光合成生物による分子生成
本発明は、光合成生物が生成物を生成するための組成物および方法を提供する。その光合成生物は、生成物の生成、分泌またはその両方をもたらすために遺伝的に改変される。それらの方法および組成物は、特に、石油化学産業において有用である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）２つのホスフェートを用いてイソプレノイドを生成する酵素をコードする核酸、および（ｂ）非維管束光合成生物の葉緑体内で前記核酸を発現させるために構成されたプロモーターを含み、ベクターが葉緑体のゲノム全体を含まない、単離されたベクター。
【請求項２】
２つのホスフェートを有する前記イソプレノイドが、ＧＰＰ、ＩＰＰ、ＦＰＰ、ＧＧＰＰまたはＤＭＡＰＰである、請求項１記載のベクター。
【請求項３】
葉緑体ゲノムへの前記ベクターの挿入が、前記葉緑体の光合成能力を破壊しない、請求項１記載のベクター。
【請求項４】
葉緑体ゲノムによる相同組換えを促進する核酸配列をさらに含む、請求項１記載のベクター。
【請求項５】
２つのホスフェートを用いて前記イソプレノイドを改変する第２の酵素をコードする核酸をさらに含む、請求項１記載のベクター。
【請求項６】
前記第２の酵素が、ボトリオコッセンシンターゼ、リモネンシンターゼ、シネオールシンターゼ、ピネンシンターゼ、カンフェンシンターゼ、サビネンシンターゼ、ミルセンシンターゼ、アビエタジエンシンターゼ、タキサジエンシンターゼ、ビサボレンシンターゼ、ジアポフィトエンデサチュラーゼ、ジアポフィトエンシンターゼ、モノテルペンシンターゼ、テルピノレンシンターゼ、ジンギベレンシンターゼ、オシメンシンターゼ、セスキテルペンシンターゼ、クルクメンシンターゼ、ファルネセンシンターゼ、ゲラニルゲラニルレダクターゼ、クロロフィリドヒドロラーゼ、β−カリオフィレンシンターゼ、ゲルマクレンＡシンターゼ、８−エピセドロールシンターゼ、バレンセンシンターゼ、（＋）−δ−カジネンシンターゼ、ゲルマクレンＣシンターゼ、（Ｅ）−β−ファルネセンシンターゼ、カスベンシンターゼ、ベチスピラジエンシンターゼ、５−エピ−アリストロケンシンターゼ、アリストロケンシンターゼ、α−フムレン、（Ｅ，Ｅ）−α−ファルネセンシンターゼ、（−）−β−ピネンシンターゼ、γ−テルピネンシンターゼ、リモネンシクラーゼ、リナロールシンターゼ、（＋）−ボルニル二リン酸シンターゼ、レボピマラジエンシンターゼ、イソピマラジエンシンターゼ、（Ｅ）−γ−ビサボレンシンターゼ、コパリルピロリン酸シンターゼ、カウレンシンターゼ、ロンギホレンシンターゼ、γ−フムレンシンターゼ、δ−セリネンシンターゼ、β−フェランドレンシンターゼ、テルピノレンシンターゼ、（＋）−３−カレンシンターゼ、ｓｙｎ−コパリル二リン酸シンターゼ、α−テルピネオールシンターゼ、ｓｙｎ−ピマラ−７，１５−ジエンシンターゼ、ｅｎｔ−サンダラコピマラジエンシンターゼ、ステルネル−１３−エンシンターゼ、Ｅ−β−オシメン、Ｓ−リナロールシンターゼ、ゲラニオールシンターゼ、ガンマ−テルピネンシンターゼ、リナロールシンターゼ、Ｅ−β−オシメンシンターゼ、ｅｐｉ−セドロールシンターゼ、α−ジンギベレンシンターゼ、グアイアジエンシンターゼ、カスカリラジエンシンターゼ、ｃｉｓ−ムウロラジエンシンターゼ、アフィジコラン−１６ｂ−オールシンターゼ、エリザベスアトリエンシンターゼ、サンダロールシンターゼ、パチョウロールシンターゼ、ジンザノールシンターゼ、セドロールシンターゼ、スカレオールシンターゼ、コパロールシンターゼまたはマノオールシンターゼである、請求項５記載のベクター。
【請求項７】
前記ベクターが、選択マーカーをさらに含む、請求項１記載のベクター。
【請求項８】
前記酵素をコードする前記核酸が、前記葉緑体に対してコドンバイアスがかけられている、請求項１記載のベクター。
【請求項９】
前記葉緑体が、微細藻類由来である、請求項８記載のベクター。
【請求項１０】
前記微細藻類が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項９記載のベクター。
【請求項１１】
表５中の配列、またはそれらに対して少なくとも７０％の同一性を有する配列のいずれかを含む、請求項１記載のベクター。
【請求項１２】
（ａ）２つのホスフェートを用いてイソプレノイドを生成する酵素をコードする核酸、および（ｂ）前記酵素を葉緑体に標的化するための葉緑体標的分子をコードする核酸を含む、単離されたベクター。
【請求項１３】
選択マーカー、葉緑体ゲノムによる相同組換えを促進する核酸配列、またはこれらの組み合わせをさらに含む、請求項１２記載のベクター。
【請求項１４】
２つのホスフェートを有する前記イソプレノイドが、ＧＰＰ、ＩＰＰ、ＦＰＰ、ＧＧＰＰまたはＤＭＡＰＰである、請求項１２記載のベクター。
【請求項１５】
核ゲノムによる相同組換えを促進する核酸配列をさらに含む、請求項１２記載のベクター。
【請求項１６】
２つのホスフェートを用いて前記イソプレノイドを改変する第２の酵素をコードする核酸および前記第２の酵素を葉緑体に標的化するための葉緑体標的分子をコードする核酸をさらに含む、請求項１２記載のベクター。
【請求項１７】
前記第２の酵素は、ボトリオコッセンシンターゼ、リモネンシンターゼ、シネオールシンターゼ、ピネンシンターゼ、カンフェンシンターゼ、サビネンシンターゼ、ミルセンシンターゼ、アビエタジエンシンターゼ、タキサジエンシンターゼ、ビサボレンシンターゼ、ジアポフィトエンデサチュラーゼ、ジアポフィトエンシンターゼ、モノテルペンシンターゼ、テルピノレンシンターゼ、ジンギベレンシンターゼ、オシメンシンターゼ、セスキテルペンシンターゼ、クルクメンシンターゼ、ファルネセンシンターゼ、ゲラニルゲラニルレダクターゼ、クロロフィリドヒドロラーゼ、β−カリオフィレンシンターゼ、ゲルマクレンＡシンターゼ、８−エピセドロールシンターゼ、バレンセンシンターゼ、（＋）−δ−カジネンシンターゼ、ゲルマクレンＣシンターゼ、（Ｅ）−β−ファルネセンシンターゼ、カスベンシンターゼ、ベチスピラジエンシンターゼ、５−エピ−アリストロケンシンターゼ、アリストロケンシンターゼ、α−フムレン、（Ｅ，Ｅ）−α−ファルネセンシンターゼ、（−）−β−ピネンシンターゼ、γ−テルピネンシンターゼ、リモネンシクラーゼ、リナロールシンターゼ、（＋）−ボルニル二リン酸シンターゼ、レボピマラジエンシンターゼ、イソピマラジエンシンターゼ、（Ｅ）−γ−ビサボレンシンターゼ、コパリルピロリン酸シンターゼ、カウレンシンターゼ、ロンギホレンシンターゼ、γ−フムレンシンターゼ、δ−セリネンシンターゼ、β−フェランドレンシンターゼ、テルピノレンシンターゼ、（＋）−３−カレンシンターゼ、ｓｙｎ−コパリル二リン酸シンターゼ、α−テルピネオールシンターゼ、ｓｙｎ−ピマラ−７，１５−ジエンシンターゼ、ｅｎｔ−サンダラコピマラジエンシンターゼ、ステルネル−１３−エンシンターゼ、Ｅ−β−オシメン、Ｓ−リナロールシンターゼ、ゲラニオールシンターゼ、ガンマ−テルピネンシンターゼ、リナロールシンターゼ、Ｅ−β−オシメンシンターゼ、ｅｐｉ−セドロールシンターゼ、α−ジンギベレンシンターゼ、グアイアジエンシンターゼ、カスカリラジエンシンターゼ、ｃｉｓ−ムウロラジエンシンターゼ、アフィジコラン−１６ｂ−オールシンターゼ、エリザベスアトリエンシンターゼ、サンダロールシンターゼ、パチョウロールシンターゼ、ジンザノールシンターゼ、セドロールシンターゼ、スカレオールシンターゼ、コパロールシンターゼまたはマノオールシンターゼである、請求項１６記載のベクター。
【請求項１８】
前記酵素をコードする前記核酸が、前記生物に対してコドンバイアスがかけられている、請求項１２記載のベクター。
【請求項１９】
前記生物が、微細藻類である、請求項１２記載のベクター。
【請求項２０】
前記微細藻類が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項１９記載のベクター。
【請求項２１】
表５中の配列、またはそれらに対して少なくとも７０％の同一性を有する配列のいずれかを含む、請求項１２記載のベクター。
【請求項２２】
（ａ）ベクターであって、（ａ）２つのホスフェートを用いてイソプレノイドを生成する酵素をコードする核酸、および（ｂ）非維束光合成生物の葉緑体内で前記核酸を発現させるために構成されたプロモーターを含み、前記ベクターが葉緑体のゲノム全体を含まない、ベクター、または
（ｂ）ベクターであって、（ａ）２つのホスフェートを用いてイソプレノイドを生成する酵素をコードする核酸、および（ｂ）前記酵素を葉緑体に標的化するための葉緑体標的分子をコードする核酸を含む、ベクター、
を含む宿主細胞。
【請求項２３】
前記宿主細胞が、前記核酸について同質細胞質である、請求項２２記載の宿主細胞。
【請求項２４】
前記細胞が、藍色植物門（ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ）、原核緑色植物門（ｐｒｏｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、紅色植物門（ｒｈｏｄｏｐｈｙｔａ）、緑藻植物門（ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、不等毛植物門（ｈｅｔｅｒｏｋｏｎｔｏｐｈｙｔａ）、黄緑藻植物門（ｔｒｉｂｏｐｈｙｔａ）、灰色植物門（ｇｌａｕｃｏｐｈｙｔａ）、クロララクニオン植物（ｃｈｌｏｒａｒａｃｈｎｉｏｐｈｙｔｅｓ）、ユーグレナ植物門（ｅｕｇｌｅｎｏｐｈｙｔａ）、ユーグレナ類（ｅｕｇｌｅｎｏｉｄｓ）、ハプト植物門（ｈａｐｔｏｐｈｙｔａ）、黄金色植物門（ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｔａ）、クリプト植物門（ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｔａ）、クリプト藻類（ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｄｓ）、渦鞭毛植物門（ｄｉｎｏｐｈｙｔａ）、双鞭毛藻類（ｄｉｎｏｆｌａｇｅｌｌａｔａ）、プリムネシウム植物門（ｐｙｒｍｎｅｓｉｏｐｈｙｔａ）、珪藻植物門（ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｔａ）、黄緑色植物門（ｘａｎｔｈｏｐｈｙｔａ）、ユースティグマトフィータ（ｅｕｓｔｉｇｍａｔｏｐｈｙｔａ）、ラフィド藻門（ｒａｐｈｉｄｏｐｈｙｔａ）、褐藻植物（ｐｈａｅｏｐｈｙｔａ）または植物プランクトンからなる群より選択される、請求項２２記載の宿主細胞。
【請求項２５】
前記宿主細胞が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項２２記載の宿主細胞。
【請求項２６】
クロロフィルレベルが、形質転換後に前記宿主細胞が光独立栄養であるのに十分である、請求項２２記載の宿主細胞。
【請求項２７】
前記宿主細胞が、少なくとも１つの天然に存在するイソプレノイドを同じ生物の野生型株よりも高いレベルで生成する、請求項２２記載の宿主細胞。
【請求項２８】
少なくとも２コピーの表５のヌクレオチド配列、またはそれらの配列に対して少なくとも７０％の同一性を有するヌクレオチド配列を含む、宿主細胞。
【請求項２９】
前記宿主細胞が、非維管束光合成生物である、請求項２８記載の宿主細胞。
【請求項３０】
前記宿主細胞が、前記ヌクレオチド配列について同質細胞質である、請求項２８記載の宿主細胞。
【請求項３１】
前記宿主細胞が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項２８記載の宿主細胞。
【請求項３２】
請求項１に記載のベクターを含む、遺伝的に改変された葉緑体。
【請求項３３】
請求項３２に記載の葉緑体を含む、非維管束光合成生物。
【請求項３４】
（ａ）２つのホスフェートを用いてイソプレノイドを生成する酵素をコードする核酸で非維管束光合成生物の葉緑体を形質転換する工程、および（ｂ）前記形質転換された生物によって生成される少なくとも１つのイソプレノイドを回収する工程を含む、イソプレノイドを生成する方法。
【請求項３５】
前記生物を水性環境中で生育する工程であって、ＣＯ2が前記生物に供給される工程をさらに含む、請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記ＣＯ2が、燃焼された化石燃料から少なくとも部分的に得られる、請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記ＣＯ2が、煙道ガスから少なくとも部分的に得られる、請求項３５記載の方法。
【請求項３８】
２つのホスフェートを有する前記イソプレノイドが、ＧＰＰ、ＩＰＰ、ＦＰＰ、ＧＧＰＰまたはＤＭＡＰＰである、請求項３４記載の方法。
【請求項３９】
前記回収工程が、以下の工程：（ａ）前記形質転換された生物を収集する工程、（ｂ）前記イソプレノイドを細胞培養液から収集する工程、（ｃ）前記生物を機械的に破壊する工程、または（ｄ）前記生物を化学的に破壊する工程のうちの１つ以上を含む、請求項３４記載の方法。
【請求項４０】
前記生物が、微細藻類である、請求項３４記載の方法。
