蓝细菌CRISPRa系统的构建方法及其在异戊烯醇生物合成中的应用技术方案

本发明专利技术提供了蓝细菌CRISPRa系统的构建方法及其在异戊烯醇生物合成中的应用。本发明专利技术公开了一种在蓝细菌中构建CRISPRa即转录激活系统的方法，以及应用带有该CRISPRa系统的蓝细菌进行生物合成的方法。所述方法基于蓝细菌中转录激活蛋白RpoZ，包括dCas9、RpoZ、目的基因与sgRNA。本发明专利技术的系统能够实现单基因的激活/高表达、多基因的同时激活/高表达，进一步设计调控元件还可实现其它基因的同时激活和抑制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物，特别涉及一种蓝细菌crispra系统的构建方法及其在异戊烯醇生物合成中的应用。

技术介绍

1、蓝细菌是光合作用研究的一种模式生物，它们与高等植物一样能够进行产氧光合作用、固定co2，为生物圈提供重要的初级生产力。通过蓝细菌的光合固碳过程，可以将太阳能和co2直接转化为燃料和化学品，同时起到固碳减排和生物合成的作用，因此引起了重点关注。通过对蓝细菌进行代谢工程改造，已经实现从co2到数十种燃料及化学品的生物合成，展示出蓝细菌光合生物技术的重要潜力。

2、近年来蓝细菌遗传操作工具的开发取得了一定的进展，包括基因表达调控相关的启动子与核糖体结合位点的挖掘以及核糖开关的应用。随着crispr技术的发展，它在蓝细菌中的应用也受到了关注。目前在蓝细菌中已建立对基因进行插入、删除及碱基替换的crispr基因编辑技术，研究者们也利用失去dna切割功能的dcas9或dcas12a在蓝细菌中建立了抑制基因表达的crispr干扰(crispr interference，crispri)系统。然而，蓝细菌中激活基因表达的crispr激活(crisp本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种建立蓝细菌CRISPRa系统及调控目的基因表达的方法，包括：以蓝细菌转录激活蛋白RpoZ建立CRISPRa系统，利用该CRISPRa系统激活目的基因表达。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CRISPRa系统包括以下模块：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，(1)中，所述dCas9与转录激活蛋白RpoZ融合表达；较佳地，所述dCas9与转录激活蛋白RpoZ之间包括连接肽；较佳地，转录激活蛋白RpoZ融合在dCas9的C端；或

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，dCas9与转录激活蛋白RpoZ的表达框中包括启动子和终止子；较...

【技术特征摘要】

1.一种建立蓝细菌crispra系统及调控目的基因表达的方法，包括：以蓝细菌转录激活蛋白rpoz建立crispra系统，利用该crispra系统激活目的基因表达。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述crispra系统包括以下模块：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，(1)中，所述dcas9与转录激活蛋白rpoz融合表达；较佳地，所述dcas9与转录激活蛋白rpoz之间包括连接肽；较佳地，转录激活蛋白rpoz融合在dcas9的c端；或

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，dcas9与转录激活蛋白rpoz的表达框中包括启动子和终止子；较佳地，所述启动子包括：化脓性链球菌(streptococcus pyogenes)中cas9内源的启动子pendo；所述终止子包括trrnb；或

5.如权利要求1～4任一所述的方法，其特征在于，所述目的基因包括：功能基因，结构基因；较佳地，所述目的基因包括：酶基因，调控基因，报告基因；较佳地，所述目的基因的表达框与sgrna的表达框连接。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目的基因的表达框中包括启动子和终止子；较佳地，所述启动子包括集胞藻pcc 6803 50s核糖体蛋白l10基因的启动子p18082；所述终止子包括trrnb。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目的基因包括报告基因，该报告基因反映所述蓝细菌crispra系统对目的基因表达的调控性能；或

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括调节蓝细菌中内源基因的转录或表达；较佳地，下调的内源基因编码影响生物合成中竞争途径上的关键酶；较佳地，所述生物合成为异戊烯醇的生物合成，所述内源基因是编码香叶基焦磷酸合成酶基因；更佳地，以crispri转录干扰系统靶向抑制所述内源基因；更佳地，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨琛，王甜甜，朱虹，
申请(专利权)人：中国科学院分子植物科学卓越创新中心，
类型：发明
国别省市：