光诱导型启动子及其使用方法技术

一种方法，包括：(a)将多个至少一种光养生物体引入培养基以产生第一混合物；(b)在波长转换材料存在的条件下，使所述第一混合物经受适于光养生物体生长的条件以产生具有第一细胞滴度的浓缩的混合物；(c)稀释所述浓缩的混合物以产生具有第二细胞滴度的稀释的混合物；以及(d)在不存在波长转换材料的条件下，使所述稀释的混合物经受适于光养生物体生长的条件。

Light inducible promoter and its use method

A method includes: (a) a plurality of at least one light dependent organisms into the culture medium to produce a first mixture; (b) in the wavelength converting material under the condition of the existence of the first mixture is subjected to suitable conditions for the growth of phototrophic organisms to produce a mixture with a concentrated first degree (cell dropping; c) mixture and diluting the concentration to produce diluted with second cell titer; and (d) in the absence of the wavelength converting material under the condition that the diluted mixture is suitable for phototrophic organisms subjected to growth conditions.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光诱导型启动子及其使用方法
本公开一般性地涉及用于诱导基因表达的组合物和方法。更具体地，本公开涉及基因表达的光诱导型启动子。
技术介绍
设计有独特性能特征的生物反应器将在微生物、哺乳动物和植物来源的天然和转基因细胞系统的有用生物技术产品的经济生产中起重要作用。这种生物反应器的一个重要特征是将生物系统生命力的维持与目标产品最大量的生产进行平衡的能力。例如，当使用工业微生物来合成比如蛋白质、药物或化学品的产品时，通常应用两步法。首先，使微生物生长成某固定的生物量而不生产所需的产物。第二，使用诱导因子来触发目标产品的生产。该两步法的原因是：生产非常高的滴定度(每升有多克)的目标产品通常要消耗生物体细胞中的大部分能量和碳源，这很可能会影响到细胞的生长和活力。因此，重要的是能够控制目标产物生产的开始的时间，理想地是以微生物产生更多的生物量为代价，但通常目标产物和进一步的细胞生物量也伴随产生。靶产物的组成表达可能不利于生物体的活力，因此，允许基因和蛋白质的时间和空间受控激活的诱导型系统是有利的。在某些情况下，诱导系统可以避免“代谢停滞”并延长整个生产周期。许多常见的诱导型DNA启动子对过渡金属，如Co2+，Cu2+，Ni2+，Zn2+和Fe2+，的浓度变化或对代谢产物类似物，如化学品异丙基β-D-1-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)和脱水四环素(aTc)的存在产生反应。由于价格昂贵，代谢物诱导剂通常被认为在大规模培养中是不实用的。金属离子作为诱导剂也面临着使用中的问题，因为从培养基中完全去除金属离子是有挑战性的。改变生物体生长的培养条件，例如二氧化碳限制，主要适用于像裂解细胞或收获细胞的最终的过程，由于限制碳将减少目标产品的量。因此，存在对基因启动子的可测量、可调节和可切换控制水平的持续需求。
技术实现思路
本申请公开一种方法，包括：(a)将多个至少一种光养生物体引入培养基以产生第一混合物；(b)在波长转换材料存在的条件下，使该第一混合物经受适于光养生物体生长的条件以产生具有第一细胞滴度的浓缩的混合物；(c)稀释该浓缩的混合物以产生具有第二细胞滴度的稀释的混合物；以及(d)在不存在波长转换材料的条件下，使该稀释的混合物经受适于光养生物体生长的条件。本申请还公开了一种方法，包括：用包含具有选自SEQIDNo.1和SEQIDNo.2的序列的启动子的构建体转化多个至少一个光养生物体，以产生转化后的光养生物体；(b)将该转化后的光养生物体引入培养基以产生第一混合物；(c)在波长转换材料的存在的条件下，使该第一混合物经受适于转化后的光养生物体生长的条件以产生具有第一细胞滴度的浓缩的混合物；(d)稀释该浓缩的混合物以产生具有第二细胞滴度的稀释的混合物；以及(e)在不存在波长转换材料的条件下，使该稀释的混合物经受适于转化后的光养生物体生长的条件。