【請求項４１】
前記微細藻類が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項３７記載の方法。
【請求項４２】
（ａ）イソプレノイドを生成するように非維管束光合成生物の葉緑体を形質転換する工程であって、前記生物は、イソプレンシンターゼまたはメチル−ブテノールシンターゼで形質転換されない工程、および（ｂ）前記イソプレノイドを回収する工程を含む、イソプレノイドを生成するための方法。
【請求項４３】
前記生物を水性環境中で生育する工程であって、ＣＯ2が前記生物に供給される工程をさらに含む、請求項４２記載の方法。
【請求項４４】
前記ＣＯ2が、燃焼された化石燃料から少なくとも部分的に得られる、請求項４３記載の方法。
【請求項４５】
前記ＣＯ2が、煙道ガスから少なくとも部分的に得られる、請求項４３記載の方法。
【請求項４６】
前記イソプレノイドが、ＧＰＰ、ＩＰＰ、ＦＰＰ、ＧＧＰＰまたはＤＭＡＰＰである、請求項４２記載の方法。
【請求項４７】
前記葉緑体が、ボトリオコッセンシンターゼ、リモネンシンターゼ、シネオールシンターゼ、ピネンシンターゼ、カンフェンシンターゼ、サビネンシンターゼ、ミルセンシンターゼ、アビエタジエンシンターゼ、タキサジエンシンターゼ、ビサボレンシンターゼ、ジアポフィトエンデサチュラーゼ、ジアポフィトエンシンターゼ、モノテルペンシンターゼ、テルピノレンシンターゼ、ジンギベレンシンターゼ、オシメンシンターゼ、セスキテルペンシンターゼ、クルクメンシンターゼ、ファルネセンシンターゼ、ゲラニルゲラニルレダクターゼ、クロロフィリドヒドロラーゼ、β−カリオフィレンシンターゼ、ゲルマクレンＡシンターゼ、８−エピセドロールシンターゼ、バレンセンシンターゼ、（＋）−δ−カジネンシンターゼ、ゲルマクレンＣシンターゼ、（Ｅ）−β−ファルネセンシンターゼ、カスベンシンターゼ、ベチスピラジエンシンターゼ、５−エピ−アリストロケンシンターゼ、アリストロケンシンターゼ、α−フムレン、（Ｅ，Ｅ）−α−ファルネセンシンターゼ、（−）−β−ピネンシンターゼ、γ−テルピネンシンターゼ、リモネンシクラーゼ、リナロールシンターゼ、（＋）−ボルニル二リン酸シンターゼ、レボピマラジエンシンターゼ、イソピマラジエンシンターゼ、（Ｅ）−γ−ビサボレンシンターゼ、コパリルピロリン酸シンターゼ、カウレンシンターゼ、ロンギホレンシンターゼ、γ−フムレンシンターゼ、δ−セリネンシンターゼ、β−フェランドレンシンターゼ、テルピノレンシンターゼ、（＋）−３−カレンシンターゼ、ｓｙｎ−コパリル二リン酸シンターゼ、α−テルピネオールシンターゼ、ｓｙｎ−ピマラ−７，１５−ジエンシンターゼ、ｅｎｔ−サンダラコピマラジエンシンターゼ、ステルネル−１３−エンシンターゼ、Ｅ−β−オシメン、Ｓ−リナロールシンターゼ、ゲラニオールシンターゼ、ガンマ−テルピネンシンターゼ、リナロールシンターゼ、Ｅ−β−オシメンシンターゼ、ｅｐｉ−セドロールシンターゼ、α−ジンギベレンシンターゼ、グアイアジエンシンターゼ、カスカリラジエンシンターゼ、ｃｉｓ−ムウロラジエンシンターゼ、アフィジコラン−１６ｂ−オールシンターゼ、エリザベスアトリエンシンターゼ、サンダロールシンターゼ、パチョウロールシンターゼ、ジンザノールシンターゼ、セドロールシンターゼ、スカレオールシンターゼ、コパロールシンターゼまたはマノオールシンターゼをコードする核酸で形質転換される、請求項４２記載の方法。
【請求項４８】
前記回収工程が、以下の工程：（ａ）前記形質転換された生物を収集する工程、（ｂ）前記イソプレノイドを細胞培養液から収集する工程、（ｄ）前記生物を機械的に破壊する工程、または（ｅ）前記生物を化学的に破壊する工程のうちの１つ以上を含む、請求項４２記載の方法。
【請求項４９】
前記生物が、微細藻類である、請求項４２記載の方法。
【請求項５０】
前記微細藻類が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項４９記載の方法。
【請求項５１】
遺伝的に改変された葉緑体を含む生物であって、ここで、前記葉緑体が、イソプレノイド生成酵素をコードする核酸を含み、前記生物が、高塩環境下で生長することができる、生物。
【請求項５２】
前記生物が、非維管束光合成生物である、請求項５１記載の生物。
【請求項５３】
前記生物が、Ｄ．ｓａｌｉｎａである、請求項５１記載の生物。
【請求項５４】
前記高塩環境が、０．５から４．０モル濃度の塩化ナトリウムを含む、請求項５１記載の生物。
【請求項５５】
イソプレノイドを調製するための方法であって、（ａ）前記イソプレノイドの生成を増加させるか、または開始する核酸で生物を形質転換する工程であって、前記生物が、高塩環境下で生長する工程、および（ｂ）前記イソプレノイドを回収する工程を含む、方法。
【請求項５６】
前記生物が、非維管束光合成生物である、請求項５５記載の方法。
【請求項５７】
前記生物が、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項５５記載の方法。
【請求項５８】
前記形質転換工程が、葉緑体の形質転換である、請求項５５記載の方法。
【請求項５９】
前記回収工程が、以下の工程：（ａ）前記形質転換された生物を収集する工程；（ｂ）前記イソプレノイドを細胞培養液から収集する工程；（ｃ）前記生物を機械的に破壊する工程；または（ｄ）前記生物を化学的に破壊する工程のうちの１つ以上を含む、請求項５５記載の方法。
【請求項６０】
前記高塩環境が、０．５から４．０モル濃度の塩化ナトリウムを含む、請求項５５記載の方法。
【請求項６１】
１つ以上のイソプレノイド生成酵素をコードする異種核酸、および光合成細菌において前記核酸を発現させるために構成されたプロモーターを含むベクター。
【請求項６２】
前記光合成細菌が、ラン藻の種である、請求項６１記載のベクター。
【請求項６３】
前記ラン藻の種が、シネコシスティス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ）、シネココッカス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ）、またはアルスロスピラ属（Ａｔｈｒｏｓｐｉｒａ）からなる群より選択される属のメンバーである、請求項６１記載のベクター。
【請求項６４】
請求項６１記載のベクターを含む、宿主細胞。
【請求項６５】
前記宿主細胞が、ラン藻の種である、請求項６４記載の宿主細胞。
【請求項６６】
前記宿主細胞が、シネコシスティス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ）、シネココッカス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ）およびアルスロスピラ属（Ａｔｈｒｏｓｐｉｒａ）からなる群より選択される属のメンバーである、請求項６６記載の宿主細胞。
【請求項６７】
ボトリオコッセンシンターゼをコードする第１の核酸、およびＦＰＰシンターゼをコードする第２の核酸を含む宿主細胞であって、前記宿主細胞が、非維管束光合成生物である、宿主細胞。
【請求項６８】
前記第１の核酸および前記第２の核酸が、葉緑体ゲノムに組み込まれる、請求項６７記載の宿主細胞。
【請求項６９】
前記宿主細胞が、微細藻類である、請求項６７記載の宿主細胞。
【請求項７０】
前記微細藻類が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項６９記載の宿主細胞。
【請求項７１】
（ａ）タンパク質をコードする第１の核酸、（ｂ）選択マーカーをコードする第２の核酸であって、前記第１の核酸および前記第２の核酸が、１つのオープンリーディングフレームを含み、ならびに（ｃ）非維管束光合成生物において前記第１の核酸および前記第２の核酸を発現させるために構成されたプロモーターを含む、ベクター。
【請求項７２】
前記タンパク質が、イソプレノイド生成酵素またはバイオマス分解酵素である、請求項７１記載のベクター。
【請求項７３】
前記イソプレノイド生成酵素が、ボトリオコッセンシンターゼ、リモネンシンターゼ、シネオールシンターゼ、ピネンシンターゼ、カンフェンシンターゼ、サビネンシンターゼ、ミルセンシンターゼ、アビエタジエンシンターゼ、タキサジエンシンターゼ、ＦＰＰシンターゼ、ビサボレンシンターゼ、ジアポフィトエンデサチュラーゼ、ジアポフィトエンシンターゼ、ＧＰＰシンターゼ、ＩＰＰイソメラーゼ、モノテルペンシンターゼ、テルピノレンシンターゼ、ジンギベレンシンターゼ、オシメンシンターゼ、セスキテルペンシンターゼ、クルクメンシンターゼ、ファルネセンシンターゼ、ゲラニルゲラニルレダクターゼ、クロロフィリドヒドロラーゼ、β−カリオフィレンシンターゼ、ゲルマクレンＡシンターゼ、８−エピセドロールシンターゼ、バレンセンシンターゼ、（＋）−δ−カジネンシンターゼ、ゲルマクレンＣシンターゼ、（Ｅ）−β−ファルネセンシンターゼ、カスベンシンターゼ、ベチスピラジエンシンターゼ、５−エピ−アリストロケンシンターゼ、アリストロケンシンターゼ、α−フムレン、（Ｅ，Ｅ）−α−ファルネセンシンターゼ、（−）−β−ピネンシンターゼ、γ−テルピネンシンターゼ、リモネンシクラーゼ、リナロールシンターゼ、（＋）−ボルニル二リン酸シンターゼ、レボピマラジエンシンターゼ、イソピマラジエンシンターゼ、（Ｅ）−γ−ビサボレンシンターゼ、コパリルピロリン酸シンターゼ、カウレンシンターゼ、ロンギホレンシンターゼ、γ−フムレンシンターゼ、δ−セリネンシンターゼ、β−フェランドレンシンターゼ、テルピノレンシンターゼ、（＋）−３−カレンシンターゼ、ｓｙｎ−コパリル二リン酸シンターゼ、α−テルピネオールシンターゼ、ｓｙｎ−ピマラ−７，１５−ジエンシンターゼ、ｅｎｔ−サンダラコピマラジエンシンターゼ、ステルネル−１３−エンシンターゼ、Ｅ−β−オシメン、Ｓ−リナロールシンターゼ、ゲラニオールシンターゼ、ガンマ−テルピネンシンターゼ、リナロールシンターゼ、Ｅ−β−オシメンシンターゼ、ｅｐｉ−セドロールシンターゼ、α−ジンギベレンシンターゼ、グアイアジエンシンターゼ、カスカリラジエンシンターゼ、ｃｉｓ−ムウロラジエンシンターゼ、アフィジコラン−１６ｂ−オールシンターゼ、エリザベスアトリエンシンターゼ、サンダロールシンターゼ、パチョウロールシンターゼ、ジンザノールシンターゼ、セドロールシンターゼ、スカレオールシンターゼ、コパロールシンターゼまたはマノオールシンターゼである、請求項７２記載のベクター。
【請求項７４】
前記バイオマス分解酵素が、エキソ−β−グルカナーゼ、エンド−β−グルカナーゼ、β−グルコシダーゼ、エンドキシラナーゼまたはリグニナーゼである、請求項７２記載のベクター。
【請求項７５】
前記第１の核酸または前記第２の核酸が、非維管束光合成生物の核における発現に対して最適化される少なくとも１つのコドンを含む、請求項７１記載のベクター。
【請求項７６】
切断部分をコードする第３の核酸を前記第１の核酸および前記第２の核酸とインフレームでさらに含む、請求項７１記載のベクター。
【請求項７７】
前記切断部分が、自己切断型プロテアーゼである、請求項７６記載のベクター。
【請求項７８】
前記プロテアーゼが、口蹄疫ウイルス由来のＡ２領域の機能部分である、請求項７７記載のベクター。
【請求項７９】
前記切断部分が、前記生物によって天然に生成されるプロテアーゼによって切断されることが可能である、請求項７６記載のベクター。
【請求項８０】
前記プロモーターが、ＨＳＰ７０、ＨＳＰ７０の機能部分、ｒｂｃＳ２ ５’上流翻訳領域（ＵＴＲ）、ｒｂｃＳ２ ５’ＵＴＲの機能部分またはそれらの組み合わせを含む、請求項７１記載のベクター。
【請求項８１】
前記プロモーターが、前記生物に由来する、請求項８０記載のベクター。
【請求項８２】
分泌シグナルをコードする第４の核酸をさらに含む、請求項７１または７６に記載のベクター。
【請求項８３】
前記第１の核酸、前記第２の核酸、および前記第４の核酸が、インフレームにある、請求項８２記載のベクター。
【請求項８４】
前記第１の核酸、前記第２の核酸、前記第３の核酸、および前記第４の核酸が、インフレームにある、請求項８２記載のベクター。
【請求項８５】
前記分泌シグナルが、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉの炭酸脱水酵素分泌シグナルである、請求項８２記載のベクター。
【請求項８６】
