【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
技術介紹
1、梭菌屬包含革蘭氏陽性、嚴格厭氧、能形成孢子的細菌，其屬于厚壁菌門。梭狀芽胞桿菌對于科學界是重要的群體，原因有幾個。第一是一定數量的嚴重疾病(例如，破傷風、肉毒中毒)是由于該家族致病成員的感染引起的(john?&?wood,?1986)。第二是在生物技術中使用“產酸”或“產溶劑”菌株的可能性。在稱為abe發酵的過程中，這些非致病性梭狀芽胞桿菌天然具有轉化多種糖以生產感興趣的化學物質(特別是丙酮、丁醇和乙醇)的能力(john?&?wood,?1986)。細菌丙酮丁醇梭菌現在被認為是產溶劑梭菌的典型代表。
2、產溶劑梭菌能夠同化多種碳源，這對abe發酵過程是有利的(keis,?shaheen?andjones?2001)。理論上，這種多功能性允許它們在廣泛的底物，特別是來自農工業的副產品上有效增殖(qureshi?et?al.2008;?ezeji,?qureshi?and?blaschek?2007;?ezeji?andblaschek?2008;?qureshi?et?al.?2006)。由于工業發酵過程以及最近綠色化學的發展，將植物生物質結合到工業過程中變得越來越普遍。然而，基于環境和人考慮，對比兩“代”工業底物的植物底物的分類已經在整個工業中迅速傳播。
3、“第一代”(1g)底物整理了衍生自植物儲備器官的所有碳源。特別地，1g底物可以衍生自玉米或小麥，但也可以衍生自甘蔗或甜菜。主要由蔗糖和淀粉組成，它們在工業規模上的發酵目前非常有效。另一方面，這些底物的使用是有爭議的，因
4、與這種范例相反，“第二代”(2g)底物整理了衍生自植物結構器官或衍生自農工業副產品的所有底物。在這樣做的過程中，這種方法有助于減少能源和食品部門之間的緊張關系。然而，它們的使用遠不如1g底物簡單。這是由于這些底物的主要碳源：木質纖維素，一種復雜且難處理的聚合物底物。其降解為可發酵的糖需要或多或少昂貴的預處理，這可能生成微生物生長抑制劑。
5、由于其衍生的不同級分的復雜性質，半纖維素水解產物含有多種碳源。這些碳源主要包括木糖和葡萄糖，伴隨著少量糖(如半乳糖、甘露糖和阿拉伯糖)的混合物。所有這些糖都可以通過產溶劑梭菌屬物種發酵。例如，纖維梭菌(clostridium?cellulovorans)?dsm743b被wen?et?al.(2020)描述為可以被操作以優化來自木質纖維素的n-丁醇的生產的菌株，并且wo?2013/159710描述了修飾的拜氏梭菌(c.?beijerinckii)，其具有增強的木糖和/或阿拉伯糖的消耗能力。然而，在實踐中，已知作為分解代謝抑制(cr)的生物過程阻止了所有這些碳源的最佳和同時使用。特別地，分解代謝抑制阻止了包含在木質纖維素水解產物中的木糖的有效代謝。細菌丙酮丁醇梭菌(clostridium.?acetobutylicum)特別容易受到這種抑制現象的影響(qureshi?et?al.2006;?grimmler?et?al.?2010)。hu?et?al.(2011)報道了丙酮丁醇梭菌atcc?824菌株中xylr基因(ca_c2613)的失活導致更快的木糖利用，但不會影響發酵木糖的總量。wo?2013/159710建議本領域技術人員不要使丙酮丁醇梭菌中的xylr(cac3673)失活。
技術實現思路
0、專利技術概述
1、在本專利技術的上下文中，專利技術人描述了梭菌屬的細菌，通常是產溶劑細菌，其能夠同時消耗不同的碳源，特別是不同的糖。特別是，他們第一次描述了能夠同時消耗葡萄糖和戊糖，優選葡萄糖和阿拉伯糖的丙酮丁醇梭菌細菌。
2、特別地，專利技術人描述了屬于梭菌屬的遺傳修飾的細菌，特別是不表達轉錄抑制因子xylr和/或arar或表達其非功能性形式的產溶劑細菌。這種遺傳修飾的細菌是不表達xylr和/或arar基因產物，特別是ca_c2613、ca_c3673和/或ca_c1340基因產物，或表達所述產物的非功能性形式的細菌。
3、專利技術人在此描述的特定的細菌不表達轉錄抑制因子xylr或表達其非功能性形式。這種遺傳修飾的細菌是不表達xylr基因產物，特別是ca_c2613和/或ca_c3673基因產物，或表達所述產物的非功能性形式的細菌。
4、專利技術人在此描述的另一種特定的細菌不表達arar轉錄抑制因子或表達其非功能性形式。這種遺傳修飾的細菌是不表達arar基因產物，特別是ca_c1340基因產物，或表達所述產物的非功能性形式的細菌。
