【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物工程领域，尤其涉及过表达烷烃羟化酶基因和漆酶基因在降解ldpe中的应用。
技术介绍
1、塑料是现代世界中应用最广泛、最重要的材料之一。然而，塑料的巨大生产和滥用给环境带来了巨大的负担。据报道，约58％的塑料垃圾被放置在垃圾填埋场或直接排放到环境中，24％被燃烧，只有18％的塑料垃圾被回收使用。一些研究人员估计，到2050年，自然环境中大约会有12000万吨塑料废物。通过生物方法回收利用废弃塑料与常规的化学回收和物理回收相比，存在着能耗小，污染小，成本低等优点。近年来，已经有众多通过系统生物学方法改造各种模式生物或非模式生物降解塑料的先例。聚乙烯又是诸多类型的塑料中降解难度偏大的一种，目前已经有多种野生菌从含聚乙烯废弃物的环境中分离出来，包括红球菌、假单胞菌、芽孢杆菌、不动杆菌等。r.ruber c208是降解pe最有效的细菌之一，是从土壤中分离的革兰氏阳性细菌，能够以每周0.9％的速率降解未预处理的ldpe。用紫外光预处理ldpe后，pe的降解率增加。孵育后也检测到ldpe的分子量和分子数的变化。据报道，r.ruber c208也能够降解ps，8周后质量减轻0.8％。此外，有研究人员根据细菌代谢活性如atp含量、adp/atp比值和细胞活性的变化，检测出r.rube atcc 29672表现出降解pp的能力。将来源于假单胞菌的烷烃羟化酶基因在大肠杆菌中进行异源表达后，低分子量聚乙烯的质量损失能够在50天内达到30％。利用来自botrytis aclada(balac)和bacillussubtilis(bsla
2、现有的聚乙烯降解研究中，降解效果较好的菌株大部分都是从自然环境中分离出来的野生菌或野生菌群，但是大部分野生菌的基因组信息和代谢网络不清晰，难以进行基因操作。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了过表达烷烃羟化酶基因和漆酶基因在降解ldpe中的应用。本专利技术选用的底盘细胞是具有优秀胞外酶分泌能力的解脂耶式酵母po1g，能够非常有效地降解和氧化疏水性底物，并且开发了用于遗传学和分子生物学的强大工具，因此该酵母最近已被用作模型生物研究参与代谢的代谢途径。因此本专利技术通过合成生物学方法改造解脂耶氏酵母，得到了具有分泌漆酶的解脂耶氏酵母，以及能够表达膜蛋白烷烃羟化酶的解脂耶式酵母。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了过表达以下任一项基因在降解ldpe中的应用；
4、(i)、编码烷烃羟化酶的基因；或
5、(ii)、编码烷烃羟化酶的基因和编码烷烃羟化酶辅酶的基因。
6、在本专利技术的一些实施方案中，上述应用中，所述ldpe包括ldpe球和/或ldpe膜。
7、在本专利技术的一些实施方案中，上述应用中，所述编码烷烃羟化酶的基因包括：pseudomonas aeruginosa pao1来源的alkb1和/或alkb2；
8、所述编码烷烃羟化酶辅酶的基因包括：pseudomonas aeruginosa pao1来源的ruba1和/或rubb。
9、在本专利技术的一些实施方案中，上述应用中，所述编码烷烃羟化酶的基因具有：
10、(1)、如seq id no:1或如seq id no:2所示的核苷酸序列；或
11、(2)、如(1)所示的核苷酸序列经取代、缺失或添加一个或多个碱基获得的核苷酸序列，且与(1)所示的核苷酸序列功能相同或相似的核苷酸序列；或
12、(3)、与(1)或(2)所示的核苷酸序列至少有80％同一性的核苷酸序列；和/或
13、所述编码烷烃羟化酶辅酶的基因具有：
14、(4)、如seq id no:3或如seq id no:4所示的核苷酸序列；或
15、(5)、如(4)所示的核苷酸序列经取代、缺失或添加一个或多个碱基获得的核苷酸序列，且与(4)所示的核苷酸序列功能相同或相似的核苷酸序列；或
16、(6)、与(4)或(5)所示的核苷酸序列至少有80％同一性的核苷酸序列。
17、本专利技术还提供了表达模块，包括以下任一项基因；
