KR101695465B1 - Method for increasing lipid productivity and growth of microalgae by using an overexpression of bHLH transcription factors - Google Patents

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Abstract

본 발명은 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2)를 과발현시키는 재조합 벡터 pNs302(bHLH2), 상기 bHLH2(bHLH2)가 삽입되어 있는 형질전환 미세조류 및 상기 미세조류를 질소결핍 배지 및/또는 삼투압 스트레스 배지에서 배양하여 미세조류의 지질 생산성 및 생장률을 증가시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a recombinant vector pNs302 (bHLH2) for overexpressing a gene encoding a basic helical loop helicase transcription factor protein (bHLH2), a transgenic microalga having the bHLH2 (bHLH2) inserted therein, Or osmotic stress medium to increase the lipid productivity and the growth rate of microalgae.

Description

염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자의 과발현을 이용하여 미세조류의 지질 생산성 및 생장률을 증가시키는 방법{Method for increasing lipid productivity and growth of microalgae by using an overexpression of bHLH transcription factors}[0001] The present invention relates to a method for increasing the lipid productivity and growth rate of microalgae using overexpression of a gene encoding a basic helical loop helicase transcription factor protein,

본 발명은 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2)의 과발현을 이용하여 미세조류의 지질 생산성 및 생장률을 증가시키는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2)를 과발현시키는 재조합 벡터 pNs302(bHLH2), 상기 bHLH2(bHLH2)가 삽입되어 있는 형질전환 미세조류 및 상기 미세조류를 질소결핍 배지 및/또는 삼투압 스트레스 배지에서 배양하여 미세조류의 지질 생산성 및 생장률을 증가시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for increasing lipid productivity and growth rate of microalgae using overexpression of a gene encoding a basic helical loop helicase transcription factor protein (bHLH2), and more particularly, to a method of increasing basic lipid productivity and growth rate of a basic helical loop helical transcription factor protein (BHLH2), bHLH2 (bHLH2), and the microalgae were cultured in a nitrogen-deficient medium and / or an osmotic stress medium to induce the lipid productivity of the microalgae And a method for increasing the growth rate.

미세조류 기반의 바이오디젤 생산 공정을 상업화시키기 위해서는 미세조류의 생장 속도 및 지질의 함량을 증진시키는 것이 중요하다. 현존하는 미세조류를 바탕으로 상업화를 위한 경제성을 맞추기 어렵기 때문에, 고지질 고생장의 특성을 갖는 미세조류를 개발하는 것이 무엇보다도 중요하다. In order to commercialize the micro-algae-based biodiesel production process, it is important to increase the growth rate and lipid content of microalgae. Since it is difficult to meet the economic feasibility for commercialization based on the existing microalgae, it is most important to develop microalgae having characteristics of high quality living.

Chlamydomonas reinhardtii와 같은 모델 스트렌인(model strain)은 형질전환이 용이하고, 성장속도가 빨라 많은 연구가 진행되어 있지만 (Canadian journal of microbiology 8, 229-239, (1962)), 기본적으로 낮은 지질 생산성으로 인하여 바이오 디젤 공정에는 적합한 균주로 평가받지 못하고 있다. Chlamydomonas The model strain, such as the reinhardtii , is easy to transform and has a high rate of growth (Canadian Journal of Microbiology 8, 229-239, (1962)), but basically low lipid productivity And thus it has not been evaluated as a suitable strain for the biodiesel process.

반면에, 해수종인 Nannochloropsis salina는 고지질 생산의 미세조류(oleaginous microalgse)로서, 상업적으로 이용 가치가 매우 높은 미세조류인데, 형질전환 기술의 개발로 N. salina의 균주 개량이 성공적으로 이루어진다면, 상업적으로 경제성을 맞출 수 있는 미세조류로서의 가능성이 높아진다. On the other hand, the seawater species Nannochloropsis salina is a microalgae (oleaginous microalgse) in lipid production, commercial inde use value is very high microalgae, if the improved strains of N. salina successful, the development of transgenic technology, that can be tailored to the commercial economy The possibility of microalgae increases.

진핵 생물에 속하는 미세조류는 대사 과정에서 다양한 피드백 메커니즘이 있을 것으로 알려져 있다. 이러한 상황에서 지질 생산성을 높이기 위해서, 지방산이나 중성지방 생산 대사 과정에 있는 몇 가지 유전자를 조작하는 것으로는 지질 생산성을 높이기 쉽지 않다 (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108, 21265-21269, (2011)). Microalgae belonging to eukaryotes are known to have diverse feedback mechanisms in the metabolic process. To increase lipid productivity in this situation, it is not easy to increase lipid productivity by manipulating several genes in the fatty acid or triglyceride production metabolism (Proceedings of the National Academy of Sciences, 108, 21265 -21269, (2011)).

반면에, 전사 인자는 다양한 유전자의 발현량을 조절하게 되면서, 하나의 전사인자를 과발현시켜 다양한 유전자를 동시에 과발현 시키거나 억제시키는 역할을 할 수 있다. 그 중에서도 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2)는 식물계에서 생장에 도움을 주거나, 외부 스트레스 환경에 반응하는 전사 인자로 알려져 있다.On the other hand, transcription factors can regulate the expression levels of various genes, overexpressing one transcription factor and overexpressing or suppressing various genes simultaneously. Among them, the gene encoding the basic helical loop helicase transcription factor protein (bHLH2) is known as a transcription factor that either aids growth in the plant system or responds to external stress environment.

한편, 미세조류의 형질전환에 관한 종래기술로는 미세조류의 형질전환에 유용한 벡터 및 상기 벡터에 의해 형질전환 미세조류(한국공개특허 제10-2011-0090565호), FAB2 유전자를 과발현하는 형질전환 미세조류에서 총 지방산 함량 및 유용 지방산 비율을 증가시키는 방법(한국공개특허 제10-2014-0005001호) 등이 개시되어 있다. On the other hand, as a conventional technique for transforming microalgae, a vector useful for transformation of microalgae and a microorganism capable of over-expressing the transformed microalgae (Korean Patent Publication No. 10-2011-0090565) and FAB2 gene And a method of increasing total fatty acid content and useful fatty acid ratio in microalgae (Korean Patent Laid-Open No. 10-2014-0005001).

상기 종래기술들은 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2)가 삽입된 형질전환 미세조류 및 상기 미세조류를 배양하여 미세조류의 지질 생산성 및 생장률을 증가시키는 방법에 대해서는 개시되어 있지 아니한 바, 상기와 같은 형질전환 미세조류 및 이를 이용하여 미세조류의 지질 생산성 및 생장률을 증가시키는 방법의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
The above prior art does not disclose a method for increasing the lipid productivity and the growth rate of microalgae by culturing the transformed microalgae into which the gene encoding the basic helical loop helical transcription factor protein (bHLH2) is inserted , There is a desperate need to develop a method for increasing the lipid productivity and the growth rate of microalgae using the transgenic microalgae and the microalgae.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2)을 과발현시키는 재조합 벡터를 제공하는 것이다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a recombinant vector which overexpresses a gene encoding a basic helical loop helical transcription factor protein (bHLH2).

본 발명의 다른 목적은 상기 재조합 벡터가 도입된 형질전환 미세조류를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a transformed microalgae into which the recombinant vector has been introduced.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 형질전환 미세조류를 일정한 조건에서 배양하여 미세조류의 지질 생산성을 증가시키는 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method for increasing the lipid productivity of microalgae by culturing the transgenic microalgae under certain conditions.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 형질전환 미세조류를 일정한 조건에서 배양하여 미세조류의 생장률을 증가시키는 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method for increasing the growth rate of microalgae by culturing the transgenic microalgae under certain conditions.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2), 튜불린 프로모터(Ptub) 및 튜불린 터미네이터(Ttub)를 포함하고, 도 1의 개열지도를 갖는 재조합 벡터 pNs302(bHLH2)를 제공한다.(BHLH2), a tubulin promoter (P tub ), and a tubulin terminator (T tub ), and the sequence of the gene encoding the basic helix loop helical transcription factor protein Gt; pNs302 < / RTI > (bHLH2).

또한, 본 발명은 상기 재조합 벡터 pNs302(bHLH2)가 도입되어, 염기성 나선 루프 나선 전사 인자(bHLH2)가 삽입되어 있는 형질전환 미세조류를 제공한다.The present invention also provides a transgenic microalgae into which the recombinant vector pNs302 (bHLH2) has been introduced and into which a basic helical loop helicase transcription factor (bHLH2) has been inserted.

또한, 본 발명은 형질전환 미세조류를 질소제한 배지 및/또는 삼투압 스트레스 배지에서 배양하여 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2)의 과발현을 유도하는 단계를 포함하는 미세조류의 지질 생산성을 증가시키는 방법을 제공한다The present invention also relates to a method for producing a microalgae comprising culturing a transformed microalgae in a nitrogen-restricted medium and / or an osmotic stressed medium to induce overexpression of a gene encoding a basic helical loop helicase transcription factor protein (bHLH2) ≪ / RTI >

또한, 본 발명은 형질전환 미세조류를 질소제한 배지 및/또는 삼투압 스트레스 배지에서 배양하여 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2)의 과발현을 유도하는 단계를 포함하는 미세조류의 생장률을 증가시키는 방법을 제공한다.In addition, the present invention relates to a method for producing microalgae, comprising culturing the transformed microalgae in a nitrogen-restricted medium and / or an osmotic stressed medium to induce overexpression of a gene encoding a basic helical loop helicase transcription factor protein (bHLH2) / RTI >

본 발명에서는 염기성 나선 루프 나선 인자(bHLH2)의 과발현을 통해서 N. salina 형질전환체의 다양한 환경하에서의 성장 및 지질 생산성 증대를 확인하였다. In the present invention, growth of an N. salina transformant under various circumstances and an increase in lipid productivity were confirmed through overexpression of a basic helical loop helical factor (bHLH2).

