用遗传修饰的谷氨酸棒杆菌生产l-赖氨酸的制作方法

专利名称：用遗传修饰的谷氨酸棒杆菌生产l-赖氨酸的制作方法
现有技术化合物，尤其L-氨基酸、维生素、核苷和核苷酸以及D-氨基酸，用于人用药、用于制药业、用于化妆品、用于食品业及用于动物营养。
众多的这些化合物是从棒状细菌尤其谷氨棒杆菌菌株中发酵制备的。由于其及其重要性，已持续进行改良生产方法的尝试。生产方法的改良可涉及发酵措施。如搅拌和供氧，或营养培养基的组分如发酵期间的糖浓度，或例如通过离子交换层析对产物形式的加工，或微生物本身的固有生产性质。
为改良这些微生物的生产性质，可使用诱变、选择及突变体选择等方法，以此方法可获得对抗代谢物有抗性或有调节重要性的代谢物是营养缺陷的并产生氨基酸的菌株。
一些年以来，重组DNA技术的方法也已经用于棒杆菌菌株的改良，其通过扩增各个氨基酸生物合成基因，并研究对氨基酸生产的作用而进行改良。
一种通用的方法包括通过附加型复制质粒扩增特定微生物中某些生物合成基因。这种方法的缺点是在发酵期间(在工业过程中发酵通常进行许多代)，所述质粒自发丧失(分离不稳定性)。
另一种方法包括利用在特定微生物中不复制的质粒倍增一些生物合成基因。在这种方法中，将包括克隆的生物合成基因的质粒整合进该微生物的染色体生物合成基因中(Reinscheid等，应用和环境微生物学60(1)，126-132(1994)；Jetten等，应用微生物学和生物技术学43(1)76-82(1995))。这种方法的缺点是质粒的核苷酸序列及选择所必需的抗生素抗性基因的核苷酸序列保留在微生物中，这例如对生物量的处理和利用是一个不利因素。另外，专家预期这种菌株由于在相应于工业发酵中常用的代次中通过“坎贝尔典型交换(Campbell typecross over)”的去整合(disintegration)而不稳定。
发明目的本发明人提供了改良使用棒状细菌发酵生产化合物的新措施。
发明概述本发明提供了生产化合物的棒状细菌，特征在于这些细菌除了在天然位点(基因座)存在编码蛋白质或RNA合成的开放读框(ORF)、基因或等位基因的至少一个拷贝之外，在第二个、任选地第三个或第四个位点还具有整合进染色体形式的这种开放读框(ORF)、基因或等位基因的第二个、任选地第三个或第四个拷贝，在该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点没有能/使得能在微生物中附加型复制或转座(is capable of/enables episomal replication or transposition)的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列，该第二个、任选地第三个或第四个位点与细菌生长和所希望的化合物生产必需的开放读框(ORF)、基因或等位基因不相关。
本发明还提供了制备一或多种化合物的方法，其中进行以下步骤a)发酵这样的棒状细菌，a1)这些细菌除了在天然位点(基因座)存在编码蛋白质或RNA合成的开放读框(ORF)、基因或等位基因的至少一个拷贝之外，在第二个、任选地第三个或第四个位点具有整合进染色体形式的这种开放读框(ORF)、基因或等位基因的第二个、任选地第三个或第四个拷贝，在该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点没有能/使得能在微生物中附加型复制或转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列，该第二个、任选地第三个或第四个位点与细菌生长和所希望的化合物生产必需的开放读框(ORF)、基因或等位基因不相关，a2)所述细菌中相应蛋白质的胞内活性提高，尤其是编码这种蛋白质的核苷酸序列被过表达，b)浓缩发酵肉汤和/或细菌细胞中的化合物，c)分离所述化合物，任选地d)伴有＞(大于)0-100wt％的发酵肉汤的组分和/或生物量。
本发明还提供了制备一或多种化合物的方法，包括以下步骤a)在使所述开放读框(ORF)、基因或等位基因表达的条件下，发酵棒状细菌，特别是棒杆菌菌属，这些细菌除了在天然位点(基因座)存在编码蛋白质或RNA合成的开放读框(ORF)、基因或等位基因的至少一个拷贝之外，在每种情况下，在每种情况下第二个、任选地第三个或第四个位点还具有整合形式的这种开放读框(ORF)、基因或等位基因的第二个、任选地第三个或第四个拷贝，在该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点没有能/使得能在微生物中附加型复制或转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列，b)浓缩发酵肉汤和/或细菌细胞中的化合物，c)分离所述化合物，任选地d)伴有＞(大于)0-100wt％的发酵肉汤的组分和/或生物量。
发明详述应理解所述化合物特别是指氨基酸，维生素，核苷和核苷酸。现有技术已知并可获得这些化合物的生物合成途径。
氨基酸优选是指L-氨基酸，尤其是蛋白原性L-氨基酸，选自L-天冬氨酸，L-天冬酰胺，L-苏氨酸，L-丝氨酸，L-谷氨酸，L-谷氨酰胺，甘氨酸，L-丙氨酸，L-半胱氨酸，L-缬氨酸，L-甲硫氨酸，L-异亮氨酸，L-亮氨酸，L-酪氨酸，L-苯丙氨酸，L-组氨酸，L-赖氨酸，L-色氨酸，L-脯氨酸和L-精氨酸，及它们的盐，特别是L-赖氨酸，L-甲硫氨酸和L-苏氨酸。特别优选L-赖氨酸。
蛋白原性氨基酸应理解为在天然蛋白质中存在的氨基酸，天然蛋白质即微生物、植物、动物和人的蛋白质。
维生素特别是指维生素B1(硫胺素)，维生素B2(核黄素)，维生素B5(泛酸)，维生素B6(吡哆醇)，维生素B12(氰钴胺素)，烟酸/烟酰胺，维生素M(叶酸)和维生素E(生育酚)及它们的盐，优选泛酸。
核苷及核苷酸特别是指S-腺苷甲硫氨酸，肌苷-5′-单磷酸及鸟苷-5′-单磷酸及它们的盐。
棒状细菌特别是棒杆菌属那些细菌。在棒杆菌属中优选谷氨酸棒杆菌，产氨棒杆菌(Corynebacterium ammoniagenes)和嗜热产氨棒杆菌(Corynebacterium thermoaminogenes)。这组细菌菌株的分类信息见于Kampfer和Kroppenstedt(加拿大微生物学杂志42，989-1005(1996))及US-A-5,250,434所述。
谷氨酸棒杆菌菌种的合适菌株特别是那些已知的野生型菌株Corynebacterium glutamicum ATCC13032Corynebacterium acetoglutamicum ATCC15806Corynebacterium acetoacidophilum ATCC13870Corynebacterium lilium ATCC15990Corynebacterium melassecola ATCC17965Corynebacterium herculis ATCC13868Arthrobacter sp.ATCC243Brevibacterium chang-fua ATCC14017Brevibacterium flavum ATCC14067Brevibacterium lactofermentum ATCC13869Brevibacterium divaricatum ATCC14020
Brevibacterium taipei ATCC13744和Microbacterium ammoniaphilum ATCC21645及从中产生的生产化合物的突变体或菌株，如本领域已知的那些突变体或菌株。
产氨棒杆菌(C.ammoniagenes)菌种的合适菌株特别是已知的野生型菌株Brevibacterium ammoniagenes ATCC6871Brevibacterium ammoniagenes ATCC15137和Corynebacterium sp.ATCC21084及从中产生的生产化合物的突变体或菌株，如本领域已知的那些突变体或菌株。
嗜热产氨棒杆菌(C.thermoaminogenes)菌种的合适菌株特别是已知的野生型菌株Corynebacterium thermoaminogenes FERM BP-1539Corynebacterium thermoaminogenes FERM BP-1540Corynebacterium thermoaminogenes FERM BP-1541和Corynebacterium thermoaminogenesFERM BP-1542及从中产生的生产化合物的突变体或菌株，如本领域已知的那些突变体或菌株。
具有ATCC标号的菌株可得自美国典型培养物保藏中心(Manassas，VA，美国)。具有FERM标号的菌株可得自国立产业技术综合研究所(National Institute of Advanced Industrial Science andTechnology，AIST Tsukuba Central 6，1-1-1 Higashi，Tsukuba Ibaraki，日本)。提及的嗜热产氨棒杆菌菌株(FERM BP-1539，FERM BP-1540，FERM BP-1541和FERM BP-1542)在US-A 5,250,434中描述。
开放读框(ORF)描述了一段编码或可编码一种蛋白质或多肽或核糖核酸的核苷酸序列，现有技术中没有对其功能的描述。
在将一种功能指定给提及的核苷酸序列节段后，其一般称为基因。
等位基因一般是指给定基因的另外的形式。该形式通过核苷酸序列中的不同加以区别。
在本发明中，优选使用内源的即物种特征性开放读框、基因或等位基因。这些应理解为存在于物种群体例如谷氨酸棒杆菌中的开放读框、基因或等位基因或其核苷酸序列。
本发明文中“在天然位点(基因座)存在的开放读框(ORF)、基因或等位基因的一个拷贝”是指ORF或基因或等位基因相对于相邻的ORF或基因或等位基因的位置和情况如存在于相应野生型或相应亲代生物体或起始生物体中一样。
因此，例如lysC基因或编码谷氨酸棒杆菌的反馈抗性天冬氨酸激酶的lysCFBR等位基因的天然位点是lysC位点或lysC基因座或lysC基因位点，其一侧是直接相邻的基因或开放读框orfX和leuA，另一侧是asd基因。
反馈抗性天冬氨酸激酶是指，与野生形式相比，对赖氨酸和苏氨酸的混合物或者AEC(氨基乙基半胱氨酸)和苏氨酸的混合物或者赖氨酸自身或者AEC自身的抑制具有较低敏感性的天冬氨酸激酶。生产L-赖氨酸的菌株典型含有这种反馈抗性或脱敏的天冬氨酸激酶。
已知谷氨酸棒杆菌染色体的核苷酸序列，并可见于专利申请EP-A-1108790及欧洲分子生物学实验室(EMBL，Heidelberg，德国和Cambridge，英国)的核苷酸序列数据库登录号AX114121。orfX的核苷酸序列，leuA基因和asd基因的登录号为AX120364(orfX)，AX123517(leuA)和AX123519(asd)。
另外，也可以使用其它数据库例如国立生物技术信息中心数据库(NCBI，Bethesda，MD，美国)或者瑞士生物信息学研究所数据库(Swissprot，Geneva，Switzerland)或者蛋白质信息资源数据库(PIR，Washington，DC，美国)。
“在每种情况下第二个、任选地第三个或第四个位点”是指与天然位点不同的一个位点。在下文也称为“靶位点”或“靶序列”。其也可以称为“整合位点”或“转化位点”。这种第二个、任选地第三个或第四个位点，或者存在于这些相应位点的核苷酸序列，优选在染色体内，而且一般对生长及所希望的化合物的产生是非必需的。
为产生本发明的棒状细菌，分离任选地包括表达和/或调节信号的所希望的ORF、基因或等位基因的核苷酸序列，在其末端提供靶位点的核苷酸序列，然后优选借助于在棒状细菌中不复制或只有限复制的载体将这些序列转移进所希望的棒状细菌中，分离所希望的ORF、基因或等位基因掺入靶位点的那些细菌，在该靶位点没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列。
本发明还提供了一种生产棒状细菌的方法，所述细菌产生一或多种化合物，所述方法包括a)分离至少一种所希望的ORF、基因或等位基因的核苷酸序列，其任选地包括表达和/或调节信号，b)将靶位点核苷酸序列提供给所述ORF、基因或等位基因的5’和3’末端，c)优选地将具有靶位点核苷酸序列的所希望的ORF、基因或等位基因的核苷酸序列掺入一个载体中，所述载体在棒状细菌中不复制或仅有限程度复制，d)将b)或c)的核苷酸序列转移进棒状细菌中，e)分离这样的棒状细菌，所述棒状细菌中a)的核苷酸序列掺入在靶位点，在该靶位点没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列。
优选地，在所述的靶位点没有所用载体的序列或者物种外源DNA的残余，例如限制切割位点。任选地，在该靶位点保留掺入的ORF、基因或等位基因上游或下游的这种DNA的最多24个，优选最多12个，特别优选最多6个核苷酸。
通过本发明的措施，棒状细菌或者制备化合物的发酵方法的产率在选自以下一组的一或多个方面得以改良至少0.5-1.0％或者至少1.0-1.5％或者至少1.5-2.0％浓度(形成的化合物，基于单位体积)，产量(形成的化合物，基于消耗的碳源)，产物形成速率(形成的化合物，基于时间)。
关于常规的遗传工程方法的指导，例如分离染色体DNA，质粒DNA，操作限制酶等，见于Sambrook等(分子克隆实验指导(1989)，冷泉港实验室出版社)。关于在棒状细菌中转化和接合的指导见于Thierbach等(应用微生物学和生物技术29，356-362(1988))，Schafer等(细菌学杂志172，1663-1666(1990)及基因145，69-73(1994))，及Schwarzer和Puhler(生物/技术9，84-87(1991))。
仅有限程度复制的载体是指质粒载体，其根据宿主或载体培养条件下而复制或不复制。因此，仅在低于31℃才能复制的棒状细菌的温度敏感性质粒已经由Nakamura等描述(US-A-6,303，383)。
本发明还提供了产生L-赖氨酸的棒状细菌，特别是棒杆菌菌属，其特征在于这些细菌除了在天然位点(基因座)存在用于赖氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因的至少一个拷贝之外，在每种情况下，在每种情况下第二个、任选地第三个或第四个位点具有整合形式的相应开放读框(ORF)、基因或等位基因的第二个、任选地第三个或第四个拷贝，在该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列。
本发明还提供了生产L-赖氨酸的方法，包括以下步骤
a)在使所述开放读框(ORF)、基因或等位基因表达的条件下，发酵棒状细菌尤其谷氨酸棒杆菌，这些细菌特征在于除了在天然位点(基因座)存在用于赖氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因的至少一个拷贝之外，在每种情况下，在每种情况下第二个、任选地第三个或第四个位点还具有整合形式的相应开放读框(ORF)、基因或等位基因的第二个、任选地第三个或第四个拷贝，在该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列，b)浓缩发酵肉汤中的L-赖氨酸，c)从发酵肉汤中分离L-赖氨酸，任选地d)伴有＞(大于)0-100％的发酵肉汤的组分和/或生物量。
“用于赖氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因的拷贝”是指所有的优选内源性的开放读框、基因或等位基因，其增强/过表达可以具有改良赖氨酸生产的作用。增强是指特定的基因产物、蛋白质或酶的胞内浓度或活性提高。
这些特别包括以下开放读框、基因或等位基因accBC，accDA，cstA，cysD，cysE，cysH，cysK，cysN，cysQ，dapA，dapB，dapC，dapD，dapE，dapF，ddh，dps，eno，gap，gap2，gdh，gnd，lysC，lysCFBR，lysE，msiK，opcA，oxyR，ppc，ppcFBR，pgk，pknA，pknB，pknD，pknG，ppsA，ptsH，ptsI，ptsM，pyc，pyc P458S，sigC，sigD，sigE，sigH，sigM，tal，thyA，tkt，tpi，zwa1，zwf和zwfA213T。这些在表1中概括及说明。
这些特别包括编码反馈抗性天冬氨酸激酶的lysCFBR等位基因。各种lysCFBR等位基因在表2中概括及说明。
