[发明专利]构建基因重组运动发酵单胞菌应用于乙醇发酵

权利要求书

1.一种通过导入操纵子来修饰运动发酵单胞菌的基因的方法。该操纵子可以在运动发酵单胞菌中表达， 使运动发酵单胞菌对逆境的耐受性增加、能在较高的温度下发酵生成乙醇、对培养物的营养要求降低、 同时还能利用戊糖生成乙醇、经过200次传代仍然稳定保留上述遗传特点。

2.根据权利要求1所述的操纵子，含有编码至少一种热休克蛋白结构基因序列，用于增加运动发酵单胞 菌对逆境的耐受性和增加乙醇发酵温度；

3.根据权利要求1所述的操纵子，含有编码至少一种赖氨酸合成代谢酶yfdz结构基因的序列，使运动发酵 单胞菌能够自行合成赖氨酸，用于降低运动发酵单胞菌生长过程对培养物的营养要求；含有编码至少 一种甲硫氨酸合成代谢酶metB结构基因的序列，使运动发酵单胞菌能够自行合成甲硫氨酸，用于降低 运动发酵单胞菌生长过程中对培养物的营养要求。

4.根据权利要求1所述的操纵子，包括编码至少一种可以在运动发酵单胞菌中表达的下列结构基因序列： 编码HSP的结构基因序列、编码yfdz的结构基因序列、编码metB的结构基因序列。其中由3个结构 基因HSP、yfdz、metB构成的多顺反子操纵子，能同时使运动发酵单胞菌对逆境的耐受性增加，对培 养物的营养要求降低，能在较高的温度下发酵生成乙醇。

5.根据权利要求1所述的操纵子，包含编码使运动发酵单胞菌利用至少一种戊糖产生乙醇的结构基因序 列，并且包括编码至少一种可以在运动发酵单胞菌中表达的下列结构基因序列：编码HSP的结构基因 序列、编码yfdz的结构基因序列、编码metB的结构基因序列。

6.根据权利要求5所述运动发酵单胞菌利用戊糖(木糖、阿拉伯糖、甘露糖)生成乙醇的操纵子，有关 的结构基因有8个。有关利用木糖的2个基因，含有编码至少一种xy/A(xylose isomeerase，木糖异 构酶，E.C.5.3.1.5)和含有编码至少一种xylB (xylulose kinase，木酮糖激酶，EC2.7.1.17)；有关利 用阿拉伯糖的3个基因，含有编码至少一种araA(L-阿拉伯糖异构酶，EC5.3.1.4)、含有编码至少一  种araB(L-核酮糖激酶，EC3.1.1.15)、含有编码至少一种araD(L-核酮糖-5-磷酸4-差向异构酶， EC4.2.1.43)；有关利用甘露糖的基因，含有编码至少一种manA(甘露糖6-磷酸异构酶，EC5.3.1.8)； 有关戊糖磷酸化的2个基因，含有编码至少一种TAL(transaldolase，转二羟丙酮基酶，EC2.2.1.2) 和含有编码至少一种TKT(transketolase，转羟乙醛酶，EC2.2.1.1)}。

7.根据权利要求5所述的利用戊糖生成乙醇的操纵子，可以在运动发酵单胞菌中表达，包括编码至少一 种下列操纵子：第一种操纵子是包含编码4个结构基因xy/A、xylB、TAL、TKT的操纵子，使运动发 酵单胞菌能够利用木糖产生乙醇；第二种操纵子是包含编码5个结构基因araA、araB、araD、TAL、 TKT的操纵子，使运动发酵单胞菌能够利用阿拉伯糖产生乙醇。第三种操纵子是包含编码3个结构基 因manA、TAL、TKT的操纵子，使运动发酵单胞菌能够利用甘露糖产生乙醇。第四种操纵子是包含 编码7个结构基因xylA、xylB、araA、araB、araD、TAL、TKT的操纵子，使运动发酵单胞菌能够同 时利用木糖和阿拉伯糖产生乙醇。第五种操纵子是包含编码8个结构基因xylA、xylB、araA、araB、 araD、manA、TAL、TKT的操纵子，使运动发酵单胞菌能够同时利用木糖、阿拉伯糖和甘露糖产生 乙醇。

8.根据权利要求1所述，操纵子包含编码至少一种启动子的序列，序列可被运动发酵单胞菌识别、调控 至少一种结构基因的表达。启动子包括：tac、lac、T7、T3、T5、sp6、pL、pR、Ltet0-1、araBAD、trc、trp、 运动发酵单胞菌的Neo启动子、运动发酵单胞菌的Gap启动子。