本发明涉及生产氨基酸的生物技术方法。具体而言，该方法可以使烷烃作为起始材料用于生产l-氨基酸。
背景技术：
：氨基酸作为动物饲料中的添加剂和作为人类的营养补充剂是特别有用的。它们也可以用于输注溶液中，并且可以作为用于制造药物和农业化学品的合成中间体发挥功能。通常在工业上生产化合物诸如甲硫氨酸、赖氨酸、色氨酸和苏氨酸，以用作食品或饲料添加剂以及用于药物中。具体而言，不能由动物合成的必需氨基酸甲硫氨酸在许多身体功能中发挥重要作用。l-甲硫氨酸目前通过化学合成由氰化氢、丙烯醛和甲硫醇生产。这些基于石油的起始材料诸如丙烯醛和甲硫醇通过裂化汽油或石油而获得，这对环境是有害的。此外，由于这些起始材料的成本将与石油价格相关(未来石油价格预期上涨)，因此相对于石油价格的上涨，甲硫氨酸的价格也将上涨。类似地，赖氨酸作为一种必需氨基酸，也不能由动物合成。目前通过发酵方法使用谷氨酸棒状杆菌和大肠杆菌的高性能菌株从糖源诸如糖蜜、蔗糖和/或葡萄糖生产l-赖氨酸。一般而言，农产品的生产和消费将增长，特别是由于发展中国家的需求增加-尤其是对于牛肉和糖。此外，对生物燃料日益增长的需求进一步增加糖的使用和价格。由于氨基酸的市场将受到提供动物饲料的日益增加的成本压力以及日益增加的原料糖价格的影响，所以商业将受到双方的挤压。目前存在四种不同的氨基酸生产方法。它们包括提取、合成、发酵和酶促催化。在这四种方法中，发酵和酶促催化具有最大的经济和生态优势。为了维持有效的含氨基酸的饲料补充剂的竞争力，需要开发使用容易获得且价格合理的原料的氨基酸的生产方法。因此，本领域需要一种更便宜且更有效的生产基于糖的氨基酸的生物技术手段。技术实现要素：本发明试图通过提供从至少一种烷烃产生至少一种氨基酸的生物技术手段来解决上述问题。具体而言，提供了至少一种遗传修饰的微生物细胞，其能够从至少一种烷烃产生至少一种氨基酸。所述氨基酸可以是l-氨基酸，并且可以选自色氨酸、赖氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、o-乙酰基高丝氨酸、缬氨酸和异亮氨酸。在生产至少一种氨基酸的方法中使用这些遗传修饰的细胞可以通过使得能够使用易于获得的替代石油化学原料用于生产氨基酸来为这些化合物的生产增加灵活性。此外，使用能够在其内整合将烷烃转化为氨基酸的完整手段的全细胞生物催化剂，使得转化过程更简单，因为仅仅少量的工艺步骤参与转化。还消除了氨基酸对作为碳底物的简单碳源的依赖性。根据本发明的一个方面，提供了用于从至少一种短链烷烃产生至少一种l-氨基酸的微生物细胞，其中所述细胞包含：(i)能够将烷烃转化为相应的1-烷醇的酶e1的相对于野生型细胞增加的表达；(ii)能够将(i)的1-烷醇转化为相应的醛的酶e2的相对于野生型细胞增加的表达；和(iii)(a)-能够将(ii)的醛转化为相应的烷酸的酶e3的相对于野生型细胞增加的表达；和-能够将(iii)的烷酸转化为相应的脂肪酰基硫酯的酶e4的野生型水平表达或酶e4的相对于野生型细胞增加的表达；或者(b)-能够将(ii)的醛转化为相应的脂肪酰基硫酯的酶e5的相对于野生型细胞增加的表达；和(iv)能够将(iii)的脂肪酰基硫酯转化为相应氨基酸的酶e6的相对于野生型细胞增加的表达。烷烃是饱和烃，其具有各种应用，这取决于碳原子的数目和烷烃的结构(即支链、直链、环状等)。烷烃(技术上，总是无环或开链化合物)具有化学通式cnh2n+2。根据本发明的任一方面使用的短链烷烃可以是指至少一种具有1-4个碳原子的烷烃。具体而言，具有1至6个碳原子的烷烃包括例如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、异丁烯、戊烷和己烷。更具体而言，短链烷烃可以选自甲烷、乙烷、丙烷和丁烷。在一个实例中，所述短链烷烃可以是乙烷、丁烷或丙烷。酶e7具体而言，如果根据本发明的任一方面使用的烷烃可以是丁烷，则可以将根据本发明的任一方面的细胞遗传修饰以相对于野生型细胞增加至少一种酶(e7a)的表达。更具体而言，酶e7a可以选自酰基-acp合成酶(eg)(ec6.2.1.20)，酰基-coa合成酶(ef)(ec6.2.1.2、ec6.2.1.3、ec6.2.1.10)，以及丁酸激酶(ehi)(ec2.7.2.7)和磷酸转丁酰酶(eii)(ec2.3.1.19)的组合。至少一种e7a酶的表达的增加扩增从丁烷产生乙酰基硫酯。具体而言，至少一种e7a酶的表达相对于野生型细胞增加强化反应：丁酸->丁酰基-硫酯->乙酰基-硫酯。具体而言，当根据本发明的任一方面用作底物的烷烃是丁烷时，则可以将根据本发明的任一方面的细胞遗传修饰以增加至少一种酶e7a的表达。酶e7a可以选自酰基-acp合成酶(eg)(ec6.2.1.20)，酰基-coa合成酶(ef)(ec6.2.1.2、ec6.2.1.3、ec6.2.1.10)，以及ec2.7.2.1、ec2.7.2.12、ec2.7.2.15或ec2.7.2.7的脂肪酰基激酶(eh)和ec2.3.1.8或ec2.3.1.19的磷酸转酰基酶(ei)的组合。具体而言，酶e7a可以是包含seqidno：21或其变体的酰基-acp合成酶(eg)，或包含seqidno：22或其变体的酰基-coa合成酶(ef)，或包含seqidno：23或其变体的脂肪酰基激酶(eh)和包含seqidno：24或其变体的磷酸转酰基酶(ei)的组合。在一个实例中，根据本发明的任一方面使用的烷烃可以是丙烷，可以将根据本发明的任一方面的细胞遗传修饰以相对于野生型细胞增加至少一种酶(e7b)的表达。更具体而言，酶e7b可以选自酰基-acp合成酶(eg)(ec6.2.1.20)，酰基-coa合成酶(ef)(ec6.2.1.2、ec6.2.1.3、ec6.2.1.10)，甲基异柠檬酸水解酶(hydro-lyase)(e7bi)(ec4.2.1.99)，甲基异柠檬酸裂解酶(e7bii)(ec4.1.3.30)，2-甲基异柠檬酸脱水酶(e7biii)(ec4.2.1.79)，2-甲基柠檬酸合酶(e7biv)(ec2.3.3.5)，磷酸转丙酰酶(phosphotranspropionylase)(eiii)(ec2.3.1.19、ec2.3.1.8)、丙酸激酶(ehii)(ec2.7.2.15)和丙酰-coa连接酶(e7bvii)(ec6.2.1.17)和丙酰-coa：乙酸辅酶a转移酶(e7bviii)(ec2.8.3.1)的组合。至少一种e7b酶的表达的增加扩增从丙烷产生乙酰基硫酯。具体而言，至少一种e7b酶的表达相对于野生型细胞增加强化反应：丙酸->丙酰基-硫酯->乙酰基-硫酯。具体而言，当根据本发明的任一方面用作底物的烷烃是丙烷时，则可以将根据本发明的任一方面的细胞遗传修饰以增加至少一种酶e7b的表达。酶e7b可以选自酰基-acp合成酶(eg)(ec6.2.1.20)，酰基-coa合成酶(ef)(ec6.2.1.2、ec6.2.1.3、ec6.2.1.10)，甲基异柠檬酸水解酶(e7bi)(ec4.2.1.99)，甲基异柠檬酸裂解酶(e7bii)(ec4.1.3.30)，2-甲基异柠檬酸脱水酶(e7biii)(ec4.2.1.79)，2-甲基柠檬酸合酶(e7biv)(ec2.3.3.5)，磷酸转丙酰酶(eiii)(ec2.3.1.19、ec2.3.1.8)和丙酸激酶(ehii)(ec2.7.2.15)和丙酰-coa连接酶(e7bvii)(ec6.2.1.17)的组合。具体而言，酶e7b可以是包含seqidno：21或其变体的酰基-acp合成酶(eg)，或包含seqidno：22或其变体的酰基-coa合成酶(ef)，包含seqidno：27、94或其变体的甲基异柠檬酸水解酶(e7bi)，包含seqidno：28、95、96或其变体的甲基异柠檬酸裂解酶(e7bii)，包含seqidno：29、97、98或其变体的2-甲基异柠檬酸脱水酶(e7biii)，包含seqidno：30、99、100或其变体的2-甲基柠檬酸合酶(e7biv)，或包含seqidno：31、101或其变体的磷酸转丙酰酶(eiii)和包含seqidno：26、4或其变体的丙酸激酶(ehii)、包含seqidno：32或其变体的丙酰-coa连接酶(e7bvii)(ec6.2.1.17)或包含seqidno：17或其变体的丙酰-coa：乙酸辅酶a转移酶(e7bviii)的组合。根据本发明的任一方面的细胞可以用于在培养上清液中以高时空产率、高碳产率和高浓度从所有短链烷烃生产氨基酸。作为这些优点的结果，有利于有效的处理(efficientworkup)。如本文中与细胞或微生物结合使用的短语“野生型”可以表示具有呈如在自然环境中天然可见的形式的基因组组成的细胞。该术语可适用于全细胞和个别基因。因此，术语“野生型”还可以包括已在其他方面(即，关于一个或多个基因)、但不是目标基因相关进行遗传修饰的细胞。因此，术语“野生型”不包括此类细胞，其中已经使用重组方法人工至少部分改变特定目标基因的基因序列。因此，根据本发明的任一方面的野生型细胞是指相对于全基因组和/或特定基因没有遗传突变的细胞。因此，在一个实例中，关于酶e1的野生型细胞可以是指细胞中具有酶e1的天然/未改变表达的细胞。关于酶e2、e3、e4、e5、e6、e7等的野生型细胞可以相同方式解释，并且可以是指细胞中分别具有酶e2、e3、e4、e5、e6、e7等的天然/未改变表达的细胞。野生型细胞还可以包括具有来自自然的突变的细胞。然而，相对于根据本发明的任一方面的遗传修饰的细胞，“野生型细胞”意指其中未发生导致产生可定量减少或增加量的物质的突变的细胞。例如，相对于具有增加的酶e1、e2、e3、e4和e6、e7的表达的根据本发明的任一方面的遗传修饰的细胞，根据本发明的任一方面的野生型细胞，是指未使用重组方式突变以增加酶e1、e2、e3、e4和e6、e7的表达的细胞。类似地，相对于具有增加的酶e1、e2、e5和e6的表达的根据本发明的任一方面的遗传修饰的细胞，根据本发明的任一方面的野生型细胞，是指未使用重组方式突变以增加酶e1、e2、e5和e6的表达的细胞。因此，野生型细胞是根据本发明的任一方面使用的参考细胞或标准细胞。因此，野生型细胞不需要是通常在自然界中发现的细胞，并且经常将是重组或遗传改变的细胞系。然而，就酶e1、e2、e3、e4、e5、e6和/或e7而言，根据本发明的任一方面的野生型细胞可以没有进行遗传修饰。在一个实例中，在根据本发明的任一方面的细胞中，酶e4的表达没有改变。这意味着，根据本发明的任一方面使用的细胞以其野生型形式表达e4，并且以野生型形式，所述细胞以可检测的量表达e4。因此，野生型细胞表达酶e4，并且该表达足以实施将(iii)的烷酸转化为相应的脂肪酰基硫酯的步骤。在该实例中，因此不需要增加e4的表达，并且细胞以未改变/未加工的形式表达野生型e4。在另一个实例中，根据本发明的任一方面的细胞可以进行遗传修饰，以相对于野生型细胞增加酶e4的表达。可以将该实例中的细胞进行遗传修饰以相对于野生型细胞过表达酶e4，使得所述细胞能够将(iii)的烷酸转化为相应的脂肪酰基硫酯。根据本发明的任一方面使用的任何酶可以是分离的酶。具体而言，根据本发明的任一方面使用的酶可以以活性状态和在其活性所必需的所有辅因子、底物、辅助和/或活化多肽或因子存在下使用。如本文所用，术语“分离的”意指与其天然存在于其中的细胞相比，目标酶是富集的。所述酶可以通过sds聚丙烯酰胺电泳和/或活性测定来富集。例如，目标酶可以构成制备物中存在的所有多肽的多于5％、10％、20％、50％、75％、80％、85％、90％、95％或99％，如通过在用考马斯蓝染料染色后目视检查聚丙烯酰胺凝胶所判断。根据本发明的任一方面使用的酶可以是重组的。如本文所用，术语“重组体”是指分子或由此类分子编码，特别是多肽或核酸，其本身不是天然存在的，而是遗传工程改造的结果；或者是指包含重组分子的细胞。例如，如果核酸分子包含与编码催化活性多肽的序列功能性连接的启动子且该启动子已经工程改造、使得相对于包含原始的未改变的核酸分子的相应野生型细胞中的多肽的水平过表达该催化活性多肽，则所述核酸分子是重组的。技术人员将能够使用本领域已知的任何方法来遗传修饰细胞或微生物。根据本发明的任一方面，遗传修饰的细胞可以进行遗传修饰，使得在限定时间间隔内，在2小时内，特别是在8小时或24小时内，其形成野生型细胞的至少一倍或两倍、特别是至少10倍、至少100倍、至少1000倍或至少10000倍的氨基酸。产物形成的增加可以例如通过以下来测定：在相同条件(相同细胞密度、相同营养培养基、相同培养条件)下在合适的营养培养基中将根据本发明的任一方面的细胞和野生型细胞各自分别培养指定时间间隔，然后测定营养培养基中目标产物(氨基酸)的量。遗传修饰的细胞或微生物可以在遗传上不同于野生型细胞或微生物。根据本发明的任一方面的遗传修饰的微生物和野生型微生物之间的遗传差异可以是遗传修饰的微生物中存在可能在野生型微生物中不存在的完整基因、氨基酸、核苷酸等。在一个实例中，根据本发明的任一方面的遗传修饰的微生物可以包含使得微生物能够生产比野生型细胞更多的氨基酸的酶。野生型微生物相对于本发明的遗传修饰的微生物可以没有酶或没有酶的可检测活性，所述酶使得遗传修饰的微生物能够从烷烃生氨基酸。如本文所用，术语“遗传修饰的微生物”可以与术语“遗传修饰的细胞”可互换使用。根据本发明的任一方面的遗传修饰在微生物的细胞上实施。根据本发明的任一方面的细胞根据本领域已知的任何方法进行遗传转化。具体而言，所述细胞可以根据wo2013024114中公开的方法产生。如本文所用，短语“与其野生型相比遗传修饰的细胞的酶活性增加”是指各个酶的活性增加至少2倍、特别是至少10倍、更特别是至少100倍、还更特别是至少1000倍、甚至更特别是至少10000倍。如本文所用，短语“酶活性增加”应理解为细胞内活性增加。基本上，酶促活性的增加可以通过以下实现：增加一个或多个编码所述酶的基因序列的拷贝数，使用强启动子或采用编码具有增加活性的相应酶的基因或等位基因，改变基因的密码子利用，以各种方式增加mrna或酶的半衰期，修饰基因表达的调节和任选通过组合这些措施。根据本发明的任一方面使用的遗传修饰的细胞例如通过用含有期望基因、该基因的等位基因或其部分的载体和使得基因表达可能的载体转化、转导、接合或这些方法的组合产生。异源表达具体而言通过在细胞染色体或染色体外复制载体中整合基因或等位基因来实现。在一个实例中，具有增加的酶的表达的细胞可以指相对于不具有酶的表达或具有酶的正常表达的野生型细胞具有酶的过表达的细胞。具体而言，酶的相对于野生型细胞的活性增加是指在遗传修饰的细胞中编码酶的基因的过表达。在相同的上下文中，关于本发明的任一方面使用的短语“酶ex活性降低”可以理解为意指活性降低至少0.5倍、特别是至少0.1倍、更特别是至少0.01倍、甚至更特别地至少0.001倍且最特别地至少0.0001倍。短语“活性降低”也涵盖没有可检测的活性(“活性为零”)。特定酶的活性的降低可以例如通过选择性突变或通过本领域技术人员已知用于降低特定酶的活性的其他措施来实现。具体而言，本领域技术人员找到通过破坏特定基因来修饰和减少蛋白表达和伴随降低酶活性的教导，例如至少于dubeau等人2009.singh和2008.，lee等人，2009等。根据本发明任一方面的细胞中酶促活性的降低可以通过修饰包含所述核酸序列之一的基因来实现，其中所述修饰选自包含以下、由以下组成的组：在基因中插入外来dna，缺失至少部分基因，基因序列中的点突变，rna干扰(sirna)，反义rna或修饰(插入、缺失或点突变)调节序列(诸如例如启动子和终止子)或核糖体结合位点，其侧接基因。外来dna在这方面应理解为意指对于基因(而不是生物体)“外来”的任何dna序列，即内源dna序列在这方面也可以充当“外来dna”。在这方面，特别优选的是，通过插入选择标记基因来破坏基因，因此外来dna是选择标记基因，其中优选地通过基因座中的同源重组实现插入。借助1向和2向蛋白凝胶分离、随后用适当的评估软件光学鉴定凝胶中的蛋白浓度，可测定上述酶和基因和下述所有酶和基因的表达。如果酶活性的增加仅仅基于相应基因表达的增加，则可以通过比较野生型和遗传修饰细胞之间的1向或2向蛋白分离来简单地确定酶活性增加的定量。制备用于细菌的蛋白凝胶和鉴定蛋白的常用方法是hermann等人(electrophoresis，22：1712-23(2001))描述的程序。蛋白浓度也可以通过以下分析：用对于待测定的蛋白特异性的抗体的western印迹杂交(sambrook等人，molecularcloning：alaboratorymanual，第2版.coldspringharborlaboratorypress，coldspringharbor，n.y.usa，1989)，随后用适当软件进行光学评估用于测定浓度(lohaus和meyer(1989)biospektrum，5：32-39；lottspeich(1999)，angewandtechemie111：2630-2647)。当由待测定的酶活性催化的反应的可能产物可以在微生物中快速代谢或者野生型中的活性本身对于其太低而不可能足以基于产生形成而测定待测定的酶活性时，该方法也总是一种选项。