lis)、拟铁囊藻属0)iderocystopsis)、Dimonsenia属、管线藻属 (Siphononema)、链枝藻属（Sirocladium)、链膝藻属（Sirogonium)、骨条藻属 (Skeletonema)、群星藻属（Sorastrum)、Spermatozopsis 属、Sphaerellocystis 属、拟球藻 属（Sphaerellopsis)、Sphaerodinium 属、环藻属（Sphaeroplea)、瘤接鼓藻属 (Sphaerozosma)、刺胞藻属（Spiniferomonas)、水绵属（Spirogyra)、螺带鼓藻属 (Spirotaenia)、螺旋藻属（Spirulina)、椎菩属（Spondylomorum)、顶接鼓藻属 (Spondylosium)、Sporotetras 属、泡沫藻属（Spumella)、角星童支藻属（Staurastrum)、 Stauerodesmus 属、福节藻属（Stauroneis)、十字脆杆藻亚属（Staurosira)、 Staurosirella 属、长习习藻属(Ste打opterobia)、Stepha打ocostis 属、冠盘藻属 (St邱hanodiscus)、冠化藻属（St邱hanoporos)、St邱hanosphaera 属、列丝藻属 (Stichococcus)、粘胶藻属（Stichogloea)、毛枝藻属（Stigeoclonium)、真枝藻属 (Stigonema)、柄球藻属（Stipitococcus)、斯特克藻属（Stokesiella)、蛇裸藻属 (Strombomonas)、Styloch:rysalis 属、柄甲藻属（Stylodinium)、Styloyxis 属、绿柄球藻属 (St^dosphaeridium)、双菱藻属（Surirella)、Sykidion 属、束藻属（Symploca)、聚球藻属 (Synechococcus)、集胞藻属（Synechocystis)、针杆藻属（Synedra)、聚赫胞藻属 (Synochromonas)、黄群藻属（Synura)、平板藻属（Tabellaria)、Tabularia 属、泰林鼓藻属 (Teilingia)、切抱藻属（Te皿ogametum)、裂顶鼓藻属（Tetmemorus)、四球藻属 (Tetrachlorella)、四环藻属（Tetra巧clus)、四链藻属（Tetradesmus)、骄列藻属 (Tetrae化iella)、四角藻属（Tetrae化on)、四井藻属（Tetraselmis)、四抱藻属 (Tetraspora)、四星藻属（Tetrastrum)、海链藻属（Thalassiosira)、丛毛藻属 (Hiamniochaete)、胸甲藻属（Thorakochloris)、红索藻属（Thorea)、鸟巢藻属 (Tolypella)、单歧藻属（Tolypot虹ix)、囊裸藻属（Trachelomonas)、Trachydis州S 属、共 球藻属（Trebouxia)、枯色藻属（Trentepholia)、四刺藻属（Treubaria)、黄丝藻属 (Tribonema)、红海束毛藻属（Trichodesmium)、Trichodiscus 属、小缠藻属（Trochiscia)、 盘杆藻属订巧blionella)、软丝藻属扣lot虹ix)、福尾藻属（化oglena)、尾丝藻属 (Uronema)、尾管藻属（Urosolenia)、尾抱藻属（Urospora)、Uva属、周泡藻属 (Vacuolaria)、无隔藻属（Vaucheria)、团藻属（Volvox)、Volvulina 属、韦斯藻属 (Westella)、网甲藻属（Woloszynskia)、多棘鼓藻属狂anthidium)、黄藻口 狂anthophyta)、异球藻属狂enococcus)、双星藻属狂y即ema)、拟双星藻属狂y即emopsis) 和巧gonium属。