重組微生物和其用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及重組微生物和用于通過(guò)微生物發(fā)酵包含CO的底物來(lái)生產(chǎn)MEK和/或 2_ 丁醇的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 2- 丁醇是大規(guī)模生產(chǎn)的有機(jī)化合物，主要作為工業(yè)溶劑甲基乙基酮（MEK或丁酮） 的前體。其通常通過(guò)利用硫酸催化劑的水合作用從石油化學(xué)產(chǎn)品（丁烯）生產(chǎn)。
[0003] MEK是油漆和墨水中的重要成分，具有正在以每年1.9 %增長(zhǎng)的20億美元的全球 市場(chǎng)。作為其合成中的中間體，對(duì)2-丁醇的需求與對(duì)丁酮的需求緊密相關(guān)。重要的是，2-丁 醇也可被轉(zhuǎn)化成在合成橡膠、樹脂和粘著劑中使用的1，3-丁二烯。1，3-丁二烯的全球市場(chǎng) 超過(guò)190億美元，并且正在以每年2. 7%增長(zhǎng)。比乙醇更能量密集的2-丁醇也具有作為燃 料以及作為丁二烯生產(chǎn)前體的潛在用途。
[0004] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供重組微生物和一種用于通過(guò)微生物發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)MEK和/ 或2- 丁醇的方法，這可以提供優(yōu)于已知方法的一種或多種優(yōu)勢(shì)，或至少提供公眾以有用的 選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明在廣義上尤其提供了用于通過(guò)微生物發(fā)酵包含CO和/或CO2的底物來(lái)生 產(chǎn)MEK和/或2- 丁醇的方法以及用于所述方法的重組微生物。
[0006] 在第一方面中，本發(fā)明提供了一氧化碳營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)乙酸重組微生物，其能夠通過(guò)發(fā) 酵包含CO的底物來(lái)產(chǎn)生MEK和/或2- 丁醇以及任選地一種或多種其它產(chǎn)物。
[0007] 在一個(gè)具體實(shí)施方案中，微生物被改造以用于表達(dá)在重組微生物所來(lái)源的親本微 生物中不存在的MEK和/或2-丁醇生物合成途徑中的一種或多種酶（或其一個(gè)或多個(gè)亞 基）。
[0008] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，微生物被改造以用于過(guò)表達(dá)在重組微生物所來(lái)源的親本微 生物中存在的MEK和/或2- 丁醇生物合成途徑中的一種或多種酶（或其一個(gè)或多個(gè)亞基）。
[0009] 在一個(gè)實(shí)施方案中，微生物被改造以用于表達(dá)在親本微生物中不存在的MEK和/ 或2- 丁醇生物合成途徑中的一種或多種酶（或其一個(gè)或多個(gè)亞基），且過(guò)表達(dá)在親本微生 物中存在的MEK和/或2- 丁醇生物合成途徑中的一種或多種酶（或其一個(gè)或多個(gè)亞基）。
[0010] 在一個(gè)實(shí)施方案中，微生物被改造以用于表達(dá)以下酶中的一種或多種：
[0011] 催化（R)-乙偶姻轉(zhuǎn)化成（R，S)-2, 3- 丁二醇的酶；
[0012] 催化（R，S) -2, 3- 丁二醇轉(zhuǎn)化成MEK的酶；以及
[0013] 催化MEK轉(zhuǎn)化成2- 丁醇的酶。
[0014] 在一個(gè)實(shí)施方案中，微生物被改造以用于降低或基本上消除在親本微生物中存在 的一或多種酶的活性。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述一種或多種酶是MEK和/或2-丁醇生物合 成途徑的一部分。
[0015] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述微生物能夠通過(guò)發(fā)酵包含CO的底物來(lái)產(chǎn)生2- 丁醇，并且 被改造用于表達(dá)或過(guò)表達(dá)2- 丁醇生物合成途徑中的選自以下的一種或多種酶：
[0016] (S) -2, 3- 丁二醇脫氫酶；
[0017] 二醇/甘油脫水酶；
[0018] 醇脫氫酶；以及，
[0019] 其中任何一種或多種的功能上等效的變體。
