微生物专利研究

2003年5月1日
HARAKENZO WORLD 专利与商标
（撰稿：清冈）

微生物沉积物

与生物技术相关的发明中，如果该微生物为本领域技术人员不易获得，则该微生物在提交申请前必须根据布达佩斯条约向国际保藏机构进行保藏，并且该保藏必须经过证明。申请书（专利法实施条例第二十七条之二）。在日本，产业技术综合研究所的专利微生物保藏所是该国唯一的专利微生物保藏机构，也是布达佩斯条约指定的国际保藏机构。

因此，例如，当发明人为从自然环境中筛选出的新型微生物申请专利时，首先需要将该微生物保藏到专利生物保藏中心并分配登录号。
向专利生物保藏中心保藏微生物时，应提交保藏申请书等文件。该保藏申请表包括有关“科学特性和分类学地位”的可选信息，但专利生物保藏中心要求尽可能包含这些项目，以简化保藏技术操作。（参考文献 1，第 7 页）

上述科学属性包括生物体的形态、生理生化特性等，分类位置包括保藏生物的类型、属名、生物类型等。因此，在保藏微生物时，最好将微生物分类到其属和种明确的程度。
生物分类的基本单位是“种”，构成分类层次的主要等级是“种”、“属”、“科”、“科”。它们分为目、纲和门。 （植物学的部门）。其中，种属可以根据生物的学名来确定（参考文献2）。

所有生物的学名均以两个名称表示，即属名和种名。例如，大肠杆菌的学名是大肠杆菌，指的是埃希氏菌属的大肠杆菌种。细菌的学名由国际细菌命名法定义。作为一般规则，学名以斜体书写，但如果不能使用斜体（例如手写时），则应在其下划线。

顺便说一句，将保藏微生物分类到属、种明确的程度非常重要，这不仅是为了方便保藏所涉及的技术工作，也是为了明确保藏微生物的专利性。与微生物相关的发明优先。在与微生物相关的发明中，由于微生物是发明的重要特征，因此微生物的科学性质是众所周知的，但除此之外，微生物具有新颖性，从提出权利要求的角度来看，其具有较高的新颖性。希望澄清属和种。
例如，即使微生物在分类学上被确定属于相同属或种，它们的特性也根据每个个体（即“菌株”）而不同。因此，即使是分类学上已知的微生物也需要保藏（参考文献 3，第 27 页）。相反，即使微生物的属/种是已知的，如果该菌株具有与本发明的问题相对应的新颖的科学特性，则该菌株可以是足够新颖的，这似乎是可能的。

如上所述，在提交与微生物相关的发明申请时，对微生物进行分类并鉴定其科学特性极其重要。

微生物的分类1：经典方法

生物的分类开始于物理相似性的基础上。这同样适用于微生物；例如，已经尝试根据外观（形状）对细菌进行分类，例如球形、棒形（杆状或圆柱形）、螺旋形以及有无鞭毛。
然而，大多数微生物是单细胞生物，外观变化不大，因此很难直观地对它们进行分类。因此，对于微生物来说，根据生理生化特性进行分类比上述外观更为重要。

此外，在细菌的分类中，除了上述生理特性外，革兰氏染色也极其重要。革兰氏染色是丹麦细菌学家克里斯蒂安·格拉姆（Christian Gram，1853-1938）于1884年发明的一种细菌染色方法，用龙胆紫或结晶紫对细菌进行染色，用酒精处理脱色，然后用品红或番红处理。 ETC。经酒精处理未脱色并保持紫色的细菌是革兰氏阳性菌，经酒精处理脱色并在后染色时染成红色的细菌是革兰氏阴性菌。革兰氏染色判断阳性/阴性是细菌分类的主要依据之一。请注意，能否进行革兰氏染色取决于细菌细胞膜的结构，但详细机制尚不清楚。