상기와 같은 본 발명의 염기성 나선 루프 나선 인자의 과발현 효과는 미세조류 연구에 있어서, 지질 생산성을 증가시켜 바이오 디젤 대량 생산에서 시간과 경비를 절감할 수 있으므로, 산업적으로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단한다.The over-expression effect of the basic spiral loop helical factor of the present invention as described above can be used industrially because it can reduce time and cost in mass production of biodiesel by increasing lipid productivity in microalgae research .

도 1은 bHLH2 과발현 재조합 벡터 pNs302(bHLH2)의 개열지도를 나타낸 것이다.
도 2는 bHLH2 과발현 재조합 벡터 pNs302(bHLH2)의 제작에 사용된 pNs302 벡터의 개열지도를 나타낸 것이다.
도 3은 N. gaditana에서 bHLH 전사인자(bHLH2)의 발현량을 나타낸 것이다.
도 4는 형질전환 미세조류(NsbHLH2)의 플래그 태그 웨스턴 블로팅(flag tag western blotting) 결과를 나타낸 것이다.
도 5a 내지 도 5c는 형질전환 미세조류(NsbHLH2) 후보군의 배치 스크리닝(batch screening) 테스트 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 형질전환 미세조류(NsbHLH2) 후보군의 웰플레이트 스크리닝(well plate screening) 테스트 결과를 나타낸 것으로서, (a)는 정상 상태(normal condition), (b)는 질소 결핍(nitrogen starvation), (c) 질소 제한(nitrogen limitation), (d) 삼투압 스트레스(osmotic stress) 조건을 나타낸 것이다.
도 7은 형질전환 미세조류(NsbHLH2)의 정상 상태에서의 표현형 어세이(normal condition phenotype assay) 결과를 나타낸 것으로서, (a)는 생장 곡선, (b)는 세포건조무게(dry cell weight), (c)는 지방산 메틸에스테르(FAME )의 함량, (d)는 지방산 메틸에스테르(FAME )의 수율을 나타낸 것이다.
도 8은 형질전환 미세조류(NsbHLH2)의 질소 제한 조건에서의 표현형 어세이(nitrogen limitation condition phenotype assay) 결과를 나타낸 것으로서, (a)는 생장 곡선, (b)는 세포건조무게(dry cell weight), (c)는 지방산 메틸에스테르(FAME )의 함량, (d)는 지방산 메틸에스테르(FAME )의 수율을 나타낸 것이다.
도 9는 형질전환 미세조류(NsbHLH2)의 삼투압 스트레스 조건에서의 표현형 어세이(osmotic stress condition phenotype assay) 결과를 나타낸 것으로서, (a)는 생장 곡선, (b)는 세포건조무게(dry cell weight), (c)는 지방산 메틸에스테르(FAME )의 함량, (d)는 지방산 메틸에스테르(FAME )의 수율을 나타낸 것이다.
도 10은 Shble 유전자에 대한 서던 블로팅 결과를 나타낸 것으로서, V는 벡터, W는 야생형(wild type)을 의미한다.
도 11은 도입된 bHLH2 qRT-PCR에 의한 발현량 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 12는 전체 bHLH2 qRT-PCR에 의한 발현량 분석 결과를 나타낸 것이다.
Figure 1 shows the cleavage map of the bHLH2 over-expression recombinant vector pNs302 (bHLH2).
Fig. 2 shows a cleavage map of the pNs302 vector used for the production of the bHLH2 over-expression recombinant vector pNs302 (bHLH2).
Figure 3 shows the expression level of bHLH transcription factor (bHLH2) in N. gaditana .
Figure 4 shows flag tag western blotting results of transgenic microalgae (NsbHLH2).
FIGS. 5A to 5C show batch screening test results of a candidate transforming microalgae (NsbHLH2) candidate.
FIG. 6 shows results of a well plate screening test for a candidate transformed microalgae (NsbHLH2), wherein (a) is a normal condition, (b) is nitrogen starvation, (c) ) Nitrogen limitation, and (d) osmotic stress conditions.
FIG. 7 shows the results of a normal condition phenotype assay of the transformed microalgae (NsbHLH2) in a steady state, wherein (a) is the growth curve, (b) is the dry cell weight, c) shows the content of fatty acid methyl ester (FAME), and (d) shows the yield of fatty acid methyl ester (FAME).
FIG. 8 shows the results of a nitrogen limitation condition phenotype assay of transformed microalgae (NsbHLH2) under nitrogen restriction conditions, wherein (a) shows the growth curve, (b) shows the dry cell weight, , (c) the content of fatty acid methyl ester (FAME), and (d) the yield of fatty acid methyl ester (FAME).
9 shows the results of osmotic stress condition phenotype assay of osmotic stress condition of transgenic microalgae (NsbHLH2), wherein (a) is the growth curve, (b) is the dry cell weight, , (c) the content of fatty acid methyl ester (FAME), and (d) the yield of fatty acid methyl ester (FAME).
Figure 10 Sh ble The results of Southern blotting on the gene are as follows: V is a vector and W is a wild type.
Fig. 11 shows the results of analysis of the expression amount by the introduced bHLH2 qRT-PCR.
Fig. 12 shows the results of analysis of the expression amount by the entire bHLH2 qRT-PCR.

미세조류는 원핵생물로서 지질 합성 및 성정 과정에 복잡한 메커니즘을 가지고 있다. 이러한 상황에서 한 가지 유전자를 과발현하여 지질 생산성을 증가시키면 다양한 피드백 메커니즘에 의해 그 효과가 미미할 수 있다. Microalgae are prokaryotic organisms and have complex mechanisms for lipid synthesis and fertilization processes. Overexpression of one gene in this situation to increase lipid productivity may be negligible by various feedback mechanisms.

따라서, 본 발명에서는 다양한 유전자의 발현을 조절할 수 있는 전사인자를 과발현시켜 미세조류의 지질 생산성을 증가시켜 보고자 하였고, 다양한 전사인사 중에서 본 발명에서는 bHLH 전사인자에 초점을 맞추었다. Accordingly, in the present invention, overexpression of a transcription factor capable of regulating expression of various genes has been attempted to increase the lipid productivity of microalgae. In the present invention, the present invention focused on bHLH transcription factors.

본 발명은 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2), 튜불린 프로모터(Ptub) 및 튜불린 터미네이터(Ttub)를 포함하고, 도 1의 개열지도를 갖는 재조합 벡터 pNs302(bHLH2)에 관한 것이다.The present invention relates to a recombinant vector pNs302 (bHLH2) comprising a gene coding for a basic helical loop helicase transcription factor protein (bHLH2), a tubulin promoter (P tub ) and a tubulin terminator (T tub ) .

본 발명의 상기 재조합 벡터는 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2)를 과발현시킬 수 있다.The recombinant vector of the present invention can overexpress the gene (bHLH2) encoding the basic spiral loop helical transcription factor protein.

본 발명의 상기 재조합 벡터에서, 상기 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2)는 식물 유래의 유전자로서, 특히 애기장대(Arabidopsis)에서 자스몬산 스트레스(jasmonate stress) 환경에 방어하는 호르몬의 생성을 조절하는 전사인자로 알려져 있다.In the recombinant vector of the present invention, the gene coding for the basic helical loop helicase transcription factor protein (bHLH2) is a plant-derived gene, and in particular, a gene encoding a hormone that protects the jasmonate stress environment in Arabidopsis It is known as a transcription factor that regulates production.

본 발명의 상기 재조합 벡터에서, 상기 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2)는 서열번호 1의 염기서열로 이루어질 수 있다. In the recombinant vector of the present invention, the gene (bHLH2) encoding the basic helical loop helicase transcription factor protein may be the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

또한, 본 발명은 상기 재조합 벡터가 도입되어, 염기성 나선 루프 나선 전사 인자(bHLH2)가 삽입되어 있는 형질전환 미세조류에 관한 것이다. The present invention also relates to a transgenic microalgae into which the recombinant vector has been introduced and into which a basic helical loop helical transcription factor (bHLH2) has been inserted.

본 발명의 상기 형질전환 미세조류에서, 상기 미세조류는 나노클로롭시스 속(Nanochioropsis sp.)일 수 있다. In the transgenic microalgae of the present invention, the microalgae may be Nanochioropsis sp.

본 발명의 상기 형질전환 미세조류에서, 상기 미세조류는 나노클로롭시스 살리나(Nanochioropsis salina sp.)일 수 있다.In the transgenic microalgae of the present invention, the microalgae may be Nanochioropsis salina sp.

또한, 본 발명은 상기 형질전환 미세조류를 질소제한 배지 및/또는 삼투압 스트레스 배지에서 배양하여 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2)의 과발현을 유도하는 단계를 포함하는 미세조류의 지질 생산성을 증가시키는 방법에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a method for producing a microalgae, comprising culturing the transformed microalgae in a nitrogen-restricted medium and / or an osmotic stress medium to induce overexpression of a gene encoding a basic helical loop helicase transcription factor protein (bHLH2) To a method for increasing productivity.

