一种光控基因开关及其应用制造技术

技术编号：32559797 阅读：26 留言：0更新日期：2022-03-09 16:43

本发明专利技术公开了一种光控基因开关及其应用，属于生物技术领域。本发明专利技术提供了一种光控基因开关，此光控基因开关为表达编码调控蛋白bluR的基因、编码蓝光感受器蛋白bluF的基因、ycgZ启动子和目的基因的重组质粒，其中，当无蓝光照射时，bluR编码的调控蛋白BluR会结合在ycgZ启动子上抑制ycgZ，当有蓝光照射时，bluF基因编码的蓝光感受器蛋白BluF会解除调控蛋白BluR对ycgZ的抑制以启动目的基因的表达；使用此光控基因开关，可通过控制蓝光照射剂量，控制目的蛋白的表达量，以达到在时空上精确控制目的蛋白表达的目的。目的蛋白表达的目的。目的蛋白表达的目的。

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【技术实现步骤摘要】
一种光控基因开关及其应用

[0001]本专利技术涉及一种光控基因开关及其应用，属于生物

技术介绍

[0002]在合成生物学领域中，人工精确调控基因表达用以控制目的蛋白已经成为一种不可或缺的手段。目前，世界上已经有很多通过人工调控诱导蛋白表达的系统，通过化学诱导物或物理的方法来诱导调控目标蛋白表达在特定条件下表达的系统。
[0003]近年来，通过化学物质来诱导调控基因表达系统有了很大的发展。但是，这些化学诱导物本身存在对细菌本身有毒性、纯化成本高以及对环境污染严重等一些潜在的问题。并且，当在细菌中进行诱导表达这些化学诱导物用于发酵生产时，有可能对细菌正常的代谢过程产生影响。此外，化学物质在诱导调控基因表达时很难做到在时空上精确调控。
[0004]在发酵生产中，温度控制的分子开关可以通过合成生物传感器动态调节代谢途径，并通过基因回路改道代谢流，提高产率和生产力。然而，大多数生物传感器需要工作量巨大的基因回路元件调试，来适配特定的发酵条件下的目标菌株，对菌体负荷较大。而且，高温会影响菌株生长过程中某些酶和蛋白的活性。
[0005]光是一种理想的基因表达诱导物，由于其具有低毒性、易获取、易操控、高时空分辨率等，因此，光可作为一种非常理想的诱导剂。并且，相比于化学物质调控系统，物理方法诱导的调控系统因便捷性、无需添加其他诱导物等优势越来越受到人们的关注。因此，利用光作为诱导剂来调控目标蛋白表达进而控制发酵生产或疾病治疗非常有应用价值。
[0006]目前，已经有强紫外线被用来释放被锁的转...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光控基因开关，其特征在于，所述光控基因开关为(a)、(b)或(c)：(a)为表达ycgZ启动子和目的基因的重组质粒；(b)为在(a)上连接编码蓝光感受器蛋白bluF的基因的重组质粒；(c)为在(a)上连接编码调控蛋白bluR的基因和编码蓝光感受器蛋白bluF的基因的重组质粒。2.如权利要求1所述的一种光控基因开关，其特征在于，当光控基因开关为(a)时，所述目的基因位于ycgZ启动子的下游；当光控基因开关为(b)时，所述目的基因位于ycgZ启动子的下游，所述编码蓝光感受器蛋白bluF的基因位于ycgZ启动子的上游；当光控基因开关为(c)时，所述目的基因位于ycgZ启动子的下游，所述编码蓝光感受器蛋白bluF的基因位于ycgZ启动子的上游，所述编码调控蛋白bluR的基因位于编码蓝光感受器蛋白bluF的基因的上游。3.如权利要求1或2所述的一种光控基因开关，其特征在于，所述重组质粒以pET-28a质粒、pCL1920质粒、pFT24质粒或pBAD33质粒为载体。4.如权利要求1-3任一项所述的一种光控基因开关，其特征在于，所述ycgZ启动子来源于NCBI编号为CP046033.1、CP014768.1、CP024695.1、CP041513.1、CP026797.1、CP026866.1、CP026814.1、CP026811.1、CP026762.1、CP026731.1、CP024470.1、CP011511.1、CP001063.1、CP032513.1、CP026795.1、CP026872.1、CP026098.1、CP041620.1、CP026875.1、CP026845.1、CP026877.1、CP026836.1、CP026846.1、CP026824.1、CP027027.1或CP026867.1的菌株。5.如权利要求1-4任一项所述的一种光控基因开关，其特征在于，所述编码调控蛋白bluR的基因来源于NCBI编号为CP046033.1、CP026872.1、CP026867.1、CP026866.1、CP026762.1、CP024695.1、CP014768.1、CP032513.1、CP026875.1、CP026836.1、CP026846.1、CP026098.1、CP024470.1、CP026845.1、CP026877.1、CP044191.1、CP044151.1、CP041511.1、CP032523.1、CP029794.1、CP026802.1、HE616528.1、CP046286.1、CP045932.1、CP041322.1、CP037997.1、CP035008.1、CP034067.1、LR213458.1、LR213449.1、CP022672.1、CP014099.2、CP023645.1、CP022457.1、CP022455.1、CP022459.1、CP019689.1、CP021144.1、CP000038.1、CP041513.1、CP026795.1、CP026797.1、CP026814.1、CP010829.1、CP001063.1、CP041620.1、CP026824.1、CP027027.1、CP026731.1、CP011511.1、CP026811.1、CP026803.1或CP037864.1的菌株。6.如权利要求1-5任一项所述的一种光控...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓清，吴佳欣，王小元，薛岚，刘世傲，刘昭君，罗双华，余克洋，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：

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