该里的表1和表2也提供了可W被工程化W表达重组AAR和ADM酶的蓝 细菌的部分列表。另外的蓝细菌包括W下属的成员；管抱藻属、色球藻属、蓝细菌属、蓝菌属 (切anobium)、蓝杆藻属、蓝纤维藻属、蓝杆菌属（Gloeobacter)、粘球藻属、粘杆藻属、微囊 藻属、原绿球藻属（Prochlorococ州S)、原绿藻属（Prochloron)、聚球藻属、集胞藻属、蓝囊 胞藻属（切anocystis)、包皮藻属、直毛藻属（Stanieria)、异球藻属、拟色球藻属、粘囊藻 属、节旋藻属、博氏藻属炬orzia)、发毛针藻属、Geitlerinemia属、瘦銷丝藻属 (Leptolyngbya)、湖生蓝丝藻属（Li皿ot虹ix)、銷丝藻属、微銷藻属、颤藻属、浮游蓝丝藻属 (Planktot虹ix)、原绿丝藻属（Prochiorot虹ix)、假鱼腥藻属、螺旋藻属、斯培尔氏蓝细菌 属（Starria)、束藻属、束毛藻属、灰线蓝细菌属（Tychonema)、鱼腥藻属、项圈藻属、束丝藻 属、蓝螺菌属（切anospira)、拟柱胞藻属（切lin化ospermopsis)、柱抱藻属、节球藻属、念 珠藻属、伪枝藻属（Scylonema)、眉藻属、胶须藻属、单歧藻属、绿胶球藻属、侧生藻属、吉特 勒氏蓝细菌属（Geitieria)、Iyengariella属、拟珠藻属（Nostochopsis)、真枝藻属和嗜热 聚球藻属（Thermosynechococcus)。
[0183] 绿色非硫细菌包括但不限于下列属：绿弯菌属（化lorof lexus)、绿线菌 属（Qiloronema)、颤绿菌属（Oscillochloris)、太阳发菌属化eliot虹ix)、爬管菌属 化e巧etosi地on)、攻瑰弯菌属（Roseiflexus)和热微菌属（Thermomicrobium)。
[0184] 绿色硫细菌包括但不限于下列属：绿菌属（化lorobium)、格状绿菌属 (Clat虹ochloris)和突柄绿菌属（Prosthecochloris)。
[018引紫色硫细菌包括但不限于下列属；异着色菌属（Alloc虹omatium)、着色菌属 (Qiromatium)、盐着色菌属（Halochromatium)、等着色菌属（Isoc虹omatium)、海洋着色菌 属（Marie虹omatium)、小红卵菌属（Miodovulum)、热着色菌属（Thermoc虹omatium)、芙硫 菌属（Thiocapsa)、硫红球菌属（Thiorhodococ州S)和囊硫菌属（Thiocystis)。
[0186] 紫色非硫细菌包括但不限于下列属：褐螺菌属任haeospirillum)、化odobaca 属、红细菌属巧hodobacter)、红微菌属巧hodomicrobium)、红球形菌属巧hodopila)、 红假单胞菌属巧hodopseudomonas)、海洋攻瑰菌属巧hodothalassium)、红螺菌属 巧hodospirillum)、红弧菌属（Rodovibrio)和攻瑰螺菌属（Roseospira)。
[0187] 需氧化能自氧菌包括但不限于硝化细菌如硝化杆菌科（Nitrobacteraceae)的 种、硝硝化杆菌属（Nitrobacter)的种、硝化刺菌属（Nitrospina)的种、硝化球菌属 (Nitrococcus)的种、硝化螺旋菌属（Nitrospira)的种、亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas) 的种、亚硝化球菌属（Nitrosococcus)的种、亚硝化螺旋菌属（Nitrosospira)的种、亚硝 酸叶菌属（Nitrosolobus)的种、亚硝化弧菌属（Nitrosovibrio)的种；无色硫细菌如卵硫 菌属（Thiovulum)的种、硫杆菌属（Thiobacillus)的种、硫微螺菌属（Thiomicrospira) 的种、硫球菌属CThiosphaera)的种、嗜热丝菌属（Thermo化rix)的种；专性化能自养 氨细菌如产氨杆菌属（Hydrogenobacter)的种，铁和編氧化和/或沉积细菌如铁球菌属 (Siderococcus)的种，W及趋磁细菌如水螺菌属（Aquaspirillum)的种。
