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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基因工程的启动子领域,尤其涉及一种伯克霍尔德氏菌内源性启动子及其应用。
技术介绍
1、启动子是指dna分子上能被rna聚合酶识别、结合并起始转录的一段序列。启动子是基因表达调控过程中的重要顺势作用元件,它能控制基因表达的程度。在微生物代谢工程中,可通过使用一些组成型强启动子过量表达目的基因来提高产量。因此筛选高效启动子对于微生物体内代谢途径优化改造的研究具有十分重要的意义。
2、伯克霍尔德氏菌burkholderia sp.jp2-270是一种革兰氏阴性菌,分离自水稻根际土壤,属于植物根际促生菌。伯克霍尔德氏菌是一类重要的植物相关的有益微生物,部分菌株能够分泌多种具有抗真菌活性的物质如硝吡咯菌素、喹啉衍生物、铁载体、occidiofungin及burkholdines等维持植物健康。
3、微生物次级代谢产物的原始产量相对较低,直接通过微生物发酵无法得到大量的目的产物,工业化生产受限,不利于推广应用。通过现代生物技术对微生物菌株进行合理的改良是阐明其功能、实现菌株的定向改造的重要手段。
4、目前,已有很多研究者通过选择或筛选合适的启动子用于诱导目的基因的高效表达,从而获得具有高产性能的工程菌株。例如,ouyang等在伯克氏菌dsm 7029菌株中发现并鉴定了一系列强组成型启动子,可有效驱动复杂异源大型基因簇的表达并提高产量(ouyang,q.,wang,x.,zhang,n.,zhong,l.,liu,j.,ding,x.,zhang,y.,&bian,x.(2020).p
5、因此,为了能实现伯克霍尔德氏菌burkholderia sp.jp2-270中内源基因的大量表达,还需要从伯克霍尔德氏菌中挖掘可用的内源性强启动子,作为后续该菌的工业应用的重要工具。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种伯克霍尔德氏菌内源性启动子,使其可以在伯克霍尔德氏菌中高效表达内源或外源基因,以克服现有技术中伯克霍尔德氏菌自身相应的遗传操作系统无法高效表达的缺陷。
2、本专利技术提供了一种伯克霍尔德氏菌内源性启动子,所述启动子的核苷酸序列如(a)或(b)所示:
3、(a)seq id no.14;
4、(b)在伯克霍尔德氏菌burkholderia sp.jp2-270中,含有seq id no.14所示的核苷酸序列且小于等于1000bp的连续核苷酸序列。
5、进一步地,所述启动子的核苷酸序列如seq id no.15或seq id no.16或seq idno.1所示。
6、本专利技术提供一种表达载体,含有上述的伯克霍尔德氏菌内源性启动子。
7、在本专利技术的一种实施方式中,所述表达载体中还含有egfp基因,所述egfp基因的核苷酸序列如seq id no.12所示;
8、或所述表达载体中还含有硝吡咯菌素的生物合成基因prnb,所述生物合成基因prnb的核苷酸序列如seq id no.17所示。
9、本专利技术还提供了一种重组菌,含有上述的伯克霍尔德氏菌内源性启动子或表达载体。
10、在本专利技术的一种实施方式中,所述重组菌为伯克霍尔德氏菌构建得到的重组菌。
11、本专利技术还提供了一种上述伯克霍尔德氏菌内源性启动子、表达载体或重组菌的应用,所述应用为:
12、(1)在提高基因表达量中的应用;或,(2)在生产硝吡咯菌素中的应用。
13、本专利技术还提供了一种提高微生物生产硝吡咯菌素产量的方法,将硝吡咯菌素的生物合成基因prnb连接至上述表达载体上,形成重组载体,将重组载体转入微生物细胞,得到重组菌,利用所述重组菌进行发酵生产硝吡咯菌素,所述生物合成基因prnb的核苷酸序列如seq id no.17所示。
14、在本专利技术的一种实施方式中,所述微生物细胞为伯克霍尔德氏菌。
15、在本专利技术的一种实施方式中,利用所述重组菌接种至lb液体培养基进行发酵生产硝吡咯菌素。
16、本专利技术的有益效果是:本专利技术通过高通量rna-seq技术从伯克霍尔德氏菌中筛选到了可以高效表达和转录的内源性启动子,并对启动子进行截短,最终进一步优选出一个伯克霍尔德氏菌中内源性强启动子,可以超高效地诱导内源基因或外源基因的表达;将其应用于伯克霍尔德氏菌生产硝吡咯菌素,可显著提高硝吡咯菌素的产量,产量较对照提高了46%。
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1.一种伯克霍尔德氏菌内源性启动子,其特征在于,所述启动子的核苷酸序列如(A)或(B)所示:
2.根据权利要求1所述的伯克霍尔德氏菌内源性启动子,其特征在于,所述启动子的核苷酸序列如SEQ ID NO.15或SEQ ID NO.16或SEQ ID NO.1所示。
3.一种表达载体,其特征在于,含有权利要求1或2所述的伯克霍尔德氏菌内源性启动子。
4.根据权利要求3所述的表达载体,其特征在于,所述表达载体中还含有egfp基因,所述egfp基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.12所示;
5.一种重组菌,其特征在于,含有权利要求1或2所述的伯克霍尔德氏菌内源性启动子或权利要求3或4所述的表达载体。
6.根据权利要求5所述的重组菌,其特征在于,所述重组菌为伯克霍尔德氏菌构建得到的重组菌。
7.一种权利要求1或2所述的伯克霍尔德氏菌内源性启动子、权利要求3或4所述的表达载体或权利要求5或6所述的重组菌的应用,所述应用为:
8.一种提高微生物生产硝吡咯菌素产量的方法,其特征在于,将硝吡咯菌素的生物合成基因p
9.根据权利要求8所述的提高微生物生产硝吡咯菌素产量的方法,其特征在于,所述微生物细胞为伯克霍尔德氏菌。
10.根据权利要求9所述的提高微生物生产硝吡咯菌素产量的方法,其特征在于,利用所述重组菌接种至LB液体培养基进行发酵生产硝吡咯菌素。
...【技术特征摘要】
1.一种伯克霍尔德氏菌内源性启动子,其特征在于,所述启动子的核苷酸序列如(a)或(b)所示:
2.根据权利要求1所述的伯克霍尔德氏菌内源性启动子,其特征在于,所述启动子的核苷酸序列如seq id no.15或seq id no.16或seq id no.1所示。
3.一种表达载体,其特征在于,含有权利要求1或2所述的伯克霍尔德氏菌内源性启动子。
4.根据权利要求3所述的表达载体,其特征在于,所述表达载体中还含有egfp基因,所述egfp基因的核苷酸序列如seq id no.12所示;
5.一种重组菌,其特征在于,含有权利要求1或2所述的伯克霍尔德氏菌内源性启动子或权利要求3或4所述的表达载体。
6.根据权利要求5所述的重组菌,其特征在于,所述重组菌为伯克霍尔德...
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