본 발명의 상기 미세조류의 지질 생산성을 증가시키는 방법에서, 상기 질소제한 배지는 15 g/L의 천일염, 10 mM의 Tris-HCl, 75 mg/L의 NaNO3, 30 mg/L의 NaH2PO42H2O, 5 mL/L의 미량 금속 혼합물 및 2.5 mL/L의 비타민 복합물을 포함하되,상기 미량 금속 혼합물은 4.36 g/L의 Na2 EDTA2H2O, 3.15 g/L의 FeCl36H2O, 10 mg/L의 CoCl2 6H2O, 22 mg/L의 ZnSO47H2O, 180 mg/L의 MnCl24H2O, 9.8 mg/L의 CuSO45H2O 및 6.3 mg/L의 Na2MoO42H2O를 포함하고, 상기 비타민 복합물은 1 mg/L의 비타민 B12, 1 mg/L의 바이오틴, 200 mg/L의 티아민HCl을 포함할 수 있다. In a method for increasing the lipid productivity of the microalgae of the present invention, the nitrogen-restricted medium is selected from the group consisting of 15 g / L of sun salt, 10 mM Tris-HCl, 75 mg / L NaNO 3 , 30 mg / L NaH 2 PO 4 2H 2 O, 5 mL / L of trace metal mixture and 2.5 mL / L of vitamin complex, wherein the trace metal mixture contains 4.36 g / L Na 2 EDTA 2 H 2 O, 3.15 g / L FeCl 3 6H 2 O, of 10 mg / L of CoCl 2 6H2O, 22 mg / L ZnSO 4 7H 2 O, 180 mg / L of MnCl 2 4H 2 O, 9.8 mg / L of CuSO 4 5H 2 O and 6.3 mg / L of Na 2 MoO 4 2H 2 O, and the vitamin complex may comprise 1 mg / L of vitamin B 12 , 1 mg / L of biotin, 200 mg / L of thiamine HCl.

본 발명의 상기 미세조류의 지질 생산성을 증가시키는 방법에서, 상기 삼투압 스트레스 배지는 50 g/L의 천일염, 10 mM의 Tris-HCl, 427.5 mg/L의 NaNO3, 30 mg/L의 NaH2PO42H2O, 5 mL/L의 미량 금속 혼합물 및 2.5 mL/L의 비타민 복합물을 포함하되, 상기 미량 금속 혼합물은 4.36 g/L의 Na2 EDTA2H2O, 3.15 g/L의 FeCl36H2O, 10 mg/L의 CoCl2 6H2O, 22 mg/L의 ZnSO47H2O, 180 mg/L의 MnCl24H2O, 9.8 mg/L의 CuSO45H2O 및 6.3 mg/L의 Na2MoO42H2O를 포함하고, 상기 비타민 복합물은 1 mg/L의 비타민 B12, 1 mg/L의 바이오틴, 200 mg/L의 티아민HCl을 포함할 수 있다. In the method of increasing the lipid productivity of the microalgae of the present invention, the osmotic stress medium comprises 50 g / L of senst salt, 10 mM Tris-HCl, 427.5 mg / L NaNO 3 , 30 mg / L NaH 2 PO 4 2H 2 O, 5 mL / L of trace metal mixture and 2.5 mL / L of vitamin complex, wherein the trace metal mixture contains 4.36 g / L Na 2 EDTA 2 H 2 O, 3.15 g / L FeCl 3 6H 2 O, of 10 mg / L of CoCl 2 6H2O, 22 mg / L ZnSO 4 7H 2 O, 180 mg / L of MnCl 2 4H 2 O, 9.8 mg / L of CuSO 4 5H 2 O and 6.3 mg / L of Na 2 MoO 4 2H 2 O, and the vitamin complex may comprise 1 mg / L of vitamin B 12 , 1 mg / L of biotin, 200 mg / L of thiamine HCl.

또한, 본 발명은 상기 형질전환 미세조류를 질소제한 배지 및/또는 삼투압 스트레스 배지에서 배양하여 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2)의 과발현을 유도하는 단계를 포함하는 미세조류의 생장률을 증가시키는 방법에 관한 것이다. In addition, the present invention relates to a method for culturing a transformed microalgae in a nitrogen-restricted medium and / or an osmotic stressed medium to induce overexpression of a gene encoding a basic helical loop helicase transcription factor protein (bHLH2) / RTI >

본 발명의 상기 미세조류의 생장률을 증가시키는 방법에서, 상기 질소제한 배지는 15 g/L의 천일염, 10 mM의 Tris-HCl, 75 mg/L의 NaNO3, 30 mg/L의 NaH2PO42H2O, 5 mL/L의 미량 금속 혼합물 및 2.5 mL/L의 비타민 복합물을 포함하되, 상기 미량 금속 혼합물은 4.36 g/L의 Na2 EDTA2H2O, 3.15 g/L의 FeCl36H2O, 10 mg/L의 CoCl2 6H2O, 22 mg/L의 ZnSO47H2O, 180 mg/L의 MnCl24H2O, 9.8 mg/L의 CuSO45H2O 및 6.3 mg/L의 Na2MoO42H2O를 포함하고, 상기 비타민 복합물은 1 mg/L의 비타민 B12, 1 mg/L의 바이오틴, 200 mg/L의 티아민HCl을 포함할 수 있다. In the method for increasing the growth rate of the microalgae of the present invention, the nitrogen-restricted medium is selected from the group consisting of 15 g / L of sun salt, 10 mM of Tris-HCl, 75 mg / L of NaNO 3 , 30 mg / L of NaH 2 PO 4 2H 2 O, a trace metal mixture of 5 mL / L and a 2.5 mL / L vitamin complex, wherein the trace metal mixture comprises 4.36 g / L Na 2 EDTA 2 H 2 O, 3.15 g / L FeCl 3 6H 2 O, L of CoCl 2 6H 2 O, 22 mg / L of ZnSO 4 7H 2 O, 180 mg / L of MnCl 2 4H 2 O, 9.8 mg / L of CuSO 4 5H 2 O and 6.3 mg / L of Na 2 MoO 4 2H 2 O, and the vitamin complex may comprise 1 mg / L of vitamin B 12 , 1 mg / L of biotin, 200 mg / L of thiamine HCl.

본 발명의 상기 미세조류의 생장률을 증가시키는 방법에서, 상기 삼투압 스트레스 배지는 50 g/L의 천일염, 10 mM의 Tris-HCl, 427.5 mg/L의 NaNO3, 30 mg/L의 NaH2PO42H2O, 5 mL/L의 미량 금속 혼합물 및 2.5 mL/L의 비타민 복합물을 포함하되, 상기 미량 금속 혼합물은 4.36 g/L의 Na2 EDTA2H2O, 3.15 g/L의 FeCl36H2O, 10 mg/L의 CoCl2 6H2O, 22 mg/L의 ZnSO47H2O, 180 mg/L의 MnCl24H2O, 9.8 mg/L의 CuSO45H2O 및 6.3 mg/L의 Na2MoO42H2O를 포함하고, 상기 비타민 복합물은 1 mg/L의 비타민 B12, 1 mg/L의 바이오틴, 200 mg/L의 티아민HCl을 포함할 수 있다. In the method for increasing the growth rate of the microalgae of the present invention, the osmotic stressed medium comprises 50 g / L of senst salt, 10 mM Tris-HCl, 427.5 mg / L NaNO 3 , 30 mg / L NaH 2 PO 4 2H 2 O, a trace metal mixture of 5 mL / L and a 2.5 mL / L vitamin complex, wherein the trace metal mixture comprises 4.36 g / L Na 2 EDTA 2 H 2 O, 3.15 g / L FeCl 3 6H 2 O, L of CoCl 2 6H 2 O, 22 mg / L of ZnSO 4 7H 2 O, 180 mg / L of MnCl 2 4H 2 O, 9.8 mg / L of CuSO 4 5H 2 O and 6.3 mg / L of Na 2 MoO 4 2H 2 O, and the vitamin complex may comprise 1 mg / L of vitamin B 12 , 1 mg / L of biotin, 200 mg / L of thiamine HCl.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention, but the scope of the present invention is not limited by the following examples.

<실시예> <Examples>

1. 재료 및 방법1. Materials and Methods

가. 균주 및 배양 조건end. Strain and culture conditions

균주는 N. salina CCMP 1776 (National Center for Marine Algae and Microbiota)을 사용하였다. N. salina CCMP 1776 (National Center for Marine Algae and Microbiota) was used as the strain.

상기 균주는 National Center for Marine Algae and Microbiota(NCMA)로부터 안정적으로 분양받을 수 있다. The strain can be stably distributed from National Center for Marine Algae and Microbiota (NCMA).

상기 균주의 입수방법에 대해 구체적으로 설명하면 하기와 같다. A method of obtaining the strain will be described in detail as follows.

하기의 그림은 "National Center for Marine Algae and Microbiota"((https://ncma.bigelow.org/)의 웹싸이트이다.The following figure is the website of "National Center for Marine Algae and Microbiota" (https://ncma.bigelow.org/).

Figure 112015053084516-pat00001
Figure 112015053084516-pat00001

상기 웹싸이트 상에서 "CCMP1776"을 선택하면 하기의 그림과 같은 화면이 나타난다.If you select "CCMP1776" on the above website, the following screen appears.

Figure 112015053084516-pat00002
Figure 112015053084516-pat00002

그런 다음, 상기 화면 우측의 “VIEW MORE”를 선택하면, 하기의 화면이 나타나는데, 이 화면에서 상기 균주에 대한 상세한 내용을 확인한 후, 본 균주를 용이하게 입수할 수 있다. Then, when "VIEW MORE" on the right side of the screen is selected, the following screen is displayed. After confirming the details of the strain on this screen, the strain can be easily obtained.

