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一种啤酒酵母中敲除芳香基酸转氨酶IIAro9基因的构建方法

阅读:724发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种啤酒酵母中敲除芳香基酸转氨酶IIAro9基因的构建方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 啤酒 酵母 中敲除芳香 氨 基酸转氨酶II Aro9基因的构建方法,首次用十二 烷基磺酸 钠(SDS)溶液处理酵母细胞获得大量酵母基因组,特定引物克隆目的基因获取基因的同源臂及筛选基因,再结合同源重组和Cre/loxP系统敲除 多倍体 酵母中Aro9特定基因并消除筛选基因。该方法快速简便,能针对性且有效地敲除酵母组中特定的基因。,下面是一种啤酒酵母中敲除芳香基酸转氨酶IIAro9基因的构建方法专利的具体信息内容。

1.一种啤酒酵母中敲除芳香基酸转氨酶IIAro9基因的构建方法,包括以下步骤:
(1)啤酒酵母基因组的获得:将啤酒酵母用平板划三区培养,直至出单克隆,然后平涂在平板上获得菌体,用十二烷基磺酸钠(SDS)溶液处理获得啤酒酵母基因组;
(2)目的基因的克隆:利用合理引物、条件,PCR分别扩增出Aro9的上下游同源臂。以pUG6质粒为载体,PCR扩增出两端带有loxP序列的KanMX基因;
(3)构建敲除重组盒:以pUC18质粒为载体,将Aro9的上下游同源臂和KanMX基因插入到pUC18质粒的BamH1位点,构建pUC18-Aro9敲除载体,分别将其用限制性BamH1酶酶切获得Aro9敲除重组盒;
(4)获得重组菌株:将Aro9敲除重组盒通过醋酸锂转化法转入酵母中,得到带有KanMX筛选基因Aro9敲除菌株;
(5)Cre/loxP系统消除筛选基因,得到无抗的敲除菌株。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,采用重组盒敲除目的基因的方法,较整合至基因组的方法更为简便快速,大大缩短构建周期。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,能针对性敲除基因组上特定位点的基因序列。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,采用固体培养基大量培养菌体,用十二烷基磺酸钠处理酵母细胞,方法简单,并且试剂单一易配制,能快速简便的提取酵母组。

说明书全文

一种啤酒酵母中敲除芳香基酸转氨酶II Aro9基因的构建

方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种啤酒酵母中敲除芳香氨基酸转氨酶II Aro9基因的构建方法,属于基因工程技术领域。

背景技术

[0002] 目前,在S.pastorianus TCCC 31194基因中通过二代测序,发现SPTT22_00910和SPTT4_00770都是编码芳香氨基酸转氨酶的基因。同NCBI上公布的基因序列比对SPTT22_00910与S.cerevisiae中ARO9基因序列比对同源性一致,编码的蛋白同源性均一致,故称为ARO9(SPTT22_00910);SPTT4_00770与S.eubayanus中ARO9基因序列进行比对其核酸和蛋白质同源性均一致,故称为ARO9(SPTT4_00770)。
[0003] Cre/loxP系统是由Cre重组酶和LoxP序列组成,Cre重组酶能识别特异的DNA序列即LoxP位点,使LoxP位点间的基因序列被删除和重组。LoxP序列是两个13bp反向重复序列和中间间隔的8bp的序列共同组成,8bp的序列确定LoxP的方向,如果两个LoxP序列位于一条DNA链上,且方向相同,Cre重组酶能由切除两个LoxP位点间的序列。
[0004] 将loxp-KanMX-loxp抗性基因连接Aro9基因序列的上下游300bp左右的同源臂中间,得到一个敲除重组盒,结合同源重组来敲除酵母中编码芳香氨基酸转氨酶II基因Aro9,再利用Cre/loxP系统消除KanMX基因,得到不带有筛选基因的敲除菌株,此方法简便且效率高。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于构建一种啤酒酵母中敲除芳香氨基酸转氨酶II基因Aro9的方法。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
[0007] (1)啤酒酵母基因组的获得:挑取新鲜的酵母单菌落至50uL 2.5g/L十二烷基磺酸钠(SDS)溶液中,振荡混匀1min,放置95℃热激5min,再放置中冰浴5min,重复3个循环后,12000r/min离心1min,收集上清液即可获得啤酒酵母基因组;
[0008] (2)目的基因的克隆:利用合理引物、条件,PCR分别扩增出Aro9的上下游同源臂。以pUG6质粒为载体,PCR扩增出两端带有loxP序列KanMX基因;
[0009] (3)构建敲除重组盒:以pUC18质粒为载体,将Aro9的上下游同源臂和KanMX基因插入到pUC18质粒的BamH1位点,构建pUC18-Aro9敲除载体,将其用限制性BamH1酶酶切获得Aro9敲除重组盒;
[0010] (4)获得重组菌株:将Aro9敲除重组盒通过醋酸锂转化法转入到酵母中,分别得到带有抗性基因的Aro9敲除菌株;
[0011] (5)利用Cre/loxP系统消除筛选基因:将带有编码Cre重组酶基因的质粒pSH65转入待酵母中,用半乳糖培养基培养5h,在涂布到带有博来霉素抗生素的平板上,待长出转化子,分别影印到带有G418抗生素和不带G418抗生素的平板上,若能在后者上面生长而不能在前者上生长,则可获得无筛选基因的的敲除菌株。
[0012] 本发明的积极意义
[0013] 1.本发明采用同源重组的方法构建载体,较整合至基因组的方法简便,大大缩短构建周期。
[0014] 2.本发明将啤酒酵母中的Aro9同源基因进行敲除,优化了目的基因的引物序列,能针对性敲除基因组中某个位点的序列。
[0015] 3.本发明采用粗提酵母基因组的方法,试剂单一,方法简便,可大批量获得酵母基因组。附图说明
[0016] 图1是TCCC 31194ΔAro9(SPTT22-00910)的敲除验证电泳图;
[0017] 图2是TCCC 31194ΔAro9(SPTT4-00770)的敲除验证电泳图。