前記生物が、光合成細菌、シアノバクテリア、藍色植物門（ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ）、原核緑色植物門（ｐｒｏｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、紅色植物門（ｒｈｏｄｏｐｈｙｔａ）、緑藻植物門（ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、不等毛植物門（ｈｅｔｅｒｏｋｏｎｔｏｐｈｙｔａ）、黄緑藻植物門（ｔｒｉｂｏｐｈｙｔａ）、灰色植物門（ｇｌａｕｃｏｐｈｙｔａ）、クロララクニオン植物（ｃｈｌｏｒａｒａｃｈｎｉｏｐｈｙｔｅｓ）、ユーグレナ植物門（ｅｕｇｌｅｎｏｐｈｙｔａ）、ユーグレナ類（ｅｕｇｌｅｎｏｉｄｓ）、ハプト植物門（ｈａｐｔｏｐｈｙｔａ）、黄金色植物門（ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｔａ）、クリプト植物門（ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｔａ）、クリプト藻類（ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｄｓ）、渦鞭毛植物門（ｄｉｎｏｐｈｙｔａ）、双鞭毛藻類（ｄｉｎｏｆｌａｇｅｌｌａｔａ）、プリムネシウム植物門（ｐｙｒｍｎｅｓｉｏｐｈｙｔａ）、珪藻植物門（ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｔａ）、黄緑色植物門（ｘａｎｔｈｏｐｈｙｔａ）、ユースティグマトフィータ（ｅｕｓｔｉｇｍａｔｏｐｈｙｔａ）、ラフィド藻門（ｒａｐｈｉｄｏｐｈｙｔａ）、褐藻植物（ｐｈａｅｏｐｈｙｔａ）および植物プランクトンからなる群より選択される、請求項７１記載のベクター。
【請求項８７】
前記ベクターが、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓ、またはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａおける安定な形質転換が可能である、請求項７１記載のベクター。
【請求項８８】
前記ベクターが、シネコシスティス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ）の細菌、シネココッカス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ）の細菌またはアルスロスピラ属（Ａｔｈｒｏｓｐｉｒａ）の細菌における安定な形質転換が可能である、請求項７１記載のベクター。
【請求項８９】
表７中の配列、またはそれらに対して少なくとも７０％の同一性を有する配列のいずれかを含む、請求項７１記載のベクター。
【請求項９０】
さらに第５の核酸を前記第１の核酸、前記第２の核酸、前記第３の核酸とインフレームで含み、タグをコードする、請求項７１、７６、または８２記載のベクター。
【請求項９１】
前記タグが、エピトープタグまたは金属親和性タグである、請求項９０記載のベクター。
【請求項９２】
ベクターを含む宿主細胞であって、前記ベクターは、
タンパク質をコードする第１の核酸、
選択マーカーをコードする第２の核酸であって、前記第１の核酸および前記第２の核酸は、１つのオープンリーディングフレームを構成し、
非維管束光合成生物において前記第１の核酸および前記第２の核酸を発現させるために構成されたプロモーター、ならびに
必要に応じて、切断部分、分泌シグナル、タグまたはそれらの組み合わせをコードする１つ以上のさらなる核酸を含み、ここで、前記１つ以上のさらなる核酸は、前記第１の核酸および前記第２の核酸とインフレームにある、宿主細胞。
【請求項９３】
前記細胞が、光合成細菌、シアノバクテリア、藍色植物門（ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ）、原核緑色植物門（ｐｒｏｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、紅色植物門（ｒｈｏｄｏｐｈｙｔａ）、緑藻植物門（ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、不等毛植物門（ｈｅｔｅｒｏｋｏｎｔｏｐｈｙｔａ）、黄緑藻植物門（ｔｒｉｂｏｐｈｙｔａ）、灰色植物門（ｇｌａｕｃｏｐｈｙｔａ）、クロララクニオン植物（ｃｈｌｏｒａｒａｃｈｎｉｏｐｈｙｔｅｓ）、ユーグレナ植物門（ｅｕｇｌｅｎｏｐｈｙｔａ）、ユーグレナ類（ｅｕｇｌｅｎｏｉｄｓ）、ハプト植物門（ｈａｐｔｏｐｈｙｔａ）、黄金色植物門（ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｔａ）、クリプト植物門（ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｔａ）、クリプト藻類（ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｄｓ）、渦鞭毛植物門（ｄｉｎｏｐｈｙｔａ）、双鞭毛藻類（ｄｉｎｏｆｌａｇｅｌｌａｔａ）、プリムネシウム植物門（ｐｙｒｍｎｅｓｉｏｐｈｙｔａ）、珪藻植物門（ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｔａ）、黄緑色植物門（ｘａｎｔｈｏｐｈｙｔａ）、ユースティグマトフィータ（ｅｕｓｔｉｇｍａｔｏｐｈｙｔａ）、ラフィド藻門（ｒａｐｈｉｄｏｐｈｙｔａ）、褐藻植物（ｐｈａｅｏｐｈｙｔａ）および植物プランクトンからなる群より選択される、請求項９２記載の宿主細胞。
【請求項９４】
前記宿主細胞が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓ、またはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項９２記載の宿主細胞。
【請求項９５】
前記宿主細胞が、シネコシスティス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ）の細菌、シネココッカス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ）の細菌またはアルスロスピラ属（Ａｔｈｒｏｓｐｉｒａ）の細菌である、請求項９２記載の宿主細胞。
【請求項９６】
前記ベクターが、前記宿主細胞の核ゲノム中に安定的に組み込まれる、請求項９２記載の宿主細胞。
【請求項９７】
非維管束光合成生物においてタンパク質を生成する方法であって、非維管束光合成生物を生育する工程を含み、ここで、前記生物は、単一のオープンリーディングフレームを含む外因性核酸を含み、前記オープンリーディングフレームは、タンパク質をコードする第１の核酸および選択マーカーをコードする第２の核酸を含み、前記生物は、当該生物において前記オープンリーディングフレームを発現させるために構成されたプロモーターをさらに含むことによって前記タンパク質を生成する、方法。
【請求項９８】
前記タンパク質が、イソプレノイド生成酵素またはバイオマス分解酵素である、請求項９７記載の方法。
【請求項９９】
前記オープンリーディングフレームが、非維管束光合成生物の核における発現に対して最適化された少なくとも１つのコドンを含む、請求項９７記載の方法。
【請求項１００】
前記オープンリーディングフレームが、切断部分をコードする第３の核酸を前記第１の核酸および前記第２の核酸とインフレームでさらに含む、請求項９７記載の方法。
【請求項１０１】
前記切断部分が、自己切断型プロテアーゼである、請求項１００記載の方法。
【請求項１０２】
前記プロテアーゼが、口蹄疫ウイルス由来のＡ２領域の機能部分である、請求項１０１記載の方法。
【請求項１０３】
前記切断部分が、前記生物によって天然に生成されるプロテアーゼによって切断されることが可能である、請求項１００記載の方法。
【請求項１０４】
分泌シグナルをコードする第４の核酸をさらに含む、請求項９７または１００記載の方法。
【請求項１０５】
前記第４の核酸が、前記オープンリーディングフレームを構成する他のすべての核酸とインフレームにある、請求項１０４記載の方法。
【請求項１０６】
前記分泌シグナルが、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉの炭酸脱水酵素分泌シグナルである、請求項１０４記載の方法。
【請求項１０７】
前記生物が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓ、Ｄ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａ、シネコシスティス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ）の細菌、シネココッカス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ）の細菌またはアルスロスピラ属（Ａｔｈｒｏｓｐｉｒａ）の細菌である、請求項９７記載の方法。
【請求項１０８】
前記オープンリーディングフレームが、タグをコードする第５の核酸をさらに含み、前記第５の核酸は、前記オープンリーディングフレームを構成する他のすべての核酸とインフレームにある、請求項９７、１００、または１０４記載の方法。
【請求項１０９】
前記タグが、エピトープタグまたは金属親和性タグである、請求項１０８記載の方法。
【請求項１１０】
融合タンパク質を含む宿主細胞であって、前記融合タンパク質は、タンパク質をコードする第１の核酸および選択マーカーをコードする第２の核酸を含み、前記宿主細胞は、非維管束光合成生物である、宿主細胞。
【請求項１１１】
前記宿主細胞が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓ、またはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項１１０記載の宿主細胞。
【請求項１１２】
前記宿主細胞が、シネコシスティス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ）の細菌、シネココッカス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ）の細菌またはアルスロスピラ属（Ａｔｈｒｏｓｐｉｒａ）の細菌である、請求項１１０記載の宿主細胞。
【請求項１１３】
前記ベクターが、前記宿主細胞の核ゲノム中に安定的に組み込まれる、請求項１１０記載の宿主細胞。
【請求項１１４】
前記融合タンパク質が、切断部分、分泌シグナル、タグまたはそれらの組み合わせをさらに含む、請求項１１０記載の宿主細胞。
【請求項１１５】
前記切断部分が、自己切断型プロテアーゼである、請求項１１０記載の宿主細胞。
【請求項１１６】
前記プロテアーゼが、口蹄疫ウイルス由来のＡ２領域の機能部分である、請求項１１５記載の宿主細胞。
【請求項１１７】
前記切断部分が、前記生物によって天然に生成されるプロテアーゼによって切断されることが可能である、請求項１１０記載の宿主細胞。
【請求項１１８】
前記分泌シグナルが、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉの炭酸脱水酵素分泌シグナルである、請求項１１０記載の宿主細胞。
【請求項１１９】
前記タグが、エピトープタグまたは金属親和性タグである、請求項１１０記載の宿主細胞。
【請求項１２０】
選択的条件下で目的のタンパク質を発現するトランスジェニック非維管束光合成生物を作出する方法であって：
単一のオープンリーディングフレームを含む核酸で非維管束光合成生物を形質転換する工程であって、前記オープンリーディングフレームが、前記目的のタンパク質および選択マーカーを含む融合タンパク質をコードする、工程；
を含み、
ここで、前記生物は、当該生物が継続して生存するために前記選択マーカーの発現を必要とする環境条件下で前記選択マーカーを発現することができ、それによって、前記目的のタンパク質が発現する、
方法。
【請求項１２１】
前記タンパク質が、イソプレノイド生成酵素またはバイオマス分解酵素である、請求項１２０記載の方法。
【請求項１２２】
前記オープンリーディングフレームが、切断部分、分泌シグナル、タグ、またはそれらの組み合わせをコードする１つ以上の核酸をさらに含む、請求項１２０記載の方法。
【請求項１２３】
前記切断部分が、自己切断型プロテアーゼである、請求項１２２記載の方法。
【請求項１２４】
前記プロテアーゼが、口蹄疫ウイルス由来のＡ２領域の機能部分である、請求項１２３記載の方法。
【請求項１２５】
前記切断部分が、前記生物によって天然に生成されるプロテアーゼによって切断されることが可能である、請求項１２２記載の方法。
【請求項１２６】
前記分泌シグナルが、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉの炭酸脱水酵素分泌シグナルである、請求項１２２記載の方法。
【請求項１２７】
前記タグが、エピトープタグまたは金属親和性タグである、請求項１２２記載の方法。
【請求項１２８】
非維管束光合成生物におけるフィトール生成を増加させる方法であって、
核酸で前記生物を形質転換する工程を含み、前記核酸は、前記生物によるフィトールの生成を、前記核酸を含んでいない前記宿主生物によって生成されるレベルよりも高いレベルに高めるものである、方法。
【請求項１２９】
前記核酸が、ＧＰＰシンターゼ、ＦＰＰシンターゼ、ゲラニルゲラニルレダクターゼ、クロロフィリドヒドロラーゼおよびピロホスファターゼからなる群より選択される酵素をコードする、請求項１２８記載の方法。
【請求項１３０】
前記形質転換が、葉緑体の形質転換である、請求項１２８記載の方法。
【請求項１３１】
前記酵素が、前記生物に対して内因性であるか、あるいは前記生物の内因性酵素と相同である、請求項１２９記載の方法。
【請求項１３２】