Figure 112015053084516-pat00003
Figure 112015053084516-pat00003

한편, 배지는 F2N 배지 (Kilian et al., 2011)를 개량하여 사용하였는데, 상기 배지의 조성은 다음과 같다.
On the other hand, the medium was used in an improved F 2 N medium (Kilian et al., 2011). The composition of the medium is as follows.

(1). 정상 상태 배지(normal conditional medium)(One). Normal conditional medium

정상 상태 배지는 15 g/L의 천일염 (Sigma-Aldrich, USA), 10 mM의 Tris-HCl (pH 7.6), 427.5 mg/L의 NaNO3, 30 mg/L의 NaH2PO42H2O, 5 mL/L의 미량금속 혼합물 4.36 g/L의 Na2 EDTA2H2O, 3.15 g/L의 FeCl36H2O, 10 mg/L의 CoCl2 6H2O, 22 mg/L의 ZnSO47H2O, 180 mg/L의 MnCl24H2O, 9.8 mg/L의 CuSO45H2O, 6.3 mg/L의 Na2MoO42H2O), 및 2.5 mL/L의 비타민 혼합물 (1 mg/L의 비타민 B12, 1 mg/L의 바이오틴, 200 mg/L의 티아민HCl) (GuillardRyther, 1962)로 이루어져 있다. Steady-state medium is 15 g / L solar salt of (Sigma-Aldrich, USA), 10 mM of Tris-HCl (pH 7.6), 427.5 mg / L of NaNO3, 30 mg / L of NaH 2 PO 4 2H 2 O, 5 mL / L of trace metal mixture 4.36 g / L Na 2 EDTA 2 H 2 O, 3.15 g / L FeCl 3 6H 2 O, 10 mg / L CoCl 2 6H 2 O, 22 mg / L ZnSO 4 7H 2 O L of MnCl 2 4H 2 O, 9.8 mg / L of CuSO 4 5H 2 O, 6.3 mg / L of Na 2 MoO 4 2H 2 O), and a 2.5 mL / L vitamin mixture (1 mg / L Of vitamin B 12 , 1 mg / L of biotin, 200 mg / L of thiamine HCl) (Guillard Ryther, 1962).

배양은 200 mL의 부피로 진행하였으며 25℃, 120 rpm, 120 photons/m2/s의 조건 및 2%의 CO2를 0.5 vvm 넣어서 배양하였다.The cultures were maintained at 25 ° C, 120 rpm, 120 photons / m 2 / s, and incubated with 2% CO 2 at 0.5 vvm.

(2). 질소 제한 배지(N-limitation medium)(2). N-limiting medium

기본적으로 상기 정상 상태의 배지와 동일 하지만, NaNO3의 농도가 75 mg/L 로, 질소원이 5배 이상 감소하였다.Basically, it was the same as the medium in the steady state but the concentration of NaNO 3 was 75 mg / L and the nitrogen source was decreased by 5 times or more.

(3). 삼투압 스트레스 배지(osmotic stress medium)(3). Osmotic stress medium

기본적으로 정상 상태의 배지와 동일 하지만. 천일염의 농도를 50 g/L로 증가시켜 배양을 하였다.It is basically the same as the badge in a normal state. The concentration of the salt was increased to 50 g / L and cultured.

나. 벡터의 재조합I. Recombination of vectors

도 2의 개열지도를 갖는 벡터 pNs000을 출발 벡터로 하고, Gibson assembly 방법을 이용하여 도 1의 개열지도를 갖는 재조합 벡터 pNs302(bHLH2)를 제작하였다.Using the vector pNs000 having the cleavage map of Fig. 2 as the start vector, a recombinant vector pNs302 (bHLH2) having the cleavage map of Fig. 1 was constructed using the Gibson assembly method.

도 1에서 보는 바와 같이, 과발현 벡터에는 내재성 프로모터인 TUB 프로모터로 bHLH2를 발현시켰으며, 플래그 태그(flag tag)를 퓨전시켜 웨스턴 블롯(western blot)을 통하여 단백질 발현을 확인할 수 있도록 하였다. As shown in FIG. 1, bHLH2 was expressed by the TUB promoter which is an endogenous promoter in the overexpression vector, and the expression of the protein was confirmed by western blotting by fusion of a flag tag.

이때, 선택 마커(selection marker)로는 제오신(zeocin) 내성 유전자인 Shble 유전자를 내재성 프로모터인 UEP 프로모터로 발현시켰다. At this time, Sh ble gene, a zeocin resistance gene, was expressed as a selection marker by UEP promoter which is an endogenous promoter.

다. All. NannochloropsisNannochloropsis salinasaline 의 형질전환Transformation

형질전환은 유전자총(particle bombardment) 기법을 사용하였다. Nannochloropsis salina를 modified F2N인 상기 정상 상태 배지에 0.5 vvm의 2% CO2, 120 μE의 형광, 120 rpm의 조건으로 초기 OD 680nm 기준으로 0.2로 접종하여 1주일 동안 배양한 후, 대수기(exponential phase)인 OD 680 기준 5.0에서 수확하였다. Transformation was performed using the particle bombardment technique. Nannochloropsis salina was inoculated to the steady-state medium with modified F 2 N at an initial OD of 680 nm as 0.2% based on 0.5% v / v 2% CO 2 , 120 μE fluorescence and 120 rpm for 1 week, lt; RTI ID = 0.0 &gt; OD680 &lt; / RTI &gt;

47mm의 셀루로오스 아세테이트 멤브레인 필터(Sartorius Stedim Biotech, Germany)를 F2N 고체 배지 위에 올려 놓고, 그 위에 108 셀을 올려 놓았다. 형질전환에 사용되는 플라스미드는 2.5M의 CaCl2, 0.1M의 스페르미딘(spermidine) 및 25%의 글리세롤에 담겨 있는 마이크로캐리어 금 입자(Bio-Rad, USA)를 넣고 3분간 격렬히 섞어준 다음, 70%의 에탄올로 세정한 후 100%의 에탄올에 다시 풀어 주었다.A 47 mm cellulosic acetate membrane filter (Sartorius Stedim Biotech, Germany) was placed on an F 2 N solid medium and 108 cells were placed on it. Plasmids used for transformation were prepared by mixing microcial gold particles (Bio-Rad, USA) in 2.5 M CaCl 2 , 0.1 M spermidine and 25% glycerol and vigorously stirring for 3 minutes, After washing with 70% ethanol, it was again dissolved in 100% ethanol.

상기 유전자총 기법은 low-pressure gene delivery system (GDS-80; Wealtec, USA)을 사용하여, 700 psi의 헬륨 및 3cm의 목표 거리인 조건에서 shot 당 1 의 linearized plasmid의 조건으로 수행하였다. The gene total technique was performed using a low-pressure gene delivery system (GDS-80; Wealtec, USA) under conditions of 1 linearized plasmid per shot at 700 psi helium and 3 cm target distance.

라. 분석 방법la. Analysis method

(1). 생장 분석(growth analysis)(One). Growth analysis

세포 밀도는 헤모사이토미터로 측정하였으며, 세포건조무게(dry cell weight; DCW) 는 Whatman GF/C 필터 페이퍼로 105°C에서 1시간 이상 건조시킨 후 측정하였다.Cell density was measured by hemocytometer and dry cell weight (DCW) was measured after drying for 1 hour at 105 ° C with Whatman GF / C filter paper.

(2). 지방산 메틸에스테르(FAME) 분석(2). Fatty acid methyl ester (FAME) analysis

10 mg의 건조된 세포에 클로로포름-메탄올(2:1, vol/vol) 혼합액 2 ml을 주입한 후, 상온에서 10 분 이상 격렬히 섞어 주었다. 내부표준 물질을 함유한 클로로포름 1 ml(0.5mg의 헵타데킨산/1 mL의 클로로포름)을 주입하였다. 10 mg of dried cells were injected with 2 ml of chloroform-methanol (2: 1, vol / vol) mixture and vigorously stirred at room temperature for 10 minutes or more. 1 ml of chloroform (0.5 mg of heptadecinic acid / 1 mL of chloroform) containing an internal standard substance was injected.

메탄올 1 ml과 황산 300 μl를 첨가하고 5 분간 격렬히 섞어준 후, 100°C 에서 10 분간 반응시킨 다음, 상온까지 냉각시켰다. 그런 다음, 증류수 1 ml을 첨가한 후, 5 분간 격렬히 섞어준 다음, 원심분리하여 층 분리시킨 후, 유기상을 뽑아서 가스크로마토그래피(GC) 분석을 하였다. 1 ml of methanol and 300 μl of sulfuric acid were added and mixed vigorously for 5 minutes. The mixture was reacted at 100 ° C for 10 minutes and then cooled to room temperature. Then, 1 ml of distilled water was added, and the mixture was stirred vigorously for 5 minutes. Then, the mixture was separated by centrifugation, and the organic phase was extracted and subjected to gas chromatography (GC) analysis.

Flame ionized detector(FID)와 HP-INNOWax 폴리에틸렌글리콜 컬럼(HP 19091N-213, Agilent, USA)이 장착된 가스크로마토그래피(HP 6890, Agilent, USA)를 이용하여 FAME 분석을 진행하였다.FAME analysis was performed using a gas chromatograph (HP 6890, Agilent, USA) equipped with a flame ionized detector (FID) and HP-INNOWax polyethylene glycol column (HP 19091N-213, Agilent, USA)

컬럼의 온도를 50℃부터 250℃까지 1분당 15℃씩 증가시키며 FAME 피크를분석하였으며, 37-component FAME standard mix (F.A.M.E. MIX C8-C24, Supelco, USA)를 참고자료로 하여 분석하였다.The FAME peak was analyzed by increasing the temperature of the column from 50 ° C to 250 ° C at 15 ° C per minute and analyzed using a 37-component FAME standard mix (F.A.M.E.MIX C8-C24, Supelco, USA).

