[發明專利]一種調節啟動子強度和表達模式的特異DNA分子

有效

• 申請號: 201610113009.2
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105647924B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 何秀萍;劉莎;郭雪娜;王肇悅
• 申請（專利權）人: 中國科學院微生物研究所
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/63
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;何葉喧

本發明公開了一種調節啟動子強度和/或表達模式的特異DNA分子。本發明提供的特異DNA分子由RREP區段和/或PCA區段和/或UASGal4pBS區段和/或GAL1p△m2區段和/或ADH1t區段和/或GAL1p區段組成。所述RREP區段、所述PCA區段、所述UASGal4pBS區段和所述GAL1p△m2區段的核苷酸序列依次如序列6自5′末端起第4至12位、第19至27位、第31至208位和第215至660位所示，所述GAL1p區段和所述ADH1t區段的核苷酸序列依次為序列4自5′末端起第185至648位和序列1所示。所述特異DNA分子可調節啟動子強度和/或表達模式，實現啟動子的多樣化。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種調節啟動子強度和/或表達模式的特異DNA分子。

背景技術

通過基因操作優化或重構細胞代謝網絡的代謝工程(Metabolic Engineering)和合成生物學(Synthetic Biology)研究是現代生物技術領域非常重要的前沿方向。在代謝途徑改造中，在不影響宿主細胞生理功能的前提下實現目標代謝產物合成的最大化，常常需要對多個基因的表達水平進行協同調控，因此利用合成生物學手段設計和構建不同強度的表達調控元件，適時適量調控基因的表達水平，可以提高代謝途徑改造的可預測性，從而簡化改造過程，提高代謝工程改造的效率，同時也為構建復雜的生物學系統提供元件基礎和技術支持。啟動子是基因表達調控的關鍵元件，對其進行改造是調控基因表達水平和表達模式最為直接和有效的手段。

相對于原核生物，真核生物的基因表達調控機制更為復雜，實現基因表達水平和表達時序的人工精確調控更為困難。酵母菌，尤其是釀酒酵母，是研究真核生物生物學特性及其變化規律的理想模式系統，對其基因表達調控元件的研究將為其他真核生物基因表達的精確調控提供理論參考，同時，酵母菌也是生物技術領域應用非常廣泛的微生物，是生產大宗化學品、能源產品、精細化學品和生物活性物質的重要底盤細胞。但在對酵母菌進行代謝工程改造中，基因的組成型高表達或代謝產物的過早積累會對細胞產生生理負擔，影響最終的產能水平和產能效率，因此對基因表達進行分時相調控具有十分重要的意義。

在酵母菌中常用誘導型啟動子GAL1p實現基因表達的分時相調控，但誘導型啟動子GAL1p的誘導表達強度和敏感性比較低，不能快速啟動目標基因的表達；同時受葡萄糖的嚴格阻遏。在實際的發酵工業中葡萄糖是最為常用的發酵原料，發酵體系中葡萄糖的存在將嚴格阻遏誘導型啟動子GAL1p調控下的基因表達，給發酵工藝的控制帶來困難，從而限制了該誘導表達系統的實際應用。可見，對啟動子主要功能區進行理性設計和改造，實現啟動子強度和表達模式的多樣化，對滿足酵母菌代謝工程改造具有非常重要的現實意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何調節誘導型啟動子GAL1p強度和/或表達模式。

為解決上述問題，本發明首先提供了一種特異DNA分子甲。

本發明所提供的特異DNA分子甲，為DNA分子Ⅰ、DNA分子Ⅱ、DNA分子Ⅲ、DNA分子Ⅳ或DNA分子Ⅴ。

所述DNA分子Ⅰ自上游至下游依次可包括：RREP區段、PCA區段、UASGal4pBS區段和GAL1p△m2區段。

所述DNA分子Ⅱ自上游至下游依次可包括：所述RREP區段、所述UASGal4pBS區段和所述GAL1p△m2區段。

所述DNA分子Ⅲ自上游至下游依次可包括：所述PCA區段、所述UASGal4pBS區段和所述GAL1p△m2區段。

所述DNA分子Ⅳ自上游至下游依次可包括：所述UASGal4pBS區段和所述GAL1p△m2區段。

所述DNA分子Ⅴ自上游至下游依次可包括：所述UASGal4pBS區段和GAL1p區段。