前記酵素が、過剰発現される、請求項１３１記載の方法。
【請求項１３３】
前記酵素が、前記生物にとって外因性である、請求項１２９記載の方法。
【請求項１３４】
前記酵素の発現が、誘導性プロモーターによって制御される、請求項１２９記載の方法。
【請求項１３５】
ジメチルアリルアルコール、イソペンチルアルコール、ゲラニオール、ファルネソールまたはゲラニルゲラニオールの生成をもたらす核酸による前記生物の形質転換をさらに含む、請求項１２８記載の方法。
【請求項１３６】
前記生物が、光合成細菌、シアノバクテリア、藍色植物門（ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ）、原核緑色植物門（ｐｒｏｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、紅色植物門（ｒｈｏｄｏｐｈｙｔａ）、緑藻植物門（ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、不等毛植物門（ｈｅｔｅｒｏｋｏｎｔｏｐｈｙｔａ）、黄緑藻植物門（ｔｒｉｂｏｐｈｙｔａ）、灰色植物門（ｇｌａｕｃｏｐｈｙｔａ）、クロララクニオン植物（ｃｈｌｏｒａｒａｃｈｎｉｏｐｈｙｔｅｓ）、ユーグレナ植物門（ｅｕｇｌｅｎｏｐｈｙｔａ）、ユーグレナ類（ｅｕｇｌｅｎｏｉｄｓ）、ハプト植物門（ｈａｐｔｏｐｈｙｔａ）、黄金色植物門（ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｔａ）、クリプト植物門（ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｔａ）、クリプト藻類（ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｄｓ）、渦鞭毛植物門（ｄｉｎｏｐｈｙｔａ）、双鞭毛藻類（ｄｉｎｏｆｌａｇｅｌｌａｔａ）、プリムネシウム植物門（ｐｙｒｍｎｅｓｉｏｐｈｙｔａ）、珪藻植物門（ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｔａ）、黄緑色植物門（ｘａｎｔｈｏｐｈｙｔａ）、ユースティグマトフィータ（ｅｕｓｔｉｇｍａｔｏｐｈｙｔａ）、ラフィド藻門（ｒａｐｈｉｄｏｐｈｙｔａ）、褐藻植物（ｐｈａｅｏｐｈｙｔａ）および植物プランクトンからなる群より選択される、請求項１２８記載の方法。
【請求項１３７】
前記生物が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項１２８記載の方法。
【請求項１３８】
前記核酸が、表７からの配列またはそれらに対して７０％の相同性を有する配列を含む、請求項１２８記載の方法。
【請求項１３９】
導入される核酸を含む宿主細胞であって、前記核酸は、前記宿主細胞によるフィトールの生成を、前記核酸を含んでいない宿主細胞によって生成されるレベルよりも高いレベルに増加させ、前記宿主細胞は、非維管束光合成生物である、宿主細胞。
【請求項１４０】
前記宿主細胞が、高塩環境下において生長することができる、請求項１３９記載の宿主細胞。
【請求項１４１】
前記宿主細胞が、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項１４０記載の宿主細胞。
【請求項１４２】
前記高塩環境が、０．５から４．０モル濃度の塩化ナトリウムを含む、請求項１４０記載の宿主細胞。
【請求項１４３】
前記核酸が、葉緑体内に存在する、請求項１３９記載の宿主細胞。
【請求項１４４】
前記核酸が、ＧＰＰシンターゼ、ＦＰＰシンターゼ、ゲラニルゲラニルレダクターゼ、クロロフィリドヒドロラーゼおよびピロホスファターゼからなる群から選択される酵素をコードする、請求項１３９記載の宿主細胞。
【請求項１４５】
ジメチルアリルアルコール、イソペンチルアルコール、ゲラニオール、ファルネソールまたはゲラニルゲラニオールの生成をもたらす核酸をさらに含む、請求項１３９記載の宿主細胞。
【請求項１４６】
前記細胞が、光合成細菌、シアノバクテリア、藍色植物門（ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ）、原核緑色植物門（ｐｒｏｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、紅色植物門（ｒｈｏｄｏｐｈｙｔａ）、緑藻植物門（ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、不等毛植物門（ｈｅｔｅｒｏｋｏｎｔｏｐｈｙｔａ）、黄緑藻植物門（ｔｒｉｂｏｐｈｙｔａ）、灰色植物門（ｇｌａｕｃｏｐｈｙｔａ）、クロララクニオン植物（ｃｈｌｏｒａｒａｃｈｎｉｏｐｈｙｔｅｓ）、ユーグレナ植物門（ｅｕｇｌｅｎｏｐｈｙｔａ）、ユーグレナ類（ｅｕｇｌｅｎｏｉｄｓ）、ハプト植物門（ｈａｐｔｏｐｈｙｔａ）、黄金色植物門（ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｔａ）、クリプト植物門（ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｔａ）、クリプト藻類（ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｄｓ）、渦鞭毛植物門（ｄｉｎｏｐｈｙｔａ）、双鞭毛藻類（ｄｉｎｏｆｌａｇｅｌｌａｔａ）、プリムネシウム植物門（ｐｙｒｍｎｅｓｉｏｐｈｙｔａ）、珪藻植物門（ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｔａ）、黄緑色植物門（ｘａｎｔｈｏｐｈｙｔａ）、ユースティグマトフィータ（ｅｕｓｔｉｇｍａｔｏｐｈｙｔａ）、ラフィド藻門（ｒａｐｈｉｄｏｐｈｙｔａ）、褐藻植物（ｐｈａｅｏｐｈｙｔａ）および植物プランクトンからなる群より選択される、請求項１３９記載の宿主細胞。
【請求項１４７】
前記細胞が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項１３９記載の宿主細胞。
【請求項１４８】
非維管束光合成生物においてフィトールを生成する方法であって、
前記生物によるフィトールの生成を、前記核酸を含まない前記生物によって生成されるレベルよりも高いレベルに増加させる核酸で前記生物を形質転換する工程、および
前記生物由来の前記フィトールを回収する工程を含む、方法。
【請求項１４９】
前記核酸が、ＧＰＰシンターゼ、ＦＰＰシンターゼ、ゲラニルゲラニルレダクターゼ、クロロフィリドヒドロラーゼおよびピロホスファターゼからなる群より選択される酵素をコードする、請求項１４８記載の方法。
【請求項１５０】
前記形質転換が、葉緑体の形質転換である、請求項１４８記載の方法。
【請求項１５１】
前記核酸が、前記生物に対して内因性である酵素、または前記生物の内因性酵素と相同である酵素をコードする、請求項１４８記載の方法。
【請求項１５２】
前記酵素が、過剰発現される、請求項１５１記載の方法。
【請求項１５３】
前記核酸が、前記生物にとって外因性である酵素をコードする、請求項１４８記載の方法。
【請求項１５４】
前記核酸の発現が、誘導性プロモーターによって制御される、請求項１４８記載の方法。
【請求項１５５】
ジメチルアリルアルコール、イソペンチルアルコール、ゲラニオール、ファルネソールまたはゲラニルゲラニオールの生成をもたらす核酸による前記生物の形質転換をさらに含む、請求項１４８記載の方法。
【請求項１５６】
前記生物が、光合成細菌、シアノバクテリア、藍色植物門（ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ）、原核緑色植物門（ｐｒｏｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、紅色植物門（ｒｈｏｄｏｐｈｙｔａ）、緑藻植物門（ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、不等毛植物門（ｈｅｔｅｒｏｋｏｎｔｏｐｈｙｔａ）、黄緑藻植物門（ｔｒｉｂｏｐｈｙｔａ）、灰色植物門（ｇｌａｕｃｏｐｈｙｔａ）、クロララクニオン植物（ｃｈｌｏｒａｒａｃｈｎｉｏｐｈｙｔｅｓ）、ユーグレナ植物門（ｅｕｇｌｅｎｏｐｈｙｔａ）、ユーグレナ類（ｅｕｇｌｅｎｏｉｄｓ）、ハプト植物門（ｈａｐｔｏｐｈｙｔａ）、黄金色植物門（ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｔａ）、クリプト植物門（ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｔａ）、クリプト藻類（ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｄｓ）、渦鞭毛植物門（ｄｉｎｏｐｈｙｔａ）、双鞭毛藻類（ｄｉｎｏｆｌａｇｅｌｌａｔａ）、プリムネシウム植物門（ｐｙｒｍｎｅｓｉｏｐｈｙｔａ）、珪藻植物門（ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｔａ）、黄緑色植物門（ｘａｎｔｈｏｐｈｙｔａ）、ユースティグマトフィータ（ｅｕｓｔｉｇｍａｔｏｐｈｙｔａ）、ラフィド藻門（ｒａｐｈｉｄｏｐｈｙｔａ）、褐藻植物（ｐｈａｅｏｐｈｙｔａ）および植物プランクトンからなる群より選択される、請求項１４８記載の方法。
【請求項１５７】
前記生物が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、またはＨ．ｐｌｕｖａｌｉｓである、請求項１４８記載の方法。
【請求項１５８】
少なくとも３％のフィトール、および少なくとも微量の遺伝的に改変された非維管束光合成生物の細胞部分を含む、組成物。
【請求項１５９】
前記遺伝的に改変された生物が、内因性、異種性または外因性のＧＰＰシンターゼ、ＦＰＰシンターゼ、ゲラニルゲラニルレダクターゼ、クロロフィリドヒドロラーゼまたはピロホスファターゼによって改変される、請求項１５８記載の組成物。
【請求項１６０】
前記生物の葉緑体が、遺伝的に改変される、請求項１５８記載の組成物。
【請求項１６１】
ジメチルアリルアルコール、イソペンチルアルコール、ゲラニオール、ファルネソールまたはゲラニルゲラニオールをさらに含む、請求項１５８記載の組成物。
【請求項１６２】
前記生物が、光合成細菌、シアノバクテリア、藍色植物門（ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ）、原核緑色植物門（ｐｒｏｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、紅色植物門（ｒｈｏｄｏｐｈｙｔａ）、緑藻植物門（ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、不等毛植物門（ｈｅｔｅｒｏｋｏｎｔｏｐｈｙｔａ）、黄緑藻植物門（ｔｒｉｂｏｐｈｙｔａ）、灰色植物門（ｇｌａｕｃｏｐｈｙｔａ）、クロララクニオン植物（ｃｈｌｏｒａｒａｃｈｎｉｏｐｈｙｔｅｓ）、ユーグレナ植物門（ｅｕｇｌｅｎｏｐｈｙｔａ）、ユーグレナ類（ｅｕｇｌｅｎｏｉｄｓ）、ハプト植物門（ｈａｐｔｏｐｈｙｔａ）、黄金色植物門（ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｔａ）、クリプト植物門（ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｔａ）、クリプト藻類（ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｄｓ）、渦鞭毛植物門（ｄｉｎｏｐｈｙｔａ）、双鞭毛藻類（ｄｉｎｏｆｌａｇｅｌｌａｔａ）、プリムネシウム植物門（ｐｙｒｍｎｅｓｉｏｐｈｙｔａ）、珪藻植物門（ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｔａ）、黄緑色植物門（ｘａｎｔｈｏｐｈｙｔａ）、ユースティグマトフィータ（ｅｕｓｔｉｇｍａｔｏｐｈｙｔａ）、ラフィド藻門（ｒａｐｈｉｄｏｐｈｙｔａ）、褐藻植物（ｐｈａｅｏｐｈｙｔａ）および植物プランクトンからなる群より選択される、請求項１５８記載の組成物。
【請求項１６３】
前記生物が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項１５８記載の組成物。
【請求項１】
（ａ）２つのホスフェートを用いてイソプレノイドを生成する酵素をコードする核酸、および（ｂ）非維管束光合成生物の葉緑体内で前記核酸を発現させるために構成されたプロモーターを含み、ベクターが葉緑体のゲノム全体を含まない、単離されたベクター。
【請求項２】
２つのホスフェートを有する前記イソプレノイドが、ＧＰＰ、ＩＰＰ、ＦＰＰ、ＧＧＰＰまたはＤＭＡＰＰである、請求項１記載のベクター。
【請求項３】
葉緑体ゲノムへの前記ベクターの挿入が、前記葉緑体の光合成能力を破壊しない、請求項１記載のベクター。
【請求項４】
葉緑体ゲノムによる相同組換えを促進する核酸配列をさらに含む、請求項１記載のベクター。
【請求項５】
２つのホスフェートを用いて前記イソプレノイドを改変する第２の酵素をコードする核酸をさらに含む、請求項１記載のベクター。
【請求項６】
