[發(fā)明專利]一種內(nèi)源搭載的外源基因高效可控表達系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911072118.4 | 申請日： | 2019-11-05 |
| 公開（公告）號： | CN111088254B | 公開（公告）日： | 2021-11-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 徐玉泉;岳群;張禮文 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所 |
| 主分類號： | C12N15/113 | 分類號： | C12N15/113;C12N15/81;C12N1/19;C12R1/865 |
| 代理公司： | 北京知本村知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11039 | 代理人： | 劉江良 |
| 地址： | 100081 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 內(nèi)源 搭載 基因 高效 可控 表達 系統(tǒng) | ||
本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種內(nèi)源搭載的外源基因高效可控表達系統(tǒng)，其包括順序連接的序列：含終止密碼子的宿主靶基因終止密碼子上游片段、真菌操縱子基因間隔區(qū)、目標基因、宿主靶基因終止密碼子下游片段的DNA片段，利用真菌操縱子基因間隔區(qū)序列連接目標基因，通過定點基因插入的方式將其插入到宿主細胞表達基因終止密碼子的下游，利用靶基因的啟動子完成目標基因的轉(zhuǎn)錄表達。該表達系統(tǒng)簡化了實驗操作步驟，提高了工作效率，增加了目標基因表達的可控性和穩(wěn)定性，降低了多基因異源表達對已知啟動子多樣性的要求，對于利用合成生物學(xué)進行天然產(chǎn)物的挖掘、產(chǎn)量的提高以及非天然化合物的創(chuàng)造等方面具有較高的實際應(yīng)用價值。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種以真菌操縱子為基礎(chǔ)的外源基因定點定量定時表達系統(tǒng)，即：內(nèi)源搭載的外源基因高效可控表達系統(tǒng)。
背景技術(shù)
天然產(chǎn)物是現(xiàn)代藥物創(chuàng)制的重要來源。然而，目前利用傳統(tǒng)的篩選技術(shù)獲得具有實用價值的新結(jié)構(gòu)天然產(chǎn)物的難度越來越大，另外還有一部分已知的活性天然產(chǎn)物來源稀缺、天然含量低、組份復(fù)雜且難以完全分離。基因組測序技術(shù)的發(fā)展和天然產(chǎn)物合成途徑的解析，為通過異源生物合成技術(shù)生產(chǎn)這些有價值的天然產(chǎn)物提供了可能。合成生物學(xué)技術(shù)以其“跨物種”轉(zhuǎn)移功能元件以及模塊的能力，逐漸成為解決這些問題的主要手段。目前，在基因組測序的基礎(chǔ)上，利用合成生物學(xué)的方法已完成青蒿素前體青蒿酸、阿片類藥物等重要活性天然產(chǎn)物在細胞工廠中的生產(chǎn)。
釀酒酵母、構(gòu)巢曲霉等真菌底盤細胞的遺傳背景清楚，遺傳操作相對于其它真核生物更為簡單。與大腸桿菌、放線菌等原核生物類底盤細胞相比，來源于真核生物的生物合成酶在真菌中更容易成功表達并發(fā)揮其催化作用。在真菌中，基因是受獨立調(diào)控并轉(zhuǎn)錄成單順反子mRNA的，因此外源基因在其中的表達也需要以啟動子-基因-終止子的模塊形式進行。然而，天然產(chǎn)物的合成通常涉及到多基因的表達，這就需要為每一個基因提供單獨的啟動子和轉(zhuǎn)錄終止子，從而致使實驗操作繁復(fù)、目標DNA片段過長。尤其是在目前可供選擇的啟動子數(shù)量有限的情況下，多基因的表達常常需要同一啟動子和終止子的重復(fù)使用，這極大的增加了轉(zhuǎn)化子內(nèi)部基因同源重組的概率。
2015年，首次在真菌中發(fā)現(xiàn)了操縱子結(jié)構(gòu)。Yue等（Yue Q, Chen L, Li Y, BillsG, Zhang X, Xiang M, Li S, Che Y, Wang C, Niu X, An Z, Liu X. 2015.Functional operons in secondary metabolic gene clusters in
發(fā)明內(nèi)容
“以真菌操縱子為基礎(chǔ)外源基因定點定量定時表達系統(tǒng)”主要是指利用操縱子的特殊基因間隔區(qū)來連接宿主靶基因和外源基因，“內(nèi)源搭載的外源基因高效可控表達系統(tǒng)”中“內(nèi)源搭載的外源基因”也是指“利用操縱子的特殊基因間隔區(qū)來連接宿主靶基因（內(nèi)源基因）和外源基因”。因此，本發(fā)明的目的是提供一種以真菌操縱子為基礎(chǔ)的外源基因定點定量定時表達系統(tǒng)，即：內(nèi)源搭載的外源基因高效可控表達系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：
一種內(nèi)源搭載的外源基因高效可控表達系統(tǒng)，它利用真菌操縱子基因間隔區(qū)序列連接目標基因，通過基因插入的方式將其插入到宿主細胞表達基因終止密碼子的下游，在不破壞原有基因（即靶基因）表達的情況下，利用靶基因的啟動子完成目標基因的轉(zhuǎn)錄表達。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：
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