[0020] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述親本微生物缺乏（S)-2, 3-丁二醇脫氫酶和二醇/甘油脫 水酶或其中任何一種或多種的功能上等效的變體，并且所述重組微生物被改造用于表達(dá)這 兩種酶。
[0021] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述親本微生物包含（R)-2, 3-丁二醇脫氫酶或其功能上等 效的變體，并且所述重組微生物被改造用于降低或基本上消除這種酶的活性。
[0022] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述微生物能夠通過(guò)發(fā)酵包含CO的底物來(lái)產(chǎn)生MEK并且被改 造用于表達(dá)或過(guò)表達(dá)MEK生物合成途徑中的選自以下的一種或多種酶：
[0023] (S) -2, 3- 丁二醇脫氫酶；
[0024] 二醇/甘油脫水酶；以及，
[0025] 其中任何一種或多種的功能上等效的變體。
[0026] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述親本微生物缺乏（S)-2, 3-丁二醇脫氫酶和二醇/甘油脫 水酶或其中任何一種或多種的功能上等效的變體，并且所述重組微生物被改造用于表達(dá)這 兩種酶。
[0027] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述親本微生物包含醇脫氫酶或其功能上等效的變體，并且 所述重組微生物被改造用于減小或基本上消除這種酶的活性。
[0028] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述親本微生物包含（R)_2, 3-丁二醇脫氫酶或其功能上等 效的變體，并且所述重組微生物被改造用于降低或基本上消除這種酶的活性。
[0029] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述微生物包含被改造以用于增加親本微生物中存在的一 種或多種核酸的表達(dá)的一種或多種外源性核酸，并且所述一種或多種核酸編碼之前本文 中提及的一種或多種酶（或其一個(gè)或多個(gè)亞基）。在一個(gè)實(shí)施方案中，一種或多種被改 造用于增加表達(dá)的外源性核酸是調(diào)控元件。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述調(diào)控元件是啟動(dòng)子。 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述啟動(dòng)子是組成型啟動(dòng)子。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述啟動(dòng)子是選自 Wood-Ljungdahl基因簇或磷酸轉(zhuǎn)乙酰酶/乙酸激酶操縱子啟動(dòng)子。
[0030] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述微生物包含被改造以用于表達(dá)親本微生物中不存在的之 前本文中提及的一種或多種酶（或其一個(gè)或多個(gè)亞基）的一種或多種外源性核酸。在一個(gè) 實(shí)施方案中，所述微生物包含一種或多種外源性核酸，其編碼且被改造以用于表達(dá)所述酶 中的至少兩種或三種（或其一個(gè)或多個(gè)亞基）。
[0031] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述一種或多種外源性核酸是核酸構(gòu)建體或載體，在一個(gè)具 體實(shí)施方案中是質(zhì)粒，其編碼呈任何組合形式的上文提及的一種或多種酶。在一個(gè)實(shí)施方 案中，所述外源性核酸是表達(dá)質(zhì)粒。
[0032] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述微生物包含被改造以用于增加親本微生物中存在的一種 或多種核酸的表達(dá)的一種或多種外源性核酸，以及被改造以用于表達(dá)親本微生物中不存在 的一種或多種酶的一種或多種外源性核酸。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述微生物包含被改造 以用于降低或基本上消除親本微生物中存在的酶的活性的一種或多種核酸。
