[发明专利]生产乙醇的基因工程微生物

权利要求书

1.一种利用光合作用生产乙醇的基因工程蓝藻，其含有整合到蓝藻染色体的整合位点上的丙酮酸脱羧酶基因和乙醇脱氢酶基因，其中所述丙酮酸脱羧酶基因和乙醇脱氢酶基因是串联结构，所述丙酮酸脱羧酶基因和乙醇脱氢酶基因的串联结构上的丙酮酸脱羧酶基因和乙醇脱氢酶基因顺次连接，整合在蓝藻基因组的指定整合位点。

2.权利要求1的基因工程蓝藻，其中所述串联结构含有一个与所述串联结构中第一个基因可操作地连接的启动子，或是所述串联结构上丙酮酸脱羧酶基因和乙醇脱氢酶基因各自独立带有可操作地连接的启动子，优选的，其中所述启动子选自rbc启动子，petE启动子，psbA启动子，硝酸盐启动子，PgroESL启动子，最优选为rbc启动子。

3.权利要求1或2的基因工程蓝藻，其中蓝藻染色体上整合有至少一个所述丙酮酸脱羧酶基因和乙醇脱氢酶基因的串联结构，优选为一个、两个或三个。

4.权利要求3的基因工程蓝藻，其中蓝藻染色体上整合有两个或三个所述丙酮酸脱羧酶基因和乙醇脱氢酶基因的串联结构，所述两个或三个串联结构整合在蓝藻染色体相同或不同整合位点，优选的，其中蓝藻染色体上整合有两个所述丙酮酸脱羧酶基因和乙醇脱氢酶基因的串联结构，其整合在蓝藻染色体上不同整合位点。

5.权利要求1-4的基因工程蓝藻，其中所述丙酮酸脱羧酶基因具有：

1)对应于SEQ ID NO.3的核苷酸序列；

2)其核苷酸序列与SEQ ID NO.3的核苷酸序列具有至少80％同一性，优选地至少95％同一性，最优选至少98％同一性，并且编码具有丙酮酸脱羧酶活性的蛋白质的基因；或

3)其核苷酸序列在严紧杂交条件能够与SEQ ID NO.3的核苷酸序列杂交，并且编码具有丙酮酸脱羧酶活性的蛋白质的基因，

优选的，所述丙酮酸脱羧酶基因来源选自运动发酵单胞菌、醋杆菌、创伤弧菌、铜绿微囊藻、蓝杆藻和巴斯德醋酸杆菌，最优选来源于运动发酵单胞菌。

6.权利要求1-5中任一项的基因工程蓝藻，其中

所述乙醇脱氢酶基因具有：

4)对应于SEQ ID NO.4的核苷酸序列；

5)其核苷酸序列与SEQ ID NO.4的核苷酸序列具有至少80％同一性，优选地至少95％同一性，最优选至少98％同一性，并且编码具有丙酮酸脱羧酶活性的蛋白质的基因；或

6)其核苷酸序列在严紧杂交条件，能够与SEQ ID NO.4的核苷酸序列杂交，并且编码具有乙醇脱氢酶活性的蛋白质的基因，

优选的，其中所述乙醇脱氢酶来源于集胞藻、鱼腥藻和聚球藻，最优选为集胞藻。

7.权利要求中1-6任一项的基因工程蓝藻，其选自集胞藻属、隐球藻属、鱼腥藻属、念珠藻属、颤藻属、聚球藻属、球藻属、阿格藻属、双歧藻属和鞭枝藻属，优选为集胞藻属，最优选为集胞藻PCC6803。

8.权利要求1-7中任一项的基因工程蓝藻，其中乙醇脱氢酶来源与宿主蓝藻相同，例如，宿主为集胞藻，乙醇脱氢酶也来源于集胞藻。

9.权利要求1-8中任一项的基因工程蓝藻，其中蓝藻为集胞藻PCC6803，所述整合位点选自slr0168基因，slr1556基因，sll0945基因，sll1393基因，slr1830基因，slr1829基因，slr0301基因，slr1993基因，slr1994基因，和slr1993基因与slr1994基因联合所在的位点，优选的，其中蓝藻为集胞藻PCC6803，两个所述丙酮酸脱羧酶基因和乙醇脱氢酶基因的串联结构分别整合在slr0168基因所在的位点和slr1993-1994基因所在的位点。

10.权利要求1所述的基因工程蓝藻，其保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏号为CGMCC NO.5882、CGMCC NO.5883或CGMCC NO.5794。