优选以下lysCFBR等位基因lysC A279T(用苏氨酸置换SEQ IDNO2所示编码的天冬氨酸激酶蛋白的第279位丙氨酸)，lysC A279V(用缬氨酸置换SEQ ID NO2所示编码的天冬氨酸激酶蛋白的第279位丙氨酸)，lysC S301F(用苯丙氨酸置换SEQ ID NO2所示编码的天冬氨酸激酶蛋白的第301位丝氨酸)，lysC T308I(用异亮氨酸置换SEQ ID NO2所示编码的天冬氨酸激酶蛋白的第308位苏氨酸)，lysCS301Y(用酪氨酸置换SEQ ID NO2所示编码的天冬氨酸激酶蛋白的第301位丝氨酸)，lysC G345D(用天冬氨酸置换SEQ ID NO2所示编码的天冬氨酸激酶蛋白的第345位甘氨酸)，lysC R320G(用甘氨酸置换SEQ ID NO2所示编码的天冬氨酸激酶蛋白的第320位精氨酸)，lysC T311I(用异亮氨酸置换SEQ ID NO2所示编码的天冬氨酸激酶蛋白的第311位苏氨酸)，lysC S381F(用苯丙氨酸置换SEQ ID NO2所示编码的天冬氨酸激酶蛋白的第381位丝氨酸)。
特别优选的是lysCFBR等位基因lysC T311I(用异亮氨酸置换SEQID NO2所示编码的天冬氨酸激酶蛋白的第311位苏氨酸)，其核苷酸序列示于SEQ ID NO3；编码的天冬氨酸激酶蛋白的氨基酸序列示于SEQ ID NO4。
所述用于赖氨酸生产的开放读框、基因或等位基因的第二，任选地第三或第四拷贝在每种情况下可以整合进第二个、任选地第三个或第四个位点。可以使用以下开放读框、基因或核苷酸序列aecD，ccpA1，ccpA2，citA，citB，citE，fda，gluA，gluB，gluC，gluD，luxR，luxS，lysR1，lysR2，lysR3，menE，mqo，pck，pgi，poxB和zwa2，特别是基因aecD，gluA，gluB，gluC，gluD和pck。这些在表3中概括并说明。
所述位点当然不仅包括所述开放读框或基因的编码区，还包括位于上游的与表达和调节相关的区域或核苷酸序列，例如核糖体结合位点，启动子，调节蛋白的结合位点，调节核糖核酸的结合位点及弱化子。这些区域一般位于编码区上游的1-800，1-600，1-400，1-200，1-100或1-50个核苷酸范围内。同样，还包括位于下游的区域，例如转录终止子，这些区域一般位于编码下游的1-400，1-200，1-100，1-50或1-25个核苷酸范围内。
另外可以使用染色体内的基因间区域，即无编码功能的核苷酸序列。最后，还可以使用染色体中包含的原噬菌体或缺陷噬菌体。
原噬菌体是指一种噬菌体，特别是其基因组，其与宿主的基因组一起复制且不发生感染颗粒的形成。缺陷噬菌体是指一种原噬菌体，特别是其基因组，其由于各种突变的结果而丧失形成所谓感染颗粒的能力。缺陷噬菌体也称为隐性噬菌体。原噬菌体和缺陷噬菌体通常以整合形式存在于其宿主的染色体中。现有技术中关于其的进一步详述例如Edward A.Birge的教材所述(细菌和噬菌体遗传学，3rded.，Springer-Verlag，美国纽约1994)，或者S.Klaus等的教材所述(Bakterienviren，Gustav Fischer Verlag，Jena，德国1992)。
表1用于赖氨酸生产的开放读框、基因和等位基因
表2 编码反馈抗性天冬氨酸激酶的lysCFBR等位基因
表3 用于整合赖氨酸生产的开放读框、基因和等位基因的靶位点
本发明还提供了一种生产棒状细菌的方法，所述细菌产生L-赖氨酸，所述方法包括a)分离用于赖氨酸生产的至少一个所希望的ORF、基因或等位基因的核苷酸序列，其任选地包括表达和/或调节信号，b)将靶位点的核苷酸序列提供给所述用于赖氨酸生产的ORF、基因或等位基因的5’和3’末端，c)优选地将具有靶位点核苷酸序列的所希望的ORF、基因或等位基因的核苷酸序列掺入一个载体中，所述载体在棒状细菌中不复制或仅有限程度复制，d)将b)或c)的核苷酸序列转移进棒状细菌中，e)分离这样的棒状细菌，所述棒状细菌中a)核苷酸序列掺入靶位点，在该靶位点没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列。
本发明还提供了产生L-甲硫氨酸和/或L-苏氨酸的棒状细菌，特别是棒杆菌菌属，其特征在于除了在天然位点(基因座)存在用于甲硫氨酸生产或苏氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因的至少一个拷贝之外，在每种情况下，在第二个、任选地第三个或第四个位点具有整合形式的相应开放读框(ORF)、基因或等位基因的第二个、任选地第三个或第四个拷贝，在该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列。
本发明还提供了一种生产L-甲硫氨酸和/或L-苏氨酸的方法，其包括以下步骤a)在使所述开放读框(ORF)、基因或等位基因表达的条件下发酵棒状细菌，特别是谷氨酸棒杆菌，这些细菌的特征在于除了在天然位点(基因座)存在用于甲硫氨酸生产或苏氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因的至少一个拷贝之外，在每种情况下在第二个、任选地第三个或第四个位点具有整合形式的开放读框(ORF)、基因或等位基因的第二个、任选地第三个或第四个拷贝，在该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列，b)浓缩发酵肉汤中的L-甲硫氨酸和/或L-苏氨酸，c)从发酵肉汤中分离L-甲硫氨酸和/或L-苏氨酸，任选地d)任选地伴有＞(大于)0-100％的发酵肉汤的组分和/或生物量。
“用于甲硫氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因的拷贝”是指所有的优选地内源的开放读框、基因或等位基因，其增强/过表达可以具有改良甲硫氨酸生产的作用。
这些包括以下开放读框、基因或等位基因accBC，accDA，aecD，cstA，cysD，cysE，cysH，cysR，cysN，cysQ，dps，eno，fda，gap，gap2，gdh，gnd，glyA，hom，homFBR，lysC，lysCFBR，metA，metB，metE，metH，metY，msiK，opcA，oxyR，ppc，ppcFBR，pgk，pknA，pknB，pknD，pknG，ppsA，ptsH，ptsI，ptsM，pyc，pyc P458S，sigC，sigD，sigE，sigH，sigM，tal，thyA，tkt，tpi，zwa1，zwf和zwfA213T。这些在表4中概括并说明。这些特别包括编码反馈抗性天冬氨酸激酶的lysCFBR等位基因(见表2)，及编码反馈抗性高丝氨酸脱氢酶的homFBR等位基因。
所述用于甲硫氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因的第二个、任选地第三个或第四个拷贝在每种情况中可以整合在第二个、任选地第三个或第四个位点。可以使用以下开放读框、基因或核苷酸序列bmE，bmF，bmQ，ccpA1，ccpA2，citA，citB，citE，ddh，gluA，gluB，gluC，gluD，luxR，luxS，lysR1，lysR2，lysR3，menE，metD，metK，pck，pgi，poxB和zwa2。这些在表5中概括并说明。。
所述位点当然不仅包括所述开放读框或基因的编码区，还包括位于上游的与表达和调节相关的区域或核苷酸序列，例如核糖体结合位点，启动子，调节蛋白的结合位点，调节核糖核酸的结合位点及弱化子。这些区域一般位于编码区上游的1-800，1-600，1-400，1-200，1-100或1-50个核苷酸范围内。同样，还包括位于下游的区域，例如转录终止子，这些区域一般位于编码区下游的1-400，1-200，1-100，1-50或1-25个核苷酸范围内。
另外可以使用染色体内的基因间区域，即无编码功能的核苷酸序列。最后，还可以使用染色体中包含的原噬菌体或缺陷噬菌体。
表4用于甲硫氨酸生产的开放读框、基因和等位基因
表5 用于整合甲硫氨酸生产的开放读框、基因和等位基因的靶位点
“用于苏氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因的拷贝”是指所有的其增强/过表达可以具有改良苏氨酸生产的作用的开放读框、基因或等位基因。
这些包括以下开放读框、基因或等位基因accBC，accDA，cstA，cysD，cysE，cysH，cysI，cysN，cysQ，dps，eno，fda，gap，gap2，gdh，gnd，hom，homFBR，lysC，lysCFBR，msiK，opcA，oxyR，ppc，ppcFBR，pgk，pknA，pknB，pknD，pknG，ppsA，ptsH，ptsI，ptsM，pyc，pyc P458S，sigC，sigD，sigE，sigH，sigM，tal，thyA，tkt，tpi，thrB，thrC，thrE，zwal，zwf和zwfA213T。这些在表6中概括并说明。这些特别包括编码反馈抗性天冬氨酸激酶的lysCFBR等位基因(见表2)及编码反馈抗性高丝氨酸脱氢酶的homFBR等位基因。
用于苏氨酸生产的开放读框、基因或等位基因的第二个、任选地第三个或第四个拷贝在每种情况下可以整合入第二个、任选地第三个或第四个位点。为此可以使用以下开放读框、基因或核苷酸序列ccpA1，ccpA2，citA，citB，citE，ddh，gluA，gluB，gluC，gluD，glyA，ilvA，ilvBN，ilvC，ilvD，luxR，luxS，lysR1，lysR2，lysR3，mdh，menE，metA，metD，pck，poxB，sigB和zwa2。这些在表7中概括并说明。
所述位点当然不仅包括所述开放读框或基因的编码区，还包括位于上游的与表达和调节相关的区域或核苷酸序列，例如核糖体结合位点，启动子，调节蛋白的结合位点，调节核糖核酸的结合位点及弱化子。这些区域一般位于编码区上游的1-800，1-600，1-400，1-200，1-100或1-50个核苷酸范围内。同样，还包括位于下游的区域，例如转录终止子，这些区域一般位于编码下游的1-400，1-200，1-100，1-50或1-25个核苷酸范围内。
另外可以使用染色体内的基因间区域，即无编码功能的核苷酸序列。最后，还可以使用染色体中包含的原噬菌体或缺陷噬菌体。
表6 用于苏氨酸生产的开放读框、基因和等位基因
表7 用于整合苏氨酸生产的开放读框、基因和等位基因的靶位点
本发明还提供了生产棒状细菌的方法，所述细菌产生L-甲硫氨酸和/或L-苏氨酸，所述方法包括a)分离用于甲硫氨酸生产或苏氨酸生产的至少一个所希望的ORF、基因或等位基因的核苷酸序列，其任选地包括表达和/或调节信号，b)将靶位点的核苷酸序列提供给用于赖氨酸生产的ORF、基因或等位基因的5’和3’末端，c)优选地将具有靶位点核苷酸序列的所希望的ORF、基因或等位基因的核苷酸序列掺入一个载体中，所述载体在棒状细菌中不复制或仅有限程度复制，d)将b)或c)的核苷酸序列转移进棒状细菌中，e)分离这样的棒状细菌，所述中a)核苷酸序列掺入靶位点，在该靶位点没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列。
本发明还提供了产生L-缬氨酸的棒状细菌，特别是棒杆菌菌属，其特征在于除了在天然位点(基因座)存在用于缬氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因的至少一个拷贝之外，在每种情况下在第二个、任选地第三个或第四个位点还具有整合形式的相应开放读框(ORF)、基因或等位基因的第二个、任选地第三个或第四个拷贝，在该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列。
本发明还提供了一种制备L-缬氨酸的方法，其包括以下步骤a)在使所述开放读框(ORF)、基因或等位基因表达的条件下发酵棒状细菌，特别是谷氨酸棒杆菌，这些细菌的特征在于除了在天然位点(基因座)存在用于缬氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因的至少一个拷贝之外，在每种情况下在第二个、任选地第三个或第四个位点还具有整合形式的相应开放读框(ORF)、基因或等位基因的第二个、任选地第三个或第四个拷贝，在该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列，b)浓缩发酵肉汤中的L-缬氨酸，c)从发酵肉汤中分离L-缬氨酸，任选地d)伴有＞(大于)0-100％的发酵肉汤的组分和/或生物量。
“用于缬氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因的拷贝”是指所有的其增强/过表达可以具有改良缬氨酸生产的作用的开放读框、基因或等位基因。
这些包括以下开放读框、基因或等位基因brnE，brnF，brnEF，cstA，cysD，dps，eno，fda，gap，gap2，gdh，ilvB，ilvN，ilvBN，ilvC，ilvD，ilvE，msiK，pgk，ptsH，ptsI，ptsM，sigC，sigD，sigE，sigH，sigM，tpi，zwa1。这些在表8中概括并说明。这些特别包括编码缬氨酸抗性的乙酰乳酸合酶的ilvBN等位基因。
用于缬氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因的第二个、任选地第三个或第四个拷贝在每种情况下可以整合入第二个、任选地第三个或第四个位点。为此可以使用以下开放读框、基因或核苷酸序列aecD，ccpA1，ccpA2，citA，citB，citE，ddh，gluA，gluB，gluC，gluD，glyA，ilvA，luxR，lysR1，lysR2，lysR3，panB，panC，poxB和zwa2。这些在表9中概括并说明。
所述位点当然不仅包括所述开放读框或基因的编码区，还包括位于上游的与表达和调节相关的区域或核苷酸序列，例如核糖体结合位点，启动子，调节蛋白的结合位点，调节核糖核酸的结合位点及弱化子。这些区域一般位于编码区上游的1-800，1-600，1-400，1-200，1-100或1-50个核苷酸范围内。同样，还包括位于下游的区域，例如转录终止子，这些区域一般位于编码区下游的1-400，1-200，1-100，1-50或1-25个核苷酸范围内。
另外可以使用染色体内的基因间区域，即无编码功能的核苷酸序列。最后，还可以使用染色体中包含的原噬菌体或缺陷噬菌体。
表8 用于缬氨酸生产的开放读框、基因和等位基因
表9 用于整合缬氨酸生产的开放读框、基因和等位基因的靶位点
本发明提供了一种生产棒状细菌的方法，所述细菌产生L-缬氨酸，所述方法包括a)分离用于缬氨酸生产的至少一个所希望的ORF、基因或等位基因的核苷酸序列，其任选地包括表达和/或调节信号，b)将靶位点的核苷酸序列提供给用于赖氨酸生产的ORF、基因或等位基因的5’和3’末端，c)优选地将具有靶位点核苷酸序列的所希望的ORF、基因或等位基因的核苷酸序列掺入一个载体中，所述载体在棒状细菌中不复制或仅有限程度复制，d)将b)或c)的核苷酸序列转移进棒状细菌中，e)分离这样的棒状细菌，所述棒状细菌中a)核苷酸序列掺入靶位点，在该靶位点没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列。
在实施本发明期间，可以将lysCFBR等位基因的第二个拷贝掺入谷氨酸棒杆菌的gluB基因中，同时使该gluB基因位点中没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，没有授予的抗生素抗性的核苷酸序列。这个称为DSM13994glu∷lysC的菌株，在其天然lysC位点携带lysCFBR等位基因lysC T311I，在第二个位点(靶位点)即gluB基因携带lysCFBR等位基因lysCT311I的第二个拷贝。可以用于实现将lysCFBR等位基因掺入gluB基因的质粒示于

图1。所述质粒称为pK18mobsacBglu1_1。
在实施本发明期间，还可以将lysCFBR等位基因的一个拷贝掺入谷氨酸棒杆菌的gluB基因的靶位点中，同时使得该gluB基因位点没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，没有授予抗生素抗性的核苷酸序列。这个称为DSM12866glu∷lysC的菌株，在其天然lysC位点携带野生型形式的lysC基因，在第二个位点(靶位点)即gluB基因携带lysCFBR等位基因lysC T311I形式的lysC基因的第二个拷贝。这一菌株已经保藏在德意志微生物和细胞培养物保藏中心，保藏号为DSM15039。可以用于实现将lysCFBR等位基因掺入gluB基因的质粒示于图1。所述质粒称为pK18mobsacBglu1_1。