(3). 서던 블롯(southern blot)(3). Southern blot

WT, 3-6, 3-11 형질의 게놈 DNA를 페놀로 추출하여 70%의 에탄올로 정제하여 준비하였다. 상기 WT는 야생형(wild type)을 나타낸다.Genomic DNA of WT, 3-6, and 3-11 traits was extracted with phenol and purified by 70% ethanol. The WT represents a wild type.

10 g의 게놈 DNA를 제한효소 SspI , KpnI로 처리한 후, 전기영동으로 분리하고, Amersham Hybond-N+ 막에 트랜스퍼하였다. Ten grams of genomic DNA was treated with restriction enzymes SspI and KpnI , separated by electrophoresis and transferred to Amersham Hybond-N + membrane.

검출을 위하여, Shble 유전자를 PCR하여 정제하고, DIG-High Prime DNA Labeling and Detection Starter Kit II를 이용하여 라벨링한 후 검출하였다.For detection, Sh ble The gene was purified by PCR and labeled with DIG-High Prime DNA Labeling and Detection Starter Kit II.

(4). 웨스턴 블롯(western blot)(4). Western blot

1.5X Laemmli sample buffer (62.5 mM의 Tris-HCl (pH 7.6), 7%의 소디움 도데실 설페이트(SDS), 25%의 글리세롤, 5%의 β-머캡토에탄올 및 0.02%의 브로모페놀 블루)를 수확된 셀에 첨가하여 100°C에서 5분 동안 반응시킨 후 원심분리하여 상등액을 취하였다. 1.5X Laemmli sample buffer (62.5 mM Tris-HCl (pH 7.6), 7% sodium dodecyl sulfate (SDS), 25% glycerol, 5% beta-mercaptoethanol and 0.02% Were added to the harvested cells and reacted at 100 ° C for 5 minutes, followed by centrifugation to take the supernatant.

SDS-PAGE (polyacrylamide gel electrophoresis)를 이용하여 단백질 시료를 분리하고, PVDF 막으로 트랜스퍼하였다. PBS에 용해시킨 5%의 스킴 밀크 용액으로 막을 블로킹시키고, DYKDDDDK Tag Antibody (Cell Signaling Technology, USA) 로 1시간 동안 반응시킨 후 세정하였다. Protein samples were separated by SDS-PAGE (polyacrylamide gel electrophoresis) and transferred to PVDF membrane. The membrane was blocked with 5% skim milk solution in PBS and reacted with DYKDDDDK Tag Antibody (Cell Signaling Technology, USA) for 1 hour and then washed.

그런 다음, Horseradish peroxidase (HRP)-conjugated anti-rabbit secondary antibody (Cell Signaling Technology, USA)로 다시 1시간 동안 반응시킨 후 세정하고, chemiluminescence (ECL)로 반응시킨 후, ChemiDoc system (Bio-Rad)으로 검출하였다. Then, the cells were reacted with Horseradish peroxidase (HRP) -conjugated anti-rabbit secondary antibody (Cell Signaling Technology, USA) for 1 hour, washed, and reacted with chemiluminescence (ECL) Respectively.

(5). 실시간 중합효소 연쇄반응(qRT-PCR)(5). Real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR)

qRT-PCR은 SsoAdvanced™ Universal SYBRGreen Supermix (Bio-rad, USA)를 이용하여 진행하였으며, 사용한 프라이머는 하기 표 1과 같다.The qRT-PCR was carried out using SsoAdvancedTM Universal SYBRGreen Supermix (Bio-Rad, USA). The primers used are shown in Table 1 below.

Figure 112015053084516-pat00004
Figure 112015053084516-pat00004

액틴(actin)으로 bHLH2의 발현량을 정규화(normalization) 하였으며, transgene bHLH2는 도입 유전자의 bHLH2 발현량을 확인할 수 있었으며, 내생(endogenous) 및 형질전환(transgenic) bHLH2는 전체 bHLH2의 발현량을 확인할 수 있었다. The expression level of bHLH2 was normalized by actin and transgene bHLH2 was found to be the amount of bHLH2 expression in the transgene and endogenous and transgenic bHLH2 was found to be the total expression level of bHLH2 there was.

2. 결과2. Results

가. end. bHLHbHLH 전사인자( Transcription factor ( bHLH2bHLH2 )의 발현량) Expression level

N. gaditana에서 3가지 bHLH 전사 인자가 존재하며, 그 중에서 bHLH2의 경우에는 도 3에서 보는 바와 같이, 대수기(exponential phase)에서 발현량이 증가하는 경향을 보이고 있다. There are three bHLH transcription factors in N. gaditana . Among them, the expression level of bHLH2 is increased in the exponential phase as shown in FIG.

그래서 bHLH2는 스트레스 조건 및 다양한 조건에서 성장에 도움을 줄 수 있는 전사 인자로 간주될 수 있기 때문에, N. salina의 내재성 bHLH2 전사 인자를 과 발현시켜 다양한 스트레스 조건하에서 성장을 증대시키고, 지질 생산성을 증가시킬 수 있다. Thus, bHLH2 can be regarded as a transcription factor that can support growth under stress conditions and various conditions, thus overexpressing the endogenous bHLH2 transcription factor of N. salina to increase growth under various stress conditions, .

나. 플래그 태그 I. Flag tag 웨스턴Western 블로팅Blotting

pNs302(bHLH2) 벡터로 형질전환시킨 후 도입된 bHLH2의 과발현 형질을 확인하기 위하여, 플래그 태그(flag tag) 항체를 이용하여 웨스턴 블로팅을 시도하였고, 예상되는 65 kD 근방에서 밴드가 검출되는 형질들을 우선 선별하여 표현형 스크리닝을 하였는 바, 그 결과를 도 4에 나타내었다.
Western blotting was performed using a flag tag antibody to confirm over-expression of the introduced bHLH2 after transformation with the pNs302 (bHLH2) vector, and the expected bands were detected in the vicinity of 65 kD First, phenotype screening was carried out by selective screening, and the results are shown in Fig.

다. All. NsbHLH2NsbHLH2 후보군의 스크리닝 테스트 Screening test of candidates

플래그 태그로로 1차적으로 선별된 후보군들에 대해서 배치 테스트 결과(도 5a 내지 도5c)와 웰플레이트 스크리닝 결과(도 6), 형질전환체 3-6이 높은 지질 생산성을 보일것으로 판단되었으며, 형질전환체 3-11은 다양한 스트레스 조건에서 좋은 성장 패턴을 보였는 바, 상기 두개의 형질전환체를 가지고 자세한 표현형 어세이(phenotype assay)를 진행하였다.(Fig. 5A to Fig. 5C), the well plate screening result (Fig. 6) and the transformant 3-6 were found to show high lipid productivity for the candidates selected primarily by the flag tag, The transformant 3-11 showed a good growth pattern under various stress conditions, and a detailed phenotype assay was carried out with the two transformants.

라. 각 조건별 la. By each condition NsbHLH2NsbHLH2 형질전환체의 표현형  Phenotype of transformant 어세이Assay

(1). 정상 상태(One). Steady state

도 7은 형질전환 미세조류(NsbHLH2)의 정상 상태에서의 표현형 어세이 결과를 나타낸 것으로서, 정상 상태에서 WT와 3-6, 3-11 형질전환체에 대한 표현형 어세이 결과를 정리해 놓았다. FIG. 7 shows the phenotypic assay results of the transformed microalgae (NsbHLH2) in a steady state, and the phenotypic assay results for WT and 3-6, 3-11 transformants were summarized in a steady state.

도 7을 참조하면, 정상 상태에서 WT과 NsbHLH2 3-6, 3-11을 배양하였을 경우, 세포 밀도에 따른 성장 곡선을 분석해 보면, WT 대비 3-6, 3-11 형질전환체가 성장이 더 좋은 것을 확인할 수 있다. 7, when WT and NsbHLH2 3-6 and 3-11 were cultured in a steady state, when the growth curve according to cell density was analyzed, it was found that 3-6, 3-11 transformants versus WT had better growth .

건조세포무게(DCW)를 분석해 보면, 배양 8일째에 WT 대비 3-6, 3-11의 DCW가 각각 36, 48% 이상 증가한 것을 확인할 수 있다. 그러나, 배양 12일째가 되면서 DCW 차이가 굉장히 근소해 지는 것을 확인하였다. Analysis of the dry cell weight (DCW) showed that the DCW of 3-6 and 3-11 relative to WT increased by 36 and 48%, respectively, on the 8th day of culture. However, it was confirmed that the DCW difference became very small as the culture became 12 days.

또한, FAME 함량의 경우, 배양 8일째는 WT 대비 형질전환체가 대략 5% 이상 증가하며, 12일째에는 10% 이상 증가하였다. In the case of the FAME content, the transformant was increased by about 5% or more compared to WT on the 8th day of culture and increased by 10% or more on the 12th day.

한편, DCW와 FAME 함량을 동시에 고려하여 FAME 수율을 계산해 보면 배양 8일째에는 3-6의 경우 43%, 3-11의 경우는 60% 이상 증가하였으며, 배양 12일째에는 3-6에서 18%, 3-11 에서는 13% 이상 증가하는 것을 확인할 수 있었다. On the other hand, when the FAME yield was calculated considering the DCW and FAME contents, 43% of 3-6 and 60% of 3-11 were increased on the 8th day of culturing, 3 to 11%.

