RU2774709C2 - Plant regulatory elements and their application options - Google Patents
Plant regulatory elements and their application options Download PDFInfo
- Publication number
- RU2774709C2 RU2774709C2 RU2018145548A RU2018145548A RU2774709C2 RU 2774709 C2 RU2774709 C2 RU 2774709C2 RU 2018145548 A RU2018145548 A RU 2018145548A RU 2018145548 A RU2018145548 A RU 2018145548A RU 2774709 C2 RU2774709 C2 RU 2774709C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dna molecule
- sequence
- plant
- expression
- seq
- Prior art date
Links
Abstract
Description
ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУLINK TO RELATED APPLICATION
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет на основании предварительной заявки на патент США №62/340656, поданной 24 марта 2016 г., содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки. [0001] This application claims priority from U.S. Provisional Application No. 62/340,656, filed March 24, 2016, the contents of which are hereby incorporated by reference in their entirety.
ВКЛЮЧЕНИЕ СПИСКА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙINCLUDING A SEQUENCE LIST
[0002] Список последовательностей, который содержится в файле с названием «MONS419WO-sequence_listing», размер которого составляет 14,1 кБ (измерено в Microsoft Windows®) и который был создан 22 марта 2017 г., подан вместе с настоящей заявкой в электронном виде и включен в настоящее описание посредством ссылки. [0002] The sequence listing, which is contained in a file called "MONS419WO-sequence_listing", which is 14.1 kB in size (measured on Microsoft Windows®) and was created on March 22, 2017, is filed electronically with this application and incorporated into the present description by reference.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
[0003] Настоящее изобретение относится к областям молекулярной биологии растений и генной инженерий растений. В частности, изобретение относится к молекулам ДНК, подходящим для модуляции экспрессии генов в растениях. [0003] The present invention relates to the fields of plant molecular biology and plant genetic engineering. In particular, the invention relates to DNA molecules suitable for modulating gene expression in plants.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
[0004] Регуляторные элементы представляют собой генетические элементы, которые регулируют работу генов путем модуляции транскрипции функционально связанной транскрибируемой молекулы ДНК. Такие элементы могут включать промоторы, лидерные последовательности (лидеры), интроны и 3'-нетранслируемые области, и их можно применять в областях молекулярной биологии растений и генной инженерии растений. [0004] Regulatory elements are genetic elements that regulate the operation of genes by modulating the transcription of an operably linked transcribed DNA molecule. Such elements may include promoters, leader sequences (leaders), introns, and 3' untranslated regions, and may be used in the fields of plant molecular biology and plant genetic engineering.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0005] Согласно изобретению предложены новые регуляторные элементы генов для применения в растениях. Согласно изобретению также предложены конструкты ДНК, содержащие регуляторные элементы. Согласно настоящему изобретению также предложены трансгенные растительные клетки, растения и семена, содержащие регуляторные элементы. В одном варианте реализации регуляторные элементы функционально связаны с транскрибируемой молекулой ДНК. В некоторых вариантах реализации транскрибируемая молекула ДНК может быть гетерологичной по отношению к регуляторной последовательности. Таким образом, предложенную согласно изобретению последовательность регуляторных элементов в конкретных вариантах реализации может быть определена как функционально связанная с гетерологичной транскрибируемой молекулой ДНК. Согласно настоящему изобретению также предложены способы получения и применения регуляторных элементов, ДНК-конструктов, содержащих регуляторные элементы, и трансгенные растительные клетки, растения и семена, содержащих регуляторные элементы, функционально связанные с транскрибируемой молекулой ДНК. [0005] The invention provides novel regulatory gene elements for use in plants. The invention also provides DNA constructs containing regulatory elements. The present invention also provides transgenic plant cells, plants and seeds containing regulatory elements. In one embodiment, the regulatory elements are operably linked to the transcribed DNA molecule. In some embodiments, the transcribed DNA molecule may be heterologous with respect to the regulatory sequence. Thus, the proposed according to the invention the sequence of regulatory elements in specific implementations can be defined as operably linked to a heterologous transcribed DNA molecule. The present invention also provides methods for the production and use of regulatory elements, DNA constructs containing regulatory elements, and transgenic plant cells, plants and seeds containing regulatory elements operably linked to a transcribed DNA molecule.
[0006] Таким образом, в одном аспекте изобретения предложена рекомбинантная молекула ДНК, содержащая последовательность ДНК, которая выбрана из группы, состоящей из: (a) последовательности, характеризующейся по меньшей мере примерно 85-процентной идентичностью последовательности с любой из SEQ ID NO: 1-5 или 7; (b) последовательности, содержащей любую из SEQ ID NO: 1-5 или 7; и (c) фрагмента любой из SEQ ID NO: 1-5 или 7, где фрагмент обладает регулирующей ген активностью; при этом указанная последовательность функционально связана с гетерологичной транскрибируемой молекулой ДНК. Под «гетерологичной транскрибируемой молекулой ДНК» подразумевается, что транскрибируемая молекула ДНК является гетерологичной по отношению к полинуклеотидной последовательности, с которой она функционально связана. В определенных вариантах реализации рекомбинантная молекула ДНК содержит последовательность ДНК, имеющую по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98% или по меньшей мере 99% идентичности последовательности с последовательностью ДНК любой из SEQ ID NO: 1-5. В отдельных вариантах реализации последовательность ДНК содержит регуляторный элемент. В некоторых вариантах реализации регуляторный элемент содержит промотор. В других вариантах реализации гетерологичная транскрибируемая молекула ДНК содержит ген, представляющий интерес с точки зрения агрономии, как, например, ген, обладающий способностью обеспечивать устойчивость растений к гербицидам, или ген, обладающий способностью обеспечивать устойчивость растений к вредителям растений. В других вариантах реализации изобретения предложен конструкт, содержащий рекомбинантную молекулу ДНК, предложенную в настоящем документе. [0006] Thus, in one aspect of the invention, there is provided a recombinant DNA molecule comprising a DNA sequence that is selected from the group consisting of: (a) a sequence having at least about 85 percent sequence identity with any one of SEQ ID NO: 1 -5 or 7; (b) a sequence containing any of SEQ ID NOs: 1-5 or 7; and (c) a fragment of any of SEQ ID NOs: 1-5 or 7, wherein the fragment has gene regulatory activity; wherein said sequence is operably linked to a heterologous transcribed DNA molecule. By "heterologous transcribed DNA molecule" is meant that the transcribed DNA molecule is heterologous with respect to the polynucleotide sequence to which it is operably linked. In certain embodiments, the recombinant DNA molecule contains a DNA sequence having at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99% sequence identity with the DNA sequence of any of SEQ ID NOs: 1-5. In certain embodiments, the DNA sequence contains a regulatory element. In some embodiments, the regulatory element comprises a promoter. In other embodiments, the heterologous transcribed DNA molecule contains a gene of interest from an agronomic point of view, such as a gene having the ability to confer plant resistance to herbicides or a gene having the ability to confer plant pest resistance. In other embodiments of the invention, a construct is provided that contains a recombinant DNA molecule as provided herein.
[0007] В другом аспекте, в настоящем документе предложены трансгенные растительные клетки, которые содержат рекомбинантную молекулу ДНК, содержащую последовательность ДНК, которая выбрана из группы, состоящей из: (a) последовательности, характеризующейся по меньшей мере 85-процентной идентичностью последовательности с любой из SEQ ID NO: 1-5 или 7; (b) последовательности, содержащей любую из SEQ ID NO: 1-5 или 7; и (c) фрагмента любой из SEQ ID NO: 1-5 или 7, где фрагмент обладает регулирующей ген активностью; при этом последовательность ДНК функционально связана с гетерологичной транскрибируемой молекулой ДНК. В определенных вариантах реализации трансгенная растительная клетка представляет собой клетку однодольного растения. В других вариантах реализации трансгенная растительная клетка представляет собой клетку однодольного растения или клетку двудольного растения. [0007] In another aspect, provided herein are transgenic plant cells that comprise a recombinant DNA molecule comprising a DNA sequence that is selected from the group consisting of: (a) a sequence having at least 85 percent sequence identity with any of SEQ ID NO: 1-5 or 7; (b) a sequence containing any of SEQ ID NOs: 1-5 or 7; and (c) a fragment of any of SEQ ID NOs: 1-5 or 7, wherein the fragment has gene regulatory activity; wherein the DNA sequence is operably linked to a heterologous transcribed DNA molecule. In certain embodiments, the transgenic plant cell is a monocot cell. In other embodiments, the transgenic plant cell is a monocotyledonous plant cell or a dicotyledonous plant cell.
[0008] В еще одном аспекте в настоящем документе дополнительно предложено трансгенное растение или его часть, которое(ая) содержит рекомбинантную молекулу ДНК, содержащую последовательность ДНК, которая выбрана из группы, состоящей из: (a) последовательности, характеризующейся по меньшей мере 85-процентной идентичностью последовательности с любой из SEQ ID NO: 1-5 или 7; (b) последовательности, содержащей любую из SEQ ID NO: 1-5 или 7; и (c) фрагмента любой из SEQ ID NO: 1-5 или 7, где фрагмент обладает регулирующей ген активностью; при этом последовательность ДНК функционально связана с гетерологичной транскрибируемой молекулой ДНК. В конкретных вариантах реализации трансгенное растение представляет собой растение-потомок любого поколения, которое содержит рекомбинантную молекулу ДНК. В настоящем документе также предложено трансгенное семя, содержащее рекомбинантную молекулу ДНК, из которого вырастает такое трансгенное растение. [0008] In yet another aspect, the present document further provides a transgenic plant, or part thereof, which(s) contains a recombinant DNA molecule containing a DNA sequence that is selected from the group consisting of: (a) a sequence characterized by at least 85- percent sequence identity with any of SEQ ID NOs: 1-5 or 7; (b) a sequence containing any of SEQ ID NOs: 1-5 or 7; and (c) a fragment of any of SEQ ID NOs: 1-5 or 7, wherein the fragment has gene regulatory activity; wherein the DNA sequence is operably linked to a heterologous transcribed DNA molecule. In specific embodiments, the transgenic plant is a progeny of any generation that contains the recombinant DNA molecule. The present document also provides a transgenic seed containing a recombinant DNA molecule from which such a transgenic plant grows.
[0009] Согласно другому аспекту изобретения предложен способ получения товарного продукта, включающий получение трансгенного растения или его части, содержащего(ей) рекомбинантную молекулу ДНК согласно настоящему изобретению, и получение из него(нее) указанного товарного продукта. Согласно одному варианту реализации товарный продукт представляет собой обработанные семена, зерна, части растений, масла и шрот. [0009] According to another aspect of the invention, a method for producing a commercial product is provided, including obtaining a transgenic plant or part thereof containing (s) a recombinant DNA molecule according to the present invention, and obtaining from it (her) said commercial product. In one embodiment, the marketable product is treated seeds, grains, plant parts, oils, and meal.
[0010] Согласно еще одному аспекту изобретения предложен способ получения трансгенного растения, содержащего рекомбинантную молекулу ДНК согласно настоящему изобретению, который включает трансформацию растительной клетки молекулой рекомбинантной ДНК согласно настоящему изобретению с получением трансформированной растительной клетки и регенерацию трансгенного растения из этой трансформированной растительной клетки. [0010] According to another aspect of the invention, there is provided a method for producing a transgenic plant containing a recombinant DNA molecule according to the present invention, which includes transforming a plant cell with a recombinant DNA molecule according to the present invention to obtain a transformed plant cell and regenerating a transgenic plant from this transformed plant cell.
[0011] Согласно некоторым аспектам изобретения предложены способы получения клетки трансгенного растения, включающие введение в растительную клетку рекомбинантной молекулы ДНК, предложенной в настоящем документе. В определенных вариантах реализации введение указанной рекомбинантной молекулы ДНК в указанную растительную клетку включает трансформацию или регенерацию трансгенного растения из указанной растительной клетки. В дополнительных вариантах реализации введение указанной рекомбинантной молекулы ДНК в указанную растительную клетку включает скрещивание предложенного в настоящем документе трансгенного растения с другим растением с получением растения-потомка, содержащего указанную растительную клетку. [0011] According to some aspects of the invention, methods for producing a transgenic plant cell are provided, comprising introducing into the plant cell a recombinant DNA molecule as provided herein. In certain embodiments, introducing said recombinant DNA molecule into said plant cell comprises transforming or regenerating a transgenic plant from said plant cell. In further embodiments, introducing said recombinant DNA molecule into said plant cell comprises crossing a transgenic plant as provided herein with another plant to produce a progeny plant containing said plant cell.
[0012] В дополнительном аспекте изобретения предложены способы получения трансгенного растения, включающие трансформацию растительной клетки рекомбинантной молекулой ДНК, предложенной в настоящем документе. В определенных вариантах реализации способы согласно изобретению дополнительно включают регенерацию трансгенного растения из растительной клетки, которая трансформирована молекулой ДНК, предложенной в настоящем документе. [0012] In a further aspect of the invention, methods for producing a transgenic plant are provided, comprising transforming a plant cell with a recombinant DNA molecule as provided herein. In certain embodiments, the methods of the invention further comprise regenerating a transgenic plant from a plant cell that has been transformed with a DNA molecule as provided herein.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙBRIEF DESCRIPTION OF SEQUENCES
[0013] SEQ ID NO: 1 представляет собой последовательность ДНК группы регулирующих экспрессию элементов (EXP), которая содержит промотор, полученный из предполагаемого гена убиквитина из бутелуа изящной (Bouteloua gracilis), функционально связанного на 5' конце со своим лидером, который функционально связана на 5' конце со своим нативным первым интроном. [0013] SEQ ID NO: 1 is the DNA sequence of the Expression Regulatory Elements (EXP) group that contains a promoter derived from a putative ubiquitin gene from Buteloua gracilis operably linked at the 5' end to its leader, which is operably linked at the 5' end with its native first intron.
[0014] SEQ ID NO: 2 представляет собой промоторную последовательность, полученную из предполагаемого гена убиквитина из бутелуа изящной (Bouteloua gracilis). [0014] SEQ ID NO: 2 is a promoter sequence derived from a putative ubiquitin gene from the graceful butelua ( Bouteloua gracilis ).
[0015] SEQ ID NO: 3 представляет собой лидер, полученный из предполагаемого гена убиквитина из бутелуа изящной (Bouteloua gracilis). [0015] SEQ ID NO: 3 is a leader derived from a putative ubiquitin gene from the graceful boutelua ( Bouteloua gracilis ).
[0016] SEQ ID NO: 4 представляет собой интронную последовательность, полученную из предполагаемого гена убиквитина из бутелуа изящной (Bouteloua gracilis). [0016] SEQ ID NO: 4 is an intron sequence derived from a putative ubiquitin gene from the graceful butelua ( Bouteloua gracilis ).
[0017] SEQ ID NO: 5 представляет собой 3' нетранслируемую область (НТО), полученную из предполагаемого гена убиквитина из бутелуа изящной (Bouteloua gracilis). [0017] SEQ ID NO: 5 is a 3' untranslated region (UTR) derived from a putative ubiquitin gene from the dainty butelua ( Bouteloua gracilis ).
[0018] SEQ ID NO: 6 представляет собой синтетическую кодирующую последовательность, кодирующую β-глюкуронидазу, предназначенную для экспрессии в растительной клетке. [0018] SEQ ID NO: 6 is a synthetic coding sequence encoding β-glucuronidase for expression in a plant cell.
[0019] SEQ ID NO: 7 представляет собой энхансер промотора, полученный из предполагаемого гена убиквитина Bouteloua gracilis. [0019] SEQ ID NO: 7 is a promoter enhancer derived from the putative Bouteloua gracilis ubiquitin gene.
[0020] SEQ ID NO: 8 представляет собой 3' нетранслируемую область (НТО), полученную из гена белка, подобного белку-переносчику липидов (БПЛ) Oryza sativa. [0020] SEQ ID NO: 8 is a 3' untranslated region (UTR) derived from a gene for a lipid transfer protein (LTP) like protein of Oryza sativa .
[0021] SEQ ID NO: 9 представляет собой усиленный энхансером промотор и лидер последовательность, полученные из вируса мозаики цветной капусты. [0021] SEQ ID NO: 9 is an enhancer-enhanced promoter and leader sequence derived from cauliflower mosaic virus.
[0022] SEQ ID NO: 10 представляет собой 3' нетранслируемую область (НТО), полученную из гена нопалинсинтазы Agrobacterium tumefaciens. [0022] SEQ ID NO: 10 is the 3' untranslated region (UTR) derived from the nopaline synthase gene of Agrobacterium tumefaciens .
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0023] Согласно изобретению предложены молекулы ДНК, обладающие регулирующей гены активностью в растениях. Нуклеотидные последовательности таких молекул ДНК предложены в виде SEQ ID NO: 1-5 или 7. Эти молекулы ДНК обладают способностью влиять на экспрессию функционально связанной транскрибируемой молекулы ДНК в тканях растений и, следовательно, регулировать экспрессию функционально связанного трансгена в трансгенных растениях. Согласно изобретению также предложены способы модификации, получения и применения таких молекул. Согласно изобретению также предложены композиции, которые содержат трансгенные растительные клетки, растения, части растений и семена, содержащие рекомбинантные молекулы ДНК согласно настоящему изобретению, а также способы их получения и применения. [0023] The invention provides DNA molecules having gene regulatory activity in plants. The nucleotide sequences of such DNA molecules are provided as SEQ ID NOs: 1-5 or 7. These DNA molecules have the ability to influence the expression of an operably linked transcribed DNA molecule in plant tissues and therefore regulate the expression of an operably linked transgene in transgenic plants. The invention also provides methods for modifying, preparing and using such molecules. The invention also provides compositions that contain transgenic plant cells, plants, plant parts and seeds containing recombinant DNA molecules according to the present invention, as well as methods for their preparation and use.