根据基于上述生理生化特性和革兰氏染色的分类，可以将细菌分类，例如如下(参考文献4，第78-80页)。

(a) 光合细菌
(b) 革兰氏阴性异养需氧细菌
(c) 自养化能合成细菌
(d) 革兰氏阴性任何厌氧菌
(e) 革兰氏阴性厌氧菌
(f) 不产生孢子的革兰氏阳性菌
(g) 革兰氏阳性芽孢细菌
(h) 螺旋体
(i) 立克次体和衣原体
(j) 支原体
(k) 高温细菌

微生物的分类2：分子生物学方法

此外，近年来，由于分子生物学的进步，除了上述经典方法之外，还开始使用分子生物学方法对微生物进行分类。
作为微生物的分子生物学分类方法，例如已知使用以下分类指标的方法。

◎分类指标为核酸
　○DNA探针
　○rRNA基因碱基序列
　○RFLP（限制性片段长度多态性）
　○DNA的G+C含量
　○DNA-DNA同源性
◎目标分子是核酸以外的细菌细胞成分
　○类异戊二烯醌
　○细菌脂肪酸组成
　○细胞壁成分
　○酶切电泳图谱
　○ 细菌全蛋白电泳图谱

其中，除了使用类异戊二烯醌作为目标分子的方法之外的所有方法都可以识别物种，特别是RFLP、酶和全细菌蛋白的电泳图谱可以识别属于该物种的“菌株”。（参考文献 5，第 4 页，图 1.1）。

其中，主流的分类指标是rRNA基因碱基序列，特别是16S rRNA碱基序列。 16S rRNA是构成基本核糖体颗粒的30S亚颗粒的rRNA，几乎所有微生物都具备，种间大小差异小，且在系统发育上保守，因此用它作为指标被认为非常有意义。

此外，近年来，各种生物的整个基因组已被测序，基因组数据的使用有望显着推进微生物分类技术。
例如，微生物的完整基因组序列始于1995年的流感嗜血杆菌、1996年的酿酒酵母、1997年的大肠杆菌、XNUMX年的枯草芽孢杆菌。然而，这些基因组分析通常只在具有大规模的研究机构进行。设施。

此外，在20世纪90年代后期，鸟枪法作为测序方法的引入和多毛细管型DNA测序仪的实用化使得设备小型化成为可能，并且用于氨基酸生产的基因组分析已经完成或正在进行中细菌（谷氨酸棒杆菌）、曲霉属（Aspergillus）等（参考文献6）。

与微生物相关的发明分类

在自然界存在的微生物中，人们认为只有少数是经过人工分离和科学证实的，因此认为还有许多新的和未知的微生物。从这一点来看，认为对与微生物相关的发明申请专利是有意义的。
如果对上述与微生物相关的发明进行分类，大致可分为以下两类。

(1)利用基因重组技术等创造新生物的发明。
示例：将从生物体B获得的b性状基因导入细菌A中，以获得表达b性状的新细菌A'。
(2)利用从自然界中新发现的微生物发明新系统
示例：利用从特定地点的土壤中筛选出的新细菌C，高效、安全地分解废物的系统。

在类型（1）的发明中，在大多数情况下，第三方可以在说明书中重复地描述创造新微生物（在上面的例子中为“细菌A'”）的过程。因此，只要“原始”微生物（上例中的“细菌A”）容易获得，则不一定需要保藏该微生物。

另一方面，在类型(2)的发明中，新系统最重要的一点是新发现的微生物本身(上例中的“细菌C”)。无论说明书中描述了多少新发现的微生物的发现过程，并不意味着第三方就能够获得该微生物，因此有必要在提交申请之前寄存这些信息。
另外，如果对上述类型(2)的发明进行进一步分类，则可以将其分类为以下两个子类型。