前記第２の酵素が、ボトリオコッセンシンターゼ、リモネンシンターゼ、シネオールシンターゼ、ピネンシンターゼ、カンフェンシンターゼ、サビネンシンターゼ、ミルセンシンターゼ、アビエタジエンシンターゼ、タキサジエンシンターゼ、ビサボレンシンターゼ、ジアポフィトエンデサチュラーゼ、ジアポフィトエンシンターゼ、モノテルペンシンターゼ、テルピノレンシンターゼ、ジンギベレンシンターゼ、オシメンシンターゼ、セスキテルペンシンターゼ、クルクメンシンターゼ、ファルネセンシンターゼ、ゲラニルゲラニルレダクターゼ、クロロフィリドヒドロラーゼ、β−カリオフィレンシンターゼ、ゲルマクレンＡシンターゼ、８−エピセドロールシンターゼ、バレンセンシンターゼ、（＋）−δ−カジネンシンターゼ、ゲルマクレンＣシンターゼ、（Ｅ）−β−ファルネセンシンターゼ、カスベンシンターゼ、ベチスピラジエンシンターゼ、５−エピ−アリストロケンシンターゼ、アリストロケンシンターゼ、α−フムレン、（Ｅ，Ｅ）−α−ファルネセンシンターゼ、（−）−β−ピネンシンターゼ、γ−テルピネンシンターゼ、リモネンシクラーゼ、リナロールシンターゼ、（＋）−ボルニル二リン酸シンターゼ、レボピマラジエンシンターゼ、イソピマラジエンシンターゼ、（Ｅ）−γ−ビサボレンシンターゼ、コパリルピロリン酸シンターゼ、カウレンシンターゼ、ロンギホレンシンターゼ、γ−フムレンシンターゼ、δ−セリネンシンターゼ、β−フェランドレンシンターゼ、テルピノレンシンターゼ、（＋）−３−カレンシンターゼ、ｓｙｎ−コパリル二リン酸シンターゼ、α−テルピネオールシンターゼ、ｓｙｎ−ピマラ−７，１５−ジエンシンターゼ、ｅｎｔ−サンダラコピマラジエンシンターゼ、ステルネル−１３−エンシンターゼ、Ｅ−β−オシメン、Ｓ−リナロールシンターゼ、ゲラニオールシンターゼ、ガンマ−テルピネンシンターゼ、リナロールシンターゼ、Ｅ−β−オシメンシンターゼ、ｅｐｉ−セドロールシンターゼ、α−ジンギベレンシンターゼ、グアイアジエンシンターゼ、カスカリラジエンシンターゼ、ｃｉｓ−ムウロラジエンシンターゼ、アフィジコラン−１６ｂ−オールシンターゼ、エリザベスアトリエンシンターゼ、サンダロールシンターゼ、パチョウロールシンターゼ、ジンザノールシンターゼ、セドロールシンターゼ、スカレオールシンターゼ、コパロールシンターゼまたはマノオールシンターゼである、請求項５記載のベクター。
【請求項７】
前記ベクターが、選択マーカーをさらに含む、請求項１記載のベクター。
【請求項８】
前記酵素をコードする前記核酸が、前記葉緑体に対してコドンバイアスがかけられている、請求項１記載のベクター。
【請求項９】
前記葉緑体が、微細藻類由来である、請求項８記載のベクター。
【請求項１０】
前記微細藻類が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項９記載のベクター。
【請求項１１】
表５中の配列、またはそれらに対して少なくとも７０％の同一性を有する配列のいずれかを含む、請求項１記載のベクター。
【請求項１２】
（ａ）２つのホスフェートを用いてイソプレノイドを生成する酵素をコードする核酸、および（ｂ）前記酵素を葉緑体に標的化するための葉緑体標的分子をコードする核酸を含む、単離されたベクター。
【請求項１３】
選択マーカー、葉緑体ゲノムによる相同組換えを促進する核酸配列、またはこれらの組み合わせをさらに含む、請求項１２記載のベクター。
【請求項１４】
２つのホスフェートを有する前記イソプレノイドが、ＧＰＰ、ＩＰＰ、ＦＰＰ、ＧＧＰＰまたはＤＭＡＰＰである、請求項１２記載のベクター。
【請求項１５】
核ゲノムによる相同組換えを促進する核酸配列をさらに含む、請求項１２記載のベクター。
【請求項１６】
２つのホスフェートを用いて前記イソプレノイドを改変する第２の酵素をコードする核酸および前記第２の酵素を葉緑体に標的化するための葉緑体標的分子をコードする核酸をさらに含む、請求項１２記載のベクター。
【請求項１７】
前記第２の酵素は、ボトリオコッセンシンターゼ、リモネンシンターゼ、シネオールシンターゼ、ピネンシンターゼ、カンフェンシンターゼ、サビネンシンターゼ、ミルセンシンターゼ、アビエタジエンシンターゼ、タキサジエンシンターゼ、ビサボレンシンターゼ、ジアポフィトエンデサチュラーゼ、ジアポフィトエンシンターゼ、モノテルペンシンターゼ、テルピノレンシンターゼ、ジンギベレンシンターゼ、オシメンシンターゼ、セスキテルペンシンターゼ、クルクメンシンターゼ、ファルネセンシンターゼ、ゲラニルゲラニルレダクターゼ、クロロフィリドヒドロラーゼ、β−カリオフィレンシンターゼ、ゲルマクレンＡシンターゼ、８−エピセドロールシンターゼ、バレンセンシンターゼ、（＋）−δ−カジネンシンターゼ、ゲルマクレンＣシンターゼ、（Ｅ）−β−ファルネセンシンターゼ、カスベンシンターゼ、ベチスピラジエンシンターゼ、５−エピ−アリストロケンシンターゼ、アリストロケンシンターゼ、α−フムレン、（Ｅ，Ｅ）−α−ファルネセンシンターゼ、（−）−β−ピネンシンターゼ、γ−テルピネンシンターゼ、リモネンシクラーゼ、リナロールシンターゼ、（＋）−ボルニル二リン酸シンターゼ、レボピマラジエンシンターゼ、イソピマラジエンシンターゼ、（Ｅ）−γ−ビサボレンシンターゼ、コパリルピロリン酸シンターゼ、カウレンシンターゼ、ロンギホレンシンターゼ、γ−フムレンシンターゼ、δ−セリネンシンターゼ、β−フェランドレンシンターゼ、テルピノレンシンターゼ、（＋）−３−カレンシンターゼ、ｓｙｎ−コパリル二リン酸シンターゼ、α−テルピネオールシンターゼ、ｓｙｎ−ピマラ−７，１５−ジエンシンターゼ、ｅｎｔ−サンダラコピマラジエンシンターゼ、ステルネル−１３−エンシンターゼ、Ｅ−β−オシメン、Ｓ−リナロールシンターゼ、ゲラニオールシンターゼ、ガンマ−テルピネンシンターゼ、リナロールシンターゼ、Ｅ−β−オシメンシンターゼ、ｅｐｉ−セドロールシンターゼ、α−ジンギベレンシンターゼ、グアイアジエンシンターゼ、カスカリラジエンシンターゼ、ｃｉｓ−ムウロラジエンシンターゼ、アフィジコラン−１６ｂ−オールシンターゼ、エリザベスアトリエンシンターゼ、サンダロールシンターゼ、パチョウロールシンターゼ、ジンザノールシンターゼ、セドロールシンターゼ、スカレオールシンターゼ、コパロールシンターゼまたはマノオールシンターゼである、請求項１６記載のベクター。
【請求項１８】
前記酵素をコードする前記核酸が、前記生物に対してコドンバイアスがかけられている、請求項１２記載のベクター。
【請求項１９】
前記生物が、微細藻類である、請求項１２記載のベクター。
【請求項２０】
前記微細藻類が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項１９記載のベクター。
【請求項２１】
表５中の配列、またはそれらに対して少なくとも７０％の同一性を有する配列のいずれかを含む、請求項１２記載のベクター。
【請求項２２】
（ａ）ベクターであって、（ａ）２つのホスフェートを用いてイソプレノイドを生成する酵素をコードする核酸、および（ｂ）非維束光合成生物の葉緑体内で前記核酸を発現させるために構成されたプロモーターを含み、前記ベクターが葉緑体のゲノム全体を含まない、ベクター、または
（ｂ）ベクターであって、（ａ）２つのホスフェートを用いてイソプレノイドを生成する酵素をコードする核酸、および（ｂ）前記酵素を葉緑体に標的化するための葉緑体標的分子をコードする核酸を含む、ベクター、
を含む宿主細胞。
【請求項２３】
前記宿主細胞が、前記核酸について同質細胞質である、請求項２２記載の宿主細胞。
【請求項２４】
前記細胞が、藍色植物門（ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ）、原核緑色植物門（ｐｒｏｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、紅色植物門（ｒｈｏｄｏｐｈｙｔａ）、緑藻植物門（ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、不等毛植物門（ｈｅｔｅｒｏｋｏｎｔｏｐｈｙｔａ）、黄緑藻植物門（ｔｒｉｂｏｐｈｙｔａ）、灰色植物門（ｇｌａｕｃｏｐｈｙｔａ）、クロララクニオン植物（ｃｈｌｏｒａｒａｃｈｎｉｏｐｈｙｔｅｓ）、ユーグレナ植物門（ｅｕｇｌｅｎｏｐｈｙｔａ）、ユーグレナ類（ｅｕｇｌｅｎｏｉｄｓ）、ハプト植物門（ｈａｐｔｏｐｈｙｔａ）、黄金色植物門（ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｔａ）、クリプト植物門（ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｔａ）、クリプト藻類（ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｄｓ）、渦鞭毛植物門（ｄｉｎｏｐｈｙｔａ）、双鞭毛藻類（ｄｉｎｏｆｌａｇｅｌｌａｔａ）、プリムネシウム植物門（ｐｙｒｍｎｅｓｉｏｐｈｙｔａ）、珪藻植物門（ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｔａ）、黄緑色植物門（ｘａｎｔｈｏｐｈｙｔａ）、ユースティグマトフィータ（ｅｕｓｔｉｇｍａｔｏｐｈｙｔａ）、ラフィド藻門（ｒａｐｈｉｄｏｐｈｙｔａ）、褐藻植物（ｐｈａｅｏｐｈｙｔａ）または植物プランクトンからなる群より選択される、請求項２２記載の宿主細胞。
【請求項２５】
前記宿主細胞が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項２２記載の宿主細胞。
【請求項２６】
クロロフィルレベルが、形質転換後に前記宿主細胞が光独立栄養であるのに十分である、請求項２２記載の宿主細胞。
【請求項２７】
前記宿主細胞が、少なくとも１つの天然に存在するイソプレノイドを同じ生物の野生型株よりも高いレベルで生成する、請求項２２記載の宿主細胞。
【請求項２８】
少なくとも２コピーの表５のヌクレオチド配列、またはそれらの配列に対して少なくとも７０％の同一性を有するヌクレオチド配列を含む、宿主細胞。
【請求項２９】
前記宿主細胞が、非維管束光合成生物である、請求項２８記載の宿主細胞。
【請求項３０】
前記宿主細胞が、前記ヌクレオチド配列について同質細胞質である、請求項２８記載の宿主細胞。
【請求項３１】
前記宿主細胞が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項２８記載の宿主細胞。
【請求項３２】
請求項１に記載のベクターを含む、遺伝的に改変された葉緑体。
【請求項３３】
請求項３２に記載の葉緑体を含む、非維管束光合成生物。
【請求項３４】
（ａ）２つのホスフェートを用いてイソプレノイドを生成する酵素をコードする核酸で非維管束光合成生物の葉緑体を形質転換する工程、および（ｂ）前記形質転換された生物によって生成される少なくとも１つのイソプレノイドを回収する工程を含む、イソプレノイドを生成する方法。
【請求項３５】
前記生物を水性環境中で生育する工程であって、ＣＯ2が前記生物に供給される工程をさらに含む、請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記ＣＯ2が、燃焼された化石燃料から少なくとも部分的に得られる、請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記ＣＯ2が、煙道ガスから少なくとも部分的に得られる、請求項３５記載の方法。
【請求項３８】
２つのホスフェートを有する前記イソプレノイドが、ＧＰＰ、ＩＰＰ、ＦＰＰ、ＧＧＰＰまたはＤＭＡＰＰである、請求項３４記載の方法。
【請求項３９】
前記回収工程が、以下の工程：（ａ）前記形質転換された生物を収集する工程、（ｂ）前記イソプレノイドを細胞培養液から収集する工程、（ｃ）前記生物を機械的に破壊する工程、または（ｄ）前記生物を化学的に破壊する工程のうちの１つ以上を含む、請求項３４記載の方法。
【請求項４０】
前記生物が、微細藻類である、請求項３４記載の方法。
【請求項４１】
前記微細藻類が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項３７記載の方法。
【請求項４２】
（ａ）イソプレノイドを生成するように非維管束光合成生物の葉緑体を形質転換する工程であって、前記生物は、イソプレンシンターゼまたはメチル−ブテノールシンターゼで形質転換されない工程、および（ｂ）前記イソプレノイドを回収する工程を含む、イソプレノイドを生成するための方法。
【請求項４３】
前記生物を水性環境中で生育する工程であって、ＣＯ2が前記生物に供給される工程をさらに含む、請求項４２記載の方法。
【請求項４４】
前記ＣＯ2が、燃焼された化石燃料から少なくとも部分的に得られる、請求項４３記載の方法。
【請求項４５】
前記ＣＯ2が、煙道ガスから少なくとも部分的に得られる、請求項４３記載の方法。
【請求項４６】
前記イソプレノイドが、ＧＰＰ、ＩＰＰ、ＦＰＰ、ＧＧＰＰまたはＤＭＡＰＰである、請求項４２記載の方法。
【請求項４７】
