Development of artificial chromosomes for efficient production of omega 3 fatty acids in microalgae

开发人工染色体以在微藻中高效生产 omega 3 脂肪酸

基本信息

批准号：
21K04784
负责人：
前田義昌
金额：
$ 2.75万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04784/
关键词：
微細藻類オメガ３脂肪酸人工染色体自律複製配列代謝改変

项目摘要

本研究では、微細藻類の多数の遺伝子を一括導入し、大規模な代謝改変を可能とする人工染色体を開発する。人工染色体を用いて、養殖魚の成育に必須な飼料添加物であるオメガ3脂肪酸の生合成に関与する遺伝子を微細藻類に導入し、得られた改変微細藻類により効率的にオメガ3脂肪酸を生産するプロセスを開発することを目的とする。2022年度は、推定した微細藻類セントロメア配列の内の15種類の配列、もしくは酵母由来セントロメア／自律複製配列を含む接合伝達ベクターを、同種の微細藻類に導入した。その結果、特定の推定セントロメア配列で形質転換効率が向上することを確認した。また、導入ベクターに特異的な配列を標的とするプライマーを用いたPCRにより、微細藻類の推定セントロメアを含むベクターの方が、酵母由来セントロメア／自律複製配列を含むベクターよりも、微細藻類細胞内での安定的が高い傾向にあることを確認した。さらに、同ベクターが同属異種の微細藻類においても機能することを確認した。これらのことから、2021年度に推定した微細藻類セントロメア配列の機能を、より詳細に解明することができたと考える。また、接合伝達ベクターにオメガ3脂肪酸の生合成に関与する遺伝子を搭載し、微細藻類に導入したところ、野生株が生産することができないオメガ3脂肪酸の生合成を新たに確認した。これにより、本研究で開発しているベクターが、オメガ3脂肪酸の生合成経路拡大に利用可能であることを実証できた。

在这项研究中，我们将开发一种人工染色体，通过一次性引入大量微藻基因来实现大规模代谢修饰。利用人工染色体将参与Omega-3脂肪酸生物合成的基因引入微藻中，而Omega-3脂肪酸是养殖鱼类生长必需的饲料添加剂，所得改良微藻可有效生产Omega-3脂肪酸。流程。 2022年，我们将含有15个估计的微藻着丝粒序列或酵母来源的着丝粒/自主复制序列的接合转移载体引入到同一物种的微藻中。结果，我们证实特定的假定着丝粒序列可以提高转化效率。另外，使用针对导入载体特异的序列的引物的PCR表明，含有推定的微藻着丝粒的载体在微藻细胞中比含有酵母来源的着丝粒/自主复制序列的载体更有效，并且证实存在稳定性的趋势。高的。此外，还证实同一载体在同一属和不同物种的微藻中也发挥功能。基于这些发现，我们相信我们已经能够更详细地阐明 2021 年估计的微藻着丝粒序列的功能。此外，当将参与omega-3脂肪酸生物合成的基因装入接合转移载体并导入微藻时，新证实了野生型菌株无法产生的omega-3脂肪酸的生物合成。。这表明本研究开发的载体可用于扩展omega-3脂肪酸的生物合成途径。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Chromosome-scale assembly of microalgal genome towards next-generation metabolic engineering

微藻基因组的染色体规模组装迈向下一代代谢工程

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Fujii;J. Fukushima;Yoshiaki Maeda
通讯作者：
Yoshiaki Maeda

Chromosome-Scale Genome Assembly of the Marine Oleaginous Diatom Fistulifera solaris

DOI：
10.1007/s10126-022-10147-7
发表时间：
2022-08
期刊：
Marine Biotechnology
影响因子：
3
作者：
Yoshiaki Maeda;R. Kobayashi;Kahori Watanabe;T. Yoshino;C. Bowler;M. Matsumoto;Tsuyoshi Tanaka
通讯作者：
Yoshiaki Maeda;R. Kobayashi;Kahori Watanabe;T. Yoshino;C. Bowler;M. Matsumoto;Tsuyoshi Tanaka

微細藻類の代謝改変によるオメガ3脂肪酸の効率的生産技術の開発

通过微藻代谢修饰开发omega-3脂肪酸高效生产技术