具体而言，-酶e1选自ec1.14.15.3-的p450烷烃羟化酶(ea)和ec1.14.15.3的alkb烷烃羟化酶(eb)；-酶e2选自ec1.14.15.3-的p450烷烃羟化酶(ea)、ec1.14.15.3的alkb烷烃羟化酶(eb)、ec1.1.3.20的醇氧化酶(ec)和ec1.1.1.1或ec1.1.1.2的醇脱氢酶(ed)；-酶e3选自ec1.14.15.3-的p450烷烃羟化酶(ea)、ec1.14.15.3的alkb烷烃羟化酶(eb)、ec1.2.1.3、ec1.2.1.4或ec1.2.1.5的醛脱氢酶(ee)、ec1.1.3.20的醇氧化酶(ec)、ec1.1.99.-的alkj醇脱氢酶(edi)和ec1.1.1.1或ec1.1.1.2的醇脱氢酶(ed)，其中ec、edi和ed各自能够将ω-羟基烷酸酯直接氧化成相应的ω-羧基烷酸酯；-酶e4选自ec6.2.1.1、ec6.2.1.2、ec6.2.1.3或ec2.3.1.86的脂肪酰基辅酶a(coa)合酶(facs)(ef)；ec6.2.1.20或ec6.2.1.47的酰基-酰基载体蛋白(acp)合酶(eg)；ec2.7.2.1、ec2.7.2.12、ec2.7.2.15或ec2.7.2.7的脂肪酰基激酶(eh)和ec2.3.1.8或ec2.3.1.19的磷酸转酰基酶(ei)；和ec6.2.1.1、ec6.2.1.2或ec6.2.1.3的脂肪酰基辅酶a合酶(ef)和ec2.3.1.38或ec2.3.1.39的脂肪酰基-coa：acp转酰基酶(ej)；-酶e5选自ec1.2.1.3、ec1.2.1.4或ec1.2.1.5的醛脱氢酶(ee)、ec1.1.3.20的醇氧化酶(ec)，ec1.1.99.-的alkj醇脱氢酶(edi)和ec1.1.1.1或ec1.1.1.2的醇脱氢酶(ed)；-酶e6能够将本发明的任一方面、尤其是步骤(iii)的脂肪酰基硫酯转化为相应的氨基酸。根据本发明的任一方面产生的氨基酸可以是l-氨基酸。具体而言，所述氨基酸可以选自赖氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、o-乙酰基高丝氨酸、色氨酸和异亮氨酸。更具体而言，根据本发明的任一方面产生的氨基酸可以是赖氨酸、o-乙酰基高丝氨酸或苏氨酸。酶e6酶e6可能够将本发明的任一方面、尤其是步骤(iii)的脂肪酰基硫酯转化为相应的氨基酸。在一个实例中，当根据本发明的任一方面产生的靶标氨基酸是赖氨酸时，酶e6可以选自天冬氨酸激酶(e6a)(ec2.7.2.4)、天冬氨酸半醛脱氢酶(e6b)(ec1.2.1.11)、4-羟基-四氢吡啶二羧酸合酶(e6c)(ec4.3.3.7)、二氢吡啶二羧酸还原酶(e6d)(ec1.17.1.8)、二氨基庚二酸脱羧酶(e6e)(ec4.1.1.20)、赖氨酸输出蛋白(e6f)(tcdb家族2.a.124.1.1、2.a.75.1.1或2.a.75.1.2)、磷酸烯醇丙酮酸(pep)羧化酶(e6g)(ec4.1.1.31)、质子转位转氢酶(e6h)(ec1.6.1.5)和丙酮酸羧化酶(e6i)(ec6.4.1.1)。具体而言，e6可以是包含seqidno：1、79或其变体的天冬氨酸激酶(e6a)，包含seqidno：2、82或其变体的天冬氨酸半醛脱氢酶(e6b)，包含seqidno：3或其变体的4-羟基-四氢吡啶二羧酸合酶(e6c)，包含seqidno：5或其变体的二氢吡啶二羧酸还原酶(e6d)，包含seqidno：6或其变体的二氨基庚二酸脱羧酶(e6e)，包含seqidno：7、8、9或其变体的赖氨酸输出蛋白(e6f)，包含seqidno：10或其变体的磷酸烯醇丙酮酸(pep)羧化酶(e6g)，包含seqidno：11、20或其变体的质子转位转氢酶(e6h)，和包含seqidno：12或其变体的丙酮酸羧化酶(e6i)。更具体而言，酶e6可以选自天冬氨酸激酶(e6a)和4-羟基-四氢吡啶二羧酸合酶(e6c)。甚至更具体而言，酶e6可以包含序列seqidno：1、3或其变体。在一个实例中，酶e6可以由序列seqidno：1、3或其变体组成。在另一个实例中，当根据本发明的任一方面产生的靶标氨基酸是o-乙酰基高丝氨酸时，酶e6可以选自天冬氨酸激酶(e6a)(ec2.7.2.4)、天冬氨酸半醛脱氢酶(e6b)(ec1.2.1.11)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(nadp依赖性)(e6j)(ec1.2.1.9、ec1.2.1.13、ec1.2.1.59、ec1.2.1.60)、高丝氨酸脱氢酶(也称为双功能天冬氨酸激酶i/高丝氨酸脱氢酶i(e6k)(ec1.1.1.3)、高丝氨酸激酶(e6l)(ec2.7.1.39)、高丝氨酸o-乙酰转移酶(e6s)(ec2.3.1.31)、磷酸烯醇丙酮酸(pep)羧化酶(e6g)(ec4.1.1.31)、质子转位转氢酶(e6h)(ec1.6.1.5)、丙酮酸羧化酶(e6i)(ec6.4.1.1)、o-乙酰基高丝氨酸输出蛋白(e6ad)(tcdb分类2.a.42.2.2；2.a.7.3.6；2.a.76.1.10；2.a.76.1.2；2.a.79.1.1；2.a.95.1.4，2.a.7.21.5，2.a.76.1.1，2.a.76.1.9)。具体而言，e6可以是包含seqidno：1、79或其变体的天冬氨酸激酶(e6a)、包含seqidno：2、82或其变体的天冬氨酸半醛脱氢酶(e6b)、包含seqidno：13或其变体的甘油醛-3-磷酸脱氢酶(nadp依赖性)(e6j)、包含seqidno：14、51、80或其变体的高丝氨酸脱氢酶(e6k)、包含seqidno：15、81或其变体的高丝氨酸激酶(e6l)、包含seqidno：16、78或其变体的高丝氨酸o-乙酰转移酶(e6s)、包含seqidno：10或其变体的磷酸烯醇丙酮酸(pep)羧化酶(e6g)、包含seqidno：11、20或其变体的质子转位转氢酶(e6h)、包含seqidno：12或其变体的丙酮酸羧化酶(e6i)、包含seqidno：19、84、85、86或其变体的o-乙酰基高丝氨酸输出蛋白(e6ad)。更具体而言，酶e6可以选自高丝氨酸脱氢酶(也称为双功能天冬氨酸激酶i/高丝氨酸脱氢酶i(e6k)和高丝氨酸o-乙酰转移酶(e6s)。甚至更具体而言，酶e6可以包含序列seqidno：14、51、16、78或其变体。在一个实例中，酶e6可以由序列seqidno：14、51、16、78或其变体组成。在又另一个实例中，当根据本发明的任一方面产生的靶标氨基酸是苏氨酸时，酶e6可以选自天冬氨酸激酶(e6a)(ec2.7.2.4)、天冬氨酸半醛脱氢酶(e6b)(ec1.2.1.11)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(nadp依赖性)(e6j)(ec1.2.1.9、ec1.2.1.13、ec1.2.1.59、ec1.2.1.60)、高丝氨酸脱氢酶(e6k)(ec1.1.1.3)、高丝氨酸激酶(e6l)(ec2.7.1.39)、磷酸烯醇丙酮酸(pep)羧化酶(e6g)(ec4.1.1.31)、质子转位转氢酶(e6h)(ec1.6.1.5)、丙酮酸羧化酶(e6i)(ec6.4.1.1)、苏氨酸合酶(e6m)(ec4.2.3.1)和苏氨酸输出蛋白(e6n)(tcdb家族2.a.7.3.6、2.a.76.1.10或2.a.79.1.1)。具体而言，e6可以是包含seqidno：1、79或其变体的天冬氨酸激酶(e6a)、包含seqidno：2、82或其变体的天冬氨酸半醛脱氢酶(e6b)、包含seqidno：13或其变体的甘油醛-3-磷酸脱氢酶(nadp依赖性)(e6j)、包含seqidno：14、51、80或其变体的高丝氨酸脱氢酶(e6k)、包含seqidno：15、81或其变体的高丝氨酸激酶(e6l)、包含seqidno：10或其变体的磷酸烯醇丙酮酸(pep)羧化酶(e6g)、包含seqidno：11、20或其变体的质子转位转氢酶(e6h)、包含seqidno：12或其变体的丙酮酸羧化酶(e6i)、包含seqidno：18、83或其变体的苏氨酸合酶和包含seqidno：19、84、85、86或其变体的苏氨酸输出蛋白(e6n)。更具体而言，e6可以选自：天冬氨酸激酶(e6a)的反馈抗性变体，其包含具有t342i的点突变的seqidno：1，或具有至少一个选自t311i、a279t、s301y、a279v、s301f、t308i、s317a、r320g、g345d、s381f、q404e、g408r、g277a、q298a、t361a、e363a和f364a的点突变、尤其是具有点突变t311i的seqidno：79；高丝氨酸脱氢酶(e6k)的反馈抗性变体，其包含具有至少一个选自g378e、d375a、v379e、l380e、i392p、s393a、l394p和q399t的点突变的seqidno：14，具有点突变s345p的seqidno：51或seqidno：80；包含seqidno：15、81或其变体的高丝氨酸激酶(e6l)和包含seqidno：19、84、85、86或其变体的苏氨酸输出蛋白(e6n)。在一个实例中，酶e6可以是天冬氨酸激酶(e6a)的反馈抗性变体，或高丝氨酸脱氢酶(e6k)的反馈抗性变体。其实例至少提供于li，y.，等人currentstatusonmetabolicengineeringfortheproductionofl-aspartatefamilyaminoacidsandderivatives.bioresour.technol.(2017)，尤其是在第8页。在一个进一步实例中，当根据本发明的任一方面产生的靶标氨基酸是甲硫氨酸时，酶e6可以选自天冬氨酸激酶(e6a)(ec2.7.2.4)、天冬氨酸半醛脱氢酶(e6b)(ec1.2.1.11)、胱硫醚β-裂解酶(e6o)(ec4.4.1.8)、胱硫醚γ-合酶(e6p)(ec2.5.1.48)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(nadp依赖性)(e6j)(ec1.2.1.9、ec1.2.1.13、ec1.2.1.59、ec1.2.1.60)、高半胱氨酸转甲基酶(e6q)(ec2.1.1.10或ec2.1.1.13)、高丝氨酸脱氢酶(e6k)(ec1.1.1.3)、高丝氨酸o-琥珀酰转移酶(e6r)(ec2.3.1.46)、高丝氨酸o-乙酰转移酶(e6s)(ec2.3.1.31)、甲硫氨酸输出蛋白(e6t)(tcdb家族2.a.3.13.1、2.a.76.1.5或2.a.78.1.3)、o-乙酰基高丝氨酸硫化氢解酶(e6u)(ec2.5.1.49)、o-琥珀酰高丝氨酸硫化氢解酶(e6v)(ec：2.5.1.-)、磷酸烯醇丙酮酸(pep)羧化酶(e6g)(ec4.1.1.31)、质子转位转氢酶(e6h)(ec1.6.1.5)和丙酮酸羧化酶(e6i)(ec6.4.1.1)。具体而言，e6可以是天冬氨酸激酶(e6a)的反馈抗性变体，其包含具有t342i的点突变的seqidno：1，或具有至少一个选自t311i、a279t、s301y、a279v、s301f、t308i、s317a、r320g、g345d、s381f、q404e、g408r、g277a、q298a、t361a、e363a和f364a的点突变、尤其是具有点突变t311i的seqidno：79。在一个实例中，当根据本发明的任一方面产生的靶标氨基酸是缬氨酸时，酶e6可以选自α-乙酰羟酸异构还原酶(e6w)(ec1.1.1.86)、乙酰乳酸合酶(e6x)(ec2.2.1.6)(也称为乙酰羟酸合酶或乙酰羟基丁酸合酶)、2，3-二羟酸水解酶(e6y)(ec4.2.1.9)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(nadp依赖性)(e6z)(ec1.1.1.49、ec1.1.1.361、ec1.1.1.363、ec1.1.1.388)、苹果酸酶(e6aa)(ec1.1.1.39)、质子转位转氢酶(e6h)(ec1.6.1.5)、缬氨酸输出蛋白(e6ab)(tcdb分类2.a.78.1.2、2.a.76.1.5)和缬氨酸转氨酶(e6ac)ec2.6.1.42。在另一个实例中，当根据本发明的任一方面产生的靶标氨基酸是色氨酸时，酶e6可以选自邻氨基苯甲酸磷酸核糖基转移酶(e6ae)(ec2.4.2.18)、邻氨基苯甲酸合酶(e6af)(ec4.2.3.5)、分支酸合酶(e6ag)(ec4.2.3.5)、2-脱氢-3-脱氧磷酸庚酸醛缩酶(e6ah)(ec2.5.1.54)、3-脱氢奎尼酸合酶(e6ai)(ec4.2.3.4)、3-脱氢奎尼酸脱水酶(e6aj)(ec4.2.1.10)、葡糖激酶(e6ak)(ec2.7.1.10、ec2.7.1.1)、葡萄糖易化蛋白(facilitator)(e6al)(tcdb分类2.a.1.1.1)、葡萄糖通透酶(e6am)(tcdb分类2.a.1.1.65)、吲哚-3-甘油磷酸醛缩酶(e6an)(ec4.2.1.20)、吲哚-3-甘油磷酸合酶(e6ao)(ec4.1.1.48)、异柠檬酸裂解酶(e6ap)(ec4.1.3.1)、苹果酸合酶(e6aq)(ec2.3.3.9)、3-磷酸甘油酸脱氢酶(e6ar)(ec1.1.1.95、ec1.1.1.399)、磷酸核糖邻氨基苯甲酸异构酶(e6as)(ec5.3.1.24)、磷酸丝氨酸氨基转移酶(e6at)(ec2.6.1.52)、磷酸丝氨酸磷酸酶(e6au)(ec3.1.3.3)、3-磷酸莽草酸1-羧基乙烯基转移酶(e6av)(ec2.5.1.19)、核酮糖-5-磷酸差向异构酶(e6aw)(ec5.1.3.1)、核酮糖-5-磷酸异构酶(e6ax)(ec5.3.1.6)、莽草酸脱氢酶(e6ay)(ec1.1.1.25、ec1.1.1.282)、莽草酸激酶(e6az)(ec2.7.1.71)、转醛醇酶(e6ba)(ec2.2.1.2)、转酮醇酶(e6bb)(ec2.2.1.1)、色氨酸合酶(e6bc)(ec4.2.1.20)和色氨酸输出蛋白(e6bd)(tcdb分类2.a.7.17.2)。具体而言，e6可以选自邻氨基苯甲酸合酶(e6af)的反馈抗性变体、2-脱氢-3-脱氧磷酸庚酸醛缩酶(e6ah)的反馈抗性变体、转酮醇酶(e6bb)、葡萄糖通透酶(e6am)。在一个实例中，在酶e6是邻氨基苯甲酸合酶(e6af)的反馈抗性变体或2-脱氢-3-脱氧磷酸庚酸醛缩酶(e6ah)的反馈抗性变体的情况下，所述酶至少公开于li，y.，等人currentstatusonmetabolicengineeringfortheproductionofl-aspartatefamilyaminoacidsandderivatives.bioresour.technol.(2017)，尤其是在第8页。在一个进一步实例中，当根据本发明的任一方面产生的靶标氨基酸是异亮氨酸时，酶e6可以选自天冬氨酸激酶(e6a)(ec2.7.2.4)、天冬氨酸半醛脱氢酶(e6b)(ec1.2.1.11)、乙酰乳酸合酶(e6x)(ec2.2.1.6)(也称为乙酰羟酸合酶或乙酰羟基丁酸合酶)、α-乙酰羟酸异构还原酶(e6w)(ec1.1.1.86)、2，3-二羟酸水解酶(e6y)(ec4.2.1.19)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(nadp依赖性)(e6j)(ec1.2.1.9、ec1.2.1.13、ec1.2.1.59、ec1.2.1.60)、高丝氨酸脱氢酶(e6k)(ec1.1.1.3)、高丝氨酸激酶(e6l)(ec2.7.1.39)、异亮氨酸转氨酶(e6be)(ec2.6.1.42)、异亮氨酸输出蛋白(e6bf)(tcdb分类2.a.78.1.2、2.a.76.1.5)、磷酸烯醇丙酮酸(pep)羧化酶(e6g)(ec4.1.1.31)、丙酮酸羧化酶(e6i)(ec6.4.1.1)、pep羧激酶(e6bg)(ec4.1.1.32、ec4.1.1.38、ec4.1.1.49)、苏氨酸合酶(e6m)(ec4.2.3.1)和苏氨酸脱氨酶(e6bh)(ec4.3.1.19)。具体而言，e6可以选自天冬氨酸激酶(e6a)的反馈抗性变体、高丝氨酸脱氢酶(e6k)、乙酰乳酸合酶(e6x)、苏氨酸脱水酶(也称为苏氨酸脱氨酶(e6bh))的反馈抗性变体、高丝氨酸激酶(e6l)、α-乙酰羟酸异构还原酶(e6w)、2，3-二羟酸水解酶(e6y)、异亮氨酸转氨酶(e6be)和异亮氨酸输出蛋白(e6bf)。在一个实例中，酶e6是天冬氨酸激酶(e6a)的反馈抗性变体、高丝氨酸脱氢酶(e6k)、乙酰乳酸合酶(e6x)或苏氨酸脱氨酶(e6bh)(也称为脱水酶)的反馈抗性变体，所述酶至少公开于li，y.，等人currentstatusonmetabolicengineeringfortheproductionofl-aspartatefamilyaminoacidsandderivatives.bioresour.technol.(2017)，尤其是在第8页。除了将根据本发明的任一方面的细胞进行遗传修饰以增加酶e1、e2、e3、e4、e5、e6和任选e7a或e7b(取决于使用的底物)的表达以外，还可以将根据本发明的任一方面的细胞进行遗传修饰以降低至少一种酶e8的表达。酶e8具体而言，特定酶e8可以取决于待产生的靶标氨基酸。