System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种人工合成启动子PH及其在产维生素B12菌株中的应用制造技术_技高网

一种人工合成启动子PH及其在产维生素B12菌株中的应用制造技术

技术编号:44546531 阅读:4 留言:0更新日期:2025-03-11 14:11
本发明专利技术属于基因工程技术领域,具体涉及一种人工合成启动子PH及其在产维生素B12菌株中的应用,该人工启动子核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。功能验证其可以广泛用于苜蓿中华根瘤菌、脱氮假单胞菌和黏着剑菌等产维生素B<subgt;12</subgt;菌株中进行基因表达。本发明专利技术还涉及含有该启动子的质粒载体,利用该启动子构建基因工程菌株的方法及相应的菌株,及宿主细胞在启动目的基因表达中的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物,涉及一种人工合成启动子,尤其涉及包含该启动子的菌株,还涉及包含该启动子的质粒及含有该质粒载体的转化子,以及他们在同源或异源蛋白表达方面和在产维生素b12菌株中的应用。


技术介绍

1、启动子在基因转录的起始和调节中都发挥着至关重要的作用,是基因工程重要的组成元件。天然启动子有时很难实现有目的性的调控。为了获得更多具有不同强度、不同功能的启动子来精细的调控基因表达,近年来对人工合成启动子的研究越来越多。转录水平的调控直接影响基因的表达水平,而启动子是决定转录水平的重要因素,因此,启动子是生物学中的重要调控元件之一。人工合成启动子是指按照实践需求合成一段启动子序列,人工合成启动子能够实现对基因进行更为精细和定量的调控,使调控网络中各个基因的表达强度实现最佳组合[yasmeen e, wang j, riaz m, zhang l, zuo k. designingartificial synthetic promoters for accurate, smart, and versatile geneexpression in plants. plant commun. 2023 jul 10;4(4):100558.]。人工合成启动子对于生物技术、基因治疗和生命科学基本原理研究具有重要价值。在微生物代谢工程途径改造过程中,常见的策略是利用不同强度的启动子对目的基因表达进行精细的调控,实现各中间代谢产物在生成与利用之间的协调平衡,降低或阻止中间产物以及毒性物质的积累,提高代谢产物的合成效率。

2、维生素b12广泛应用于食物添加剂、医药以及饲料等行业。维生素b12的合成途径十分复杂,化学合成困难,几乎都是通过微生物发酵法进行的。维生素b12的合成途径有两种,一种为好氧合成途径,另一种为厌氧合成途径。脱氮假单胞杆菌( pseudomonas  denitrificans)、黏着剑菌( ensifer adherents)和苜蓿中华根瘤菌( sinorhizobium  meliloti)是通过好氧合成途径合成维生素b12,丙酸杆菌( propionibacterium  freudenreichii)是通过厌氧合成途径合成维生素b12[liu y, huang w, wang q, ma c,chang y, su j. research on the targeted improvement of the yield of a newvb12-producing strain, ensifer adhaerens s305, based on genomic andtranscriptomic analysis. bmc biotechnol. 2023 dec 11;23(1):53.]。全球对维生素b12日益增长的需求引起了人们的广泛关注,但目前维生素b12产量提升慢。

3、为了进一步研究产维生素b12菌种的生理特征与钴胺素代谢机制,增强相应菌种产维生素b12的能力,往往需要在菌体内适量表达一个或多个基因,这时就需要一个合适的启动子元件。然而,产维生素b12菌种中可用的启动子数量非常有限。


技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足,专利技术人发现一段序列,这段序列为质粒载体上的一段序列,本专利技术人无意中发现将其融合到天然启动子前面,可增强天然启动子的表达,于是人工合成了一个可以应用于多种产维生素b12菌种中的启动子。本专利技术的目的之一在于提供一种人工合成启动子,该人工合成启动子能够驱动内源或异源基因的表达。

2、本专利技术提供一种人工合成启动子,其核苷酸序列任选自如下(a)、(b)或(c)所述的序列:

3、(a)人工合成启动子为序列表seq id no:1所示的核苷酸序列;

4、(b)与序列表seq id no:1具有75%以上一致性,且具有启动子功能的核苷酸序列;

