in facultatieve anaërobe bacteriën zoals Escherichia coli, zuurstof en andere elektronenacceptoren beïnvloeden fundamenteel katabole en anabole routes. E. coli kan aëroob groeien door ademhaling en bij afwezigheid van O2 door anaërobe ademhaling met nitraat, nitriet, fumaraat, dimethylsulfoxide en trimethylamine-N-oxide als acceptoren of door fermentatie. De uitdrukking van de verschillende katabole wegen komt volgens een hiërarchie met 3 of 4 niveaus voor. Aërobe ademhaling op het hoogste niveau wordt gevolgd door nitraat ademhaling (niveau 2), anaërobe ademhaling met de andere acceptoren (niveau 3) en fermentatie. In andere bacteriën, kunnen verschillende regelgevende cascades met andere onderliggende principes worden waargenomen. Regulering van anabolism in reactie op O2 beschikbaarheid is ook belangrijk. Het wordt veroorzaakt door verschillende vereisten van cofactoren of coenzymes in aërobe en anaërobe metabolisme en door de vereiste voor verschillende O2-onafhankelijke biosynthetische routes onder anoxie. De verordening vindt voornamelijk plaats op het transcriptieniveau. In E. coli is bekend dat 4 wereldwijde regulerende systemen essentieel zijn voor de aërobe/anaërobe switch en de beschreven hiërarchie. Een twee-componenten sensor / regelaar systeem bestaande uit ArcB (sensor) en ArcA (transcriptional regulator) is verantwoordelijk voor de regulering van de aërobe stofwisseling. Het FNR-eiwit is een transcriptioneel sensor-regulator-eiwit dat anaërobe respiratoire genen reguleert in reactie op O2-beschikbaarheid. De genactivator FhlA reguleert fermentatief formiaat en waterstofmetabolisme met formiaat als inductor. ArcA / B en FNR reageren direct op O2, fhla indirect door verlaagde formaatspiegels in aanwezigheid van O2. Regulatie van nitraat / nitriet katabolisme wordt bewerkstelligd door twee 2-componenten sensor/regulator systemen NarX(Q)/NarL(P) in reactie op nitraat/nitriet. Samenwerking van de verschillende regulerende systemen bij de doelpromotoren die gedeeltelijk onder dubbele (of meervoudige) transcriptionele controle vallen, veroorzaakt de expressie volgens de hiërarchie. Het ontdekken van de milieusignalen door de sensorproteã nen of domeinen wordt tot nu toe niet goed begrepen. FNR, die vermoedelijk als cytoplasmic ‘één component’ sensor-regelgever dienst doet, wordt voorgesteld om cytoplasmic O2-niveaus direct aan te merken die met de Milieuo2-niveaus overeenstemmen.