MX339639B

Tailored oils produced from recombinant heterotrophic microorganisms.

Abstract

Methods and compositions for the production of oil, fuels, oleochemicals, and other compounds in recombinant microorganisms are provided, including oil-bearing microorganisms and methods of low cost cultivation of such microorganisms. Microalgal cells containing exogenous genes encoding, for example, a lipase, a sucrose transporter, a sucrose invertase, a fructokinase, a polysaccharide-degrading enzyme, a keto acyl-ACP synthase enzyme, a fatty acyl-ACP thioesterase, a fatty acyl-CoA/aldehyde reductase, a fatty acyl-CoA reductase, a fatty aldehyde reductase, a fatty aldehyde decarbonylase, and/or an acyl carrier protein are useful in manufacturing transportation fuels such as renewable diesel, biodiesel, and renewable jet fuel, as well as oleochemicals such as functional fluids, surfactants, soaps and lubricants.

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17 claims: 4 independent, 13 dependent

  1. 1
    REIVINDICACIONES IMPI WfTflWO mCX'Cawu O» LA THOHÍVAO INOUÍTRIAL 1. Una célula de microalga que comprende un ácido nucleico exógeno, en donde el ácido nucleico exógeno (a) codifica una enzima cetoacil-ACP sintasa o (b) interrumpe o regula descendentemente la expresión de una cetoacil-ACP sintasa endógena, en donde la célula de microalga es una célula del género Prototheca.
  2. 2
    La célula de la reivindicación 1, que además comprende uno o más ácidos nucleicos exógenos que codifican una acil-ACP tioesterasa, una sacarosa invertasa, o ambas.
  3. 3
    La célula de las reivindicaciones 1 o 2, que además comprende un ácido nucleico exógeno que interrumpe o regula descendentemente la expresión de una desaturasa endógena.
  4. 4
    La célula de la reivindicación 3, en donde la desaturasa endógena es seleccionada del grupo que consiste de estearoil ACP desaturasa y desaturasa de ácido graso delta 12.
  5. 5
    La célula de la reivindicación 2, en donde el uno o más ácidos nucleicos exógenos codifican una acil-ACP tioesterasa seleccionada del grupo que consiste de:acil graso-ACP tioesterasa de Umbellularia cali fornica (SEQ ID Nos. 203 o 285);434 IMPI l*WrUTO MEXICANO t>i LA MUPIEt AD INDUSTRIAL acil graso-ACP tioesterasa de . camphora (GenBank #Q39473 registrado el 9 febrero 2010);acil graso-ACP tioesterasa de Umbellularia cali fornica (GenBank #Q41635 registrado el 9 febrero 2010);5 acil graso-ACP tioesterasa de Myristica fragrans (SEQ ID Nos. 224 o 222);acil graso-ACP tioesterasa de Elaeis guineensis (SEQ ID NO:204 o GenBank #AAD42220 registrado el 11 marzo 2010);acil graso-ACP tioesterasa de Populus tomentosa (SEQ ID 10 NO:207);acil graso-ACP tioesterasa de Arabidopsis thaliana (SEQ ID NOS:208, 209 o 210) ;acil graso-ACP tioesterasa de Gossypium hirsutum (SEQ ID N0:211);15 acil graso-ACP tioesterasa de Cuphea lanceolata (SEQ ID NO:212);acil graso-ACP tioesterasa de Cuphea hookeriana (SEQ ID NO:202 o 197) ;acil graso-ACP tioesterasa de Cuphea calophylla subsp. 20 Mesostemon (SEQ ID NO:213);435 ΙΜΡΙ INSTITUTO MEXICANO DE LA PROP!feDAL> INDUSTRIAL acil graso-ACP tioesterasa de Cuphea lanceolata (GenBank #CAC19933 registrado el 15 noviembre 2006);acil graso-ACP tioesterasa de Elaeis guineensis (SEQ ID NO:2 0
  6. 6
    6) ; acil graso-ACP tioesterasa de Gossypium hirsutum (SEQ ID NO:214);acil graso-ACP tioesterasa de Vitis vinífera (SEQ ID NO:215);acil graso-ACP tioesterasa de Garcinia mangostana 10 (GenBank #AAB51525 registrado el 30 noviembre 2009);acil graso-ACP tioesterasa de Brassica júncea (SEQ ID NO:216);acil graso-ACP tioesterasa de Madhuca longifolia (SEQ ID NO:217);15 acil graso-ACP tioesterasa de Brassica napus (GenBank #ABH11710 registrado el 15 agosto 2006);acil graso-ACP tioesterasa de Oryza sativa (SEQS ID NOS:218, 219 o 220);acil graso-ACP tioesterasa de Cuphea hookeriana (GenBank 20 #Q39513 registrado el 9 febrero 2010 o GenBank #AAC49269 registrado el 30 noviembre 2009);436 IMPI INSTmiTO MEXICANO r>E LA PROMBPAD INDUSTRIAL acil graso-ACP tioesterasa de Ulmus Americana (GenBank #AAB71731 registrado el 30 noviembre 2009);acil graso-ACP tioesterasa de Cuphea lanceolata (SEQ ID NO:221);5 acil graso-ACP tioesterasa de Cuphea palustris (GenBank #AAC49180 registrado el 30 noviembre 2009);acil graso-ACP tioesterasa de Iris germánica (GenBank #AAG43858 registrado el 11 marzo 2010 o GenBank #AA43858.1 registrado el 11 marzo 2010) ;10 acil graso-ACP tioesterasa de Cuphea palustris (GenBank #AAC49179 registrado el 30 noviembre 2009;acil graso-ACP tioesterasa de Myristica fragrans (GenBank #AA71729 registrado el 30 noviembre 2009 o GenBank #AAB71729.1 registrado el 30 noviembre 2009);15 acil graso-ACP tioesterasa de Cuphea wrightil (SEQ ID NO:183);acil graso-ACP tioesterasa de Ricinus communis (SEQ ID NO:198);y combinaciones de éstas. 20 6. La célula de la reivindicación 2, en donde el uno o más ácidos nucleicos exógenos comprenden un gen de tioesterasa 437 de Carthamus tinctorus (SEQ ID NO:253) IMPI DE LA PROPIEDAD INSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD _±2&' J un gerí N W IA tio de Elaeis guiniensis (SEQ ID NO:261), un gen de tioesteráéá dff Cuphea hookeriana (SEQ ID NO: 94, 244, 259) o un gen de tioesterasa de Brassica napus(SEQ ID NO:255).