[0188] 古细菌包括但不限于产甲烧古细菌如甲烧杆菌属（Methanobacterium)的种、 甲烧短杆菌属（Methanobrevibacter)的种、甲烧嗜热菌属（Methanothermus)的种、 甲烧球菌属（Methanococcus)的种、甲烧微菌属（Methanomicrobium)的种、甲烧螺菌 属（Methanospirillum)的种、产甲烧菌属（Methanogenium)的种、甲烧八叠球菌属 (Methanosarcina)的种、甲烧叶菌属（Methanolobus)的种、甲烧丝菌属（Methanothrix) 的种、甲烧类球菌属（Methanococcoides)的种、甲烧盘菌属（Methanoplanus)的种；极端 嗜热硫代谢菌如热变形菌属（Thermoproteus)的种、热网菌属巧yrodictium)的种、硫化 叶菌属（Sulfolobus)的种、嗜酸菌属（Aci化anus)的种，W及其他微生物如枯草芽胞杆菌 (Bacillussubtilis)、啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae)、链霉菌属（Str邱tomyces) 的种、青枯菌属（Ralstonia)的种、红球菌属（Rhodococcus)的种、棒状杆菌属 (Corynebacteria)的种、短杆菌属化revibacteria)的种、分枝杆菌属（Mycobacteria)的 种和产油酵母菌。
[0189] 依据本发明公开的方法生产正烧姪的优选生物体包括：拟南芥（Arabidopsis thaliana)、才卯枝稷（Panicum virgatum)、奇岗（Miscanthusgiganteus)矛口玉米（Zea mays) (植物）；布朗葡萄藻化otiyococcusbraunii)、莱茵衣藻（Qilamydomonas reinhardtii)、 盐生杜氏藻Ounaliela salina)(藻类）；聚球藻PCC 7002、聚球藻PCC 7942、聚球藻PCC 6803、细长嗜热聚球藻（Thermosynechococcus elongatus)BP-l(蓝细菌）；Oilorobium t邱idum(绿色硫细菌）；禮色绿屈烧菌（Qiloroflexus auranticus)(绿色非硫细菌）；微 温着色菌（Qiromatiumt邱idum)和酒色着色菌（Qiromatium vinosum)(紫色硫细菌）；深 红红螺菌（Rhodospirillum rubrum)、芙膜红细菌（Rhodobacter capsula化S)和沼泽红假 单胞菌（Rhodopseudomonas palusris)(紫色非硫细菌）。
[0190] 此外其他适合的生物体包括如Venter等.，美国专利公开号2007/0264688 所描述的合成的细胞或由合成的基因组产生的细胞，W及Glass等，美国专利公开号 2007/0269862所述的细胞样系统或合成细胞。
[0191] 此外其他适合的生物体包括可W被工程化W固定二氧化碳的微生物，细菌 如大肠杆菌、醋酸杆菌（Acetobacter aceti)、枯草芽抱杆菌；酵母菌和真菌如杨氏梭 菌（Clostridium ljungdahlii)、热纤梭菌（Clostridium thermocellum)、产黄青霉 巧enicillium chrysogenum)、毕赤酵母巧ichia pastoris)、酿酒酵母、粟酒裂殖酵母 (Schizosaccharomyces pombe)、焚光假单胞菌巧seudomonas fluorescens)或运动发酵单 胞菌（Zymomonas mobilis)。