因此，如果将根据本发明的任一方面的细胞进行遗传修饰以从c1-c4烷烃产生赖氨酸，则将细胞进行进一步遗传修饰以相对于野生型细胞降低至少一种选自以下的酶e8的表达：异柠檬酸脱氢酶(e8j)(ec1.1.1.41、ec1.1.1.42)、赖氨酸输出蛋白(e8r)(tcdb分类1.b.25.1.1、2.a.3.1.18；2.a.3.1.19；2.a.3.1.2)、pep羧激酶(e6bg)(ec4.1.1.32、ec4.1.1.38、ec4.1.1.49)和苏氨酸脱氨酶(e6bh)(ec4.3.1.19)。具体而言，相对于野生型细胞，e8可以选自异柠檬酸脱氢酶(e8j)(ec1.1.1.41、ec1.1.1.42)、赖氨酸输入蛋白(e8r)(tcdb分类1.b.25.1.1、2.a.3.1.18；2.a.3.1.19；2.a.3.1.2)、pep羧激酶(e6bg)和苏氨酸脱氨酶(e6bh)(ec4.3.1.19)。如果将根据本发明的任一方面的细胞进行遗传修饰以从c1-c4烷烃产生o-乙酰基高丝氨酸，则将细胞进行进一步遗传修饰以相对于野生型细胞降低至少一种选自以下的酶e8的表达：二氨基庚二酸脱羧酶(e6e)(ec4.1.1.20)、高丝氨酸激酶(e6l)(ec2.7.1.39)、高丝氨酸o-琥珀酰转移酶(e6r)(ec2.3.1.46)、异柠檬酸脱氢酶(e8j)(ec1.1.1.41、ec1.1.1.42)、pep羧激酶(e6bg)(ec4.1.1.32、ec4.1.1.38、ec4.1.1.49)、苏氨酸脱氨酶(e6h)(ec4.3.1.19)、o-乙酰基高丝氨酸硫化氢解酶(e6u)(ec2.5.1.49)、o-琥珀酰高丝氨酸硫化氢解酶(e6v)(ec2.5.1.48)和o-乙酰基高丝氨酸输入蛋白(e8k)(tcdb分类2.a.1.53.1、2.a.23.4.1、2.a.42.2.2)。如果将根据本发明的任一方面的细胞进行遗传修饰以从c1-c4烷烃产生苏氨酸，则将细胞进行进一步遗传修饰以相对于野生型细胞降低至少一种选自以下的酶e8的表达：二氨基庚二酸脱羧酶(e6e)(ec4.1.1.20)、高丝氨酸脱氢酶(e6k)(ec1.1.1.3)、异柠檬酸脱氢酶(e6j)(ec1.1.1.41、ec1.1.1.42)、pep羧激酶(e6bg)(ec4.1.1.32、ec4.1.1.38、ec4.1.1.49)、丝氨酸羟基甲基转移酶(e8l)(ec2.1.2.1)、苏氨酸醛缩酶(e8m)(ec4.1.2.48)、苏氨酸脱氢酶(e8n)(ec1.1.1.103)、苏氨酸脱氨酶(e6bh)(ec4.3.1.19)和苏氨酸输入蛋白(e8s)(tcdb分类2.a.1.53.1、2.a.23.4.1、2.a.42.2.2)。如果将根据本发明的任一方面的细胞进行遗传修饰以从c1-c4烷烃产生甲硫氨酸，则将细胞进行进一步遗传修饰以相对于野生型细胞降低至少一种选自以下的酶e8的表达：二氨基庚二酸脱羧酶(e6e)(ec4.1.1.20)、高丝氨酸激酶(e6l)(ec2.7.1.39)、异柠檬酸脱氢酶(e8j)(ec1.1.1.41、ec1.1.1.42)、pep羧激酶(e6bg)(ec4.1.1.32、ec4.1.1.38、ec4.1.1.49)、苏氨酸脱氨酶(e6bh)(ec4.3.1.19)和甲硫氨酸输入蛋白(e8t)(tcdb分类2.a.22.4.3，3.a.1.24.3；3.a.1.24.2；3.a.1.24.1；3.a.1.24.4；3.a.1.24.6；3.a.1.3.24)。如果将根据本发明的任一方面的细胞进行遗传修饰以从c1-c4烷烃产生缬氨酸，则将细胞进行进一步遗传修饰以相对于野生型细胞降低至少一种选自以下的酶e8的表达：丙氨酸氨基转移酶(e8a)(ec2.6.1.2，ec2.6.1.12，ec2.6.1.32)、二氢硫辛酰胺乙酰转移酶(e8b)(ec2.3.1.12)、2-异丙基苹果酸合酶(e8c)(ec2.3.3.13)、苹果酸脱氢酶(e8d)(ec1.1.1.37)、3-甲基-2-氧代丁酸羟基甲基转移酶(e8e)(ec2.1.2.11)、泛酸-β-丙氨酸连接酶(e8f)(ec6.3.2.1)、磷酸烯醇丙酮酸(pep)羧化酶(e6g)(ec4.1.1.31)、丙酮酸脱氢酶(e8g)(ec1.2.4.1)、丙酮酸：醌氧化还原酶(e8h)(ec1.2.5.1)、缬氨酸输入蛋白(e8i)(tcdb分类2.a.1.53.2、2.a.26.1.9、2.a.3.3.23、3.a.1.4.1、3.a.1.3.23)。如果将根据本发明的任一方面的细胞进行遗传修饰以从c1-c4烷烃产生色氨酸，则将细胞进行进一步遗传修饰以相对于野生型细胞降低至少一种选自以下的酶e8的表达：分支酸变位酶(e8l)(ec5.4.99.5)、葡萄糖特异性pep依赖性磷酸转移酶系统(e8m)(ec2.7.1.199)、磷酸葡萄糖异构酶(e8n)(ec5.3.1.9)、预苯酸脱水酶(e8o)ec4.2.1.51、丙酮酸羧化酶(e6i)(ec6.4.1.1)、丙酮酸激酶(e8p)(ec2.7.1.40)和色氨酸输入蛋白(e8q)(tcdb分类2.a.22.4.1、2.a.22.5.3、2.a.3.1.22、2.a.42.1.2、2.a.42.1.3、2.a.88.4.1、3.a.1.34.1、2.a.3.1.12、2.a.3.1.3)。如果将根据本发明的任一方面的细胞进行遗传修饰以从c1-c4烷烃产生异亮氨酸，则将细胞进行进一步遗传修饰以相对于野生型细胞降低至少一种选自以下的酶e8的表达：二氨基庚二酸脱羧酶(e6e)(ec4.1.1.20)、异柠檬酸脱氢酶(e8j)(ec1.1.1.41、ec1.1.1.42)、异亮氨酸输入蛋白(e8u)(tcdb分类2.a.1.53.2、2.a.26.1.9、2.a.3.3.23、3.a.1.4.1、3.a.1.3.23)、丝氨酸羟基甲基转移酶(e8l)(ec2.1.2.1)、苏氨酸醛缩酶(e8m)(ec4.1.2.48)和苏氨酸脱氢酶(e8n)(ec1.1.1.103)。-赖氨酸赖氨酸可以是可以由至少一种选自根据本发明的任一方面的c1-c4烷烃的烷烃产生的靶标氨基酸。具体而言，根据本发明的任一方面的细胞可以进行遗传修饰以相对于野生型细胞增加以下酶e1-e6中的至少一种的表达。更具体而言，用于产生赖氨酸作为靶标氨基酸的根据本发明的任一方面的细胞可以进行遗传修饰，以增加所有酶e1-e6的表达。甚至更具体而言，e1-e6是：-酶e1选自ec1.14.15.3-的p450烷烃羟化酶(ea)和ec1.14.15.3的alkb烷烃羟化酶(eb)；-酶e2选自ec1.14.15.3-的p450烷烃羟化酶(ea)、ec1.14.15.3的alkb烷烃羟化酶(eb)、ec1.1.3.20的醇氧化酶(ec)和ec1.1.1.1或ec1.1.1.2的醇脱氢酶(ed)；-酶e3选自ec1.14.15.3-的p450烷烃羟化酶(ea)、ec1.14.15.3的alkb烷烃羟化酶(eb)、ec1.2.1.3、ec1.2.1.4或ec1.2.1.5的醛脱氢酶(ee)、ec1.1.3.20的醇氧化酶(ec)、ec1.1.99.-的alkj醇脱氢酶(edi)和ec1.1.1.1或ec1.1.1.2的醇脱氢酶(ed)，其中ec、edi和ed各自能够将ω-羟基烷酸酯直接氧化成相应的ω-羧基烷酸酯；-酶e4选自ec6.2.1.1、ec6.2.1.2、ec6.2.1.3或ec2.3.1.86的脂肪酰基辅酶a(coa)合酶(facs)(ef)；ec6.2.1.20或ec6.2.1.47的酰基-酰基载体蛋白(acp)合酶(eg)；ec2.7.2.1、ec2.7.2.12、ec2.7.2.15或ec2.7.2.7的脂肪酰基激酶(eh)和ec2.3.1.8或ec2.3.1.19的磷酸转酰基酶(ei)；ec6.2.1.1、ec6.2.1.2或ec6.2.1.3的脂肪酰基辅酶a合酶(ef)和ec2.3.1.38或ec2.3.1.39的脂肪酰基-coa：acp转酰基酶(ej)；-酶e5选自ec1.2.1.3、ec1.2.1.4或ec1.2.1.5的醛脱氢酶(ee)、ec1.1.3.20的醇氧化酶(ec)，ec1.1.99.-的alkj醇脱氢酶(edi)和ec1.1.1.1或ec1.1.1.2的醇脱氢酶(ed)；且-酶e6能够将本发明的任一方面、尤其是步骤(iii)的脂肪酰基硫酯转化为相应的氨基酸。能够将本发明的任一方面、尤其是步骤(iii)的脂肪酰基硫酯转化为赖氨酸的酶e6可以选自天冬氨酸激酶(e6a)(ec2.7.2.4)、天冬氨酸半醛脱氢酶(e6b)(ec1.2.1.11)、4-羟基-四氢吡啶二羧酸合酶(e6c)(ec4.3.3.7)、二氢吡啶二羧酸还原酶(e6d)(ec1.17.1.8)、二氨基庚二酸脱羧酶(e6e)(ec4.1.1.20)、赖氨酸输出蛋白(e6f)(tcdb家族2.a.124.1.1、2.a.75.1.1或2.a.75.1.2)、磷酸烯醇丙酮酸(pep)羧化酶(e6g)(ec4.1.1.31)、质子转位转氢酶(e6h)(ec1.6.1.5)和丙酮酸羧化酶(e6i)(ec6.4.1.1)。具体而言，e6可以是包含seqidno：1、79或其变体的天冬氨酸激酶(e6a)，包含seqidno：2、82或其变体的天冬氨酸半醛脱氢酶(e6b)，包含seqidno：3或其变体的4-羟基-四氢吡啶二羧酸合酶(e6c)，包含seqidno：5或其变体的二氢吡啶二羧酸还原酶(e6d)，包含seqidno：6或其变体的二氨基庚二酸脱羧酶(e6e)，包含seqidno：7、8、9或其变体的赖氨酸输出蛋白(e6f)，包含seqidno：10或其变体的磷酸烯醇丙酮酸(pep)羧化酶(e6g)，包含seqidno：11、20或其变体的质子转位转氢酶(e6h)，和包含seqidno：12或其变体的丙酮酸羧化酶(e6i)。更具体而言，酶e6可以选自天冬氨酸激酶(e6a)和4-羟基-四氢吡啶二羧酸合酶(e6c)。甚至更具体而言，酶e6可以包含序列seqidno：1、3或其变体。在一个实例中，酶e6可以由序列seqidno：1、3或其变体组成。也可以将根据本发明的任一方面的能够产生赖氨酸的细胞进行遗传修饰以相对于野生型细胞降低至少一种选自以下的酶e8的表达：异柠檬酸脱氢酶(e8j)(ec1.1.1.41、ec1.1.1.42)、赖氨酸输入蛋白(e8r)(tcdb分类1.b.25.1.1、2.a.3.1.18；2.a.3.1.19；2.a.3.1.2)、pep羧激酶(e6bg)(ec4.1.1.32、ec4.1.1.38、ec4.1.1.49)和苏氨酸脱氨酶(e6bh)(ec4.3.1.19)。因此，可以将能够从至少一种c1-c4烷烃产生赖氨酸的细胞进行遗传修饰以相对于野生型细胞增加e1、e2、e3、e4、e5和e6的表达和降低e8的表达。在一个实例中，当底物烷烃是丁烷时，可以将用于产生赖氨酸的根据本发明的任一方面的细胞进一步遗传修饰以相对于野生型细胞增加至少一种另外的酶(e7a)的表达。更具体而言，酶e7a可以选自酰基-acp合成酶(eg)(ec6.2.1.20)，酰基-coa合成酶(ef)(ec6.2.1.2、ec6.2.1.3、ec6.2.1.10)，以及丁酸激酶(ehi)(ec2.7.2.7)和磷酸转丁酰酶(eii)(ec2.3.1.19)的组合。具体而言，酶e7a可以是包含seqidno：21或其变体的酰基-acp合成酶(eg)，或包含seqidno：22或其变体的酰基-coa合成酶(ef)，或包含seqidno：25或其变体的丁酸激酶(ehi)和包含seqidno：24或其变体的磷酸转酰基酶(ei)的组合。在另一个实例中，当底物烷烃是丙烷时，可以将用于产生赖氨酸的根据本发明的任一方面的细胞进一步遗传修饰以相对于野生型细胞增加至少一种另外的酶(e7b)的表达。更具体而言，酶e7b可以选自酰基-acp合成酶(eg)(ec6.2.1.20)，酰基-coa合成酶(ef)(ec6.2.1.2、ec6.2.1.3、ec6.2.1.10)，甲基异柠檬酸水解酶(e7bi)(ec4.2.1.99)，甲基异柠檬酸裂解酶(e7bii)(ec4.1.3.30)，2-甲基异柠檬酸脱水酶(e7biii)(ec4.2.1.79)，2-甲基柠檬酸合酶(e7biv)(ec2.3.3.5)，磷酸转丙酰酶(eiii)(ec2.3.1.19、ec2.3.1.8)和丙酸激酶(ehii)(ec2.7.2.15)和丙酰-coa连接酶(e7bvii)(ec6.2.1.17)的组合。甚至更具体而言，酶e7b可以是包含seqidno：21或其变体的酰基-acp合成酶(eg)，或包含seqidno：22或其变体的酰基-coa合成酶(ef)，包含seqidno：27、94或其变体的甲基异柠檬酸水解酶(e7bi)，包含seqidno：28、95、96或其变体的甲基异柠檬酸裂解酶(e7bii)，包含seqidno：29、97、98或其变体的2-甲基异柠檬酸脱水酶(e7biii)，包含seqidno：30、99、100或其变体的2-甲基柠檬酸合酶(e7biv)，或包含seqidno：31、101或其变体的磷酸转丙酰酶(eiii)和包含seqidno：26、4或其变体的丙酸激酶(ehii)、包含seqidno：32或其变体的丙酰-coa连接酶(e7bvii)(ec6.2.1.17)或包含seqidno：17或其变体的丙酰-coa：乙酸辅酶a转移酶(e7bviii)的组合。具体而言，根据本发明的任一方面，可以将所述细胞进行遗传修饰以增加所有酶e1-e6的表达用于从至少一种c1-c4烷烃产生赖氨酸，其中，e1-e6是：-e1是丁烷单加氧酶(ec)(ec1.14.13.230)，优选包含具有登录号aam19732.1、aam19730.1、aam19728.1、aam19727.1、aam19729.1、abu68845.2、wp_031430811、aam19731.1、wp_003609331.1的序列或其变体；-e2是醇脱氢酶(ed)(ec1.1.1.1或ec1.1.1.2)，优选包含seqidno：91或其变体；-e3是醛脱氢酶(ee)(ec1.2.1.3、ec1.2.1.4或ec1.2.1.5)，优选包含seqidno：42或其变体；-e4是脂肪酰基coa合酶(facs)(ef)(ec6.2.1.1、ec6.2.1.2或ec6.2.1.3)，优选包含seqidno：88或其变体；且-e6选自：(i)天冬氨酸激酶(e6a)的反馈抗性变体，优选包含具有t342i的点突变的seqidno：1，或具有至少一个选自以下的点突变的seqidno：79：t311i、a279t、s301y、a279v、s301f、t308i、s317a、r320g、g345d、s381f、q404e、g408r、g277a、q298a、t361a、e363a和f364a，以及(ii)4-羟基-四氢吡啶二羧酸合酶(e6c)(ec4.3.3.7)的反馈抗性变体，优选包含seqidno：3或其包含点突变g84t、g250a和/或a251c的变体；优选地，e6是e6a和e6c的组合。-o-乙酰基高丝氨酸o-乙酰基高丝氨酸可以是可以由至少一种选自根据本发明的任一方面的c1-c4烷烃的烷烃产生的靶标氨基酸。具体而言，根据本发明的任一方面的细胞可以进行遗传修饰以相对于野生型细胞增加以下酶e1-e6中的至少一种的表达。更具体而言，用于产生o-乙酰基高丝氨酸作为靶标氨基酸的根据本发明的任一方面的细胞可以进行遗传修饰，以增加所有酶e1-e6的表达。甚至更具体而言，e1-e6是：-酶e1选自ec1.14.15.3-的p450烷烃羟化酶(ea)和ec1.14.15.3的alkb烷烃羟化酶(eb)；-酶e2选自ec1.14.15.3-的p450烷烃羟化酶(ea)、ec1.14.15.3的alkb烷烃羟化酶(eb)、ec1.1.3.20的醇氧化酶(ec)和ec1.1.1.1或ec1.1.1.2的醇脱氢酶(ed)；-酶e3选自ec1.14.15.3-的p450烷烃羟化酶(ea)、ec1.14.15.3的alkb烷烃羟化酶(eb)、ec1.2.1.3、ec1.2.1.4或ec1.2.1.5的醛脱氢酶(ee)、ec1.1.3.20的醇氧化酶(ec)、ec1.1.99.-的alkj醇脱氢酶(edi)和ec1.1.1.1或ec1.1.1.2的醇脱氢酶(ed)，其中ec、edi和ed各自能够将ω-羟基烷酸酯直接氧化成相应的ω-羧基烷酸酯；-酶e4选自ec6.2.1.1、ec6.2.1.2、ec6.2.1.3或ec2.3.1.86的脂肪酰基辅酶a(coa)合酶(facs)(ef)；ec6.2.1.20或ec6.2.1.47的酰基-酰基载体蛋白(acp)合酶(eg)；ec2.7.2.1、ec2.7.2.12、ec2.7.2.15或ec2.7.2.7的脂肪酰基激酶(eh)和ec2.3.1.8或ec2.3.1.19的磷酸转酰基酶(ei)；和ec6.2.1.1、ec6.2.1.2或ec6.2.1.3的脂肪酰基辅酶a合酶(ef)和ec2.3.1.38或ec2.3.1.39的脂肪酰基-coa：acp转酰基酶(ej)；-酶e5选自ec1.2.1.3、ec1.2.1.4或ec1.2.1.5的醛脱氢酶(ee)、ec1.1.3.20的醇氧化酶(ec)，ec1.1.99.-的alkj醇脱氢酶(edi)和ec1.1.1.1或ec1.1.1.2的醇脱氢酶(ed)；且-酶e6能够将本发明的任一方面、尤其是步骤(iii)的脂肪酰基硫酯转化为相应的氨基酸。