在实施本发明期间，还可以将lysCFBR等位基因的一个拷贝掺入谷氨酸棒杆菌的aecD基因的靶位点中，同时使在该aceD基因位点没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列。这个称为DSM12866aecD∷lysC的菌株，在其天然lysC位点携带野生型形式的lysC基因，在第二个位点(靶位点)即aecD基因携带lysCFBR等位基因lysC T311I形式的lysC基因的第二个拷贝。可以用于实现将lysCFBR等位基因掺入aecD基因的质粒示于图2。所述质粒称为pK18mobsacBaecD1_1。
在实施本发明期间，还可以将lysCFBR等位基因的一个拷贝掺入谷氨酸棒杆菌的pck基因的靶位点中，同时使该pck基因位点没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列。这个称为DSM12866pck∷lysC的菌株，在其天然lysC位点携带野生型形式的lysC基因，在第二个位点(靶位点)即pck基因携带lysCFBR等位基因lysCT311I形式的lysC基因的第二个拷贝。可以用于实现掺入pck基因中的质粒示于图3。所述质粒称为pK18mobsacBpck1_1。
在实施本发明期间，还可以将ddh基因的一个拷贝掺入谷氨酸棒杆菌的gluB基因中，同时使该gluB基因位点没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列。这个称为DSM12866glu∷ddh的菌株，在其天然ddh位点携带ddh基因的一个拷贝，在第二个位点(靶位点)即gluB基因携带ddh基因的第二个拷贝。可以用于实现将ddh基因掺入gluB基因的质粒示于图4。所述质粒称为pK18mobsacBgluB2_1。
在实施本发明期间，还可以将dapA基因的一个拷贝掺入谷氨酸棒杆菌的aecD基因中，同时使该aecD基因位点没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列。这个称为DSM12866aecD∷dapA的菌株，在其天然dapA位点携带dapA基因的一个拷贝，在第二个位点(靶位点)即aecD基因携带dapA基因的第二个拷贝。可以用于实现将dapA基因掺入aecD基因的质粒示于图5。所述质粒称为pK18mobsacBaecD2_1。
在实施本发明期间，可以将pyc基因的一个拷贝掺入谷氨酸棒杆菌的pck基因的靶位点中，同时使该pck基因位点没有能/使得能在微生物中附加型复制的核苷酸序列，没有能转座/使得发生转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列。这个称为DSM12866pck∷pyc的菌株，在其天然pyc位点携带野生型形式的pyc基因的一个拷贝，在第二个位点(靶位点)即pck基因携带pyc等位基因pyc P458S形式的pyc基因的第二个拷贝。可以用于实现将pyc等位基因掺入pck基因的质粒示于图6。所述质粒称为pK18mobsacBpck1_3。
为生产化合物，根据本发明产生的棒状细菌可以连续培养或者不连续培养，所述不连续培养是分批培养或补料分批培养或者重复补料分批培养。已知培养方法的概述见Chmiel所著教材(Bioprozesstechnik1.Einfhrung in dieBioverfahrenstechnik(Gustav Fischer Verlag，Stuttgart，1991))或者Storhas所著教材(Bioreaktoren und periphere Einrichtungen(Vieweg Verlag，Braunschweig/Wiesbaden，1994))。
所用培养基必须以适当方式符合各菌株的需求。关于各种微生物培养基的阐述见于美国细菌学会的“细菌学通用方法手册”(美国华盛顿D.C.，1981)。
可使用的碳源包括糖及碳水化合物，例如葡萄糖，蔗糖，乳糖，果糖，麦芽糖，糖蜜，淀粉和纤维素，油和脂肪如豆油，葵花油，落花生油和椰子油，脂肪酸如棕榈酸，硬脂酸和亚油酸，醇如甘油和乙醇，及有机酸如乙酸。这些物质可单独或混合使用。
可使用的氮源包括含氮的有机化合物如胨，酵母提取物，肉膏，麦芽提取物，玉米浸液，大豆粉和尿素，或无机化物如硫酸铵，氯化铵，磷酸铵，碳酸铵和硝酸铵。氮源可单独或混合使用。
可使用的磷源包括磷酸，磷酸二氢钾或磷酸氢二钾，或相应钠盐。培养基另外还必须含有为生长所需的金属盐如硫酸镁或硫酸铁。最后，除了上述物质之外，可使用生长必需物质如氨基酸和维生素。此外，可将适当前体加入培养基中，上述物质可以单批形式或在培养期间适当补加。
可以适当方式加入碱性化合物如NaOH，KOH，氨或氨水，或酸性化合物如磷酸或硫酸，以调节培养物的PH值。抗泡沫剂例如脂肪酸聚乙二醇酯可用于控制泡沫产生。适当的选择性作用物质例如抗生素，可加入培养基中以保持质粒的稳定性。氧气或含氧混合气，例如空气，可充入培养物中以保持有氧条件。培养温度通常在20℃～45℃，优选25℃-40℃。持续培养直至所需产物形成最大量。此目的通常在10～160小时范围内达到。
已经发现本发明的棒状细菌，尤其产生L-赖氨酸的棒状细菌，具有令人意想不到的高稳定性。它们在至少10-20，20-30，30-40，40-50个，优选至少50-60，60-70，70-80和80-90个代次或细胞分裂周期过程中保持稳定。
以下微生物已经保藏谷氨酸棒杆菌菌株DSM12866glu∷lysC以纯培养物形式于2002年6月5日根据布达佩斯条约保藏在德意志微生物和细胞培养物保藏中心(DSMZ，德国不伦瑞克)，保藏号DSM15039。
质粒pK18mobsacBglu1_1以大肠杆菌菌株DH5αmcr/pK18mobsacBglu1_1(＝DH5alphamcr/pK18mobsacBglu1_1)的纯培养物形式，根据布达佩斯条约于2001年4月20日保藏在德意志微生物和细胞培养物保藏中心(DSMZ，德国不伦瑞克)，保藏号DSM14243。
质粒pK18mobsacBaecD1_1以大肠杆菌菌株DH5αmcr/pK18mobsacBaecD1_1(＝DH5alphamcr/pK18mobsacBaecD1_1)的纯培养物形式，根据布达佩斯条约于2002年6月5日保藏在德意志微生物和细胞培养物保藏中心(DSMZ，Braunschweig，德国)，保藏号DSM15040。
实施例1将lysCFBR等位基因的第二个拷贝掺入菌株DSM13994和菌株DSM12866的染色体中谷氨酸棒杆菌菌株DSM13994从谷氨酸棒杆菌ATCC13032中通过多次非定向诱变、选择和突变体选择而产生。该菌株对赖氨酸类似物S-(2-氨基乙基)-L-半胱氨酸有抗性，并具有一种反馈抗性天冬氨酸激酶，其对赖氨酸和苏氨酸的混合物(各25mM)的抑制作用不敏感。这个菌株的lysCFBR等位基因的核苷酸序列示于SEQ ID NO3。在下文也称为lysC T311I。所编码的天冬氨酸激酶蛋白的氨基酸序列示于SEQ ID NO4。这个菌株的纯培养物根据布达佩斯条约于2001年1月16日保藏在德意志微生物和细胞培养物保藏中心(DSMZ，Braunschweig，德国)。
菌株DSM12866从谷氨酸棒杆菌ATCC13032中通过非定向诱变及选择具有最佳L-赖氨酸积累的突变体而产生，其是甲硫氨酸敏感性的。在包含L-甲硫氨酸的基本培养基上的生长可以通过加入苏氨酸而再建立。这个菌株具有野生型形式的lysC基因，示于SEQ IDNO1。野生型天冬氨酸激酶蛋白的相应氨基酸序列示于SEQ ID NO2。这个菌株的纯培养物根据布达佩斯条约于1999年6月10日保藏于德意志微生物和细胞培养物保藏中心(DSMZ，Braunschweig，德国)。
1.1 分离和测序菌株DSM13994的lysC等位基因的DNA通过常规方法从菌株DSM13994中分离染色体DNA(Eikmanns等，微生物学1401817-1828(1994))。借助于聚合酶反应，扩增携带lysC基因或等位基因的一个DNA节段。基于已知的谷氨酸棒杆菌lysC基因的序列(Kalinowski等，分子微生物学5(5)，1197-1204(1991)；登记号X57226)，选择以下寡核苷酸引物进行PCRlysC1beg(SEQ ID No5)5’TA(G GAT CC)T CCG GTG TCT GAC CAC GGT G3’lysC2end(SEQ ID NO6)5’AC(G GAT CC)G CTG GGA AAT TGCGCT CTT CC3’所示引物由MWG Biotech合成，PCR反应通过Innis等所述标准PCR方法进行(PCR方案，方法与应用指导，1990，学术出版社)。所述引物可以扩增长度大约为1.7kb的一个DNA节段，其携带lysC基因或等位基因。所述引物另外还含有限制性内切酶BamHI的切割位点的序列，其在以上所示核苷酸序列中用括号标示。
携带菌株DSM13994的lysC等位基因的长度大约为1.7kb的扩增的DNA片段，通过在0.8％琼脂糖凝胶中电泳鉴别，从凝胶中分离并通过常规方法纯化(QIA快速凝胶提取试剂盒，Qiagen，Hilden)。
然后利用Topo TA克隆试剂盒(Invitrogen，Leek，The Netherlands，Cat.Number K4600-01)，在载体pCRII-TOPO中进行片段连接。将连接混合物转化进大肠杆菌菌株TOP10(Invitrogen，Leek，荷兰)中。将转化混合物铺板于含有卡那霉素(50mg/l)的具有X-Gal(5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-D-吡喃半乳糖苷，64mg/l)的LB琼脂上选择携带质粒的细胞。
获得的质粒通过在分离DNA后限制切割而检测，并在琼脂糖凝胶中电泳。所得质粒称为pCRIITOPOlysC。
扩增的DNA片段或PCR产物的核苷酸序列通过Sanger等所述双脱氧链终止方法测定(美国科学院院报745463-5467(1977))，使用PE Applied Biosystems的ABI Prism377测序设备(Weiterstadt，德国)。所述PCR产物的编码区序列示于SEQ ID No3。相关天冬氨酸激酶蛋白的氨基酸序列示于SEQ ID NO4。
碱基胸腺嘧啶在菌株DSM13994的lysCFBR等位基因编码区的核苷酸序列的第932位发现(SEQ ID NO3)。碱基胞嘧啶在野生型基因的相应位置发现(SEQ ID NO1)。
异亮氨酸在菌株DSM13994的天冬氨酸激酶蛋白的氨基酸序列的第311位发现(SEQ ID No4)。苏氨酸在野生型蛋白的相应位置蛋白发现(SEQ ID No2)。
在编码区第932位含有胸腺嘧啶并因此编码在氨基酸序列第311位含有异亮氨酸的天冬氨酸激酶蛋白的lysC等位基因，在下文称为lysCFBR等位基因或lysC T311I。
携带lysCFBR等位基因lysC T311I的质粒pCRIITOPOlysC，根据布达佩斯条约于2001年4月20日以大肠杆菌菌株TOP10/pCRIITOPOlysC的纯培养物形式保藏于德意志微生物和细胞培养物保藏中心(DSMZ，Braunschweig，德国)，保藏号DSM14242。
1.2 构建置换载体pK18mobsacBglu1_1谷氨酸棒杆菌菌株ATCC13032用作染色体DNA的供体。使用常规方法从菌株ATCC13032中分离染色体DNA(Eikmanns等，微生物学1401817-1828(1994))。借助于聚合酶链反应，扩增携带gluB基因和周围区域的DNA片段。基于已知的谷氨酸棒杆菌gluABCD基因簇的序列(Kronemeyer等，细菌学杂志1771152-1158(1995))(登记号X81191)，选择以下寡核苷酸引物进行PCRgluBg11(SEQ ID NO7)5’TA(AGAT CT)G TGT TGG ACG TCA TGG CAA G3’gluBg12(SEQ ID NO8)5’AC(A GAT CT)T GAA GCC AAG TAC GGC CAA G3’所示引物由MWG Biotech合成，并通过Innis所述标准PCR方法进行PCR(PCR方案，方法和应用指导，1990，学术出版社)。所述引物可以扩增大约1.7kb的DNA片段，其携带gluB基因和周围区域。所述周围区域是代表gluA基因的3’末端的位于gluB基因上游的大约0.33kb的序列节段，和代表gluC基因的5’末端的gluB基因下游的大约0.44kb的序列节段。所述引物还含有限制性内切酶BglII的切割位点序列，在上述核苷酸序列中用括号加以标示。
携带gluB基因和周围区域的大约1.7kb的扩增的DNA片段，通过在0.8％琼脂糖凝胶中电泳及从凝胶中分离并通过常规方法纯化而鉴别(QIAquick凝胶提取试剂盒，Qiagen，Hilden)。
然后在载体pCRII-TOPO中利用TOPO TA克隆试剂盒(Invitrogen，Leek，荷兰，Cat.Number K4600-01)进行片段连接。将连接混合物转化进大肠杆菌菌株TOP10(Invitrogen，Leek，荷兰)中。通过将转化物铺板于含有卡那霉素(50mg/l)的具有X-Gal(5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-D-吡喃半乳糖苷，64mg/l)的LB琼脂上选择携带质粒的细胞。
获得的质粒在分离DNA后通过限制切割而检测，并在琼脂糖凝胶中鉴别。所得质粒称为pCRII-TOPOglu。
将质粒pCRII-TOPOglu用限制酶BglII(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)切割，并在琼脂糖凝胶(0.8％)中借助于QIAquick凝胶提取试剂盒(Qiagen，Hilden，德国)分离后，从该琼脂糖凝胶中分离大约1.7kb的gluB片段，用于与Sch_fer所述可移动克隆载体pK18mobsacB(基因1469-73(1994))连接。预先将该载体用限制酶BamHI切割及用碱性磷酸酶去磷酸化(碱性磷酸酶，BoehringerMannheim)，与大约1.7kb的gluB片段混合，并将混合物用T4 DNA连接酶处理(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)。
然后将大肠杆菌菌株DH5α(Grant等，美国科学院院报87(1990)4645-4649)用连接混合物转化(Hanahan，DNA克隆实用方案，第1卷，ILR-出版社，冷泉港，纽约，1989)。通过将转化物铺板于补加50mg/l卡那霉素的LB琼脂上选择携带质粒的细胞(Sambrook等，分子克隆实验指导，第2版，冷泉港，纽约，1989)。
借助于得自Qiagen的QIAprep Spin Miniprep试剂盒从转化体中分离质粒DNA，并通过限制切割及随后的琼脂糖凝胶电泳而检测。所述质粒称为pK18mobsacBglu1。
从携带质粒pCRIITOPOlysC的菌株DSM14242中分离质粒DNA(见实施例1.1)，用限制酶BamHI切割(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)，借助于QIAquick凝胶提取试剂盒(Qiagen，Hilden，德国)在琼脂糖凝胶(0.8％)中分离后，将大约1.7kb的含有lySCFBR的DNA片段从琼脂糖凝胶中分离，并用于与上述载体pK18mobsacBglu1连接。该载体预先用限制酶BamHI切割，用碱性磷酸酶去磷酸化(碱性磷酸酶，Boehringer Mannheim，德国)，与大约1.7kb的lysCFBR片段混合，将所述混合物用T4 DNA连接酶(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)处理。
然后将大肠杆菌菌株DH5αmcr(Life Technologies GmbH，Karlsruhe，德国)用连接混合物转化(Hanahan，DNA克隆实用方案，第1卷，ILR-出版社，冷泉港，纽约，1989)。通过将转化物铺板于补加50mg/l卡那霉素的LB琼脂上选择携带质粒的细胞(Sambrook等，分子克隆实验指导，第2版，冷泉港，纽约，1989)。
借助于得自Qiagen的QIAprep Spin Miniprep试剂盒从转化体中分离质粒DNA，并通过限制切割及随后的琼脂糖凝胶电泳而检测。所述质粒称为pK18mobsacBglu1_1。该质粒图示于图1。