[0192] 适合选择和工程化的生物体自养固定CA到产物中。该包括光合作用和甲 焼生成。己酸生成，包括H种类型C〇2固定；卡尔文循环、己醜CoA途径和还原TCA途 径也被覆盖。使用二氧化碳作为细胞唯一碳来源（自养）的能力在几乎所有原核生 物主要群体中都有发现。群体间的CA固定途径不同，而且四种目前已知自养途径没 有明确的分布模式。见，如化油3,6. 1989. Alternative pathways of autotrophic C〇2；fixation,p. 365-382.在 H.G.Schlegel,和 B.Bowien(编者），Autotrophic bacteria. Springer-Verlag, Berlin, Germany。还原磯酸戊糖循环（卡尔文-己舍姆-本森循环）代 表了几乎所有需氧自养细菌，如蓝细菌中的CA固定途径。
[0193] 为通过AAR和/或ADM酶的重组表达来产生正焼姪，优选的是工程蓝细菌如 聚球藻或嗜热聚球藻种类。其他优选的生物体包括集胞藻、产酸克雷伯菌化lebsiella oxytoca)、大肠杆菌或酿酒酵母。其他原核的、古细菌的和真核的宿主细胞也包括在本发明 范围内。 阳194] 威兴战的碳某产物：巧类巧醇类
[0195] 在本发明的各种实施方式中，可W产生想要的特定链长的姪类和/或醇类，或其 混合物。在特定方面中，如本发明实施例所示，宿主细胞产生至少一种W下感兴趣的碳基产 物；1-十二醇、1-十四醇、1-十五醇、正十H焼、正十四焼、15:1正十五焼、正十五焼、16:1 正十六帰、正十六焼、17:1正十走帰、正十走焼、16:1正十六帰-醇、正十六-1-醇和正十八 帰-1-醇。在其他方面，碳链长度从。。到C,。。因此，本发明提供了适用作燃料和化学品的 不同链长的焼姪、帰姪和焼醇的产生。
[0196] 在优选的方面，该方法提供了培养宿主细胞W直接分泌产物，可W容易的回收而 不需要提取生物质。该些感兴趣的碳基产物被直接分泌到培养基中。由于本发明能够生产 多种确定链长的姪类和醇类，分泌的产物可W容易的回收或分离。因此本发明的产物可W 直接使用或经最小的处理来使用。
[0197] 燃料纽合物
[0198] 在各个实施方式中，本发明的方法产生的组合物被用作燃料。该样的燃料符合 ASTM标准，如柴油燃料油D975-09b和在ASTM规格D1655-68中规定的Jet A、Jet A-1和 Jet B的标准规格。燃料组合物可能需要混合几种产物W产生均匀的产品。混合过程相对 简单，但确定需包括进混合物中的各组分的量困难的多。因此燃料组合物可W包括芳香和 /或支链姪，如75 %的饱和姪和25%的芳香姪，其中某些饱和姪是支链的而某些是环状的。 优选的，本发明的方法产生一系列姪，如Ci3-Ci满C w-Ci5而改变始凝点。而且，组合物可W 包含用于增强燃料或引擎性能的燃料添加剂。例如，燃料添加剂可W被用于改变凝固点/ 胶凝点、始凝点、润滑性、粘度、氧化稳定性、点火性能、辛焼值和闪点。燃料组合物也可W 另外地包含抗氧化剂、静电消除剂、缓蚀剂、防冰剂、生物杀灭剂、金属纯化剂和热稳定改良 剂。
[0199] 本发明除了许多环保优势如C〇2转化和可再生资源外，本发明公开的燃料组合物 其他优势包括低硫含量、低排放、没有或基本没有醇并具有高十六焼值。
[0200] 碳指巧
[0201] 生物学方法产生的碳基产物，如己醇、脂肪酸、焼姪、类异戊二帰，代表了一种新的 燃料商品如醇类、柴油和汽油。该样的生物燃料没有使用生物质而是使用C〇2作为碳源来生 产。该些新燃料可w在双重碳同位素指纹基础上与石化碳衍生的燃料相区分。该样的产物、 衍生物及其混合物可W在i4C(fM)和双重碳同位素指纹基础上与其石化衍生的对应物完全 相区分，从而表明了新的物质组成。
