fakultatív anaerob baktériumokban, mint például az Escherichia coli, az oxigén és más elektron akceptorok alapvetően befolyásolják a katabolikus és anabolikus utakat. Az E. coli aerob módon képes növekedni légzéssel, O2 hiányában anaerob légzéssel, nitrát, nitrittel, fumaráttal, dimetil-szulfoxiddal és trimetilamin-n-oxiddal akceptorként vagy fermentációval. A különféle katabolikus utak expressziója 3 vagy 4 szintű hierarchia szerint történik. A legmagasabb szintű aerob légzést nitrát légzés (2.szint), anaerob légzés a többi akceptorral (3. szint) és fermentáció követi. Más baktériumokban különböző szabályozási kaszkádok figyelhetők meg más alapelvekkel. Az anabolizmus szabályozása az O2 elérhetőségére adott válaszként is fontos. Ennek oka az aerob és anaerob metabolizmus során a kofaktorok vagy koenzimek eltérő követelményei, valamint az anoxia alatt különböző O2-független bioszintetikus útvonalak követelménye. A Szabályozás elsősorban transzkripciós szinten történik. Az E. coli-ban 4 globális szabályozó rendszerről ismert, hogy elengedhetetlenek az aerob/anaerob kapcsoláshoz és a leírt hierarchiához. Egy kétkomponensű szenzor/szabályozó rendszer, amely ArcB-t (sensor) és ArcA-t (transzkripciós szabályozó) tartalmaz, felelős az aerob anyagcsere szabályozásáért. Az FNR fehérje egy transzkripciós érzékelő-szabályozó fehérje, amely az anaerob légzőszervi géneket szabályozza az O2 elérhetőségére reagálva. Az FhlA génaktivátor szabályozza a fermentációs formiát és a hidrogén metabolizmusát, a formiát mint induktor. Az ArcA/B és az FNR közvetlenül reagál az O2-re, az FhlA közvetett módon az O2 jelenlétében a formiát szintjének csökkenésével. A nitrát/nitrit katabolizmus szabályozását két 2 komponensű érzékelő/szabályozó rendszer hajtja végre NarX(Q)/NarL(P) a nitrát / nitrit hatására. A különböző szabályozási rendszerek együttműködése a céltámogatóknál, amelyek részben kettős (vagy sokrétű) transzkripciós ellenőrzés alatt állnak, a hierarchia szerinti kifejezést eredményezi. A környezeti jelek érzékelése az érzékelő fehérjék vagy domének által eddig nem jól ismert. Az FNR, amely feltehetően citoplazmatikus’ egykomponensű ‘ érzékelő-szabályozóként működik, azt javasolja, hogy közvetlenül érzékelje a citoplazmatikus O2-szinteket, amelyek megfelelnek a környezeti O2-szinteknek.