5、根據本專利技術的另一種優選的遺傳修飾的細菌是不表達轉錄抑制因子xylr和arar或表達其非功能性形式的細菌。這種遺傳修飾的細菌是不表達xylr和arar基因產物，特別是ca_c2613、ca_c3673和ca_c1340基因產物，或表達所述產物的非功能性形式的細菌。
6、根據本專利技術的特別優選的遺傳修飾的細菌對應于在本說明書中鑒定為ifp?968的菌株，其于2022年6月13日在bccm-lmg保藏中心以保藏號lmg?p-32703注冊(在本文中也鑒定為δca_c1340?δca_c2613?δca_c3673或δarar?δxylr1?δxylr2)，以及在本說明書中鑒定為ifp?967的菌株，其于2022年6月13日在bccm-lmg保藏中心以保藏號lmg?p-32702注冊(在本文中也鑒定為δca_c1340或δarar)，其可用于制備等同于菌株ifp?968的菌株。本專利技術還涉及任何衍生的細菌、克隆、突變體或其遺傳修飾形式。
7、專利技術人還描述了用于產生如本文所述的重組細菌的方法，特別是包括刪除或滅活xylr和/或arar基因以阻止或減少功能性xylr和/或arar蛋白表達的方法，以及可以通過該方法獲得的遺傳修飾的細菌，其中ifp?967和ifp?968是示例。
8、專利技術人還描述了屬于梭菌屬的遺傳修飾的細菌的用途，其特征在于，其不表達xylr或arar基因產物，或表達xylr或arar基因的非功能性形式，例如菌株ifp?967，用于制備根據本專利技術的不表達xylr或arar基因產物，或表達其非功能性形式的遺傳修飾的細菌。
9、專利技術人還描述了根據本專利技術的細菌用于例如從以下物質中生產溶劑、糖或生物基分子的用途：i)木質纖維素生物質，ii)特定專用作物(例如，能源作物、多年生飼料作物、草本作物或灌木作物)的產物，或iii)衍生自一種或多種產糖植物、谷類植物或產油植物的1g底物，或iv)此類碳源的混合物。
10、專利技術人還描述了根據本專利技術的細菌用于同時發酵(或者換句話說“共發酵”)至少一種己糖和一種戊糖或包含至少兩種選自葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖和半乳糖的碳基元素的底物的碳基元素的用途。此類細菌可以有利地用于生產溶劑或溶劑混合物，特別是在工業規模上。
11、本專利技術還涉及涉及使用如本文所述的遺傳修飾的細菌的發酵方法。
12、最后，專利技術人描本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.屬于梭菌屬的遺傳修飾的細菌，其特征在于其不表達xylR和araR基因的產物，或者表達其非功能性形式。
2.根據權利要求1所述的細菌，其特征在于所述細菌是產溶劑細菌，優選丙酮丁醇梭菌。
3.根據權利要求1或2所述的細菌，其特征在于i)所述細菌屬于丙酮丁醇梭菌種并且不表達序列SEQ?ID?NO:?1(CA_C2613)或與其至少95%同源的序列、SEQ?ID?NO:?2(CA_C3673)或與其至少95%同源的序列以及SEQ?ID?NO:?(CA_C1340)或與其至少95%同源的序列的基因產物，或ii)其表達所述表達產物的非功能性形式。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的細菌，其特征在于，其能夠同時發酵至少一種己糖和一種戊糖。
5.根據權利要求1至3中任一項所述的細菌，其特征在于，其能夠同時發酵底物的碳基組分，所述底物包含至少兩種選自葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖和半乳糖，優選選自葡萄糖、阿拉伯糖和木糖的碳組分。
6.根據權利要求1至3中任一項所述的細菌，其特征在于，在包含木糖作為唯一碳源的培養基上，其比表達功能性A
7.根據權利要求1至6中任一項所述的細菌，其特征在于，所述細菌是于2022年6月13日在BCCM-LMG保藏中心以保藏號LMG?P-32703注冊的菌株IFP?968。
8.根據權利要求1至6中任一項所述的細菌用于同時發酵至少一種己糖和一種戊糖或包含至少兩種選自葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖和半乳糖的碳基元素的底物的所述碳基元素的用途。