[0024] Следующие определения и способы приведены для того чтобы лучше определить настоящее изобретение и дать руководство для средних специалистов в данной области техники по реализации настоящего изобретения. Если не указано иное, термины следует понимать в соответствии с их стандартным применением средними специалистами в соответствующей области техники. [0024] The following definitions and methods are provided in order to better define the present invention and provide guidance to those of ordinary skill in the art in carrying out the present invention. Unless otherwise indicated, the terms are to be understood in accordance with their standard usage by those of ordinary skill in the relevant art.
Молекулы ДНКDNA molecules
[0025] В настоящем документе термин «ДНК» или молекула «ДНК» относится к двухцепочечной молекуле ДНК геномного или синтетического происхождения, т.е., к полимеру дезоксирибозных оснований или молекуле ДНА, читаемому от 5' конца (обратное направление) к 3' концу (прямое направление). В настоящем документе термин «последовательность ДНК» относится к нуклеотидной последовательности молекулы ДНК. Используемая в настоящем документе номенклатура соответствует номенклатуре раздела 37 Свода нормативных актов федеральных органов исполнительной власти Соединенных Штатов 1.822 и приведена в таблицах Стандарта ВОИС ST.25 (1998), приложение 2, таблицы 1 и 3. [0025] As used herein, the term “DNA” or “DNA molecule” refers to a double-stranded DNA molecule of genomic or synthetic origin, i.e., a polymer of deoxyribose bases or a DND molecule read from the 5' end (reverse direction) to 3' end (forward direction). As used herein, the term "DNA sequence" refers to the nucleotide sequence of a DNA molecule. The nomenclature used in this document is that of Title 37 of the United States Code of Federal Regulations 1.822 and is tabulated in WIPO Standard ST.25 (1998), Appendix 2, Tables 1 and 3.
[0026] В настоящем документе термин «рекомбинантная молекула ДНК» обозначает молекулу ДНК, содержащую комбинацию молекул ДНК, которые не встречаются в естественных условиях совместно без вмешательства человека. Например, рекомбинантная молекула ДНК может представлять собой молекулу ДНК, которая содержит по меньшей мере две молекулы ДНК, гетерологичные друг другу, молекулу ДНК, которая содержит последовательность ДНК, отличную от последовательностей ДНК, которые существуют в естественных условиях, или молекулу ДНК, которую встроили в ДНК клетки-хозяина посредством генетической трансформации или редактирования генома. [0026] As used herein, the term "recombinant DNA molecule" means a DNA molecule containing a combination of DNA molecules that do not naturally occur together without human intervention. For example, a recombinant DNA molecule may be a DNA molecule that contains at least two DNA molecules that are heterologous to each other, a DNA molecule that contains a DNA sequence that is different from DNA sequences that naturally exist, or a DNA molecule that has been inserted into Host cell DNA through genetic transformation or genome editing.
[0027] Если в настоящей заявке приведено указание на «выделенную молекулу ДНК» или соответствующий термин или фраза, это должно означать, что молекула ДНК присутствует отдельно или в комбинации с другими композициями, но в своем естественном окружении. Например, элементы нуклеиновой кислоты, такие как кодирующая последовательность, интронная последовательность, нетранслируемая лидерная последовательность, промоторная последовательность, последовательность терминации транскрипции и тому подобные, которые в естественных условиях находятся в ДНК генома организма, не считаются «выделенными», пока элемент находится в геноме организма и в том участке генома, в котором он встречается в естественных условиях. Однако каждый из таких элементов и составные части таких элементов будут «выделенными» в объеме данного описания, если указанный элемент не находится в геноме организма и в том участке генома, в котором он встречается в естественных условиях. Аналогично, нуклеотидная последовательность, кодирующая инсектицидный белок или любой встречающийся в естественных условиях вариант такого белка, будет выделенной нуклеотидной последовательностью при условии, что нуклеотидная последовательность не находится в ДНК бактерии, в которой кодирующая белок последовательность встречается в естественных условиях. В целях настоящего описания синтетическая нуклеотидная последовательность, кодирующая аминокислотную последовательность встречающегося в естественных условиях инсектицидного белка, будет считаться выделенной. В целях настоящего описания любая трансгенная нуклеотидная последовательность, т.e. нуклеотидная последовательность ДНК, встроенная в геном растительных или бактериальных клеток, или присутствующая в экстрахромосомном векторе, будет считаться выделенной нуклеотидной последовательностью независимо от того, присутствует ли она в плазмиде или подобной структуре, применяемой для трансформации клеток, в геноме растения или бактерии, или же присутствует в обнаруживаемых количествах в тканях, потомстве, биологических образцах или товарных продуктах, полученных из растения или бактерии. [0027] Where reference is made herein to "an isolated DNA molecule" or an appropriate term or phrase, this should mean that the DNA molecule is present alone or in combination with other compositions, but in its natural environment. For example, nucleic acid elements, such as a coding sequence, an intron sequence, an untranslated leader sequence, a promoter sequence, a transcription termination sequence, and the like, that are naturally found in the DNA of an organism's genome are not considered "isolated" as long as the element is in the organism's genome. and in the part of the genome in which it occurs naturally. However, each of such elements and constituent parts of such elements will be "isolated" within the scope of this description, if the specified element is not found in the genome of the organism and in the region of the genome in which it occurs naturally. Similarly, a nucleotide sequence encoding an insecticidal protein, or any naturally occurring variant of such a protein, would be an isolated nucleotide sequence, provided that the nucleotide sequence is not in the DNA of the bacterium in which the protein-coding sequence occurs naturally. For the purposes of this specification, a synthetic nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of a naturally occurring insecticidal protein will be considered isolated. For the purposes of this description, any transgenic nucleotide sequence, i.e. a DNA nucleotide sequence inserted into the genome of a plant or bacterial cell, or present in an extrachromosomal vector, will be considered an isolated nucleotide sequence, whether it is present in a plasmid or similar structure used for cell transformation, in the genome of a plant or bacterium, or is present in detectable amounts in tissues, progeny, biological samples or commercial products derived from a plant or bacterium.
[0028] В настоящем документе термин «идентичность последовательности» относится к степени, в которой две оптимально выровненные полинуклеотидные последовательности или две оптимально выровненные полипептидные последовательности идентичны. Оптимальное выравнивание последовательностей производят посредством ручного выравнивания двух последовательностей, например, референсной последовательности и другой последовательности, с целью максимизации количества совпадений нуклеотидов в выровненной последовательности с соответствующими внутренними нуклеотидными вставками, делециями или разрывами. В настоящем документе термин «референсная последовательность» относится к последовательности ДНК, предложенной как SEQ ID NO: 1-5 или 7. [0028] As used herein, the term "sequence identity" refers to the degree to which two optimally aligned polynucleotide sequences or two optimally aligned polypeptide sequences are identical. Optimal sequence alignment is achieved by manually aligning two sequences, such as a reference sequence and another sequence, to maximize the number of nucleotide matches in the aligned sequence with corresponding internal nucleotide insertions, deletions, or breaks. As used herein, the term "reference sequence" refers to a DNA sequence provided as SEQ ID NO: 1-5 or 7.
[0029] В настоящем документе термин «процент идентичности последовательности» или «процент идентичности» или «% идентичности» представляет собой долю идентичности, умноженную на 100. «Доля идентичности» последовательности, оптимально выровненной с референсной последовательностью, представляет собой количество совпадений нуклеотидов при оптимальном выравнивании, поделенное на общее количество нуклеотидов в референсной последовательности, например, общее количество нуклеотидов в полноразмерной референсной последовательности. Так, согласно одному варианту реализации изобретения предложена молекула ДНК, содержащая последовательность, которая при оптимальном выравнивании с референсной последовательностью, описанной в настоящем документе как SEQ ID NO: 1-5 и 7, имеет по меньшей мере примерно 85-процентную идентичность, по меньшей мере примерно 86-процентную идентичность, по меньшей мере примерно 87-процентную идентичность, по меньшей мере примерно 88-процентную идентичность, по меньшей мере примерно 89-процентную идентичность, по меньшей мере примерно 90-процентную идентичность, по меньшей мере примерно 91 процент идентичности, по меньшей мере примерно 92 процента идентичности, по меньшей мере 93 процента идентичности, по меньшей мере примерно 94 процента идентичности, по меньшей мере примерно 95-процентную идентичность, по меньшей мере примерно 96-процентную идентичность, по меньшей мере примерно 97-процентную идентичность, по меньшей мере примерно 98-процентную идентичность, по меньшей мере примерно 99-процентную идентичность или по меньшей мере примерно 100-процентную идентичность с референсной последовательностью. В определенных вариантах реализации в настоящем документе предложены последовательности, имеющие некоторую процентную идентичнось с любой из SEQ ID NO: 1-5 или 7 и обладающие активностью полноразмерной последовательности. [0029] As used herein, the term "percent sequence identity" or "percent identity" or "% identity" is the proportion of identity multiplied by 100. The "proportion of identity" of a sequence optimally aligned with a reference sequence is the number of nucleotide matches at optimal alignment divided by the total number of nucleotides in the reference sequence, for example , the total number of nucleotides in the full-length reference sequence. Thus, according to one embodiment of the invention, a DNA molecule is provided that contains a sequence that, when optimally aligned with the reference sequence described herein as SEQ ID NOs: 1-5 and 7, has at least about 85 percent identity, at least about 86 percent identity, at least about 87 percent identity, at least about 88 percent identity, at least about 89 percent identity, at least about 90 percent identity, at least about 91 percent identity, at least about 92 percent identity, at least 93 percent identity, at least about 94 percent identity, at least about 95 percent identity, at least about 96 percent identity, at least about 97 percent identity, at least about 98 percent identity, at least about 99 percent close identity or at least about 100 percent identity with the reference sequence. In certain embodiments, provided herein are sequences having some percent identity with any of SEQ ID NOs: 1-5 or 7 and having full-length sequence activity.
Регуляторные элементыRegulatory elements
[0030] Регуляторные элементы, такие как промоторы, лидеры (также известные как 5' НТО), энхансеры, интроны и участки терминации транскрипции (также известные как 3'-НТО) играют неотъемлемую роль в общей экспрессии генов в живых клетках. В настоящем документе термин «регуляторный элемент» относится к молекуле ДНК, обладающей активностью регуляции генов. В настоящем документе термин «активность регуляции генов» относится к способности влиять на экспрессию функционально связанной транскрибируемой молекулы ДНК, например, за счет влияния на транскрипцию и/или трансляцию функционально связанной транскрибируемой молекулы ДНК. Таким образом, регуляторные элементы, такие как промоторы, лидеры, энхансеры, интроны и 3' НТО, которые функционируют в растениях, подходят для модификации фенотипов растений посредством генной инженерии. [0030] Regulatory elements such as promoters, leaders (also known as 5' UTRs), enhancers, introns, and transcription termination sites (also known as 3' UTRs) play an integral role in overall gene expression in living cells. As used herein, the term "regulatory element" refers to a DNA molecule having gene regulation activity. As used herein, the term "gene regulatory activity" refers to the ability to influence the expression of an operably linked transcribed DNA molecule, for example by influencing transcription and/or translation of an operably linked transcribed DNA molecule. Thus, regulatory elements such as promoters, leaders, enhancers, introns and 3' UTRs that function in plants are suitable for modifying plant phenotypes through genetic engineering.
[0031] В настоящем документе термин последовательность «группы регуляторных элементов экспрессии» или «EXP» может относиться к группе функционально связанных регуляторных элементов, таких как энхансеры, промоторы, лидеры и интроны. Таким образом, группа регуляторных элементов экспрессии может содержать, например, промотор, функционально связанный с 5'-концом лидерной последовательности. EXP, которые можно применять для реализации настоящего изобретения представлены в виде SEQ ID №: 1. [0031] As used herein, the term "expression regulatory element groups" or "EXP" sequence may refer to a group of operably related regulatory elements such as enhancers, promoters, leaders, and introns. Thus, a group of expression control elements may contain, for example, a promoter operably linked to the 5' end of the leader sequence. EXP that can be used to implement the present invention are presented as SEQ ID no: 1.
[0032] Регуляторные элементы можно охарактеризовать по их паттерну экспрессии гена, например, по положительным и/или отрицательным эффектам, таким как постоянная или временная экспрессия, пространственный, физиологический, патологический эффект, эффект в отношении развития, ткани, окружения, клеточного цикла, и/или химически чувствительная экспрессия, и любая их комбинация, а также по количественным или качественным показателям. В настоящем документе термин «паттерн экспрессии гена» представляет собой любой паттерн транскрипции функционально связанной молекулы ДНК в транскрибированную молекулу РНК. Транскрибированную молекулу РНК можно транслировать с получением молекулы белка или можно получить антисмысловую или другую молекулу РНК с регуляторной функцией, такую как двухцепочечная РНК (дцРНК), транспортная РНК (тРНК), рибосомальная РНК (рРНК), микроРНК и им подобные. [0032] Regulatory elements can be characterized by their gene expression pattern, e.g. , positive and/or negative effects such as permanent or temporal expression, spatial, physiological, pathological, developmental, tissue, environmental, cell cycle, and /or chemically sensitive expression, and any combination thereof, as well as quantitatively or qualitatively. As used herein, the term "gene expression pattern" is any transcription pattern of an operably linked DNA molecule into a transcribed RNA molecule. The transcribed RNA molecule can be translated into a protein molecule, or an antisense or other regulatory RNA molecule can be generated, such as double-stranded RNA (dsRNA), transfer RNA (tRNA), ribosomal RNA (rRNA), miRNA, and the like.
[0033] В настоящем документе термин «экспрессия белка» обозначает любой паттерн трансляции транскрибируемой молекулы РНК в молекулу белка. Экспрессию белка можно описывать ее временными, пространственными, относящимися к развитию или морфологическими качествами, а также количественными или качественными показателями. [0033] As used herein, the term "protein expression" refers to any pattern of translation of a transcribed RNA molecule into a protein molecule. The expression of a protein can be described by its temporal, spatial, developmental or morphological qualities, as well as quantitative or qualitative indicators.
[0034] Промотор можно применять в качестве регуляторного элемента для модуляции экспрессии функционально связанной транскрибируемой молекулы ДНК. В настоящем документе термин «промотор» в целом относится к молекуле ДНК, которая участвует в распознавании и связывании РНК-полимеразы II и других белков, таких как действующие в транс-положении факторы транскрипции, при инициации транскрипции. Промотор можно изначально выделить из 5'-нетранслируемой области (5'-НТО) геномной копии гена. В качестве альтернативы, промоторы могут представлять собой синтетически полученные или обработанные молекулы ДНК. Промоторы также могут быть химерными. Химерные промоторы получают в результате гибридизации двух или более гетерологичных молекул ДНК. Промотор, который можно применять для реализации настоящего изобретения, включает промоторные элементы, которые содержатся в SEQ ID NO: 2, или ее фрагментах или вариантах. В конкретных вариантах реализации изобретения указанные в формуле изобретения молекулы ДНК и любые их варианты или производные, описанные в настоящем документе, дополнительно определены как обладающие промоторной активностью, т.е. способные действовать в качестве промотора в клетке-хозяине, например, в трансгенном растении. В других определенных вариантах реализации фрагмент можно определить как проявляющий промоторную активность, которой обладает исходная промоторная молекула, из которой он был получен, или фрагмент может содержать «минимальный промотор», который обеспечивает базовый уровень транскрипции и состоит из TATA-бокса, другого известного мотива сайта связывания транскрипционных факторов, или эквивалентной последовательности ДНК для распознавания и связывания комплекса РНК-полимеразы II для инициации транскрипции. [0034] A promoter can be used as a regulatory element to modulate the expression of an operably linked transcribed DNA molecule. As used herein, the term "promoter" generally refers to a DNA molecule that is involved in the recognition and binding of RNA polymerase II and other proteins, such as trans-acting transcription factors, to initiate transcription. The promoter can be initially isolated from the 5'-untranslated region (5'-UTR) of the genomic copy of the gene. Alternatively, promoters may be synthetically produced or processed DNA molecules. Promoters can also be chimeric. Chimeric promoters are produced by hybridization of two or more heterologous DNA molecules. A promoter that can be used to implement the present invention includes the promoter elements contained in SEQ ID NO: 2, or fragments or variants thereof. In specific embodiments of the invention, the DNA molecules specified in the claims and any of their variants or derivatives described herein are further defined as having promoter activity, i.e. capable of acting as a promoter in a host cell, for example, in a transgenic plant. In certain other embodiments, a fragment may be defined as exhibiting the promoter activity that the original promoter molecule from which it was derived has, or the fragment may contain a "minimal promoter" that provides a basic level of transcription and consists of a TATA box, another known site motif. binding transcription factors, or an equivalent DNA sequence for recognizing and binding an RNA polymerase II complex to initiate transcription.