(2-1)以微生物产生的代谢物为建立系统的关键的发明
示例：在高效、安全地分解废物的系统中，所使用的细菌C产生的特殊酶C是分解废物的关键。

(2-2)以微生物本身为构建系统的关键的发明
示例：使用新细菌D和该细菌D专用的载体构建的转化系统。
在上述类型(2-2)的发明中，细菌D本身是本发明最显着的特征，但在上述类型(2-1)的发明中，细菌C本身不一定是最显着的特征。本发明的特征。没有。在这种情况下，如果能够鉴定出由细菌C产生的特殊酶c和编码它的基因，那么以基因或蛋白质等“物质”为主要特征的发明申请显然是有利的。换言之，对于与微生物相关的发明中的上述类型(2-1)的发明，认为优选尽可能地将基因和蛋白质作为发明的主要主题，并将微生物本身作为从属发明。

微生物的分类和专利性

另一方面，在上述类型(2-1)的发明中，如果将微生物用作本发明的主要主题，则认为会出现以下问题。
首先，在发明类型(2-1)中，例如，如果上述“使用细菌C的系统”是主要发明，那么除细菌C之外的类似微生物很可能不会被发明。权利得到有效覆盖。

此外，即使仅确保细菌C的权利就足够了，但将微生物等“生命形式”作为最显着特征与将基因或蛋白质等“物质”作为主要特征是不同的。不是完全有效的权利。
这很大程度上与微生物的分类和鉴定问题有关。
与上面第二部分描述的经典分类方法相比，第三部分描述的分子生物学分类方法可能看起来更优越，但实际上，分子生物学分类方法绝对不是标准指标，并且各有其问题。

具体地，例如，在考察以16S rRNA碱基序列作为分类指标的技术时，16S rRNA碱基序列的同源性与科学性质的相似性之间并不一定存在相关性。即，即使在上述碱基序列中观察到高度的同源性，但在外观(形状)、生理生化特性以及革兰氏染色等科学特性方面也可能存在显着差异。此外，据说16S rRNA的碱基序列和DNA-DNA同源性之间不存在相关性。

因此，即使是目前主流的16S rRNA碱基序列同源性分类指标，也不能成为鉴定属或种的权威指标。这同样适用于低于物种的“品系”的鉴定。

如上所述，判断新发现的微生物是否真正是新的是极其困难的。因此，例如，在上述“使用细菌C的系统”的例子中，细菌C产生的酶c没有特别指定，与细菌C属于同一物种，并且具有分解废物的能力。如果细菌E具有以下特征是先前已知的，那么细菌C的新颖性就会受到损害。在这种情况下，有必要证明细菌C作为一种“菌株”有多么新颖和有用。

此外，酶等蛋白质并不总是在相同的条件下产生，并且在很大程度上取决于微生物生长的环境。因此，即使乍一看生理生化特性不同，也不能断定这证明它们是不同的“菌株”。举一个更极端的例子，分子生物学分类方法可能可以用于否认新颖性的材料。

例如，假设在确定了细菌C的16S rRNA的碱基序列后，提出了上述“使用细菌C的系统”的发明申请。此时，假设只知道细菌C分解废物，而不知道这种分解是由酶c引起的。这里，假定在提交本发明时已知细菌F，其是相同物种但显然是其生理和生化性质明显不同的“菌株”。提交申请后，对该细菌F的研究表明，该细菌F的16S rRNA碱基序列与细菌C的碱基序列同源，并且在特定条件下诱导可以产生酶c。上述“使用细菌C的系统”将受到极大的动摇。

另一方面，如果我们说“细菌C产生的特定酶和基因”和“利用它的系统”而不是“使用细菌C的系统”，那么细菌C最显着的特征发明就是基因，基因变成了一种“物质”，叫做蛋白质。因此，涉及不确定因素的风险比微生物为最显着特征时要低得多。

例如，在上面的例子中，如果在细菌F的研究进展之前就确定了酶c的氨基酸序列和碱基序列，那么即使细菌F和细菌C是同一“菌株”，专利也会被授予。可以避免对性行为产生重大影响。

因此，如果发明涉及微生物且属于上述类型（2-1），则最好尽可能避免以微生物为主要特征。当然，从满足实现要求的角度来看，即使发明涉及“细菌C产生的特定酶和基因”，不言而喻，最好保藏细菌C。似乎有必要重新考虑这些是否存在。特征实际上就是微生物本身。