[发明专利]使不产毒微藻产生微囊藻毒素的方法及得到的产毒微藻

说明书

本发明涉及一种使不产毒微藻产生微囊藻毒素的方法；还涉及通过该方法得到的可产生微囊藻毒素的微藻。本发明首次提供了使不产毒微藻产生微囊藻毒素的方法以及得到的产毒藻株，这是本领域首次利用不产毒微藻改造成产微囊藻毒素微藻的报道。我们首次实现了使用生物合成的方法，从无机物开始合成微囊藻毒素。尽管得到的藻株产生的微囊藻毒素含量很低，但是，从无到有已经是飞跃，并且我们可以以该藻株为基础，进行后续研究，以提高微囊藻毒素产量。

技术领域

本发明涉及微藻分子生物学领域，更特别地，涉及涉及一种不产毒微藻产生微囊藻毒素的方法；还涉及通过该方法得到的可产生微囊藻毒素的微藻。

背景技术

微囊藻是水华蓝藻中最广、产量最大并且危害最严重的种类。微囊藻衰老、死亡或溶解后会释放出大量的藻毒素，不仅危及水体生态，还危及人类饮用水安全。

微囊藻毒素是一种环状七肽化合物，已有研究显示，微囊藻毒素可以在肝细胞中富集，引起肝损伤，严重可引起肝癌。

因此，对微囊藻毒素的研究具有生态学意义和医学意义。已有研究从微囊藻基因组中鉴定出一个与藻毒素合成有关的基因簇。然而，现有的用于研究的微囊藻毒素均提取自产毒微囊藻。尽管有研究者尝试将该基因簇导入不产毒的基因，但没有报道获得以不产毒的微藻为基础得到的转基因产毒微藻。原因可能是多方面的，首先，该基因簇包含10个基因，长度达到50-60kb，要将这么巨大的DNA导入其他微藻得到突变株，并使上面的基因得以表达，是一个非常困难的事情。其次，即便得到了能够表达基因簇上的突变株，微藻细胞内的环境中未必有合成藻毒素必需的其他物质。

因此，构建能表达微囊藻毒素的微藻突变株，既需要找到特定的藻株，具有合成微囊藻毒素的必需底物和其他物质；同时，还需要构建出使微囊藻毒素合成相关的基因簇能够在该藻株内表达的方法。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种使不产毒微藻产生微囊藻毒素的方法，其包括在所述不产毒微藻中表达mcy基因簇中各基因的步骤。

在一个具体实施方案中，所述mcy基因簇的序列获取号为GenBank:AF183408.1。

在一个具体实施方案中，所述不产毒微藻为聚球藻。在一个具体实施方案中，所述方法包括以下步骤：

S1：向所述聚球藻中转入所述mcy基因簇中各基因的表达框，得到mcy聚球藻；

S2：培养所述mcy聚球藻，收获mcy聚球藻藻细胞；

S3：从所述mcy聚球藻藻细胞中提取微囊藻毒素。

在一个具体实施方案中，S1中所述mcy基因簇中各基因的表达框通过质粒载体转入所述聚球藻中。

在一个具体实施方案中，S1包括以下步骤：

S11：将所述mcy基因簇中各基因的表达框插入质粒载体中，得到mcy基因表达载体；

S12：将mcy基因表达载体转入所述聚球藻中。

在一个具体实施方案中，所述mcy基因簇中各基因的表达框共同构成两个操纵子。

在一个具体实施方案中，所述两个操纵子分别通过两个psbA2启动子驱动表达。

在一个具体实施方案中，所述两个psbA2启动子的背对背设置。

在一个具体实施方案中，所述两个psbA2启动子之间设置有Ω片段。

在一个具体实施方案中，所述psbA2启动子的序列如SEQ ID NO:1所示。

在一个具体实施方案中，S11中，所述质粒载体是插入了可使所述质粒载体在聚球藻PCC7942中复制的复制起始位点的pGF质粒。