前記葉緑体が、ボトリオコッセンシンターゼ、リモネンシンターゼ、シネオールシンターゼ、ピネンシンターゼ、カンフェンシンターゼ、サビネンシンターゼ、ミルセンシンターゼ、アビエタジエンシンターゼ、タキサジエンシンターゼ、ビサボレンシンターゼ、ジアポフィトエンデサチュラーゼ、ジアポフィトエンシンターゼ、モノテルペンシンターゼ、テルピノレンシンターゼ、ジンギベレンシンターゼ、オシメンシンターゼ、セスキテルペンシンターゼ、クルクメンシンターゼ、ファルネセンシンターゼ、ゲラニルゲラニルレダクターゼ、クロロフィリドヒドロラーゼ、β−カリオフィレンシンターゼ、ゲルマクレンＡシンターゼ、８−エピセドロールシンターゼ、バレンセンシンターゼ、（＋）−δ−カジネンシンターゼ、ゲルマクレンＣシンターゼ、（Ｅ）−β−ファルネセンシンターゼ、カスベンシンターゼ、ベチスピラジエンシンターゼ、５−エピ−アリストロケンシンターゼ、アリストロケンシンターゼ、α−フムレン、（Ｅ，Ｅ）−α−ファルネセンシンターゼ、（−）−β−ピネンシンターゼ、γ−テルピネンシンターゼ、リモネンシクラーゼ、リナロールシンターゼ、（＋）−ボルニル二リン酸シンターゼ、レボピマラジエンシンターゼ、イソピマラジエンシンターゼ、（Ｅ）−γ−ビサボレンシンターゼ、コパリルピロリン酸シンターゼ、カウレンシンターゼ、ロンギホレンシンターゼ、γ−フムレンシンターゼ、δ−セリネンシンターゼ、β−フェランドレンシンターゼ、テルピノレンシンターゼ、（＋）−３−カレンシンターゼ、ｓｙｎ−コパリル二リン酸シンターゼ、α−テルピネオールシンターゼ、ｓｙｎ−ピマラ−７，１５−ジエンシンターゼ、ｅｎｔ−サンダラコピマラジエンシンターゼ、ステルネル−１３−エンシンターゼ、Ｅ−β−オシメン、Ｓ−リナロールシンターゼ、ゲラニオールシンターゼ、ガンマ−テルピネンシンターゼ、リナロールシンターゼ、Ｅ−β−オシメンシンターゼ、ｅｐｉ−セドロールシンターゼ、α−ジンギベレンシンターゼ、グアイアジエンシンターゼ、カスカリラジエンシンターゼ、ｃｉｓ−ムウロラジエンシンターゼ、アフィジコラン−１６ｂ−オールシンターゼ、エリザベスアトリエンシンターゼ、サンダロールシンターゼ、パチョウロールシンターゼ、ジンザノールシンターゼ、セドロールシンターゼ、スカレオールシンターゼ、コパロールシンターゼまたはマノオールシンターゼをコードする核酸で形質転換される、請求項４２記載の方法。
【請求項４８】
前記回収工程が、以下の工程：（ａ）前記形質転換された生物を収集する工程、（ｂ）前記イソプレノイドを細胞培養液から収集する工程、（ｄ）前記生物を機械的に破壊する工程、または（ｅ）前記生物を化学的に破壊する工程のうちの１つ以上を含む、請求項４２記載の方法。
【請求項４９】
前記生物が、微細藻類である、請求項４２記載の方法。
【請求項５０】
前記微細藻類が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項４９記載の方法。
【請求項５１】
遺伝的に改変された葉緑体を含む生物であって、ここで、前記葉緑体が、イソプレノイド生成酵素をコードする核酸を含み、前記生物が、高塩環境下で生長することができる、生物。
【請求項５２】
前記生物が、非維管束光合成生物である、請求項５１記載の生物。
【請求項５３】
前記生物が、Ｄ．ｓａｌｉｎａである、請求項５１記載の生物。
【請求項５４】
前記高塩環境が、０．５から４．０モル濃度の塩化ナトリウムを含む、請求項５１記載の生物。
【請求項５５】
イソプレノイドを調製するための方法であって、（ａ）前記イソプレノイドの生成を増加させるか、または開始する核酸で生物を形質転換する工程であって、前記生物が、高塩環境下で生長する工程、および（ｂ）前記イソプレノイドを回収する工程を含む、方法。
【請求項５６】
前記生物が、非維管束光合成生物である、請求項５５記載の方法。
【請求項５７】
前記生物が、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項５５記載の方法。
【請求項５８】
前記形質転換工程が、葉緑体の形質転換である、請求項５５記載の方法。
【請求項５９】
前記回収工程が、以下の工程：（ａ）前記形質転換された生物を収集する工程；（ｂ）前記イソプレノイドを細胞培養液から収集する工程；（ｃ）前記生物を機械的に破壊する工程；または（ｄ）前記生物を化学的に破壊する工程のうちの１つ以上を含む、請求項５５記載の方法。
【請求項６０】
前記高塩環境が、０．５から４．０モル濃度の塩化ナトリウムを含む、請求項５５記載の方法。
【請求項６１】
１つ以上のイソプレノイド生成酵素をコードする異種核酸、および光合成細菌において前記核酸を発現させるために構成されたプロモーターを含むベクター。
【請求項６２】
前記光合成細菌が、ラン藻の種である、請求項６１記載のベクター。
【請求項６３】
前記ラン藻の種が、シネコシスティス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ）、シネココッカス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ）、またはアルスロスピラ属（Ａｔｈｒｏｓｐｉｒａ）からなる群より選択される属のメンバーである、請求項６１記載のベクター。
【請求項６４】
請求項６１記載のベクターを含む、宿主細胞。
【請求項６５】
前記宿主細胞が、ラン藻の種である、請求項６４記載の宿主細胞。
【請求項６６】
前記宿主細胞が、シネコシスティス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ）、シネココッカス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ）およびアルスロスピラ属（Ａｔｈｒｏｓｐｉｒａ）からなる群より選択される属のメンバーである、請求項６６記載の宿主細胞。
【請求項６７】
ボトリオコッセンシンターゼをコードする第１の核酸、およびＦＰＰシンターゼをコードする第２の核酸を含む宿主細胞であって、前記宿主細胞が、非維管束光合成生物である、宿主細胞。
【請求項６８】
前記第１の核酸および前記第２の核酸が、葉緑体ゲノムに組み込まれる、請求項６７記載の宿主細胞。
【請求項６９】
前記宿主細胞が、微細藻類である、請求項６７記載の宿主細胞。
【請求項７０】
前記微細藻類が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項６９記載の宿主細胞。
【請求項７１】
（ａ）タンパク質をコードする第１の核酸、（ｂ）選択マーカーをコードする第２の核酸であって、前記第１の核酸および前記第２の核酸が、１つのオープンリーディングフレームを含み、ならびに（ｃ）非維管束光合成生物において前記第１の核酸および前記第２の核酸を発現させるために構成されたプロモーターを含む、ベクター。
【請求項７２】
前記タンパク質が、イソプレノイド生成酵素またはバイオマス分解酵素である、請求項７１記載のベクター。
【請求項７３】
前記イソプレノイド生成酵素が、ボトリオコッセンシンターゼ、リモネンシンターゼ、シネオールシンターゼ、ピネンシンターゼ、カンフェンシンターゼ、サビネンシンターゼ、ミルセンシンターゼ、アビエタジエンシンターゼ、タキサジエンシンターゼ、ＦＰＰシンターゼ、ビサボレンシンターゼ、ジアポフィトエンデサチュラーゼ、ジアポフィトエンシンターゼ、ＧＰＰシンターゼ、ＩＰＰイソメラーゼ、モノテルペンシンターゼ、テルピノレンシンターゼ、ジンギベレンシンターゼ、オシメンシンターゼ、セスキテルペンシンターゼ、クルクメンシンターゼ、ファルネセンシンターゼ、ゲラニルゲラニルレダクターゼ、クロロフィリドヒドロラーゼ、β−カリオフィレンシンターゼ、ゲルマクレンＡシンターゼ、８−エピセドロールシンターゼ、バレンセンシンターゼ、（＋）−δ−カジネンシンターゼ、ゲルマクレンＣシンターゼ、（Ｅ）−β−ファルネセンシンターゼ、カスベンシンターゼ、ベチスピラジエンシンターゼ、５−エピ−アリストロケンシンターゼ、アリストロケンシンターゼ、α−フムレン、（Ｅ，Ｅ）−α−ファルネセンシンターゼ、（−）−β−ピネンシンターゼ、γ−テルピネンシンターゼ、リモネンシクラーゼ、リナロールシンターゼ、（＋）−ボルニル二リン酸シンターゼ、レボピマラジエンシンターゼ、イソピマラジエンシンターゼ、（Ｅ）−γ−ビサボレンシンターゼ、コパリルピロリン酸シンターゼ、カウレンシンターゼ、ロンギホレンシンターゼ、γ−フムレンシンターゼ、δ−セリネンシンターゼ、β−フェランドレンシンターゼ、テルピノレンシンターゼ、（＋）−３−カレンシンターゼ、ｓｙｎ−コパリル二リン酸シンターゼ、α−テルピネオールシンターゼ、ｓｙｎ−ピマラ−７，１５−ジエンシンターゼ、ｅｎｔ−サンダラコピマラジエンシンターゼ、ステルネル−１３−エンシンターゼ、Ｅ−β−オシメン、Ｓ−リナロールシンターゼ、ゲラニオールシンターゼ、ガンマ−テルピネンシンターゼ、リナロールシンターゼ、Ｅ−β−オシメンシンターゼ、ｅｐｉ−セドロールシンターゼ、α−ジンギベレンシンターゼ、グアイアジエンシンターゼ、カスカリラジエンシンターゼ、ｃｉｓ−ムウロラジエンシンターゼ、アフィジコラン−１６ｂ−オールシンターゼ、エリザベスアトリエンシンターゼ、サンダロールシンターゼ、パチョウロールシンターゼ、ジンザノールシンターゼ、セドロールシンターゼ、スカレオールシンターゼ、コパロールシンターゼまたはマノオールシンターゼである、請求項７２記載のベクター。
【請求項７４】
前記バイオマス分解酵素が、エキソ−β−グルカナーゼ、エンド−β−グルカナーゼ、β−グルコシダーゼ、エンドキシラナーゼまたはリグニナーゼである、請求項７２記載のベクター。
【請求項７５】
前記第１の核酸または前記第２の核酸が、非維管束光合成生物の核における発現に対して最適化される少なくとも１つのコドンを含む、請求項７１記載のベクター。
【請求項７６】
切断部分をコードする第３の核酸を前記第１の核酸および前記第２の核酸とインフレームでさらに含む、請求項７１記載のベクター。
【請求項７７】
前記切断部分が、自己切断型プロテアーゼである、請求項７６記載のベクター。
【請求項７８】
前記プロテアーゼが、口蹄疫ウイルス由来のＡ２領域の機能部分である、請求項７７記載のベクター。
【請求項７９】
前記切断部分が、前記生物によって天然に生成されるプロテアーゼによって切断されることが可能である、請求項７６記載のベクター。
【請求項８０】
前記プロモーターが、ＨＳＰ７０、ＨＳＰ７０の機能部分、ｒｂｃＳ２ ５’上流翻訳領域（ＵＴＲ）、ｒｂｃＳ２ ５’ＵＴＲの機能部分またはそれらの組み合わせを含む、請求項７１記載のベクター。
【請求項８１】
前記プロモーターが、前記生物に由来する、請求項８０記載のベクター。
【請求項８２】
分泌シグナルをコードする第４の核酸をさらに含む、請求項７１または７６に記載のベクター。
【請求項８３】
前記第１の核酸、前記第２の核酸、および前記第４の核酸が、インフレームにある、請求項８２記載のベクター。
【請求項８４】
前記第１の核酸、前記第２の核酸、前記第３の核酸、および前記第４の核酸が、インフレームにある、請求項８２記載のベクター。
【請求項８５】
前記分泌シグナルが、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉの炭酸脱水酵素分泌シグナルである、請求項８２記載のベクター。
【請求項８６】
前記生物が、光合成細菌、シアノバクテリア、藍色植物門（ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ）、原核緑色植物門（ｐｒｏｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、紅色植物門（ｒｈｏｄｏｐｈｙｔａ）、緑藻植物門（ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、不等毛植物門（ｈｅｔｅｒｏｋｏｎｔｏｐｈｙｔａ）、黄緑藻植物門（ｔｒｉｂｏｐｈｙｔａ）、灰色植物門（ｇｌａｕｃｏｐｈｙｔａ）、クロララクニオン植物（ｃｈｌｏｒａｒａｃｈｎｉｏｐｈｙｔｅｓ）、ユーグレナ植物門（ｅｕｇｌｅｎｏｐｈｙｔａ）、ユーグレナ類（ｅｕｇｌｅｎｏｉｄｓ）、ハプト植物門（ｈａｐｔｏｐｈｙｔａ）、黄金色植物門（ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｔａ）、クリプト植物門（ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｔａ）、クリプト藻類（ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｄｓ）、渦鞭毛植物門（ｄｉｎｏｐｈｙｔａ）、双鞭毛藻類（ｄｉｎｏｆｌａｇｅｌｌａｔａ）、プリムネシウム植物門（ｐｙｒｍｎｅｓｉｏｐｈｙｔａ）、珪藻植物門（ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｔａ）、黄緑色植物門（ｘａｎｔｈｏｐｈｙｔａ）、ユースティグマトフィータ（ｅｕｓｔｉｇｍａｔｏｐｈｙｔａ）、ラフィド藻門（ｒａｐｈｉｄｏｐｈｙｔａ）、褐藻植物（ｐｈａｅｏｐｈｙｔａ）および植物プランクトンからなる群より選択される、請求項７１記載のベクター。
【請求項８７】
前記ベクターが、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓ、またはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａおける安定な形質転換が可能である、請求項７１記載のベクター。