质粒pK18mobsacBglu1_1根据布达佩斯条约，于2001年4月20日以大肠杆菌菌株DH5αmcr/pK18mobsacBglu1_1(＝DH5alphamcr/pK18mobsacBglu1_1)的纯培养物形式保藏于德意志微生物和细胞培养物保藏中心(DSMZ，Braunschweig，德国)，保藏号DSM14243。
1.3 利用置换载体pK18mobsacBglu1_1将lySCFBR等位基因lysC T311I的第二个拷贝掺入菌株DSM13994的染色体中(靶位点gluB基因)通过Schafer等所述方法(微生物学杂志1721663-1666(1990))，将实施例1.2所述载体pK18mobsacBglu1_1通过接合转移进谷氨酸棒杆菌菌株DSM13994中。所述载体在DSM13994中不能独立复制，只有整合进染色体中才保留在细胞中。将接合混合物铺板于补加15mg/l卡那霉素和50mg/萘啶酸的LB琼脂(Sambrook等，分子克隆实验指导，第2版，冷泉港，纽约，1989)上选择具有整合的pK18mobsacBglu1_1的克隆或转接合子。将卡那霉素抗性转接合子铺板于具有25mg/l卡那霉素的LB琼脂上，在33℃温育48小时。
为选择由于第二次重组已经切除所述质粒的突变体，将克隆在LB液态培养基中培养20小时，然后铺板于具有10％蔗糖的LB琼脂上并温育48小时。
与起始质粒pK18mobsacB相似，质粒pK18mobsacBglu1_1除了卡那霉素抗性基因之外还含有编码Bacillus subtilis的果聚糖蔗糖酶的sacB基因的一个拷贝。可由蔗糖酶诱导的表达导致果聚糖蔗糖酶形成，其催化对谷氨酸棒杆菌有毒性的产物果聚糖合成。因此只有由于第二次重组已经切除整合的pK18mobsacBglu1_1的那些克隆在LB琼脂上生长。根据第二次重组事件的位置，在切除后，lysCFBR等位基因的第二个拷贝在染色体gluB基因座显示出，或者宿主的原始gluB基因座得以保留。
对大约40-50个菌落测试“在蔗糖存在下生长”及“在卡那霉素存在下不生长”的表型。对示出“在蔗糖存在下生长”及“在卡那霉素存在下不生长”表型的大约20个菌落借助于聚合酶链反应进行研究。从所述菌落的染色体DNA中扩增携带gluB基因和周围区域的DNA片段。选择与实施例1.2中构建整合质粒相同的引物进行PCR。
gluBg11(SEQ ID NO7)5’TA(A GAT CT)G TGT TGG ACG TCA TGG CAA G3’gluBg12(SEQ ID NO8)5′AC(A GATCT)T GAA GCCAAG TAC GGC CAA G3’所述引物在具有原始gluB基因座的对照克隆中可以扩增出大约1.7kb的DNA片段。在染色体gluB基因座具有lysCFBR等位基因第二个拷贝的克隆中，大约3.4kb的DNA片段被扩增。
扩增的DNA片段通过在0.8％琼脂糖凝胶中电泳加以鉴别。
以这种方式鉴别一种克隆，所述克隆除了存在于lysC基因座的拷贝之外，在染色体gluB基因座还具有lysCFRB等位基因lysC T311I形式的lysC基因的第二个拷贝。这个克隆称为菌株DSM13994glu∷lysC。
1.4通过置换载体pK18mobsacBglu1_1将lysCFBR等位基因lysC T311I形式的lysC基因的第二个拷贝掺入菌株DSM12866的染色体中(靶位点gluB基因)如实施例1.3所述，将质粒pK18mobsacBglu1_1通过接合转移进谷氨酸棒杆菌菌株DSM12866中。以实施例1.3所述方式鉴别一个克隆，所述克隆除了在lysC基因座存在野生型基因的拷贝之外，在染色体的gluB基因座还具有lysCFBR等位基因lysC T311I形式的lysC基因的第二个拷贝。这个克隆称为菌株DSM12866glu∷lysC。
携带在gluB基因中的lysCFBR等位基因第二个拷贝的本发明谷氨酸棒杆菌菌株，根据布达佩斯条约于2002年6月5日以谷氨酸棒杆菌菌株DSM12866glu∷lysC的纯培养物形式保藏于德意志微生物和细胞培养物保藏中心(DSMZ，Braunschweig，德国)，保藏号DSM15039。
1.5 构建置换载体pK18mobsacBpck1_1谷氨酸棒杆菌菌株ATCC13032用作染色体DNA的供体。使用常规方法从菌株ATCC13032中分离染色体DNA(Eikmanns等，微生物学1401817-1828(1994))。借助于聚合酶链反应，扩增携带pck基因和周围区域的DNA片段。基于已知的谷氨酸棒杆菌pck基因的序列(EP1094111及Riedel等，分子和微生物技术杂志3573-583(2001))(登录号AJ269506)，选择以下寡核苷酸引物进行PCRpck_beg(SEQ ID NO9)5’TA(AGAT CT)G CCG GCA TGA CTT CAG TTT3’pck_end(SEQ ID NO10)5’AC(A GAT CT)G GTG GGA GCC TTT CTT GTTATT3’所示引物由MWG Biotech合成，通过Innis所述标准PCR方法进行PCR(PCR方案，方法和应用指导，1990，学术出版社)。所述引物可以扩增出大约2.9kb的DNA片段，其携带pck基因和周围区域。所述引物还含有限制性内切酶BglII的切割位点序列，在上述核苷酸序列中用括号加以标示。
携带pck基因和周围区域的大约2.9kb的扩增的DNA片段，通过在0.8％琼脂糖凝胶中电泳及从凝胶中分离并通过常规方法纯化而鉴别(QIAquick凝胶提取试剂盒，Qiagen，Hilden)。
然后在载体pCRII-TOPO中利用TOPO TA克隆试剂盒(Invitrogen，Leek，荷兰，Cat.Number K4600-01)进行片段连接。将连接混合物转化进大肠杆菌菌株TOP10(Invitrogen，Leek，荷兰)中。通过将转化物铺板于含有卡那霉素(50mg/l)的具有X-Gal(64mg/l)的LB琼脂上选择携带质粒的细胞。
获得的质粒在分离DNA后通过限制切割而检测，并在琼脂糖凝胶中鉴别。所得质粒称为pCRII-TOP0pck。
将质粒pCRII-TOPOpck用限制酶BglII(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)切割，并在琼脂糖凝胶(0.8％)中借助于QIAquick凝胶提取试剂盒(Qiagen，Hilden，德国)分离后，从该琼脂糖凝胶中分离大约2.9kb的pck片段，用于与Sch_fer所述可移动克隆载体pK18mobsacB(基因1469-73(1994))连接。预先将该载体用限制酶BamHI切割及用碱性磷酸酶去磷酸化(碱性磷酸酶，BoehringerMannheim)，与大约2.9kb的pck片段混合，并将混合物用T4 DNA连接酶处理(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)。
然后将大肠杆菌菌株DH5α(Grant等，美国科学院院报87(1990)4645-4649)用连接混合物转化(Hanahan，DNA克隆实用方案，第1卷，ILR-出版社，冷泉港，纽约，1989)。通过将转化物铺板于补加50mg/l卡那霉素的LB琼脂上选择携带质粒的细胞(Sambrook等，分子克隆实验指导，第2版，冷泉港，纽约，1989)。
借助于得自Qiagen的QIAprep Spin Miniprep试剂盒从转化体中分离质粒DNA，并通过限制切割及随后的琼脂糖凝胶电泳而检测。所述质粒称为pK18mobsacBpck1。
从携带质粒pCRIITOPOlysC的菌株DSM14242中分离质粒DNA(见实施例1.1)，用限制酶BamHI切割(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)，借助于QIAquick凝胶提取试剂盒(Qiagen，Hilden，德国)在琼脂糖凝胶(0.8％)中分离后，将大约1.7kb的含有lySCFBR的DNA片段从琼脂糖凝胶中分离，并用于与上述载体pK18mobsacBpck1连接。将该载体预先用限制酶BamHI切割，用碱性磷酸酶去磷酸化(碱性磷酸酶，Boehringer Mannheim，德国)，与大约1.7kb的lysCFBR片段混合，将所述混合物用T4 DNA连接酶(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)处理。
然后将大肠杆菌菌株DH5αmcr(Life Technologies GmbH，Karlsruhe，德国)用连接混合物转化(Hanahan，DNA克隆实用方案，第1卷，ILR-出版社，冷泉港，纽约，1989)。通过将转化物铺板于补加50mg/l卡那霉素的LB琼脂上选择携带质粒的细胞(Sambrook等，分子克隆实验指导，第2版，冷泉港，纽约，1989)。
借助于得自Qiagen的QIAprep Spin Miniprep试剂盒从转化体中分离质粒DNA，并通过限制切割及随后的琼脂糖凝胶电泳而检测。所述质粒称为pK18mobsacBpck1_1。该质粒图示于图3。1.6通过置换载体pK18mobsacBpck1_1将lysCFBR等位基因lysCT311I形式的lysC基因的第二个拷贝掺入菌株DSM12866的染色体(靶位点pck基因)中如实施例1.3所述，将实施例1.5所述载体pK18mobsacBpck1_1通过接合转移进谷氨酸棒杆菌菌株DSM12866中。如实施例1.3所述在谷氨酸棒杆菌DSM12866的染色体中针对定向重组事件进行选择。根据第二次重组事件的位置，在切除后，lysCFBR等位基因的第二个拷贝在染色体中的pck基因座显示出，或者宿主的原始pck基因座得以保留。
对大约40-50个菌落测试“在蔗糖存在下生长”及“在卡那霉素存在下不生长”的表型。对示出“在蔗糖存在下生长”及“在卡那霉素存在下不生长”表型的大约20个菌落借助于聚合酶链反应进行研究。从所述菌落的染色体DNA中扩增携带pck基因和周围区域的DNA片段。选择与实施例1.5中构建整合质粒相同的引物进行PCR。
pck_beg(SEQ ID NO9)5’TA(A GAT CT)G CCG GCA TGA CTT CAG TTT3’pck_end(SEQ ID NO10)5’AC(A GAT.CT)G GTG GGA GCC TTT CTT GTTATT3’所述引物在具有原始pck基因座的对照克隆中可以扩增出大约2.9kb的DNA片段。在染色体pck基因座具有lysCFBR等位基因第二个拷贝的克隆中，大约4.6kb的DNA片段被扩增。
扩增的DNA片段通过在0.8％琼脂糖凝胶中电泳加以鉴别。
以这种方式鉴别一种克隆，所述克隆除了在lysC基因座存在野生型基因的拷贝之外，在染色体pck基因座还具有lysCFRB等位基因lysC T311I形式的lysC基因的第二个拷贝。这个克隆称为菌株DSM12866pck∷lysC。
1.7 构建置换载体pK18mobsacBaecD1_1谷氨酸棒杆菌菌株ATCC13032用作染色体DNA的供体。使用常规方法从菌株ATCC13032中分离染色体DNA(Eikmanns等，微生物学1401817-1828(1994))。借助于聚合酶链反应，扩增携带aecD基因和周围区域的DNA片段。基于已知的谷氨酸棒杆菌aecD基因的序列(Kronemeyer等，细菌学杂志1771152-1158(1995))(登记号X81191)，选择以下寡核苷酸引物进行PCRaecD_beg(SEQ ID NO11)5’GAA CTT ACG CCA AGC TGT TC3’aecD_end(SEQ ID NO12)5’AGC ACC ACA ATC AAC GTG AG3’所示引物由MWG Biotech合成，通过Innis所述标准PCR方法进行PCR(PCR方案，方法和应用指导，1990，学术出版社)。所述引物可以扩增出大约2.1kb的DNA片段，其携带aecD基因和邻近区域。
该大约2.1kb的扩增的DNA片段，通过在0.8％琼脂糖凝胶中电泳及从凝胶中分离并通过常规方法纯化而鉴别(QIAquick凝胶提取试剂盒，Qiagen，Hilden)。
将纯化的DNA片段用限制酶BamHI和EcoRV切割(AmershamPharmacia，Freiburg，德国)。然后在载体pUC18中进行片段连接(Norrander等，基因26101-106(1983))。预先将该载体用限制酶BglII和SmaI切割，去磷酸化，与大约1.5kb的携带aecD的片段混合，并将混合物用T4 DNA连接酶处理(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)。将连接混合物在大肠杆菌菌株TOP10(Invitrogen，Leek，荷兰)中转化。通过将转化物铺板于含有50mg/l卡那霉素的具有X-Gal(64mg/l)的LB琼脂上选择携带质粒的细胞。
获得的质粒在分离DNA之后通过限制切割检测，并在琼脂糖凝胶中鉴别。所得质粒称为pUC18aecD。
从携带质粒pCRIITOPOlysC的菌株DSM14242中分离质粒DNA(见实施例1.1)，用限制酶BamHI切割(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)，然后用Klenow聚合酶处理。借助于QIAquick凝胶提取试剂盒(Qiagen，Hilden，德国)在琼脂糖凝胶(0.8％)中分离后，将大约1.7kb的含有lySCFBR的DNA片段从琼脂糖凝胶中分离，并用于与上述载体pUC18aecD连接。将该载体预先用限制酶StuI切割，用碱性磷酸酶去磷酸化(碱性磷酸酶，Boehringer Mannheim，德国)，与大约1.7kb的lysCFBR片段混合，将所述混合物用T4 DNA连接酶(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)处理。
然后将大肠杆菌菌株DH5αmcr(Life Technologies GmbH，Karlsruhe，德国)用连接混合物转化(Hanahan，DNA克隆实用方案，第1卷，ILR-出版社，冷泉港，纽约，1989)。通过将转化物铺板于补加50mg/l卡那霉素的LB琼脂上选择携带质粒的细胞(Sambrook等，分子克隆实验指导，第2版，冷泉港，纽约，1989)。
借助于得自Qiagen的QIAprep Spin Miniprep试剂盒从转化体中分离质粒DNA，并通过限制切割及随后的琼脂糖凝胶电泳而检测。所述质粒称为pUC18aecD1。
将质粒pUC18aecD1用限制酶KpnI切割然后用Klenow聚合酶处理。然后该质粒用限制酶SalI(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)切割，借助于QIAquick凝胶提取试剂盒(Qiagen，Hilden，德国)在琼脂糖凝胶(0.8％)中分离后，将大约3.2kb的携带aecD和lysC的片段从琼脂糖凝胶中分离，并用于与Schafer等人(基因1469-73(1994))所述的可移动克隆载体pK18mobsacB连接。将该载体预先用限制酶SmaI和SalI切割，用碱性磷酸酶去磷酸化(碱性磷酸酶，BoehringerMannheim，德国)，与大约3.2kb的该携带aecD和lysC的片段混合，将所述混合物用T4 DNA连接酶(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)处理。
然后将大肠杆菌菌株DH5α(Grant等人，美国科学院院报87(1990)4645-4649)用连接混合物转化(Hanahan，DNA克隆实用方案，第1卷，ILR-出版社，冷泉港，纽约，1989)。通过将转化物铺板于补加50mg/l卡那霉素的LB琼脂上选择携带质粒的细胞(Sambrook等，分子克隆实验指导，第2版，冷泉港，纽约，1989)。
借助于得自Qiagen的QIAprep Spin Miniprep试剂盒从转化体中分离质粒DNA，并通过限制切割及随后的琼脂糖凝胶电泳而检测。所述质粒称为pK18mobsacBaecD1_1。该质粒图示于图2。
质粒pK18mobsacBaecD1_1根据布达佩斯条约，于2002年6月5日以大肠杆菌菌株DH5αmcr/pK18mobsacBaecD1_1(＝DH5alphamcr/pK18mobsacBaecD1_1)的纯培养物形式保藏于德意志微生物和细胞培养物保藏中心(DSMZ，Braunschweig，德国)，保藏号DSM15040。
