i fakultativt anaeroba bakterier såsom Escherichia coli, syre och andra elektronacceptorer påverkar i grunden kataboliska och anabola vägar. E. coli kan växa aerobt genom andning och i frånvaro av O2 genom anaerob andning med nitrat, nitrit, fumarat, dimetylsulfoxid och trimetylamin N-oxid som acceptorer eller genom jäsning. Uttrycket av de olika kataboliska vägarna sker enligt en hierarki med 3 eller 4 nivåer. Aerob andning på högsta nivå följs av nitratandning (nivå 2), anaerob andning med de andra acceptorerna (nivå 3) och jäsning. I andra bakterier kan olika reglerande kaskader med andra underliggande principer observeras. Reglering av anabolism som svar på O2 tillgänglighet är också viktigt. Det orsakas av olika krav på kofaktorer eller koenzymer i aerob och anaerob metabolism och av kravet på olika O2-oberoende biosyntetiska vägar under anoxi. Förordningen sker huvudsakligen på transkriptionsnivå. I E. coli är 4 globala regleringssystem kända för att vara väsentliga för den aeroba/anaeroba omkopplaren och den beskrivna hierarkin. Ett tvåkomponentsensor / regulatorsystem bestående av ArcB (sensor) och ArcA (transkriptionsregulator) ansvarar för reglering av aerob metabolism. FNR-proteinet är ett transkriptionellt sensorregulatorprotein som reglerar anaeroba andningsgener som svar på O2-tillgänglighet. Genaktivatorn FhlA reglerar fermentativt formiat och vätemetabolism med formiat som induktor. ArcA / B och FNR svarar direkt på O2, fhla indirekt av minskade nivåer av formiat i närvaro av O2. Reglering av nitrat / nitrit katabolism sker genom två 2-komponent sensor / regulator system NarX (Q)/NarL(P) som svar på nitrat / nitrit. Samarbete mellan de olika regleringssystemen hos målpromotorerna som delvis är under dubbel (eller mångfaldig) transkriptionskontroll orsakar uttrycket enligt hierarkin. Avkänningen av miljösignalerna av sensorproteinerna eller domänerna är inte väl förstådd hittills. FNR, som verkar förmodligen som en cytoplasmatisk ’en komponent’ sensor-regulator, föreslås att känna direkt cytoplasmatiska O2-nivåer som motsvarar de miljömässiga O2-nivåer.