【請求項８８】
前記ベクターが、シネコシスティス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ）の細菌、シネココッカス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ）の細菌またはアルスロスピラ属（Ａｔｈｒｏｓｐｉｒａ）の細菌における安定な形質転換が可能である、請求項７１記載のベクター。
【請求項８９】
表７中の配列、またはそれらに対して少なくとも７０％の同一性を有する配列のいずれかを含む、請求項７１記載のベクター。
【請求項９０】
さらに第５の核酸を前記第１の核酸、前記第２の核酸、前記第３の核酸とインフレームで含み、タグをコードする、請求項７１、７６、または８２記載のベクター。
【請求項９１】
前記タグが、エピトープタグまたは金属親和性タグである、請求項９０記載のベクター。
【請求項９２】
ベクターを含む宿主細胞であって、前記ベクターは、
タンパク質をコードする第１の核酸、
選択マーカーをコードする第２の核酸であって、前記第１の核酸および前記第２の核酸は、１つのオープンリーディングフレームを構成し、
非維管束光合成生物において前記第１の核酸および前記第２の核酸を発現させるために構成されたプロモーター、ならびに
必要に応じて、切断部分、分泌シグナル、タグまたはそれらの組み合わせをコードする１つ以上のさらなる核酸を含み、ここで、前記１つ以上のさらなる核酸は、前記第１の核酸および前記第２の核酸とインフレームにある、宿主細胞。
【請求項９３】
前記細胞が、光合成細菌、シアノバクテリア、藍色植物門（ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ）、原核緑色植物門（ｐｒｏｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、紅色植物門（ｒｈｏｄｏｐｈｙｔａ）、緑藻植物門（ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、不等毛植物門（ｈｅｔｅｒｏｋｏｎｔｏｐｈｙｔａ）、黄緑藻植物門（ｔｒｉｂｏｐｈｙｔａ）、灰色植物門（ｇｌａｕｃｏｐｈｙｔａ）、クロララクニオン植物（ｃｈｌｏｒａｒａｃｈｎｉｏｐｈｙｔｅｓ）、ユーグレナ植物門（ｅｕｇｌｅｎｏｐｈｙｔａ）、ユーグレナ類（ｅｕｇｌｅｎｏｉｄｓ）、ハプト植物門（ｈａｐｔｏｐｈｙｔａ）、黄金色植物門（ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｔａ）、クリプト植物門（ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｔａ）、クリプト藻類（ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｄｓ）、渦鞭毛植物門（ｄｉｎｏｐｈｙｔａ）、双鞭毛藻類（ｄｉｎｏｆｌａｇｅｌｌａｔａ）、プリムネシウム植物門（ｐｙｒｍｎｅｓｉｏｐｈｙｔａ）、珪藻植物門（ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｔａ）、黄緑色植物門（ｘａｎｔｈｏｐｈｙｔａ）、ユースティグマトフィータ（ｅｕｓｔｉｇｍａｔｏｐｈｙｔａ）、ラフィド藻門（ｒａｐｈｉｄｏｐｈｙｔａ）、褐藻植物（ｐｈａｅｏｐｈｙｔａ）および植物プランクトンからなる群より選択される、請求項９２記載の宿主細胞。
【請求項９４】
前記宿主細胞が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓ、またはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項９２記載の宿主細胞。
【請求項９５】
前記宿主細胞が、シネコシスティス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ）の細菌、シネココッカス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ）の細菌またはアルスロスピラ属（Ａｔｈｒｏｓｐｉｒａ）の細菌である、請求項９２記載の宿主細胞。
【請求項９６】
前記ベクターが、前記宿主細胞の核ゲノム中に安定的に組み込まれる、請求項９２記載の宿主細胞。
【請求項９７】
非維管束光合成生物においてタンパク質を生成する方法であって、非維管束光合成生物を生育する工程を含み、ここで、前記生物は、単一のオープンリーディングフレームを含む外因性核酸を含み、前記オープンリーディングフレームは、タンパク質をコードする第１の核酸および選択マーカーをコードする第２の核酸を含み、前記生物は、当該生物において前記オープンリーディングフレームを発現させるために構成されたプロモーターをさらに含むことによって前記タンパク質を生成する、方法。
【請求項９８】
前記タンパク質が、イソプレノイド生成酵素またはバイオマス分解酵素である、請求項９７記載の方法。
【請求項９９】
前記オープンリーディングフレームが、非維管束光合成生物の核における発現に対して最適化された少なくとも１つのコドンを含む、請求項９７記載の方法。
【請求項１００】
前記オープンリーディングフレームが、切断部分をコードする第３の核酸を前記第１の核酸および前記第２の核酸とインフレームでさらに含む、請求項９７記載の方法。
【請求項１０１】
前記切断部分が、自己切断型プロテアーゼである、請求項１００記載の方法。
【請求項１０２】
前記プロテアーゼが、口蹄疫ウイルス由来のＡ２領域の機能部分である、請求項１０１記載の方法。
【請求項１０３】
前記切断部分が、前記生物によって天然に生成されるプロテアーゼによって切断されることが可能である、請求項１００記載の方法。
【請求項１０４】
分泌シグナルをコードする第４の核酸をさらに含む、請求項９７または１００記載の方法。
【請求項１０５】
前記第４の核酸が、前記オープンリーディングフレームを構成する他のすべての核酸とインフレームにある、請求項１０４記載の方法。
【請求項１０６】
前記分泌シグナルが、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉの炭酸脱水酵素分泌シグナルである、請求項１０４記載の方法。
【請求項１０７】
前記生物が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓ、Ｄ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａ、シネコシスティス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ）の細菌、シネココッカス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ）の細菌またはアルスロスピラ属（Ａｔｈｒｏｓｐｉｒａ）の細菌である、請求項９７記載の方法。
【請求項１０８】
前記オープンリーディングフレームが、タグをコードする第５の核酸をさらに含み、前記第５の核酸は、前記オープンリーディングフレームを構成する他のすべての核酸とインフレームにある、請求項９７、１００、または１０４記載の方法。
【請求項１０９】
前記タグが、エピトープタグまたは金属親和性タグである、請求項１０８記載の方法。
【請求項１１０】
融合タンパク質を含む宿主細胞であって、前記融合タンパク質は、タンパク質をコードする第１の核酸および選択マーカーをコードする第２の核酸を含み、前記宿主細胞は、非維管束光合成生物である、宿主細胞。
【請求項１１１】
前記宿主細胞が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓ、またはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項１１０記載の宿主細胞。
【請求項１１２】
前記宿主細胞が、シネコシスティス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ）の細菌、シネココッカス属（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ）の細菌またはアルスロスピラ属（Ａｔｈｒｏｓｐｉｒａ）の細菌である、請求項１１０記載の宿主細胞。
【請求項１１３】
前記ベクターが、前記宿主細胞の核ゲノム中に安定的に組み込まれる、請求項１１０記載の宿主細胞。
【請求項１１４】
前記融合タンパク質が、切断部分、分泌シグナル、タグまたはそれらの組み合わせをさらに含む、請求項１１０記載の宿主細胞。
【請求項１１５】
前記切断部分が、自己切断型プロテアーゼである、請求項１１０記載の宿主細胞。
【請求項１１６】
前記プロテアーゼが、口蹄疫ウイルス由来のＡ２領域の機能部分である、請求項１１５記載の宿主細胞。
【請求項１１７】
前記切断部分が、前記生物によって天然に生成されるプロテアーゼによって切断されることが可能である、請求項１１０記載の宿主細胞。
【請求項１１８】
前記分泌シグナルが、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉの炭酸脱水酵素分泌シグナルである、請求項１１０記載の宿主細胞。
【請求項１１９】
前記タグが、エピトープタグまたは金属親和性タグである、請求項１１０記載の宿主細胞。
【請求項１２０】
選択的条件下で目的のタンパク質を発現するトランスジェニック非維管束光合成生物を作出する方法であって：
単一のオープンリーディングフレームを含む核酸で非維管束光合成生物を形質転換する工程であって、前記オープンリーディングフレームが、前記目的のタンパク質および選択マーカーを含む融合タンパク質をコードする、工程；
を含み、
ここで、前記生物は、当該生物が継続して生存するために前記選択マーカーの発現を必要とする環境条件下で前記選択マーカーを発現することができ、それによって、前記目的のタンパク質が発現する、
方法。
【請求項１２１】
前記タンパク質が、イソプレノイド生成酵素またはバイオマス分解酵素である、請求項１２０記載の方法。
【請求項１２２】
前記オープンリーディングフレームが、切断部分、分泌シグナル、タグ、またはそれらの組み合わせをコードする１つ以上の核酸をさらに含む、請求項１２０記載の方法。
【請求項１２３】
前記切断部分が、自己切断型プロテアーゼである、請求項１２２記載の方法。
【請求項１２４】
前記プロテアーゼが、口蹄疫ウイルス由来のＡ２領域の機能部分である、請求項１２３記載の方法。
【請求項１２５】
前記切断部分が、前記生物によって天然に生成されるプロテアーゼによって切断されることが可能である、請求項１２２記載の方法。
【請求項１２６】
前記分泌シグナルが、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉの炭酸脱水酵素分泌シグナルである、請求項１２２記載の方法。
【請求項１２７】
前記タグが、エピトープタグまたは金属親和性タグである、請求項１２２記載の方法。
【請求項１２８】
非維管束光合成生物におけるフィトール生成を増加させる方法であって、
核酸で前記生物を形質転換する工程を含み、前記核酸は、前記生物によるフィトールの生成を、前記核酸を含んでいない前記宿主生物によって生成されるレベルよりも高いレベルに高めるものである、方法。
【請求項１２９】
前記核酸が、ＧＰＰシンターゼ、ＦＰＰシンターゼ、ゲラニルゲラニルレダクターゼ、クロロフィリドヒドロラーゼおよびピロホスファターゼからなる群より選択される酵素をコードする、請求項１２８記載の方法。
【請求項１３０】
前記形質転換が、葉緑体の形質転換である、請求項１２８記載の方法。
【請求項１３１】
前記酵素が、前記生物に対して内因性であるか、あるいは前記生物の内因性酵素と相同である、請求項１２９記載の方法。
【請求項１３２】
前記酵素が、過剰発現される、請求項１３１記載の方法。
【請求項１３３】
前記酵素が、前記生物にとって外因性である、請求項１２９記載の方法。
【請求項１３４】
前記酵素の発現が、誘導性プロモーターによって制御される、請求項１２９記載の方法。
【請求項１３５】
ジメチルアリルアルコール、イソペンチルアルコール、ゲラニオール、ファルネソールまたはゲラニルゲラニオールの生成をもたらす核酸による前記生物の形質転換をさらに含む、請求項１２８記載の方法。
【請求項１３６】