1.8 通过置换载体pK18mobsacBaecD1_1，将lysCFBR等位基因形式的lysC基因的第二个拷贝掺入菌株DSM12866的染色体中(靶位点aecD基因)如实施例1.3所述，将实施例1.4所述质粒pK18mobsacBaecD1_1通过接合转移进谷氨酸棒杆菌菌株DSM12866中。如实施例1.3所述在谷氨酸棒杆菌DSM12866的染色体中针对定向重组事件进行选择。根据第二次重组事件的位置，在切除后，lysCFBR等位基因的第二个拷贝在染色体aecD基因座中显示出，或者宿主的原始aecD基因座得以保留。
对大约40-50个菌落测试“在蔗糖存在下生长”及“在卡那霉素存在下不生长”的表型。对示出“在蔗糖存在下生长”及“在卡那霉素存在下不生长”表型的大约20个菌落借助于聚合酶链反应进行研究。从所述菌落的染色体DNA中扩增携带aecD基因和周围区域的DNA片段。选择与实施例1.7中构建整合质粒相同的引物进行PCR。
aecD_beg(SEQ ID NO11)5’GAA CTT ACG CCA AGC TGT TC3’aecD_end(SEQ ID NO12)5’AGC ACC ACA ATC AAC GTG AG3’所述引物在具有原始aecD基因座的对照克隆中可以扩增出大约2.1kb的DNA片段。在染色体aecD基因座具有lysCFBR等位基因第二个拷贝的克隆中，大约3.8kb的DNA片段被扩增。
扩增的DNA片段通过在0.8％琼脂糖凝胶中电泳加以鉴别。
以这种方式鉴别一种克隆，所述克隆除了在lysC基因座存在野生型基因的拷贝之外，在染色体aecD基因座还具有lysCFRB等位基因lysC T311I形式的lysC基因的第二个拷贝。这个克隆称为菌株DSM12866aecD∷lysC。
实施例2将ddh基因的第二个拷贝掺入菌株DSM12866的染色体中(靶位点gluB)2.1 构建置换载体pK18mobsacBglu2_1谷氨酸棒杆菌菌株ATCC13032用作染色体DNA的供体。使用常规方法从菌株ATCC13032中分离染色体DNA(Eikmanns等，微生物学1401817-1828(1994))。借助于聚合酶链反应，扩增携带gluB基因和周围区域的DNA片段。基于已知的谷氨酸棒杆菌gluABCD基因簇的序列(Kronemeyer等，细菌学杂志1771152-1158(1995))(登记号X81191)，选择以下寡核苷酸引物进行PCRgluA_beg(SEQ ID NO13)5’CAC GGT TGC TCA TTG TAT CC3’gluD_end(SEQ ID NO14)5’CGA GGC GAA TCA GAC TTC TT3’所示引物由MWG Biotech合成，并通过Innis所述标准PCR方法进行PCR(PCR方案，方法和应用指导，1990，学术出版社)。所述引物可以扩增出大约4.4kb的DNA片段，其携带gluB基因和周围区域。
扩增的DNA片段，通过在0.8％琼脂糖凝胶中电泳及从凝胶中分离并通过常规方法纯化而鉴别(QIAquick凝胶提取试剂盒，Qiagen，Hilden)。
然后在载体pCRII-TOPO中利用TOPO TA克隆试剂盒(Invitrogen，Leek，荷兰，Cat.Number K4600-01)进行片段连接。将连接混合物转化进大肠杆菌菌株TOP10(Invitrogen，Leek，荷兰)中。通过将转化物铺板于含有卡那霉素(50mg/l)的具有X-Gal(64mg/l)的LB琼脂上选择携带质粒的细胞。
获得的质粒在分离DNA后通过限制切割而检测，并在琼脂糖凝胶中鉴别。所得质粒称为pCRII-TOPOglu2。
将质粒pCRII-TOPOglu2用限制酶EcoRI和SalI(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)切割，并在琼脂糖凝胶(0.8％)中借助于QIAquick凝胶提取试剂盒(Qiagen，Hilden，德国)分离后，从该琼脂糖凝胶中分离大约3.7kb的gluB片段，用于与Sch_fer所述可移动克隆载体pK18mobsacB(基因1469-73(1994))连接。预先将该载体用限制酶EcoRI和SalI切割及用碱性磷酸酶去磷酸化(碱性磷酸酶，Boehringer Mannheim)，与大约3.7kb的gluB片段混合，并将混合物用T4 DNA连接酶处理(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)。
然后将大肠杆菌菌株DH5α(Grant等，美国科学院院报87(1990)4645-4649)用连接混合物转化(Hanahan，DNA克隆实用方案，第1卷，ILR-出版社，冷泉港，纽约，1989)。通过将转化物铺板于补加50mg/l卡那霉素的LB琼脂上选择携带质粒的细胞(Sambrook等，分子克隆实验指导，第2版，冷泉港，纽约，1989)。
借助于得自Qiagen的QIAprep Spin Miniprep试剂盒从转化体中分离质粒DNA，并通过限制切割及随后的琼脂糖凝胶电泳而检测。所述质粒称为pK18mobsacBglu2。
如实施例2.1所述，借助于聚合酶反应扩增携带ddh基因和周围区域的DNA片段。基于已知的谷氨酸棒杆菌ddh基因簇的序列(Ishino等，核酸研究15，3917(1987))(登录号Y00151)，选择以下引物进行PCRddh_beg(SEQ ID NO15)5’CTG AAT CAA AGG CGG ACA TG3′ddh_end(SEQ ID NO16)
5’TCG AGCTAA ATT AGA CGT CG3’所示引物由MWG Biotech合成，并通过Innis所述标准PCR方法进行PCR(PCR方案，方法和应用指导，1990，学术出版社)。所述引物可以扩增出大约1.6kb的DNA片段，其携带ddh基因。
携带ddh基因的大约1.6kb的扩增的DNA片段，通过在0.8％琼脂糖凝胶中电泳及从凝胶中分离并通过常规方法纯化而鉴别(QIAquick凝胶提取试剂盒，Qiagen，Hilden)。
在纯化后，将携带ddh基因的片段连接在所述载体pK18mobsacBglu2中。所述载体预先用限制酶BamHI部分切割。在用Klenow聚合酶(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)处理载体后，切割末端的突出端完全成为平端，然后将此载体与携带ddh基因的大约1.6kb的DNA片段混合，将混合物用T4 DNA连接酶(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)处理。通过使用Vent聚合酶(New England Biolabs，Frankfurt，德国)进行PCR反应，产生一个携带ddh的DNA片段，其具有平端并适于连接在预处理的载体pK18mobsacBglu2中。
然后将大肠杆菌菌株DH5αmcr((Life Technologies GmbH，Karlsmhe，德国))用连接混合物转化(Hanahan，DNA克隆实用方案，第1卷，ILR-出版社，冷泉港，纽约，1989)。通过将转化物铺板于补加50mg/l卡那霉素的LB琼脂上选择携带质粒的细胞(Sambrook等，分子克隆实验指导，第2版，冷泉港，纽约，1989)。
借助于得自Qiagen的QIAprep Spin Miniprep试剂盒从转化体中分离质粒DNA，并通过限制切割及随后的琼脂糖凝胶电泳而检测。所述质粒称为pK18mobsacBglu2_1。该质粒图示于图4。
2.2 通过置换载体pK18mobsacBglu2_1将ddh基因的第二个拷贝掺入菌株DSM12866的染色体中(靶位点gluB基因)
如实施例1.3所述，将实施例2.1所述载体pK18mobsacBglu2_1通过接合转移进谷氨酸棒杆菌菌株DSM12866中。如实施例1.3所述在谷氨酸棒杆菌DSM12866的染色体中针对定向重组事件进行选择。根据第二次重组事件的位置，在切除后，ddh基因的第二个拷贝在染色体gluB基因座中显示，或者宿主的原始gluB基因座得以保留。
对大约40-50个菌落测试“在蔗糖存在下生长”及“在卡那霉素存在下不生长”的表型。对示出“在蔗糖存在下生长”及“在卡那霉素存在下不生长”表型的大约20个菌落借助于聚合酶链反应进行研究。从所述菌落的染色体DNA中扩增携带glu区域的DNA片段。选择与实施例2.1中构建置换质粒相同的引物进行PCR。
gluA_beg(SEQ ID NO13)5’CAC GGT TGC TCA TTG TAT CC3’gluD_end(SEQ ID NO14)5’CGA GGC GAA TCA GAC TTC TT3’所述引物在具有原始glu基因座的对照克隆中可以扩增出大约4.4kb的DNA片段。在染色体gluB基因座具有ddh基因第二个拷贝的克隆中，大约6kb的DNA片段被扩增。
扩增的DNA片段通过在0.8％琼脂糖凝胶中电泳加以鉴别。
以这种方式鉴别一种克隆，所述克隆除了在ddh基因座存在的拷贝之外，在染色体gluB基因座还具有ddh基因的第二个拷贝。这个克隆称为菌株DSM12866glu∷ddh。
实施例3将dapA基因的第二个拷贝掺入菌株DSM12866的染色体中(靶位点aecD基因)3.1 构建置换载体pK18mobsacBaecD2_1谷氨酸棒杆菌菌株ATCC13032用作染色体DNA的供体。使用常规方法从菌株ATCC13032中分离染色体DNA(Eikmanns等，微生物学1401817-1828(1994))。借助于聚合酶链反应，扩增携带aecD基因和周围区域的DNA片段。基于已知的谷氨酸棒杆菌aecD基因的序列(Rossol等，细菌学杂志1742968-2977(1992))(登录号M89931)，选择以下寡核苷酸引物进行PCRaecD_beg(SEQ ID NO11)5’GAA CTT ACG CCA AGC TGT TC3’aecD_end(SEQ ID NO12)5’AGC ACC ACA ATC AAC GTG AG 3’所示引物由MWG Biotech合成，并通过Innis所述标准PCR方法进行PCR(PCR方案，方法和应用指导，1990，学术出版社)。所述引物可以扩增出大约2.1kb的DNA片段，其携带aecD基因和邻近区域。
大约2.1kb的扩增的DNA片段，通过在0.8％琼脂糖凝胶中电泳及从凝胶中分离并通过常规方法纯化而鉴别(QIAquick凝胶提取试剂盒，Qiagen，Hilden)。
将纯化的DNA片段用限制酶BglII和EcoRV切割(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)。然后在载体pUC18中进行片段连接(Norrander等，基因26101-106(1983))。所述载体预先用限制酶BamHI和SmaI切割及去磷酸化，与大约1.5kb的携带aecD基因的片段混合，并将混合物用T4 DNA连接酶处理(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)。将连接混合物转化进大肠杆菌菌株TOP10(Invitrogen，Leek，荷兰)中。通过将转化物铺板于含有50mg/l卡那霉素的具有X-Gal(64mg/l)的LB琼脂上选择携带质粒的细胞。
所得质粒在分离DNA后通过限制切割检测，并在琼脂糖凝胶中鉴别。所得质粒称为pUC18aecD。
借助于聚合酶反应，扩增携带dapA基因和周围区域的另一个DNA片段。基于已知的谷氨酸棒杆菌dapA基因的序列(Bonassi等，核酸研究18，6421(1990))(登录号X53993和AX127149)，选择以下寡核苷酸引物进行PCRdapA_beg(SEQ ID NO17)5’AGA GCC AGT GAA CAT GCA GA3’dapA_end(SEQ D NO18)5’CTT GAG CAC CTT GCG CAG CA3’所示引物由MWG Biotech合成，并通过Innis所述标准PCR方法进行PCR(PCR方案，方法和应用指导，1990，学术出版社)。所述引物可以扩增出大约1.4kb的DNA片段，其携带dapA基因和邻近区域。
大约1.4kb的扩增的DNA片段，通过在0.8％琼脂糖凝胶中电泳及从凝胶中分离并通过常规方法纯化而鉴别(QIAquick凝胶提取试剂盒，Qiagen，Hilden)。
在纯化后，将大约1.4kb的含有dapA基因的DNA片段在上述载体pUC18aecD中连接。所述载体预先用限制酶StuI切割，与大约1.4kb的DNA片段混合，将混合物用T4 DNA连接酶(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)处理。
然后将大肠杆菌菌株DH5αmcr(Life Technologies GmbH，Karlsruhe，德国)用连接混合物转化(Hanahan，DNA克隆实用方案，第1卷，ILR-出版社，冷泉港，纽约，1989)。通过将转化物铺板于补加50mg/l卡那霉素的LB琼脂上选择携带质粒的细胞(Sambrook等，分子克隆实验指导，第2版，冷泉港，纽约，1989)。
借助于得自Qiagen的QIAprep Spin Miniprep试剂盒从转化体中分离质粒DNA，并通过限制切割及随后的琼脂糖凝胶电泳而检测。所述质粒称为pUC18aecD2。
将质粒pUC18aecD2用限制酶SalI切割及用EcoRI部分切割(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)，并在琼脂糖凝胶(0.8％)中借助于QIAquick凝胶提取试剂盒(Qiagen，Hilden，德国)分离后，从该琼脂糖凝胶中分离大约2.7kb的携带aecD和dapA的片段，用于与Sch_fer所述可移动克隆载体pK18mobsacB(基因1469-73(1994))连接。预先将该载体用限制酶EcoRI和SalI切割及用碱性磷酸酶去磷酸化(碱性磷酸酶，Boehringer Mannheim)，与大约2.7kb的携带aecD和dapA的片段混合，并将混合物用T4 DNA连接酶处理(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)。
然后将大肠杆菌菌株DH5α(Grant等，美国科学院院报87(1990)4645-4649)用连接混合物转化(Hanahan，DNA克隆实用方案，第1卷，ILR-出版社，冷泉港，纽约，1989)。通过将转化物铺板于补加50mg/l卡那霉素的LB琼脂上选择携带质粒的细胞(Sambrook等，分子克隆实验指导，第2版，冷泉港，纽约，1989)。
借助于得自Qiagen的QIAprep Spin Miniprep试剂盒从转化体中分离质粒DNA，并通过限制切割及随后的琼脂糖凝胶电泳而检测。所述质粒称为pK18mobsacBaecD2_1。该质粒图示于图5。
3.2 通过置换载体pK18mobsacBaecD2_1，将dapA基因的第二个拷贝掺入菌株DSM12866的染色体中(靶位点aecD基因)如实施例1.3所述，将实施例3.1所述载体pK18mobsacBaecD2_1通过接合转移进谷氨酸棒杆菌菌株DSM12866中。如实施例1.3所述在谷氨酸棒杆菌DSM12866的染色体中针对定向重组事件进行选择。根据第二次重组事件的位置，在切除后，dapA基因的第二个拷贝在染色体aecD基因座中显示出，或者宿主的原始aecD基因座得以保留。
对大约40-50个菌落测试“在蔗糖存在下生长”及“在卡那霉素存在下不生长”的表型。对示出“在蔗糖存在下生长”及“在卡那霉素存在下不生长”表型的大约20个菌落借助于聚合酶链反应进行研究。从所述菌落的染色体DNA中扩增携带aecD基因和周围区域的DNA片段。选择与实施例3.1中构建整合质粒相同的寡核苷酸引物进行PCR。
aecD_beg(SEQ ID NO11)5’GAA CTT ACG CCA AGC TGT TC3’aecD_end(SEQ ID NO12)5’AGC ACC ACA ATC AAC GTG AG3’所述引物在具有原始aecD基因座的对照克隆中可以扩增出大约2.1kb的DNA片段。在染色体aecD基因座具有dapA基因第二个拷贝的克隆中，大约3.6kb的DNA片段被扩增。
扩增的DNA片段通过在0.8％琼脂糖凝胶中电泳加以鉴别。
以这种方式鉴别一种克隆，所述克隆除了在dapA基因座存在的拷贝之外，在染色体aecD基因座还具有dapA基因的第二个拷贝。这个克隆称为菌株DSM12866aecD∷dapA。
