[发明专利]解脂耶氏酵母的交配型转换

说明书

本发明涉及将耶氏酵母真菌菌株的交配型转换为相反交配型的方法，以及所述方法用于使两个个体菌株有性杂交以产生新菌株的用途。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年1月8日提交的美国临时专利申请No.62/276,440的申请日的权益，所述申请的公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及将耶氏酵母(Yarrowia)真菌菌株的交配型转换为相反交配型的方法，以及所述方法用于使两个个体菌株有性杂交以产生新菌株的用途。

背景技术

耶氏酵母真菌已被广泛用作宿主细胞以生产多种产品。例如，开发了经遗传修饰的耶氏酵母真菌菌株以生产高水平的天然着色剂β-胡萝卜素(美国专利No.7851199)。在另一个实例中，开发了经遗传修饰的耶氏酵母真菌菌株以生产天然香料冷杉醇(PCT国际申请No.PCT/US2015/063656)。然而，在耶氏酵母真菌菌株的第一轮开发中，任何目的产物的生产水平对于商业开发而言通常太低，从而使得实质上的菌株改善必不可少。在耶氏酵母真菌中，传统上通过下述方法进行菌株改善：使用重组DNA技术进行随机诱变或靶向基因操作，然后筛选具有有利性质的菌株。然而，这种努力因耶氏酵母真菌的某些独特特征而变得复杂。在耶氏酵母真菌中，难以控制经修饰的靶基因被插入其基因组之处的基因座。因此，可出现许多具有不同程度的期望性状的突变体，但它们的遗传组成是未知的。通常，期望组合这些经改善表型的性状而不识别其遗传原因。然而，因为突变体是单倍体形式，所以除非它们碰巧具有相反交配型，否则它们不能交配形成二倍体菌株以组合期望的性状。虽然这个问题可以通过平行产生两种相反交配型的耶氏酵母真菌菌株的突变体来解决，但这种方法既麻烦又昂贵。因此，期望开发以更有效的方式组合经改善性状的新方法。

1973年，Bassel等人鉴定了耶氏酵母真菌的交配型：MAT-A和MAT-B(参见J.Bacteriol.,108:609–611)。Kurischko等人(1999)进一步确定了MAT-A基因座由两个基因(MATA1和MATA2)组成(参见Mol.Gen.Genet.,262:180–188)，Butler等人(2005)进一步确定了MAT-B基因座也由两个基因(MATB1和MATB2)组成(参见PNAS,10(101):1632–1637)。

2008年，Rosas-Quijano等人分析了MAT-B自形晶在解脂耶氏酵母(Yarrowialipolytica)交配中的作用。他证明了A菌株中MAT-A盒的缺失导致解脂耶氏酵母的mat-无效突变体丧失交配型能力。他进一步证明：将MAT-B基因座引入mat-无效突变体中会产生B型菌株。

WO 2011/095374教导了使用交配型转换来改善丝状真菌菌株的有性性能。其已经公开了黑曲霉(Aspergillus niger)和塔宾曲霉(Aspergillus tubigensis)的交配型的鉴定，以将黑曲霉转变为雌雄异体的真菌，即具有相反交配型的丝状真菌个体，从而产生一对或多对具有两种相反交配型的菌株。

然而，在本发明作出时，仍然不清楚是否可以产生解脂耶氏酵母的纯合的A和B菌株的子代，以及这种方法是否是加速遗传性状选择的可行方法，如许多耶氏酵母遗传学家所希望并在它们的研究中尝试的那样。

因此，本发明的一个目标是提供将耶氏酵母真菌菌株的交配型转换为相反交配型的方法，从而允许得到的菌株与另一种耶氏酵母真菌菌株进行有性杂交，使得能够以快速有效的方式组合两种菌株所具有的期望遗传性状。

发明概述

本发明涉及将耶氏酵母真菌菌株的交配型转换为相反交配型的方法，在所述方法中使受体耶氏酵母真菌菌株经受遗传修饰，其中将所述受体耶氏酵母真菌菌株的相反交配型的一个或多个交配型基因座基因(MAT)引入所述受体耶氏酵母真菌菌株中，从而将所述受体耶氏酵母真菌菌株转换为相反交配型。

在一个实施方式中，受体耶氏酵母真菌菌株是解脂耶氏酵母。优选地，耶氏酵母真菌菌株是工业菌株。