[0035] В одном варианте реализации предложены фрагменты промоторной последовательности, описанной в настоящем документе. Фрагменты промоторов могут обладать промоторной активностью, как описано выше, и могут применяться по отдельности или в комбинации с другими промоторами и фрагментами промоторов, как, например, при создании химерных промоторов, или в комбинации с другими элементами экспрессии и фрагментами элементов экспрессии. В определенных вариантах реализации предложены фрагменты промотора, содержащие по меньшей мере примерно 50, по меньшей мере примерно 75, по меньшей мере примерно 95, по меньшей мере примерно 100, по меньшей мере примерно 125, по меньшей мере примерно 150, по меньшей мере примерно 175, по меньшей мере примерно 200, по меньшей мере примерно 225, по меньшей мере примерно 250, по меньшей мере примерно 275, по меньшей мере примерно 300, по меньшей мере примерно 500, по меньшей мере примерно 600, по меньшей мере примерно 700, по меньшей мере примерно 750, по меньшей мере примерно 800, по меньшей мере примерно 900 или по меньшей мере примерно 1000 или более смежных нуклеотидов молекулы ДНК, обладающей промоторной активностью, которая описана в настоящем документе. В определенных вариантах реализации В настоящем документе предложены фрагменты любой из SEQ ID NO: 1-5 и 7, обладающие активностью полноразмерной последовательности. Способы получения таких фрагментов из исходной промоторной молекулы общеизвестны в данной области техники. [0035] In one embodiment, fragments of the promoter sequence described herein are provided. Promoter fragments may have promoter activity as described above and may be used alone or in combination with other promoters and promoter fragments, such as when creating chimeric promoters, or in combination with other expression elements and expression element fragments. In certain embodiments, promoter fragments are provided comprising at least about 50, at least about 75, at least about 95, at least about 100, at least about 125, at least about 150, at least about 175 at least about 200, at least about 225, at least about 250, at least about 275, at least about 300, at least about 500, at least about 600, at least about 700, at at least about 750, at least about 800, at least about 900, or at least about 1000 or more contiguous nucleotides of a DNA molecule having promoter activity as described herein. In certain embodiments, provided herein are fragments of any of SEQ ID NOs: 1-5 and 7 having full-length sequence activity. Methods for obtaining such fragments from the original promoter molecule are well known in the art.
[0036] Композиции, полученные из любого из промоторных элементов, содержащихся в SEQ ID NO: 2, такие как внутренние или 5' делеции, например, можно получить с помощью известных в данной области техники способов улучшения или изменения экспрессии, включая удаление элементов, которые оказывают положительное либо отрицательное воздействие на экспрессию; дублирование элементов, оказывающих положительное либо отрицательное воздействие на экспрессию; и/или дублирование или удаление элементов, которые оказывают тканеспецифичное или клеткоспецифичное воздействие на экспрессию. Композиции, которые получены из любого из содержащихся в SEQ ID NO: 2 промоторных элементов, содержащие 3'-делеции, в которых удален элемент TATA-бокса или эквивалентная ему последовательность и расположенная в прямом направлении считывания последовательность, можно применять, например, для создания энхансерных элементов. Можно ввести дополнительные делеции для удаления любых элементов, которые оказывают положительное или отрицательное; тканеспецифичное; клеткоспецифичное; или времяспецифичное (включающее циркадный ритм, но не ограниченно им) воздействие на экспрессию. Любые из промоторных элементов, содержащихся в SEQ ID NO: 2, и полученные из них фрагменты или энхансеры можно применять для создания композиций химерных регуляторных элементов транскрипции. [0036] Compositions derived from any of the promoter elements contained in SEQ ID NO: 2, such as internal or 5' deletions, for example, can be obtained using methods known in the art to improve or alter expression, including removing elements that have a positive or negative effect on expression; duplication of elements that have a positive or negative effect on expression; and/or duplication or deletion of elements that have a tissue-specific or cell-specific effect on expression. Compositions that are derived from any of the promoter elements contained in SEQ ID NO: 2 containing 3' deletions in which the TATA box element or equivalent sequence is removed and the sequence located in the forward reading direction can be used, for example, to create enhancer elements. Additional deletions can be introduced to remove any elements that are positive or negative; tissue-specific; cell-specific; or time-specific (including but not limited to circadian rhythm) effects on expression. Any of the promoter elements contained in SEQ ID NO: 2 and fragments or enhancers derived from them can be used to create compositions of chimeric transcriptional regulatory elements.
[0037] В соответствии с настоящим изобретением можно провести анализ промотора или фрагмента промотора, чтобы установить присутствие известных промоторных элементов, т.е. характеристик последовательности ДНК, такие как TATA-бокс и другие известные мотивы сайта связывания транскрипционных факторов. Специалист в данной области техники может применять идентификацию таких известных промоторных элементов для разработки вариантов промотора, имеющих аналогичный исходному промотору паттерн экспрессии. [0037] In accordance with the present invention, a promoter or promoter fragment can be analyzed to determine the presence of known promoter elements, i.e. DNA sequence characteristics such as the TATA box and other known transcription factor binding site motifs. One of skill in the art can use the identification of such known promoter elements to design promoter variants that have a similar expression pattern to the original promoter.
[0038] В настоящем документе термин «лидер» относится к молекуле ДНК, выделенной из нетранслируемой 5'-области (5'-НТО) гена, и в целом его определяют как нуклеотидный сегмент между сайтом начала транскрипции (TSS) и сайтом начала кодирующей последовательности белка. В альтернативном варианте лидеры могут представлять собой синтетически полученные или обработанные элементы ДНК. Лидеры можно применять в качестве 5' регуляторного элемента для модуляции экспрессии функционально связанной транскрибируемой молекулы ДНК. Лидеры можно применять с гетерологичным промотором или с их нативным промотором. Лидеры, которые можно применять для реализации настоящего изобретения, представлены как SEQ ID NO: 3 или любые из лидерных элементов, содержащихся в SEQ ID NO: 3 или их фрагментах и вариантах. В определенных вариантах реализации такие последовательности ДНК можно определить как обладающие способностью действовать в качестве лидера в хозяйской клетке, включая, например, трансгенную растительную клетку. В одном варианте реализации такие последовательности расшифрованы как обладающие лидерной активностью. [0038] As used herein, the term "leader" refers to a DNA molecule isolated from the untranslated 5' region (5'-UTR) of a gene and is generally defined as the nucleotide segment between the transcriptional start site (TSS) and the start site of the coding sequence squirrel. Alternatively, the leaders may be synthetically produced or processed DNA elements. Leaders can be used as a 5' regulatory element to modulate the expression of an operably linked transcribed DNA molecule. The leaders can be used with a heterologous promoter or with their native promoter. The leaders that can be used to implement the present invention are represented as SEQ ID NO: 3 or any of the leader elements contained in SEQ ID NO: 3 or fragments and variants thereof. In certain embodiments, such DNA sequences can be defined as having the ability to act as a leader in a host cell, including, for example, a transgenic plant cell. In one embodiment, such sequences are decoded as having leader activity.
[0039] Лидерные последовательности (также обозначаемые как 5' НТО), представленные как SEQ ID NO: 3, или любые из лидерных элементов, входящих в состав SEQ ID NO: 3, могут иметь в своем составе регуляторные элементы или могут принимать вторичные структуры, которые могут оказывать воздействие на транскрипцию или трансляцию функционально связанной транскрибируемой молекулы ДНК. Лидерную последовательность, представленную как SEQ ID NO: 3, или любой из лидерных элементов, входящих в состав SEQ ID NO: 3, можно применять согласно изобретению для создания химерных регуляторных элементов, которые воздействуют на транскрипцию или трансляцию функционально связанной транскрибируемой молекулы ДНК. [0039] Leader sequences (also referred to as 5' UTRs) shown as SEQ ID NO: 3, or any of the leader elements included in SEQ ID NO: 3, may contain regulatory elements or may adopt secondary structures, which may affect the transcription or translation of an operably linked transcribed DNA molecule. The leader sequence shown as SEQ ID NO: 3, or any of the leader elements included in SEQ ID NO: 3, can be used according to the invention to create chimeric regulatory elements that affect the transcription or translation of an operably linked transcribed DNA molecule.
[0040] В настоящем документе термин «интрон» относится к молекуле ДНК, которую можно выделить из гена или идентифицировать в нем, и в целом его можно определить как область, подвергаемую сплайсингу во время процессинга матричной РНК (мРНК) перед трансляцией. В качестве альтернативы, интрон может представлять собой синтетически полученный или обработанный элемент ДНК. Интрон может содержать энхансерные элементы, которые влияют на транскрипцию функционально связанных генов. Интрон можно применять в качестве регуляторного элемента для модуляции экспрессии функционально связанной транскрибируемой молекулы ДНК. Конструкт может содержать интрон, и этот интрон может быть или может не быть гетерологичным по отношению к транскрибируемой молекуле ДНК. Примеры интронов в данной области техники включают интрон актина риса и интрон кукурузы HSP70. [0040] As used herein, the term "intron" refers to a DNA molecule that can be isolated from or identified within a gene, and can be generally defined as the region that undergoes splicing during messenger RNA (mRNA) processing prior to translation. Alternatively, an intron may be a synthetically produced or processed DNA element. An intron may contain enhancer elements that affect the transcription of functionally related genes. An intron can be used as a regulatory element to modulate the expression of an operably linked transcribed DNA molecule. The construct may contain an intron, and this intron may or may not be heterologous with respect to the transcribed DNA molecule. Examples of introns in the art include the rice actin intron and the HSP70 maize intron.
[0041] У растений включение некоторых интронов в генетические конструкты приводит к увеличению накопления мРНК и белка по сравнению с конструкциями без интрона. Этот эффект был назван «интрон-опосредованное усиление» (IME) экспрессии гена. Интроны, установленно стимулирующие экспрессию у растений, идентифицированы в генах маиса (например, tubA1, Adh1, Sh1 и Ubi1), в генах риса (например, tpi) и в генах двудольных растений, таких как гены петунии (например, rbcS), картофеля (например, st-ls1), и Arabidopsis thaliana (например, ubq3 и pat1). Показано, что делеции или мутации в сайтах сплайсинга интрона снижают экспрессию гена, что свидетельствует о том, что для IME может быть необходим сплайсинг. Однако в двудольных растениях продемонстрирован IME при точечных мутациях в сайтах сплайсинга гена pat1 из A. thaliana. Показано, что многократное использование одного и того же интрона в одном растении имеет недостатки. В таких случаях необходимо иметь коллекцию основных контролирующих элементов, чтобы сконструировать подходящие элементы рекомбинантной ДНК. [0041] In plants, the inclusion of certain introns in genetic constructs results in increased mRNA and protein accumulation compared to constructs without an intron. This effect has been termed "intron-mediated enhancement" (IME) of gene expression. Introns known to stimulate expression in plants have been identified in maize genes ( e.g. tubA1, Adh1, Sh1 and Ubi1), in rice genes ( e.g. tpi), and in dicotyledonous plant genes such as petunia genes ( e.g. rbcS), potato ( eg st-ls1), and Arabidopsis thaliana ( eg ubq3 and pat1). Deletions or mutations in intron splicing sites have been shown to reduce gene expression, suggesting that splicing may be required for IME. However, in dicotyledonous plants, IME has been demonstrated with point mutations in the splicing sites of the pat1 gene from A. thaliana . It has been shown that multiple use of the same intron in one plant has disadvantages. In such cases, it is necessary to have a collection of basic control elements in order to design suitable recombinant DNA elements.
[0042] Интрон, которые можно применять для реализации настоящего изобретения, представлен в виде SEQ ID NO:4. Полученные из интрона композиции, представленные в виде SEQ ID NO:4, могут иметь в своем составе внутренние делеции или дупликации цис регуляторных элементов. Кроме того, изменения 5'- и 3'-последовательностей, содержащие границы сплайсинга интрон/экзон, можно применять для усиления экспрессии или специфичности экспрессии, если они функционально связаны с промотором+лидером или химерным промотором+лидером и кодирующей последовательностью. При модификации последовательностей границ интрон/экзон может оказаться полезным избегать применения нуклеотидной последовательности АТ или нуклеотида А непосредственно перед 5'-концом сайта сплайсинга (GT) и нуклеотида G или нуклеотидной последовательности TG сразу после 3' конца сайта сплайсинга (AG), чтобы исключить возможность появления нежелательных стартовых кодонов во время процессинга матричной РНК в конечный транскрипт. Таким образом можно модифицировать последовательности ДНК рядом с 5' или 3' концами сайтов границ сплайсинга. Интрон и варианты интронов, измененные, как описано в настоящей заявке, и соответствующие способы, известные в данной области техники, можно проверить эмпирически, как описано в рабочих примерах, чтобы определить влияние интрона на экспрессию функционально связанной молекулы ДНК. Изменения 5' и 3' участков, которые содержат границу сплайсинга интрон/экзон, можно также сделать, чтобы уменьшить потенциальное введение ложных стартовых кодонов и стоп-кодонов, образовавшихся в ходе процессинга транскрипта и сплайсинга матричной РНК. Интроны можно проверить эмпирически, как описано в рабочих примерах, чтобы определить влияние интрона на экспрессию трансгена. [0042] An intron that can be used to implement the present invention is shown as SEQ ID NO:4. Intron-derived compositions set forth in SEQ ID NO:4 may contain internal deletions or duplications of cis regulatory elements. In addition, 5' and 3' sequence changes containing intron/exon splicing boundaries can be used to enhance expression or expression specificity when operably linked to a promoter+leader or chimeric promoter+leader and a coding sequence. When modifying intron/exon boundary sequences, it may be useful to avoid using an AT nucleotide sequence or an A nucleotide sequence immediately before the 5' end of the splice site (GT) and a G nucleotide or TG nucleotide sequence immediately after the 3' end of the splicing site (AG) to eliminate the possibility the appearance of unwanted start codons during the processing of messenger RNA into the final transcript. In this manner, DNA sequences near the 5' or 3' ends of splicing boundary sites can be modified. The intron and intron variants altered as described herein and corresponding methods known in the art can be tested empirically, as described in the Working Examples, to determine the effect of the intron on the expression of an operably linked DNA molecule. Alterations to the 5' and 3' regions that contain the intron/exon splicing interface can also be made to reduce the potential introduction of spurious start and stop codons generated during transcript processing and messenger RNA splicing. Introns can be tested empirically, as described in the Working Examples, to determine the effect of an intron on transgene expression.
[0043] В одном варианте реализации предложены фрагменты интронной последовательности, описанной в настоящем документе. Фрагменты интрона могут обладать активностью полноразмерной интронной последовательности, и их можно применять отдельно или в комбинации с другими интронами или регуляторными элементами или фрагментами элементов экспрессии. В определенных вариантах реализации предложены фрагменты интрона, содержащие по меньшей мере примерно 50, по меньшей мере примерно 75, по меньшей мере примерно 95, по меньшей мере примерно 100, по меньшей мере примерно 125, по меньшей мере примерно 150, по меньшей мере примерно 175, по меньшей мере примерно 200, по меньшей мере примерно 225, по меньшей мере примерно 250, по меньшей мере примерно 275, по меньшей мере примерно 300, по меньшей мере примерно 500, по меньшей мере примерно 600, по меньшей мере примерно 700, по меньшей мере примерно 750, по меньшей мере примерно 800, по меньшей мере примерно 900 или по меньшей мере примерно 1000 или более смежных нуклеотидов молекулы ДНК, обладающей активностью интрона, которая описана в настоящем документе. В определенных вариантах реализации в настоящем документе предложены фрагменты любой из SEQ ID NO: 4, обладающие активностью полноразмерной последовательности. Способы получения таких фрагментов из исходной молекулы интрона общеизвестны в данной области техники. [0043] In one embodiment, fragments of the intron sequence described herein are provided. Fragments of an intron may have the activity of a full length intron sequence and may be used alone or in combination with other introns or regulatory elements or expression element fragments. In certain embodiments, intron fragments are provided that contain at least about 50, at least about 75, at least about 95, at least about 100, at least about 125, at least about 150, at least about 175 at least about 200, at least about 225, at least about 250, at least about 275, at least about 300, at least about 500, at least about 600, at least about 700, at at least about 750, at least about 800, at least about 900, or at least about 1000 or more contiguous nucleotides of a DNA molecule having an intron activity as described herein. In certain embodiments, provided herein are fragments of any of SEQ ID NO: 4 having full-length sequence activity. Methods for obtaining such fragments from the original intron molecule are well known in the art.
[0044] В настоящем документе термины «3' молекула терминации транскрипции», «3' нетранслируемая область» или «3'-НТО» относятся к молекуле ДНК, которая используется во время транскрипции к нетранслируемой области 3' участка молекулы мРНК. 3'-нетранслируемую область молекулы мРНК можно создать путем специфичного расщепления и 3'-полиаденилирования, также известного как поли(A)-хвост. 3'-НТО может быть функционально связана с транскрибируемой молекулой ДНК и располагаться в прямом направлении считывания от нее и может иметь сигнал полиаденилирования и другие регуляторные сигналы, обладающие способностью влиять на транскрипцию, процессинг мРНК или экспрессию гена. Считают, что поли(А)-хвосты задействованы в стабильности мРНК и инициации трансляции. Примеры известных в данной области техники 3' молекул терминации транскрипции - 3'-область нопалинсинтазы, 3'область hsp17 пшеницы, 3'-область малой субчастицы рибулозо-1,5-бифосфаткарбоксилазы/оксигеназы гороха, 3'-область E6 хлопка и 3'-НТО коиксина. [0044] As used herein, the terms "3' transcription termination molecule", "3' untranslated region" or "3'UTR" refer to a DNA molecule that is used during transcription to the untranslated region of the 3' portion of an mRNA molecule. The 3' untranslated region of an mRNA molecule can be created by specific cleavage and 3' polyadenylation, also known as a poly(A) tail. The 3'-UTR may be operably linked to and downstream of the transcribed DNA molecule and may have a polyadenylation signal and other regulatory signals capable of influencing transcription, mRNA processing, or gene expression. Poly(A) tails are believed to be involved in mRNA stability and translation initiation. Examples of art-known 3' transcription termination molecules are the nopaline synthase 3' region, the wheat hsp17 3' region, the pea ribulose 1,5-biphosphate carboxylase/oxygenase small subunit 3' region, the pea E6 3' region, and the 3' - NTO coixin.