具体实施方式

[0018] 实施例1酵母基因组中ARO9(SPTT22-00910)基因的敲除
[0019] (1)将新鲜酵母单菌落用接种环挑取到YPD平板上,静置培养,直到菌体长出来,从平板上刮下菌体,加入含有50μL的2.5g/L SDS溶液的EP管,用涡旋混合器混匀,放至95℃浴锅中5分钟后在冰上放置5分钟,重复三次后离心吸取上清30μL至新的EP管中,放置-20℃备用。
[0020] (2)以酵母基因组为模板,通过同源引物PCR扩增出SPTT22-00910基因序列所对应的大小为300bp左右上游同源臂和下游同源臂;以pUG6质粒为模板扩增loxp-KanMX-loxp片段
[0021] (3)选择pUC18质粒为载体,以5′端BamH I为酶切位点,用插入上下游同源臂和loxp-KanMX-loxp基因,构建载体pUC18-Aro9(SPTT22-00910)载体,并用限制性BamH I酶进行酶切,得到U+loxp-KanMX-loxp+D重组盒片段。
[0022] (3)将U+loxp-KanMX-loxp+D重组盒片段纯化回收,利用醋酸锂转化法转化到啤酒酵母中,涂板得到转化子。根据同源重组,KanMX基因替代SPTT22-00910基因,挑转化子进行验证。
[0023] (4)将带有编码Cre重组酶基因的质粒pSH65转入待酵母中,用半乳糖培养基诱导培养5h,涂布到带有博来霉素抗生素的平板上,待长出转化子,分别影印到带有G418抗生素和不带G418抗生素的平板上,若能在后者上面生长而不能在前者上生长,则可获得无筛选基因的的敲除菌株,选用特定引物进行验证如图1。
[0024] 实施例2酵母基因组中ARO9(SPTT4-00770)基因的敲除
[0025] (1)将新鲜酵母单菌落用接种环挑取到YPD平板上,静置培养,从平板上刮下菌体,加入含有50μL的SDS溶液的EP管,用涡旋混合器混匀,放至95℃水浴锅中5分钟后在冰上放置5分钟,重复三次后离心吸取上清30μL至新的EP管中,放置-20℃备用。
[0026] (2)以酵母基因组为模板,通过同源引物PCR扩增出基因组中SPTT4-00770基因序列所对应的大小为300bP左右上游同源臂和下游同源臂;以pUG6质粒为模板扩增loxp-KanMX-loxp片段;。
[0027] (3)选择pUC18质粒为载体,以5′端BamH I为酶切位点,用插入上下游同源臂和loxp-KanMX-loxp基因,构建载体pUC18-Aro9(SPTT4-00770)载体,并用限制性BamH I酶进行酶切,得到U+loxp-KanMX-loxp+D重组盒片段。
[0028] (3)将U+loxp-KanMX-loxp+D重组盒片段纯化回收,利用醋酸锂转化法转化到啤酒酵母中,涂板得到转化子。根据同源重组,KanMX基因替代SPTT4-00770基因,挑转化子进行验证。
[0029] (4)将带有编码Cre重组酶基因的质粒pSH65转入待酵母中,用半乳糖培养基诱导培养5h,涂布到带有博来霉素抗生素的平板上,待长出转化子,分别影印到带有G418抗生素和不带G418抗生素的平板上,若能在后者上面生长而不能在前者上生长,则可获得无筛选基因的的敲除菌株,选用特定引物进行验证如图2。
[0030] 最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,可依然能对前述实施例对所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改均应包含在本发明的保护范围之内。
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