能够将本发明的任一方面、尤其是步骤(iii)的脂肪酰基硫酯转化为o-乙酰基高丝氨酸的酶e6可以选自天冬氨酸激酶(e6a)(ec2.7.2.4)、天冬氨酸半醛脱氢酶(e6b)(ec1.2.1.11)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(nadp依赖性)(e6j)(ec1.2.1.9、ec1.2.1.13、ec1.2.1.59、ec1.2.1.60)、高丝氨酸脱氢酶(e6k)(ec1.1.1.3)、高丝氨酸激酶(e6l)(ec2.7.1.39)、磷酸烯醇丙酮酸(pep)羧化酶(e6g)(ec4.1.1.31)、质子转位转氢酶(e6h)(ec1.6.1.5)、丙酮酸羧化酶(e6i)(ec6.4.1.1)、苏氨酸合酶(e6m)(ec4.2.3.1)和苏氨酸输出蛋白(e6n)(tcdb家族2.a.7.3.6、2.a.76.1.10或2.a.79.1.1)。具体而言，e6可以是包含seqidno：1、79或其变体的天冬氨酸激酶(e6a)、包含seqidno：2、82或其变体的天冬氨酸半醛脱氢酶(e6b)、包含seqidno：13或其变体的甘油醛-3-磷酸脱氢酶(nadp依赖性)(e6j)、包含seqidno：14、51、80或其变体的高丝氨酸脱氢酶(e6k)、包含seqidno：15、81或其变体的高丝氨酸激酶(e6l)、包含seqidno：16、78、87或其变体的高丝氨酸o-乙酰转移酶(e6s)、包含seqidno：10或其变体的磷酸烯醇丙酮酸(pep)羧化酶(e6g)、包含seqidno：11、20或其变体的质子转位转氢酶(e6h)、包含seqidno：12或其变体的丙酮酸羧化酶(e6i)、包含seqidno：19、84、85、86或其变体的o-乙酰基高丝氨酸输出蛋白(e6ad)。更具体而言，e6可以是天冬氨酸激酶(e6a)的反馈抗性变体，其包含具有t342i的点突变的seqidno：1，或具有至少一个选自t311i、a279t、s301y、a279v、s301f、t308i、s317a、r320g、g345d、s381f、q404e、g408r、g277a、q298a、t361a、e363a和f364a的点突变、尤其是具有点突变t311i的seqidno：79；可以是高丝氨酸脱氢酶(e6k)的反馈抗性变体，其包含具有至少一个选自g378e、d375a、v379e、l380e、i392p、s393a、l394p和q399t的点突变的seqidno：14，具有点突变s345f的seqidno：51或seqidno：80；或可以是高丝氨酸o-乙酰转移酶(e6s)的反馈抗性变体，其包含具有点突变y294c的seqidno：78。甚至更具体而言，酶e6可以选自高丝氨酸脱氢酶(也称为双功能天冬氨酸激酶i/高丝氨酸脱氢酶i(e6k)的反馈抗性变体，高丝氨酸o-乙酰转移酶(e6s)和天冬氨酸激酶(e6a)的反馈抗性变体。甚至更具体而言，酶e6可以包含序列seqidno：14、51、16、78或其变体。在一个实例中，酶e6可以由序列seqidno：14、51、16、78或其变体组成。也可以将根据本发明的任一方面的用于产生o-乙酰基高丝氨酸的细胞进行遗传修饰以相对于野生型细胞降低至少一种选自以下的酶e8的表达：脱羧酶(e6e)(ec4.1.1.20)、高丝氨酸激酶(e6l)(ec2.7.1.39)、高丝氨酸o-琥珀酰转移酶(e6r)(ec2.3.1.46)、异柠檬酸脱氢酶(e8j)(ec1.1.1.41、ec1.1.1.42)、pep羧激酶(e6bg)(ec4.1.1.32、ec4.1.1.38、ec4.1.1.49)、苏氨酸脱氨酶(e6h)(ec4.3.1.19)、o-乙酰基高丝氨酸硫化氢解酶(e6u)(ec2.5.1.49)、o-琥珀酰高丝氨酸硫化氢解酶(e6v)(ec2.5.1.48)和o-乙酰基高丝氨酸输入蛋白(e8k)(tcdb分类2.a.1.53.1、2.a.23.4.1、2.a.42.2.2)。因此，可以将能够从至少一种c1-c4烷烃产生o-乙酰基高丝氨酸的细胞进行遗传修饰以相对于野生型细胞增加e1、e2、e3、e4、e5和e6的表达和降低e8的表达。在一个实例中，当底物烷烃是丁烷时，可以将用于产生o-乙酰基高丝氨酸的根据本发明的任一方面的细胞进一步遗传修饰以相对于野生型细胞增加至少一种另外的酶(e7a)的表达。更具体而言，酶e7a可以选自酰基-acp合成酶(eg)(ec6.2.1.20)，酰基-coa合成酶(ef)(ec6.2.1.2、ec6.2.1.3、ec6.2.1.10)，以及丁酸激酶(ehi)(ec2.7.2.7)和磷酸转丁酰酶(eii)(ec2.3.1.19)的组合。具体而言，酶e7a可以是包含seqidno：21或其变体的酰基-acp合成酶(eg)，或包含seqidno：22或其变体的酰基-coa合成酶(ef)，或包含seqidno：25或其变体的丁酸激酶(ehi)和包含seqidno：24或其变体的磷酸转酰基酶(ei)的组合。在另一个实例中，当底物烷烃是丙烷时，可以将用于产生o-乙酰基高丝氨酸的根据本发明的任一方面的细胞进一步遗传修饰以相对于野生型细胞增加至少一种另外的酶(e7b)的表达。更具体而言，酶e7b可以选自酰基-acp合成酶(eg)(ec6.2.1.20)，酰基-coa合成酶(ef)(ec6.2.1.2、ec6.2.1.3、ec6.2.1.10)，甲基异柠檬酸水解酶(e7bi)(ec4.2.1.99)，甲基异柠檬酸裂解酶(e7bii)(ec4.1.3.30)，2-甲基异柠檬酸脱水酶(e7biii)(ec4.2.1.79)，2-甲基柠檬酸合酶(e7biv)(ec2.3.3.5)，磷酸转丙酰酶(eiii)(ec2.3.1.19、ec2.3.1.8)和丙酸激酶(ehii)(ec2.7.2.15)和丙酰-coa连接酶(e7bvii)(ec6.2.1.17)的组合。甚至更具体而言，酶e7b可以是包含seqidno：21或其变体的酰基-acp合成酶(eg)，或包含seqidno：22或其变体的酰基-coa合成酶(ef)，包含seqidno：27、94或其变体的甲基异柠檬酸水解酶(e7bi)，包含seqidno：28、95、96或其变体的甲基异柠檬酸裂解酶(e7bii)，包含seqidno：29、97、98或其变体的2-甲基异柠檬酸脱水酶(e7biii)，包含seqidno：30、99、100或其变体的2-甲基柠檬酸合酶(e7biv)，或包含seqidno：31、101或其变体的磷酸转丙酰酶(eiii)和包含seqidno：26、4或其变体的丙酸激酶(ehii)、包含seqidno：32或其变体的丙酰-coa连接酶(e7bvii)(ec6.2.1.17)或包含seqidno：17或其变体的丙酰-coa：乙酸辅酶a转移酶(e7bviii)的组合。具体而言，根据本发明的任一方面，可以将所述细胞进行遗传修饰以增加所有酶e1-e6的表达，其中，e1-e6是：-e1是丁烷单加氧酶(ec)(ec1.14.13.230)，优选包含具有登录号aam19732.1、aam19730.1、aam19728.1、aam19727.1、aam19729.1和abu68845.2的序列或其变体；-e2是醇脱氢酶(ed)(ec1.1.1.1或ec1.1.1.2)，优选包含seqidno：91或其变体；-e3是醛脱氢酶(ee)(ec1.2.1.3、ec1.2.1.4或ec1.2.1.5)，优选包含seqidno：42或其变体；-e4是脂肪酰基coa合酶(facs)(ef)(ec6.2.1.1、ec6.2.1.2或ec6.2.1.3)，优选包含seqidno：88或其变体；且-e6选自：(i)高丝氨酸脱氢酶(e6k)的反馈抗性变体，优选包含具有至少一个选自g378e、d375a、v379e、l380e、i392p、s393a、l394p和q399t的点突变的seqidno：14，具有点突变s345p的seqidno：51或seqidno：80，(ii)天冬氨酸激酶(e6a)的反馈抗性变体，其包含具有t342i的点突变的seqidno：1，或具有至少一个选自以下的点突变的seqidno：79：t311i、a279t、s301y、a279v、s301f、t308i、s317a、r320g、g345d、s381f、q404e、g408r、g277a、q298a、t361a、e363a和f364a，以及(iii)高丝氨酸o-乙酰转移酶(e6s)的反馈抗性变体，其包含具有点突变y294c的seqidno：78；优选地，e6是e6k、e6a和e6s的组合。-苏氨酸苏氨酸可以是可以由至少一种选自根据本发明的任一方面的c1-c4烷烃的烷烃产生的靶标氨基酸。具体而言，根据本发明的任一方面的细胞可以进行遗传修饰以相对于野生型细胞增加以下酶e1-e6中的至少一种的表达。更具体而言，用于产生苏氨酸作为靶标氨基酸的根据本发明的任一方面的细胞可以进行遗传修饰，以增加所有酶e1-e6的表达。甚至更具体而言，e1-e6是：-酶e1选自ec1.14.15.3-的p450烷烃羟化酶(ea)和ec1.14.15.3的alkb烷烃羟化酶(eb)；-酶e2选自ec1.14.15.3-的p450烷烃羟化酶(ea)、ec1.14.15.3的alkb烷烃羟化酶(eb)、ec1.1.3.20的醇氧化酶(ec)和ec1.1.1.1或ec1.1.1.2的醇脱氢酶(ed)；-酶e3选自ec1.14.15.3-的p450烷烃羟化酶(ea)、ec1.14.15.3的alkb烷烃羟化酶(eb)、ec1.2.1.3、ec1.2.1.4或ec1.2.1.5的醛脱氢酶(ee)、ec1.1.3.20的醇氧化酶(ec)、ec1.1.99.-的alkj醇脱氢酶(edi)和ec1.1.1.1或ec1.1.1.2的醇脱氢酶(ed)，其中ec、edi和ed各自能够将ω-羟基烷酸酯直接氧化成相应的ω-羧基烷酸酯；-酶e4选自ec6.2.1.1、ec6.2.1.2、ec6.2.1.3或ec2.3.1.86的脂肪酰基辅酶a(coa)合酶(facs)(ef)；ec6.2.1.20或ec6.2.1.47的酰基-酰基载体蛋白(acp)合酶(eg)；ec2.7.2.1、ec2.7.2.12、ec2.7.2.15或ec2.7.2.7的脂肪酰基激酶(eh)和ec2.3.1.8或ec2.3.1.19的磷酸转酰基酶(ei)；和ec6.2.1.1、ec6.2.1.2或ec6.2.1.3的脂肪酰基辅酶a合酶(ef)和ec2.3.1.38或ec2.3.1.39的脂肪酰基-coa：acp转酰基酶(ej)；-酶e5选自ec1.2.1.3、ec1.2.1.4或ec1.2.1.5的醛脱氢酶(ee)、ec1.1.3.20的醇氧化酶(ec)，ec1.1.99.-的alkj醇脱氢酶(edi)和ec1.1.1.1或ec1.1.1.2的醇脱氢酶(ed)；且-酶e6能够将本发明的任一方面、尤其是步骤(iii)的脂肪酰基硫酯转化为相应的氨基酸。能够将本发明的任一方面、尤其是步骤(iii)的脂肪酰基硫酯转化为苏氨酸的酶e6可以选自天冬氨酸激酶(e6a)(ec2.7.2.4)、天冬氨酸半醛脱氢酶(e6b)(ec1.2.1.11)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(nadp依赖性)(e6j)(ec1.2.1.9、ec1.2.1.13、ec1.2.1.59、ec1.2.1.60)、高丝氨酸脱氢酶(e6k)(ec1.1.1.3)、高丝氨酸激酶(e6l)(ec2.7.1.39)、磷酸烯醇丙酮酸(pep)羧化酶(e6g)(ec4.1.1.31)、质子转位转氢酶(e6h)(ec1.6.1.5)、丙酮酸羧化酶(e6i)(ec6.4.1.1)、苏氨酸合酶(e6m)(ec4.2.3.1)和苏氨酸输出蛋白(e6n)(tcdb家族2.a.7.3.6、2.a.76.1.10或2.a.79.1.1)。具体而言，e6可以是包含seqidno：1、79或其变体的天冬氨酸激酶(e6a)、包含seqidno：2、82或其变体的天冬氨酸半醛脱氢酶(e6b)、包含seqidno：13或其变体的甘油醛-3-磷酸脱氢酶(nadp依赖性)(e6j)、包含seqidno：14、51、80或其变体的高丝氨酸脱氢酶(e6k)、包含seqidno：15、81或其变体的高丝氨酸激酶(e6l)、包含seqidno：10或其变体的磷酸烯醇丙酮酸(pep)羧化酶(e6g)、包含seqidno：11、20或其变体的质子转位转氢酶(e6h)、包含seqidno：12或其变体的丙酮酸羧化酶(e6i)、包含seqidno：18、83或其变体的苏氨酸合酶和包含seqidno：19、84、85、86或其变体的苏氨酸输出蛋白(e6n)。更具体而言，e6可以选自：天冬氨酸激酶(e6a)的反馈抗性变体，其包含具有t342i的点突变的seqidno：1，或具有至少一个选自t311i、a279t、s301y、a279v、s301f、t308i、s317a、r320g、g345d、s381f、q404e、g408r、g277a、q298a、t361a、e363a和f364a的点突变、尤其是具有点突变t311i的seqidno：79；高丝氨酸脱氢酶(e6k)的反馈抗性变体，其包含具有至少一个选自g378e、d375a、v379e、l380e、i392p、s393a、l394p和q399t的点突变的seqidno：14，具有点突变s345p的seqidno：51或seqidno：80；包含seqidno：15、81或其变体的高丝氨酸激酶(e6l)和包含seqidno：19、84、85、86或其变体的苏氨酸输出蛋白(e6n)。在一个实例中，酶e6可以是天冬氨酸激酶(e6a)的反馈抗性变体，或高丝氨酸脱氢酶(e6k)的反馈抗性变体。其实例至少提供于li，y.，等人currentstatusonmetabolicengineeringfortheproductionofl-aspartatefamilyaminoacidsandderivatives.bioresour.technol.(2017)，尤其是在第8页。也可以将根据本发明的任一方面的能够产生苏氨酸的细胞进行遗传修饰以相对于野生型细胞降低至少一种选自以下的酶e8的表达：二氨基庚二酸脱羧酶(e6e)(ec4.1.1.20)、高丝氨酸脱氢酶(e6k)(ec1.1.1.3)、异柠檬酸脱氢酶(e6j)(ec1.1.1.41、ec1.1.1.42)、pep羧激酶(e6bg)(ec4.1.1.32、ec4.1.1.38、ec4.1.1.49)、丝氨酸羟基甲基转移酶(e8l)(ec2.1.2.1)、苏氨酸醛缩酶(e8m)(ec4.1.2.48)、苏氨酸脱氢酶(e8n)(ec1.1.1.103)、苏氨酸脱氨酶(e6bh)(ec4.3.1.19)和苏氨酸输入蛋白(e8s)(tcdb分类2.a.1.53.1、2.a.23.4.1、2.a.42.2.2)。因此，可以将能够从至少一种c1-c4烷烃产生苏氨酸的细胞进行遗传修饰以相对于野生型细胞增加e1、e2、e3、e4、e5和e6的表达和降低e8的表达。在一个实例中，当底物烷烃是丁烷时，可以将用于产生苏氨酸的根据本发明的任一方面的细胞进一步遗传修饰以相对于野生型细胞增加至少一种另外的酶(e7a)的表达。更具体而言，酶e7a可以选自酰基-acp合成酶(eg)(ec6.2.1.20)，酰基-coa合成酶(ef)(ec6.2.1.2、ec6.2.1.3、ec6.2.1.10)，以及丁酸激酶(ehi)(ec2.7.2.7)和磷酸转丁酰酶(eii)(ec2.3.1.19)的组合。具体而言，酶e7a可以是包含seqidno：21或其变体的酰基-acp合成酶(eg)，或包含seqidno：22或其变体的酰基-coa合成酶(ef)，或包含seqidno：25或其变体的丁酸激酶(ehi)和包含seqidno：24或其变体的磷酸转酰基酶(ei)的组合。在另一个实例中，当底物烷烃是丙烷时，可以将用于产生苏氨酸的根据本发明的任一方面的细胞进一步遗传修饰以相对于野生型细胞增加至少一种另外的酶(e7b)的表达。更具体而言，酶e7b可以选自酰基-acp合成酶(eg)(ec6.2.1.20)，酰基-coa合成酶(ef)(ec6.2.1.2、ec6.2.1.3、ec6.2.1.10)，甲基异柠檬酸水解酶(e7bi)(ec4.2.1.99)，甲基异柠檬酸裂解酶(e7bii)(ec4.1.3.30)，2-甲基异柠檬酸脱水酶(e7biii)(ec4.2.1.79)，2-甲基柠檬酸合酶(e7biv)(ec2.3.3.5)，磷酸转丙酰酶(eiii)(ec2.3.1.19、ec2.3.1.8)和丙酸激酶(ehii)(ec2.7.2.15)和丙酰-coa连接酶(e7bvii)(ec6.2.1.17)的组合。甚至更具体而言，酶e7b可以是包含seqidno：21或其变体的酰基-acp合成酶(eg)，或包含seqidno：22或其变体的酰基-coa合成酶(ef)，包含seqidno：27、94或其变体的甲基异柠檬酸水解酶(e7bi)，包含seqidno：28、95、96或其变体的甲基异柠檬酸裂解酶(e7bii)，包含seqidno：29、97、98或其变体的2-甲基异柠檬酸脱水酶(e7biii)，包含seqidno：30、99、100或其变体的2-甲基柠檬酸合酶(e7biv)，或包含seqidno：31、101或其变体的磷酸转丙酰酶(eiii)和包含seqidno：26、4或其变体的丙酸激酶(ehii)、包含seqidno：32或其变体的丙酰-coa连接酶(e7bvii)(ec6.2.1.17)或包含seqidno：17或其变体的丙酰-coa：乙酸辅酶a转移酶(e7bviii)的组合。