[0045] 3'-НТО обычно находят полезное применение для рекомбинантной экспрессии определенных молекул ДНК. Слабая 3'-НТО обладает потенциалом для создания сквозного прочитывания, что может влиять на экспрессию молекулы ДНК, расположенной в соседних экспрессионных кассетах. Соответствующий контроль за терминацией транскрипции может предотвращать сквозное прочитывание в последовательностях ДНК (например, в других экспрессионных кассетах), расположенных в прямом направлении считывания, и может также способствовать эффективному возобновлению цикла РНК-полимеразы, усиливая тем самым экспрессию гена. Эффективная терминация транскрипции (высвобождение РНК-полимеразы II из ДНК) является предварительным условием для повторной инициации транскрипции и тем самым непосредственно влияет на общий уровень транскрипта. После терминации транскрипции зрелая мРНК выходит из сайта синтеза и транспортируется в цитоплазму. Эукариотические мРНК накапливаются in vivo в форме поли(А), что затрудняет определение сайтов ерминации транскрипции стандартными способами. Кроме того, прогнозирование функциональных и эффективных 3'-НТО при помощи биоинформационных методов затруднено вследствие отсутствия консервативных последовательностей ДНК, которые позволили бы легко прогнозировать эффективную 3'-НТО. [0045] 3'-UTRs generally find useful use for the recombinant expression of certain DNA molecules. A weak 3'-UTR has the potential to create a read-through that can affect the expression of a DNA molecule located in adjacent expression cassettes. Appropriate control of transcription termination can prevent read-through in DNA sequences ( e.g. , other expression cassettes) located in the forward direction, and can also promote efficient RNA polymerase cycle restart, thereby enhancing gene expression. Efficient transcription termination (release of RNA polymerase II from DNA) is a precondition for transcription re-initiation and thus directly affects the overall transcript level. After transcription is terminated, the mature mRNA leaves the site of synthesis and is transported into the cytoplasm. Eukaryotic mRNAs accumulate in vivo in the form of poly(A), making it difficult to determine transcription termination sites by standard methods. In addition, the prediction of functional and effective 3'-UTR using bioinformatics methods is difficult due to the lack of conserved DNA sequences that would easily predict effective 3'-UTR.
[0046] С практической точки зрения обычно полезно, чтобы 3'-НТО, применяемая в экспрессионной кассете, обладала следующими характеристиками. Во-первых, 3'-НТО должна быть способна быстро и эффективно терминировать транскрипцию трансгена и предотвращать сквозное прочитывание транскрипта в любую соседнюю последовательность ДНК, которая может содержать другую экспрессионную кассету, как в случае нескольких экспрессионных кассет, расположенных в одной транспортной ДНК (Т-ДНК), или в соседней хромосомной ДНК, в которую встроена Т-ДНК. Во-вторых, 3'-НТО не должна вызывать снижения траскрипционной активности, обусловленной промотором, лидером, энхансерами и интронами, которые применяют для стимулирования экспрессии молекулы ДНК. Наконец, в области биотехнологии растений 3'-НТО часто используют для прайминга реакций амплификации обратно транскрибированной РНК, выделенной из трансформированного растения, что применяют для: (1) оценки транскрипционной активности или экспрессии экспрессионной кассеты, встроенной в хромосому растения; (2) оценки количества копий инсерций в ДНК растения; и (3) оценки зиготности образовавшихся после размножения семян. 3'-НТО также применяют в реакциях амплификации ДНК, выделенной из трансформированного растения, чтобы охарактеризовать сохранность встроенной кассеты. Пример 3'-НТО, применимой в практике настоящего изобретения, представлен в виде SEQ ID NO: 5. [0046] From a practical point of view, it is generally useful that the 3'-UTR used in the expression cassette has the following characteristics. First, the 3'-UTR must be able to quickly and efficiently terminate transgene transcription and prevent the transcript from being read through into any adjacent DNA sequence that may contain a different expression cassette, as is the case with multiple expression cassettes located in the same transport DNA (T- DNA), or in neighboring chromosomal DNA into which T-DNA is embedded. Secondly, the 3'-UTR should not cause a decrease in transcriptional activity due to the promoter, leader, enhancers and introns that are used to stimulate the expression of the DNA molecule. Finally, in the field of plant biotechnology, 3'-UTRs are often used to prime amplification reactions of reverse transcribed RNA isolated from a transformed plant, which is used to: (1) evaluate the transcriptional activity or expression of an expression cassette inserted into the plant's chromosome; (2) estimates of the number of copies of insertions in the DNA of the plant; and (3) assessing the zygosity of post-multiplication seeds. The 3'-UTR is also used in amplification reactions of DNA isolated from a transformed plant to characterize the retention of the inserted cassette. An example of a 3'-UTR useful in the practice of the present invention is shown as SEQ ID NO: 5.
[0047] В одном варианте реализации предложены фрагменты 3'-НТО, раскрытой в настоящем документе. Фрагменты 3'-НТО могут обладать активностью полноразмерной 3'-НТО последовательности, и их можно применять отдельно или в комбинации с другими регуляторными элементами или фрагментами элементов экспрессии. В определенных вариантах реализации предложены фрагменты 3' НТО, содержащие по меньшей мере примерно 50, по меньшей мере примерно 75, по меньшей мере примерно 95, по меньшей мере примерно 100, по меньшей мере примерно 125, по меньшей мере примерно 150, по меньшей мере примерно 175, по меньшей мере примерно 200, по меньшей мере примерно 225, по меньшей мере примерно 250, по меньшей мере примерно 275, по меньшей мере примерно 300, по меньшей мере примерно 500, по меньшей мере примерно 600, по меньшей мере примерно 700, по меньшей мере примерно 750, по меньшей мере примерно 800, по меньшей мере примерно 900 или по меньшей мере примерно 1000 или более смежных нуклеотидов молекулы ДНК, обладающей 3' НТО активностью, которая описана в настоящем документе. В определенных вариантах реализации в настоящем документе предложены фрагменты любой из SEQ ID NO: 5, обладающие активностью полноразмерной последовательности. Способы получения таких фрагментов из исходной 3' НТО молекулы общеизвестны в данной области техники. [0047] In one embodiment, fragments of the 3'-UTR disclosed herein are provided. 3'-UTR fragments may have the activity of the full-length 3'-UTR sequence and may be used alone or in combination with other regulatory elements or expression element fragments. In certain embodiments, 3' UTR fragments are provided containing at least about 50, at least about 75, at least about 95, at least about 100, at least about 125, at least about 150, at least about 175, at least about 200, at least about 225, at least about 250, at least about 275, at least about 300, at least about 500, at least about 600, at least about 700 , at least about 750, at least about 800, at least about 900, or at least about 1000 or more contiguous nucleotides of a DNA molecule having 3' UTR activity as described herein. In certain embodiments, provided herein are fragments of any of SEQ ID NO: 5 having full-length sequence activity. Methods for obtaining such fragments from the parent 3' UTR molecule are well known in the art.
[0048] В настоящем документе термин «энхансер» или «энхансерный элемент» относится к цис-активному регуляторному элементу функционально связанной транскрибируемой молекулы ДНК, также известному как цис-элемент, который обеспечивает один из аспектов общего паттерна экспрессии, но обычно его одного недостаточно для стимулирования транскрипции. В отличие от промоторов, энхансерные элементы обычно не содержат сайт начала транскрипции (TSS), TATA-бокса или эквивалентной последовательности ДНК. Промотор или фрагмент промотора в естественных условиях может содержать один или больше энхансерных элементов, которые влияют на транскрипцию функционально связанной последовательности ДНК. Энхансерный элемент также можно соединить с промотором для получения химерного промотора с цис-элементом, который обеспечивает один аспект общей модуляции экспрессии гена. Применяемый для реализации изобретения пример энхансерного элемента, полученного из предполагаемого промотора гена убиквитина Bouteloua gracilis, представлен в виде SEQ ID NO: 7. [0048] As used herein, the term "enhancer" or "enhancer element" refers to a cis -active regulatory element of an operably linked transcribed DNA molecule, also known as a cis -element, that provides one aspect of the overall expression pattern, but is usually insufficient alone for stimulation of transcription. Unlike promoters, enhancer elements typically do not contain a transcription start site (TSS), TATA box, or equivalent DNA sequence. A promoter or promoter fragment naturally may contain one or more enhancer elements that affect the transcription of an operably linked DNA sequence. An enhancer element can also be coupled to a promoter to produce a chimeric cis -element promoter that provides one aspect of overall modulation of gene expression. An example of an enhancer element used to implement the invention, derived from the putative Bouteloua gracilis ubiquitin gene promoter, is shown as SEQ ID NO: 7.
[0049] Считают, что многие промоторные энхансерные элементы связывают ДНК-связывающие белки и/или влияют на топологию ДНК, давая локальные конформации, которые избирательно позволяют или ограничивают доступ РНК-полимеразы к ДНК-матрице, или способствуют избирательному раскрытию двойной спирали на сайте инициации транскрипции. Функцией энхансерного элемента может быть связывание транскрипционных факторов, которые регулируют транскрипцию. Некоторые энхансерные элементы связывают более одного транскрипционного фактора, и транскрипционные факторы могут взаимодействовать с различными аффинностями с более чем одним энхансерным доменом. Энхансерные элементы можно идентифицировать различными методиками, включая делеционный анализ, т.е.. удаление одного или более нуклеотидов с 5' конца или со стороны промотора, анализ ДНК-связывающего белка с использованием футпринтинга ДНК-азой I, интерференцию метилирования, анализ изменения подвижности при электрофорезе, in vivo геномный футпринтинг с помощью опосредованной лигированием полимеразной цепной реакции (ПЦР) и другие стандартные анализы, или с помощью анализа сходства последовательностей ДНК с использованием известных мотивов цис-элементов в качестве целевой последовательности или энхансерных элементов в качестве целевого мотива с помощью стандартных методов сравнения последовательностей ДНК, таких как BLAST. Тонкую структуру энхансерного домена можно дополнительно исследовать с помощью мутагенеза (или замены) одного или более нуклеотидов или другими стандартными методами, известными в данной области техники. Энхансерные элементы можно получить путем химического синтеза или выделения из регуляторных элементов, которые содержат такие элементы, и их можно синтезировать с дополнительными фланкирующими нуклеотидами, которые содержат полезные сайты ферментов рестрикции для облегчения последующей работы. Дизайн, конструкция и применение энхансерных элементов для модуляции экспрессии функционально связанных транскрибируемых молекул ДНК включены в объем настоящего изобретения. [0049] Many promoter enhancer elements are believed to bind DNA binding proteins and/or influence DNA topology by giving rise to local conformations that selectively allow or restrict access of the RNA polymerase to the DNA template, or promote selective opening of the double helix at the initiation site. transcription. The function of an enhancer element may be to bind transcription factors that regulate transcription. Some enhancer elements bind more than one transcription factor, and transcription factors can interact with different affinities with more than one enhancer domain. Enhancer elements can be identified by a variety of techniques, including deletion analysis, i.e. removal of one or more nucleotides from the 5' end or from the promoter side, DNA-binding protein analysis using DNase I footprinting, methylation interference, mobility change analysis at electrophoresis, in vivo genomic footprinting by ligation-mediated polymerase chain reaction (PCR) and other standard assays, or by DNA sequence similarity analysis using known cis -element motifs as the target sequence or enhancer elements as the target motif using standard methods DNA sequence comparisons such as BLAST. The fine structure of the enhancer domain can be further explored by mutagenesis (or substitution) of one or more nucleotides, or other standard techniques known in the art. Enhancer elements can be obtained by chemical synthesis or isolation from regulatory elements that contain such elements, and they can be synthesized with additional flanking nucleotides that contain useful restriction enzyme sites to facilitate subsequent work. The design, construction and use of enhancer elements to modulate the expression of operably linked transcribed DNA molecules are included within the scope of the present invention.
[0050] В настоящем документе термин «химерный» относится к отдельной молекуле ДНК, полученной путем гибридизации первой молекулы ДНК со второй молекулой ДНК, при этом ни первая, ни вторая молекула ДНК обычно не встречаются в такой конфигурации, т.е. не слиты друг с другом. Таким образом, молекула химерной ДНК представляет собой новую молекулу ДНК, которая обычно не встречается в естественных условиях. В настоящем документе термин «химерный промотор» относится к промотору, полученному в результате такой манипуляции с молекулами ДНК. Химерный промотор может объединять два или более фрагментов ДНК; например, промотор может быть гибридизирован с энхансерным элементом. Дизайн, конструкция и применение химерных промоторов для модуляции экспрессии функционально связанных транскрибируемых молекул ДНК включены в объем настоящего изобретения. [0050] As used herein, the term "chimeric" refers to a single DNA molecule obtained by hybridization of a first DNA molecule with a second DNA molecule, wherein neither the first nor the second DNA molecule typically occurs in such a configuration, i. not merged with each other. Thus, a chimeric DNA molecule is a new DNA molecule that does not normally occur naturally. As used herein, the term "chimeric promoter" refers to a promoter resulting from such manipulation of DNA molecules. A chimeric promoter may combine two or more DNA fragments; for example, a promoter may be hybridized to an enhancer element. The design, construction and use of chimeric promoters to modulate the expression of operably linked transcribed DNA molecules are within the scope of the present invention.
[0051] Химерные регуляторные элементы можно сконструировать так, чтобы они содержали различные составляющие элементы, которые могут быть функционально связаны с помощью различных известных в данной области техники способов, таких как расщепление ферментами рестрикции и лигирование, безлигазное клонирование, модульная сборка продуктов ПЦР во время амплификации или прямой химический синтез регуляторного элемента, а также других способов, известных в данной области техники. Полученные различные химерные регуляторные элементы могут иметь в своем составе такие же составляющие элементы или их варианты, но отличаться в последовательности ДНК или последовательностях ДНК, которые содержат связывающую(ие) последовательность или последовательности ДНК, которые позволяют составляющим частям быть функционально связанными. Согласно изобретению последовательности ДНК, предложенные в виде SEQ ID NO: 1-5 или 7, могут обеспечивать референсные последовательности регуляторных элементов, где составляющие элементы, которые содержат референсную последовательность, могут быть присоединены способами, известными в данной области, и могут содержать замены, делеции и/или инсерции одного или более нуклеотидов или мутации, которые естественным образом возникают при бактериально-растительной трансформации клетки. [0051] Chimeric regulatory elements can be engineered to contain various constituent elements that can be operably linked using various methods known in the art, such as restriction enzyme digestion and ligation, ligation-free cloning, modular assembly of PCR products during amplification or direct chemical synthesis of the regulatory element, as well as other methods known in the art. The resulting different chimeric regulatory elements may have the same constituent elements or variants thereof, but differ in DNA sequence or DNA sequences that contain the binding sequence(s) or DNA sequences that allow the constituent parts to be operably linked. According to the invention, the DNA sequences provided as SEQ ID NOs: 1-5 or 7 may provide reference sequences for regulatory elements, where constituent elements that contain the reference sequence may be joined by methods known in the art and may contain substitutions, deletions and/or insertions of one or more nucleotides or mutations that naturally occur during the bacterial-plant transformation of the cell.
[0052] В настоящем документе термин «вариант» относится ко второй молекуле ДНК, такой как регуляторный элемент, которая по своему составу аналогична, но не идентична первой молекуле ДНК, и при этом вторая молекула ДНК все еще сохраняет общую функциональность, т.е. тот же или близкий профиль экспрессии, например, в результате большей или меньшей эквивалентности транскрипционной активности, первой молекулы ДНК. Вариант может представлять собой укороченную или усеченную версию указанной первой молекулы ДНК или измененную версию последовательности первой молекулы ДНК, например, с различными сайтами ферментов рестрикции, или внутренними делециями, заменами или инсерциями. «Вариант» может также включать регуляторный элемент, имеющий нуклеотидную последовательность, содержащую замену, делецию или инсерцию одного или более нуклеотидов референсной последовательности, где производный регуляторный элемент имеет большую или меньшую или эквивалентную транскрипционную активность, чем соответствующая родительская регуляторная молекула. «Варианты» регуляторного элемента также охватывают варианты, возникшие из-за мутаций, которые естественным образом происходят при бактериально-растительной трансформации клетки. Согласно настоящему изобретению полинуклеотидные последовательности, предложенные в виде SEQ ID NO: 1-5 или 7 можно применять для создания вариантов, которые аналогичны, но не идентичны по композиции последовательности ДНК исходного регуляторного элемента, при сохранении общей функциональности, т.е. такого же или аналогичного паттерна экспрессии, как у исходного регуляторного элемента. Получение таких вариантов согласно изобретению общеизвестно специалистам в данной области техники в свете описания настоящего изобретения и входит в объем изобретения. [0052] As used herein, the term "variant" refers to a second DNA molecule, such as a regulatory element, that is similar in composition to, but not identical to, the first DNA molecule, while the second DNA molecule still retains overall functionality, i. the same or similar expression profile, for example, as a result of greater or lesser equivalence of transcriptional activity, the first DNA molecule. The variant may be a shortened or truncated version of said first DNA molecule, or an altered version of the sequence of the first DNA molecule, eg with different restriction enzyme sites, or internal deletions, substitutions or insertions. A "variant" may also include a regulatory element having a nucleotide sequence containing a substitution, deletion, or insertion of one or more nucleotides of the reference sequence, wherein the derived regulatory element has greater or lesser or equivalent transcriptional activity than the corresponding parental regulatory molecule. "Variants" of a regulatory element also encompasses variants resulting from mutations that naturally occur during bacterial-plant transformation of a cell. According to the present invention, polynucleotide sequences provided as SEQ ID NOs: 1-5 or 7 can be used to generate variants that are similar, but not identical in composition, to the DNA sequence of the parent regulatory element, while maintaining overall functionality, i.e. the same or similar expression pattern as the original regulatory element. The preparation of such embodiments according to the invention is well known to those skilled in the art in light of the description of the present invention and is within the scope of the invention.
