[发明专利]WOOD-LJUNGDAHL微生物的基因敲除

说明书

本发明提供了经过基因工程化的Wood‑Ljungdahl微生物，所述经过基因工程化的Wood‑Ljungdahl微生物包括一种或多种被破坏的基因以策略性地将碳通量从非必需或不期望的产物转向关注产物。本发明的表达策略使得能够由如一氧化碳、二氧化碳和/或氢气等气态底物产生有用的燃料和化学品。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年9月28日提交的美国临时专利申请第62/565,000号的权益，所述美国临时专利申请全部内容通过引用并入本文。

背景技术

早已认识到催化工艺(如费托工艺(Fischer-Tropsch process))可以用于将含有二氧化碳(CO₂)、一氧化碳(CO)和/或氢气(H₂)的气体(例如工业废气或合成气)转化成各种燃料和化学品。然而，最近，气体发酵已经成为用于对此类气体进行生物固定的替代平台。特别是，已经证明C1固定微生物将含有CO₂、CO和/或H₂的气体转化成如乙醇和2,3-丁二醇的产物。然而，这些产物的有效生产可能受到微生物生长缓慢、气体吸收有限、对毒素敏感或碳底物转化为不需要的副产物的限制。因此，仍然需要特性改进的经基因工程化的微生物。

附图说明

图1是显示在Wood-Ljungdahl微生物中的关键生产途径和关键代谢节点(用方框表示)的图。通过这些节点提高碳通量(例如通过破坏某些基因的表达)能够提高下游产物的产量。

具体实施方式

本发明提供了包括至少一种被破坏的基因的非天然存在的微生物。在本发明的微生物中，碳通量被策略性地从非必需或不期望的产物转向关注的产物。在某些实施方案中，这些被破坏的基因使碳通量从非必需或不期望的代谢节点转移并转移通过目标代谢节点，以提高那些目标代谢节点下游的产物产量。

本发明的微生物来源于亲本细菌，如伍氏醋酸杆菌(Acetobacterium woodii)、巴氏嗜喊菌(Alkalibaculum bacchii)、黏液真杆菌(Blautia producta)、食甲基丁酸杆菌(Butyribacterium methylotrophicum)、醋酸梭菌(Clostridium aceticum)、产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum)、食一氧化碳梭菌(Clostridium carboxidivorans)、克氏梭菌(Clostridium coskatii)、德氏梭菌(Clostridium drakei)、乙酸醋酸梭菌(Clostridium formicoaceticum)、永达尔梭菌(Clostridium ljungdahlii)、大梭菌(Clostridium magnum)、拉氏梭菌(Clostridium ragsdalei)、粪味梭菌(Clostridiumscatologenes)、粘液真杆菌(Eubacterium limosum)、热自养穆尔氏菌(Moorellathermautotrophica)、热醋穆尔氏菌(Moorella thermoacetica)、普氏产醋杆菌(Oxobacter pfennigii)、卵形鼠孢菌(Sporomusa ovata)、森林土壤醋酸鼠孢菌(Sporomusa silvacetica)、球形鼠孢菌(Sporomusa sphaeroides)和凯伍热厌氧菌(Thermoanaerobacter kiuvi)。在一个优选实施例中，所述亲本细菌是产乙醇梭菌、永达尔梭菌或拉氏梭菌。在一个特别优选的实施例中，亲本细菌是产乙醇梭菌。