具体而言，根据本发明的任一方面，可以将所述细胞进行遗传修饰以增加所有酶e1-e6的表达，其中，e1-e6是：-e1是丁烷单加氧酶(ec)(ec1.14.13.230)，优选包含具有登录号aam19732.1、aam19730.1、aam19728.1、aam19727.1、aam19729.1和abu68845.2的序列或其变体；-e2是醇脱氢酶(ed)(ec1.1.1.1或ec1.1.1.2)，优选包含seqidno：91或其变体；-e3是醛脱氢酶(ee)(ec1.2.1.3、ec1.2.1.4或ec1.2.1.5)，优选包含seqidno：42或其变体；-e4是脂肪酰基coa合酶(facs)(ef)(ec6.2.1.1、ec6.2.1.2或ec6.2.1.3)，优选包含seqidno：88或其变体；且-e6选自：(i)高丝氨酸脱氢酶(e6k)的反馈抗性变体，其包含具有至少一个选自g378e、d375a、v379e、l380e、i392p、s393a、l394p和q399t的点突变的seqidno：14，或具有点突变s345p的seqidno：51；(ii)天冬氨酸激酶(e6a)的反馈抗性变体，其包含具有t342i的点突变的seqidno：1，或具有至少一个选自t311i、a279t、s301y、a279v、s301f、t308i、s317a、r320g、g345d、s381f、q404e、g408r、g277a、q298a、t361a、e363a和f364a的点突变、尤其是具有点突变t311i的seqidno：79；(iii)包含seqidno：15、81或其变体的高丝氨酸激酶；(iv)包含seqidno：18、83或其变体的苏氨酸合酶；和(v)包含seqidno：19的苏氨酸输出蛋白(e6n)。酶e1酶e1可以能够将至少一种烷烃转化为相应的1-烷醇。具体而言，e1可以是至少一种ec1.14.15.1的p450烷烃羟化酶/单加氧酶(ea)、ec1.14.15.3的alkb烷烃羟化酶(eb)、ec1.14.13.25或ec1.14.18.3的甲烷单加氧酶(eai)、ec1.14.13.227的丙烷单加氧酶(eaii)和/或ec1.14.13.230的丁烷单加氧酶(eaiii)。p450烷烃羟化酶(ea)是反应系统的组分，所述反应系统包含-两种酶组分细胞色素p450烷烃羟化酶和ec1.6.2.4的nad(p)h细胞色素p450氧化还原酶，或-三种酶组分cyp153类型的细胞色素p450烷烃羟化酶、ec1.18.1.2或ec1.18.1.3的铁氧还蛋白nad(p)+还原酶和铁氧还蛋白。alkb烷烃羟化酶(e1b)是反应系统的组分，所述反应系统包含-ec1.14.15.3的alkb烷烃羟化酶，其为反应系统的组分，所述反应系统包含三种酶组分ec1.14.15.3的alkb烷烃羟化酶、ec1.18.1.1或ec1.18.1.4的alkt红素氧还蛋白nad(p)+还原酶和红素氧还蛋白alkg。p450烷烃羟化酶(ea)可以是甲烷单加氧酶(eai)(ec1.14.13.25或ec1.14.18.3)、丙烷单加氧酶(eb)(ec1.14.13.227)或丁烷单加氧酶(ec)(ec1.14.13.230)。具体而言，e1可以是也称为烷烃单加氧酶的alkb烷烃羟化酶(eb)。更具体而言，e1可以包含与由alkbgt编码的来自恶臭假单胞菌gpo1的烷烃单加氧酶的至少50％的序列同一性。甚至更具体而言，e1可以包含与多肽yp_001185946.1的至少50％的序列同一性。更具体而言，e1可以包含与多肽yp_001185946.1具有至少50％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、94％、95％、98％或100％的序列同一性的多肽。在另一个实例中，e1可以是ec1.14.13.230的丁烷单加氧酶(eaiii)，其包含基因簇，所述基因簇包含丁烷单加氧酶羟化酶bmohα亚基(bmox)、丁烷单加氧酶β亚基(bmoy)、丁烷单加氧酶γ亚基(bmoz)、丁烷单加氧酶调节蛋白(bmob)、丁烷单加氧酶还原酶(bmoc_1)、bmog(类似于来自大肠杆菌的groel)和三个推定的orf。具体而言，丁烷单加氧酶(eaiii)可以来自thauerabutanivorans。更具体而言，丁烷单加氧酶操纵子可以包含seqidno：35。酶e2酶e2可以能够将1-烷醇转化为相应的1-烷醛。具体而言，e2可以是至少一种ec1.14.15.3的p450烷烃羟化酶(ea)、ec1.14.15.3的alkb烷烃羟化酶(eb)、ec1.1.3.20的醇氧化酶(ec)或ec1.1.1.1或ec1.1.1.2的醇脱氢酶(ed)。更具体而言，e2可以选自p450烷烃羟化酶(ea)、alkb烷烃羟化酶(eb)、ec1.1.3.20的醇氧化酶(ec)、alkj醇脱氢酶(edi)和ec1.1.1.1或ec1.1.1.2的醇脱氢酶(edii)。具体而言，e2可以是也称为烷烃单加氧酶的alkb烷烃羟化酶(eb)。更具体而言，e2可以包含与由alkbgt编码的来自恶臭假单胞菌gpo1的烷烃单加氧酶的至少50％的序列同一性。甚至更具体而言，e2可以包含与多肽yp_001185946.1的至少50％的序列同一性。更具体而言，e2可以包含与多肽yp_001185946.1具有至少50％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、94％、95％、98％或100％的序列同一性的多肽。在一个实例中，e2可以是醇氧化酶(ec)，其可以选自aas46878.1、acx81419.1、aas46879.1、cab75353.1、aas46880.1、xp_712350.1、xp_002422236.1、xp_712386.1、eeq43775.1、cab75351.1、cab75352.1、xp_002548766.1和xp_002548765.1。在一个进一步实例中，e2可以是alkj醇脱氢酶(edi)并且可以选自q00593.1、q9www2.1、zp_00957061.1、yp_957894.1、cac38030.1、yp_694430.1、yp_957725.1和yp_001672216.1。在另一个实例中，e2可以是醇脱氢酶(edii)并且可以选自来自细菌、特别是大肠杆菌的adhe、adhp、yjgb、yqhd、glda、eutg、yiay、adhe、adhp、yhhx、yahk、hdha、hisd、sera、tdh、ugd、udg、gmd、yefa、ybic、ydfg、yeau、ttuc、yeiq、ygbj、ygcu、ygct、ygcv、yggp、ygjr、ylii、yqib、yzzh、ldha、gapa、epd、dld、gatd、gcd、glpa、glpb、glpc、glpd、gpsa和yphc。酶e3酶e3可以能够将至少一种1-烷醛转化为相应的烷酸。具体而言，e3可以能够将甲醛、乙醛、丙醛和/或丁醛转化为相应的脂肪酸。具体而言，e3可以选自ec1.14.15.3-的p450烷烃羟化酶(ea)、ec1.14.15.3的alkb烷烃羟化酶(eb)、ec1.1.3.20的双功能醇氧化酶(ec)、能够经由1-烷醛将1-烷醇直接氧化为相应的烷酸的双功能alkj醇脱氢酶(edi)或ec1.1.1.1或ec1.1.1.2的双功能醇脱氢酶(ed)、和醛脱氢酶(ee)。酶e3可以是醛脱氢酶(ee)(ec1.2.1.3、ec1.2.1.4或ec1.2.1.5)，其可以能够催化ω-氧代烷酸(酯)＝ω-羧基烷酸(酯)的转化。在一个实例中，ee可以能够特异性催化以下反应：ω-氧代烷酸(酯)+nad(p)+＝ω-羧基烷酸(酯)+nad(p)h+h+在该情况下，酶ee可以是ec1.2.1.3、ec1.2.1.4或ec1.2.1.5的醛脱氢酶，并且可以选自来自细菌、特别是大肠杆菌的prr、usg、mhpf、astd、gdha、frma、feab、asd、sad、puue、gabt、ygaw、betb、puta、puuc、feab、alda、prr、euta、gabd、aldb、tyna和ynei。在另一个实例中，酶e3可以能够催化以下反应：ω-氧代烷酸(酯)+o2＝ω-羧基烷酸(酯)+h2o2在该情况下，e3可以是ec1.1.3.20的脂肪醇氧化酶(ec)。酶e4酶e4可以能够将至少一种烷酸转化为相应的脂肪酰基硫酯。具体而言，短链脂肪酸、诸如乙酸、丙酸和/或丁酸可以转化为相应的脂肪酰基硫酯、诸如脂肪酰基-辅酶a、脂肪酰基-acp、具有位于多肽链中的4-磷酸泛酰巯基乙胺(phosphopantotheine)基团的脂肪酰基-s-4-磷酸泛酰巯基乙胺等。具体而言，e4可以选自ec6.2.1.1、ec6.2.1.2或ec6.2.1.3的脂肪酰基辅酶a(coa)合酶(ef)；ec6.2.1.20或ec6.2.1.47的酰基-酰基载体蛋白(acp)合酶(eg)；ec2.7.2.1、ec2.7.2.12、ec2.7.2.15或ec2.7.2.7的脂肪酰基激酶(eh)和ec2.3.1.8或ec2.3.1.19的磷酸转酰基酶(ei)；和ec6.2.1.1、ec6.2.1.2或ec6.2.1.3的脂肪酰基辅酶a合酶(ef)和ec2.3.1.38或ec2.3.1.39的脂肪酰基-coa：acp转酰基酶(ej)。具体而言，e4可以是(a)ec6.2.1.1、ec6.2.1.2或ec6.2.1.3的脂肪酰基coa合酶(facs)(ef)；(b)ec6.2.1.20或ec6.2.1.47的酰基-酰基-acp合酶(eg)；(c)ec2.7.2.1、ec2.7.2.12、ec2.7.2.15或ec2.7.2.7的脂肪酰基激酶(eh)和ec2.3.1.8或ec2.3.1.19的磷酸转酰基酶(ei)的组合；或(d)ec6.2.1.1、ec6.2.1.2或ec6.2.1.3的脂肪酰基coa合酶(ef)和ecec2.3.1.38或ec2.3.1.39的脂肪酰基-coa：acp转酰基酶(ej)的组合。酶ef可以能够催化脂肪酸向酰基-coa的转化。技术人员将理解，一些脂肪酰基-coa合酶肽同样将催化其他反应，例如一些酰基-coa合酶肽除了脂肪酸以外还将接受其他底物。酶ej，(酰基-coa(辅酶a)：acp(酰基载体蛋白)转酰基酶可以能够催化十二酰基-coa硫酯向十二酰基-acp硫酯的转化过程。更具体而言，e4可以是具有seqidno：88或其变体的脂肪酰基coa合酶(facs)(ef)。在另一个实例中，e4可以是具有seqidno：89、90或其变体的脂肪酰基激酶(eh)和包含seqidno：24或其变体的磷酸转酰基酶(ei)的组合。酶e5酶e5可以能够将短链醛转化为相应的脂肪酰基硫酯。具体而言，e5可以将醛诸如乙醛、丙醛或丁醛转化为相应的脂肪酰基硫酯，诸如脂肪酰基-辅酶a、脂肪酰基-acp或具有位于多肽链中的4-磷酸泛酰巯基乙胺基团的脂肪酰基-s-4-磷酸泛酰巯基乙胺等。甚至更具体而言，酶e5可以是醛脱氢酶(ee)(ec1.2.1.3、ec1.2.1.4或ec1.2.1.5)或醇氧化酶(ec)(ec1.1.3.20)。酶e1至e8可以包含这样的多肽序列，其中与本领域中已知的参考序列相比最多达60％、优选最多达25％、特别是最多达15％、特别是最多达10、9、8、7、6、5、4、3、2或1％的氨基酸残基被修饰。技术人员可以容易地从genebank(https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/)获得相关酶e1至e8的序列，并且使用本领域中已知的方法获得根据本发明的任一方面的细胞。例如，通过genebank上的登录号标记的序列通过缺失、插入、取代或其组合而被修饰，并且其仍具有拥有相应的参考序列的蛋白的活性的至少50％、优选65％、特别是优选80％、特别是大于90％，其中参考蛋白的100％活性被理解为意指用作生物催化剂的细胞的活性(即基于使用的细胞量的每单位时间转化的物质的量(单位/克细胞干重[u/gcdw]))与在参考蛋白不存在的情况下的生物催化剂的活性相比的增加。给定多肽序列的氨基酸残基的修饰(其导致给定多肽的特性和功能没有显著改变)是本领域技术人员已知的。因此，例如许多氨基酸经常可以互相交换而没有问题；此类合适的氨基酸取代的实例是：ala取代为ser；arg取代为lys；asn取代为gln或his；asp取代为glu；cys取代为ser；gln取代为asn；glu取代为asp；gly取代为pro；his取代为asn或gln；ile取代为leu或val；leu取代为met或val；lys取代为arg或gln或glu；met取代为leu或ile；phe取代为met或leu或tyr；ser取代为thr；thr取代为ser；trp取代为tyr；tyr取代为trp或phe；val取代为ile或leu。还已知的是，修饰，特别是以例如氨基酸插入或缺失形式的多肽的n-或c-末端处的修饰，经常对多肽的功能没有显著影响。整个本说明书中提及的与本发明结合阐明的登录号对应于具有日期2018年06月27日的ncbiproteinbank数据库条目；通常，条目的版本号在这里通过“数字”诸如例如“.1”来标识。除非另有说明，否则所有所述百分比(％)为质量百分比。根据本发明的任一方面，所述微生物细胞可以选自细菌物种，其优选选自：乏养菌属(abiotrophia)、acaryochloris、accumulibacter、醋弧菌属(acetivibrio)、醋酸杆菌属(acetobacter)、醋盐杆菌属(acetohalobium)、醋丝菌属(acetonema)、无色杆菌属(achromobacter)、氨基酸球菌属(acidaminococcus)、酸微菌属(acidimicrobium)、嗜酸菌属(acidiphilium)、酸硫杆状菌属(acidithiobacillus)、酸杆菌属(acidobacterium)、热酸菌属(acidothermus)、食酸菌属(acidovorax)、不动杆菌属(acinetobacter)、放线杆菌属(actinobacillus)、放线菌属(actinomyces)、束丝放线菌属(actinosynnema)、气球菌属(aerococcus)、气微菌属(aeromicrobium)、气单胞菌属(aeromonas)、阿菲波菌属(afipia)、凝聚杆菌属(aggregatibacter)、土壤杆菌属(agrobacterium)、ahrensia、akkermansia、食碱菌属(alcanivorax)、脂环酸芽胞杆菌属(alicycliphilus)、脂环酸杆菌属(alicyclobacillus)、aliivibrio、碱湖生菌属(alkalilimnicola)、alkaliphilus、异着色菌属(allochromatium)、交替单胞菌目(alteromonadales)、交替单胞菌属(alteromonas)、aminobacterium、氨基酸单胞菌属(aminomonas)、制氨菌属(ammonifex)、拟无枝酸菌属(amycolatopsis)、amycolicicoccus、鱼腥藻属(anabaena)、厌氧小杆菌属(anaerobaculum)、厌氧球菌属(anaerococcus)、anaerofustis、厌氧绳菌属(anaerolinea)、厌氧粘细菌属(anaeromyxobacter)、anaerostipes、anaerotruncus、无形体属(anaplasma)、厌氧芽孢杆菌属(anoxybacillus)、产液菌属(aquifex)、隐稳杆菌属(arcanobacterium)、弓形杆菌属(arcobacter)、aromatoleum、节杆菌属(arthrobacter)、arthrospira、不粘柄菌属(asticcacaulis)、陌生物菌属(atopobium)、橙单胞菌属(aurantimonas)、固氮弓菌属(azoarcus)、固氮根瘤菌属(azorhizobium)、固氮螺菌属(azospirillum)、固氮菌属(azotobacter)、杆菌属(bacillus)、巴通体属(bartonella)、basfia、baumannia、蛭弧菌属(bdellovibrio)、贝扎托菌属(beggiatoa)、拜叶林克氏菌属(beijerinckia)、bermanella、获山氏菌属(beutenbergia)、双岐杆菌属(bifidobacterium)、嗜胆菌属(bilophila)、blastopirellula、blautia、blochmannia、博德氏菌属(bordetella)、疏螺旋体属(borrelia)、短状杆菌属(brachybacterium)、短螺旋体属(brachyspira)、短根瘤菌属(bradyrhizobium)、短小芽孢杆菌属(brevibacillus)、短杆菌属(brevibacterium)、短波单胞菌属(brevundimonas)、布鲁菌属(