具有改进的光合活性的蓝细菌制造技术

本发明专利技术描述了具有减少量的捕光蛋白(LHP)多肽，并含有一种或多种编码与脂质生物合成相关的一种或多种酶的引入或过表达的多核苷酸的经修饰的光合微生物，包括蓝细菌，并且这些光合微生物能够产生增加量的脂肪酸和/或合成甘油三酯。

Cyanobacteria having improved photosynthetic activity

The invention described with reduced light harvesting protein (LHP) polypeptide, and containing a modified photosynthetic microorganism into one or more enzymes of one or more encoding and lipid biosynthesis or overexpression of polynucleotides, including cyanobacteria, and these photosynthetic microbes can produce increased amounts of fat acid and / or triglyceride synthesis.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的光合活性的蓝细菌优先权声明本申请要求2014年9月15日提出申请的美国临时专利申请编号62/050,694的优先权，其全部公开内容并入本申请中作参考。序列表本申请有关的序列表以文本格式代替纸质格式提供，而且并入本专利说明书中作参考。含有序列表的文本文件名称为M077-0019USP1_sequencelisting_ST25.txt。该文本文件大小约为671KB，于2014年9月15日创建，并通过EFS-Web以电子格式提交。背景某些生物在生物燃料生产中可作为甘油三酯等油脂的来源。例如：藻类自然产生甘油三酯作为能量储存分子，而且目前好些生物燃料有关的技术正专注于藻类作为生物燃料原料的用途。藻类是光合生物，可产生甘油三酯的生物(如藻类)能够利用阳光、水、CO2、宏量营养素和微量营养素产生生物柴油。但藻类不容易通过基因技术控制，而且在培养条件下产生的油脂(即甘油三酯)比在自然环境下少得多。和藻类一样，蓝细菌可通过光合作用获得能量，利用叶绿素A和水减少CO2。某些蓝细菌可利用阳光、水、CO2和无机盐产生碳水化合物、蛋白质和脂肪酸等代谢产物。和藻类不同的是，蓝细菌可通过基因技术控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有经修饰的蓝细菌的细胞培养物，其中经修饰的蓝细菌相比相应的野生型蓝细菌，光合活性增强，其中经修饰的蓝细菌相比相应的野生型蓝细菌的藻蓝蛋白基因或别藻蓝蛋白基因表达降低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.15 US 62/050,6941.一种含有经修饰的蓝细菌的细胞培养物，其中经修饰的蓝细菌相比相应的野生型蓝细菌，光合活性增强，其中经修饰的蓝细菌相比相应的野生型蓝细菌的藻蓝蛋白基因或别藻蓝蛋白基因表达降低。2.根据权利要求1所述的细胞培养物，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述藻蓝蛋白基因的降低表达包括内源性cpcE基因的降低表达。3.根据权利要求1所述的细胞培养物，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有减少量的捕光(LHP)多肽。4.根据权利要求1所述的细胞培养物，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌以增加的速率生长、分裂或生长并分裂。5.根据权利要求1所述的细胞培养物，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌降低了捕光蛋白质生物合成途径的一个或多个基因的表达。6.根据权利要求1所述的细胞培养物，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌降低了捕光蛋白质转运途径的一个或多个基因的表达。7.根据权利要求1所述的细胞培养物，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有减少量的藻胆蛋白体。8.根据权利要求1所述的细胞培养物，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有增加的藻胆蛋白体降解。9.根据权利要求1所述的细胞培养物，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有增加的Nb1A基因表达。10.根据权利要求9所述的细胞培养物，其中NblA基因表达增加包括相比相应的野生型蓝细菌内源性NblA基因表达增加。11.根据权利要求9所述的细胞培养物，其中通过替换NBlA基因启动子使NblA基因表达增加。12.根据权利要求1所述的细胞培养物，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有减少水平的捕光蛋白。13.根据权利要求1所述的细胞培养物，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有减少的RpaB基因表达。14.根据权利要求1所述的细胞培养物，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有减少的RpaB活性水平。15.根据权利要求13或14所述的细胞培养物，其中所述经修饰的蓝细菌具有过表达的RpaB基因的N末端片段。16.根据权利要求14所述的细胞培养物，其中，通过替换RpaB基因的启动子使RpaB活性水平减少。17.根据权利要求1所述的细胞培养物，其中与相应的野生型蓝细菌相比，经修饰的蓝细菌降低了光系统II相关捕光蛋白的水平。18.根据权利要求1所述的细胞培养物，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有减少的PbsB基因或PbsC基因表达。19.根据权利要求18所述的细胞培养物，其中PbsB基因或PbsC基因表达减少包括相比相应的野生型蓝细菌内源性PbsB基因或内源性PbsC基因表达减少。20.根据权利要求18所述的细胞培养物，其中通过替换PbsB基因和PbsC基因的启动子使PbsB基因或PbsC基因表达减少。21.根据权利要求1所述的细胞培养物，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有减少量的藻胆蛋白。22.