[發明專利]一種具有啟動、終止雙功能調控元件的構建方法、雙功能元件庫和應用

有效

• 申請號: 202110211960.2
• 申請日: 2021-02-25
• 公開（公告）號: CN113005137B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 張根林;劉政洋;倪曉霞;張燕
• 申請（專利權）人: 石河子大學
• 主分類號: C12N15/81
• 分類號: C12N15/81;C12N15/65;C12N15/113;C12P5/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 呂紀濤

本發明提供了一種具有啟動、終止雙功能調控元件的構建方法、雙功能元件庫和應用，涉及合成生物學技術領域。所述構建方法包括：將啟動序列和終止序列按照先終止后啟動的原則進行組裝；所述啟動序列包括上游活性序列和核心啟動子序列，所述上游活性序列包括Mig1/Mig2結合位點、Rap1結合位點、Gcr1結合位點、weakMig1結合位點、GC框、CAAT框和八聚體框；所述核心啟動子序列包括TATA框、BRE元件、MTE元件和Inr元件；所述終止序列包括效率元件、位置元件和polyA。采用本發明提供的具有啟動、終止雙功能調控元件應用到途徑構建中，簡化了構建過程，途徑組裝效率相比于現有技術提高了約18％。

技術領域

本發明涉及合成生物學技術領域，尤其涉及一種具有啟動、終止雙功能調控元件的構建方法、雙功能元件庫和應用。

背景技術

復雜的化合物經常被應用于溶劑、燃料、聚合物、紡織品、營養品、香料和藥品。然而，由于工業化對環境的污染、溫室氣體影響造成的氣候變化以及原油短缺的擔憂，促使人們尋找新的、可持續的方式來供應合成化學品的供應。代謝工程與合成生物學的出現為研究和發展生物技術提供了嶄新思路，代謝途徑和遺傳電路通常被引入微生物中，以產生化學物質或實現新的功能。酵母作為傳統工業微生物能夠以安全可靠的方式生產高值天然產物、化工產品和材料等。這類實驗通常需要將異源基因電路或代謝途徑在酵母體內表達，實現目標產物的合成。

基因電路的構建需要一個完整的基因表達盒-包括啟動子、基因、終止子，而代謝途徑的構建需要將不同表達盒連接到一起，雖然化學方法可以合成一定長度的DNA片段，但為了更大表達模塊的組裝仍然需要DNA組裝技術，包括Golden Gate方法、In-fusion技術、Gibson組裝、DNA assembler等。現有技術中常使用啟動子CYC1p、TYS1p等，終止子ADH1t、PDALt等，但單獨的啟動子和終止子用于基因電路或途徑組裝時常常耗時較長，且當組裝途徑較長時，組裝效率也有限。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種具有啟動、終止雙功能調控元件的構建方法、雙功能元件庫和應用，采用本發明提供的構建方法構建得到的具有啟動、終止雙功能調控元件應用到途徑構建中，可以簡化途徑構建過程，增強組裝。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種具有啟動、終止雙功能調控元件的構建方法，將啟動序列和終止序列按照先終止后啟動的原則進行組裝；

所述啟動序列包括上游活性序列和核心啟動子序列，所述上游活性序列包括Mig1/Mig2結合位點、Rap1結合位點、Gcr1結合位點、weak Mig1結合位點、GC框、CAAT框和八聚體框；所述核心啟動子序列包括TATA框、BRE元件、MTE元件和Inr元件；

所述終止序列包括效率元件、位置元件和polyA。

優選的，所述Mig1/Mig2結合位點的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示；

所述Rap1結合位點的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示；

所述Gcr1結合位點的核苷酸序列如SEQ ID No.3所示；

所述weakMig1結合位點的核苷酸序列如SEQ ID No.4所示；

所述GC框的核苷酸序列為GGGCGG；

所述CAAT框的核苷酸序列為CCAATCT；

所述八聚體框的核苷酸序列為ATGCAAAT。

優選的，所述TATA框的核苷酸序列為TATATAAA；

所述BRE元件的核苷酸序列為GGACGCC；

所述MTE元件的核苷酸序列如SEQ ID No.5所示；