[0033] 在一個(gè)具體實(shí)施方案中，親本微生物選自包含以下的一氧化碳營(yíng)養(yǎng) 型產(chǎn)乙酸細(xì)菌：自產(chǎn)乙醇梭菌（Clostridium autoethanogenum)、揚(yáng)氏梭菌 (Clostridium Ijungdahlii)、拉氏梭菌（Clostridium ragsdalei)、食一氧化碳梭 菌（Clostridium carboxidivorans)、德氏梭菌（Clostridium drakei)、奠味梭菌 (Clostridium scatologenes)、乙酸梭菌（Clostridium aceticum)、甲酸乙酸梭菌 (Clostridium formicoaceticum)、大梭菌（Clostridium magnum)、甲基營(yíng)養(yǎng)丁酸桿 菌（Butyribacterium methylotrophicum)、伍氏乙酸桿菌（Acetobacterium woodii)、 巴氏嗜喊菌（Alkalibaculum bacchii)、Blautia producta、派泥真桿菌（Eubacterium Iimosum)、熱醋穆爾氏菌（Moorella thermoacetica)、熱自養(yǎng)穆爾氏菌（Moorella thermautotrophica)、卵形鼠抱菌（Sporomusa ovata)、Sporomusa silvacetica、類球鼠抱 菌（Sporomusa sphaeroides)、普氏產(chǎn)醋酸桿菌（Oxobacter pfennigii)以及凱伍熱厭氧菌 (Thermoanaerobacter kiuvi)〇
[0034] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述親本微生物是自產(chǎn)乙醇梭菌或揚(yáng)氏梭菌。在一個(gè)具體實(shí) 施方案中，所述微生物是自產(chǎn)乙醇梭菌DSM23693。在另一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述微生物是 揚(yáng)氏梭菌 DSM13528 (或 ATCC55383)。
[0035] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述親本微生物缺乏以下一種或多種酶的活性：
[0036] 催化（R)-乙偶姻轉(zhuǎn)化成（R，S) -2, 3- 丁二醇的酶；
[0037] 催化（R，S) -2, 3- 丁二醇轉(zhuǎn)化成MEK的酶；以及
[0038] 催化MEK轉(zhuǎn)化成2- 丁醇的酶。
[0039] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述親本微生物缺乏編碼以下一種或多種酶的一種或多種基 因：
[0040] 催化（R)-乙偶姻轉(zhuǎn)化成（R，S) -2, 3- 丁二醇的酶；
[0041] 催化（R，S) -2, 3- 丁二醇轉(zhuǎn)化成MEK的酶；以及
[0042] 催化MEK轉(zhuǎn)化成2- 丁醇的酶。
[0043] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述親本微生物缺乏編碼（S)-2, 3- 丁二醇脫氫酶、二醇/甘 油脫水酶和醇脫氫酶和/或其中任何一種或多種的功能上等效的變體的一種或多種基因。
[0044] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述親本微生物包含編碼（R)_2, 3-丁二醇脫氫酶、醇脫氫酶 和/或其任何一種或多種的功能上等效的變體的一種或多種基因。
[0045] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述親本微生物包含編碼（R)_2, 3-丁二醇脫氫酶、醇脫氫酶 或其任何一種或多種的功能上等效的變體的一種或多種基因，并且缺乏編碼（S)-2, 3-丁 二醇脫氫酶、二醇/甘油脫水酶和/或其任何一種或多種的功能上等效的變體的一種或多 種基因。
[0046] 在第二方面中，本發(fā)明提供編碼一種或多種酶（或其一個(gè)或多個(gè)亞基）的核酸，所 述一種或多種酶（或其一或多個(gè)亞基）當(dāng)在微生物中表達(dá)時(shí)允許所述微生物通過(guò)發(fā)酵包含 CO的底物來(lái)產(chǎn)生MEK和/或2- 丁醇。
[0047] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述核酸編碼兩種或更多種酶（或其一個(gè)或多個(gè)亞基），所述 兩種或更多種酶（或其一個(gè)或多個(gè)亞基）當(dāng)在微生物中表達(dá)時(shí)允許所述微生物通過(guò)發(fā)酵包 含CO的底物來(lái)產(chǎn)生MEK和/或2- 丁醇。
[0048] 在一個(gè)實(shí)施方案中，核酸編碼一種或多種選自如下的酶：
[0049] 催化（R)-乙偶姻轉(zhuǎn)化成（R，S) -2, 3- 丁二醇的酶；
