均表达，如该途径在产生合成代谢前体中的核心作用所暗示的。葡萄糖诱导了由丙酮酸产生乙酸盐并伴随底物水平磷酸化的基因。相反，如果细菌可利用的葡萄糖过多，则糖的完全氧化所需的基因（克雷布斯循环，呼吸）被抑制。在没有葡萄糖的情况下，克雷布斯循环的基因以及糖异生基因被抑制。磷酸戊糖途径的酶的编码基因在葡萄糖的存在和不存在下均表达，正如该途径在产生合成代谢前体中的重要作用所暗示的那样。葡萄糖诱导了由丙酮酸产生乙酸盐并伴随底物水平磷酸化的基因。相反，如果细菌可利用过量的葡萄糖，则糖的完全氧化所需的基因（克雷布斯循环，呼吸）被抑制。在没有葡萄糖的情况下，克雷布斯循环的基因以及糖异生基因被抑制。磷酸戊糖途径的酶的编码基因在葡萄糖的存在和不存在下均表达，如该途径在产生合成代谢前体中的核心作用所暗示的。在没有葡萄糖的情况下，克雷布斯循环的基因以及糖异生基因被抑制。磷酸戊糖途径的酶的编码基因在葡萄糖的存在和不存在下均表达，正如该途径在产生合成代谢前体中的重要作用所暗示的那样。在没有葡萄糖的情况下，克雷布斯循环的基因以及糖异生基因被抑制。磷酸戊糖途径的酶的编码基因在葡萄糖的存在和不存在下均表达，正如该途径在产生合成代谢前体中的重要作用所暗示的那样。