具有高脂质生产力的重组藻类制造技术

本发明专利技术提供了重组藻类生物体，其具有对编码RNA结合结构域的基因或核酸序列的基因修饰。在一些实施例中，所述基因修饰可以为所述基因的功能性缺失或衰减。所述基因修饰产生了具有提高的脂质生产力和/或更高的生物质生产力的突变型生物体。这些突变体的脂质产物可以用作生物燃料或可以用于制造其它特殊产物。重组突变体还可以任选地具有对编码SGI1多肽的基因的基因修饰。还公开了制备和使用重组藻类突变体的方法和产生脂质的方法。突变体的方法和产生脂质的方法。突变体的方法和产生脂质的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高脂质生产力的重组藻类
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年9月11日提交的美国临时专利申请第63/077,474号的权益，所述美国临时专利申请通过引用以其整体在此并入。
[0003]并入序列表
[0004]随附序列表中的材料在此通过引用并入本申请中。随附序列表文本文件，名称SGI2280_1WO_Sequence_Listing，创建于2021年9月9日，并且为73kb。所述文件可以在使用Windows OS的计算机上使用Microsoft Word评估。


[0005]本专利技术涉及提供一种重组突变型藻类生物体和用于产生脂质的方法。

技术介绍

[0006]生物燃料的产生为开发可以以合理的成本获得的环境上无害的能源来源带来了巨大机会。人们致力于使用藻类或其它生物体以产生由于其高脂质含量而可以被用作生物柴油或其它生物燃料的烃。还可以从这些生物体中获得用于消费者产品的另外的特殊化学品。
[0007]由于藻类使用来自太阳的能源以将水和二氧化碳组合在一起以产生生物质，因此实现生产力提高提供了碳中性燃料来源的可能性。因此，开发具有非常高的脂质生产力的藻类菌株以产生藻类来源的生物燃料可能显著减少释放到大气中的新二氧化碳，并且因此减少全球变暖的问题。
[0008]开发商业上可行的藻类生物燃料需要具有高脂质和生物质生产力的菌株。即使是最多产的野生型菌株也没有多产到实现这种资源的经济上可行的开发。用于提高生物燃料和其它产物的藻类产量的策略包含改变提供给生物体的营养，如在缺乏氮、磷或硅的培养基中培养生物体。其它策略包含修改培养条件或环境方案，或对生物体的基因工程化做出的各种努力。虽然将藻类菌株工程化为具有提高的光合效率(使整体生物质生产力提高)和/或高脂质生产力的组合可以为这个问题提供解决方案，但仍然存在不足。开发更高性能的菌株仍然是高效利用这种能源资源的障碍。

技术实现思路

[0009]本专利技术提供了重组藻类生物体，其具有对编码RNA结合结构域的基因的基因修饰。所述基因修饰可以为所述基因的功能性缺失或衰减。所述基因修饰产生了具有提高的脂质生产力和/或更高的生物质生产力的突变型生物体。这些突变体的脂质产物可以用作生物燃料或可以用于制造其它特殊产物。重组突变体还可以任选地具有对编码SGI1多肽的基因的基因修饰。还公开了制备和使用重组藻类突变体的方法和产生脂质的方法。
[0010]在第一方面，本专利技术提供了一种重组藻类生物体，其具有位于编码RNA结合结构域的基因中的基因修饰。相对于不具有所述基因修饰的对应对照藻类生物体，所述重组藻类
生物体表现出更高的脂质生产力。在一个实施例中，所述生物体为绿藻门藻类(Chlorophyte alga)。所述生物体可以为共球藻纲(Class Trebouxiophyceae)的绿藻门藻。在一个实施例中，所述编码所述RNA结合结构域的基因具有与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:2具有至少80％序列同一性的序列。在一个实施例中，所述基因修饰可以为功能性缺失。所述基因修饰可以引起经编码的RNA结合结构域的表达的衰减；并且在一个实施例中，所述基因修饰发生在所述编码所述RNA结合结构域的基因的调节序列中。在一个实施例中，所述调节序列为启动子。所述基因修饰可以为所述启动子的缺失、破坏或失活。在一个实施例中，所述基因修饰涉及经编码的RNA结合结构域的一个或多个氨基酸的所述缺失。所述基因修饰可以引起经编码的RNA结合结构域序列中至少一个氨基酸的所述缺失。
[0011]在一个实施例中，所述基因修饰为终止密码子在编码所述RNA结合结构域的序列中的插入。在不同实施例中，所述基因修饰可以为缺失、破坏或失活。在一个实施例中，所述基因修饰可以为敲除突变。所述重组藻类的脂质生产力可以比对照藻类的脂质生产力高至少30％；或者脂质生产力比对照藻类的脂质生产力高至少50％。在一个实施例中，所述重组藻类在培养5天后产生至少60克/平方米脂质产物。相对于对应对照藻类细胞或生物体，所述重组藻类可以任选地具有更高的每单位时间生物质生产力，在一个实施例中，所述对应对照藻类细胞或生物体可以按总有机碳(TOC)进行测量。
[0012]在一个实施例中，所述重组藻类在缺氮条件下具有更高的生物质生产力。所述重组藻类在缺氮条件下可以具有更高的总有机碳产量。
[0013]在各个实施例中，所述重组藻类可以来自选自由以下组成的组的科：卵囊藻科(Oocystaceae)、小球藻科(Chlorellaceae)和真眼点藻科(Eustigmatophyceae)。在各个实施例中，所述重组藻类可以属于选自以下的属：小球藻属(Chlorella)、拟小球藻属(Parachlorella)、微绿藻属(Picochlorum)、四爿藻属(Tetraselmis)或卵囊藻属(Oocystis)。在一些实施例中，所述重组藻类还可以具有对编码SGI1多肽的基因的基因修饰。在一个实施例中，所述SGI1多肽可以与SEQ ID NO:14具有至少80％序列同一性。在一个实施例中，所述重组藻类为卵囊藻属的藻类。
[0014]另一方面，本专利技术提供了一种由本专利技术的重组藻类产生的脂质。
[0015]另一方面，本专利技术提供了一种含有本专利技术所述的重组藻类的生物质产物。
[0016]另一方面，本专利技术提供了一种产生含有脂质的组合物的方法。所述方法涉及在编码RNA结合结构域的基因中对藻类生物体进行基因修饰；培养所述生物体，从而产生含有脂质的组合物。所述方法可与本专利技术的任何重组藻类一起使用。
[0017]另一方面，本专利技术提供了鉴定具有高脂质生产力的重组藻类生物体的方法。所述方法涉及诱变藻类生物体群体；筛选具有更高脂质生产力的经诱变的藻类生物体；对经诱变的藻类生物体的基因组的至少一部分进行测序；鉴定所述经诱变的生物体相较于诱变前的藻类生物体群体的基因变化；在所述经诱变的藻类生物体的亲本菌株中重现所述基因变化，以由此鉴定具有高脂质生产力的重组藻类生物体。所述方法还可以涉及从所述藻类生物体中采集脂质组合物的步骤。经鉴定的所述重组藻类生物体可以为本文所述的本专利技术的任何重组藻类生物体。在一个实施例中，所述基因变化可以为编码RNA结合结构域的序列或其调节序列的缺失、破坏或失活。所述RNA结合结构域可以与SEQ ID NO:1
‑
3中的任一项具有至少90％序列同一性。
[0018]另一方面，本专利技术提供了一种产生含有脂质的组合物的方法。所述方法涉及培养本文所述的重组藻类细胞或生物体，以由此产生含有脂质的组合物。在一个实施例中，所述方法包含从所述含有脂质的组合物中采集所述脂质的步骤。所述方法还可以包含对所述含有脂质的组合物进行纯化以产生生物燃料的步骤。所述藻类细胞或生物体可以是本文所述的任何藻类细胞或生物体。所述编码所述RNA结合结构域的基因可以具有与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:2或本文所述的任何序列具有至少80％序列同一性的序列。在一个实施例中，所述基因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种重组藻类生物体，其包括位于编码RNA结合结构域的基因中的基因修饰，其中相对于不具有所述基因修饰的对应对照藻类生物体，所述重组藻类生物体表现出更高的脂质生产力。2.根据权利要求1所述的重组藻类生物体，其中所述生物体为绿藻门藻类(Chlorophyte alga)。3.根据权利要求1至2中任一项所述的重组藻类生物体，其中所述生物体属于共球藻纲(Class Trebouxiophyceae)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的重组藻类生物体，其中所述编码所述RNA结合结构域的基因具有与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:2具有至少80％序列同一性的序列。5.根据权利要求1至4中任一项所述的重组藻类生物体，其中所述基因修饰为缺失、破坏或失活。6.根据权利要求1至5中任一项所述的重组藻类生物体，其中所述基因修饰引起经编码的RNA结合结构域的表达的衰减。7.根据权利要求6所述的重组藻类生物体，其中所述基因修饰是对所述编码所述RNA结合结构域的基因的调节序列进行的。8.根据权利要求7所述的重组藻类生物体，其中所述调节序列为启动子。9.根据权利要求8所述的重组藻类生物体，其中所述基因修饰包括所述启动子的缺失、破坏或失活。10.根据权利要求1至5中任一项所述的重组藻类生物体，其中所述基因修饰引起经编码的RNA结合结构域序列中的至少一个氨基酸的所述缺失。11.根据权利要求1至5中任一项所述的重组藻类，其中编码所述RNA结合结构域的核酸序列的所述基因修饰包括终止密码子在编码所述RNA结合结构域的序列中的插入。12.根据权利要求1至5中任一项所述的重组藻类，其中所述基因修饰为敲除突变。13.根据权利要求1至12中任一项所述的重组藻类，其中重组藻类的脂质生产力比对照藻类的脂质生产力高至少30％。14.根据权利要求13所述的重组藻类，其中所述重组藻类的脂质生产力比对照藻类的脂质生产力高至少50％。15.根据权利要求1至12中任一项所述的重组藻类，其中所述重组藻类表现出至少12克每平方米每天的脂质产量。16.根据权利要求1至12中任一项所述的重组藻类，其中相对于对应对照藻类细胞或生物体，所述重组藻类进一步具有每单位时间更高的生物质生产力。17.根据权利要求1至16中任一项所述的重组藻类，其中所述重组藻类在缺氮条件下具有更高的生物质生产力。18.根据权利要求1至12中任一项所述的重组藻类，其中所述重组藻类在缺氮条件下具有更高的总有机碳产量。19.根据权利要求1至18中任一项所述的重组藻类，其中所述重组藻类属于选自由以下组成的组的科：卵囊藻科(Oocystaceae)、小球藻科(Chlorellaceae)和真眼点藻科(Eustigmatophyceae)。20.根据权利要求19所述的重组藻类，其中所述重组藻类属于选自由以下组成的组的
属：小球藻属(Chlorella)、拟小球藻属(Parachlorella)、微绿藻属(Picochlorum)、四爿藻属(Tetraselmis)和卵囊藻属(Oocystis)。21.根据权利要求1至20中任一项所述的重组藻类生物体，其进一步包括对编码SGI1多肽的基因的基因修饰。22.根据权利要求21所述的重组藻类生物体，其中所述SGI1多肽与SEQ ID NO:14具有至少80％序列同一性。23.根据权利要求1至22中任一项所述的重组藻类，其中所述重组藻类为卵囊藻属的藻类。24.一种脂质，其是通过根据权利要求1至23中任一项所述的重组藻类产生的。25.一种生物质产物，其包括根据权利要求1至23中任一项所述的重组藻类。26.一种产生含有脂质的组合物的方法，所述方法包括：在编码RNA结合结构域的基因中对藻...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：维里多斯公司，
类型：发明
国别省市：