[0053] Влияние модификаций, дупликаций или делеций, описанных в настоящем документе, в отношении желаемых аспектов экспрессии конкретного трансгена, можно исследовать эмпирически в анализах стабильной и транзиентной экспрессии у растений, как, например, тех, которые описаны в рабочих примерах настоящего документа, для подтверждения результатов, которые могут варьироваться в зависимости от произведенных изменений и цели изменения в исходной молекуле ДНК. [0053] The effect of modifications, duplications, or deletions described herein on desirable aspects of expression of a particular transgene can be empirically investigated in plant stable and transient expression assays, such as those described in the Working Examples of this document, for confirmation of the results, which may vary depending on the changes made and the purpose of the change in the original DNA molecule.
КонструктыConstructs
[0054] В настоящем документе термин «конструкт» означает любую рекомбинантную молекулу ДНК, такую как плазмида, космида, вирус, фаг, или линейная или кольцевая молекула ДНК или РНК, полученную из любого источника, способную к интеграции в геном или автономной репликации, которая содержит молекулу ДНК, при этом по меньшей мере одна молекула ДНК связана с другой молекулой ДНК функциональным образом, т.е. функционально связана. В настоящем документе термин «вектор» означает любой конструкт, который можно применять с целью трансформации, т.е. встраивания в хозяйскую клетку гетерогенной ДНК или РНК. Конструкт обычно содержит по меньшей мере одну или более экспрессионную кассету. В настоящем документе «экспрессионная кассета» относится к молекуле ДНК, содержащей по меньшей мере одну транскрибируемую молекулу ДНК, функционально связанную с одним или более регуляторными элементами, обычно по меньшей мере промотором и 3'-НТО. [0054]As used herein, the term "construct" means any recombinant DNA molecule, such as a plasmid, cosmid, virus, phage, or linear or circular DNA or RNA molecule, obtained from any source, capable of genome integration or autonomous replication, which contains a DNA molecule , wherein at least one DNA molecule is linked to another DNA molecule in a functional manner,those.functionally related. In this document, the term "vector" means any construct that can be used to transform,those. insertion of heterogeneous DNA or RNA into the host cell. The construct typically contains at least one or more expression cassettes. As used herein, an "expression cassette" refers to a DNA molecule containing at least one transcribed DNA molecule operably linked to one or more regulatory elements, typically at least a promoter and a 3'-UTR.
[0055] В настоящем документе термин «функционально связанная» относится к первой молекуле ДНК, присоединенной ко второй молекуле ДНК, при этом эти первая и вторая молекулы ДНК расположены так, что первая молекула ДНК влияет на функцию второй молекулы ДНК. Две молекулы ДНК могут являться или могут не являться частью единой непрерывной молекулы ДНК, и могут располагаться или не располагаться рядом. Например, промотор функционально связан с транскрибируемой молекулой ДНК в случае, если промотор модулирует транскрипцию представляющей интерес транскрибируемой молекулы ДНК в клетке. Лидер, например, функционально связана с последовательностью ДНК в случае, если она обладает способностью влиять на транскрипцию или трансляцию последовательности ДНК. [0055] As used herein, the term "operably linked" refers to a first DNA molecule attached to a second DNA molecule, wherein the first and second DNA molecules are arranged such that the first DNA molecule affects the function of the second DNA molecule. The two DNA molecules may or may not be part of a single continuous DNA molecule, and may or may not be adjacent. For example, a promoter is operably linked to a transcribed DNA molecule if the promoter modulates the transcription of the transcribed DNA molecule of interest in a cell. A leader, for example, is operably linked to a DNA sequence if it has the ability to influence the transcription or translation of the DNA sequence.
[0056] Конструкты согласно изобретению могут быть предложены, в одном варианте реализации, как конструкты опухоль-индуцирующей (Ti) плазмиды с двойной границей, которые имеют правую границу (ПГ или AGRtu.RB) и левую границу (ЛГ или AGRtu.LB) участков Ti-плазмиды, выделенной из Agrobacterium tumefaciens, содержащие T-ДНК, которая, наряду с транспортными молекулами из клеток A. tumefaciens, позволяет интегрировать T-ДНК в геном растительной клетки (см., например, патент США 6603061). Конструкты также может содержать сегменты остова ДНК плазмиды, которые обеспечивают функцию репликации и антибиотическую селекцию в бактериальных клетках, начало репликации например, Escherichia coli, такие как ori322, начало репликации с широким диапазоном хозяев, такое как oriV или oriRi, и кодирующий участок селективного маркера, такой как Spec/Strp, который кодирует Tn7 селективный маркерный ген аминогликозид-аденилтрансферазы (aadA), обеспечивающий устойчивость к спектиномицину или стрептомицину, или гентамицину (Gm, Gent). При трансформации растений штамм бактерии-хозяина часто представляет собой A. tumefaciens ABI, C58 или LBA4404; однако другие штаммы, известные специалистам в данной области, могут функционировать согласно изобретению. [0056] The constructs of the invention can be provided, in one embodiment, as double bordered tumor-inducing (Ti) plasmid constructs that have a right border (PG or AGRtu.RB) and a left border (LG or AGRtu.LB) regions A Ti plasmid isolated from Agrobacterium tumefaciens containing T-DNA which, along with transport molecules from A. tumefaciens cells, allows the integration of T-DNA into the plant cell genome (see, for example, US Pat. No. 6,603,061). The constructs may also contain plasmid DNA backbone segments that provide replication function and antibiotic selection in bacterial cells, an Escherichia coli origin of replication such as ori322, a wide host range origin of replication such as oriV or oriRi, and a selection marker coding region, such as Spec/Strp which encodes a Tn7 selective aminoglycoside adenyl transferase ( aadA ) marker gene conferring resistance to spectinomycin or streptomycin or gentamicin (Gm, Gent). When transforming plants, the host bacterial strain is often A. tumefaciens ABI, C58, or LBA4404; however, other strains known to those skilled in the art may function according to the invention.
[0057] Способы сборки и введения конструктов в клетку таким образом, чтобы транскрибируемая молекула ДНК транскрибировалась в функциональную молекулу мРНК, которая транслируется и экспрессируется как белок, известны в данной области техники. Стандартные композиции и способы получения и применения конструктов и хозяйских клеток в практике согласно изобретению общеизвестны специалистам в данной области техники. Типичные векторы, применяемые для экспрессии нуклеиновых кислот у высших растений, общеизвестны в данной области техники и включают векторы, полученные из Ti-плазмиды Agrobacterium tumefaciens и pCaMVCN транспортный контрольный вектор. [0057] Methods for assembling and introducing constructs into a cell such that a transcribed DNA molecule is transcribed into a functional mRNA molecule that is translated and expressed as a protein are known in the art. Standard compositions and methods for preparing and using constructs and host cells in the practice of the invention are well known to those skilled in the art. Exemplary vectors used to express nucleic acids in higher plants are well known in the art and include vectors derived from the Agrobacterium tumefaciens Ti plasmid and the pCaMVCN transport control vector.
[0058] Конструкт может содержать различные регуляторные элементы, включая все, предложенные в настоящем документе. Любые такие регуляторные элементы могут быть предложены в комбинации с другими регуляторными элементами. Такие комбинации можно конструировать или модифицировать для получения желаемых регуляторных свойств. В одном варианте реализации конструкты согласно изобретению содержат по меньшей мере один регуляторный элемент, функционально связанный с транскрибируемой молекулой ДНК, функционально связанной с 3'-НТО. [0058] The construct may contain various regulatory elements, including all proposed herein. Any such regulatory elements may be provided in combination with other regulatory elements. Such combinations can be designed or modified to obtain the desired regulatory properties. In one embodiment, the constructs of the invention comprise at least one regulatory element operably linked to a transcribed DNA molecule operably linked to a 3'-UTR.
[0059] Конструкты согласно изобретению могут содержать любой промотор или лидер, предложенные в настоящем документе или известные в данной области техники. Например, промотор согласно изобретению может быть функционально связан с гетерологичной нетранслируемым 5' лидером, таким как лидер, полученный из гена белка теплового шока. В качестве альтернативы, лидер согласно изобретению может быть функционально связан с гетерологичным промотором, таким как промотор транскрипта 35S вируса мозаики цветной капусты. [0059] The constructs of the invention may contain any promoter or leader as provided herein or known in the art. For example, a promoter of the invention may be operably linked to a heterologous 5' untranslated leader, such as a leader derived from a heat shock protein gene. Alternatively, the leader of the invention may be operably linked to a heterologous promoter, such as the cauliflower mosaic virus 35S transcript promoter.
[0060] Экспрессионные кассеты также могут содержать кодирующую транзитный пептид последовательность, которая кодирует пептид, который можно применять для нацеливания функционально связанного белка на субклеточную единицу, в частности, на хлоропласт, лейкопласт или другую пластидную органеллу; митохондрии; пероксисому; вакуоль или внеклеточное пространство. Многие локализованные в хлоропластах белки экспрессируются с ядерных генов как прекурсоры, и транзитный белок хлорлопласта (CTP) помогает им связаться с хлоропластом. Примеры таких выделенных белков хлоропластов включают, но не ограничиваются ими, те белки, которые связаны с малой субъединицей (SSU) рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилазы, ферредоксином, ферредоксиноксидоредуктазой, белком I и белком II светопоглощающего комплекса, тиоредоксином F и энолпирувилшикиматфосфатсинтазой (EPSPS). Транзитные белки хлоропластов описаны, например, в патенте США №7193133. Продемонстрировано, что хлоропласт может становиться мишенью не относящихся к хлоропластам белков благодаря экспрессии гетерологичного CTP, функционально связанного с трансгеном, кодирующим не относящиеся к хлоропластам белки. [0060] Expression cassettes may also contain a transit peptide coding sequence that encodes a peptide that can be used to target an operably linked protein to a subcellular unit, such as a chloroplast, leukoplast, or other plastid organelle; mitochondria; peroxisome; vacuole or extracellular space. Many chloroplast-localized proteins are expressed as precursors from nuclear genes, and the chloroplast transit protein (CTP) helps them bind to the chloroplast. Examples of such isolated chloroplast proteins include, but are not limited to, those proteins associated with the small subunit (SSU) of ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase, ferredoxin, ferredoxin oxidoreductase, light-absorbing complex protein I and protein II, thioredoxin F, and enolpyruvylshikimate phosphate synthase (EPSPS) . Chloroplast transit proteins are described, for example, in US Pat. No. 7,193,133. It has been demonstrated that the chloroplast can be targeted by non-chloroplast proteins through the expression of a heterologous CTP operably linked to a transgene encoding non-chloroplast proteins.
Транскрибируемые молекулы ДНКtranscribed DNA molecules
[0061] В настоящем документе термин «транскрибируемая молекула ДНК» относится к любой молекуле ДНК, которая может быть транскрибирована в молекулу РНК, включая, но не ограничиваясь ими, те молекулы, которые содержат кодирующие белок последовательности, и те молекулы, на которых синтезируются молекулы РНК, содержащие последовательности, которые подходят для супрессии гена. Тип молекулы ДНК может включать, но не ограничиваться ими, молекулу ДНК, полученную из того же растения, молекулу ДНК, полученную из другого растения, молекулу ДНК, полученную из другого организма, или синтетическую молекулу ДНК, такую как молекулу ДНК, содержащую антисмысловой код гена, или молекулу ДНК, кодирующую искусственную, синтетическую или иным образом модифицированную версию трансгена. Примеры транскрибируемых молекул ДНК для встраивания в конструкт согласно настоящему изобретению включают, например, молекулы ДНК или гены вида, отличного от вида, в который встроена данная молекула ДНК, или гены, которые присутствуют в одном и том же виде или происходят от него, но которые встроены в клетки-реципиенты при помощи способов генной инженерии, а не классическими методами селекции. [0061] As used herein, the term "transcribed DNA molecule" refers to any DNA molecule that can be transcribed into an RNA molecule, including, but not limited to, those molecules that contain protein-coding sequences and those molecules on which molecules are synthesized. RNA containing sequences suitable for gene suppression. The type of DNA molecule may include, but is not limited to, a DNA molecule derived from the same plant, a DNA molecule derived from a different plant, a DNA molecule derived from another organism, or a synthetic DNA molecule such as a DNA molecule containing the antisense code of a gene. , or a DNA molecule encoding an artificial, synthetic, or otherwise modified version of a transgene. Examples of transcribed DNA molecules for insertion into the construct of the present invention include, for example , DNA molecules or genes of a species different from the species into which the DNA molecule is inserted, or genes that are present in or derived from the same species but which inserted into recipient cells using genetic engineering methods, rather than classical selection methods.
[0062] «Трансген» относится к транскрибируемой молекуле ДНК, гетерологичной клетке-хозяину, по меньшей мере, относительно ее положения в геноме указанной клетки-хозяина, или транскрибируемой молекуле ДНК, искусственно встроенной в геном клетки-хозяина в текущем или любом предыдущем поколении клетки. [0062] "Transgene" refers to a transcribed DNA molecule that is heterologous to a host cell, at least relative to its position in the genome of said host cell, or a transcribed DNA molecule artificially inserted into the genome of a host cell in the current or any previous generation of the cell .
[0063] Регуляторный элемент, такой как промотор согласно изобретению, может быть функционально связан с транскрибируемой молекулой ДНК, которая гетерологична по отношению к регуляторному элементу. В настоящем документе термин «гетерологичный» относится к комбинации двух или более молекул ДНК, если такой комбинации обычно нет в естественных условиях. Например, две молекулы ДНК могут быть получены от разных видов или две молекулы ДНК могут быть получены из разных генов, например, различных генов от одного вида или одинаковых генов из разных видов. Регуляторный элемент, таким образом, гетерологичен по отношению к функционально связанной транскрибируемой молекулы ДНК, если такой комбинации обычно нет в естественных условиях, т.е., транскрибируемая молекула ДНК обычно не связана функционально с регуляторным элементом. [0063] A regulatory element, such as a promoter of the invention, may be operably linked to a transcribed DNA molecule that is heterologous to the regulatory element. As used herein, the term "heterologous" refers to a combination of two or more DNA molecules where such a combination is not normally found in natural conditions. For example, the two DNA molecules may be from different species, or the two DNA molecules may be from different genes, such as different genes from the same species or the same genes from different species. A regulatory element is thus heterologous to an operably linked transcribed DNA molecule if such a combination is not normally found in nature, ie, the transcribed DNA molecule is not normally operably linked to the regulatory element.
[0064] Транскрибируемая молекула ДНК в целом может представлять собой любую молекулу ДНК, для которой желательна экспрессия транскрипта. Такая экспрессия транскрипта может приводить к трансляции полученной молекулы мРНК и, таким образом, к экспрессии белка. В качестве альтернативы, например, транскрибируемую молекулу ДНК можно разработать таким образом, чтобы в конечном итоге обеспечивать снижение экспрессии конкретного гена или белка. В одном варианте реализации этого можно достигнуть, применив транскрибируемую молекулу ДНК, которая ориентирована в антисмысловом направлении. Обычный специалист в данной области техники хорошо знаком с применением такой антисмысловой технологии. Любой ген можно негативно регулировать таким образом, и в одном варианте реализации транскрибируемую молекулу ДНК можно разработать для супрессии определенного гена посредством экспрессии молекулы дцРНК, малой РНК или микроРНК. [0064] The DNA molecule to be transcribed can generally be any DNA molecule for which expression of the transcript is desired. Such expression of a transcript can result in translation of the resulting mRNA molecule and thus in protein expression. Alternatively, for example, a transcribed DNA molecule can be designed to ultimately result in a reduction in the expression of a particular gene or protein. In one embodiment, this can be achieved by using a transcribed DNA molecule that is oriented in the antisense direction. One of ordinary skill in the art is familiar with the use of such antisense technology. Any gene can be negatively regulated in this way, and in one embodiment, a transcribed DNA molecule can be designed to suppress a particular gene by expressing a dsRNA, small RNA, or microRNA molecule.
[0065] Таким образом, один вариант реализации изобретения представляет собой рекомбинантную молекулу ДНК, содержащую регуляторный элемент согласно изобретению, такой как регуляторные элементы, предложенные в виде SEQ ID NO: 1-5 или 7, функционально связанные с гетерологичной транскрибируемой молекулой ДНК, для того чтобы модулировать транскрипцию молекулы ДНК на желаемом уровне или в желаемом паттерне, когда конструкт интегрирован в геном клетки трансгенных растений. В одном варианте реализации транскрибируемая молекула ДНК содержит кодирующий белок участок гена, а в другом варианте реализации транскрибируемая молекула ДНК содержит антисмысловой участок гена. [0065] Thus, one embodiment of the invention is a recombinant DNA molecule containing a regulatory element according to the invention, such as the regulatory elements proposed as SEQ ID NO: 1-5 or 7, operably linked to a heterologous transcribed DNA molecule, in order to to modulate the transcription of the DNA molecule at the desired level or pattern when the construct is integrated into the genome of the transgenic plant cell. In one embodiment, the transcribed DNA molecule contains a protein-coding region of a gene, and in another embodiment, the transcribed DNA molecule contains an antisense region of a gene.