brucella)、布赫纳氏菌属(buchnera)、bulleidia、伯克氏菌属(burkholderia)、丁酸弧菌属(butyrivibrio)、caldalkalibacillus、caldanaerobacter、热解纤维素菌属(caldicellulosiruptor)、calditerrivibrio、caminibacter、弯曲菌属(campylobacter)、carboxydibrachium、一氧化碳嗜热菌属(carboxydothermus)、心杆菌属(cardiobacterium)、肉杆菌属(carnobacterium)、carsonella、catenibacterium、catenulispora、卡托氏菌属(catonella)、柄杆菌属(caulobacter)、纤维单胞菌属(cellulomonas)、纤维弧菌属(cellvibrio)、蜈蚣菌属(centipeda)、根瘤菌属(chelativorans)、绿屈挠菌属(chloroflexus)、色杆菌属(chromobacterium)、色盐杆菌属(chromohalobacter)、chthoniobacter、citreicella、柠檬酸杆菌属(citrobacter)、柠檬酸微菌属(citromicrobium)、棍状杆菌属(clavibacter)、cloacamonas、梭状芽孢杆菌属(clostridium)、柯林斯氏菌属(collinsella)、科尔韦氏菌属(colwellia)、丛毛单胞菌属(comamonas)、conexibacter、聚集杆菌属(congregibacter)、coprobacillus、粪球菌属(coprococcus)、粪热杆菌属(coprothermobacter)、coraliomargarita、科里氏杆菌属(coriobacterium)、corrodens、棒状杆菌属(corynebacterium)、柯克斯体属(coxiella)、鳄球藻属(crocosphaera)、阪崎肠杆菌属(cronobacter)、短小杆菌属(cryptobacterium)、贪铜菌属(cupriavidus)、蓝菌属(cyanobium)、蓝丝菌属(cyanothece)、拟筒孢蓝细菌属(cylindrospermopsis)、dechloromonas、铁还原杆菌属(deferribacter)、dehalococcoides、dehalogenimonas、异常球菌属(deinococcus)、代尔夫特菌属(delftia)、氮还原弧菌属(denitrovibrio)、皮生球菌属(dermacoccus)、desmospora、脱硫盒菌属(desulfarculus)、desulphateibacillum、脱亚硫酸菌属(desulfitobacterium)、脱硫橄榄状菌属(desulfobacca)、脱硫杆菌属(desulfobacterium)、脱硫叶菌属(desulfobulbus)、脱硫球菌属(desulfococcus)、脱硫盐菌属(desulfohalobium)、脱硫微菌属(desulfomicrobium)、desulfonatronospira、desulforudis、脱硫小杆菌属(desulfotalea)、脱硫肠状菌属(desulfotomaculum)、脱硫弧菌属(desulfovibrio)、(desulfurispirillum)、脱硫杆菌属(desulfurobacterium)、除硫单胞菌属(desulfuromonas)、dethiobacter、脱硫代硫酸盐弧菌属(dethiosulfovibrio)、戴阿利斯特杆菌属(dialister)、偶蹄形菌属(dichelobacter)、dickeya、网球菌属(dictyoglomus)、迪茨氏菌属(dietzia)、dinoroseobacter、dorea、爱德华氏菌属(edwardsiella)、埃里希氏体属(ehrlichia)、艾肯氏菌属(eikenella)、elusimicrobium、endoriftia、水栖菌属(enhydrobacter)、肠杆菌属(enterobacter)、肠球菌属(enterococcus)、epulopiscium、欧文氏杆菌属(erwinia)、丹毒丝菌属(erysipelothrix)、赤细菌属(erythrobacter)、埃希氏菌属(escherichia)、产氢新菌属(ethanoligenens)、真杆菌属(eubacterium)、真杆菌属(eubacterium)、微小杆菌属(exiguobacterium)、faecalibacterium、铁还原单胞菌属(ferrimonas)、闪烁杆菌属(fervidobacterium)、丝状杆菌属(fibrobacter)、finegoldia、弯枝菌属(flexistipes)、弗朗西斯氏菌属(francisella)、弗兰克氏菌属(frankia)、fructobacillus、fulvimarina、梭杆菌属(fusobacterium)、gallibacterium、报毛菌属(gallionella)、加德纳氏菌属(gardnerella)、孪生球菌属(gemella)、出芽菌属(gemmata)、芽单胞菌属(gemmatimonas)、土壤芽孢杆菌属(geobacillus)、土杆菌属(geobacter)、地嗜皮菌属(geodermatophilus)、冰居菌属(glaciecola)、粘杆菌属(gloeobacter)、舌蝇属(glossina)、葡糖酸醋酸杆菌属(gluconacetobacter)、戈登氏菌属(gordonia)、granulibacter、颗粒链菌属(granulicatella)、格里蒙菌属(grimontia)、嗜血菌属(haemophilus)、河氏菌属(hahella)、halanaerobiumns、haliangium、盐单胞菌属(halomonas)、盐红螺旋菌属(halorhodospira)、盐热发菌属(halothermothrix)、盐硫杆状菌属(halothiobacillus)、hamiltonella、螺杆菌属(helicobacter)、阳光杆菌属(heliobacterium)、草螺菌属(herbaspirillum)、herminiimonas、滑柱菌属(herpetosiphon)、希普氏菌属(hippea)、海氏菌属(hirschia)、嗜组织菌属(histophilus)、hodgkinia、hoeflea、霍尔德曼氏菌属(holdemania)、hydrogenivirga、hydrogenobaculum、hylemonella、生丝微菌属(hyphomicrobium)、生丝单胞菌属(hyphomonas)、idiomarina、泥杆菌属(ilyobacter)、间孢囊菌属(intrasporangium)、白蚁菌属(isoptericola)、等球菌属(isosphaera)、两面神菌属(janibacter)、紫色杆菌属(janthinobacterium)、琼斯氏菌属(jonesia)、jonquetella、kangiella、ketogulonicigenium、动球菌属(kineococcus)、金氏菌属(kingella)、克雷伯氏菌属(klebsiella)、考克氏菌属(kocuria)、koribacter、kosmotoga、扑科研菌属(kribbella)、纤线杆菌属(ktedonobacter)、皮球菌属(kytococcus)、labrenzia、乳杆菌属(lactobacillus)、乳球菌属(lactococcus)、鸥杆菌属(laribacter)、劳特罗普氏菌属(lautropia)、劳森氏菌属(lawsonia)、军团菌属(legionella)、雷弗松氏菌属(leifsonia)、lentisphaera、纤发鞘丝蓝细菌属(leptolyngbya)、钩端螺旋体属(leptospira)、纤发菌属(leptothrix)、纤毛菌属(leptotrichia)、明串珠菌属(leuconostoc)、韧皮杆菌属(liberibacter)、limnobacter、李斯特氏菌属(listeria)、loktanella、lutiella、鞘丝蓝细菌属(lyngbya)、lysinibacillus、巨大球菌属(macrococcus)、磁球菌属(magnetococcus)、磁螺菌属(magnetospirillum)、mahella、默罕氏菌属(mannheimia)、海洋杆状菌属(maricaulis)、海栖热菌属(marinithermus)、海杆菌属(marinobacter)、海单胞菌属(marinomonas)、深海菌属(mariprofundus)、maritimibacter、marvinbryantia、巨球形菌属(megasphaera)、稍热菌属(meiothermus)、蜜蜂球菌属(melissococcus)、中间根瘤菌属(mesorhizobium)、methylacidiphilum、methylibium、甲基小杆菌属(methylobacillus)、甲基杆菌属(methylobacter)、甲基杆菌属(methylobacterium)、甲基球菌属(methylococcus)、甲基孢囊菌属(methylocystis)、甲基微菌属(methylomicrobium)、噬甲基菌属(methylophaga)、嗜甲基菌目(methylophilales)、甲基曲菌属(methylosinus)、methyloversatilis、食甲基菌属(methylovorus)、微杆菌属(microbacterium)、微球菌属(micrococcus)、微鞘蓝细菌属(microcoleus)、微囊蓝细菌属(microcystis)、小月菌属(microlunatus)、小单孢菌属(micromonospora)、光岗菌属(mitsuokella)、动弯杆菌属(mobiluncus)、穆尔氏菌属(moorella)、莫拉氏菌属(moraxella)、南极嗜冷菌属(moritella)、分枝杆菌属(mycobacterium)、粘球菌属(myxococcus)、nakamurella、盐碱厌氧菌属(natranaerobius)、奈瑟氏球菌属(neisseria)、新立克次氏体属(neorickettsia)、neptuniibacter、nitratifractor、nitratiruptor、硝化杆菌属(nitrobacter)、硝化球菌属(nitrococcus)、亚硝化单胞菌属(nitrosomonas)、亚硝化螺菌属(nitrosospira)、硝化螺菌属(nitrospira)、诺卡氏菌属(nocardia)、类诺卡氏菌属(nocardioides)、拟诺卡氏菌属(nocardiopsis)、节球蓝细菌属(nodularia)、念珠蓝细菌属(nostoc)、新鞘脂菌属(novosphingobium)、oceanibulbus、oceanicaulis、海洋生菌属(oceanicola)、海洋栖热菌属(oceanithermus)、海洋芽胞杆菌属(oceanobacillus)、苍白杆菌属(ochrobactrum)、十八杆菌属(octadecabacter)、odyssella、寡养菌属(oligotropha)、olsenella、丰佑菌属(opitutus)、oribacterium、东方体属(orientia)、ornithinibacillus、颤蓝细菌属(oscillatoria)、绿颤细菌属(oscillochloris)、草酸杆菌属(oxalobacter)、类芽孢杆菌属(paenibacillus)、泛菌属(pantoea)、副球菌属(paracoccus)、parascardovia、parasutterella、parvibaculum、微单胞菌属(parvimonas)、短小盒菌属(parvularcula)、巴斯德氏菌属(pasteurella)、巴斯德氏芽菌属(pasteuria)、果胶杆菌属(pectobacterium)、片球菌属(pediococcus)、pedosphaera、pelagibaca、远洋杆菌属(pelagibacter)、暗杆菌属(pelobacter)、pelotomaculum、peptoniphilus、消化链球菌属(peptostreptococcus)、persephonella、石袍菌属(petrotoga)、褐杆菌属(phaeobacter)、考拉杆菌属(phascolarctobacterium)、苯基杆菌属(phenylobacterium)、发光杆菌属(photobacterium)、小小梨形菌属(pirellula)、浮霉状菌属(planctomyces)、动性球菌属(planococcus)、plesiocystis、极胞菌属(polaromonas)、极胞菌属(polaromonas)、polymorphum、多核杆菌属(polynucleobacter)、海绵杆菌门(poribacteria)、原绿球菌属(prochlorococcus)、丙酸杆菌属(propionibacterium)、变形菌属(proteus)、普罗威登斯菌属(providencia)、假交替单胞菌属(pseudoalteromonas)、pseudoflavonifractor、假单胞菌属(pseudomonas)、假诺卡氏菌属(pseudonocardia)、假枝杆菌属(pseudoramibacter)、pseudovibrio、假黄色单胞菌属(pseudoxanthomonas)、嗜冷杆菌属(psychrobacter)、冷单胞菌属(psychromonas)、puniceispirillum、pusillimonas、维形杆菌属(pyramidobacter)、拉恩氏菌属(rahnella)、罗尔斯通氏菌属(ralstonia)、尖头藻属(raphidiopsis)、regiella、reinekea、肾杆菌属(renibacterium)、根瘤菌属(rhizobium)、红细菌属(rhodobacter)、红球菌属(rhodococcus)、红育菌属(rhodoferax)、红微菌属(rhodomicrobium)、红小梨形菌属(rhodopirellula)、红假单胞菌属(rhodopseudomonas)、红螺菌属(rhodospirillum)、立克次氏体属(rickettsia)、立克次氏小体属(rickettsiella)、riesia、罗斯伯里氏菌属(roseburia)、玫瑰菌属(roseibium)、玫瑰弯菌属(roseiflexus)、玫瑰杆菌属(roseobacter)、玫瑰单胞菌属(roseomonas)、玫瑰变色菌属(roseovarius)、罗斯氏菌属(rotbia)、红长命菌属(rubrivivax)、红色杆菌属(rubrobacter)、鲁杰氏菌属(ruegeria)、瘤胃球菌属(ruminococcus)、ruthia、糖单孢菌属(saccharomonospora)、saccharophagus、糖多孢菌属(saccharopolyspora)、箭头菌属(sagittula)、salinispora、沙门氏菌属(salmonella)、血杆菌属(sanguibacte)、scardovia、塞巴鲁德菌属(sebaldella)、segniliparus、月形单胞菌属(selenomonas)、沙雷氏菌属(serratia)、希瓦氏菌属(shewanella)、志贺氏菌属(shigella)、shuttleworthia、sideroxydans、silicibacter、西蒙斯氏菌属(simonsiella)、中华根瘤菌属(sinorhizobium)、史雷克氏菌属(slackia)、伴蝇菌属(sodalis)、solibacter、solobacterium、堆囊菌属(sorangium)、球杆菌属(sphaerobacter)、鞘脂菌属(sphingobium)、鞘氨醇单胞菌属(sphingomonas)、sphingopyxis、螺旋体属(spirochaeta)、芽孢八叠球菌属(sporosarcina)、stackebrandtia、葡萄球菌属(staphylococcus)、starkeya、寡养单胞菌属(stenotrophomonas)、标桩菌属(stigmatella)、链杆菌属(streptobacillus)、链球菌属(streptococcus)、链霉菌属(streptomyces)、链孢囊菌属(streptosporangium)、subdoligranulum、subvibrioides、succinatimonas、亚硫酸盐杆菌属(sulfitobacter)、硫化杆菌属(sulfobacillus)、sulfuricurvum、sulfurihydrogenibium、sulfurimonas、硫化螺旋菌属(sulfurospirillum)、sulfurovum、萨特氏菌属(sutterella)、symbiobacterium、集胞蓝细菌属(synechocystis)、互营杆菌属(syntrophobacter)、共养