三阶段基因转录调控提高纤维素乙醇产量的方法及基因工程菌株技术

本发明专利技术涉及乙醇的生物制备领域，具体地涉及三阶段基因转录调控提高纤维素乙醇产量的方法及基因工程菌株。所述方法包括通过构建基因XR、XDH、XK、RPE1、RKI1和TAL1的表达质粒，在酿酒酵母中表达上述基因的步骤，其中，用KGD1启动子介导限速基因XK，用HSP26启动子介导关键限速基因TAL1。本发明专利技术将纤维素酒精发酵过程分为厌氧的葡萄糖发酵阶段，好氧的木糖呼吸代谢阶段，具有热休克特征的高温抑制为主的发酵后期阶段，共三个阶段。让目标基因在三个阶段的每一个阶段都能得到高效的表达，从而让纤维素底物更加高效地转化为纤维素乙醇。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及乙醇的生物制备领域，具体地涉及三阶段基因转录调控提高纤维素乙醇产量的方法及基因工程菌株。
技术介绍
随着人类文明的不断进步，全球能源问题彰显，现已成为制约全球经济持续稳定发展的重要因素。燃料乙醇是一种清洁、可再生的生物质能源，纤维素燃料乙醇技术原料来源广泛，是一项可持续发展的环境友好型技术，其核心技术体系的建设已成为一个全球能源战略必争之地。木质纤维素分解之后主要转化为葡萄糖和木糖，葡萄糖和木糖在厌氧条件下经酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)发酵生成乙醇。本专利技术旨在以木质纤维生物质为原料，对经过多重基因改良获得酿酒酵母工程菌株进行发酵获得的纤维素乙醇关键技术进行系统地研究，通过筛选并获得一系列优化的高产和高效率的纤维素乙醇目标菌株，为纤维素乙醇商业化生产奠定技术基础。木糖发酵时先经木糖还原酶基因XR,木糖醇脱氢酶基因XDH，木酮糖激酶基因XK连续催化生成5-磷酸-木酮糖，然后在磷酸戊糖途径主要基因RPE1，RKII, TALI, TKLl催化作用下进入糖酵解途径，最后转化为乙醇。在上述发酵过程中，目前许多研究者对XR进行蛋白工程，例如单突本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三阶段基因转录调控提高纤维素乙醇产量的方法，其特征在于，所述方法包括通过构建基因XR、XDH、XK、RPE1、RKI1和TAL1的表达质粒，在酿酒酵母中表达上述基因的步骤，其中，用KGD1启动子介导限速基因XK，用HSP26启动子介导关键限速基因TAL1。

【技术特征摘要】
1.一种三阶段基因转录调控提高纤维素乙醇产量的方法，其特征在于，所述方法包括通过构建基因XR、XDH、XK、RPEl、RKIl和TALl的表达质粒，在酿酒酵母中表达上述基因的步骤，其中，用KGDl启动子介导限速基因》(，用HSP26启动子介导关键限速基因TALl。2.根据权利要求1所述的三阶段基因转录调控提高纤维素乙醇产量的方法，其特征在于，对于基因XDH使用启动子pPGKl，对于基因RPEl使用启动子pADHl，对于RKII使用启动子PGKl，对于基因XR使用启动子pADHl。3.根据权利要求1所述的三阶段基因转录调控提高纤维素乙醇产量的方法，其特征在于，基因XR的序列如SEQ ID N0.1所示，基因XDH的序列如SEQ ID N0.2所示，基因XK的序列如SEQ ID N0.3所示，基因RKIl的序列如SEQ ID N0.4所示，基因TALl的序列如SEQID N0.6 所示。4.根据权利要求1所述的三阶段基因转录调控提高纤维素乙醇产量的方法，其特征在于，所述方法包括步骤: Cl)将质粒p61转入酿酒酵母WT，得到WXY1，其菌株含有两基因pADHl-RPEl和pPGKl-XDH ； (2)将质粒p62转入WXYl，得到WXY2，该菌株额外含有pADHl_XR和pPGKl...

【专利技术属性】
技术研发人员：萧伟，曹利民，汤兴良，田雪蕾，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：