Promótorové molekuly na použitie v rastlinách

Číslo patentu: E 3775

Dátum: 27.07.2004

Autori: You Jinsong, Heck Gregory, Baerson Scott

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Promótorové molekuly na použitie v rastlináchVynález sa týka oblasti molekulovej biológie rastlína génového inžinierstva rastlín a konkrétnejšie sa týka polynukleotidových molekúl vhodných na expresiu transgénov v rastlinách. Vynález sa konkrétne týka promótorových molekúl triózafosfátizomerázy (TPI) izolovaných 2 ryže (Oryza sativa cv Nipponbare), ktoré sú vhodné na expresiu transgénov sJedným z cieľov génového inžinierstva rastlín je produkcia rastlín s agronomicky žiaducimi znakmi alebo vlastnosťami. Pokroky V génovom inžinierstve poskytli potrebné nástroje na transformáciu rastlín, aby obsahovali a exprimovali cudzie gény. Technologické pokroky V transformácii a regenerácii rastlín umožnili výskumníkom vyňať exogénnu polynukleotidovú molekulu, ako napríklad gén z heterológneho alebo natívneho materiálu, a vložiť túto polynukleotidovú molekulu do rastlinného genómu. Gen sa potom môže exprimovať v rastlinnej bunke, aby prejavila pridaný znak alebo vlastnosť. V jednom pristupe expresia génu V rastlinnej bunke alebo rastlinnom pletive, ktoré bežne neexprimuje taký gén, môže udeliť žiaduci fenotypický efekt. V inom prístupe transkripcia génu alebo časti génu V antisense orientácii môže produkovať žiaduci účinok zabránením alebo inhibíciou expresiePromótory sú polynukleotidové molekuly, ktoré obsahujú5-regulačná elementy, ktoré majú integračnú úlohu v celkovejexpresii génov V živých bunkách. Izolované promótory, které pôsobia V rastlinách, sú vhodné na modifikovanie rastlinných fenotypov prostredníctvom metód génového inžinierstva. Prvý stupeň v procese produkcie transgénnych rastlín zahŕňa zhromaždenie rôznych genetických elementov do polynukleotidového konštruktu. Tento konštrukt zahŕňa transkribovateľnú polynukleotidovú molekulu (cieľový gén),ktorá udeľuje žiaduci fenotyp, keď sa exprimuje (transkribuje) V rastlinných bunkách pomocou promótora, ktorý sa funkčne spája s cieľovým génom. Promótor V konštrukte môže byť homológny alebo heterológny k cieľovému génu, taktiež tam obsiahnutému. Konštrukt sa potom vkladá do rastlinnej bunky pomocou rôznych metód transformácie rastlín s cieľom produkovať transformovanú rastlinnú bunku a transformovaná rastlinná bunka sa regeneruje V transgénnej rastline. Promótor riadi expresiu cieľového génu, ku ktorému sa promótor funkčne viaže a teda ovplyvňuje znaky alebo vlastnosti udelenéprostredníctvom expresie transgénu V rastlinách.Na produkciu transgénnych rastlín s rôznymi požadovanými znakmi, by bolo výhodné mať mnoho promótorov, aby sa poskytla génová expresia tak, aby sa gén efektívne transkriboval v množstve potrebnom na vyvinutie požadovaného účinku. Komerčný vývoj geneticky zlepšenej zárodočnej plazmy sa posunul aj k stupñu vloženia zmiešaných vlastnosti do plodín, často označovaného ako metóda stohovania genov. Pri tejto metóde sa môžu do rastliny vložiť zložené gény udeľujúce rôzne Cieľové znaky. Často je žiaduce, keď sa vkladajú zložené gény do rastliny, aby každý gén bol modulovaný alebo kontrolovaný kvôli optimálnej expresii vedúcej k požiadavke rozmanitých regulačných elementov. Vo svetle týchto a ďalších úvah, je zjavné, že optimálna regulácia expresie génov a rozmanitosť regulačných elementov sú dôležité V biotechnológii rastlín.V génovom inžinierstve rastlín sa môže použiť mnohorôznych typov alebo tried promótorov. Promótory sa môžu klasifikovať na báze znakov, ako je napríklad časový alebo vývojový interval, úroveň expresie transgénov alebo tkanivová špeciŕita. Napríklad konštitutívny