Гены, представляющие интерес с точки зрения агрономииGenes of interest from an agronomic point of view
[0066] Транскрибируемая молекула ДНК может являться геном, представляющим интерес с точки зрения агрономии. В настоящем документе термин «ген, представляющий интерес с точки зрения агрономии» относится к транскрибируемой молекуле ДНК, которая при экспрессии в определенной ткани растения, клетке или типе клеток обеспечивает желаемую характеристику. Продукт гена, представляющего интерес с точки зрения агрономии, может действовать внутри растения, оказывая воздействие на морфологию, физиологию, рост, развитие, урожайность, состав зерна, пищевые характеристики, устойчивость к заболеваниям или вредителям, невосприимчивость к воздействию окружающей среды или химическим веществам данного растения, или может действовать как пестицид при питании вредителя, который поедает данное растение. В одном варианте реализации изобретения регуляторный элемент согласно изобретению встроен в конструкт таким образом, что регуляторный элемент функционально связан с транскрибируемой молекулой ДНК, которая является геном, представляющим интерес с точки зрения агрономии. В трансгенном растении, содержащем такой конструкт, экспрессия гена, представляющего интерес с точки зрения агрономии, может придавать полезное с точки зрения агрономии свойство. Полезный с точки зрения агрономии признак может включать, например, но не ограничиваться ими, устойчивость к гербицидам, борьбу с насекомыми-вредителями, модифицированную урожайность, устойчивость к заболеваниям, устойчивость к патогенам, рост и развитие модифицированных растений, содержание модифицированного крахмала, содержание модифицированного масла, содержание модифицированных жирных кислот, содержание модифицированного белка, созревание модифицированных плодов, улучшенную питательность для животных и человека, продукцию биополимеров, устойчивость к экологическому стрессу, фармацевтические пептиды, улучшенные характеристики обработки, улучшенный вкус, технологию получения гибридных семян, улучшенную продукцию волокна и продукцию желаемого биотоплива. [0066] The DNA molecule to be transcribed may be a gene of interest from an agronomic point of view. As used herein, a "gene of agronomic interest" refers to a transcribed DNA molecule that, when expressed in a particular plant tissue, cell, or cell type, provides a desired characteristic. A gene product of agronomic interest may act within a plant to affect the morphology, physiology, growth, development, yield, grain composition, nutritional characteristics, disease or pest resistance, environmental or chemical resistance of the plant. , or may act as a pesticide when feeding on a pest that eats the plant. In one embodiment, the regulatory element of the invention is incorporated into the construct such that the regulatory element is operably linked to a transcribed DNA molecule that is a gene of interest from an agronomic point of view. In a transgenic plant containing such a construct, expression of a gene of agronomic interest can confer an agronomically beneficial property. An agronomically useful trait may include, for example, but not limited to, herbicide resistance, insect pest control, modified yield, disease resistance, pathogen resistance, modified plant growth and development, modified starch content, modified oil content. , modified fatty acid content, modified protein content, modified fruit ripening, improved animal and human nutritional value, biopolymer production, environmental stress tolerance, pharmaceutical peptides, improved processing performance, improved taste, hybrid seed technology, improved fiber production, and desired product biofuels.
[0067] Известные в данной области техники примеры генов, представляющих интерес с точки зрения агрономии, включают гены устойчивости к гербицидам (например, Патенты США №№.6803501, 6448476, 6248876, 6225114, 6107549, 5866775, 5804425, 5633435, и 5463175), повышенной урожайности (например, Патенты США №№. USRE38446, 6716474, 6663906, 6476295, 6441277, 6423828, 6399330, 6372211, 6235971, 6222098, и 5716837), борьбы с насекомыми-вредителями (например, Патенты США №№. 6809078, 6713063, 6686452, 6657046, 6645497, 6642030, 6639054, 6620988, 6593293, 6555655, 6538109, 6537756, 6521442, 6501009, 6468523, 6326351, 6313378, 6284949, 6281016, 6248536, 6242241, 6221649, 6177615, 6156573, 6153814, 6110464, 6093695, 6063756, 6063597, 6023013, 5959091, 5942664, 5942658 5880275, 5763245, и 5763241), устойчивости к грибковым заболеваниям (например, Патенты США №№. 6653280, 6573361, 6506962, 6316407, 6215048, 5516671, 5773696, 6121436, 6316407, и 6506962), устойчивости к вирусам (например, Патенты США №№. 6617496, 6608241, 6015940, 6013864, 5850023, и 5304730), устойчивости к нематодам (например, патент США №6228992), устойчивости к бактериальным заболеваниям (например, патент США №5516671), роста и развития растения (например, Патенты США №№. 6723897 и 6518488), продукции крахмала (например, Патенты США №№. 6538181, 6538179, 6538178, 5750876, 6476295), продукции модифицированных масел (например, Патенты США №№. 6444876, 6426447, и 6380462), высокой продукции масел (например, Патенты США №№. 6495739, 5608149, 6483008, и 6476295), содержания модифицированных жирных кислот (например, Патенты США №№. 6828475, 6822141, 6770465, 6706950, 6660849, 6596538, 6589767, 6537750, 6489461, и 6459018), высокой продукции белка (например, патент США №6380466), созревания плодов (Патент США №5512466), повышенной питательности для животных и людей (например, Патенты США №№. 6723837, 6653530, 6541259, 5985605, и 6171640), биополимеров (например, Патенты США №№. USRE37543, 6228623, и 5958745 и 6946588), устойчивости к экологическим стрессам (например, патент США №6072103), фармацевтических пептидов и секретируемых пептидов (например, Патенты США №№. 6812379, 6774283, 6140075, и 6080560), улучшенных характеристик обработки (например, патент США №6476295), улучшенной перевариваемости (например, патент США №6531648) низкой раффинозы (например, патент США №6166292), промышленной продукции ферментов (например, патент США №5543576), улучшенного вкуса (например, патент США №6011199), фиксации азота (например, патент США №5229114), продукции гибридных семян (например, патент США №5689041), продукции волокон (например, Патенты США №№6576818, 6271443, 5981834, и 5869720) и продукции биотоплива (например, патент США №5998700). [0067] Known in the art examples of genes of interest from an agronomic point of view include herbicide resistance genes ( e.g. , US Patent Nos. , increased yields ( e.g. , US Patent Nos. USRE38446, 6716474, 6663906, 6476295, 6441277, 6423828, 6399330, 6372211, 6235971, 6222098, and 5716837), pest control ( e.g. 6713063, 6686452, 6657046, 6645497, 6642030, 6639054, 6620988, 6593293, 6555655, 6538109, 6537756, 6521442, 6501009, 6468523, 6326351, 6313378, 6284949, 6281016, 6248536, 6242241, 6221649, 6177615, 6156573, 6153814, 6110464, 6093695, 6063756, 6063597, 6023013, 5959091, 5942664, 5942658 5880275, 5763245, и 5763241), устойчивости к грибковым заболеваниям ( например , Патенты США №№. 6653280, 6573361, 6506962, 6316407, 6215048, 5516671, 5773696, 6121436, 6316407 , and 6506962), virus resistance ( e.g. Pat US credit no. 6617496, 6608241, 6015940 , 6013864 , 5850023, and 5304730), nematode resistance ( e.g. US Pat. 6,723,897 and 6,518,488 ), starch products ( e.g. , US Pat. например , Патенты США №№. 6495739, 5608149, 6483008, и 6476295), содержания модифицированных жирных кислот ( например , Патенты США №№. 6828475, 6822141, 6770465, 6706950, 6660849, 6596538, 6589767, 6537750, 6489461, и 6459018) , high protein production ( e.g. US Patent No. 6380466), fruit ripening (U.S. Patent No. 5512466), increased nutritional value for animals and humans ( e.g. US Patent Nos. 6723837, 6653530, 6541259, 5985605, and 6171640), biopolymers ( e.g. , US Patent Nos. USRE37543, 6228623, and 59 58745 and 6946588), resistance to environmental stresses ( e.g. US Pat. No. 6,072,103), pharmaceutical peptides, and secreted peptides ( e.g. , US Pat. Nos. 6,812,379 ; 6,774,283 ; US Patent No. 5,543,576), improved taste ( eg , US Patent No. 6,011,199), nitrogen fixation ( eg , US Patent No. 5,229,114), hybrid seed production ( eg , US Patent No. 5,689,041), fiber production ( eg , US Patent No. 6,576,818, 6271443, 5981834, and 5869720) and biofuel products ( e.g. US Pat. No. 5,998,700).
[0068] В качестве альтернативы, ген, представляющий интерес с точки зрения агрономии, может влиять на вышеупомянутые характеристики растений или фенотипов путем кодирования молекулы РНК, которая вызывает целенаправленную модуляцию экспрессии эндогенного гена, например, с помощью антисмысловой (см., например, патент США 5107065); ингибиторную РНК («РНКи», включая модуляцию экспрессии гена с помощью механизмов, опосредованных микроРНК, миРНК, транс-действующими миРНК и фазированными малыми РНК, например, как описано в опубликованных заявках США 2006/0200878 и 2008/0066206 и в заявке на патент США 11/974 469); или с помощью опосредованных косупрессией механизмов, опосредуемые косупрессией. РНК также может представлять собой каталитическую молекулу РНК (например, рибозим или рибопереключатель; см., например, США 2006/0200878), сконструированный для расщепления желаемого эндогенного продукта мРНК. Способы конструирования и введения конструктов в клетку таким образом, чтобы транскрибируемая молекула ДНК транскрибировалась в молекулу, которая способна вызывать супрессию гена, известны в данной области техники. [0068] Alternatively, a gene of interest from an agronomic point of view can influence the aforementioned plant characteristics or phenotypes by encoding an RNA molecule that causes targeted modulation of endogenous gene expression, such as by antisense ( see, for example , US Pat. 5107065); inhibitory RNA ("RNAi", including modulation of gene expression by mechanisms mediated by microRNAs, miRNAs, trans-acting miRNAs, and phased small RNAs, for example , as described in US Published Applications 2006/0200878 and 2008/0066206 and US Patent Application 11/974 469); or via cosuppression-mediated cosuppression-mediated mechanisms. The RNA can also be a catalytic RNA molecule ( e.g. ribozyme or riboswitch; see e.g. US 2006/0200878) designed to cleave the desired endogenous mRNA product. Methods for constructing and introducing constructs into a cell such that a transcribed DNA molecule is transcribed into a molecule that is capable of inducing gene suppression are known in the art.
Селективные маркерыselective markers
[0069] С регуляторными элементами согласно изобретению можно также применять селективный маркер трансгенов. В настоящем документе термин «селективный маркер трансгена» относится к любой транскрибируемой молекуле ДНК, экспрессию которой или же ее отсутствие в трансгенном растении, ткани или клетке можно выявить при помощи скрининга или оценить каким-либо образом. Селективные маркеры генов и связанные с ними методы селекции и скрининга, применяющиеся в практике изобретения, известны в данной области техники и включают, но не ограничиваются ими, транскрибируемые молекулы ДНК, кодирующие β-глюкуронидазу (GUS), зеленый флюоресцентный белок (GFP), белки, которые обуславливают устойчивость к антибиотикам, и белки, которые обуславливают устойчивость к гербицидам. Пример селективного маркера трансгена предложен в виде SEQ ID №: 6. [0069] A transgene selectable marker can also be used with the regulatory elements of the invention. As used herein, the term "transgene selectable marker" refers to any transcribed DNA molecule whose expression or absence in a transgenic plant, tissue, or cell can be detected by screening or otherwise assessed. Selectable gene markers and related selection and screening methods used in the practice of the invention are known in the art and include, but are not limited to, transcribed DNA molecules encoding β-glucuronidase (GUS), green fluorescent protein (GFP), proteins , which confer antibiotic resistance, and proteins that confer herbicide resistance. An example of a transgene selectable marker is provided as SEQ ID NO: 6.
Клеточная трансформацияCellular transformation
[0070] Настоящее изобретение также относится к способу получения трансформированных клеток и растений, которые содержат по меньшей мере один или более регуляторный(х) элемент(ов), функционально связанный(х) с транскрибируемой молекулой ДНК. [0070] The present invention also relates to a method for obtaining transformed cells and plants that contain at least one or more regulatory element(s) operably linked(x) to the transcribed DNA molecule.
[0071] Термин «трансформация» относится к введению молекулы ДНК в реципиента-хозяина. В настоящем документе термин «хозяин» относится к бактериям, грибам или растениям, включая любые клетки, ткани, органы или потомство бактерий, грибов или растений. Растительные клетки и ткани растений, представляющие особый интерес, включают протопласты, каллусы, корни, клубни, семена, стебли, листья, саженцы, эмбрионы и пыльцу. [0071] The term "transformation" refers to the introduction of a DNA molecule into a recipient host. As used herein, the term "host" refers to bacteria, fungi, or plants, including any cells, tissues, organs, or progeny of bacteria, fungi, or plants. Plant cells and plant tissues of particular interest include protoplasts, calli, roots, tubers, seeds, stems, leaves, seedlings, embryos, and pollen.
[0072] В настоящем документе термин «трансформированный» относится к клетке, ткани, органу или организму, в который была введена чужеродная молекула ДНК, как, например, конструкт. Введенная молекула ДНК может быть интегрирована в геномную ДНК клетки-реципиента, ткани, органа или организма, так что введенная молекула ДНК наследуется последующим потомством. «Трансгенная» или «трансформированная» клетка или организм может также включать потомство данной клетки или организма и потомство, полученное в результате программ разведения с использованием такого трансгенного организма в качестве родителя при скрещивании, и проявляющее измененный фенотип, возникающий в результате присутствия чужеродной молекулы ДНК. Введенная молекула ДНК также может быть временно интегрирована в клетку-реципиент, так что введенная молекула ДНК не наследуется последующим потомством. Термин «трансгенный» относится к бактерии, грибу или растению, содержащему по меньшей мере одну или более гетерологичную(ые) молекулу(ы) ДНК. [0072] As used herein, the term "transformed" refers to a cell, tissue, organ, or organism into which a foreign DNA molecule, such as a construct, has been introduced. The introduced DNA molecule can be integrated into the genomic DNA of the recipient cell, tissue, organ, or organism such that the introduced DNA molecule is inherited by subsequent offspring. A "transgenic" or "transformed" cell or organism may also include the offspring of that cell or organism and the offspring resulting from breeding programs using such a transgenic organism as the parent in the crossing and exhibiting an altered phenotype resulting from the presence of a foreign DNA molecule. The introduced DNA molecule can also be temporarily integrated into the recipient cell so that the introduced DNA molecule is not inherited by subsequent offspring. The term "transgenic" refers to a bacterium, fungus or plant containing at least one or more heterologous(s) DNA molecule(s).
[0073] Существует много способов введения молекул ДНК в растительные клетки, общеизвестных специалистам. Обычно этот процесс включает стадии отбора подходящей клетки-хозяина, трансформации клетки-хозяина вектором и получения трансформированной клетки-хозяина. Способы и материалы для трансформации растительных клеток путем введения растительного конструкта в геном растения в практике настоящего изобретения могут включать любой из общеизвестных и продемонстрированных способов. Подходящие способы включают, но не ограничиваются ими, бактериальную инфекцию (например, Agrobacterium), бинарные векторы BAC, прямую доставку ДНК (например, с помощью ПЭГ-опосредованной трансформации, поглощение ДНК, опосредованное сушкой/ингибированием, электропорацию, возбуждение карбидокремниевыми волокнами и ускорение покрытых ДНК частиц), редактирования генов (например, систем CRISPR-Cas), среди прочих. [0073] There are many ways of introducing DNA molecules into plant cells, well-known specialists. Typically, this process includes the steps of selecting a suitable host cell, transforming the host cell with a vector, and obtaining a transformed host cell. Methods and materials for transforming plant cells by introducing a plant construct into the plant genome in the practice of the present invention may include any of the well-known and demonstrated methods. Suitable methods include, but are not limited to, bacterial infection ( e.g. , Agrobacterium ), BAC binary vectors, direct DNA delivery ( e.g. , PEG-mediated transformation, drying/inhibition-mediated DNA uptake, electroporation, silicon carbide fiber excitation, and plated acceleration). DNA particles), gene editing ( e.g. CRISPR-Cas systems), among others.
[0074] Клетки-хозяева могут представлять собой любую клетку или организм, как, например, растительную клетку, клетку водоросли, водоросль, клетку гриба, гриб, бактериальную клетку или клетку насекомых. В конкретных вариантах реализации клетки-хозяева и трансформированные клетки могут включать клетки, полученные из культурных растений. [0074] The host cells can be any cell or organism, such as a plant cell, an algae cell, an algae, a fungal cell, a fungus, a bacterial cell, or an insect cell. In specific embodiments, host cells and transformed cells may include cells derived from cultured plants.
[0075] Трансгенное растение затем можно регенерировать из трансгенной растительной клетки согласно настоящему изобретению. Используя традиционные методы разведения или самоопыления, можно получить семена из такого трансгенного растения. Такие семена и полученное растение-потомок, выращенное из таких семян, будут содержать рекомбинантную молекулу ДНК согласно настоящему изобретению и, следовательно, будут трансгенными. [0075] The transgenic plant can then be regenerated from the transgenic plant cell of the present invention. Using conventional breeding or self-pollination methods, it is possible to obtain seeds from such a transgenic plant. Such seeds and the resulting progeny plant grown from such seeds will contain the recombinant DNA molecule of the present invention and will therefore be transgenic.