根据权利要求1所述的细胞培养物，其中，藻蓝蛋白基因或别藻蓝蛋白基因表达减少包括相比相应的野生型蓝细菌内源性藻蓝蛋白基因或别藻蓝蛋白基因表达减少。23.根据权利要求1所述的细胞培养物，其中通过替换藻蓝蛋白基因和别藻蓝蛋白基因的一个或多个启动子使藻蓝蛋白基因或别藻蓝蛋白基因表达减少。24.一种产生经修饰的蓝细菌的方法，包括：修饰一种或多种与蓝细菌的捕光蛋白(LHP)相关的多聚核苷酸以产生经修饰的蓝细菌，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有减少量的藻蓝蛋白裂合酶。25.一种产生经修饰的蓝细菌的方法，包括：在应激条件下培养蓝细菌；和分离相比相应的野生型蓝细菌具有减少量的藻蓝蛋白裂合酶的经修饰的蓝细菌，其中应激条件包括在增强的光环境下培养、在含甲硝唑的生长基质环境中培养或在具备这两个条件的环境下培养。26.根据权利要求24或25所述的方法，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有减少量的cpcE。27.根据权利要求24或权利要求25所述的方法，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌光合活性水平增强。28.根据权利要求24或权利要求25所述的方法，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌降低了捕光蛋白质生物合成途径的一个或多个基因的表达。29.根据权利要求24或权利要求25所述的方法，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌降低了捕光蛋白质转运途径的一个或多个基因的表达。30.根据权利要求24或权利要求25所述的方法，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有减少量的藻胆蛋白体。31.根据权利要求24或权利要求25所述的方法，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有增加的藻胆蛋白体降解。32.根据权利要求24或权利要求25所述的方法，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有增加的Nb1A基因表达。33.根据权利要求32所述的方法，其中NblA基因表达增加包括相比相应的野生型蓝细菌内源性NblA基因表达增加。34.根据权利要求32所述的方法，其中通过替换NBlA基因启动子使NblA基因表达增加。35.根据权利要求24或权利要求25所述的方法，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有减少的RpaB基因表达。36.根据权利要求24或权利要求25所述的方法，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有减少的RpaB活性水平。37.根据权利要求24或25所述的方法，其中所述经修饰的蓝细菌具有过表达的RpaB基因的N末端片段。38.根据权利要求36所述的方法，其中，通过替换RpaB基因的启动子使RpaB活性水平减少。39.根据权利要求24或权利要求25所述的方法，其中与相应的野生型蓝细菌相比，经修饰的蓝细菌降低了光系统II相关捕光蛋白的水平。40.根据权利要求24或权利要求25所述的方法，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有减少的PbsB基因或PbsC基因表达。41.根据权利要求40所述的方法，其中PbsB基因或PbsC基因表达减少包括相比相应的野生型蓝细菌内源性PbsB基因或内源性PbsC基因表达减少。42.根据权利要求40所述的方法，其中通过替换PbsB基因和PbsC基因的启动子使PbsB基因或PbsC基因表达减少。43.根据权利要求24或权利要求25所述的方法，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有减少量的藻胆蛋白。44.根据权利要求24或权利要求25所述的方法，其中与相应的野生型蓝细菌相比，所述经修饰的蓝细菌具有减少的藻蓝蛋白基因或别藻蓝蛋白基因表达。45.根据权利要求44所述的方法，其中，藻蓝蛋白基因或别藻蓝蛋白基因表达减少包括相比相应的野生型蓝细菌内源性藻蓝蛋白基因或别藻蓝蛋白基因表达减少。46.根据权利要求44所述的方法，其中通过替换藻蓝蛋白基因和别藻蓝蛋白基因的一个或多个启动子使藻蓝蛋白基因或别藻蓝蛋白基因表达减少。47.根据权利要求1-46中任一项所述的细胞培养物或方法，其中所述蓝细菌的光合活性在光限制条件下大于相应野生型蓝细菌的光合活性。48.根据权利要求1-46中任一项所述的细胞培养物或方法，其中光合活性根据生长率、氧释放水平或生物量积累率的至少一个进行测量。49.根据权利要求48所述的细胞培养物或方法，其中，经修饰的蓝细菌的生长率至少是相应野生型蓝细菌的生长率的约110％。50.根据权利要求48所述的细胞培养物或方法，其中，经修饰的蓝细菌的生长率至少是相应野生型蓝细菌的生长率的约120％。51.根据权利要求48所述的细胞培养物或方法，其中，经修饰的蓝细菌的生长率比相应野生型蓝细菌的生长率至少大大约1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10或20倍。52.根据权利要求48所述的细胞培养物或方法，其中，在培养开始后大约第2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14天测量生长率。53.根据权利要求48所述的细胞培养物或方法，其中，经修饰的蓝细菌的氧释放水平至少是相应野生型蓝细菌的氧释放水平的约110％。54.根据权利要求48所述的细胞培养物或方法，其中，经修饰的蓝细菌的氧释放水平至少是相应野生型蓝细菌的氧释放水平的约120％。55.根据权利要求48所述的细胞培养物或方法，其中，经修饰的蓝细菌的氧释放水平比相应野生型蓝细菌的氧释放水平至少大大约1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10或20倍。56.根据权利要求48所述的细胞培养物或方法，其中，在培养开始后大约第2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14天测量氧释放水平。57.一种经修饰的蓝细菌，其相比相应的野生型蓝细菌含有较少捕光(LHP)多肽。58.根据权利要求57所述的经修饰的蓝细菌，其中与相应...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·罗伯茨，M·卡尔顿，J·W·希克曼，D·凯威尔，M·海因尼克尔，
申请(专利权)人：瑞来斯控股美国公司，
类型：发明
国别省市：美国,US