[0050] 催化（R，S) -2, 3- 丁二醇轉(zhuǎn)化成MEK的酶；以及
[0051] 催化MEK轉(zhuǎn)化成2- 丁醇的酶。
[0052] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述酶是選自（S) -2, 3- 丁二醇脫氫酶、二醇/甘油脫水酶、醇 脫氫酶和/或其中任何一種或多種的功能上等效的變體。
[0053] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述核酸包含以任何次序編碼（S) -2, 3- 丁二醇脫氫酶、二醇 /甘油脫水酶和/或其中任何一種或多種的功能上等效的變體的核酸序列。
[0054] 在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的核酸還包含啟動(dòng)子。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述啟動(dòng)子 允許所述基因在其控制下的組成型表達(dá)。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，使用Wood-Ljungdahl簇 啟動(dòng)子。在另一個(gè)具體實(shí)施方案中，使用磷酸轉(zhuǎn)乙酰酶/乙酸激酶操縱子啟動(dòng)子。在一個(gè) 具體實(shí)施方案中，所述啟動(dòng)子是來(lái)自自產(chǎn)乙醇梭菌。
[0055] 在另一方面中，本發(fā)明提供被改造以用于降低或消除親本微生物中（R)_2, 3-丁 二醇脫氫酶、醇脫氫酶和/或其中任何一種或多種的功能上等效的變體的表達(dá)的核酸。
[0056] 在另一方面中，本發(fā)明提供被改造以用于當(dāng)存在于親本微生物中時(shí)增加 (S)_2, 3-丁二醇脫氫酶、二醇/甘油脫水酶、醇脫氫酶和/或其中任何一種或多種的功能上 等效的變體中一種或多種的表達(dá)的核酸。
[0057] 在第三方面中，本發(fā)明提供包含一種或多種第二方面的核酸的核酸構(gòu)建體或載 體。
[0058] 在一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述核酸構(gòu)建體或載體是表達(dá)構(gòu)建體或載體。在一個(gè)具 體實(shí)施方案中，所述表達(dá)構(gòu)建體或載體是質(zhì)粒。
[0059] 在第四方面中，本發(fā)明提供宿主生物，其包含第二方面的核酸或第三方面的載體 或構(gòu)建體中的任何一種或多種。
[0060] 在第五方面中，本發(fā)明提供一種組合物，其包含本發(fā)明的第三方面提及的表達(dá)構(gòu) 建體或載體以及甲基化構(gòu)建體或載體。
[0061] 優(yōu)選地，所述組合物能夠產(chǎn)生本發(fā)明的第一方面的重組微生物。
[0062] 在一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述表達(dá)構(gòu)建體/載體和/或甲基化構(gòu)建體/載體是質(zhì) 粒。
[0063] 在第六方面中，本發(fā)明提供一種用于通過(guò)微生物發(fā)酵來(lái)產(chǎn)生MEK和/或2- 丁醇和 任選的一種或多種其它產(chǎn)物的方法，所述方法包含使用本發(fā)明第一方面的重組微生物發(fā)酵 包含CO的底物。
[0064] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法包括以下步驟：
[0065] (a)向含有本發(fā)明第一方面的一種或多種微生物的培養(yǎng)物的生物反應(yīng)器提供包含 CO的底物；并且
[0066] (b)在所述生物反應(yīng)器中厭氧發(fā)酵所述培養(yǎng)物以至少產(chǎn)生MEK和/或2- 丁醇。
[0067] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法包括以下步驟：
[0068] a.在由于工業(yè)過(guò)程產(chǎn)生的含CO的氣體被釋放到大氣中之前捕獲所述氣體，
[0069] b.利用含有本發(fā)明的第一方面的一種或多種微生物的培養(yǎng)物厭氧發(fā)酵所述含CO 的氣體以至少產(chǎn)生MEK和/或2- 丁醇。
[0070] 在該方法方面的具體實(shí)施方案中，所述微生物被維持在水性培養(yǎng)基中。
[0071] 在該方法方面的具體實(shí)施方案中，所述底物的發(fā)酵在生物反應(yīng)器中進(jìn)行。