香肠样杆菌属(syntrophobotulus)、共养单胞菌属(syntrophomonas)、互营热菌属(syntrophothermus)、互养菌属(syntrophus)、taiwanensis、泰勒氏菌属(taylorella)、teredinibacter、terriglobus、thalassiobium、索氏菌属(thauera)、嗜热好氧杆菌属(thermaerobacter)、热厌氧弧菌属(thermanaerovibrio)、thermincola、热厌氧杆菌属(thermoanaerobacter)、热厌氧杆菌属(thermoanaerobacterium)、thermobaculum、喜热裂孢菌属(thermobifida)、嗜热双孢菌属(thermobispora)、热发状菌属(thermocrinis)、thermodesulphateator、热脱硫杆菌属(thermodesulfobacterium)、热脱硫菌属(thermodesulfobium)、热脱硫弧菌属(thermodesulfovibrio)、热微菌属(thermomicrobium)、高温单孢菌属(thermomonospora)、thermosediminibacter、thermosinus、栖热腔菌属(thermosipho)、thermosynechococcus、栖热孢菌属(thermotoga)、热弧菌属(thermovibrio)、栖热菌属(thermus)、thioalkalimicrobium、thioalkalivibrio、硫杆菌属(thiobacillus)、硫微螺菌属(thiomicrospira)、硫单胞菌属(thiomonas)、甲苯单胞菌属(tolumonas)、密螺旋体属(treponema)、tribocorum、束毛蓝细菌属(trichodesmium)、tropheryma、特吕珀菌属(truepera)、冢村氏菌属(tsukamurella)、turicibacter、贪噬菌属(variovorax)、韦荣氏菌属(veillonella)、verminephrobacter、疣微菌属(verrucomicrobium)、疣孢菌属(verrucosispora)、vesicomyosocius、弧菌属(vibrio)、弧菌目(vibrionales)、食物谷菌属(victivallis)、魏斯氏菌属(weissella)、威格尔斯沃思氏菌属(wigglesworthia)、沃尔巴克氏体属(wolbachia)、沃林氏菌属(wolinella)、黄色杆菌属(xanthobacter)、黄单胞菌属(xanthomonas)、致病杆菌属(xenorhabdus)、xylanimonas、木杆菌属(xylella)、耶尔森氏菌属(yersinia)、zinderia和发酵单孢菌属(zymomonas)。具体而言，所述微生物细胞可以来自大肠杆菌(e.coli)、假单胞菌属种(pseudomonassp.)、荧光假单胞菌(pseudomonasfluorescens)、恶臭假单胞菌(pseudomonasputida)、施氏假单胞菌(pseudomonasstutzeri)、不动杆菌属种(acinetobactersp.)、伯克氏菌属种(burkholderiasp.)、burkholderiathailandensis、蓝藻(cyanobakterien)、克雷伯氏菌属种(klebsiellasp.)、产酸克雷伯氏菌(klebsiellaoxytoca)、沙门氏菌属种(salmonellasp.)、根瘤菌属种(rhizobiumsp.)和苜蓿根瘤菌(rhizobiummeliloti)、芽孢杆菌属种(bacillussp.)、枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)、梭状芽胞杆菌属种(clostridiumsp.)、棒状杆菌属种(corynebacteriumsp.)、谷氨酸棒状杆菌(corynebacteriumglutamicum)、短杆菌属种(brevibacteriumsp.)、小球藻属种(chlorellasp.)和念珠藻属种(nostocsp.)。更具体地，所述微生物细胞可以来自大肠杆菌。具体实施方式实施例前述描述了优选实施方案，如本领域技术人员将理解，在不背离权利要求的范围的情况下，其可以进行设计、构建或操作的变化或修改。这些变化例如意欲被权利要求的范围所覆盖。实施例1用大肠杆菌从乙烷形成o-乙酰基-l-高丝氨酸。对于乙烷至o-乙酰基-l-高丝氨酸的生物转化，使用遗传修饰的菌株大肠杆菌cgsc12149lyscfbr_ecthrafbr_ecpacyc184{palks}[alks_ppgpo1]{palkb}[bmoxybz_tbprokka_02001_tbprokka_02000_tbbmoc_1_tbprokka_01998_tbbmog_tb]pbr322{palks}[alks_ppgpo1]{palkb}[adha_cgaldh_cg]{placuv5}[metx_cg]{ptac}[thra_fbr_ec]。该菌株具有以下特征：i.编码天冬氨酸激酶3的反馈抗性变体的大肠杆菌cgsc12149lysc基因(seqidno：33)的修饰。ii.编码双功能天冬氨酸激酶1/高丝氨酸脱氢酶1的反馈抗性变体的大肠杆菌cgsc12149thra基因(seqidno：34)的修饰(使用天然启动子)。iii.thauerabutanivoransdsm2080丁烷单加氧酶操纵子(seqidno：35)的表达，所述操纵子包含bmox_tb(丁烷单加氧酶羟化酶bmohα亚基)、bmoy_tb(丁烷单加氧酶β亚基)、bmoz_tb(丁烷单加氧酶γ亚基)、bmob_tb(丁烷单加氧酶调节蛋白)、bmoc_1_tb(丁烷单加氧酶还原酶)、bmog_tb(类似于来自大肠杆菌的groel)和三个推定的orfprokka_02001_tb、prokka_02000_tb和prokka_01998_tb。iv.谷氨酸棒状杆菌atcc13032的编码zn依赖性醇脱氢酶的adha_cg(seqidno：36)和编码nad依赖性醛脱氢酶cgl2796基因的aldh_cg(seqidno：37)的表达。v.编码高丝氨酸o-乙酰基转移酶的谷氨酸棒状杆菌atcc13032metx基因(seqidno：38)的表达。vi.编码双功能天冬氨酸激酶1/高丝氨酸脱氢酶1的反馈抗性变体的大肠杆菌cgsc12149thra基因(seqidno：34)的修饰和表达(使用过表达系统)。这些特征由以下因素引起：i.用pko3衍生物4-49(seqidno：39)，通过编码双功能天冬氨酸激酶1/高丝氨酸脱氢酶1的反馈抗性变体(在bp1034处从c至t的点突变(seqidno：34)，ser345pheseqidno：51)的thra的另一个等位基因替换大肠杆菌cgsc12149thra基因。ii.用pko3衍生物4-47(seqidno：40)，通过编码反馈抗性变体天冬氨酸激酶3(在bp1055处从c至t的点突变(seqidno：33)，t342i(seqidno：1))的lysc的另一个等位基因替换大肠杆菌cgsc12149lysc基因。iii.引入质粒pacyc184{palks}[alks_ppgpo1]{palkb}[bmoxybz_tbprokka_02001_tbprokka_02000_tbbmoc_1_tbprokka_01998_tbbmog_tb](seqidno：41)。iv.引入质粒pbr322{palks}[alks_ppgpo1]{palkb}[adha_cgaldh_cg][blaa_ec]{placuv5}[metx_cg]{ptac}[thra_fbr_ec](seqidno：73)。●pko3修饰载体的构建为了构建用于基因缺失和/或等位基因替换的pko3衍生物，使用以下引物通过pcr从大肠杆菌w3110的基因组dna扩增靶基因上游和下游的同源序列。在引物内引入用于组装克隆的同源末端。lyscfbr同源物序列1seqidno：43、44lyscfbr同源物序列2seqidno：45、46thrafbr同源物序列1seqidno：47、48thrafbr同源物序列2seqidno：49、50。根据制造商(newenglandbiolabs，ipswitch，ma，usa)，用high-fidelitymastermix进行pcr。热循环概况为在98℃下初始变性3分钟，35个循环：在98℃下10秒，在60℃至68℃下30秒(梯度)，在72℃下20秒，且最后在72℃下10分钟保持步骤。根据纯化试剂盒的制造商(qiaquickpcr纯化试剂盒和qiaquick凝胶提取试剂盒，qiagen，hilden，germany)，通过凝胶提取或pcr纯化进行pcr产物的纯化。根据制造商手册(newenglandbiolabs，ipswitch，ma，usa)，使用hifidnaassemblymastermix将纯化的pcr产物组装至noti限制的pko3质粒中。根据制造商(newenglandbiolabs，ipswitch，ma，usa)，进行大肠杆菌dh10β的转化。通过限制性分析和dna测序验证最终的质粒。●pjag-4-48的构建为了构建pcdf衍生物用于编码来自大肠杆菌w3110的双功能天冬氨酸激酶1/高丝氨酸脱氢酶1的反馈抗性变体(在bp1034处从c至t的点突变(seqidno：34)，ser345phe，(seqidno：51))的thra和编码来自谷氨酸棒状杆菌atcc13032的高丝氨酸-o-乙酰转移酶(seqidno：16)的metx_cg的基因表达，分别使用以下引物通过pcr从大肠杆菌w3110或谷氨酸棒状杆菌atcc13032的基因组dna扩增靶标基因(即seqidno：34或52)。在引物内引入用于组装克隆的同源末端。导致反馈抗性变体的thra的点突变在正向引物内实施。将基因thra克隆至tac启动子(seqidno：53)的下游，所述tac启动子通过pcr从另一载体扩增。以下引物用于扩增：metx_cgseqidno：54、55tac启动子seqidno：56、57thra部分1seqidno：58、59thra部分2seqidno：60、61。根据制造商(newenglandbiolabs，ipswitch，ma，usa)，用high-fidelitymastermix进行pcr。热循环概况为在98℃下初始变性3分钟，35个循环：在98℃下10秒，在60℃至70℃下30秒(梯度)，在72℃下45秒，且最后在72℃下10分钟保持步骤。根据纯化试剂盒的制造商(qiaquickpcr纯化试剂盒和qiaquick凝胶提取试剂盒，qiagen，hilden，germany)，通过凝胶提取或pcr纯化进行pcr产物的纯化。根据制造商手册(newenglandbiolabs，ipswitch，ma，usa)，使用hifidnaassemblymastermix将纯化的pcr产物组装至ndei和xbai限制性消化的pj281_alat_c.gl._ta_c.v.(ct)(seqidno：62)质粒中。根据制造商(newenglandbiolabs，ipswitch，ma，usa)，进行大肠杆菌dh10β的转化。通过限制性分析和dna测序验证最终的质粒(seqidno：63)。●hm-p-25的构建对于thauerabutanivoransdsm2080丁烷单加氧酶操纵子(seqidno：35)的表达，从thauerabutanivoransdsm2018的染色体dna扩增整个序列并亚克隆至基础载体中，所述操纵子包含bmox_tb(丁烷单加氧酶羟化酶bmohα亚基)、bmoy_tb(丁烷单加氧酶β亚基)、bmoz_tb(丁烷单加氧酶γ亚基)、bmob_tb(丁烷单加氧酶调节蛋白)、bmoc_1_tb(丁烷单加氧酶还原酶)、bmog_tb(类似于来自大肠杆菌的groel)和三个推定的orfprokka_02001_tb、prokka_02000_tb和prokka_01998_tb。从该载体，将整个操纵子亚克隆至载体中，所述载体包含a)pacyc184骨架、b)dcpk诱导系统(seqidno.64)和c)在dcpk控制下的完整bmo操纵子序列(seqidno：35)。通过限制性分析和dna测序验证最终质粒(seqidno：41)，其中序列部分b)跨越12129bp-36bp，序列部分c)跨越37-7885bp，且序列部分a)跨越剩余的载体序列。●ah-p-125的构建为了构建pbr322衍生物用于谷氨酸棒状杆菌atcc13032的编码zn依赖性醇脱氢酶的adha_cg(seqidno：36)和编码nad依赖性醛脱氢酶cgl2796的aldh_cg(seqidno：37)的基因表达，使用以下引物通过pcr从谷氨酸棒状杆菌atcc13032的基因组dna扩增靶标基因。在引物seqidno：65-68内引入用于组装克隆的同源末端。根据制造商(newenglandbiolabs，ipswitch，ma，usa)，用high-fidelitymastermix进行pcr，将2μl25mmmgcl2添加至每个25μl反应中。热循环概况为在98℃下初始变性3分钟，40个循环：在98℃下10秒，在65℃+/-1.5℃下30秒(梯度)，在72℃下55秒，且最后在72℃下5分钟保持步骤。根据纯化试剂盒的制造商(qiaquickpcr纯化试剂盒和qiaquick凝胶提取试剂盒，qiagen，hilden，germany)，通过凝胶提取或pcr纯化进行pcr产物的纯化。根据制造商手册(newenglandbiolabs，ipswitch，ma，usa)，使用hifidnaassemblymastermix将纯化的pcr产物组装至agei限制性消化的ah-p-123质粒中，其带来dcpk诱导系统(seqidno：64)。根据制造商(newenglandbiolabs，ipswitch，ma，usa)，进行大肠杆菌dh10β的转化。通过限制性分析和dna测序验证最终的质粒(seqidno：69)。●hm-p-50的构建为了构建编码来自大肠杆菌w3110的天冬氨酸激酶的反馈抗性变体的thra和编码来自谷氨酸棒状杆菌atcc13032的高丝氨酸乙酰转移酶的metx的大肠杆菌表达载体，用引物seqidno：71和seqidno：72通过pcr从质粒4-52(seqidno：70)扩增包含lacuv5启动子(metx_cg)和tac启动子(thrafbr_ec)的两种基因。根据制造商手册(newenglandbiolabs，ipswitch，ma，usa)，使用hifidnaassemblymastermix将纯化的pcr产物组装至sali限制性消化的ah-p-125(seqidno：69)质粒中。根据制造商(newenglandbiolabs，ipswitch，ma，usa)，进行大肠杆菌dh10β的转化。通过限制性分析和dna测序验证最终的质粒(seqidno：73)。●菌株gao-ec-147的构建根据pko3程序(linkaj，phillipsd，churchgm..jbateriol.179(20)：6228-37)，用根据seqidno：39和seqidno：40的质粒修饰大肠杆菌cgsc12149野生型。两轮修饰导致大肠杆菌cgsc12149lyscfbr_ecthrafbr_ec。该菌株用根据seqidno：74和75的质粒转化。如本领域已知，经由电穿孔进行大肠杆菌衍生物的转化。该工作产生大肠杆菌菌株gao-ec-147。●dasgip测试gao-ec-147-材料和方法在含有大量氧气的气氛(例如空气)中用高度可燃气体工作需要一些特殊的安全防范措施。通常，发酵罐的充气用高于空气中≈15vol.％乙烷的爆炸上限(uel)的乙烷/空气混合物完成。气体混合物的组成是乙烷/空气0.25/0.75。所有生物转化实验都在玻璃容器中的dasgip-发酵罐系统中以150-300ml的工作体积进行。两个8倍泵模块连接至发酵罐。这些可以用于平行的八个发酵罐的双侧ph控制或用于用碱加葡萄糖进料的ph控制。可以另外使用具有恒定的进料速率的第三外部泵；该泵未连接和通过dasgip控制程序控制。所有容器都配备有ph和do2探针。那些探针连接至控制模块，并且相应的信号分别充当ph控制的酸/碱进料和do2控制的搅拌器的触发器。为了避免用常规使用的保温块(thermosblocs)可能发生的可能的点火源，通过将容器浸入调温水浴中来控制温度。由于相同的原因-消除点火源-没有顶置式搅拌器，但使用潜水式磁力搅拌器来搅拌发酵罐内容物。-培养基(i)lb-培养基：将25glb-液体培养基溶解于蒸馏水中并在121℃下高压灭菌20min。(ii)没有c源的m9-培养基：对于1l培养基，将8.52gna2hpo4、3.00gkh2po4、0.50gnacl和2.00gnh4cl溶解于近似900ml蒸馏水中。将ph用稀释的nh3-溶液调节至7.0，并添加蒸馏水至1000ml的最终体积。将溶液高压灭菌，并在无菌条件下添加2mlmgso4溶液(1mol/l)和1mlus3微量元素溶液。