[发明专利]包含发酵基因卡盒的自养生物进行光驱动的CO2还原生成有机化合物以用作燃料或用作工业半成品

权利要求书

1.一种通过向蓝藻(cyanobacterial)细胞培养物供给二氧化碳并给予光照而生产有机化合物和/或在产生所述有机化合物的途径中生成的中间化合物的方法，其中所述细胞能够表达一种核酸分子，所述核酸分子的表达给予所述细胞将糖酵解的中间体转化为所述有机化合物和/或所述中间化合物的能力，并且其中所述核酸分子受到一种应答于所述培养物中营养素浓度改变的调控系统的控制。

2.权利要求1的方法，其中所述酶基本对氧钝化不敏感。

3.权利要求1或2的方法，其中所述有机产物为丁醇，所述中间产物为丁醛，并且所述核酸分子编码能够将丙酮酸转化为丁醇的酶，包括硫解酶、羟丁酰辅酶A脱氢酶、巴豆酸酶、丁酰辅酶A脱氢酶、丁醛脱氢酶和丁醇脱氢酶。

4.权利要求1或2的方法，其中所述有机产物为丁醇，所述中间化合物是在产生丁醇的途径中生成的，并且所述核酸分子编码能够将丙酮酸转化为丁醇的酶，包括2-乙酰乳酸合酶、乙酰乳酸脱羧酶、二乙酰还原酶、3-羟基丁酮还原酶、甘油脱水酶和1，3-丙二醇脱氢酶。

5.权利要求1或2的方法，其中所述有机产物为乙醇，所述中间化合物为乙醛，并且所述核酸分子编码能够将丙酮酸转化为乙醇的酶，包括pdc和醇脱氢酶。

6.权利要求1或2的方法，其中所述有机产物为丙醇，所述中间化合物为丙酮，并且所述核酸分子编码能够将丙酮酸转化为丙醇的酶，包括硫解酶、乙酰乙酰辅酶A转移酶、乙酰乙酰辅酶A脱羧酶和丙醇脱氢酶。

7.权利要求1或2的方法，其中所述有机产物为丙醇并且所述核酸分子编码能够将丙酮酸转化为丙酮的酶，包括硫解酶、乙酰乙酰辅酶A转移酶和乙酰乙酰辅酶A脱羧酶。

8.权利要求1或2的方法，其中所述有机产物为1，3-丙二醇，所述中间化合物为甘油和/或羟基丙醛并且所述核酸分子编码能够将3-磷酸甘油醛转化为丙二醇的酶，包括3-磷酸甘油脱氢酶、3-磷酸甘油磷酸酶、甘油脱水酶和氧化还原酶。

9.权利要求1或2的方法，其中所述有机产物为D-乳酸并且所述核酸分子编码能够将丙酮酸转化为D-乳酸的酶，包括乳酸脱氢酶。

10.权利要求1或2的方法，其中所述有机产物为乙烯并且所述核酸分子编码能够将2-酮戊二酸转化为乙烯和琥珀酸的酶。

11.权利要求1-10任一项的方法，其中所述调控系统应答于所述培养物中营养素铵浓度的改变，和/或其中所述细胞中包含的核酸分子整合到其基因组中，优选地通过同源重组整合，和/或其中所述蓝藻细胞来源于集胞藻(Synechocystis)细胞，优选集胞藻PCC 6083细胞。

12.权利要求1-11任一项的方法，其中从所述培养物分离出所述有机产物和/或中间化合物。

13.一种能够表达一种核酸分子的蓝藻，其中所述核酸分子的表达给予所述蓝藻将糖酵解中间体转化为有机化合物和/或转化为产生所述有机产物的途径中生成的中间化合物，并且其中在培养所述蓝藻时，所述核酸分子受一种应答于营养素的浓度变化的调控系统的控制。

14.权利要求13的蓝藻，其中所述糖酵解中间体、所述有机化合物、所述中间产物和所述酶如权利要求2-10任一项所定义。

15.权利要求13或14的蓝藻，其中所述调控系统应答于所述培养物中营养素铵浓度的改变，和/或其中所述蓝藻中包含的核酸分子被整合到其基因组中，优选地通过同源重组整合，和/或其中所述蓝藻来源于集胞藻，优选集胞藻PCC 6083。