本申请还公开了一种方法，包括：在第一时间段内，使光养生物体暴露于修饰的天然或模拟太阳光下，其中通过使太阳光穿过包含发光染料的介质，使该修饰的太阳光朝向红色光谱移动；以及在第二时间段内，将所述光养生物体暴露于未修饰的天然或模拟太阳光下，从而诱导所述光养生物体表达预期的产物。附图说明为了更充分地理解本公开及其优点，现参考下面结合相同部分进行的简要描述。图1描绘了通过聚乙烯的太阳光的光谱图案，并且太阳光通过具有分散的含苝染料的聚乙烯基体过滤。图2描绘了对含有两种浓度的含苝染料的聚乙烯膜测量的太阳光的相对光谱。图3是室外条件下的Synechococcus(聚球藻属)7002生物量生长曲线。图4描绘了在含聚乙烯苝染料袋(左))与PE袋(右)中在通气时没有额外的CO2供应条件下生长的Synechococcus7002细胞的TEM图像。图5是在具有和不具有0.12％NLR掺杂的聚乙烯膜袋反应器中生长的Synechococcus7002细胞的随时间的干重分析图。图6是Synechococcus7002细胞样品用于RNA分离的步骤和时间框架的示意图。图7是用于评估启动子元件的构建体的示意图。图8描绘了用野生型启动子构建体和突变启动子构建体转染的Synechococcus7002细胞的生长曲线。具体实施方式本申请公开了用于诱导基因表达的组合物和方法。在一实施例中，该组合物包含本文公开的类型的启动子，或本文公开的类型的诱导型启动子。本文所用的术语“启动子”或“启动子多核苷酸”是指在连接至感兴趣的核苷酸序列时能够控制该感兴趣的核苷酸序列转录成mRNA的DNA序列。启动子通常，尽管不是必须，定位于感兴趣的核苷酸的5’端(例如，上游)(例如，接近结构基因的转录起始位点)，该启动子控制该感兴趣的核苷酸转录到mRNA中，并通过RNA聚合酶和其他用于启动转录的转录因子提供用于特异性结合的位点。“诱导型启动子”是指以时间和/或空间方式，而不是组成型地，引导基因表达的启动子。本公开的启动子包含可以从其天然环境提供、分离和/或纯化的基本上纯的或均一形式的核苷酸，或不含或基本上不含该物种起源的其它核苷酸和/或核酸的核苷酸。本文所用的“分离的”核苷酸或多核苷酸在通过重组技术产生时在其分离过程也基本上不含其它细胞材料或培养基，或者在化学合成时基本上不含化学前体。本文中“基本上不含”是指以不会对所公开的组合物和/或导入该组合物的生物体的性质产生不利影响的量存在的其它成分的含量。例如，基于用于本公开的组合物中的这种材料的总量(以重量计或摩尔数)，这些组分的含量可以小于约10％，或者小于约9、8、7、6、5、4、3、2或1％)。为了方便操作，本文公开的类型的启动子通常可以引入载体(例如，克隆载体或表达载体或表达构建体)中。此外，适用于本公开的启动子可以包括工程启动子，例如重组体或合成启动子。在一实施例中，本公开的启动子是多核苷酸。在本文使用的术语“隔离”包括所有这些可能性。整个本申请中，引用了各种出版物。所有这些出版物和这些出版物中引用的参考文献的全部内容通过引用并入本申请中，以便更全面地描述本公开所涉及的领域的状态。用于克隆、DNA分离、扩增和纯化以及用于DNA连接酶、DNA聚合酶、限制性内切核酸酶等的酶促反应的标准技术以及各种分离技术是本领域技术人员已知和通常使用的技术。在本文对许多标准技术做了描述，并通过引用并入本文：SambrookandRussell,2001MolecularCloning,ThirdEdition,ColdSpringHarbor,Plainview,N.Y.；Sambrooketal.,1989MolecularCloning,SecondEdition,ColdSpringHarborLaboratory,Plainview,N.Y.；Maniatisetal.,1982MolecularCloning,ColdSpringHarborLaboratory,Plainview,N.Y.；Wu(Ed.)1993Meth.Enzymol.218,PartI；Wu(Ed.)1979MethEnzymol.68；Wuetal.,(Eds.)1983Meth.Enzymol.100and101；GrossmanandMoldave(Eds.)1980Meth.Enzymol.65；Miller(Ed.)19本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：(a)将多个至少一种光养生物体引入培养基以产生第一混合物；(b)在波长转换材料存在的条件下，使所述第一混合物经受适于光养生物体生长的条件以产生具有第一细胞滴度的浓缩的混合物；(c)稀释所述浓缩的混合物以产生具有第二细胞滴度的稀释的混合物；以及(d)在不存在波长转换材料的条件下，使所述稀释的混合物经受适于光养生物体生长的条件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.29 US 62/154,4871.