实施例4将pyc等位基因pycP458S形式的pyc基因的第二个拷贝掺入菌株DSM12866的染色体中(靶位点pck基因)4.1 构建置换载体pK18mobsacBpck1_3将实施例1.5所述置换载体pK18mobsacBpck1用作插入pyc等位基因的基础载体。
如实施例2.1所述，借助于聚合酶链反应扩增携带pyc基因和周围区域的一个DNA片段。基于已知谷氨酸棒杆菌pyc基因簇的序列(Peters-Wendisch等，微生物学杂志144915-927(1998))(登记号Y09548)，选择以下寡核苷酸引物进行PCRpyc_beg(SEQ ID NO19)5’TC(A CGC GT)C TTG AAG TCG TGC AGG TCA G3’pyc_end(SEQ ID NO20)5’TC(A CGC GT)C GCC TCC TCC ATG AGG AAG A3’
所示引物由MWG Biotech合成，并通过Innis所述标准PCR方法进行PCR(PCR方案，方法和应用指导，1990，学术出版社)。所述引物可以扩增出大约3.6kb的携带pyc基因DNA片段。所述引物另外还含有限制性内切酶MluI的切割位点的序列，在上述核苷酸序列中用括号加以标示。
携带pyc基因的大约3.6kb的扩增的DNA片段用限制性内切酶MluI切割，通过在0.8％琼脂糖凝胶中电泳及从凝胶中分离并通过常规方法纯化而鉴别(QIAquick凝胶提取试剂盒，Qiagen，Hilden)。
在纯化后，将携带pyc基因的DNA片段在上述载体pK18mobsacBpck1中连接。所述载体预先用限制酶BssHII切割，用碱性磷酸酶去磷酸化(碱性磷酸酶，Boehringer Mannheim)，与大约3.6kb的携带pyc基因的DNA片段混合，将混合物用T4 DNA连接酶(Amersham-Pharmacia，Freiburg，德国)处理。
然后将大肠杆菌菌株DH5αmcr(Life Technologies GmbH，Karlsruhe，德国)用连接混合物转化(Hanahan，DNA克隆实用方案，第1卷，ILR-出版社，冷泉港，纽约，1989)。通过将转化物铺板于补加50mg/l卡那霉素的LB琼脂上选择携带质粒的细胞(Sambrook等，分子克隆实验指导，第2版，冷泉港，纽约，1989)。
借助于得自Qiagen的QIAprep Spin Miniprep试剂盒从转化体中分离质粒DNA，并通过限制切割及随后的琼脂糖凝胶电泳而检测。所述质粒称为pK18mobsacBpck1_2。
4.2 通过位点特异性诱变野生型pyc基因构建pyc等位基因pyc P458S用QuikChange定点诱变试剂盒(Stratagene，La Jolla，美国)进行定点诱变。EP-A-1108790描述了谷氨酸棒杆菌pyc基因的点突变，其使L-赖氨酸的生产得以改良。基于pyc基因第1372位胞嘧啶置换为胸腺嘧啶的核苷酸序列中的点突变，因此导致其氨基酸序列中脯氨酸置换为丝氨酸。该等位基因称为pyc P458S。为产生所述突变，选择以下寡核苷酸引物进行线性扩增P458S-1(SEQ ID NO21)5′GGATTCATTGCCGATCAC(TCG)CACCTCCTTCAGGCTCCA3′P458S-2(SEQID NO22)5′GTGGAGGAAGTCCGAGGT(CGA)GTGATCGGCAATGAATCC3′所述引物由MWG Biotech合成。置换第458位脯氨酸的丝氨酸密码子在上述核苷酸序列中用括号标示。将实施例4.1所述质粒pK18mobsacBpck1_2与两个引物一起用于通过Pfu Turbo DNA聚合酶进行线性扩增，所述引物均互补于所述质粒链。通过引物的这种延伸，形成具有断裂的环形链的突变质粒。将线性扩增的产物用DpnI处理，这种内切酶特异性切割甲基化和半甲基化的模板DNA。将新合成的断裂的突变载体DNA转化进大肠杆菌菌株XL1 Blue(Bullock，Fernandez和Short，生物技术(5)376-379(1987))中。在转化后，XL1 Blue细胞修补突变质粒中的断裂之处。在具有50mg/l卡那霉素的LB培养基上选择转化体。获得的质粒在分离DNA后通过限制性切割检测，并在琼脂糖凝胶中鉴别。突变DNA片段的DNA序列通过测序检测。PCR产物的序列与Ohnishi等(2002)所述序列一致。所得质粒称为pK18mobsacBpck1_3。该质粒图示于图6。
4.3 通过置换载体pK18mobsacspck1_3，将pyc等位基因pycP458S形式的pyc基因的第二个拷贝掺入菌株DSM12866的染色体中(靶位点pck基因)将实施例4.2所述质粒pK18mobsacBpck1_3如实施例1.3所述通过接合转移进谷氨酸棒杆菌菌株DSM12866中。如实施例1.3所述在谷氨酸棒杆菌DSM12866的染色体中针对定向重组事件进行选择。根据第二次重组事件的位置，在切除后，pyc等位基因的第二个拷贝在染色体中pck基因座显示出，或者宿主的原始pck基因座得以保留。
对大约40-50个菌落测试“在蔗糖存在下生长”及“在卡那霉素存在下不生长”的表型。对示出“在蔗糖存在下生长”及“在卡那霉素存在下不生长”表型的大约20个菌落借助于聚合酶链反应进行研究。从所述菌落的染色体DNA中扩增携带pck基因和周围区域的DNA片段。选择与实施例1.5中构建置换质粒相同的寡核苷酸引物进行PCR。
pck_beg(SEQ ID NO9)5’TA(A GATCT)G CCG GCA TGA CTT CAG TTT3’pck_end(SEQ ID NO10)5’AC(A GATCT)G GTG GGA GCC TTT CTT GTTATT3’所述引物在具有原始pck基因座的对照克隆中可以扩增出大约2.9kb的DNA片段。在染色体pck基因座具有pyc基因第二个拷贝的克隆中，大约6.5kb的DNA片段被扩增。
扩增的DNA片段通过在0.8％琼脂糖凝胶中电泳加以鉴别。
以这种方式鉴别一种克隆，所述克隆除了在pyc基因座存在的野生型基因的拷贝之外，在染色体pck基因座还具有pyc等位基因pycP458S形式的pyc基因的第二个拷贝。这个克隆称为菌株DSM12866pck∷pyc。
实施例5生产赖氨酸将在实施例1，2，3和4中获得的谷氨酸棒杆菌菌株DSM13994glu∷lysC，DSM12866glu∷lysC，DSM12866pck∷lysC，DSM12866aecD∷lysC，DSM12866glu∷ddh，DSM12866aecD∷dapA和DSM12866pck∷pyc，在适于赖氨酸生产的营养培养基中培养，测定培养上清中赖氨酸含量。
首先，在33℃将培养物在脑心琼脂板(Merck，Darmstadt，德国)上温育24小时。此琼脂板培养物用于接种预培养物(10ml培养基于100ml锥形瓶)。用于预培养的培养基是MM培养基。在摇床上于33℃以240rpm温育预培养物24小时。用这些预培养物接种主培养物，由此主培养物的起始OD(波长660nm)为0.1。培养基MM也用作主培养物。
培养基MMCSL 5g/lMOPS20g/l葡萄糖(单独高压灭菌)50g/l(NH4)2SO425g/lKH2PO40.1g/lMgSO4·7H2O 1.0g/lCaCl2·2H2O 10mg/lFeSO4·7H2O10mg/lMnSO4·H2O5.0mg/l生物素(过滤灭菌)0.3mg/l硫胺素·HCl(过滤灭菌) 0.2mg/lCaCO325g/l用氨水将CSL(玉米浆)，MOPS(吗啉代丙磺酸)和所述盐溶液的pH调节为7，并高压灭菌。然后加入无菌底物和维生素溶液，以及在干燥状态下高压灭菌的CaCO3。
在具有挡板的100ml锥形瓶中以10ml体积进行培养。在33℃和80％湿度下进行培养。
48小时后，用Biomek1000(Beckmann Instruments GmbH，Munich)在660nm测定波长下测定OD。用Eppendorf-BioTronik公司的氨基酸分析仪(汉堡，德国)经离子交换层析和用茚三酮检测柱后衍生化而确定赖氨酸生成量。
实验结果示于表10。
表10
附图简述指定的碱基对数目是在重复测定中获的近似值。
图1质粒pK18mobsacBglu1_1图。
所用缩写和名称具有以下含义KanR卡那霉素抗性基因HindIII限制酶HindIII的切割位点BamHI限制酶BamHI的切割位点lysClysCFBR等位基因，lysC T311I′gluAgluA基因的3’末端片段gluB′gluB基因的5’末端片段′gluBgluB基因的3’末端片段gluC′gluC基因的5’末端片段sacBsacB基因RP4mob具有用于转移的复制起点(oriT)的mob区域
oriV复制起点V图2质粒pK18mobsacBaecD1_1图。
所用缩写和名称具有以下含义KanR卡那霉素抗性基因SalI限制酶SalI的切割位点lysClysC等位基因，lysC T311IaecD′aecD基因的5’末端′aecDaecD基因的3’末端sacBsacB基因RP4mob具有用于转移的复制起点(oriT)的mob区域oriV复制起点V图3质粒pK18mobsacBpck1_1图。
所用缩写和名称具有以下含义KanR卡那霉素抗性基因BamHI限制酶BamHI的切割位点lysClysCFBR等位基因，lysC T311Ipck′pck基因的5’末端片段′pckpck基因的3’末端片段sacBsacB基因RP4mob具有用于转移的复制起点(oriT)的mob区域oriV复制起点V图4质粒pK18mobsacBgluB2_1图。
所用缩写和名称具有以下含义KanR卡那霉素抗性基因SalI限制酶SalI的切割位点EcoRI限制酶EcoRI的切割位点BamHI限制酶BamHI的切割位点
ddhddh基因gluAgluA基因gluB′gluB基因的5’末端片段′gluBgluB基因的3’末端片段gluCgluC基因gluD′gluD基因的5’末端片段sacBsacB基因RP4mob具有用于转移的复制起点(oriT)的mob区域oriV复制起点V图5质粒pK18mobsacBaecD2_1图。
所用缩写和名称具有以下含义KanR卡那霉素抗性基因EcoRI限制酶EcoRI的切割位点SalI限制酶SalI的切割位点dapAdapA基因aecD′aecD基因的5’末端片段′aecDaecD基因的3’末端片段sacBsacB基因RP4mob具有用于转移的复制起点(oriT)的mob区域oriV复制起点V图6质粒pK18mobsacBpck1_3图。
所用缩写和名称具有以下含义KanR卡那霉素抗性基因pycpyc等位基因，pyc P458Spck′pck基因的5’末端片段′pckpck基因的3’末端片段sacBsacB基因RP4mob具有用于转移的复制起点(oriT)的mob区域oriV复制起点V
序列表<110>德古萨股份公司<120>通过遗传修饰的谷氨酸菌株生产L-赖氨酸<130>DEDEG0213<160>22<170>PatentIn version 3.1<210>1<211>1263<212>DNA<213>Corynebacterium glutamicum<220>
<221>CDS<222>(1)..(1263)<223>lysC野生型基因<400>1gtg gcc ctg gtc gta cag aaa tat ggc ggt tcc tcg ctt gag agt gcg48Met Ala Leu Val Val Gln Lys Tyr Gly Gly Ser Ser Leu Glu Ser Ala1 5 10 15gaa cgc att aga aac gtc gct gaa cgg atc gtt gcc acc aag aag gct96Glu Arg Ile Arg Asn Val Ala Glu Arg Ile Val Ala Thr Lys Lys Ala20 25 30gga aat gat gtc gtg gtt gtc tgc tcc gca atg gga gac acc acg gat 144Gly Asn Asp Val Val Val Val Cys Ser Ala Met Gly Asp Thr Thr Asp35 40 45gaa ctt cta gaa ctt gca gcg gca gtg aat ccc gtt ccg cca gct cgt 192Glu Leu Leu Glu Leu Ala Ala Ala Val Asn Pro Val Pro Pro Ala Arg50 55 60gaa atg gat atg ctc ctg act gct ggt gag cgt att tct aac gct ctc 240Glu Met Asp Met Leu Leu Thr Ala Gly Glu Arg Ile Ser Asn Ala Leu65 70 75 80gtc gcc atg gct att gag tcc ctt ggc gca gaa gcc caa tct ttc acg 288Val Ala Met Ala Ile Glu Ser Leu Gly Ala Glu Ala Gln Ser Phe Thr85 90 95ggc tct cag gct ggt gtg ctc acc acc gag cgc cac gga aac gca cgc 336Gly Ser Gln Ala Gly Val Leu Thr Thr Glu Arg His Gly Asn Ala Arg100 105 110att gtt gat gtc act cca ggt cgt gtg cgt gaa gca ctc gat gag ggc 384Ile Val Asp Val Thr Pro Gly Arg Val Arg Glu Ala Leu Asp Glu Gly115 120 125aag atc tgc att gtt gct ggt ttc cag ggt gtt aat aaa gaa acc cgc 432Lys Ile Cys Ile Val Ala Gly Phe Gln Gly Val Asn Lys Glu Thr Arg
130 135 140gat gtc acc acg ttg ggt cgt ggt ggt tct gac acc act gca gtt gcg 480Asp Val Thr Thr Leu Gly Arg Gly Gly Ser Asp Thr Thr Ala Val Ala145 150 155 160ttg gca gct gct ttg aac gct gat gtg tgt gag att tac tcg gac gtt 528Leu Ala Ala Ala Leu Asn Ala Asp Val Cys Glu Ile Tyr Ser Asp Val165 170 175gac ggt gtg tat acc gct gac ccg cgc atc gtt cct aat gca cag aag 576Asp Gly Val Tyr Thr Ala Asp Pro Arg Ile Val Pro Asn Ala Gln Lys180 185 190ctg gaa aag ctc agc ttc gaa gaa atg ctg gaa ctt gct gct gtt ggc 624Leu Glu Lys Leu Ser Phe Glu Glu Met Leu Glu Leu Ala Ala Val Gly195 200 205tcc aag att ttg gtg ctg cgc agt gtt gaa tac gct cgt gca ttc aat 672Ser Lys Ile Leu Val Leu Arg Ser Val Glu Tyr Ala Arg Ala Phe Asn210 215 220gtg cca ctt cgc gta cgc tcg tct tat agt aat gat ccc ggc act ttg 720Val Pro Leu Arg Val Arg Ser Ser Tyr Ser Asn Asp Pro Gly Thr Leu225 230 235 240att gcc ggc tct atg gag gat att cct gtg gaa gaa gca gtc ctt acc 768Ile Ala Gly Ser Met Glu Asp Ile Pro Val Glu Glu Ala Val Leu Thr245 250 255ggt gtc gca acc gac aag tcc gaa gcc aaa gta acc gtt ctg ggt att 816Gly Val Ala Thr Asp Lys Ser Glu Ala Lys Val Thr Val Leu Gly Ile260 265 270tcc gat aag cca ggc gag gct gcg aag gtt ttc cgt gcg ttg gct gat 864Ser Asp Lys Pro Gly Glu Ala Ala Lys Val Phe Arg Ala Leu Ala Asp275 280 285gca gaa atc aac att gac atg gtt ctg cag aac gtc tct tct gta gaa 912Ala Glu Ile Asn Ile Asp Met Val Leu Gln Asn Val Ser Ser Val Glu290 295 300gac ggc acc acc gac atc acc ttc acc tgc cct cgt tcc gac ggc cgc 960Asp Gly Thr Thr Asp Ile Thr Phe Thr Cys Pro Arg Ser Asp Gly Arg305 310 315 320cgc gcg atg gag atc ttg aag aag ctt cag gtt cag ggc aac tgg acc 1008Arg Ala Met Glu Ile Leu Lys Lys Leu Gln Val Gln Gly Asn Trp Thr325 330 335aat gtg ctt tac gac gac cag gtc ggc aaa gtc tcc ctc gtg ggt gct 1056Asn Val Leu Tyr Asp Asp Gln Val Gly Lys Val Ser Leu Val Gly Ala340 345 350ggc atg aag tct cac cca ggt gtt acc gca gag ttc atg gaa gct ctg 1104Gly Met Lys Ser His Pro Gly Val Thr Ala Glu Phe Met Glu Ala Leu355 360 365cgc gat gtc aac gtg aac atc gaa ttg att tcc acc tct gag att cgt 1152Arg Asp Val Asn Val Asn Ile Glu Leu Ile Ser Thr Ser Glu Ile Arg