[0072] 優(yōu)選地，所述包含CO的底物是包含CO的氣態(tài)底物。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述底物 包含工業(yè)廢氣。在某些實(shí)施方案中，所述氣體是鋼廠廢氣或合成氣。
[0073] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述底物通常將含有較大比例的C0,如至少約20體積％至約 100體積％ C0, 20體積％至70體積％ C0, 30體積％至60體積％ C0,以及40體積％至55 體積％ C0。在具體的實(shí)施方案中，所述底物包含約25體積％、或約30體積％、或約35體 積％、或約40體積％、或約45體積％、或約50體積％ C0,或約55體積％⑶，或約60體積％ CO0
[0074] 在某些實(shí)施方案中，所述方法還包括從發(fā)酵液中回收MEK和/或2- 丁醇和任選的 一種或多種其它產(chǎn)物的步驟。
[0075] 在第七方面中，本發(fā)明提供通過(guò)第六方面的方法產(chǎn)生時(shí)的MEK和/或2- 丁醇。
[0076] 在另一方面中，本發(fā)明提供一種用于產(chǎn)生本發(fā)明的第一方面的微生物的方法，其 包括用一種或多種外源性核酸轉(zhuǎn)化親本微生物使得所述微生物能夠通過(guò)發(fā)酵包含CO的底 物來(lái)產(chǎn)生MEK和/或2- 丁醇和任選的一種或多種其它產(chǎn)物，其中所述親本微生物不能通過(guò) 發(fā)酵包含CO的底物來(lái)產(chǎn)生MEK和/或2- 丁醇。
[0077] 在一個(gè)具體實(shí)施方案中，用被改造以用于表達(dá)親本微生物中不存在的MEK和/或 2-丁醇生物合成途徑中的一種或多種酶的一種或多種外源性核酸來(lái)轉(zhuǎn)化所述親本微生物。 在另一個(gè)實(shí)施方案中，用被改造以用于過(guò)表達(dá)親本微生物中存在的MEK和/或2- 丁醇生物 合成途徑中的一種或多種酶的一種或多種核酸來(lái)轉(zhuǎn)化所述親本微生物。在另一個(gè)實(shí)施方案 中，用一種或多種外源性核酸轉(zhuǎn)化親本微生物，所述一種或多種核酸被改造用于表達(dá)所述 親本微生物中不存在的MEK和/或2- 丁醇生物合成途徑中的一種或多種酶并且過(guò)表達(dá)所 述親本微生物中天然存在的MEK和/或2- 丁醇生物合成途徑中的一種或多種酶。在另一 個(gè)實(shí)施方案中，親本微生物被轉(zhuǎn)化以降低或基本上消除可將2- 丁酮轉(zhuǎn)化成2- 丁醇的一種 或多種酶和/或可將（R)-乙偶姻轉(zhuǎn)化成（R，R)-2, 3-丁二醇的一種或多種酶的活性。在一 個(gè)實(shí)施方案中，親本微生物被轉(zhuǎn)化以表達(dá)或過(guò)表達(dá)一種或多種酶并且降低或基本上消除一 種或多種其它酶的活性。
[0078] 在某些實(shí)施方案中，所述一種或多種酶是如的。
[0079] 在某些實(shí)施方案中，親本微生物是如上文所述的。
[0080] 提供了分離的遺傳工程改造的一氧化碳營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)乙酸細(xì)菌，其包含編碼內(nèi)消 旋-2, 3- 丁二醇脫氫酶的外源性核酸和編碼二醇/甘油脫水酶的外源性核酸。細(xì)菌從這些 核酸表達(dá)所述酶。所述兩種酶可以在同一細(xì)菌中表達(dá)或其可以分別存在于不同細(xì)菌中。一 般來(lái)說(shuō)，所述細(xì)菌在天然狀態(tài)下不表達(dá)所述酶。在一些情況下，所述細(xì)菌在D-(_) 2, 3-丁二 醇脫氫酶基因中具有敲除突變。在其它情況下，所述細(xì)菌還可包含編碼二醇/甘油脫水酶 的再活化蛋白的外源性核酸。這些可延長(zhǎng)脫水酶的活性壽命，所述脫水酶會(huì)在與其底物和 /或產(chǎn)物長(zhǎng)期接觸之后失去活性。所述細(xì)菌通?？梢栽趨捬鯒l件下表達(dá)所述酶。
[0081] 在一些實(shí)施方案中，所述細(xì)菌還可在其醇脫氫酶基因中包含敲除突變。這可以減 少或防止所編碼的醇脫氫酶的表達(dá)。這種突變將減少或防止2- 丁醇的形成，導(dǎo)致MEK的積 聚。MEK可以是發(fā)酵的所需產(chǎn)物，因此這種突變可以是高度合乎需要的。在一些實(shí)施方案 中，所述細(xì)菌還可在其D-(-) 2, 3- 丁二醇脫氫酶中包含敲除突變。這將減少或防止MEK或 2_ 丁醇的產(chǎn)生所不需要的丁二醇異構(gòu)體的形成。任選地，所述細(xì)菌還可包含編碼二醇/甘 油脫水酶的再活化蛋白的外源性核酸。這將有助于保持以所需水平從內(nèi)消旋-2, 3-丁二醇 產(chǎn)生MEK。