18、(i)、编码烷烃羟化酶的基因；或
19、(ii)、编码烷烃羟化酶的基因和编码烷烃羟化酶辅酶的基因。
20、在本专利技术的一些实施方案中，上述表达模块中，所述编码烷烃羟化酶的基因包括：pseudomonas aeruginosa pao1来源的alkb1和/或alkb2；
21、所述编码烷烃羟化酶辅酶的基因包括：pseudomonas aeruginosa pao1来源的ruba1和/或rubb。
22、在本专利技术的一些实施方案中，上述表达模块，还包括：连接肽；
23、所述连接肽具有：
24、(7)、如seq id no:5或如seq id no:6所示的氨基酸序列；或
25、(8)、如(7)所示的氨基酸序列经取代、缺失或添加一个或多个氨基获得的氨基酸序列，且与(7)所示的氨基酸序列功能相同或相似的氨基酸序列；或
26、(9)、与(7)或(8)所示的氨基酸序列至少有80％同一性的氨基酸序列。
27、在本专利技术的一些实施方案中，上述seq id no:5的序列为：eaaak。
28、在本专利技术的一些实施方案中，上述seq id no:6的序列为：ggggs。
29、本专利技术还提供了菌株，在底盘菌株中转化和/或导入上述表达模块。
30、在本专利技术的一些实施方案中，上述菌株中，所述底盘菌株包括：解脂耶氏酵母po1g。
31、本专利技术还提供了信号肽基因，包括：野生型漆酶的sp1基因、白腐真菌的sp2基因、α-淀粉酶的amye基因、芳基磷酸-β-d-葡糖苷酶的bglc基因和/或胞外酯酶的lipb基因中的一种或多种。
32、在本专利技术的一些实施方案中，上述信号肽基因中，所述sp1基因具有：
33、(10)、如seq id no:7所示的核苷酸序列；或
34、(11)、如(10)所示的核苷酸序列经取代、缺失或添加一个或多个碱基获得的核苷酸序列，且与(10)所示的核苷酸序列功能相同或相似的核苷酸序列；或
35、(12)、与(10)或(11)所示的核苷酸序列至少有80％同一性的核苷酸序列；和/或
36、所述sp2基因具有：
37、(13)、如seq id no:8所示的核苷酸序列；或
38、(14)、如(13)所示的核苷酸序列经取代、缺失或添加一个或多个碱基获得的核苷酸序列，且与(13)所示的核苷酸序列功能相同或相似的核苷本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.信号肽基因，其特征在于，包括：野生型漆酶的SP1基因、白腐真菌的SP2基因、α-淀粉酶的AmyE基因、芳基磷酸-β-D-葡糖苷酶的BglC基因和/或胞外酯酶的LipB基因中的一种或多种；
2.如权利要求1所述的信号肽基因在降解LDPE中的应用。
3.重组表达载体，其特征在于，包括如权利要求1所述的信号肽基因和漆酶基因。
4.重组菌株，其特征在于，在底盘菌株中转化和/或导入如权利要求3所述的重组表达载体。
5.如权利要求3所述的重组表达载体和/或如权利要求4所述的重组菌株在降解LDPE中的应用。
6.降解LDPE的方法，其特征在于，取预处理的LDPE与权利要求4所述的重组菌株的菌液混合；所述预处理采用含有氢氧化钠的乙醇溶液；所述氢氧化钠的浓度为5～15％(m/m)；所述乙醇溶液的浓度为60％(m/m)。
【技术特征摘要】
1.信号肽基因，其特征在于，包括：野生型漆酶的sp1基因、白腐真菌的sp2基因、α-淀粉酶的amye基因、芳基磷酸-β-d-葡糖苷酶的bglc基因和/或胞外酯酶的lipb基因中的一种或多种；
2.如权利要求1所述的信号肽基因在降解ldpe中的应用。
3.重组表达载体，其特征在于，包括如权利要求1所述的信号肽基因和漆酶基因。
4.重组菌株，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：元英进，张妮，丁明珠，闫文龙，刘斐，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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