促进微藻生长的基因及促进微藻生长的方法技术

本案提供促进微藻生长的基因及促进微藻生长的方法。更具体地，本案提供促进微藻生长的新颖核苷酸序列，选自SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3、及前述一种以上的组合，以及包含该核苷酸序列的表达载体与包含该表达载体的微藻。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本案提供。更具体地，本案提供促进微藻生长的新颖核苷酸序列，选自SEQ?ID?NO.1、SEQ?ID?NO.2、SEQ?ID?NO.3、及前述一种以上的组合，以及包含该核苷酸序列的表达载体与包含该表达载体的微藻。【专利说明】
本专利技术关于一种促进微藻生长的核苷酸序列，以及包含该核苷酸序列的表达载体与包含该表达载体的微藻。
技术介绍
为了抑制全球暖化的问题，世界各国无不积极投入温室气体减量之相关议题。在生质能源的料源中，微藻类能将二氧化碳吸收固定，并将太阳能转换成化学能，微藻的生物量，除了含有油或淀粉可被用来制造或转化为生物燃料之外，也含有高附加价值的产物，例如长链未饱和脂肪酸、天然色素以及维他命等。相较于植物，微藻具有高光合效率、较短的生长周期且生长速率快等特性，并且生长环境不受地域之影响。
技术实现思路
为了进一步提升微藻的生产力及缩短生产时程以提高微藻的产业利用性，专利技术人等积极地研究促进微藻生长的相关基因群及其特性，进而完成本案专利技术。本专利技术一实施形态，提供一种促进微藻生长的核苷酸序列，选自由下列所述核苷酸序列所组成的群组:SEQ ID N0.1、SEQ ID N0.2、SEQ ID N0.3、及前述一种以上的组合。本专利技术另一实施形态，提供一种表达载体，包括SEQ ID N0.K SEQ ID N0.2、SEQID N0.3、或前述一种以上的组合的促进微藻生长的核苷酸序列，以及与前述核苷酸序列操作性连结(operable linked)的启动子。本专利技术的另一实施形态，提供一种转基因微藻，包含上述的表达载体。本专利技术的再一实施形态，提供一种促进微藻生长的方法，包括将上述表达载体转基因于微藻中，以及培养该微藻使该表达载体表达。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术一实施型态之质粒示意图。图2显示含ictB、AtHSDl及VHb的转基因微藻各别的基因表达(Λ Ct)。图3显示含ictB、AtHSDl、VHb的转基因微藻及野生型绿藻各别的有效量子产率。图4显示含ictB、AtHSDl、VHb的转基因微藻及野生型绿藻各别的电子传递速率。【具体实施方式】本专利技术一实施形态，提供新颖的核苷酸序列，包括SEQ ID N0.K SEQ ID N0.2及SEQ ID N0.3。本专利技术所述的核苷酸序列分别来自已知的细菌性血红蛋白(Vitreoscillahemoglobin; VHb) (SEQ ID N0.16)、果糖-1，6/景天庚酮糖-1，7-二憐酸酶(fructose-1, 6/sedoheptulose-1, 7-bisphosphatase; ictB) (SEQ ID N0.17)、及羟基类固醇脱氧酶基因(hydroxysteroid dehydrogenase gene;AtHSDl)(SEQ ID N0.18)的核苷酸序列。已知细菌性血红蛋白(VHb)及果糖-1,6/景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶(ictB)在植物中可提升氧气的代谢速率、促进光合效率(Hoy A J, Robinson H, Kakar S, SmaggheJB, Hargrove S.2007.Plant Hemoglobins:A Molecular Fossil Recordfor the Evolutionof Oxygen Transport.Journal of Molecular Biology371, 168-179.;MiyagawaY,Tamoi M, Shigeoka S2001.0verexpression of cyanobacterial fructose-1, 6/sedoheptulose-1, 7—bisphosphate phosphatase in tobacco enhances photosynthesisand growth.Nature Biotechl9, 965-969.),羟基类固醇脱氧酶基因(AtHSDl)可提升植物的生物质量及种子产率(Li F., Asami T., Wu X.z., Tsang ff.T.and Cutler J.2007.APutative Hydroxysteroid Dehydrogenase Involved in Regulating Plant Growth andDevelopment.PlantPhysiologyl45:87-97.)。然而，这些蛋白并未存在于微藻体内。为了促进微藻生长，专利技术人等基于小球藻(Chlorella)的遗传密码，将上述核苷酸序列优化编码，得到适合于微藻体内表达的核苷酸序列，即本案SEQ ID NOs.1~3.经优化编码的核苷酸序列SEQ ID N0.1表达细菌性血红蛋白(VHb)，如SEQ IDN0.19所示的氨基酸序列。核苷酸序列SEQ ID N0.2表达果糖-1，6/景天庚酮糖-1，7- 二磷酸酶(ictB)，如SEQ ID N0.20所示的氨基酸序列。核苷酸序列SEQ ID N0.3表达羟基类固醇脱氢酶基因(AtHSDl)，如SEQ ID N0.21所示的氨基酸序列。根据本专利技术所揭示的核苷酸序列，经过适当的表达载体转基因到微藻体内而表现时，可有效地促进微藻的生长。本专利技术的另一实施形态，提供包含上述促进微藻生长的表达载体。本专利技术所述的表达载体，除了包括上述的核苷酸序列以外，可还包含与该核苷酸序列操作性连结(operable linked)的启动子(promoter)、与该核苷酸序列及该启动子构成表达盒(expression cassette)的筛选标记、以及位于该表达盒两侧的同源重组DNA片段(homologous recombinant DNA fragment)。本专利技术所述的启动子为基因表达时容许RNA聚合酶连接的核苷酸序列，是转录作用(transcription)的开始。本案的启动子设计，可考量欲表达的核苷酸序列及表达载体的性质，采用单启动子、双启动子或多启动子的模式，以提高欲表达基因的表达量。在本专利技术中，可使用的启动子包括psbA、腺嘌呤甲基转移酶(AMT)启动子、花椰菜叶病毒(CaMV) 35S启动子、1，5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶小单位(RBCs)启动子、SV40、或前述的组合，但不限于此。本专利技术所述的筛选标记包括用于特定基因的克隆及报导的基因，例如卡那霉素(Kanamycin)抗生素基因、遗传霉素(Geneticin)抗生素基因、氨节青霉素(Ampicillin)抗生素基因、博莱霉素抗生素基因(Zeocin)、潮霉素抗生素基因(Hygromycin)、编码红色荧光蛋白(DsRed)基因、编码增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因、编码蓝色荧光蛋白(BFP)基因、或类似的基因。筛选标记可根据表达载体的特性及克隆的基因性质适当设计，没有特别的限制。本专利技术所述的表达盒至少由上述的核苷酸序列、启动子、筛选标记所构成，以表达本案所述促进微藻生长的核苷酸序列。但表达盒也可视需要地包含可读框(open readingframe)、上述核苷酸序列表达所需的核苷酸序列、或转化于宿主细胞所需的核苷酸序列等。 本专利技术所述的同源重组DNA片段表示可与同源DNA序列配对进行交换之序列片段，透过同源交换的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种促进微藻生长的核苷酸序列，其为选自由下列所述核苷酸序列所组成的群组:SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3、及前述一种以上的组合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：简良荣，谢欣如，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71