promótor kontinuálne exprimuje gén s minimálnou reguláciou. Preto promótory označované ako konštitutívne promótory sú schopné transkribovať funkčne viazané gény efektívne a exprimovať tieto gény v zložených pletivách. Rôzne typy promótorov sa môžu získať izoláciou protismerných 5-regulačných oblastí génov, ktoré sú transkribované a exprimované požadovaným spôsobom, napríklad konštitutívnym, zlepšujúcim pletivo aleboV literatúre bolo opísaných mnoho promótorov, ktoré sú aktívne V rastlinných bunkách. Tieto zahŕňajú nopalínsyntázový(nos) promótor a oktopínsyntázové (ocs) promótory nesené na plazmidoch Agrobacterium tumefaciens indukujúcich nádory a kaulimovirusové promótory, ako napríklad vírus karfiolovej mozaiky (CaMV) 19 S alebo 35 s promótor (US patent č. 5,352,605), CaMV 355 promótor so zdvojený enhancerom(CaMVE 35 S, US patenty č. 5,164,316 5,196,525 5,322,938 5,359,142 a 5,424,200), a promótor vírusu krtičníkovej mozaiky (FMV) 35 S (US patent Č. 5,378,619). Tieto promótory a mnoho ďalších sa použilo pri tvorbe konštruktov na transgénnu expresiu V rastlinách. Ďalšie vhodné promótory sú opísané napríklad V US patentoch č. 5,391,725 5,428,147 5,447,858 5,608,144 5,614,399 5,633,441 6,232,526 a 5,633,435.Hoci predchádzajúci výskum poskytol niekoľko promótorov vhodných na riadenie transkripcie V transqénnych rastlinách,stále existuje potreba nových promótorov s užitočnými expresivnymi znakmi. Potrebné sú najmä promótory, ktoré sú schopné riadiť expresiu exogénnych génov v transgénnychkultúrnych rastlinách na vysokej úrovni alebo v príslušnýchpletivách, orgánoch alebo počas špecifických vývojových stupňov rastlinného vývinu. Mnoho predtým identifikovaných promótorov nestačí na zabezpečenie charakteristík alebo úrovní expresie požadovaných na dokonalú realizáciu úžitku expresie selektovaných génov V transgénnych rastlinách. Preto existuje V odbore génového inžinierstva rastlín veľký dopyt po novýchpromótoroch na použitie v ekonomicky dôležitých plodinách.Cytosolová triózafosfátizomeráza (TPI) (plastidová forma je kódovaná druhým jadrovým génom v ryži) bola charakterizovaná ako gén s jednou kópiou s konštitutívnou expresiou. (Xu, Y. et. al., Plant Physiol. lO 1683-687, 1993). Expresia TPI prostredníctvom iba jedného cystolicky exprimovaného genu a jej význam ako enzýmu pre zložené dráhy(Miemyk, J.A., et. al. 1990. In D.T. Dennis, D.H. Turpin,eds., Plant Fyziológia, Biochemistry a Molecular Biology. Longman Scientific Technical, Harlow, UK pp 77-100.),naznačuje, že TPI by mohla mať konštitutívnu formu, ktorej promótorové/regulačné elementy by mohli riadiť expresiu požadovaných transkribovateľných polynukleotidových molekúl,napríklad promótor užitočný V konštrukte DNA na Vytváranie transgénnej rastliny exprimujúcej žiaduci nový fenotyp, najmä konštrukt DNA, ktorý zahŕňa gén pre 5-enolpyruvylšikimát-3-fosfátsyntázu (EPSPS) rezistentný na glyfosát, ktoréhoVýsledkom je transgénna rastlina odolná voči glyfosátu.V jednom uskutočnení predloženého Vynálezu sa poskytuje DNA konštrukt, ktorý obsahuje promótor obsahujúci polynukleotidovú sekvenciu, ktorá má percentuálnu identitu aspoň 85 s polynukleotidovou sekvenciou Vybranou zo súboru pozostávajúceho z SEQ ID NO 1, 4, ll a fragmentov SEQ ID NO 1 obsahujúcich SEQ ID N 0211, pričom promótor je funkčne Viazanýs transkribovateľnou polynukleotidou molekulou funkčne

MPK / Značky

MPK: A01H 5/00, C12N 15/82

Značky: promótorové, rastlinách, použitie, molekuly

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/50-e3775-promotorove-molekuly-na-pouzitie-v-rastlinach.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Promótorové molekuly na použitie v rastlinách</a>

Podobne patenty