(iii)微量元素溶液us3：对于1000ml微量元素溶液us3，将40mlhcl(37％)、1.9gmncl2*4h2o、1.9gznso4*7h2o、0.9gna-edta*2h2o、0.3gh3bo3、0.3gna2moo4*2h2o、4.7gcacl2*2h2o、17.8gfeso4*7h2o、0.2gcucl2*2h2o依次溶解于900ml蒸馏水中。添加蒸馏水至1000ml的最终体积，并将溶液过滤灭菌(0.22μm，ptfe膜)。(iv)mgso4-溶液(im)：将246.47gmgso4*7h2o溶解于1l蒸馏水中并过滤灭菌(0.22μm，ptfe膜)。(v)mgso4-溶液(200g/l)：将200gmgso4*7h2o溶解于1l蒸馏水中并过滤灭菌(0.22μm，ptfe膜)。(vi)nh4cl-溶液(220g/l)：将220gnh4cl溶解于1l蒸馏水中并过滤灭菌(0.22μm，ptfe膜)。(vii)葡萄糖进料：将550g葡萄糖*h2o在≈50℃下溶解于蒸馏水中，以得到850ml的最终体积。将溶液通过将其在121℃下高压灭菌20分钟来灭菌。对于葡萄糖进料溶液，在无菌条件下添加150ml无菌蒸馏水。-发酵罐中的生长和诱导对于在主要dasgip-发酵罐中生长和诱导的实验，仅需要一个预培养步骤。将100ml摇瓶用25mllb-培养基、各自量的抗生素填充并从冷冻培养物接种。在37℃和180rpm培养后，以0.1的od从lb-预培养物中接种发酵罐。发酵罐含有具有4g/l的批次葡萄糖浓度和根据培养的菌株的抗生素的190mlm9培养基。当测量的do2-由于葡萄糖耗尽而增加时，开始葡萄糖进料(0.4g/lh)并且将诱导剂添加至发酵罐中(1.5μldcpk，1mmiptg，近似22h后)。将气流设定至4.5nl/h，25h后停止葡萄糖进料并且培养物在作为唯一碳源的乙烷上生长。将do设定为作为较低水平的30％并通过搅拌速度控制，ph设定为7.0并且在必要时通过220g/lnh4cl控制。-分析●通过hplc定量乙醇和乙酸盐通过hplc实施发酵样品中乙醇和乙酸盐的定量。定量基于用各自标准品的外部校准。化学品乙醇(例如sigma-aldrich，＞99％(gc)，purum)；乙酸钠(例如merck)；硫酸(例如merck)；去离子水(通过millipore系统纯化)样品制备将水性发酵样品无菌过滤并通过20毫摩尔浓度硫酸水溶液稀释。可能的沉淀物通过离心分离。hplc条件hplc系统agilenttechnologies1200serieshplc柱aminexhpx-87h(300mmx7,8mm)(bio-rad)洗脱剂10毫摩尔浓度硫酸水溶液柱温度40℃流速0.6ml/min检测器rid(agilentg1362a-b)和dad(210nm)(agilentg1315c-b)检测器温度35℃(rid)注入体积20μl保留时间乙酸盐14.5min；乙醇20.5min。●通过hplc定量氨基酸在用邻苯二甲醛衍生化后，通过hplc实施氨基酸的定量。定量基于用各自标准品的外部校准。化学品naoh32％(例如.fluka)；甲醇hplc级(例如honeywell)；正丙醇(例如sigma-aldrich)；邻苯二甲醛(例如roth)；硼酸(例如merck)；巯基乙醇(例如sigma-aldrich)；甲酸(例如sigma-aldrich)；乙腈hplc级(例如sigma-aldrich)；brij3525％的水溶液(例如sigma-aldrich)；去离子水(通过millipore系统纯化)；天冬氨酸(例如sigma-aldrich)；高丝氨酸(例如sigma-aldrich)；苏氨酸(例如sigma-aldrich)；甘氨酸(例如merck)；乙酰基高丝氨酸(例如chemos)；甲硫氨酸(例如acros)；缬氨酸(例如merck)；异亮氨酸(例如roth)；赖氨酸(例如sigma-aldrich)；opa试剂的制备将1000mg邻苯二甲醛溶解于10ml甲醇中，添加90ml硼酸盐缓冲液(ph10.4)，添加500μl巯基乙醇。将试剂在冰箱中储存过夜。然后添加100μl巯基乙醇。硼酸盐缓冲液(0.4mol/l)的制备将38.1gna2b4o7*10h2o溶解于1l水中，将ph值通过10mol/lnaoh调节至10.4，添加1mlbrij3525％样品制备将发酵样品通过正丙醇稀释并离心。澄清的上清液用于分析。hplc条件hplc系统agilenttechnologies1200series预柱hplckrudkatcherultrahplcin-linefilter；0.5uporosityx0.004id(phenomenex)柱kinetexxb-c18；100x4.6mm；2.6μm；100a；(phenomenex)洗脱剂a95％水，5％甲醇，0.1％甲酸洗脱剂b90％乙腈，5％水，5％甲醇，0.1％甲酸梯度概况柱温度30℃流速0.6ml/min检测器fld(agilentg1321a)pmtgain5，激发波长330mm，发射波长450nm注入程序(衍生化)#命令1draw4.5μlfromvial1*，def.speed，def.offset2draw1.5μlfromsample，def.speed，def.offset3draw0.5μlfromair，def.speed4needlewashinflushport.15.0sec5draw4.5μlfromvial1，def.speed，def.offset6mix11.0μlinseat，def.speed，1times7wait1.00min8inject9wait0.50min10switchvalveto“bypass”11needlewashinflushport.10.0sec12draw100.0μlfromvial2*，def.speed，def.offset13eject100.0μlfromvial2，def.speed，def.offset14draw100.0μlfromvial3*，def.speed，def.offset15eject100.0μlfromvial3，def.speed，def.offset16valvemainpass*小瓶1opa-试剂*小瓶2水*小瓶355vol.-％w正丙醇水溶液保留时间天冬氨酸8.6min；高丝氨酸9.1min；苏氨酸9.8min；甘氨酸10.1min；乙酰基高丝氨酸11.6min；甲硫氨酸13.3min；缬氨酸13.8min；异亮氨酸14.7min；赖氨酸15.1min。●实施乙烷、氧气、氮气和二氧化碳的μ-gc在线测量和转移速率的测定以及发酵罐与μ-gc的连接所有发酵罐都配备有具有npt-螺纹的无菌过滤器(0.22μm)，以确保废气流的气密性并实现质量平衡。在无菌过滤器后面，安装t形管，使主要废气流至通风橱且侧支用于gc测量。侧支(1/16”不锈钢管道)连接至16端口vici-阀，所述阀直接连接至gc。16端口阀由gc-软件控制。在μ-gc中，集成采样泵，其可以从废气流主动采集样品。为了确保样品代表实际的发酵罐气体组合物，采样时间为30s，流速为9ml/min，以冲刷整个采样管线。在发酵罐/单元no1和no5的气体供应中安装第二个t形管，以便能够测量实际的气体入口，作为所有发酵罐的代表(分别用于发酵罐1-4和5-8)。●校准为了校准μ-gc，使用三种测试气体混合物，其中乙烷/co2/n2/o2的组成为1：25/10/50.7/13.65；2：30/5/50.7/13.65；3：35/1/49.92/13.44。混合物2用作质量控制；混合物1和3用于两点线性校准。每30天进行用混合物2的质量控制。在安装μ-gc时，每次改变方法时，以及质量控制超出规范时，进行校准。●gc-参数μ-gc配备有含有四个不同的柱的四个模块，其可以通过四个热导检测器(tcd)独立分析。所有四个柱都在普通炉中加热至80℃。柱no1是10mmol筛(ms5a)，其具有加热注射器(110℃)。为了避免水和其他污染物使柱退化，设定10s的反冲。该柱在170kpa静压模式下以氩气作为载气运行。柱no1用于分析永久气体，诸如氧气(29.0s保留时间)和氮气(30.8s保留时间)，其中总运行时间为180s。以氩气作为载气，信号必须被反转并且与氦气作为载气相比，观察到对于氮气和氧气的灵敏度降低近似两倍。柱no2是10mppu柱。反冲为16s，注入器温度为110℃，并且将压力在静压模式下保持在150kpa，其中总运行时间为180s。在柱no2上，分析二氧化碳和乙烷，其中保留时间分别为31.6s和34.5s。在柱no3和no4上，可以分析更高的分子，对于实际的分析任务，它们不是必需的。●使用氮气作为内部标准品的在线乙烷、氧气和二氧化碳测量对于发酵罐的充气，为加压空气或气体混合单元(加压空气加纯乙烷)。在通过发酵液时，通过氧气和乙烷消耗、二氧化碳形成和通过蒸汽饱和稀释来改变气体组成。在稀释液体样品的情况下，仅消耗一种分析物不影响其他分析物的浓度，因为总体积几乎没有变化。对于未稀释的气体样品(其中所有分析物都以大量存在)，一种分析物的消耗或形成急剧影响其他分析物的浓度(vol.-％)。因此，需要内部标准品。在实际的气体组合物中，氮气被用作内部标准品，因为它在生物转化期间既不消耗也不产生并且几乎不溶于水。因此，使用相应的氮气浓度分别地计算稀释倍数fdil、入口vs.出口的气体流速变化：其中：n2，入＝入口氮气体积分数n2，出＝以％计的出口氮气体积分数浓度然后考虑稀释倍数fdil，从入口-出口中的乙烷体积分数的差异计算实际乙烷消耗δv乙烷：其中：v＝以l/h计的总流速x乙烷，入＝入口乙烷体积分数x乙烷，出＝出口乙烷体积分数使用理想气体定律将计算的乙烷消耗体积转化为相应的乙烷量[mol]。p·v＝n·r·t其中：p＝压力[pa]v＝体积[m3]n＝物质的量[mol]r＝气体常数＝8.3145j·mol-1·k-1t＝温度[k]。用这些数据，测定体积乙烷摄取速率(eur，mmol*l-1*h-1)、氧气摄取/转移速率(our/otr，mmol*l-1*h-1)和二氧化碳转移速率(ctr，mmol*l-1*h-1)以及以mg乙烷/(gcdw*h)计的比eur。结果14h直至40h处理时间后，乙烷摄取率eur超过90mg乙烷/g干重和小时。以乙烷为唯一碳源，在48.5h处理时间内产生484mg/lo-乙酰基-l-高丝氨酸。配备有包含seqidno：35和seqidno：46的表达系统的相应对照菌株未显示任何o-乙酰基-l-高丝氨酸的产生，而两种其他系统都是有功能的。实施例2用大肠杆菌从乙烷形成赖氨酸。对于乙烷至l-赖氨酸的生物转化，使用遗传修饰的菌株大肠杆菌cgsc12149lyscfbr_ecthrafbr_ecpacyc184{palks}[alks_ppgpo1]{palkb}[bmoxybz_tbprokka_02001_tbprokka_02000_tbbmoc_1_tbprokka_01998_tbbmog_tb]pbr322{palks}[alks_ppgpo1]{palkb}[adha_cgaldh_cg]{placuv5}[metx_cg]{ptac}[thra_fbr_ec]。该菌株具有以下特征：i)编码天冬氨酸激酶3的反馈抗性变体的大肠杆菌cgsc12149lysc基因(seqidno：33)的修饰。ii)thauerabutanivoransdsm2080丁烷单加氧酶操纵子(seqidno：35)的表达，所述操纵子包含bmox_tb(丁烷单加氧酶羟化酶bmohα亚基)、bmoy_tb(丁烷单加氧酶β亚基)、bmoz_tb(丁烷单加氧酶γ亚基)、bmob_tb(丁烷单加氧酶调节蛋白)、bmoc_1_tb(丁烷单加氧酶还原酶)、bmog_tb(类似于来自大肠杆菌的groel)和三个推定的orfprokka_02001_tb、prokka_02000_tb和prokka_01998_tb。iii)谷氨酸棒状杆菌atcc13032的编码zn依赖性醇脱氢酶的adha_cg(seqidno：36)和编码nad依赖性醛脱氢酶cgl2796的aldh_cg(seqidno：37)基因的表达。iv)编码具有导致dapamod3_ec的g84tg250aa251c的4-羟基-四氢吡啶二羧酸合酶(seqidno：3)的反馈抗性变体的大肠杆菌w3110dapa基因(seqidno：76)的修饰和表达。这些特征由以下因素引起：i.用pko3衍生物4-47(seqidno：40)，通过编码反馈抗性变体天冬氨酸激酶3(在bp1055处从c至t的点突变(seqidno：33)，t342i(seqidno：1))的lysc的另一个等位基因替换大肠杆菌cgsc12149lysc基因。ii.引入质粒pacyc184{palks}[alks_ppgpo1]{palkb}[bmoxybz_tbprokka_02001_tbprokka_02000_tbbmoc_1_tbprokka_01998_tbbmog_tb]{placuv5}[adha_cgaldh_cg](seqidno：41)。iii.引入质粒pbr322{placuv5}[dapamod3_ec](seqidno：74)●pko3修饰载体的构建为了构建用于基因缺失和/或等位基因替换的pko3衍生物，使用seqidno：43-46的引物通过pcr从大肠杆菌w3110的基因组dna扩增靶基因上游和下游的同源序列。在引物内引入用于组装克隆的同源末端。根据制造商(newenglandbiolabs，ipswitch，ma，usa)，用high-fidelitymastermix进行pcr。热循环概况为在98℃下初始变性3分钟，35个循环：在98℃下10秒，在60℃至68℃下30秒(梯度)，在72℃下20秒，且最后在72℃下10分钟保持步骤。根据纯化试剂盒的制造商(qiaquickpcr纯化试剂盒和qiaquick凝胶提取试剂盒，qiagen，hilden，germany)，通过凝胶提取或pcr纯化进行pcr产物的纯化。根据制造商手册(newenglandbiolabs，ipswitch，ma，usa)，使用hifidnaassemblymastermix将纯化的pcr产物组装至noti限制性消化的pko3质粒中。根据制造商(newenglandbiolabs，ipswitch，ma，usa)，进行大肠杆菌dh10β的转化。通过限制性分析和dna测序验证最终的质粒。●hm-p-48的构建质粒hm-p-54(seqidno：74)基于质粒hm-p-25(seqidno：41)，其包含thauerabutanivoransdsm2080的丁烷单加氧酶操纵子(seqidno：3)，所述操纵子包含bmox_tb(丁烷单加氧酶羟化酶bmohα亚基)、bmoy_tb(丁烷单加氧酶β亚基)、bmoz_tb(丁烷单加氧酶γ亚基)、bmob_tb(丁烷单加氧酶调节蛋白)、bmoc_1_tb(丁烷单加氧酶还原酶)、bmog_tb(类似于来自大肠杆菌的groel)和三个推定的orfprokka_02001_tb、prokka_02000_tb和prokka_01998_tb。另外，通过经由pcr从包含lacuv5启动子区域(seqidno：77)的ap-p-125(seqidno：69)扩增基因来实现谷氨酸棒状杆菌atcc13032的编码zn依赖性醇脱氢酶的adha_cg(seqidno：36)和编码nad依赖性醛脱氢酶cgl2796的aldh_cg(seqidno：37)的基因表达。在引物内引入用于组装克隆的同源末端。通过限制性分析和dna测序验证最终的质粒(seqidno：75)。●hm-p-54的构建对于大肠杆菌w3110dapa基因(dna：seqidno：76；蛋白：seqidno：3)的表达，订购编码具有导致dapamod3_ec的g84tg250aa251c的4-羟基-四氢吡啶二羧酸合酶的反馈抗性变体的基因作为合成基因构建体(seqidno：76)。将该合成基因通过体外重组与lacuv5启动子融合，并克隆至pbr322基础载体中。通过限制性分析和测序验证最终的质粒(seqidno：74)。●菌株gao-ec-149的构建根据pko3程序(linkaj，phillipsd，churchgm.jbateriol.179(20)：6228-37)，用根据seqidno：40的质粒修饰大肠杆菌cgsc12149野生型。修饰产生大肠杆菌cgsc12149lyscfbr_ec。该菌株用根据seqidno：74和seqidno：75的质粒转化。如本领域已知，经由电穿孔进行大肠杆菌衍生物的转化。该工作产生大肠杆菌菌株gao-ec-149。●dasgip测试gao-ec-149材料、方法和分析与实施例1相同。结果14h直至40h处理时间后，乙烷摄取率eur超过60mg乙烷/g干重和小时。在48.5h处理时间内产生1211mg/ll-赖氨酸，由此一半在葡萄糖进料仍正在运行时产生(14h处理时间)，以乙烷作为唯一碳源时产生剩余的480mg/ll-赖氨酸。配备有包含seqidno：35和seqidno：46的表达系统的相应对照菌株未显示任何l-赖氨酸的产生，而两种其他系统都是有功能的。实施例3如表1中所列，不同的氨基酸由各种细菌产生，其中特定酶的表达增加如表中所参考。将包含重量比为1∶1∶1的乙烷、丙烷和丁烷的烷烃混合物用作烷烃。所有酶条目都是ncbi登录号。对于类型e6a、e6c、e6e、e6k、e6l和e6s的酶e6，也可以使用所示序列的反馈不敏感变体。当前第1页1 2 3