370 375 380att tcc gtg ctg atc cgt gaa gat gat ctg gat gct gct gca cgt gca 1200Ile Ser Val Leu Ile Arg Glu Asp Asp Leu Asp Ala Ala Ala Arg Ala385 390 395 400ttg cat gag cag ttc cag ctg ggc ggc gaa gac gaa gcc gtc gtt tat 1248Leu His Glu Gln Phe Gln Leu Gly Gly Glu Asp Glu Ala Val Val Tyr405 410 415gca ggc acc gga cgc 1263Ala Gly Thr Gly Arg420<210>2<211>421<212>PRT<213>Corynebacterium glutamicum<400>2Met Ala Leu Val Val Gln Lys Tyr Gly Gly Ser Ser Leu Glu Ser Ala1 5 10 15Glu Arg Ile Arg Asn Val Ala Glu Arg Ile Val Ala Thr Lys Lys Ala20 25 30Gly Asn Asp Val Val Val Val Cys Ser Ala Met Gly Asp Thr Thr Asp35 40 45Glu Leu Leu Glu Leu Ala Ala Ala Val Asn Pro Val Pro Pro Ala Arg50 55 60Glu Met Asp Met Leu Leu Thr Ala Gly Glu Arg Ile Ser Asn Ala Leu65 70 75 80Val Ala Met Ala Ile Glu Ser Leu Gly Ala Glu Ala Gln Ser Phe Thr85 90 95Gly Ser Gln Ala Gly Val Leu Thr Thr Glu Arg His Gly Asn Ala Arg100 105 110Ile Val Asp Val Thr Pro Gly Arg Val Arg Glu Ala Leu Asp Glu Gly115 120 125Lys Ile Cys Ile Val Ala Gly Phe Gln Gly Val Asn Lys Glu Thr Arg130 135 140Asp Val Thr Thr Leu Gly Arg Gly Gly Ser Asp Thr Thr Ala Val Ala145 150 155 160Leu Ala Ala Ala Leu Asn Ala Asp Val Cys Glu Ile Tyr Ser Asp Val165 170 175Asp Gly Val Tyr Thr Ala Asp Pro Arg Ile Val Pro Asn Ala Gln Lys180 185 190Leu Glu Lys Leu Ser Phe Glu Glu Met Leu Glu Leu Ala Ala Val Gly195 200 205
Ser Lys Ile Leu Val Leu Arg Ser Val Glu Tyr Ala Arg Ala Phe Asn210 215 220Val Pro Leu Arg Val Arg Ser Ser Tyr Ser Asn Asp Pro Gly Thr Leu225 230 235 240Ile Ala Gly Ser Met Glu Asp Ile Pro Val Glu Glu Ala Val Leu Thr245 250 255Gly Val Ala Thr Asp Lys Ser Glu Ala Lys Val Thr Val Leu Gly Ile260 265 270Ser Asp Lys Pro Gly Glu Ala Ala Lys Val Phe Arg Ala Leu Ala Asp275 280 285Ala Glu Ile Asn Ile Asp Met Val Leu Gln Asn Val Ser Ser Val Glu290 295 300Asp Gly Thr Thr Asp Ile Thr Phe Thr Cys Pro Arg Ser Asp Gly Arg305 310 315 320Arg Ala Met Glu Ile Leu Lys Lys Leu Gln Val Gln Gly Asn Trp Thr325 330 335Asn Val Leu Tyr Asp Asp Gln Val Gly Lys Val Ser Leu Val Gly Ala340 345 350Gly Met Lys Ser His Pro Gly Val Thr Ala Glu Phe Met Glu Ala Leu355 360 365Arg Asp Val Asn Val Asn Ile Glu Leu Ile Ser Thr Ser Glu Ile Arg370 375 380Ile Ser Val Leu Ile Arg Glu Asp Asp Leu Asp Ala Ala Ala Arg Ala385 390 395 400Leu His Glu Gln Phe Gln Leu Gly Gly Glu Asp Glu Ala Val Val Tyr405 410 415Ala Gly Thr Gly Arg420<210>3<211>1263<212>DNA<213>Corynebacterium glutamicum<220>
<221>CDS<222>(1)..(12 63)<223>lysC-fbr allele lysC T311I<400>3gtg gcc ctg gtc gta cag aaa tat ggc ggt tcc tcg ctt gag agt gcg48Met Ala Leu Val Val Gln Lys Tyr Gly Gly Ser Ser Leu Glu Ser Ala1 5 10 15gaa cgc att aga aac gtc gct gaa cgg atc gtt gcc acc aag aag gct96
Glu Arg Ile Arg Asn Val Ala Glu Arg Ile Val Ala Thr Lys Lys Ala20 25 30gga aat gat gtc gtg gtt gtc tgc tcc gca atg gga gac acc acg gat 144Gly Asn Asp Val Val Val Val Cys Ser Ala Met Gly Asp Thr Thr Asp35 40 45gaa ctt cta gaa ctt gca gcg gca gtg aat ccc gtt ccg cca gct cgt 192Glu Leu Leu Glu Leu Ala Ala Ala Val Asn Pro Val Pro Pro Ala Arg50 55 60gaa atg gat atg ctc ctg act gct ggt gag cgt att tct aac gct ctc 240Glu Met Asp Met Leu Leu Thr Ala Gly Glu Arg Ile Ser Asn Ala Leu65 70 75 80gtc gcc atg gct att gag tcc ctt ggc gca gaa gcc caa tct ttc acg 288Val Ala Met Ala Ile Glu Ser Leu Gly Ala Glu Ala Gln Ser Phe Thr85 90 95ggc tct cag gct ggt gtg ctc acc acc gag cgc cac gga aac gca cgc 336Gly Ser Gln Ala Gly Val Leu Thr Thr Glu Arg His Gly Asn Ala Arg100 105 110att gtt gat gtc act cca ggt cgt gtg cgt gaa gca ctc gat gag ggc 384Ile Val Asp Val Thr Pro Gly Arg Val Arg Glu Ala Leu Asp Glu Gly115 120 125aag atc tgc att gtt gct ggt ttc cag ggt gtt aat aaa gaa acc cgc 432Lys Ile Cys Ile Val Ala Gly Phe Gln Gly Val Asn Lys Glu Thr Arg130 135 140gat gtc acc acg ttg ggt cgt ggt ggt tct gac acc act gca gtt gcg 480Asp Val Thr Thr Leu Gly Arg Gly Gly Ser Asp Thr Thr Ala Val Ala145 150 155 160ttg gca gct gct ttg aac gct gat gtg tgt gag att tac tcg gac gtt 528Leu Ala Ala Ala Leu Asn Ala Asp Val Cys Glu Ile Tyr Ser Asp Val165 170 175gac ggt gtg tat acc gct gac ccg cgc atc gtt cct aat gca cag aag 576Asp Gly Val Tyr Thr Ala Asp Pro Arg Ile Val Pro Asn Ala Gln Lys180 185 190ctg gaa aag ctc agc ttc gaa gaa atg ctg gaa ctt gct gct gtt ggc 624Leu Glu Lys Leu Ser Phe Glu Glu Met Leu Glu Leu Ala Ala Val Gly195 200 205tcc aag att ttg gtg ctg cgc agt gtt gaa tac gct cgt gca ttc aat 672Ser Lys Ile Leu Val Leu Arg Ser Val Glu Tyr Ala Arg Ala Phe Asn210 215 220gtg cca ctt cgc gta cgc tcg tct tat agt aat gat ccc ggc act ttg 720Val Pro Leu Arg Val Arg Ser Ser Tyr Ser Asn Asp Pro Gly Thr Leu225 230 235 240att gcc ggc tct atg gag gat att cct gtg gaa gaa gca gtc ctt acc 768Ile Ala Gly Ser Met Glu Asp Ile Pro Val Glu Glu Ala Val Leu Thr245 250 255ggt gtc gca acc gac aag tcc gaa gcc aaa gta acc gtt ctg ggt att 816
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Glu Leu Leu Glu Leu Ala Ala Ala Val Asn Pro Val Pro Pro Ala Arg50 55 60Glu Met Asp Met Leu Leu Thr Ala Gly Glu Arg Ile Ser Asn Ala Leu65 70 75 80Val Ala Met Ala Ile Glu Ser Leu Gly Ala Glu Ala Gln Ser Phe Thr85 90 95Gly Ser Gln Ala Gly Val Leu Thr Thr Glu Arg His Gly Asn Ala Arg100 105 110Ile Val Asp Val Thr Pro Gly Arg Val Arg Glu Ala Leu Asp Glu Gly115 120 125Lys Ile Cys Ile Val Ala Gly Phe Gln Gly Val Asn Lys Glu Thr Arg130 135 140Asp Val Thr Thr Leu Gly Arg Gly Gly Ser Asp Thr Thr Ala Val Ala145 150 155 160Leu Ala Ala Ala Leu Asn Ala Asp Val Cys Glu Ile Tyr Ser Asp Val165 170 175Asp Gly Val Tyr Thr Ala Asp Pro Arg Ile Val Pro Asn Ala Gln Lys180 185 190Leu Glu Lys Leu Ser Phe Glu Glu Met Leu Glu Leu Ala Ala Val Gly195 200 205Ser Lys Ile Leu Val Leu Arg Ser Val Glu Tyr Ala Arg Ala Phe Asn210 215 220Val Pro Leu Arg Val Arg Ser Ser Tyr Ser Asn Asp Pro Gly Thr Leu225 230 235 240Ile Ala Gly Ser Met Glu Asp Ile Pro Val Glu Glu Ala Val Leu Thr245 250 255Gly Val Ala Thr Asp Lys Ser Glu Ala Lys Val Thr Val Leu Gly Ile260 265 270Ser Asp Lys Pro Gly Glu Ala Ala Lys Val Phe Arg Ala Leu Ala Asp275 280 285Ala Glu Ile Asn Ile Asp Met Val Leu Gln Asn Val Ser Ser Val Glu290 295 300Asp Gly Thr Thr Asp Ile Ile Phe Thr Cys Pro Arg Ser Asp Gly Arg305 310 315 320Arg Ala Met Glu Ile Leu Lys Lys Leu Gln Val Gln Gly Asn Trp Thr325 330 335Asn Val Leu Tyr Asp Asp Gln Val Gly Lys Val Ser Leu Val Gly Ala340 345 350Gly Met Lys Ser His Pro Gly Val Thr Ala Glu Phe Met Glu Ala Leu355 360 365