[0082] 還提供了質(zhì)粒，其可用于轉(zhuǎn)化本文所述的發(fā)酵和轉(zhuǎn)化過(guò)程中使用的一氧化碳營(yíng)養(yǎng) 型產(chǎn)乙酸細(xì)菌。所述質(zhì)?？梢栽谝谎趸紶I(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)乙酸細(xì)菌中復(fù)制，即其具有適合的復(fù)制 起點(diǎn)。在一些情況下，所述質(zhì)粒將包含編碼內(nèi)消旋-2, 3-丁二醇脫氫酶的核酸和編碼二醇/ 甘油脫水酶的核酸，但是任一者可以單獨(dú)存在于質(zhì)粒中。當(dāng)所述質(zhì)粒被轉(zhuǎn)化到所述細(xì)菌中 時(shí)，合乎需要地是所述細(xì)菌表達(dá)所述酶?；蛘撸绻褂谜T導(dǎo)型啟動(dòng)子用于表達(dá)，那么它們 可以僅在被誘導(dǎo)時(shí)表達(dá)。
[0083] 這類細(xì)菌和質(zhì)?？捎糜趯?shí)施將CO和/或CO2轉(zhuǎn)化成2- 丁醇的方法。含CO和/ 或含CO2的氣態(tài)底物被傳送到含有上述一氧化碳營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)乙酸細(xì)菌的培養(yǎng)物的生物反應(yīng)器 中。在使得所述細(xì)菌能夠?qū)O和/或CO 2轉(zhuǎn)化成2- 丁醇的條件下在培養(yǎng)基中培養(yǎng)所述細(xì) 菌?？梢砸赃B續(xù)或間斷（episodic)方式從所述生物反應(yīng)器回收丁醇。
[0084] 一些上文所討論的細(xì)菌被很好地改造為適用于在將CO和/或CO2轉(zhuǎn)化成甲基乙 基酮（MEK)的方法中使用。如上文所討論的，所述細(xì)菌將合乎需要地具有降低或減少醇脫 氫酶的活性或產(chǎn)生的突變。在所述方法中，含CO和/或含CO 2的氣態(tài)底物被傳送到含有 適當(dāng)?shù)囊谎趸紶I(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)乙酸細(xì)菌的培養(yǎng)物的生物反應(yīng)器中。在使得所述細(xì)菌將CO和/ 或CO 2轉(zhuǎn)化成MEK的條件下在培養(yǎng)基中培養(yǎng)細(xì)菌?？梢允褂萌魏我阎椒ㄟB續(xù)地或間斷地 (saltitorily)從生物反應(yīng)器中回收MEK。在一些情況下，所用的細(xì)菌將在D- (-) -2, 3- 丁二 醇脫氫酶基因中具有敲除突變以減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生。在其它情況下，所述細(xì)菌還可包含編 碼二醇/甘油脫水酶的再活化蛋白的外源性核酸。這將使內(nèi)消旋-2, 3- 丁二醇轉(zhuǎn)化為MEK 的步驟保持穩(wěn)健。在一些情況下，所述細(xì)菌將同時(shí)具有D-(-)-2, 3-丁二醇脫氫酶基因中的 敲除突變和編碼二醇/甘油脫水酶的再活化蛋白的外源性核酸。
[0085] 還提供可用于轉(zhuǎn)化在所選細(xì)菌中并在其中表達(dá)的核酸。一種可用的核酸編碼針 對(duì)自產(chǎn)乙醇梭菌進(jìn)行密碼子優(yōu)化的內(nèi)消旋-2, 3-丁二醇脫氫酶。另一可用的核酸編碼針 對(duì)自產(chǎn)乙醇梭菌進(jìn)行密碼子優(yōu)化的二醇/甘油脫水酶。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述內(nèi)消 旋-2, 3-丁二醇脫氫酶是肺炎克雷伯氏菌（Klebsiella pneumoniae)內(nèi)消旋-2, 3-丁二醇 脫氫酶。在另一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述核酸編碼產(chǎn)酸克雷伯氏菌（Klebsiella oxytoca) 二醇/甘油脫水酶。在另一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述核酸編碼產(chǎn)酸克雷伯氏菌二醇/甘油 脫水酶。這些各種編碼序列可以在一個(gè)或多個(gè)分子（如一個(gè)或多個(gè)質(zhì)粒）上。如果欲使用 多個(gè)質(zhì)粒，那么其復(fù)制起點(diǎn)將合乎需要地是相容的。還可在適當(dāng)?shù)氖删w上攜帶所述核酸。 [0086] 本發(fā)明還可以在廣義上被說(shuō)成單獨(dú)地或共同地包含在本申請(qǐng)的說(shuō)明書中提及或 指示的部分、要素和特