具有改善的醇生产的酵母制造技术

本文描述了与酵母细胞相关的组合物和方法，所述酵母细胞具有产生增强的胁迫耐受性和/或增加的醇生产的基因突变。此类酵母非常适合用于醇生产以减少发酵时间和/或增加产量。

Yeast with improved alcohol production

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的醇生产的酵母优先权本申请要求2016年11月9日提交的美国临时申请序列号62/419,786的优先权，将其通过引用以其全文结合在此。
本专利技术的菌株和方法涉及具有基因突变的酵母，所述基因突变产生增强的胁迫耐受性和/或增加的醇生产。此类酵母非常适合用于醇生产以减少发酵时间和/或增加产量。
技术介绍
许多国家从可发酵的底物(例如玉米淀粉、甘蔗、木薯和糖蜜)中制造燃料醇。根据可再生燃料协会(美国华盛顿特区)，仅仅在美国，2015年的燃料乙醇生产就接近150亿加仑。丁醇是一种重要的工业化学品和滴入燃料(drop-infuel)组分，其具有多种应用，包括作为可再生燃料添加剂、塑料工业中的原料化学品、以及食品和香料工业中的食品级提取剂的用途。因此，对醇(例如丁醇和异丁醇)以及有效和环境友好的生产方法有很高的需求。鉴于世界上生产的大量醇，即使发酵生物的效率的极小提高也可导致可用醇量的巨大增加。因此，存在对更有效地生产醇的生物的需要。
技术实现思路
描述了涉及具有增强的胁迫耐受性和/或能够增加醇生产的经修饰的酵母细胞的方法。所述组合物和方法的方面和实施例描述于以下独立编号的段落中。1.在一方面，提供了衍生自亲本酵母细胞的经修饰的酵母细胞，所述经修饰的细胞包含遗传改变，所述遗传改变使得经修饰的细胞与亲本细胞相比产生了减少量的功能性Dls1多肽，其中所述经修饰的细胞在发酵过程中(i)在相同发酵温度下产生与亲本细胞相比增加量的醇和/或(ii)在更高发酵温度下产生与亲本细胞相比相同量的醇。2.在如段落1所述的经修饰的细胞的一些实施例中，所述遗传改变包括在所述亲本细胞中存在的YJL065c基因的破坏。3.在如段落2所述的经修饰的细胞的一些实施例中，所述YJL065c基因的破坏是所述YJL065c基因全部或部分缺失的结果。4.在如段落2所述的经修饰的细胞的一些实施例中，所述YJL065c基因的破坏是包含所述YJL065c基因的基因组DNA的部分缺失的结果。5.在如段落2所述的经修饰的细胞的一些实施例中，所述YJL065c基因的破坏是所述YJL065c基因诱变的结果。6.在如段落2-5中任一项所述的经修饰的细胞的一些实施例中，所述YJL065c基因的破坏与在所述YJL065c基因的遗传基因座处引入目的基因组合进行。7.在如段落1-6中任一项所述的经修饰的细胞的一些实施例中，所述细胞不产生功能性Dls1多肽。8.在如段落1-6中任一项所述的经修饰的细胞的一些实施例中，所述细胞不产生Dls1多肽。9.在一些实施例中，如段落1-8中任一项所述的经修饰的细胞还包含编码碳水化合物加工酶的外源基因。10.在一些实施例中，如段落1-9中任一项所述的经修饰的细胞还包含在所述甘油途径和/或所述乙酰辅酶A途径中的改变。11.在一些实施例中，如段落1-10中任一项所述的经修饰的细胞还包含用于制备乙醇的备选途径。12.在一些实施例中，如段落1-11中任一项所述的经修饰的细胞还包含用于制备丁醇的途径。13.在如段落1-12中任一项所述的经修饰的细胞的一些实施例中，所述细胞属于酵母属物种(Saccharomycesspp.)。14.在另一方面，提供了用于生产经修饰的酵母细胞的方法，所述方法包括：向亲本酵母细胞中引入遗传改变，与所述亲本细胞相比，所述遗传改变减少或阻止了功能性Dls1多肽的产生，从而产生经修饰的细胞，所述经修饰的细胞在发酵过程中(i)在相同发酵温度下产生与亲本细胞相比增加量的醇和/或(ii)在更高发酵温度下产生与亲本细胞相比相同量的醇。15.在如段落14所述的方法的一些实施例中，所述遗传改变包括通过遗传操作破坏所述亲本细胞中的YJL065c基因。16.在如段落14或15所述的方法的一些实施例中，所述遗传改变包括使用遗传操作使所述亲本细胞中的YJL065c基因缺失。17.在如段落14-16中任一项所述的方法的一些实施例中，所述YJL065c基因的破坏与在所述YJL065c基因的遗传基因座处引入目的基因组合进行。18.在如段落14-17中任一项所述的方法的一些实施例中，所述YJL065c基因的破坏与在所述甘油途径和/或所述乙酰辅酶A途径中进行改变组合进行。19.在如段落14-18中任一项所述的方法的一些实施例中，所述YJL065c基因的破坏与添加用于制备乙醇的备选途径组合进行。20.在如段落14-19中任一项所述的方法的一些实施例中，所述YJL065c基因的破坏与添加用于制备丁醇的途径组合进行。21.在如段落14-20中任一项所述的方法的一些实施例中，所述YJL065c基因的破坏与引入编码碳水化合物加工酶的外源基因组合进行。22.在如段落14-21中任一项所述的方法的一些实施例中，所述经修饰的细胞来自酵母属物种。