三株新分离到的快速生长弧菌及其应用制造技术

本发明专利技术公开了三株新分离到的快速生长弧菌及其应用，涉及生物工程领域，三株弧菌分别命名为Vibrio sp.FA1、Vibrio sp.FA2和Vibrio sp.FA3，于2019年08月5日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国武汉大学，保藏编号依次为CCTCC NO：M 2019603、CCTCC NO：M 2019604、CCTCC NO：M 2019605。这三株弧菌和已知的生长最快的弧菌Vibrio natriegens ATCC 14048相比具有较为明显的生长优势，通过全基因组比较分析发现还具有更多的DNA复制相关基因、氨基酸合成相关基因及抗逆性相关基因；这三株弧菌能够在化学合成培养基的条件下采用多种碳源进行快速生长，更有利于工业应用。此外，电转化操作转化质粒及基因敲除证明了这些菌株的遗传可操作性，为这三株弧菌在工业技术领域的应用提供的重要的基础和依据。

【技术实现步骤摘要】
三株新分离到的快速生长弧菌及其应用
本专利技术涉及生物工程领域，尤其涉及三株新分离到的快速生长弧菌及其应用。
技术介绍
弧菌(Vibrio)是一类杆状、可通过极生鞭毛运动、可进行兼性厌氧代谢的革兰氏阴性菌。目前弧菌科共包含8个有效属，分别是弧菌属、肠弧菌属、盐弧菌属、另类弧菌属、链状球菌属、格利蒙氏菌属以及海胆单胞菌属。弧菌广泛分布于河口、海湾等海域的海水中且数量丰富，其中，可能致使人类和多种水产动物感染引起疾病的种类超过十种，例如霍乱弧菌、创伤弧菌以及副溶血性弧菌。因弧菌生长速率快、酸碱度生长范围广、可在各种盐度的海水中生长，所以可直接利用海水进行发酵。同时，弧菌具有丰富的生理生化机能，从生产活力和发酵特点等各方面都具备工业化开发的潜力，可以作为一种优良的底盘细胞进行进一步的改造以及工业应用。目前，对于弧菌的培养与操作方法以及弧菌的生产工艺技术的研究逐步成熟，为其工业化生产中各种最佳参数的设置提供了理论依据。作为一种典型的快速生长细菌，弧菌倍增时间低于10分钟，生长比大肠杆菌要快很多，未来很有可能成为大肠杆菌的替代菌。快速生长赋予了弧菌快速的的蛋白质合成、DNA复制和生物量的产生等特性，在发酵过程中可以有效地缩短发酵时间，提高产率。自1958年被发现以来研究人员对需钠弧菌VibrionatriegensATCC14048进行了非常多的研究，包括各种操作方法的建立和优化。但是大部分对于弧菌的研究都针对需钠弧菌VibrionatriegensATCC14048这株菌，而且对于弧菌的工业应用潜力研究很少。此外，大部分的研究都用了丰富培养基比如说LB，不能够在大规模的发酵中进行应用。因此，本领域的技术人员致力于开发一种新的更加快速生长的细菌，并且能够具有优秀的生物技术主要底盘生物的工业应用潜力、成为工业
的新宿主。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是如何提供一种新的能够快速生长的弧菌，并能够适应多种培养环境，具有应用于生物技术主要底盘生物的工业应用潜力、成为工业
的新宿主。为实现上述目的，本专利技术提供了三株新分离到的快速生长弧菌，三株弧菌分别命名为Vibriosp.FA1、Vibriosp.FA2和Vibriosp.FA3，于2019年08月5日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国武汉武汉大学，保藏编号依次为CCTCCNO：M2019603、CCTCCNO：M2019604、CCTCCNO：M2019605。进一步地，所述弧菌Vibriosp.FA1、Vibriosp.FA2和Vibriosp.FA3的全基因组序列大小分别为5,097,912bp，5,246,686bp和5,108,924bp。进一步地，所述弧菌Vibriosp.FA1、Vibriosp.FA2和Vibriosp.FA3的所述全基因组序列均具有两条环状染色体，即染色体1和染色体2，其中，所述弧菌Vibriosp.FA1的所述染色体1的大小为3.3Mb，所述弧菌Vibriosp.FA1的所述染色体2的大小为1.78Mb；所述弧菌Vibriosp.FA2的所述染色体1的大小为3.41Mb，所述弧菌Vibriosp.FA2的所述染色体2的大小为1.83Mb；所述弧菌Vibriosp.FA3的所述染色体1的大小为3.25Mb，所述弧菌Vibriosp.FA3的所述染色体2的大小为1.85Mb。进一步地，所述弧菌Vibriosp.FA1、Vibriosp.FA2和Vibriosp.FA3的GC含量分别为44.7％，44.6％，44.9％。进一步地，所述弧菌Vibriosp.FA1、Vibriosp.FA2和Vibriosp.FA3的RNA数量分别为166、161和166；所述弧菌Vibriosp.FA1、Vibriosp.FA2和Vibriosp.FA3的编码序列数量分别为4,737、4,799、4,671。进一步地，所述弧菌Vibriosp.FA1、Vibriosp.FA2和Vibriosp.FA3可应用化学合成培养基进行培养，适宜培养温度范围包括30℃～42℃。进一步地，所述化学合成培养基的组分包括碳源、氮源、无机盐、金属离子成分、pH中和剂，其中，所述碳源包括甘油、蔗糖、几丁质、葡萄糖；所述氮源包括硫酸铵、氯化铵；所述无机盐包括磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、硫酸镁、氯化钙；所述金属离子成分包括氯化锌、氯化铁、氯化锰、氯化铜、氯化钴、硼酸、钼酸钠、硫酸铁、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌、氯化镍；所述pH中和剂包括碳酸钙；所述化学合成培养基的组分还包括氯化钠。进一步地，所述弧菌Vibriosp.FA1可利用碳源包括甘油、半乳糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、甘露醇、乙酰氨基葡萄糖、柠檬酸、水杨苷、纤维二糖、麦芽糖、蔗糖、海藻糖、淀粉、糖原、龙胆二糖、葡萄糖酸钾17种碳源；所述弧菌Vibriosp.FA2可利用碳源包括甘油、核糖、半乳糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、鼠李糖、甘露醇、乙酰氨基葡萄糖、柠檬酸、水杨苷、麦芽糖、蔗糖、海藻糖、淀粉、糖原、龙胆二糖、D-阿拉伯糖醇、葡萄糖酸钾19种碳源；所述弧菌Vibriosp.FA3可利用碳源包括甘油、核糖、半乳糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、甘露醇、乙酰氨基葡萄糖、柠檬酸、麦芽糖、蔗糖、海藻糖、淀粉、糖原、葡萄糖酸钾15种碳源。进一步地，所述弧菌Vibriosp.FA1、Vibriosp.FA2和Vibriosp.FA3的代谢途径包括丁醇，乳酸，丁酸酯，丙酮和丁二醇。进一步地，所述弧菌Vibriosp.FA2和所述弧菌Vibriosp.FA3可通过电转化进行质粒转化，其中所述质粒包括pEB03和pACYCDuet-1；所述弧菌Vibriosp.FA2和所述弧菌Vibriosp.FA3还可以进行接合转移和利用同源重组进行基因敲除。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益技术效果：(1)本专利技术提供的三种弧菌Vibriosp.FA1、Vibriosp.FA2和Vibriosp.FA3为新分离得到的，相较于广泛研究的VibrionatriegensATCC14048具有更多的DNA复制相关基因、氨基酸合成相关基因及抗逆性相关基因，能够更加快速生长；(2)本专利技术提供的三种弧菌能够适应于化学合成培养基，且可用碳源包括甘油、蔗糖、几丁质等多种碳源，培养温度可在30～42℃间，为弧菌培养条件的优化、尤其是工业生产的应用提供了重要的基础和依据；(3)本专利技术提供的弧菌Vibriosp.FA2和Vibriosp.FA3还可进行电转化转化质粒，并实现基因的敲除，为其作为新的工业
的宿主的应用提供了重要的基础。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术的一个较佳实施例的菌株Vibriosp.FA1、Vibriosp.FA2、Vibriosp.FA3和VibrionatriegensATCC14本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.三株新分离到的快速生长弧菌，其特征在于，三株所述弧菌分别命名为Vibriosp.FA1、Vibrio sp.FA2和Vibrio sp.FA3，于2019年08月5日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国武汉武汉大学，保藏编号依次为CCTCC NO：M 2019603、CCTCC NO：M 2019604和CCTCC NO：M 2019605。/n