[0076] Трансгенные растения согласно настоящему изобретению могут самоопыляться, обеспечивая семена для гомозиготных трансгенных растений согласно настоящему изобретению (гомозиготные по рекомбинантной молекуле ДНК), или могут скрещиваться с растениями, не являющимися трансгенными, или различными трансгенными растениями, обеспечивая семена для гетерозиготных трансгенных растений согласно настоящему изобретению (гетерозиготные по рекомбинантной молекуле ДНК). Как гомозиготные, так и гетерозиготные трансгенные растения упоминаются в настоящем документе как «растения-потомки». Растения-потомки представляют собой трансгенные растения, происходящие от исходного трансгенного растения и содержащие рекомбинантную молекулу ДНК согласно изобретению. Семена, получаемые с применением трансгенного растения согласно изобретению, можно собрать и применить для выращивания поколений трансгенных растений, т.е. растительного потомства согласно изобретению, включая конструкт согласно настоящему изобретению и экспрессию гена, представляющего интерес с точки зрения агрономии. Описания способов размножения, которые обычно применяют для разных культур, можно найти в одном из нескольких справочников: см., например, Allard, Principles of Plant Breeding, John Wiley & Sons, NY, U. of CA, Davis, CA, 50-98 (1960); Simmonds, Principles of Crop Improvement, Longman, Inc., NY, 369-399 (1979); Sneep и Hendriksen, Plant breeding Perspectives, Wageningen (ed), Center for Agricultural Publishing and Documentation (1979); Fehr, Soybeans: Improvement, Production and Uses, 2-е издание, монография, 16:249 (1987); Fehr, Principles of Variety Development, Theory and Technique, (Vol. 1) и Crop Species Soybean (Vol. 2), Iowa State Univ., Macmillan Pub. Co., NY, 360-376 (1987). [0076] The transgenic plants of the present invention may self-pollinate, providing seeds for homozygous transgenic plants of the present invention (homozygous for the recombinant DNA molecule), or may be crossed with non-transgenic plants or different transgenic plants, providing seeds for heterozygous transgenic plants, according to of the present invention (heterozygous for a recombinant DNA molecule). Both homozygous and heterozygous transgenic plants are referred to herein as "progeny plants". Progeny plants are transgenic plants derived from the original transgenic plant and containing a recombinant DNA molecule according to the invention. Seeds produced using a transgenic plant according to the invention can be harvested and used to grow generations of transgenic plants, i.e. plant progeny according to the invention, including the construct according to the present invention and the expression of a gene of interest from the point of view of agronomy. Descriptions of propagation methods that are commonly used for different crops can be found in one of several reference books: see, for example , Allard, Principles of Plant Breeding , John Wiley & Sons, NY, U. of CA, Davis, CA, 50-98 (1960); Simmonds, Principles of Crop Improvement , Longman, Inc., NY, 369-399 (1979); Sneep and Hendriksen, Plant breeding Perspectives , Wageningen (ed), Center for Agricultural Publishing and Documentation (1979); Fehr, Soybeans: Improvement, Production and Uses , 2nd edition, monograph, 16:249 (1987); Fehr, Principles of Variety Development , Theory and Technique, (Vol. 1) and Crop Species Soybean (Vol. 2), Iowa State Univ., Macmillan Pub. Co., NY, 360-376 (1987).
[0077] Трансформированные растения можно исследовать на присутствие представляющего интерес гена или генов и уровня и профиля экспрессии, обеспечиваемого регуляторными элементами согласно настоящему изобретению. Специалистам в данной области техники известны многочисленные способы, доступные для исследования трансформированных растений. Например, способы анализа растений включают, но не ограничиваются ими, саузерн-блоты или нозерн-блоты, анализы на основе ПЦР, биохимические анализы, способы скрининга по фенотипу, полевые оценки и иммунодиагностические анализы. Экспрессию транскрибируемой молекулы ДНК можно измерить с применением TaqMan® (Applied Biosystems, Фостер Сити, Калифорния), реакивы и способы описаны производителем, и при помощи определения времени ПЦР-циклов с применением TaqMan® TestingMatrix. В качестве альтернативы, для оценки экспрессии трансгена можно применять Invader® (Third Wave Technologies, Madison, WI), реактивы и способы описаны производителем. [0077] Transformed plants can be examined for the presence of the gene or genes of interest and the level and expression profile conferred by the regulatory elements of the present invention. Those skilled in the art are aware of the numerous methods available for examining transformed plants. For example, plant analysis methods include, but are not limited to, Southern blots or Northern blots, PCR-based assays, biochemical assays, phenotypic screening methods, field assessments, and immunodiagnostic assays. Expression of the transcribed DNA molecule can be measured using TaqMan® (Applied Biosystems, Foster City, CA), reagents and methods described by the manufacturer, and by timing PCR cycles using the TaqMan® TestingMatrix. Alternatively, Invader® (Third Wave Technologies, Madison, WI) can be used to assess transgene expression, reagents and methods are described by the manufacturer.
[0078] Согласно настоящему изобретению также предложены части растения согласно изобретению. Части растений включают, но не ограничиваются ими, листья, стебли, корни, клубни, семена, эндосперм, семязачаток и пыльцу. Части растений согласно изобретению могут быть жизнеспособными, нежизнеспособными, способными к регенерации и неспособными к регенерации. Согласно изобретению также включены и предложены трансформированные растительные клетки, содержащие молекулу ДНК согласно изобретению. Трансформированные или трансгенные растительные клетки согласно изобретению включают способные к регенерации и неспособные к регенерации растительные клетки. [0078] The present invention also provides plant parts of the invention. Plant parts include, but are not limited to, leaves, stems, roots, tubers, seeds, endosperm, ovule, and pollen. Parts of plants according to the invention may be viable, non-viable, regenerative and non-regenerate. The invention also includes and provides transformed plant cells containing the DNA molecule of the invention. Transformed or transgenic plant cells according to the invention include regenerative and non-regenerate plant cells.
[0079] Согласно изобретению также предложен товарный продукт, который получен из трансгенного растения или его части, содержащего(ей) рекомбинантную молекулу ДНК согласно настоящему изобретению. Товарные продукты согласно изобретению содержат детектируемое количество ДНК, содержащей последовательность ДНК, которая выбрана из группы, состоящей из SEQ ID NO: 1-5 или 7. В настоящем документе «товарный продукт» относится к любой композиции или продукту, которая(ый) состоит из материала, полученного из трансгенного растения, семени, растительной клетки или части растения, содержащего(ей) рекомбинантную молекулу ДНК согласно настоящему изобретению. Товарные продукты включают, но не ограничиваются ими, обработанные семена, зерна, части растений и шрот. Товарный продукт согласно изобретению будет содержать детектируемое количество ДНК, соответствующее рекомбинантной молекуле ДНК согласно изобретению. Детекцию одной или более из таких ДНК в образце можно применять для определения содержимого товарного продукта или его источника. Можно применять любой стандартный способ детекции молекул ДНК, включая способы детекции, описанные в настоящем документе. [0079] According to the invention, a commercial product is also provided, which is obtained from a transgenic plant or part thereof containing(s) a recombinant DNA molecule according to the present invention. Commercial products according to the invention contain a detectable amount of DNA containing a DNA sequence that is selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1-5 or 7. In this document, "commercial product" refers to any composition or product, which(th) consists of material obtained from a transgenic plant, seed, plant cell or plant part containing(s) a recombinant DNA molecule according to the present invention. Marketable products include, but are not limited to, processed seeds, grains, plant parts, and meal. A commercial product according to the invention will contain a detectable amount of DNA corresponding to the recombinant DNA molecule according to the invention. Detection of one or more of these DNAs in a sample can be used to determine the content of a commercial product or its source. Any standard method for detecting DNA molecules can be used, including the detection methods described herein.
[0080] Изобретение можно лучше понять, обратившись к следующим примерам, которые приведены в качестве иллюстрации и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения, если не указано иное. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что методики, описанные в следующих примерах, представляют собой методики, которые, как обнаружили авторы изобретения, хорошо работают при реализации изобретения. Однако специалистам в данной области техники в свете настоящего описания должно быть понятно, что в конкретные варианты реализации, описанные в настоящем документе, можно внести много изменений и, тем не менее, получить аналогичные или сходные результаты без отступления от сущности и объема изобретения, поэтому всю информацию, изложенную или показанную здесь, следует интерпретировать как иллюстративную, а не как ограничивающую. [0080] The invention can be better understood by referring to the following examples, which are given by way of illustration and are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise indicated. Those skilled in the art will appreciate that the techniques described in the following examples are techniques that the inventors have found to work well in carrying out the invention. However, those skilled in the art, in light of the present disclosure, will appreciate that many changes can be made to the specific embodiments described herein and still obtain similar or similar results without departing from the spirit and scope of the invention, so all the information set forth or shown here should be interpreted as illustrative and not as limiting.
ПРИМЕРЫEXAMPLES
Пример 1Example 1
Идентификация и клонирование регуляторных элементовIdentification and cloning of regulatory elements
[0081] Новые регуляторные элементы транскрипции и группа регуляторных элементов экспрессии (EXP) были идентифицированы и клонированы из геномной ДНК однодольных растений Bouteloua gracilis. [0081] New transcriptional regulatory elements and a group of expression regulatory elements (EXPs) have been identified and cloned from the genomic DNA of the monocot plants Bouteloua gracilis .
[0082] Применяя идентифицированные последовательности, проводили биоинформационный анализ для идентификации регуляторных элементов в амплифицированной ДНК. Например, проводили биоинформационный анализ для идентификации сайта начала транскрипции (TSS) и любой двунаправленной, интронной или расположенной выше кодирующей последовательности, присутствующей в данной последовательности. Используя результаты данного анализа, в последовательности ДНК определили регуляторные элементы и разработали праймеры для амплификации регуляторных элементов. Соответствующие молекулы ДНК для регуляторных элементов амплифицировали с использованием стандартных условий полимеразной цепной реакции с праймерами, содержащими уникальные сайты ферментов рестрикции, и геномной ДНК, выделенной из Bouteloua gracilis. Полученные фрагменты ДНК лигировали в базовые растительные векторы экспрессии с применением стандартных способов расщепления ферментом рестрикции совместимого сайта рестрикции и лигирования ДНК. [0082] Using the identified sequences, bioinformatic analysis was performed to identify regulatory elements in the amplified DNA. For example, a bioinformatics analysis was performed to identify the transcription start site (TSS) and any bidirectional, intron or upstream coding sequence present within the sequence. Using the results of this analysis, regulatory elements were identified in the DNA sequence and primers were designed to amplify the regulatory elements. The respective DNA molecules for the regulatory elements were amplified using standard polymerase chain reaction conditions with primers containing unique restriction enzyme sites and genomic DNA isolated from Bouteloua gracilis . The resulting DNA fragments were ligated into base plant expression vectors using standard restriction enzyme digestion of a compatible restriction site and DNA ligation.
[0083] Анализ регуляторного элемента TSS и границ сплайсинга интрон/экзон можно провести с применением ткани трансформированного растения. Вкратце, растения трансформируют растительными векторами экспрессии, содержащими клонированные фрагменты ДНК, функционально связанные с гетерологичной транскрибируемой молекулой ДНК. Затем применяют 5'-RACE Систему для быстрой амплификации кДНК-концов, версия 2.0 (5' RACE System for Rapid Amplification of cDNAEnds, Invitrogen, Карлсбад, Калифорния, 92008) для подтверждения регуляторного элемента TSS и границы сплайсинга интрон/экзон путем анализа последовательности ДНК по полученным транскриптам мРНК. [0083] Analysis of the TSS regulatory element and intron/exon splicing boundaries can be performed using transformed plant tissue. Briefly, plants are transformed with plant expression vectors containing cloned DNA fragments operably linked to a heterologous transcribed DNA molecule. The 5'-RACE System for Rapid Amplification of cDNAEnds, Invitrogen, Carlsbad, CA 92008 is then used to confirm the TSS regulatory element and the intron/exon splicing boundary by DNA sequence analysis. from the resulting mRNA transcripts.
[0084] Последовательность ДНК, кодирующая группу транскрипционных регуляторных элементов экспрессии или последовательность EXP, полученную из предполагаемого гена убиквитина Bouteloua gracilis, которая содержит промоторный элемент, функционально связанный с интронным элементом, представлена в таблице 1, вместе со своим соответствующим промотором, лидером и интроном. 3'-НТО, соответствующая предполагаемому гену убиквитина Bouteloua gracilis, также представлена в таблице 1. [0084] A DNA sequence encoding a transcriptional expression regulatory element group or an EXP sequence derived from the putative Bouteloia gracilis ubiquitin gene that contains a promoter element operably linked to an intron element is shown in Table 1, along with its respective promoter, leader, and intron. The 3'-UTR corresponding to the putative Bouteloua gracilis ubiquitin gene is also shown in Table 1.
Таблица 1. Транскрипционная группа регуляторных элементов экспрессии, промотор, лидер, интрон и 3'-НТО, выделенные из Table 1. Transcriptional group of expression regulatory elements, promoter, leader, intron, and 3'-UTR isolated from Bouteloua gracilisBouteloua gracilis
Пример 2Example 2
Анализ регуляторных элементов, стимулирующих экспрессию GUS в стабильно трансформированных растениях кукурузыAnalysis of Regulatory Elements Stimulating GUS Expression in Stably Transformed Corn Plants
[0085] Растения кукурузы трансформировали вектором, а именно растительным вектором экспрессии, содержащим исследуемый регуляторный элемент, стимулирующий экспрессию трансгена β-глюкуронидазы (GUS). В полученных растениях анализировали экспрессию белка GUS, чтобы оценить влияние выбранных регуляторных элементов на экспрессию. [0085] Maize plants were transformed with a vector, namely a plant expression vector, containing a regulatory element of interest that stimulates the expression of the β-glucuronidase (GUS) transgene. In the obtained plants, the GUS protein expression was analyzed to evaluate the influence of the selected regulatory elements on the expression.
[0086] Растения кукурузы трансформировали с помощью растительного экспрессионного конструкта GUS. Регуляторные элементы клонировали в базовый растительный вектор экспрессии с применением стандартных способов, известных в данной области техники. Полученный вектор экспрессии растений содержал левую пограничную область из Agrobacterium tumefaciens (левая граница B-AGRtu), первую трансгенную селективную кассету, используемую для отбора трансформированных растительных клеток, которая придает устойчивость к гербициду глифосату; вторую трансгенную кассету для оценки активности регуляторного элемента, которая содержала EXP-BOUgr.Ubq:2 (SEQ ID NO: 1), функционально связанный 5' с синтетической кодирующей последовательностью, разработанной для экспрессии в расительной клетке, кодирующей β-глюкуронидазу (GUS, GOI-Ec.uidA+St.LS1.nno:1, SEQ ID NO: 6) и содержащей процессируемый интрон, полученный из светоиндуцируемого тканеспецифичного гена картофеля ST-LS1 (Genbank Accession: X04753), функционально связанного 5' с 3' участком терминации, T-BOUgr.Ubq:1 (SEQ ID NO: 5); и правой пограничной областью из Agrobacterium tumefaciens (правая граница B-AGRtu). [0086] Maize plants were transformed with the GUS plant expression construct. The regulatory elements were cloned into a basic plant expression vector using standard techniques known in the art. The resulting plant expression vector contained the left border region from Agrobacterium tumefaciens (left border B-AGRtu), the first transgene selective cassette used to select transformed plant cells that confers resistance to the herbicide glyphosate; a second transgenic cassette for evaluating the activity of the regulatory element, which contained EXP-BOUgr.Ubq:2 (SEQ ID NO: 1) operably linked 5' to a synthetic coding sequence designed for expression in a plant cell encoding β-glucuronidase (GUS, GOI -Ec.uidA+St.LS1.nno:1, SEQ ID NO: 6) and containing a processable intron derived from the light-induced tissue-specific potato gene ST-LS1 (Genbank Accession: X04753) operably linked 5' to a 3' termination site, T-BOUgr.Ubq:1 (SEQ ID NO: 5); and right border region of Agrobacterium tumefaciens (right border of B-AGRtu).
[0087] Растительные клетки кукурузы трансформировали с применением бинарного векторного конструкта, описанного выше, при помощи опосредованной Agrobacterium трансформации, как общеизвестно в данной области техники. Из полученных трансформированных клеток стимулировали образование целого растения кукурузы. [0087] Maize plant cells were transformed using the binary vector construct described above using Agrobacterium -mediated transformation, as is generally known in the art. From the obtained transformed cells, the formation of a whole maize plant was stimulated.
[0088] Гистохимический анализ GUS применяли для качественного и количественного анализа экспрессии трансформированных растений. Цельные тканевые срезы инкубировали с окрашивающим GUS раствором X-Gluc (5-бром-4-хлор-3-индолил-b-глюкуронид) (1 миллиграмм/миллилитр) в течение подходящего отрезка времени, промывали и визуально проверяли на наличие синей окраски. Активность GUS качественно определяли при помощи прямого визуального осмотра или осмотра под микроскопом с применением отобранных органов и тканей растения. [0088] GUS histochemical analysis was used to qualitatively and quantitatively analyze the expression of transformed plants. Whole tissue sections were incubated with GUS staining solution X-Gluc (5-bromo-4-chloro-3-indolyl-b-glucuronide) (1 mg/mL) for an appropriate length of time, washed and visually checked for blue staining. GUS activity was qualitatively determined by direct visual inspection or microscopic examination using selected plant organs and tissues.