[0202] 有H种天然存在的碳同位素；i2C、"C和"C。该些同位素分别W 0. 989、0. 011和 10-12的分数存在于地面上总碳中。同位素1古和"C是稳定的，而1吃在半衰期为5730年的 过程中自然衰变为"N、目粒子和反中微子。同位素1吃主要由于最终由宇宙福射引起的"N 的中子轰击而产生于大气中。由于其相对短的半衰期（地质学术语），"C在化石碳中的存 在水平极低。在1百万年未暴露于大气的过程后，1〇5°份中只有1份仍保持是"C。
[020引在自然碳源中"C ;1古比变化轻微但仍可检测。通常该些差异W与标准物质中"C : 1化比的偏离来表示。碳的国际标准是化e Dee箭石（一种在南卡罗莱纳发现的石灰石形 式），其中"C分数为0.0112372。对于碳源a，"C;i2C比与化e Dee箭石的偏离被表示为： 5。=化。化）-1，其中Ra=自然来源中的"C:12C比，而Rs=化e Dee箭石（标准品）中 的"。1化比。为了方便，6。被表示为每一千份中的份数，或％。。5。的负值表示相比于化e Dee箭石朝向1化而不是"C的偏离。表A显示了几种自然碳源的6。和"C分数。
[0204]表 A
[020引天然碳源中的"C ; 1化变化 [0206]
【主权项】
1. 一种生产经类的方法，包括： (i) 在培养基中培养工程蓝细菌，其中所述的工程蓝细菌包含重组酰基-ACP还原酶和 重组烷醛脱羧单加氧酶；和 (ii) 使所述工程蓝细菌暴露于光和二氧化碳，其中所述的暴露导致所述工程蓝细菌将 所述二氧化碳转化为正烷烃，其中至少一种所述正烷烃选自由正十三烷、正十四烷、正十五 烷、正十六烷和正十七烷组成的组，且其中产生的所述正烷烃的量为至少〇. 1%细胞干重和 至少为由相同条件下培养的、缺乏所述重组酰基-ACP还原酶和烷醛脱羧单加氧酶而其它 方面相同的蓝细菌产生的量的两倍。
2. 权利要求1的方法，其中至少一种所述重组酶与所述工程蓝细菌异源。
3. 权利要求1的方法，其中所述工程蓝细菌还产生至少一种正烯烃或正烷醇。
4. 权利要求3的方法，其中所述工程蓝细菌产生至少一种选自由正十五烯、正十七烯 和1-十八醇组成的组的正烯烃或正烷醇。
5. 权利要求3的方法，其中所述正烷烃主要包括正十七烷、正十五烷或其组合。
6. 权利要求3的方法，还包括从所述工程蓝细菌或所述培养基中分离至少一种正烷 烃、正烯烃或正烷醇。
7. 权利要求1的方法，其中所述酶由质粒编码。
8. 权利要求1的方法，其中所述酶由整合入所述工程蓝细菌的基因组中的重组基因编 码。
9. 权利要求1的方法，其中所述酶由以多个拷贝在所述工程蓝细菌中存在的基因编 码。
10. 权利要求1的方法，其中所述酶由作为操纵子的部分的基因编码，而且其中所述基 因的表达由单一启动子控制。
【专利摘要】本发明确定了修饰作为宿主的光合自养生物体以使该生物体有效地将二氧化碳和光转化为正烷烃的方法和组合物，特别是这样的生物体在商业生产正烷烃和相关分子上的用途。
【IPC分类】C12P7-04, C12P5-02
【公开号】CN104630279
【申请号】CN201410718292
【发明人】N·B·雷帕斯, C·P·里德利
【申请人】焦耳无限科技公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2010年7月9日
【公告号】CA2766204A1, CN102597248A, CN102597248B, EP2307553A2, EP2307553A4, EP2307553B1, EP2584032A2, EP2584032A3, EP2584032B1, EP2787061A1, US7794969, US7919303, US8101397, US8481285, US20110009674, US20110172467, US20120095266, US20140005439, WO2011006137A2, WO2011006137A3