  7. 7
    La célula de la reivindicación 2, en donde el ácido nucleico exógeno comprende un gen KAS IV de Cuphea hookeriana (SEQ ID NO:246) y un gen FATB2 de Cuphea wrightii (SEQ ID NO:278) .
  8. 8
    La célula de la reivindicación 1, en donde el ácido 10 nucleico exógeno comprende una construcción diseñada para interrumpir un gen KAS II endógeno.
  9. 9
    La célula de la reivindicación 3, en donde el ácido nucleico exógeno comprende una combinación de un gen FATB2 de Cuphea wrightii (SEQ ID NO:278) y una construcción diseñada 15 para interrumpir un gen SAD2B endógeno.
  10. 10
    La célula de la reivindicación 3, en donde el ácido nucleico exógeno comprende una combinación de un gen de tioesterasa de U. californica (SEQ ID NO:92, 251, 285) y una construcción diseñada para interrumpir un gen SAD2B endógeno. 20
  11. 11
    La célula de la reivindicación 3, en donde el ácido nucleico exógeno comprende una combinación de un gen de 438 tioesterasa construcción de Garcinia mangostana diseñada para interrumpir (SEQ ID NO:253) una un gen SAD2B endógeno.
  12. 12
    La célula de la reivindicación 3, en donde el ácido nucleico exógeno comprende un gen de tioesterasa de U. americana (SEQ ID NO:93, 275) diseñado para interrumpir un gen SAD2B endógeno.
  13. 13
    La célula de cualquiera de las reivindicaciones 1-12, que es una célula seleccionada del grupo que consiste en Prototheca wickerhamii, Prototheca stagnora, Prototheca portoricensis, Prototheca moriformis, and Prototheca zopfii.
  14. 14
    La célula de la reivindicación 13, que es una célula de la especie Prototheca moriformis.
  15. 15
    La célula de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en donde el(los) ácido(s) nucleico (s) exógeno(s) son optimizados en su codón para la expresión en Prototheca.
  16. 16
    Un método para producir una composición de aceites triglicéridos de microalgas, que comprende:a. cultivar una población de células de microalgas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 en un medio de cultivo y b. aislar la composición de aceites triglicéridos de 439 microalgas de las células de microalgas.
  17. 17
    Un método para hacer un producto con base de aceite, el método comprende:a. someter la composición de aceites triglicéridos de microalgas de la reivindicación 16 a por lo menos una reacción química seleccionada del grupo que consiste en: saponificación;metátesis;hidrólisis ácida;hidrólisis alcalina;hidrólisis enzimática;hidrólisis catalítica;hidrólisis con agua comprimida caliente;una reacción de hidrólisis catalítica en donde el lipido se separa en glicerina y ácidos grasos;una reacción de aminación para producir compuestos de nitrógeno grasos;una reacción de ozonólisis para producir ácidos mono y dibásicos;una reacción de separación de triglicéridos seleccionada del grupo que consiste de separación enzimática y separación por presión;una reacción de condensación que sigue una reacción de hidrólisis;una reacción de hidroprocesamiento;una reacción de hidroprocesamiento y una reacción de desoxigenación o una reacción de condensación antes de o simultánea a la reacción de hidroprocesamiento;una reacción de eliminación de gas;una reacción de desoxigenación seleccionada del grupo que consiste de una reacción de hidrogenólisis, hidrogenación, una reacción 440 de hidrogenación-hidrogenólisis consecutiva, una reacción de hidrogenólisis-hidrogenación consecutiva, y una reacción de hidrogenación-hidrogenólisis combinada;una reacción de condensación siguiendo una reacción de desoxigenación;una 5 reacción de esterificación;una reacción de interesterificación;una reacción de transesterificación;una reacción de hidroxilación;y una -reacción de condensación siguiendo una reacción de hidroxilación;b. aislar el producto de la reacción. 10 18. El método de la reivindicación 17, en donde los productos con base de aceite se seleccionan del grupo que consiste en: jabón, combustible, fluido dieléctrico, fluido hidráulico, plastificante, lubricante, fluido de transferencia de calor y fluido de trabajo de metales. 15 19. El método de la reivindicación 17, en donde el producto con base de aceite es un producto de combustible seleccionado del grupo que consiste en biodiesel, diésel renovable y combustible de reactor. 441 para la
Independent claims17