5、(c)在高严谨条件下与(a)或(b)所述的核苷酸序列杂交且具有启动子功能的核苷酸序列;

6、优选地,所述(b)为与序列表seq id no:1具有90%以上同源性,且具有启动子功能的核苷酸序列。

7、本专利技术进一步提供含有所述的人工合成启动子的表达盒。

8、本专利技术也提供含有所述的人工合成启动子,或所述的表达盒的重组载体。

9、具体地,所述重组载体的骨架载体为含有革兰氏阴性菌均可识别的复制子和mob基因的广泛宿主穿梭质粒载体。

10、更具体地,所述重组载体的骨架载体为pbbr1mcs2或pme6032。

11、本专利技术含有所述的人工合成启动子,或所述的重组载体的重组菌。

12、具体地,所述重组菌为产维生素b12菌株的脱氮假单胞杆菌( pseudomonas  denitrificans)、黏着剑菌( ensifer adherents)或苜蓿中华根瘤菌( sinorhizobium  meliloti)。

13、本专利技术还提供所述的人工合成启动子在通过启动目的基因表达中的应用。

14、具体地,所述目的基因是合成维生素b12相关基因,通过启动目的基因的表达以使得重组菌产维生素b12。

15、更具体地,所述重组菌是通过导入所述的重组载体而得到。

16、本专利技术所提人工合成启动子,可以用于驱动内源或异源基因的表达,尤其是增加了产维生素b12菌株中可用的启动子数量,为启动子工程更好的应用于产维生素b12菌株代谢途径基因的表达调控添砖加瓦。

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【技术保护点】

1.一种人工合成启动子,其特征在于,其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。

2.含有如权利要求1所述的人工合成启动子的表达盒。

3.含有如权利要求1所述的人工合成启动子,或如权利要求2所述的表达盒的重组载体。

4.如权利要求3所述的重组载体,其特征在于,所述重组载体的骨架载体为含有革兰氏阴性菌均可识别的复制子和mob基因的广泛宿主穿梭质粒载体。

5.如权利要求4所述的重组载体,其特征在于,所述重组载体的载体骨架为PBBR1MCS2或pME6032。

6.含有如权利要求1所述的人工合成启动子,或如权利要求3至5任一项所述的重组载体的重组菌。

7.如权利要求6所述的重组菌,其特征在于,所述重组菌为产维生素B12菌株为脱氮假单胞杆菌(Pseudomonas denitrificans)、黏着剑菌(Ensifer adherents)或苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)。

8.如权利要求1所述的人工合成启动子在通过启动目的基因表达中的应用。

9.如权利要求8所述的应用,其特征在于,所述目的基因是合成维生素B12相关基因,通过启动目的基因的表达以使得重组菌产维生素B12。

10.如权利要求9所述的应用,其特征在于,所述重组菌是通过导入如权利要求3至5任一项所述的重组载体而得到。

11.如权利要求10所述的应用,其特征在于,所述重组菌为产维生素B12菌株的脱氮假单胞杆菌(Pseudomonas denitrificans)、黏着剑菌(Ensifer adherents)或苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)。

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【技术特征摘要】

1.一种人工合成启动子,其特征在于,其核苷酸序列如seq id no:1所示。

2.含有如权利要求1所述的人工合成启动子的表达盒。

3.含有如权利要求1所述的人工合成启动子,或如权利要求2所述的表达盒的重组载体。

4.如权利要求3所述的重组载体,其特征在于,所述重组载体的骨架载体为含有革兰氏阴性菌均可识别的复制子和mob基因的广泛宿主穿梭质粒载体。

5.如权利要求4所述的重组载体,其特征在于,所述重组载体的载体骨架为pbbr1mcs2或pme6032。

6.含有如权利要求1所述的人工合成启动子,或如权利要求3至5任一项所述的重组载体的重组菌。

7.如权利要求6所述的重组菌,其特征在于,所述重组菌为产维生素b12菌株为脱氮假单胞杆菌(pseudomonas denitr...

【专利技术属性】
技术研发人员:张大伟王会颖董会娜刘璇丁冬芹
申请(专利权)人:中国科学院天津工业生物技术研究所
类型:发明
国别省市:

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