în bacteriile facultativ anaerobe, cum ar fi Escherichia coli, oxigenul și alți acceptori de electroni influențează fundamental căile catabolice și anabolice. E. coli este capabil să crească aerob prin respirație și în absența O2 prin respirație anaerobă cu nitrat, nitrit, fumarat, dimetilsulfoxid și trimetilamină N-oxid ca acceptori sau prin fermentare. Expresia diferitelor căi catabolice are loc în conformitate cu o ierarhie cu 3 sau 4 niveluri. Respirația aerobă la cel mai înalt nivel este urmată de respirația cu nitrați (nivelul 2), respirația anaerobă cu ceilalți acceptori (nivelul 3) și fermentația. În alte bacterii, pot fi observate diferite cascade de reglementare cu alte principii de bază. Reglarea anabolismului ca răspuns la disponibilitatea O2 este importantă, de asemenea. Este cauzată de cerințele diferite ale cofactorilor sau coenzimelor în metabolismul aerob și anaerob și de cerința pentru diferite căi biosintetice independente de O2 sub anoxie. Reglementarea are loc în principal la nivel transcripțional. În E. coli, 4 sisteme globale de reglementare sunt cunoscute a fi esențiale pentru comutatorul aerob/anaerob și ierarhia descrisă. Un sistem senzor/regulator cu două componente care cuprinde ArcB (senzor) și Arca (regulator transcripțional) este responsabil pentru reglarea metabolismului aerob. Proteina FNR este o proteină de reglare a senzorului transcripțional care reglează genele respiratorii anaerobe ca răspuns la disponibilitatea O2. Activatorul genic fhla reglează formiatul fermentativ și metabolismul hidrogenului cu formiat ca inductor. ArcA / B și FNR răspund direct la O2, fhla indirect prin scăderea nivelurilor de formiat în prezența O2. Reglarea catabolismului nitrat / nitrit este efectuată de două sisteme senzor/regulator cu 2 componente NarX(Q)/NarL(P) ca răspuns la nitrat/nitrit. Cooperarea diferitelor sisteme de reglementare la promotorii țintă care sunt parțial sub control transcripțional dual (sau multiplu) determină exprimarea în funcție de ierarhie. Detectarea semnalelor de mediu de către proteinele sau domeniile senzorului nu este bine înțeleasă până acum. FNR, care acționează probabil ca un regulator senzor-component citoplasmatic, este sugerat să simtă direct nivelurile citoplasmatice de O2 corespunzătoare nivelurilor de O2 din mediu.