이로서, 정상 상태에서 bHLH2 과발현 형질전환체의 경우, 초반과 대수기에서 성장이 빠르게 일어나며, 이는 FAME 수율을 증가시키는 결과를 가져올 수 있다. 하지만 배양이 지속되면서 정체시(stationary phase)에 도달하면 생장에 따른 DCW의 차이는 적어지고, FAME 함량과 수율의 측면에서 증가는 하지만, 그 증가율이 배양 초기보다는 감소하는 경향을 나타내었다.Thus, in the case of bHLH2 overexpressed transformants in the steady state, the growth rapidly occurs in the early stage and in the early stage, which may lead to an increase in FAME yield. However, when the culture reached the stationary phase, the difference in the DCW due to growth was decreased, and the FAME content and yield were increased, but the rate of increase was lower than that at the initial stage of culture.

(2). 질소 제한 조건(2). Nitrogen restriction condition

도 8은 형질전환 미세조류(NsbHLH2)의 질소 제한 조건에서의 표현형 어세이(nitrogen limitation condition phenotype assay) 결과를 나타낸 것으로서, WT와 3-6, 3-11 형질전?c체에 대한 표현형 어세이 결과를 정리해 놓았다. FIG. 8 shows the result of a nitrogen limitation condition phenotype assay of the transformed microalgae (NsbHLH2) under nitrogen restriction conditions. The phenotypic assay for WT and 3-6, 3-11 transcripts The results are summarized.

질소 제한 조건(N limitation condition)은 정상 상태에서의 NaNO3 농도 보다 5배 정도 낮춰서 배양을 진행한 조건으로서, 상기 질소 제한 조건에서의 세포 밀도에 따른 성장 곡선을 분석해 보면, WT 대비 형질전환체의 성장이 초반에 빠르게 일어나는 것을 확인할 수 있었다. The N limitation condition is a condition in which the culture is performed at a temperature about 5 times lower than the NaNO 3 concentration in the steady state. When the growth curve according to the cell density at the nitrogen restriction condition is analyzed, And it was confirmed that the growth rapidly occurred in the early stage.

또한, DCW를 분석해 보면 배양 8일째에 WT 대비 두 개의 형질전환체 모두 20% 이상 증가하는 경향을 확인할 수 있었다. In addition, when DCW was analyzed, it was confirmed that on the eighth day of culture, both transformants were increased by 20% or more compared to WT.

한편, FAME 함량의 경우, 3-6의 경우는 WT 대비 8% 정도 증가하였고, 3-11의 경우는 오히려 FAME 함량이 약간 감소하는 것을 확인하였다. 또한, FAME 수율 측면에서 분석을 해보면, DCW의 증가 영향으로 WT 대비 3-6의 경우는 33.2%, 3-11의 경우는 18.1% 증가하는 것을 확인하였다. On the other hand, in the case of FAME content, the content of 3-6 was increased by 8% compared with that of WT, and the content of FAME was slightly decreased in 3-11. From the analysis of FAME yield, it was confirmed that the increase of DCW increased the ratio of WT to 3-6 to 33.2% and that of WT to 3-11 to 18.1%.

전체적인 표현형을 분석해 보면, 정상 상태와 비슷하게 bHLH2 과발현 형질전환체가 상대적으로 좋은 성장을 보이고, 이것이 결과적으로 FAME y수율을 증가시키는 결과를 가져왔다. Analysis of the overall phenotype showed that bHLH2 overexpressed transformants grew relatively well, similar to the normal state, resulting in increased FAME y yield.

질소 제한이라는 스트레스 조건하에서 WT 대비 형질전환체의 생장이 정상 상태보다 더욱 극대화된 것으로 판단된다.
Under the stress condition of nitrogen limitation, it is considered that the growth of transformant compared to WT is maximized more than the normal state.

(3). 삼투압 스트레스 조건(3). Osmotic stress conditions

도 9는 형질전환 미세조류(NsbHLH2)의 삼투압 스트레스 조건에서의 표현형 어세이 결과를 나타낸 것으로서, WT와 3-6, 3-11 형질전환체에 대한 표현형 어세이 결과를 정리해 놓았다.FIG. 9 shows phenotypic assay results of transgenic microalgae (NsbHLH2) under osmotic stress conditions. The phenotypic assay results for WT and 3-6, 3-11 transformants are summarized.

삼투압 스트레스 조건은 정상 상태에서의 천일염(sea salt)의 농도가 15 g/L인데 비하여, 삼투압 스트레스 조건에서의 천일염의 농도는 50 g/L까지 높인 것이다. The osmotic stress condition is that the concentration of sea salt in osmotic stress condition is increased up to 50 g / L compared with that of sea salt in normal condition of 15 g / L.

도 9에서 삼투압 스트레스 조건에서 세포 생장곡선(a)을 분석해 보면, 야생형(WT)과 형질전환체 사이에 큰 차이는 없으나, DCW 분석 결과(b)를 보면 다른 배양 조건에서와 마찬가지로 bHLH2 과발현 형질전환체가 배양 8일째에 높은 DCW를 보이며, 그 차이는 배양 12일째에는 줄어 들고, 3-11 같은 경우는 오히려 배양 12일째에 DCW가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. In FIG. 9, when the cell growth curve (a) was analyzed under osmotic stress conditions, there was no significant difference between the wild type (WT) and the transformant. However, as shown in the DCW analysis results (b), bHLH2 over- High DCW was observed on day 8 of culturing, and the difference was decreased on day 12 of culture. On the other hand, in case of 3-11, DCW decreased on day 12 of culture.

또한, FAME 함량(c)의 경우는 WT 대비 3-6은 10% 미만으로 약간 감소하였으며, 3-11의 경우는 거의 증가하지 않고 비슷하게 유지하였다. 한편, FAME 수율(d)d의 겨우는 8일째에, 그리고 3-6은 WT 대비 28%, 3-11은 30% 이상 증가하는 경향을 보였으며, 배양 12일째는 3-6의 경우 17% 정도 증가하고, 3-11의 경우는 7.4% 감소하는 경향을 보였다. In the case of FAME content (c), 3-6 was slightly decreased to less than 10% compared to WT. On the other hand, the FAME yield (d) d tended to increase by more than 30% on day 8 and 28% on WT and 3-6 on day 8, And in the case of 3-11, it decreased by 7.4%.

삼투압 스트레스 조건하에서도 bHLH2 과발현 형질전환체는 초기의 생장에 긍정적인 효과를 보였으며, 배양 후반부에는 그 효과가 미미해지는 경향을 보였다.Under osmotic stress conditions, bHLH2 overexpressing transformants showed a positive effect on initial growth and a slight tendency in the latter half of culture.

(4). 소결(4). Sintering

이로서 처음 bHLH2 전사인자를 선택하였을 때 세웠던 가설에 맞게 bHLH2 과발현 형질전환체는 초반 생장에 도움을 주고, 스트레스 조건하에서도 야생형(WT)과 대비하여 초반 성생에 도움을 주고, 이는 FAME 수율에도 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.Thus, bHLH2 overexpressing transgenic aids the early growth of the bHLH2 transcription factor, and it helps the early growth in comparison with the wild type (WT) under stress conditions, which also affects the FAME yield .

마. hemp. ShSh bleble 유전자에 대한 서던 Southern for genes 블로팅Blotting

3-6 형질전환체 및 3-11 형질전환체에 도입된 유전자가 게놈 DNA에 잘 삽입되어 있는지를 확인하기 위하여, 서던 블로팅을 한 결과를 도 10에 나타내었다. FIG. 10 shows results of Southern blotting in order to confirm whether the genes introduced into the 3-6 transformants and the 3-11 transformants are well inserted into the genomic DNA.

도 10을 참조하면, 각각 Shble 유전자가 1 카피(copy)씩 도입된 것을 알 수있다.
10, each of Sh ble It can be seen that one copy was introduced into the gene.

바. bar. qRTqRT -- PCRPCR 발현량 분석 Expression level analysis

각 스트레스 조건하에서 도입된 bHLH2 발현량 분석과 전체 bHLH2 발현량에 대하여, qRT-PCR을 통해서 분석하였는 바, 그 결과를 도 11 및 도 12에 나타내었다.Analysis of bHLH2 expression level and total bHLH2 expression level introduced under each stress condition were analyzed by qRT-PCR. The results are shown in FIGS. 11 and 12.

도 11은 도입된 bHLH2 qRT-PCR에 의한 발현량 분석 결과를 나타낸 것으로서, 도 11을 참조하면, 도입 유전자의 전사체의 발현량을 측정하기 위한 프라이머를 제작하여 qRT-PCR 분석을 한 결과, 야생형(WT)에서는 발현되지 않지만, 3-6과 3-11에서는 발현되고 있음을 알 수 있다. 11 shows the result of analysis of the expression amount by the introduced bHLH2 qRT-PCR. Referring to FIG. 11, a primer for measuring the expression amount of the transgene of the transgene was prepared and subjected to qRT-PCR analysis. As a result, (WT), but it is expressed in 3-6 and 3-11.

도 12는 전체 bHLH2 qRT-PCR에 의한 발현량 분석 결과를 나타낸 것으로서, 도 12를 참조하면, 형질전환체 3-11의 경우는 상대적으로 많은 양의 발현을 하고 있으며, 정상 조건, 질소 제한 조건, 삼투압 스트레스 조건 순으로 스트레스 조건에서 그 발현량이 감소하는 것을 확인할 수 있다. FIG. 12 shows the results of analysis of the expression amount by the entire bHLH2 qRT-PCR. Referring to FIG. 12, the transformant 3-11 expresses a relatively large amount and shows normal conditions, nitrogen restriction conditions, And the osmotic stress condition, the expression level decreases under the stress condition.