一种方法，包括：(a)将多个至少一种光养生物体引入培养基以产生第一混合物；(b)在波长转换材料存在的条件下，使所述第一混合物经受适于光养生物体生长的条件以产生具有第一细胞滴度的浓缩的混合物；(c)稀释所述浓缩的混合物以产生具有第二细胞滴度的稀释的混合物；以及(d)在不存在波长转换材料的条件下，使所述稀释的混合物经受适于光养生物体生长的条件。2.一种方法，包括：(a)用包含具有选自SEQIDNo.1和SEQIDNo.2的序列的启动子的构建体转化多个至少一个光养生物体，以产生转化后的光养生物体；(b)将所述转化后的光养生物体引入培养基以产生第一混合物；(c)在波长转换材料的存在的条件下，使所述第一混合物经受适于转化后的光养生物体生长的条件以产生具有第一细胞滴度的浓缩的混合物；(d)稀释所述浓缩的混合物以产生具有第二细胞滴度的稀释的混合物；以及(e)在不存在波长转换材料的条件下，使所述稀释的混合物经受适于转化后的光养生物体生长的条件。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述启动子可操作地连接到第二多核苷酸。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述启动子在不存在波长转换材料情况下被诱导。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述启动子的诱导引起所述第二多核苷酸的增加表达。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述第二多核苷酸的表达增加了约2倍到约7倍。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述第二多核苷酸的增加表达导致了目标产物的表达。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述目标产物包括碳氢化合物。9.如权利要求1-8中任何一项所述的方法，其特征在于：所述光养生物体包括藻类、裸藻、浮游植物、细菌或者其组合物。10.如权利要求1-8中任何一项所述的方法，其特征在于：所述光养生物体选自由集胞藻属未定种PCC6803(Synechocystissp.PCC6803)、鱼腥藻属未定种PCC7120(Anabaenasp.PCC7120)、ThermosynechococcuselongatusBP-1、无类囊体蓝细菌PCC7421(GloeobacterviolaceusPCC7421)、铜绿微囊藻NIES-843(MicrocystisaeruginosaNIES-843)、海洋原绿球藻SS120(ProchlorococcusmarinusSS120)、海洋原绿球藻MED4(ProchlorococcusmarinusMED4)、海洋原绿球藻MIT9313(ProchlorococcusmarinusMIT9313)、聚球藻未定种WH8102(Synechococcussp.WH8102)、细长聚球藻PCC6301(SynechococcuselongatusPCC6301)、聚球藻未定种CC9311(Synechococcussp.CC9311)、聚球藻未定种PCC7002(Synechococcussp.PCC7002)、AcaryochlorismarinaMBIC11017、海洋原绿球藻株系NATL2A(Prochlorococcusmarinusstr.NATL2A)、多变鱼腥藻ATCC29413(AnabaenavariabilisATCC29413)、聚球藻未定种CC9902(Synechococcussp.CC9902)、聚球藻未定种CC9605(Synechococcussp.CC9605)、海洋原绿球藻株系MIT9312(Prochlorococcusmarinusstr.MIT9312)、细长聚球藻PCC7942(SynechococcuselongatusPCC7942)、聚球藻未定种JA-2-3B'a(2-13)(Synechococcussp.JA-2-3B'a(2-13))、聚球藻未定种JA-3-3Ab(Synechococcussp.JA-3-3Ab)、海洋原绿球藻株系AS9601(Prochlorococcusmarinu...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新尧，邓肯·罗，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL