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1. (WO2016197136) FORMATION DE BIOPRODUITS ET PRODUCTIVITÉ AMÉLIORÉE DANS DES MUTANTS KNOCK-OUT DE PHOTOTROPINE DANS DES MICROALGUES
Dernières données bibliographiques dont dispose le Bureau international   

N° de publication : WO/2016/197136 N° de la demande internationale : PCT/US2016/036077
Date de publication : 08.12.2016 Date de dépôt international : 06.06.2016
CIB :
C12N 1/12 (2006.01) ,C12N 1/13 (2006.01) ,C12N 15/82 (2006.01)
C CHIMIE; MÉTALLURGIE
12
BIOCHIMIE; BIÈRE; SPIRITUEUX; VIN; VINAIGRE; MICROBIOLOGIE; ENZYMOLOGIE; TECHNIQUES DE MUTATION OU DE GÉNÉTIQUE
N
MICRO-ORGANISMES OU ENZYMES; COMPOSITIONS LES CONTENANT; CULTURE OU CONSERVATION DE MICRO-ORGANISMES; TECHNIQUES DE MUTATION OU DE GÉNÉTIQUE; MILIEUX DE CULTURE
1
Micro-organismes, p.ex. protozoaires; Compositions les contenant; Procédés de culture ou de conservation de micro-organismes, ou de compositions les contenant; Procédés de préparation ou d'isolement d'une composition contenant un micro-organisme; Leurs milieux de culture
12
Algues unicellulaires; Leurs milieux de culture
C CHIMIE; MÉTALLURGIE
12
BIOCHIMIE; BIÈRE; SPIRITUEUX; VIN; VINAIGRE; MICROBIOLOGIE; ENZYMOLOGIE; TECHNIQUES DE MUTATION OU DE GÉNÉTIQUE
N
MICRO-ORGANISMES OU ENZYMES; COMPOSITIONS LES CONTENANT; CULTURE OU CONSERVATION DE MICRO-ORGANISMES; TECHNIQUES DE MUTATION OU DE GÉNÉTIQUE; MILIEUX DE CULTURE
1
Micro-organismes, p.ex. protozoaires; Compositions les contenant; Procédés de culture ou de conservation de micro-organismes, ou de compositions les contenant; Procédés de préparation ou d'isolement d'une composition contenant un micro-organisme; Leurs milieux de culture
12
Algues unicellulaires; Leurs milieux de culture
13
modifiés par l'introduction de matériel génétique étranger
C CHIMIE; MÉTALLURGIE
12
BIOCHIMIE; BIÈRE; SPIRITUEUX; VIN; VINAIGRE; MICROBIOLOGIE; ENZYMOLOGIE; TECHNIQUES DE MUTATION OU DE GÉNÉTIQUE
N
MICRO-ORGANISMES OU ENZYMES; COMPOSITIONS LES CONTENANT; CULTURE OU CONSERVATION DE MICRO-ORGANISMES; TECHNIQUES DE MUTATION OU DE GÉNÉTIQUE; MILIEUX DE CULTURE
15
Techniques de mutation ou génie génétique; ADN ou ARN concernant le génie génétique, vecteurs, p.ex. plasmides, ou leur isolement, leur préparation ou leur purification; Utilisation d'hôtes pour ceux-ci
09
Technologie d'ADN recombinant
63
Introduction de matériel génétique étranger utilisant des vecteurs; Vecteurs: Utilisation d'hôtes pour ceux-ci; Régulation de l'expression
79
Vecteurs ou systèmes d'expression spécialement adaptés aux hôtes eucaryotes
82
pour cellules végétales
Déposants :
NMC, INC. [US/US]; 4200 W. Jemez Rd., Suite 301 Los Alamos, NM 87544, US
LOS ALAMOS NATIONAL SECURITY, LLC [US/US]; P.O. Box 1663 Los Alamos, NM 87545, US
Inventeurs :
NEGI, Sangeeta; US
SAYRE, Richard, Thomas; US
STARKENBURG, Shawn, Robert; US
Mandataire :
VILVEN, Janeen; US
Données relatives à la priorité :
62/171,17604.06.2015US
Titre (EN) IMPROVED PRODUCTIVITY AND BIOPRODUCT FORMATION IN PHOTOTROPIN KNOCK/OUT MUTANTS IN MICROALGAE
(FR) FORMATION DE BIOPRODUITS ET PRODUCTIVITÉ AMÉLIORÉE DANS DES MUTANTS KNOCK-OUT DE PHOTOTROPINE DANS DES MICROALGUES
Abrégé :
(EN) Phototropin is a blue light receptor, which mediates a variety of blue-light elicited physiological processes in plants and algae. In higher plants these processes include phototropism, chloroplast movement and stomatal opening. In the green alga Chlamydomonas reinhardtii, phototropin plays a vital role in progression of the sexual life cycle and in the control of the eye spot size and light sensitivity. Phototropin is also involved in blue-light mediated changes in the synthesis of chlorophylls, carotenoids, chlorophyll binding proteins. We compared the transcriptome of phototropin knock out (PHOT KO) mutant and wild-type parent to analyze differences in gene expression in high light grown cultures {500 μmol photons m-2 s-1). Our results indicate the up-regulation of genes involved in photosynthetic electron transport chain, carbon fixation pathway, starch, lipid, and cell cycle control genes. With respect to photosynthetic electron transport genes, genes encoding proteins of the cytochrome b6f and ATP synthase complex were up regulated potentially facilitating proton-coupled electron transfer. In addition genes involved in limiting steps in the Calvin cycle Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCO), Sidoheptulose 1,7 bisphosphatase (SBPase), Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (3PGDH) and that mediate cell-cycle control (CDK) were also up regulated along with starch synthase and fatty acid biosynthesis genes involved in starch and lipid synthesis. In addition, transmission electron micrographs show increased accumulation of starch granules in PHOT mutant compared to wild type, which is consistent with the higher expression of starch synthase genes. Collectively, the altered patterns of gene expression in the PHOT mutants were associated with a two-fold increase in growth and biomass accumulation compared to wild type when grown in environmental photobioreactors (Phenometrics) that simulate a pond environment. In conclusion, our studies suggest that phototropin may be a master gene regulator that suppresses rapid cell growth and promotes gametogenesis and sexual recombination in wild type strains.
(FR) La phototropine est un récepteur de lumière bleue, qui sert d'intermédiaire à une variété de processus physiologiques provoqués par la lumière bleue dans des plantes et des algues. Dans les plantes supérieures, ces processus comprennent le phototropisme, le mouvement de chloroplaste et l'ouverture stomatique. Chez l'algue verte Chlamydomonas reinhardtii, la phototropine joue un rôle essentiel dans la progression du cycle de vie sexuelle et dans le contrôle de la taille du bourgeon et de la sensibilité à la lumière. La phototropine est également impliquée dans des changements induits par la lumière bleue dans la synthèse de chlorophylles, de caroténoïdes, et de protéines de liaison de la chlorophylle. Nous avons comparé le transcriptome de mutant de knock-out de phototropine (PHOT KO) et du parent de type sauvage pour analyser les différences dans l'expression génique dans des cultures cultivées à la lumière élevée (500 μmol de photons m-2 s-1). Nos résultats montrent la régulation à la hausse de gènes impliqués dans la chaîne de transport d'électrons photosynthétiques, la voie de fixation du carbone, de l'amidon, des lipides, et des gènes de contrôle du cycle cellulaire. Par rapport aux gènes de transport d'électrons photosynthétiques, des gènes codant pour des protéines du complexe cytochrome b6f et ATP synthase ont été régulés à la hausse, facilitant ainsi potentiellement le transfert d'électrons couplés aux protons. En outre, des gènes impliqués dans des étapes de limitation dans le cycle de Calvin Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygénase (RuBisCO), Sidoheptulose 1,7-bisphosphatase (SBPase), Glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase (3PGDH) et qui assurent la médiation de contrôle du cycle cellulaire (CDK) ont également été régulés à la hausse, avec les gènes de biosynthèse d'acides gras et de synthase d'amidon impliqués dans la synthèse de l'amidon et des lipides. En outre, des micrographies au microscope électronique à transmission présentent une augmentation de l'accumulation de granulés d'amidon dans un mutant PHOT par rapport au type sauvage, qui est cohérente avec le degré d'expression plus élevé des gènes de synthase d'amidon. Collectivement, les motifs modifiés de l'expression génique dans les mutants PHOT ont été associés à une augmentation par deux de la croissance et de l'accumulation de biomasse par rapport au type sauvage lors d'une culture dans des photobioréacteurs environnementaux (Phenometrics) qui simulent l'environnement d'un étang. En conclusion, nos études suggèrent que la phototropine peut être un régulateur de gène maître qui supprime la croissance rapide des cellules et favorise la gamétogénèse et la recombinaison sexuelle dans des souches de type sauvage.
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Organisation régionale africaine de la propriété intellectuelle (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Office eurasien des brevets (OEAB) (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
Office européen des brevets (OEB (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
Organisation africaine de la propriété intellectuelle (OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Langue de publication : anglais (EN)
Langue de dépôt : anglais (EN)