【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物化工领域，具体涉及一种l-苏氨酸生物传感器及其构建方法和应用。
技术介绍
1、l-苏氨酸是八大必需氨基酸之一，是人和动物必需的、自身不能合成的氨基酸。l-苏氨酸具有平衡氨基酸组成、调节体内代谢平衡、提高机体对谷类蛋白质的吸收及利用率和促进机体生长发育等功能，因此被广泛应用于饲料、医药及食品工业中。目前，l-苏氨酸生产主要有化学合成法、蛋白水解法和微生物发酵法，其中微生物发酵法生产成本低、生产强度高、对环境污染小，因而成为目前工业生产l-苏氨酸应用最广泛的方法。
2、大肠杆菌(escherichia coli)已经被广泛应用于工业发酵生产各类氨基酸。因此，运用代谢工程手段构建重组大肠杆菌是生产l-苏氨酸的有效途径。生物传感器已广泛应用于多种氨基酸高产菌株的途径优化和高效筛选。生物传感器是基于转录调控因子、rna开关等生物识别元件和荧光信号、酶活力等信号输出元件构建的一类生物传感器装置，能够感应细胞内特定代谢物浓度的变化，转化为可识别信号输出，在构建高效微生物细胞工厂中具有巨大应用潜力。通过后续偶联高通量筛选装置建立相应的小分子代谢物筛选技术，可以为快速筛选获得性能优异的菌种资源提供重要保障。然而，目前有关于l-苏氨酸生物传感器的报道并不多见。由于缺乏简便快捷的检测方法，极大地限制了l-苏氨酸高产菌株的高通量筛选和选育。本专利技术通过设计和构建基于转录调控因子的l-苏氨酸生物传感器，可以高效快速的检测菌株生产l-苏氨酸能力。
技术实现思路
1、针对目前缺乏
2、所述l-苏氨酸生物传感器包括转录调控因子laci编码基因、苏氨酸核糖开关thrl及其启动子、trc启动子、绿色荧光蛋白编码基因egfp和质粒骨架。
3、其中，所述转录调控因子laci编码基因、苏氨酸核糖开关thrl及其启动子来源于大肠杆菌；trc启动子和绿色荧光蛋白编码基因egfp序列为ncbi数据库标准序列。
4、所述l-苏氨酸生物传感器能在宿主菌中表达目的基因，所述宿主菌优选为大肠杆菌。
5、所述质粒骨架优选为pet30a表达质粒。
6、本专利技术还提供一种l-苏氨酸生物传感器的构建方法，包括以下步骤：将laci编码基因及苏氨酸核糖开关thrl及其启动子核苷酸片段、trc启动子区核苷酸片段和绿色荧光蛋白编码基因egfp整合至质粒骨架中，获得响应l-苏氨酸的表达质粒，即l-苏氨酸生物传感器。
7、本专利技术还提供上述的l-苏氨酸生物传感器在l-苏氨酸产物检测中的应用。
8、本专利技术还提供上述的l-苏氨酸生物传感器在筛选l-苏氨酸高产菌株中的应用。
9、所述的生物传感器检测l-苏氨酸浓度包括以下步骤：将含有l-苏氨酸生物传感器的宿主菌于lb液体培养基中培养至稳定期；然后转接种到新鲜的lb液体培养基中，加入终浓度为0～20g/l l-苏氨酸，培养一段时间后测定荧光强度。
10、具体的步骤为：
11、(1)在37℃的温度下对含有l-苏氨酸生物传感器的宿主菌使用lb液体培养基进行预培养12小时以上直至进入稳定期；
12、(2)将预培养的菌株以1:50体积比的接种量接种到新鲜的lb液体培养基中；
13、(3)加入终浓度为0～20g/l l-苏氨酸，12小时后测定荧光强度。
14、本专利技术还提供一种重组菌，其含有上述的l-苏氨酸生物传感器。
15、本专利技术具有以下优点：
16、本专利技术利用苏氨酸核糖开关可以感知l-苏氨酸浓度变化而改变下游基因表达状态。使用绿色荧光蛋白egfp，将l-苏氨酸浓度信号转化为荧光强度信号，具有极强的特异性，实现对目标物质l-苏氨酸的灵敏检测。该传感器可以与高通量筛选体系相结合，实现l-苏氨酸浓度的单细胞、实时检测，以方便通过荧光强度的改变筛选l-苏氨酸高产菌株，或筛选l-苏氨酸合成中关键酶的突变体。
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1.一种L-苏氨酸生物传感器，其特征在于，包括转录调控因子LacI编码基因、苏氨酸核糖开关thrL及其启动子、trc启动子、绿色荧光蛋白编码基因eGFP和质粒骨架。
2.根据权利要求1所述的L-苏氨酸生物传感器，其特征在于，所述转录调控因子LacI编码基因、苏氨酸核糖开关thrL及其启动子来源于大肠杆菌；trc启动子和绿色荧光蛋白编码基因eGFP序列为NCBI数据库标准序列。
3.根据权利要求1所述的L-苏氨酸生物传感器，其特征在于，所述L-苏氨酸生物传感器的宿主菌为大肠杆菌。
4.根据权利要求1所述的L-苏氨酸生物传感器，其特征在于，所述质粒骨架为pET30a表达质粒。
5.一种权利要求1-4任一项所述的L-苏氨酸生物传感器的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：将LacI编码基因及苏氨酸核糖开关thrL及其启动子核苷酸片段、trc启动子区核苷酸片段和绿色荧光蛋白编码基因eGFP整合至质粒骨架中，获得响应L-苏氨酸的表达质粒，即L-苏氨酸生物传感器。
6.权利要求1-4任一项所述的L-苏氨酸生物传感器在L-苏氨酸产物检测
7.权利要求1-4任一项所述的L-苏氨酸生物传感器在筛选L-苏氨酸高产菌株中的应用。
8.根据权利要求6或7所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述接种的接种量为1:50体积比；所述培养一段时间是培养12h。
10.一种重组菌，其特征在于，含有权利要求1-4任一项所述的L-苏氨酸生物传感器。
...【技术特征摘要】
1.一种l-苏氨酸生物传感器，其特征在于，包括转录调控因子laci编码基因、苏氨酸核糖开关thrl及其启动子、trc启动子、绿色荧光蛋白编码基因egfp和质粒骨架。
2.根据权利要求1所述的l-苏氨酸生物传感器，其特征在于，所述转录调控因子laci编码基因、苏氨酸核糖开关thrl及其启动子来源于大肠杆菌；trc启动子和绿色荧光蛋白编码基因egfp序列为ncbi数据库标准序列。
3.根据权利要求1所述的l-苏氨酸生物传感器，其特征在于，所述l-苏氨酸生物传感器的宿主菌为大肠杆菌。
4.根据权利要求1所述的l-苏氨酸生物传感器，其特征在于，所述质粒骨架为pet30a表达质粒。
5.一种权利要求1-4任一项所述的l-苏氨酸生物传感器的构建方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱红惠，苏卜利，邓名荣，赖佩旋，
申请(专利权)人：广东省科学院微生物研究所广东省微生物分析检测中心，
类型：发明
国别省市：
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