Arg Asp Val Asn Val Asn Ile Glu Leu Ile Ser Thr Ser Glu Ile Arg370 375 380Ile Ser Val Leu Ile Arg Glu Asp Asp Leu Asp Ala Ala Ala Arg Ala385 390 395 400Leu His Glu Gln Phe Gln Leu Gly Gly Glu Asp Glu Ala Val Val Tyr405 410 415Ala Gly Thr Gly Arg420<210>5<211>28<212>DNA<213>人工序列<220>
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<221>misc_feature<222>(1)..(29)<223>引物lysC2end<400>6acggatccgc tgggaaattg cgctcttcc29<210>7<211>28<212>DNA<213>人工序列<220>
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<223>引物gluBgl2<400>8acagatcttg aagccaagta cggccaag 28<210>9<211>27<212>DNA<213>人工序列<220>
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<213>Corynebacterium glutamicum<220>
<221>misc_feature<222>(1)..(20)<223>引物gluA_beg<400>13cacggttgct cattgtatcc 20<210>14<211>20<212>DNA<213>Corynebacterium glutamicum<220>
<221>misc_feature<222>(1)..(20)<223>引物gluD_end<400>14cgaggcgaat cagacttctt 20<210>15<211>20<212>DNA<213>Corynebacterium glutamicum<220>
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<221>misc_feature<222>(1)..(20)<223>引物ddh_end<400>16tcgagctaaa ttagacgtcg 20<210>17<211>20<212>DNA<213>Corynebacterium glutamicum<220>
<221>misc_feature<222>(1)..(20)<223>引物dapA_beg
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<221>misc_feature<222>(1)..(39)<223>引物P458S-1<400>21ggattcattg ccgatcactc gcacctcctt caggctcca<210>22<211>39<212>DNA<213>Corynebacterium glutamicum
<220>
<221>misc_feature<222>(1)..(39)<223>引物P458S-2<400>22gtggaggaag tccgaggtcg agtgatcggc aatgaatcc
权利要求
1.一种生产化合物的棒状细菌，其中这些细菌除了在天然位点(基因座)具有编码蛋白质或RNA合成的开放读框(ORF)、基因或等位基因的至少一个拷贝之外，在第二个、任选地第三个或第四个位点还具有整合进染色体形式的这种开放读框(ORF)、基因或等位基因的第二个、任选地第三个或第四个拷贝，在所述的第二个、任选地第三个或第四个位点没有能/使得能在微生物中附加型复制或转座的核苷酸序列，没有授予抗生素抗性的核苷酸序列，并且所述第二个、任选地第三个或第四个位点与细菌生长和所希望的化合物生产所必需的开放读框(ORF)、基因或等位基因不相关。
2.权利要求1的生产化合物的棒状细菌，其中所述棒状细菌属于棒杆菌属。
3.权利要求2的棒杆菌属的生产化合物的棒状细菌，其中这些细菌属于谷氨酸棒杆菌菌种。
4.权利要求1的生产化合物的棒状细菌，其中所述化合物是选自以下一组的化合物L-氨基酸，维生素，核苷和核苷酸。
5.权利要求1的生产化合物的棒状细菌，其中所述化合物是选自以下一组的一或多种L-氨基酸L-天冬氨酸，L-天冬酰胺，L-苏氨酸，L-丝氨酸，L-谷氨酸，L-谷氨酰胺，甘氨酸，L-丙氨酸，L-半胱氨酸，L-缬氨酸，L-甲硫氨酸，L-异亮氨酸，L-亮氨酸，L-酪氨酸，L-苯丙氨酸，L-组氨酸，L-赖氨酸，L-色氨酸，L-脯氨酸和L-精氨酸。
6.权利要求1和4的生产化合物的棒状细菌，其中所述L-氨基酸是L-赖氨酸，而且这些细菌除了在天然位点(基因座)具有用于赖氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因的至少一个拷贝之外，在每种情况中在第二个、任选地第三个或第四个位点还具有整合进染色体形式的用于赖氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因的第二个、任选地第三个或第四个拷贝。
7.权利要求6的生产L-赖氨酸的棒状细菌，其中所述棒状细菌属于棒杆菌属。
8.权利要求7的生产L-赖氨酸的棒杆菌属的棒状细菌，其中这些细菌属于谷氨酸棒杆菌菌种。
9.权利要求6的生产L-赖氨酸的棒状细菌，其中用于赖氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因是选自以下一组的一或多个开放读框、基因或等位基因accBC，accDA，cstA，cysD，cysE，cysH，cysK，cysN，cysQ，dapA，dapB，dapC，dapD，dapE，dapF，ddh，dps，eno，gap，gap2，gdh，gnd，lysC，lysCFBR，lysE，msiK，opcA，oxyR，ppc，ppcFBR，pgk，pknA，pknB，pknD，pknG，ppsA，ptsH，ptsI，ptsM，pyc，pyc P458S，sigC，sigD，sigE，sigH，sigM，tal，thyA，tkt，tpi，zwal，zwf和zwfA213T。
10.权利要求6的生产L-赖氨酸的棒状细菌，其中所述用于赖氨酸生产的开放读框、基因或等位基因是选自以下一组的一或多个基因或等位基因dapA，ddh，lysCFBR和pyc P458S。
11.权利要求6的生产L-赖氨酸的棒状细菌，其中所述用于赖氨酸生产的开放读框、基因或等位基因是lysCFBR等位基因，其编码反馈抗性形式天冬氨酸激酶。
12.权利要求11的生产L-赖氨酸的棒状细菌，其中lysCFBR等位基因编码的反馈抗性形式天冬氨酸激酶含有SEQ ID NO2所示氨基酸序列，SEQ ID NO2含有选自以下一组的一或多个氨基酸置换A279T，A279V，S301F，T308I，S301Y，G345D，R320G，T311I和S381F。
13.权利要求11的生产L-赖氨酸的棒状细菌，其中由lysCFBR等位基因编码的反馈抗性形式的天冬氨酸激酶包括SEQ ID NO4所示氨基酸序列。
14.权利要求11的生产L-赖氨酸的棒状细菌，其中lysCFBR等位基因的编码区包括SEQ ID NO3所示核苷酸序列。
15.权利要求6的生产L-赖氨酸的棒状细菌，其中该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点特别是选自以下一组的一个基因aecD，ccpA1，ccpA2，citA，citB，citE，fda，gluA，gluB，gluC，gluD，luxR，luxS，lysR1，lysR2，lysR3，menE，mqo，pck，pgi和poxB。
16.权利要求6的生产L-赖氨酸的棒状细菌，其中该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点特别是选自以下一组的一个位点染色体的基因间区域，包含于染色体中的原噬菌体及包含于染色体中的缺陷噬菌体。
17.权利要求15的生产L-赖氨酸的棒状细菌，其中该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点是aecD基因位点。
18.权利要求15的生产L-赖氨酸的棒状细菌，其中该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点是gluB基因位点。
19.权利要求15的生产L-赖氨酸的棒状细菌，其中该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点是pck基因位点。
20.通过发酵棒状细菌制备化合物的方法，其中进行以下步骤a)发酵这样的棒状细菌，a1)这些细菌除了在天然位点(基因座)存在编码蛋白质或RNA合成的开放读框(ORF)、基因或等位基因的至少一个拷贝之外，在每种情况下在第二个、任选地第三个或第四个位点还具有整合进染色体形式的这种开放读框(ORF)、基因或等位基因的第二个、任选地第三个或第四个拷贝，在所述第二个、任选地第三个或第四个位点没有能/使得能在微生物中附加型复制或转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列，并且所述第二个、任选地第三个或第四个位点与细菌生长和所希望的化合物生产必需的开放读框(ORF)、基因或等位基因不相关，a2)这些细菌中相应蛋白质的胞内活性提高，尤其编码这种蛋白质的核苷酸序列被过表达，b)浓缩发酵肉汤和/或细菌细胞中的化合物，c)分离所述化合物，任选地d)伴有＞(大于)0-100wt％的发酵肉汤的组分和/或生物量。
21.权利要求20的方法，其中所述棒状细菌属于棒杆菌属。
22.权利要求20的方法，其中棒杆菌属的棒状细菌属于谷氨酸棒杆菌菌种。
23.权利要求20的方法，其中所述化合物是选自以下一组的化合物L-氨基酸，维生素，核苷和核苷酸。
24.权利要求20的方法，其中所述化合物是选自以下一组的一或多种L-氨基酸L-天冬氨酸，L-天冬酰胺，L-苏氨酸，L-丝氨酸，L-谷氨酸，L-谷氨酰胺，甘氨酸，L-丙氨酸，L-半胱氨酸，L-缬氨酸，L-甲硫氨酸，L-异亮氨酸，L-亮氨酸，L-酪氨酸，L-苯丙氨酸，L-组氨酸，L-赖氨酸，L-色氨酸，L-脯氨酸和L-精氨酸。
25.权利要求24的方法，其中所述化合物是L-赖氨酸。
26.制备L-赖氨酸的方法，包括以下步骤a)在使所述开放读框(ORF)、基因或等位基因表达的条件下发酵这样的棒状细菌，所述细菌除了在天然位点(基因座)具有用于赖氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因的至少一个拷贝之外，在每种情况下在第二个、任选地第三个或第四个位点还具有整合进染色体中形式的用于赖氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因的第二个、任选地第三个或第四个拷贝。
27.权利要求26的制备L-赖氨酸的方法，其中用于赖氨酸生产的开放读框、基因或等位基因是选自以下一组的开放读框(ORF)、基因或等位基因accBC，accDA，cstA，cysD，cysE，cysH，cysK，cysN，cysQ，dapA，dapB，dapC，dapD，dapE，dapF，ddh，dps，eno，gap，gap2，gdh，gnd，lysC，lysCFBR，lysE，msiK，opcA，oxyR，ppc，ppcFBR，pgk，pknA，pknB，pknD，pknG，ppsA，ptsH，ptsI，ptsM，pyc，pyc P458S，sigC，sigD，sigE，sigH，sigM，tal，thyA，tkt，tpi，zwal，zwf和zwfA213T。
28.权利要求26的制备L-赖氨酸的方法，其中用于赖氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因是选自以下一组的基因或等位基因dapA，ddh，lysCFBR和pycP458S。
29.权利要求26的制备L-赖氨酸的方法，其中用于赖氨酸生产的开放读框(ORF)、基因或等位基因是lysCFBR等位基因，其编码反馈抗性形式的天冬氨酸激酶。
30.权利要求29的制备L-赖氨酸的方法，其中由lysCFBR等位基因编码的反馈抗性形式的天冬氨酸激酶含有SEQ ID NO2所示氨基酸序列，SEQ ID NO2含有选自以下一组的一或多个氨基酸置换A279T，A279V，S301F，T308I，S301Y，G345D，R320G，T311I和S381F。
31.权利要求29的制备L-赖氨酸的方法，其中由lysCFBR等位基因编码的反馈抗性形式的天冬氨酸激酶含有SEQ ID NO4所示氨基酸序列。
32.权利要求29的制备L-赖氨酸的方法，其中lysCFBR等位基因编码的反馈抗性形式的天冬氨酸激酶含有SEQ ID NO3所示核苷酸序列。
33.权利要求26的制备L-赖氨酸的方法，其中该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点是选自以下一组的位点aecD，ccpA1，ccpA2，citA，citB，citE，fda，gluA，gluB，gluC，gluD，luxR，luxS，lysR1，lysR2，lysR3，menE，mqo，pck，pgi和poxB。
34.权利要求26的制备L-赖氨酸的方法，其中该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点是aecD基因位点。
35.权利要求26的制备L-赖氨酸的方法，其中该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点是gluB基因位点。
36.权利要求26的制备L-赖氨酸的方法，其中该特定的第二个、任选地第三个或第四个位点是pck基因位点。
37.生产棒状细菌的方法，所述细菌产生一或多种化合物，所述方法包括a)优选地从棒状细菌中分离编码蛋白质或RNA的至少一种所希望的ORF、基因或等位基因的核苷酸序列，其任选地包括表达和/或调节信号，b)将靶位点的核苷酸序列提供给所述ORF、基因或等位基因的5’和3’末端，c)优选将所述具有靶位点核苷酸序列的所希望的ORF、基因或等位基因的核苷酸序列掺入一个载体中，所述载体在棒状细菌中不复制或仅有限复制，d)将b)或c)的核苷酸序列转移进棒状细菌中，e)分离这样的棒状细菌，其中a)的核苷酸序列掺入在靶位点，在该靶位点没有能/使得能在微生物中附加型复制或转座的核苷酸序列，及没有授予抗生素抗性的核苷酸序列。
38.质粒pK18mobsacBglu1_1，其示于图1，并以大肠杆菌菌株DH5αmcr/pK18mobsacBglu1_1(＝DH5alphamcr/pK18mobsacBglu1_1)的纯培养物形式保藏，保藏号DSM14243。
39.质粒pK18mobsacBaecD1_1，其示于图2，并以大肠杆菌菌株DH5αmcr/pK18mobsacBaecD1_1(＝DH5alphamcr/pK18mobsacBaecD1_1)的纯培养物形式保藏，保藏号DSM15040。
40.谷氨酸棒杆菌菌株DSM12866glu∷lysC，其以纯培养物形式保藏，保藏号DSM15039。
全文摘要
本发明涉及棒状细菌及通过发酵这些细菌制备化合物的方法，所述细菌除了在天然位点(基因座)具有编码蛋白质或RNA合成的开放读框(ORF)、基因或等位基因的至少一个拷贝之外，在每种情况下，在每种情况下第二个、任选地第三个或第四个位点还具有整合进染色体形式的这种开放读框(ORF)、基因或等位基因的第二个、任选地第三个或第四个拷贝。
文档编号C12N15/52GK1539015SQ02815446
公开日2004年10月20日 申请日期2002年7月30日 优先权日2001年8月6日
发明者布里吉特·巴瑟, 卡罗琳·赖内恩, 贝蒂娜·默克尔, 格奥尔格·蒂尔巴赫, 赖内恩, 默克尔, 布里吉特 巴瑟, 格 蒂尔巴赫 申请人:德古萨股份公司