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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于代谢工程领域,具体涉及到一种用于调控酿酒酵母代谢工程的内含子元件及其应用。
技术介绍
1、内含子是真核基因所特有的结构,酿酒酵母6000个结构基因中有298个含有内含子,明显少于其他大多数真核生物,但其含有内含子的基因产生的mrna转录本大约是单外显子基因的3.9倍。酿酒酵母中的基因dyn2和asc1的内含子的缺失会使转录水平分别降低40%和30%。1987年,通过研究玉米中的酒精脱氢酶1(adh1)证实了稳定mrna的积累需要内含子。该结果表明内含子具有增强基因表达的独特能力,也被称为内含子介导的增强性能(intron-mediated enhancement,ime),内含子介导的转录调控已在简单的真核生物(如酵母和衣藻)以及高等真核生物(人类、植物等)中观察到。内含子具有影响基因表达水平的能力,这一特性使其具有作为异源途径调控元件的开发潜力。
2、内含子在被发现时被认为是分割外显子的无用序列,在与外显子进行共转录后,非编码内含子从转录本中被切除,使具有编码功能的外显子连接在一起,产生成熟的mrna产物,这个切除内含子的过程称为剪接。剪接是通过蛋白质-rna相互作用的广泛网络来调节的。剪接位点的精确识别和剪接反应由一个巨大的核糖核蛋白组成的剪接复合体催化,它以共转录的方式从头组装到每个内含子上。pre-mrna剪接是一个关键的转录后过程,在这个过程中通过选择性剪接导致外显子的保留或跳过,重排一个基因片段以增加蛋白质的丰富性。内含子还可作为基因调控的动态中介,既提供转录水平调控,又协调特定的rna剪接
3、代谢工程起源于对生物的代谢途径和代谢产物的分析,并进一步地通过操纵代谢网络,使细胞显著提高目标产物。微生物是生产有价值的化合物的非常有优势的宿主。从其他生物体中获取相关的代谢途径,并将其成功导入到目标微生物中,研究人员可以实现微生物的功能扩展,从而开拓生物合成的新领域。识别潜在的遗传靶点并优化其表达对于高效生产所需代谢产物至关重要。目前已经开发出集中修饰染色体基因和dna的高通量策略,但是由于可操纵的基因数量太少,这些策略无法在基因组规模上应用。
4、内含子作为一个能够对基因表达进行多水平调控的新兴工具,能够在不修改这些基因的情况下调节染色体基因表达,对于细胞的蛋白产量的影响相当显著。然而,目前应用内含子调控外源途径的研究还未见报道。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题,提出了本专利技术。
3、因此,本专利技术的目的是,克服现有技术中的不足,提供一种用于调控酿酒酵母代谢工程的内含子元件。
4、为解决上述技术问题,本专利技术提供了如下技术方案:一种用于调控酿酒酵母代谢工程的内含子元件,所述内含子元件来源于酿酒酵母,包括rps25ai内含子,其核苷酸序列如seq id no:1所示。
5、本专利技术的再一个目的是,克服现有技术中的不足,提供一种增强型酿酒酵母内含子元件在表达红色荧光蛋白的应用。
6、本专利技术的另一个目的是,克服现有技术中的不足,提供一增强型酿酒酵母内含子元件在在β-胡萝卜素代谢途径中提高产量的应用。
7、本专利技术有益效果:
8、(1)本专利技术建立了能够实现调控范围跨越超过100倍的内含子元件库,基于外源基因和外源代谢途径对内含子元件rps25ai的转录水平和翻译水平的调控进行了探索和研究,在β-胡萝卜素异源途径中应用rps25ai对关键基因进行了多水平调控,将番茄红素、β-胡萝卜素的产量提高到49.8mg/l、122.1mg/l。
9、(2)本专利技术证明了内含子元件的多水平调控能力对酵母中β-胡萝卜素途径的产物合成有显著促进作用,提供了一种新颖的代谢工程调控元件,对酿酒酵母其他代谢途径的调控具有借鉴意义,为真核基因表达系统的构建和调控元件的选择提供了一种新思路。
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1.一种用于调控酿酒酵母代谢工程的内含子元件,其特征在于:所述内含子元件来源于酿酒酵母,包括RPS25Ai内含子,其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。
2.权利要求1所述增强型酿酒酵母内含子元件在表达红色荧光蛋白的应用。
3.权利要求1所述增强型酿酒酵母内含子元件在在β-胡萝卜素代谢途径中提高产量的应用。
【技术特征摘要】
1.一种用于调控酿酒酵母代谢工程的内含子元件,其特征在于:所述内含子元件来源于酿酒酵母,包括rps25ai内含子,其核苷酸序列如seq id no:1所示。
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