【技术特征摘要】
1.三株新分离到的快速生长弧菌，其特征在于，三株所述弧菌分别命名为Vibriosp.FA1、Vibriosp.FA2和Vibriosp.FA3，于2019年08月5日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国武汉武汉大学，保藏编号依次为CCTCCNO：M2019603、CCTCCNO：M2019604和CCTCCNO：M2019605。


2.如权利要求1所述的三株新分离到的快速生长弧菌，其特征在于，所述弧菌Vibriosp.FA1、Vibriosp.FA2和Vibriosp.FA3的全基因组序列大小分别为5,097,912bp，5,246,686bp和5,108,924bp。


3.如权利要求2所述的三株新分离到的快速生长弧菌，其特征在于，所述弧菌Vibriosp.FA1、Vibriosp.FA2和Vibriosp.FA3的所述全基因组序列均具有两条环状染色体，即染色体1和染色体2，其中，所述弧菌Vibriosp.FA1的所述染色体1的大小为3.3Mb，所述弧菌Vibriosp.FA1的所述染色体2的大小为1.78Mb；所述弧菌Vibriosp.FA2的所述染色体1的大小为3.41Mb，所述弧菌Vibriosp.FA2的所述染色体2的大小为1.83Mb；所述弧菌Vibriosp.FA3的所述染色体1的大小为3.25Mb，所述弧菌Vibriosp.FA3的所述染色体2的大小为1.85Mb。


4.如权利要求2所述的三株新分离到的快速生长弧菌，其特征在于，所述弧菌Vibriosp.FA1、Vibriosp.FA2和Vibriosp.FA3的GC含量分别为44.7％，44.6％，44.9％。


5.如权利要求2所述的三株新分离到的快速生长弧菌，其特征在于，所述弧菌Vibriosp.FA1、Vibriosp.FA2和Vibriosp.FA3的RNA数量分别为166、161和166；所述弧菌Vibriosp.FA1、Vibriosp.FA2和Vibriosp.FA3的编码序列数量分别为4,737、4,799、4,671。


6.如权利要求1所述的三株新分离到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶飞，彭源，许平，唐鸿志，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31