前記生物が、光合成細菌、シアノバクテリア、藍色植物門（ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ）、原核緑色植物門（ｐｒｏｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、紅色植物門（ｒｈｏｄｏｐｈｙｔａ）、緑藻植物門（ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、不等毛植物門（ｈｅｔｅｒｏｋｏｎｔｏｐｈｙｔａ）、黄緑藻植物門（ｔｒｉｂｏｐｈｙｔａ）、灰色植物門（ｇｌａｕｃｏｐｈｙｔａ）、クロララクニオン植物（ｃｈｌｏｒａｒａｃｈｎｉｏｐｈｙｔｅｓ）、ユーグレナ植物門（ｅｕｇｌｅｎｏｐｈｙｔａ）、ユーグレナ類（ｅｕｇｌｅｎｏｉｄｓ）、ハプト植物門（ｈａｐｔｏｐｈｙｔａ）、黄金色植物門（ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｔａ）、クリプト植物門（ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｔａ）、クリプト藻類（ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｄｓ）、渦鞭毛植物門（ｄｉｎｏｐｈｙｔａ）、双鞭毛藻類（ｄｉｎｏｆｌａｇｅｌｌａｔａ）、プリムネシウム植物門（ｐｙｒｍｎｅｓｉｏｐｈｙｔａ）、珪藻植物門（ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｔａ）、黄緑色植物門（ｘａｎｔｈｏｐｈｙｔａ）、ユースティグマトフィータ（ｅｕｓｔｉｇｍａｔｏｐｈｙｔａ）、ラフィド藻門（ｒａｐｈｉｄｏｐｈｙｔａ）、褐藻植物（ｐｈａｅｏｐｈｙｔａ）および植物プランクトンからなる群より選択される、請求項１２８記載の方法。
【請求項１３７】
前記生物が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項１２８記載の方法。
【請求項１３８】
前記核酸が、表７からの配列またはそれらに対して７０％の相同性を有する配列を含む、請求項１２８記載の方法。
【請求項１３９】
導入される核酸を含む宿主細胞であって、前記核酸は、前記宿主細胞によるフィトールの生成を、前記核酸を含んでいない宿主細胞によって生成されるレベルよりも高いレベルに増加させ、前記宿主細胞は、非維管束光合成生物である、宿主細胞。
【請求項１４０】
前記宿主細胞が、高塩環境下において生長することができる、請求項１３９記載の宿主細胞。
【請求項１４１】
前記宿主細胞が、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項１４０記載の宿主細胞。
【請求項１４２】
前記高塩環境が、０．５から４．０モル濃度の塩化ナトリウムを含む、請求項１４０記載の宿主細胞。
【請求項１４３】
前記核酸が、葉緑体内に存在する、請求項１３９記載の宿主細胞。
【請求項１４４】
前記核酸が、ＧＰＰシンターゼ、ＦＰＰシンターゼ、ゲラニルゲラニルレダクターゼ、クロロフィリドヒドロラーゼおよびピロホスファターゼからなる群から選択される酵素をコードする、請求項１３９記載の宿主細胞。
【請求項１４５】
ジメチルアリルアルコール、イソペンチルアルコール、ゲラニオール、ファルネソールまたはゲラニルゲラニオールの生成をもたらす核酸をさらに含む、請求項１３９記載の宿主細胞。
【請求項１４６】
前記細胞が、光合成細菌、シアノバクテリア、藍色植物門（ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ）、原核緑色植物門（ｐｒｏｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、紅色植物門（ｒｈｏｄｏｐｈｙｔａ）、緑藻植物門（ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、不等毛植物門（ｈｅｔｅｒｏｋｏｎｔｏｐｈｙｔａ）、黄緑藻植物門（ｔｒｉｂｏｐｈｙｔａ）、灰色植物門（ｇｌａｕｃｏｐｈｙｔａ）、クロララクニオン植物（ｃｈｌｏｒａｒａｃｈｎｉｏｐｈｙｔｅｓ）、ユーグレナ植物門（ｅｕｇｌｅｎｏｐｈｙｔａ）、ユーグレナ類（ｅｕｇｌｅｎｏｉｄｓ）、ハプト植物門（ｈａｐｔｏｐｈｙｔａ）、黄金色植物門（ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｔａ）、クリプト植物門（ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｔａ）、クリプト藻類（ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｄｓ）、渦鞭毛植物門（ｄｉｎｏｐｈｙｔａ）、双鞭毛藻類（ｄｉｎｏｆｌａｇｅｌｌａｔａ）、プリムネシウム植物門（ｐｙｒｍｎｅｓｉｏｐｈｙｔａ）、珪藻植物門（ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｔａ）、黄緑色植物門（ｘａｎｔｈｏｐｈｙｔａ）、ユースティグマトフィータ（ｅｕｓｔｉｇｍａｔｏｐｈｙｔａ）、ラフィド藻門（ｒａｐｈｉｄｏｐｈｙｔａ）、褐藻植物（ｐｈａｅｏｐｈｙｔａ）および植物プランクトンからなる群より選択される、請求項１３９記載の宿主細胞。
【請求項１４７】
前記細胞が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項１３９記載の宿主細胞。
【請求項１４８】
非維管束光合成生物においてフィトールを生成する方法であって、
前記生物によるフィトールの生成を、前記核酸を含まない前記生物によって生成されるレベルよりも高いレベルに増加させる核酸で前記生物を形質転換する工程、および
前記生物由来の前記フィトールを回収する工程を含む、方法。
【請求項１４９】
前記核酸が、ＧＰＰシンターゼ、ＦＰＰシンターゼ、ゲラニルゲラニルレダクターゼ、クロロフィリドヒドロラーゼおよびピロホスファターゼからなる群より選択される酵素をコードする、請求項１４８記載の方法。
【請求項１５０】
前記形質転換が、葉緑体の形質転換である、請求項１４８記載の方法。
【請求項１５１】
前記核酸が、前記生物に対して内因性である酵素、または前記生物の内因性酵素と相同である酵素をコードする、請求項１４８記載の方法。
【請求項１５２】
前記酵素が、過剰発現される、請求項１５１記載の方法。
【請求項１５３】
前記核酸が、前記生物にとって外因性である酵素をコードする、請求項１４８記載の方法。
【請求項１５４】
前記核酸の発現が、誘導性プロモーターによって制御される、請求項１４８記載の方法。
【請求項１５５】
ジメチルアリルアルコール、イソペンチルアルコール、ゲラニオール、ファルネソールまたはゲラニルゲラニオールの生成をもたらす核酸による前記生物の形質転換をさらに含む、請求項１４８記載の方法。
【請求項１５６】
前記生物が、光合成細菌、シアノバクテリア、藍色植物門（ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ）、原核緑色植物門（ｐｒｏｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、紅色植物門（ｒｈｏｄｏｐｈｙｔａ）、緑藻植物門（ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、不等毛植物門（ｈｅｔｅｒｏｋｏｎｔｏｐｈｙｔａ）、黄緑藻植物門（ｔｒｉｂｏｐｈｙｔａ）、灰色植物門（ｇｌａｕｃｏｐｈｙｔａ）、クロララクニオン植物（ｃｈｌｏｒａｒａｃｈｎｉｏｐｈｙｔｅｓ）、ユーグレナ植物門（ｅｕｇｌｅｎｏｐｈｙｔａ）、ユーグレナ類（ｅｕｇｌｅｎｏｉｄｓ）、ハプト植物門（ｈａｐｔｏｐｈｙｔａ）、黄金色植物門（ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｔａ）、クリプト植物門（ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｔａ）、クリプト藻類（ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｄｓ）、渦鞭毛植物門（ｄｉｎｏｐｈｙｔａ）、双鞭毛藻類（ｄｉｎｏｆｌａｇｅｌｌａｔａ）、プリムネシウム植物門（ｐｙｒｍｎｅｓｉｏｐｈｙｔａ）、珪藻植物門（ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｔａ）、黄緑色植物門（ｘａｎｔｈｏｐｈｙｔａ）、ユースティグマトフィータ（ｅｕｓｔｉｇｍａｔｏｐｈｙｔａ）、ラフィド藻門（ｒａｐｈｉｄｏｐｈｙｔａ）、褐藻植物（ｐｈａｅｏｐｈｙｔａ）および植物プランクトンからなる群より選択される、請求項１４８記載の方法。
【請求項１５７】
前記生物が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、またはＨ．ｐｌｕｖａｌｉｓである、請求項１４８記載の方法。
【請求項１５８】
少なくとも３％のフィトール、および少なくとも微量の遺伝的に改変された非維管束光合成生物の細胞部分を含む、組成物。
【請求項１５９】
前記遺伝的に改変された生物が、内因性、異種性または外因性のＧＰＰシンターゼ、ＦＰＰシンターゼ、ゲラニルゲラニルレダクターゼ、クロロフィリドヒドロラーゼまたはピロホスファターゼによって改変される、請求項１５８記載の組成物。
【請求項１６０】
前記生物の葉緑体が、遺伝的に改変される、請求項１５８記載の組成物。
【請求項１６１】
ジメチルアリルアルコール、イソペンチルアルコール、ゲラニオール、ファルネソールまたはゲラニルゲラニオールをさらに含む、請求項１５８記載の組成物。
【請求項１６２】
前記生物が、光合成細菌、シアノバクテリア、藍色植物門（ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ）、原核緑色植物門（ｐｒｏｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、紅色植物門（ｒｈｏｄｏｐｈｙｔａ）、緑藻植物門（ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ）、不等毛植物門（ｈｅｔｅｒｏｋｏｎｔｏｐｈｙｔａ）、黄緑藻植物門（ｔｒｉｂｏｐｈｙｔａ）、灰色植物門（ｇｌａｕｃｏｐｈｙｔａ）、クロララクニオン植物（ｃｈｌｏｒａｒａｃｈｎｉｏｐｈｙｔｅｓ）、ユーグレナ植物門（ｅｕｇｌｅｎｏｐｈｙｔａ）、ユーグレナ類（ｅｕｇｌｅｎｏｉｄｓ）、ハプト植物門（ｈａｐｔｏｐｈｙｔａ）、黄金色植物門（ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｔａ）、クリプト植物門（ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｔａ）、クリプト藻類（ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｄｓ）、渦鞭毛植物門（ｄｉｎｏｐｈｙｔａ）、双鞭毛藻類（ｄｉｎｏｆｌａｇｅｌｌａｔａ）、プリムネシウム植物門（ｐｙｒｍｎｅｓｉｏｐｈｙｔａ）、珪藻植物門（ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｔａ）、黄緑色植物門（ｘａｎｔｈｏｐｈｙｔａ）、ユースティグマトフィータ（ｅｕｓｔｉｇｍａｔｏｐｈｙｔａ）、ラフィド藻門（ｒａｐｈｉｄｏｐｈｙｔａ）、褐藻植物（ｐｈａｅｏｐｈｙｔａ）および植物プランクトンからなる群より選択される、請求項１５８記載の組成物。
【請求項１６３】
前記生物が、Ｃ．ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ、Ｄ．ｓａｌｉｎａ、Ｈ．ｐｌｕｖａｌｉｓ、Ｓ．ｄｉｍｏｒｐｈｕｓ、Ｄ．ｖｉｒｉｄｉｓまたはＤ．ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａである、請求項１５８記載の組成物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公表番号】特表２０１０−５３８６１６（Ｐ２０１０−５３８６１６Ａ）
【公表日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２４２４４（Ｐ２０１０−５２４２４４）
【出願日】平成２０年９月１０日（２００８．９．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０７５８５８
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０３６０６７
【国際公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（５０９３２８３０８）サファイア エナジー，インコーポレイティド (5)
【出願人】（５０４３８９８２１）ザ スクリップス リサーチ インスティテュート (2)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１０日（２００８．９．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０７５８５８
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０３６０６７
【国際公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（５０９３２８３０８）サファイア エナジー，インコーポレイティド (5)
【出願人】（５０４３８９８２１）ザ スクリップス リサーチ インスティテュート (2)
【Ｆターム（参考）】
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