또한, 형질전환체 3-6의 경우는 역시 발현량 자체가 적어서 정확한 비교는 어렵지만, 삼투압 스트레스 조건에서 가장 낮은 발현량을 보이고 있다. 이는 전체 bHLH2 발현량을 비교한 qRT-PCR 결과를 분석해도 비슷한 경향을 발견할 수 있다 . In the case of the transformant 3-6, too, the expression amount itself is small, so that it is difficult to make accurate comparison, but the expression level is the lowest in osmotic stress conditions. A similar trend can be found by analyzing the results of qRT-PCR comparing total bHLH2 expression.

한편, WT, 3-6, 3-11의 경우 정상 조건에서 가장 높은 bHLH2 발현량을 보이고, 그 다음으로 질소 제한 조건, 마지막으로 삼투압 스트레스 조건에서 가장 낮은 bHLH2 발현량을 보였다. In the case of WT, 3-6 and 3-11, bHLH2 expression was the highest in normal condition, followed by nitrogen restriction, and finally bHLH2 expression in osmotic stress condition.

야생형(WT) 대비 두 형질전환체에 대해서 비교를 해보면, 3-6은 각 조건별로 근소하게 증가하고, 3-11의 경우는 확실히 더 높은 발현량을 보였다. Compared to the wild type (WT), 3-6 was slightly increased in each condition, and 3-11 was clearly higher than that of wild type (WT).

표현형 어세이에서 초반 성장률이 3-11이 3-6 보다 높은 점을 감안하면, 3-11에서 bHLH2의 발현량 증대가 다양한 스트레스 조건하에서 초기 생장률이 증가하는 것에 기인하는 것이라고 판단된다.Considering that the early growth rate of phenotype assay is 3-11 higher than 3-6, it is considered that the increase in the expression level of bHLH2 in 3-11 is due to the increase in the initial growth rate under various stress conditions.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. It will be understood that the present invention can be changed.

<110> Advanced Biomass R&D Center <120> ethod for increasing lipid productivity and growth of microalgae by using an overexpression of bHLH transcription factors <130> 10114 <160> 7 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 1818 <212> DNA <213> Arabidopsis <400> 1 atgcgtagaa tgcatccatg ttgctcacgg ccccctcctc gcccgccctt gactcgcctc 60 tttccctgcc agtacgggtc tacctccatc cctcagggtc ctcccaccca tgcccacact 120 gcgccccctc ttcagccaac atcagcctac ccgcgctggc tctatgaagg cggagcgggg 180 acaggcgctg cgcccagcct tccatatcca cagcaacatc aaccaccatc gcagccaccg 240 ccaccgccgc agcagactgg cggaagttgg atcccggggg ccgggggagg agagctggta 300 aatggaggga ggagaatagg agaggcacgg ggggggggag aaggagggga aggaggaaca 360 ggaggaaccg cgcggccgca gacgttgggg tactgggggg ctggcgtgcc cagcgcgggc 420 tacagtggtg gagggctcgg gggaggggga ggggcggcga gcaaagggag cgagagcgac 480 tcctctgacg agggcagcac agcccgtcct ggcgggggca aggggcggaa gctgccgtcg 540 aacggccggg actcttcgga gctggagaag cgcctgaaga agaatgcccg ggagcaaaag 600 cgcgcgaaca agatcaacga ccagatcgcc atcatgaaga cgatcctgga gtctgtgggg 660 ctccgcccgc ctcccaccaa gtcctccatc ctcgccgagg gcatccagct tatccgcagc 720 ctgctcgcgc agatcggccc cgagggcaag gcgccaggca ccgagcccag ccaggcggag 780 ccctactggc ttctgtttcg gaagtcggcc acgcccctgg ccatgtgccg gccggacggg 840 cacgggcgct ttctggactg caatacccgc ttctgcgagg tcttcgggtg cacgcccgag 900 gagctgcaga aggagacgcc cctctccttc acccgcgagt acgatgcgga gaacacccag 960 cgggtcctgg ccctggtgag tcagcccggg ctcttggacg agagctctcc cctggaggtg 1020 gtgctcacca acaagcacca gcagcgcttc ctcgttcgcg tctcctccct cctggacgac 1080 taccagaagc cgcgcttcct cctcttcacg cccaaggcca tgctccgggg cgtgaacgga 1140 caggaaccct cctctgcccc gccctcctct ttcgcctctg ccccgcccct cccttcgcag 1200 cccgcccccc accccgcagt ctcggctggc accgtggccc cgcccctcat gccctcccag 1260 tcctccacca tgccttcctc cgcctcctcc tcctcctcct cgctgggcgc catgctgccc 1320 attcccatca gtcaagctcc cgacccactc ttgccgcaga tctccctcct atccccgcag 1380 gcaccgccca ctcgcgagcc tcgagccccc cacatccaca atcagctcca tcaccagcac 1440 taccagcaac atctacacca catcctccag cagcataacc caggatcgcc gcaagacgcg 1500 ccgccacagc agcagcggca gcagcaagcc tttcctgccg ccctgcagga ggcatcctca 1560 tcctctcccc aggcgggacg cgtggccgag aacgatcaga agccttcccc tcccccctct 1620 tcccttcaac cttcgtttcc ctcctccttc tacaacggag gccgcgtcgg tggtggaccg 1680 agcaacagcc attgctcgcc ccgctcctcg cccaacaact cgtcaaggga gccagtcttg 1740 ggcgttgtct cctctttgac cacaggtcct ccgccaacac taaagccgag cggcaagagt 1800 caagaggcgg ctgtttga 1818 <210> 2 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RT-actin fwd <400> 2 gtgtttccct ccatcgtg 18 <210> 3 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RT-actin rev <400> 3 ccagttcgtc acaataccg 19 <210> 4 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RT-TbHLH2 fwd <400> 4 ttctgtctcc ctcacacg 18 <210> 5 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RT-TbHLH2 rev <400> 5 gtagacccgt actggcag 18 <210> 6 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RT-EbHLH2 fwd <400> 6 gaacaagatc aacgaccaga t 21 <210> 7 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RT-EbHLH2 rev <400> 7 cgaggatgga ggacttgg 18 <110> Advanced Biomass R & D Center <120> ethod for increasing lipid productivity and growth of microalgae          by using an overexpression of bHLH transcription factors <130> 10114 <160> 7 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 1818 <212> DNA <213> Arabidopsis <400> 1 atgcgtagaa tgcatccatg ttgctcacgg ccccctcctc gcccgccctt gactcgcctc 60 tttccctgcc agtacgggtc tacctccatc cctcagggtc ctcccaccca tgcccacact 120 gcgccccctc ttcagccaac atcagcctac ccgcgctggc tctatgaagg cggagcgggg 180 acaggcgctg cgcccagcct tccatatcca cagcaacatc aaccaccatc gcagccaccg 240 ccaccgccgc agcagactgg cggaagttgg atcccggggg ccgggggagg agagctggta 300 aatggaggga ggagaatagg agaggcacgg ggggggggag aaggagggga aggaggaaca 360 ggaggaaccg cgcggccgca gacgttgggg tactgggggg ctggcgtgcc cagcgcgggc 420 tacagtggtg gagggctcgg gggaggggga ggggcggcga gcaaagggag cgagagcgac 480 tcctctgacg agggcagcac agcccgtcct ggcgggggca aggggcggaa gctgccgtcg 540 aacggccggg actcttcgga gctggagaag 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atcagctcca tcaccagcac 1440 taccagcaac atctacacca catcctccag cagcataacc caggatcgcc gcaagacgcg 1500 ccgccacagc agcagcggca gcagcaagcc tttcctgccg ccctgcagga ggcatcctca 1560 tcctctcccc aggcgggacg cgtggccgag aacgatcaga agccttcccc tcccccctct 1620 tcccttcaac cttcgtttcc ctcctccttc tacaacggag gccgcgtcgg tggtggaccg 1680 agcaacagcc attgctcgcc ccgctcctcg cccaacaact cgtcaaggga gccagtcttg 1740 ggcgttgtct cctctttgac cacaggtcct ccgccaacac taaagccgag cggcaagagt 1800 caagaggcgg ctgtttga 1818 <210> 2 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RT-actin fwd <400> 2 gtgtttccct ccatcgtg 18 <210> 3 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RT-actin rev <400> 3 ccagttcgtc acaataccg 19 <210> 4 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RT-TbHLH2 fwd <400> 4 ttctgtctcc ctcacacg 18 <210> 5 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RT-TbHLH2 rev <400> 5 gtagacccgt actggcag 18 <210> 6 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RT-EbHLH2 fwd 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Claims (12)