23.在如段落14-22中任一项所述的方法的一些实施例中，所述醇是乙醇和/或丁醇。24.在另一方面，提供了通过如段落14-23中任一项所述的方法产生的经修饰的酵母细胞。根据包括附图的说明书，本专利技术的经修饰的细胞和方法的这些和其他方面以及实施例将是清楚的。附图说明图1是示出酵母产异丁醇菌(isobutanologen)菌株A和B的以克/升/小时(g/L/h)计的估计的单位体积率(volumetricrate)的图。菌株B包括YJL065c基因缺失。图2是示出酵母产异丁醇菌菌株A和B的瞬时异丁醇生产率(以克/升/小时(g/L/h)计)的图。具体实施方式I.概述本专利技术的组合物和方法涉及经修饰的酵母细胞，所述经修饰的酵母细胞相比它们的亲本细胞具有增强的胁迫耐受性和/或增加的醇生产。当用于醇生产时，经修饰的细胞允许在更高的温度下进行发酵，导致产生给定量的醇所需的时间量减少和/或在给定的发酵体积下醇生产增加。这些优点中的任何一个或两者都允许醇生产者在更短的时间内制备更多的醇，从而增加供世界消费的醇供应。II.定义在详细地描述本专利技术的菌株和方法之前，为了清楚起见定义以下术语。未定义的术语应当符合相关领域中所使用的常规含义。如本文所使用的，“醇”是指其中羟基官能团(-OH)与饱和碳原子键合的有机化合物。如本文所使用的，“丁醇”是指单独的丁醇异构体1-丁醇、2-丁醇、叔丁醇、和/或异丁醇(也称为2-甲基-1-丙醇)或其混合物。如本文所使用的，“酵母细胞”酵母菌株，或简称“酵母”是指来自子囊菌门和担子菌门的生物。示例性酵母是来自酵母目的芽殖酵母。酵母的具体实例是酵母属物种，包括但不限于酿酒酵母(S.cerevisiae)。酵母包括用于生产燃料醇的生物以及用于生产可饮用醇的生物，包括用于制备独特味道的啤酒、葡萄酒和其他发酵饮料的特种和专有酵母菌株。如本文所使用的，短语“变体酵母细胞”、“经修饰的酵母细胞”或类似短语(参见上文)是指包括本文所述的遗传修饰和特征的酵母。变体/经修饰的酵母不包括天然存在的酵母。如本文所使用的，短语“基本上无活性”或相似短语意指特定活性在混合物中不可检测或以不会干扰混合物的预期目的的量存在。如本文所使用的，术语“多肽”和“蛋白”(以及它们各自的复数形式)可互换地使用，是指包含通过肽键连接的氨基酸残基的任何长度的聚合物。本文使用氨基酸残基的常规一字母或三字母代码，并且所有序列均从N末端到C末端方向进行呈现。聚合物可以是线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种衍生自亲本酵母细胞的经修饰的酵母细胞，所述经修饰的细胞包含遗传改变，所述遗传改变使得所述经修饰的细胞与所述亲本细胞相比产生减少量的功能性Dls1多肽，其中所述经修饰的细胞在发酵过程中(i)在相同发酵温度下产生与亲本细胞相比增加量的醇和/或(ii)在更高发酵温度下产生与亲本细胞相比相同量的醇。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.09 US 62/419,7861.一种衍生自亲本酵母细胞的经修饰的酵母细胞，所述经修饰的细胞包含遗传改变，所述遗传改变使得所述经修饰的细胞与所述亲本细胞相比产生减少量的功能性Dls1多肽，其中所述经修饰的细胞在发酵过程中(i)在相同发酵温度下产生与亲本细胞相比增加量的醇和/或(ii)在更高发酵温度下产生与亲本细胞相比相同量的醇。2.如权利要求1所述的经修饰的细胞，其中所述遗传改变包含所述亲本细胞中存在的YJL065c基因的破坏。3.如权利要求2所述的经修饰的细胞，其中所述YJL065c基因的破坏是所述YJL065c基因全部或部分缺失的结果。4.如权利要求2所述的经修饰的细胞，其中所述YJL065c基因的破坏是包含所述YJL065c基因的基因组DNA的部分缺失的结果。5.如权利要求2所述的经修饰的细胞，其中所述YJL065c基因的破坏是所述YJL065c基因诱变的结果。6.如权利要求2-5中任一项所述的经修饰的细胞，其中所述YJL065c基因的破坏与在所述YJL065c基因的遗传基因座处引入目的基因组合进行。7.如权利要求1-6中任一项所述的经修饰的细胞，其中所述细胞不产生功能性Dls1多肽。8.如权利要求1-6中任一项所述的经修饰的细胞，其中所述细胞不产生Dls1多肽。9.如权利要求1-8中任一项所述的经修饰的细胞，其中所述细胞还包含编码碳水化合物加工酶的外源基因。10.如权利要求1-9中任一项所述的经修饰的细胞，所述经修饰的细胞还包含甘油途径和/或乙酰辅酶A途径中的改变。11.如权利要求1-10中任一项所述的经修饰的细胞，所述经修饰的细胞还包含用于制备乙醇的备选途径。12.如权利要求1-11中任一项所述的经修饰的细胞，所述经修饰的细胞还包含用...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·帕扬，Z·薛，
申请(专利权)人：丹尼斯科美国公司，
类型：发明
国别省市：美国,US