9.根據權利要求8所述的用途，其特征在于，所述底物包含至少兩種選自葡萄糖、阿拉伯糖和木糖的糖。
10.根據權利要求8或9所述的用途，用于生產溶劑，例如生物燃料，或溶劑的混合物，例如生物燃料混合物。
11.根據權利要求1至6中任一項所述的細菌用于從以下物質中生產糖或生物基分子的用途：i)木質纖維素生物質，ii)特定專用作物(例如，能源作物、多年生飼料作物、草本作物、灌木作物)的產物，或iii)衍生自一種或多種產糖植物、谷類植物或產油植物的1G底物，或iv)此類碳源的混合物。
12.發酵方法，其涉及使用如權利要求1至7中任一項所述的細菌。
13.用于產生根據權利要求1至7中任一項所述的重組細菌的方法，所述方法包括刪除或滅活所述xylR和araR基因，從而阻止或減少功能性XylR和AraR蛋白的表達。
14.屬于梭菌屬的遺傳修飾的細菌，其可以經由根據權利要求13所述的方法獲得，其特征在于，所述細菌是如權利要求1至6之一所述的細菌。
15.屬于梭菌屬的遺傳修飾的細菌的用途，其特征在于，所述遺傳修飾的細菌不表達xylR或araR基因產物，或其表達xylR或araR基因產物的非功能性形式，用于制備根據權利要求1至6中任一項所述的不表達xylR或araR基因產物，或表達其非功能性形式的遺傳修飾的細菌。
16.根據權利要求15所述的用途，其特征在于不表達xylR或araR基因產物，或表達xylR或araR基因產物的非功能性形式的所述遺傳修飾的細菌是于2022年6月13日在BCCM-LMG保藏中心以保藏號LMG?P-32702注冊的菌株IFP?967。
17.使用屬于梭菌屬的細菌生產溶劑、糖或生物基分子的試劑盒，其特征在于，所述細菌不表達xylR或araR基因產物，或表達其非功能性形式，所述試劑盒包含根據權利要求1所述的屬于梭菌屬的遺傳修飾的細菌和所述細菌的儲存培養基。
...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.屬于梭菌屬的遺傳修飾的細菌，其特征在于其不表達xylr和arar基因的產物，或者表達其非功能性形式。
2.根據權利要求1所述的細菌，其特征在于所述細菌是產溶劑細菌，優選丙酮丁醇梭菌。
3.根據權利要求1或2所述的細菌，其特征在于i)所述細菌屬于丙酮丁醇梭菌種并且不表達序列seq?id?no:?1(ca_c2613)或與其至少95%同源的序列、seq?id?no:?2(ca_c3673)或與其至少95%同源的序列以及seq?id?no:?(ca_c1340)或與其至少95%同源的序列的基因產物，或ii)其表達所述表達產物的非功能性形式。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的細菌，其特征在于，其能夠同時發酵至少一種己糖和一種戊糖。
5.根據權利要求1至3中任一項所述的細菌，其特征在于，其能夠同時發酵底物的碳基組分，所述底物包含至少兩種選自葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖和半乳糖，優選選自葡萄糖、阿拉伯糖和木糖的碳組分。
6.根據權利要求1至3中任一項所述的細菌，其特征在于，在包含木糖作為唯一碳源的培養基上，其比表達功能性arar蛋白或功能性xylr和arar蛋白的混合物的細菌生長得更快。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的細菌，其特征在于，所述細菌是于2022年6月13日在bccm-lmg保藏中心以保藏號lmg?p-32703注冊的菌株ifp?968。
8.根據權利要求1至6中任一項所述的細菌用于同時發酵至少一種己糖和一種戊糖或包含至少兩種選自葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖和半乳糖的碳基元素的底物的所述碳基元素的用途。
9.根據權利要求8所述的用途，其特征在于，所述底物包含至少兩種選自葡萄糖、阿拉伯糖和木糖的糖。
10.根據...
【專利技術屬性】
技術研發人員：A·德拉魯茲，N·洛佩斯費雷拉，F·瓦塞爾斯，
申請(專利權)人：IFP新能源公司，
類型：發明
國別省市：
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