염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2), 튜불린 프로모터(Ptub) 및 튜불린 터미네이터(Ttub)를 포함하고, 도 1의 개열지도를 갖는 재조합 벡터 pNs302(bHLH2)에 있어서,
상기 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2)는 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 것을 특징으로 하는 재조합 벡터 pNs302(bHLH2).
In the recombinant vector pNs302 (bHLH2), which contains a gene coding for a basic helical loop helicase transcription factor protein (bHLH2), a tubulin promoter (P tub ) and a tubulin terminator (T tub )
The recombinant vector pNs302 (bHLH2), wherein the gene (bHLH2) encoding the basic helical loop helicase transcription factor protein consists of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.
제1항에 있어서, 상기 벡터는 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2)를 과발현시키는 것을 특징으로 하는 재조합 벡터 pNs302(bHLH2).2. The recombinant vector pNs302 (bHLH2) according to claim 1, wherein said vector overexpresses a gene encoding a basic helical loop helicase transcription factor protein (bHLH2). 삭제delete 제1항의 재조합 벡터가 도입되어, 염기성 나선 루프 나선 전사 인자(bHLH2)가 삽입되어 있는 형질전환 미세조류. A transgenic microalgae into which the recombinant vector of claim 1 has been introduced and into which a basic helical loop helical transcription factor (bHLH2) has been inserted. 제4항에 있어서, 상기 미세조류가 나노클로롭시스 속(Nanochioropsis sp.)인 것을 특징으로 하는 형질전환 미세조류.The transgenic microalgae of claim 4, wherein the microalgae are Nanochioropsis sp. 제5항에 있어서, 상기 미세조류가 나노클로롭시스 살리나(Nanochioropsis salina sp.)인 것을 특징으로 하는 형질전환 미세조류.The transformed microalgae according to claim 5, wherein the microalgae is Nanochioropsis salina sp. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항의 형질전환 미세조류를 질소제한 배지 및 삼투압 스트레스 배지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 배지에서 배양하여 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2)의 과발현을 유도하는 단계를 포함하는, 미세조류의 지질 생산성을 증가시키는 방법.The transformed microalgae of any one of claims 4 to 6 is cultured in at least one culture medium selected from the group consisting of nitrogen-restricted medium and osmotic stress medium to produce a gene encoding a basic helical loop helicase transcription factor protein (bHLH2) Wherein the over-expression of the microalgae is induced by over-expression of the microalgae. 제7항에 있어서, 상기 질소제한 배지는 15 g/L의 천일염, 10 mM의 Tris-HCl, 75 mg/L의 NaNO3, 30 mg/L의 NaH2PO42H2O, 5 mL/L의 미량 금속 혼합물 및 2.5 mL/L의 비타민 복합물을 포함하되,
상기 미량 금속 혼합물은 4.36 g/L의 Na2 EDTA2H2O, 3.15 g/L의 FeCl36H2O, 10 mg/L의 CoCl2 6H2O, 22 mg/L의 ZnSO47H2O, 180 mg/L의 MnCl24H2O, 9.8 mg/L의 CuSO45H2O 및 6.3 mg/L의 Na2MoO42H2O를 포함하고,
상기 비타민 복합물은 1 mg/L의 비타민 B12, 1 mg/L의 바이오틴, 200 mg/L의 티아민HCl을 포함하는 것을 특징으로 하는, 미세조류의 지질 생산성을 증가시키는 방법.
The method of claim 7, wherein the nitrogen-limiting medium is 15 g / L solar salt in, 10 mM of Tris-HCl, 75 mg / L of NaNO 3, 30 mg / L of NaH 2 PO 4 2H 2 O, 5 mL / L Of a trace metal mixture and 2.5 mL / L of a vitamin complex,
The trace metal mixture contained 4.36 g / L Na 2 EDTA 2 H 2 O, 3.15 g / L FeCl 3 6H 2 O, 10 mg / L CoCl 2 6H 2 O, 22 mg / L ZnSO 4 7H 2 O, 180 mg / MnCl 2 4H 2 O, 9.8 mg / L CuSO 4 5H 2 O and 6.3 mg / L Na 2 MoO 4 2H 2 O,
Wherein said vitamin complex comprises 1 mg / L of vitamin B 12 , 1 mg / L of biotin, 200 mg / L of thiamine HCl.
제7항에 있어서, 상기 삼투압 스트레스 배지는 50 g/L의 천일염, 10 mM의 Tris-HCl, 427.5 mg/L의 NaNO3, 30 mg/L의 NaH2PO42H2O, 5 mL/L의 미량 금속 혼합물 및 2.5 mL/L의 비타민 복합물을 포함하되,
상기 미량 금속 혼합물은 4.36 g/L의 Na2 EDTA2H2O, 3.15 g/L의 FeCl36H2O, 10 mg/L의 CoCl2 6H2O, 22 mg/L의 ZnSO47H2O, 180 mg/L의 MnCl24H2O, 9.8 mg/L의 CuSO45H2O 및 6.3 mg/L의 Na2MoO42H2O를 포함하고,
상기 비타민 복합물은 1 mg/L의 비타민 B12, 1 mg/L의 바이오틴, 200 mg/L의 티아민HCl을 포함하는 것을 특징으로 하는, 미세조류의 지질 생산성을 증가시키는 방법.
The osmotic stress medium according to claim 7, wherein the osmotic stressed medium comprises 50 g / L of senst salt, 10 mM Tris-HCl, 427.5 mg / L NaNO 3 , 30 mg / L NaH 2 PO 4 2H 2 O, 5 mL / L Of a trace metal mixture and 2.5 mL / L of a vitamin complex,
The trace metal mixture contained 4.36 g / L Na 2 EDTA 2 H 2 O, 3.15 g / L FeCl 3 6H 2 O, 10 mg / L CoCl 2 6H 2 O, 22 mg / L ZnSO 4 7H 2 O, 180 mg / MnCl 2 4H 2 O, 9.8 mg / L CuSO 4 5H 2 O and 6.3 mg / L Na 2 MoO 4 2H 2 O,
Wherein said vitamin complex comprises 1 mg / L of vitamin B 12 , 1 mg / L of biotin, 200 mg / L of thiamine HCl.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항의 형질전환 미세조류를 질소제한 배지 및 삼투압 스트레스 배지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 배지에서 배양하여 염기성 나선 루프 나선 전사 인자 단백질을 코딩하는 유전자(bHLH2)의 과발현을 유도하는 단계를 포함하는, 미세조류의 생장률을 증가시키는 방법. The transformed microalgae of any one of claims 4 to 6 is cultured in at least one culture medium selected from the group consisting of nitrogen-restricted medium and osmotic stress medium to produce a gene encoding a basic helical loop helicase transcription factor protein (bHLH2) Of the microalgae in the microalgae. 제10항에 있어서, 상기 질소제한 배지는 15 g/L의 천일염, 10 mM의 Tris-HCl, 75 mg/L의 NaNO3, 30 mg/L의 NaH2PO42H2O, 5 mL/L의 미량 금속 혼합물 및 2.5 mL/L의 비타민 복합물을 포함하되,
상기 미량 금속 혼합물은 4.36 g/L의 Na2 EDTA2H2O, 3.15 g/L의 FeCl36H2O, 10 mg/L의 CoCl2 6H2O, 22 mg/L의 ZnSO47H2O, 180 mg/L의 MnCl24H2O, 9.8 mg/L의 CuSO45H2O 및 6.3 mg/L의 Na2MoO42H2O를 포함하고,
상기 비타민 복합물은 1 mg/L의 비타민 B12, 1 mg/L의 바이오틴, 200 mg/L의 티아민HCl을 포함하는 것을 특징으로 하는, 미세조류의 생장률을 증가시키는 방법.
11. The method of claim 10, wherein the nitrogen-limiting medium is 15 g / L solar salt in, 10 mM of Tris-HCl, 75 mg / L of NaNO 3, 30 mg / L of NaH 2 PO 4 2H 2 O, 5 mL / L Of a trace metal mixture and 2.5 mL / L of a vitamin complex,
The trace metal mixture contained 4.36 g / L Na 2 EDTA 2 H 2 O, 3.15 g / L FeCl 3 6H 2 O, 10 mg / L CoCl 2 6H 2 O, 22 mg / L ZnSO 4 7H 2 O, 180 mg / MnCl 2 4H 2 O, 9.8 mg / L CuSO 4 5H 2 O and 6.3 mg / L Na 2 MoO 4 2H 2 O,
Wherein said vitamin complex comprises 1 mg / L of vitamin B 12 , 1 mg / L of biotin, 200 mg / L of thiamine HCl.
제10항에 있어서, 상기 삼투압 스트레스 배지는 50 g/L의 천일염, 10 mM의 Tris-HCl, 427.5 mg/L의 NaNO3, 30 mg/L의 NaH2PO42H2O, 5 mL/L의 미량 금속 혼합물 및 2.5 mL/L의 비타민 복합물을 포함하되,
상기 미량 금속 혼합물은 4.36 g/L의 Na2 EDTA2H2O, 3.15 g/L의 FeCl36H2O, 10 mg/L의 CoCl2 6H2O, 22 mg/L의 ZnSO47H2O, 180 mg/L의 MnCl24H2O, 9.8 mg/L의 CuSO45H2O 및 6.3 mg/L의 Na2MoO42H2O를 포함하고,
상기 비타민 복합물은 1 mg/L의 비타민 B12, 1 mg/L의 바이오틴, 200 mg/L의 티아민HCl을 포함하는 것을 특징으로 하는, 미세조류의 생장률을 증가시키는 방법.
The osmotic stress medium according to claim 10, wherein the osmotic stressed medium comprises 50 g / L of senst salt, 10 mM Tris-HCl, 427.5 mg / L NaNO 3 , 30 mg / L NaH 2 PO 4 2H 2 O, 5 mL / L Of a trace metal mixture and 2.5 mL / L of a vitamin complex,
The trace metal mixture contained 4.36 g / L Na 2 EDTA 2 H 2 O, 3.15 g / L FeCl 3 6H 2 O, 10 mg / L CoCl 2 6H 2 O, 22 mg / L ZnSO 4 7H 2 O, 180 mg / MnCl 2 4H 2 O, 9.8 mg / L CuSO 4 5H 2 O and 6.3 mg / L Na 2 MoO 4 2H 2 O,
Wherein said vitamin complex comprises 1 mg / L of vitamin B 12 , 1 mg / L of biotin, 200 mg / L of thiamine HCl.
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