[发明专利]酿酒酵母染色体的转移方法

说明书

本发明涉及微生物领域，特别涉及酿酒酵母染色体的转移方法。本发明利用endoreduplication backcross方法将合成型V号染色体酿酒酵母菌株和合成型X号酿酒酵母菌株融合为二倍体菌株，利用半乳糖诱导丢失野生型V号染色体和X号染色体并利用SC+5‑FOA培养基进行筛选；通过孢子拆分获得携带合成型V号和X号染色体的酿酒酵母单倍体菌株。本发明对比已有成果具有以下有益效果：快速实现酿酒酵母染色体的转移；避免姐妹染色单体的交叉互换，获得染色体转移后的酿酒酵母单倍体菌株。

技术领域

本发明涉及微生物领域，特别涉及酿酒酵母染色体的转移方法。

背景技术

生物基因组携带了决定生物基本性状的遗传信息，人工DNA合成技术和DNA大片段操作技术推动了基因组人工合成研究的进步。合成生物学的发展推动了通过人工设计合成来“写”基因组信息标志着“人造生命”的开始。

近年来，丙型肝炎病毒、脊髓灰质炎病毒、X174噬菌体、T7噬菌体、水稻(Oryzasativa)叶绿体和小鼠(Mus musculus)线粒体等基因组序列先后实现了人工改造与合成,尤其是活性人工基因组设计与合成的成功使人工基因组合成工作受到了世界的极大关注,即支原体基因组和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)染色体的合成。Venter研究组开发了体外组装和酵母体内组装相结合的方式进行基因组合成，于2008年实现了生殖支原体(Mycoplama genitalium)基因组的全化学人工合成,然后利用基因组转移的技术于2010年将人工合成的蕈状支原体(Mycoplasma mycoides)基因组转入移除自身染色体的山羊(Capra aegagrus hircus)支原体(Mycoplasma capriolum)细胞中,得到了能够发挥正常功能的全新的支原体细胞。2011年,Boeke研究组分别对酿酒酵母Ⅵ号染色体左臂和Ⅸ号染色体右臂进行了人工设计,并于2014年成功合成了具有生物学活性的完整Ⅲ号人工染色体,标志着基因组人工合成工作进入真核生物领域。

基因组DNA长度过大，而且绝大多数真核生物具有多条染色体，因此在完成生物染色体合成后如何的进行完整转移成为基因组合成的一个需要解决的问题。在酿酒酵母中，通常通过将改造后的菌株与相反交配型的酿酒酵母细胞进行融合，获得二倍体酿酒酵母菌株，然后通过生孢、孢子拆分的方法获得全新的单倍体。然而酿酒酵母细胞在进行减数分裂时，姐妹染色单体之间有可能发生交叉互换，因此不能完全保证获得的全新单倍体细胞中目标染色体的正确性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供酿酒酵母染色体的转移方法。本发明提供全新的酿酒酵母染色体转移技术，避免了姐妹染色单体交叉互换对染色体的影响，确保染色体完整的进行转移，获得染色体转移后的酿酒酵母单倍体菌株。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了酿酒酵母染色体的转移方法，包括如下步骤：

步骤1：将待转移染色体对应于相反交配型细胞中的染色体进行改造，在着丝粒前添加GAL1启动子；

步骤2：将待转移染色体的酵母菌株与改造后的酵母菌株进行融合，构建二倍体酿酒酵母菌株；

步骤3：利用半乳糖(Galactose)诱导丢失添加GAL1启动子的染色体，并利用SC+5-FOA培养基进行筛选；

步骤4：通过生孢和孢子拆分，获得染色体转移后的酿酒酵母单倍体菌株。

在本发明的一些具体实施方案中，所述转移方法中所述染色体为V号染色体和X号染色体。

在本发明的一些具体实施方案中，所述转移方法中步骤2之前还包括在着丝粒前添加营养筛选标记。

在本发明的一些具体实施方案中，所述转移方法中所述营养筛选标记为Kl.URA3。