[0089] Для количественного анализа экспрессии GUS из отобранных тканей трансформированных растений кукурузы экстрагировали общий белок. Один микрограмм общего белка использовали с флюорогенным субстратом 4-метилумбеллиферил-β-D-glucuronide (MUG) в общем реакционном объеме 50 микролитров. Продукт реакции, 4-метилумбеллиферон (4-MU), проявляет максимальный уровень флюоресценции при высоком рН, когда ионизирована гидроксильная группа. Добавление основного раствора карбоната натрия одновременно останавливает анализ и регулирует рН для количественного определения продукта флюоресценции. Флуоресценцию измеряли с помощью излучения при 365 нм, эмиссии при 445 нм с использованием Fluoromax-3 с ридером Micromax Reader, с шириной щели, установленной при излучении 2 нм и при эмиссии 3 нм. Значения приведены в единицах нмоль GUS/час/мг общего белка. [0089] To quantify GUS expression, total protein was extracted from selected tissues of transformed corn plants. One microgram of total protein was used with the fluorogenic substrate 4-methylumbelliferyl-β-D-glucuronide (MUG) in a total reaction volume of 50 microliters. The reaction product, 4-methylumbelliferone (4-MU), exhibits a maximum level of fluorescence at high pH when the hydroxyl group is ionized. The addition of a stock sodium carbonate solution simultaneously stops the assay and adjusts the pH to quantify the fluorescence product. Fluorescence was measured with emission at 365 nm, emission at 445 nm using a Fluoromax-3 with a Micromax Reader, with the slit width set at 2 nm emission and at 3 nm emission. Values are given in units of nmol GUS/hr/mg total protein.
[0090] Для экспрессии GUS в поколении R0 отобрали следующие ткани: стадия V4 листьев и корней; стадия V7 листьев и корней; стадия VT цветка/пыльников, листьев и корней; R1 стадия початка и нитевидных рылец; стадия R3 зародышей семян и эндосперма через 21 день после опыления (DAP). В таблице 2 ниже показано средняя количественная экспрессия GUS для всех отобранных тканей, стимулированных трансгенной кассетой с регуляторным элементом, содержащей EXP-BOUgr.Ubq:2 (SEQ ID NO: 1) и T-BOUgr.Ubq:1 (SEQ ID NO: 5). [0090] The following tissues were selected for GUS expression in the R 0 generation: leaf and root stage V4; stage V7 leaves and roots; VT stage of flower/anthers, leaves and roots; R1 cob stage and filiform stigmas; stage R3 of seed embryos and endosperm 21 days after pollination (DAP). Table 2 below shows the average quantitative GUS expression for all selected tissues stimulated with a regulatory element transgenic cassette containing EXP-BOUgr.Ubq:2 (SEQ ID NO: 1) and T-BOUgr.Ubq:1 (SEQ ID NO: 5 ).
Таблица 2. Средняя количественная экспрессия GUS в стабильно трансформированной кукурузе, стимулированной регуляторными элементами, полученными из Table 2 Average Quantitative GUS Expression in Stably Transformed Maize Stimulated with Regulatory Elements Derived from Bouteloua gracilisBouteloua gracilis
[0091] Как можно видеть из таблицы 2, наиболее высокий уровень экспрессии, связанный с регуляторными элементами, наблюдали в зародышах семян и эндосперме на стадиях R3, 21 DAP. Высокую экспрессию наблюдали также в стадии VT цветков, пыльников и листьев. Экспрессия в листьях, по-видимому, возрастала в листьях от стадии V4 до стадии V7. Экспрессия в корнях, по-видимому, снижалась от стадии V4 до стадии V7, а затем оставалась одинаковой от стадии V7 до стадии VT. [0091] As can be seen from Table 2, the highest level of expression associated with regulatory elements was observed in seed embryos and endosperm at stages R3, 21 DAP. High expression was also observed in the VT stage of flowers, anthers, and leaves. Expression in leaves appears to have increased in leaves from stage V4 to stage V7. Expression in roots appeared to decrease from the V4 stage to the V7 stage and then remained the same from the V7 stage to the VT stage.
Пример 3Example 3
Энхансерные элементы, полученные из регуляторных элементовEnhancer elements derived from regulatory elements
[0092] Энхансеры, полученные из промоторного элемента, представлены в виде SEQ ID NO: 2. Энхансерный элемент может содержать один или более cis регуляторный элемент, который, будучи функционально связан 5' или 3' с промоторным элементом или функционально связан 5' или 3' с дополнительными энхансерными элементами, которые функционально связаны с промотором, может усиливать или модулировать уровни экспрессии транскрибируемой молекулы ДНК или обеспечивать экспрессию транскрибируемой молекулы ДНК в определенном типе клеток или органе растения, или на определенной временной точке развития или циркадного ритма. Энхансеры создают путем удаления из промоторов TATA-бокса или функционально подобных элементов и любой последовательности в прямом направлении считывания, что позволяет инициировать транскрипцию от промотора, представленного в виде SEQ ID NO: 2 или ее фрагментов. [0092] Enhancers derived from a promoter element are shown as SEQ ID NO: 2. An enhancer element may contain one or more cis regulatory elements that, when operably linked 5' or 3' to the promoter element, or operably linked 5' or 3 ' with additional enhancer elements that are operably linked to a promoter can enhance or modulate the expression levels of a transcribed DNA molecule, or allow the expression of a transcribed DNA molecule in a specific cell type or plant organ, or at a specific time point in development or circadian rhythm. Enhancers are created by removing the TATA box or functionally similar elements from the promoters and any sequence in the forward reading direction, which allows initiation of transcription from the promoter represented by SEQ ID NO: 2 or fragments thereof.
[0093] TATA-бокс в промоторах растений не является настолько высококонсервативным, как в некоторых других эукариотических организмах. Следовательно, для определения фрагмента в качестве энхансера для начала необходимо идентифицировать сайт начала транскрипции (TSS) гена, при этом сначала транскрибируют 5'-НТО. Например, транскрипционный регуляторный элемент, EXP-BOUgr.Ubq:2 (SEQ ID NO: 1), содержит промоторный элемент, P-BOUgr.Ubq:2 (SEQ ID NO: 2), функционально связанный с 5'-НТО или лидерным элементом, L-BOUgr.Ubq:1 (SEQ ID NO: 3), который функционально связан с интронным элементом, I-BOUgr.Ubq:1 (SEQ ID NO: 4). В пределах 1095 пар оснований промоторного элемента, P-BOUgr.Ubq:2 (SEQ ID NO: 2), предполагаемый основной ТАТА-подобный элемент обнаружен в пределах нуклеотидов от 1046 до 1053. Энхансерный фрагмент, полученный из P-BOUgr.Ubq:2, может содержать нуклеотиды от 1 до 1045 из SEQ ID NO: 2, что дает последовательность, представленную в виде SEQ ID NO: 7 (E-BOUgr.Ubq). Энхансеры, полученные из промотора, P-BOUgr.Ubq:2 (SEQ ID NO: 2), могут дополнительно содержать менее крупные фрагменты E-BOUgr.Ubq (SEQ ID NO: 7). Эффективность энхансерных элементов, полученных из промотора, P-BOUgr.Ubq:2, эмпирически определяют, конструируя химерный транскрипционный регуляторный элемент, содержащий энхансер, полученный из промотора, P-BOUgr.Ubq:2, который функционально связан с промотором и лидером последовательностью и используется для стимуляции экспрессии транскрибируемой молекулы ДНК, такой как GUS, в анализе стабильных или транзиентных растений. [0093] The TATA box in plant promoters is not as highly conserved as in some other eukaryotic organisms. Therefore, to identify a fragment as an enhancer, the transcription start site (TSS) of the gene must first be identified, with the 5'-UTR transcribed first. For example, the transcriptional regulatory element, EXP-BOUgr.Ubq:2 (SEQ ID NO: 1), contains a promoter element, P-BOUgr.Ubq:2 (SEQ ID NO: 2), operably linked to a 5'-UTR or leader element , L-BOUgr.Ubq:1 (SEQ ID NO: 3), which is operably linked to the intron element, I-BOUgr.Ubq:1 (SEQ ID NO: 4). Within 1095 base pairs of the promoter element, P-BOUgr.Ubq:2 (SEQ ID NO: 2), a putative core TATA-like element is found within nucleotides 1046 to 1053. An enhancer fragment derived from P-BOUgr.Ubq:2 , may contain nucleotides 1 to 1045 of SEQ ID NO: 2, giving the sequence shown as SEQ ID NO: 7 (E-BOUgr.Ubq). Enhancers derived from the promoter, P-BOUgr.Ubq:2 (SEQ ID NO: 2), may further contain smaller fragments of E-BOUgr.Ubq (SEQ ID NO: 7). The potency of enhancer elements derived from the promoter, P-BOUgr.Ubq:2, is empirically determined by constructing a chimeric transcriptional regulatory element containing an enhancer derived from the promoter, P-BOUgr.Ubq:2, which is operably linked to the promoter and leader sequence and used to stimulate the expression of a transcribed DNA molecule, such as GUS, in a stable or transient plant assay.
[0094] Может быть необходимо дополнительное усовершенствование энхансерного элемента, проверяемое эмпирически. Кроме того, положение энхансерного элемента относительно других элементов в химерном транскрипционном регуляторном элементе также определяют эмпирически, поскольку порядок каждого элемента в химерном транскрипционном регуляторном элементе может оказывать различное влияние в зависимости от относительного положения каждого элемента. Некоторые промоторные элементы будут содержать много TATA-боксов или подобных TATA-боксу элементов и, возможно, много сайтов начала транскрипции. В таких обстоятельствах может оказаться необходимым вначале идентифицировать местоположение первого TSS, а затем начать конструирование энхансеров с применением первого TSS для предотвращения возможной инициации транскрипции в предполагаемом энхансерном элементе. [0094] It may be necessary to further improve the enhancer element, empirically verified. In addition, the position of the enhancer element relative to other elements in the chimeric transcriptional regulatory element is also determined empirically, since the order of each element in the chimeric transcriptional regulatory element may have a different effect depending on the relative position of each element. Some promoter elements will contain many TATA boxes or TATA box-like elements and possibly many transcription start sites. In such circumstances, it may be necessary to first identify the location of the first TSS and then start designing enhancers using the first TSS to prevent possible transcription initiation at the putative enhancer element.
[0095] Энхансерные элементы, полученные из промоторного элемента, представленного в виде SEQ ID NO: 2, клонируют с применением известных в данной области техники способов так, чтобы они были функционально связаны 5' или 3' с промоторным элементом или функционально связаны 5' или 3' с дополнительными энхансерными элементами, которые функционально связаны с промотором. В качестве альтернативы, энхансерные элементы можно клонировать с применением способов, известных в данной области техники, для обеспечения большего по размеру энхансерного элемента, который содержит две или более копии энхансера и клонирован с применением способов, известных в данной области техники, так чтобы быть функционально связанным 5' или 3' с дополнительными энхансерными элементами, которые функционально связаны с промотором, что приводит к получению химерного транскрипционного регуляторного элемента. Энхансерные элементы также можно клонировать с применением известных в данной области техники способов, так чтобы они были функционально связаны 5' с промоторным элементом, полученным из организма другого рода, или функционально связаны 5' или 3' с дополнительными энхансерными элементами, полученными из организмов другого рода, которые функционально связаны с промотором, полученным либо из организма того же рода, либо из организма другого рода, что приводит к получению химерного транскрипционного регуляторного элемента. Растительный трансформационный вектор экспрессии GUS можно сконструировать с применением известных в данной области техники способов подобно конструкту, описанному в Примере 2, в котором полученные растительные векторы экспрессии содержат левый пограничный участок из Agrobacterium tumefaciens (B-AGRtu.l левая граница), первую трансгенную селективную кассету, используемую для отбора трансформированных растительных клеток, которая придает устойчивость к гербициду глифосату; и вторую трансгенную кассету для оценки активности регуляторного элемента, содержащую энхансерный элемент, функционально связанный 5' или 3' с промоторным элементом или функционально связанный 5' или 3' с дополнительными энхансерными элементами, которые в свою очередь функционально связаны с промотором который функционально связан 5' с лидерным элементом, функционально связанным 5' с интронным элементом, функционально связанным с последовательностью, кодирующей β-глюкуронидазу (GOI-Ec.uidA+St.LS1.nno:1, SEQ ID NO: 6), содержащую процессируемый интрон, полученный из светоиндуцируемого тканеспецифичного гена картофеля ST-LS1 (Genbank Accession: X04753), функционально связанный 3' с участком терминации из гена белка, подобного белку-переносчику липидов Oryza sativa (T-Os.LTP:1, SEQ ID NO: 8); и правым пограничным участком из A. tumefaciens (B-AGRtu. правая граница). Полученные плазмиды применяют для трансформации растений кукурузы или других родов растений способами, описанными выше. В качестве альтернативы, клетки протопласта, полученные из растения сои или других родов растений, трансформируют с применением способов, известных в данной области техники, для проведения анализов транзиентности экспрессии. [0095] Enhancer elements derived from the promoter element shown in SEQ ID NO: 2 are cloned using methods known in the art such that they are 5' or 3' operably linked to the promoter element, or 5' or 3' with additional enhancer elements that are operably linked to the promoter. Alternatively, enhancer elements can be cloned using methods known in the art to provide a larger enhancer element that contains two or more copies of the enhancer and cloned using methods known in the art so as to be operably linked. 5' or 3' with additional enhancer elements that are operably linked to the promoter, resulting in a chimeric transcriptional regulatory element. Enhancer elements can also be cloned using methods known in the art so that they are 5' operably linked to a promoter element derived from an organism of a different genus, or 5' or 3' operably linked to additional enhancer elements derived from organisms of a different genus. , which are operably linked to a promoter derived either from an organism of the same genus or from an organism of another genus, resulting in a chimeric transcriptional regulatory element. A plant transformation GUS expression vector can be constructed using methods known in the art similar to the construct described in Example 2, wherein the resulting plant expression vectors contain the left border region from Agrobacterium tumefaciens (B-AGRtu.1 left border), the first transgenic selective cassette used to select transformed plant cells that confers resistance to the herbicide glyphosate; and a second transgenic cassette for assessing the activity of a regulatory element, containing an enhancer element operably linked 5' or 3' to a promoter element or operably linked 5' or 3' to additional enhancer elements, which in turn are operably linked to a promoter that is operably linked 5' with a leader element operably linked 5' to an intron element operably linked to a β-glucuronidase coding sequence (GOI-Ec.uidA+St.LS1.nno:1, SEQ ID NO: 6) containing a processable intron derived from a light-induced the potato tissue-specific gene ST-LS1 (Genbank Accession: X04753) operably linked 3' to a termination site from a gene for a protein similar to the lipid transfer protein Oryza sativa (T-Os.LTP:1, SEQ ID NO: 8); and a right border area from A. tumefaciens (B-AGRtu. right border). The resulting plasmids are used to transform corn plants or other plant genera using the methods described above. Alternatively, protoplast cells derived from the soybean plant or other plant genera are transformed using methods known in the art to perform expression transient assays.
[0096] Экспрессию GUS, опосредованную регуляторным элементом, содержащим по меньшей мере один энхансер, оценивают в анализах на определение стабильности или транзиентности экспрессии у растений для определения влияния энхансерного элемента на экспрессию транскрибируемой молекулы ДНК. Модификации одного или более энхансерных элементов или дупликации одного или более энхансерного элемента можно осуществить на основе эмпирического эксперимента и полученной регуляции экспрессии генов, которую наблюдают при применении каждой композиции регуляторных элементов. Изменение относительного положения одного или более энхансера в полученных регуляторных или химерных регуляторных элементах может влиять на транскрипционную активность или специфичность регуляторного или химерного регуляторного элемента, и это определяют эмпирически, чтобы идентифицировать наилучшие энхансеры для желаемого профиля экспрессии трансгена в растении кукурузы или растении другого рода. [0096] GUS expression mediated by a regulatory element containing at least one enhancer is evaluated in plant expression stability or transient assays to determine the effect of the enhancer element on the expression of the transcribed DNA molecule. Modifications to one or more enhancer elements or duplication of one or more enhancer elements can be made based on empirical experimentation and the resulting regulation of gene expression that is observed with each regulatory element composition. Changing the relative position of one or more enhancers in the resulting regulatory or chimeric regulatory elements can affect the transcriptional activity or specificity of the regulatory or chimeric regulatory element, and this is determined empirically to identify the best enhancers for the desired expression profile of the transgene in a corn plant or plant of another genus.
Пример 4Example 4
Анализ интронного усиления активности GUS с применением полученных из растений протопластов.Analysis of intron enhancement of GUS activity using plant-derived protoplasts.
[0097] Интрон выбирают на основе экспериментов и сравнения с лишенным интрона контрольным вектором экспрессии, чтобы эмпирически выбрать интрон и конфигурацию расположения элемента внутри транспортного вектора ДНК (T-ДНК) для оптимальной экспрессии трансгена. Например, при экспрессии гена устойчивости к гербицидам, например CP4, который обеспечивает переносимость глифосфата, желательно получить трансгенную экспрессию в репродуктивных тканях, а также вегетативных тканях, для предотвращения потери урожайности при применении гербицидов. Интрон в данном случае отбирают по его способности при функциональном связывании с конститутивным промотором усиливать экспрессию трансгена, обеспечивающего устойчивость к гербицидам, в частности в репродуктивных клетках и тканях трансгенного растения, тем самым обеспечивая как вегетативную, так и репродуктивную переносимость обработки гербицидом у трансгенного растения. В большинстве генов убиквитина 5'-НТО содержит лидер, который имеет внутри интронную последовательность. Поэтому регуляторные элементы, полученные из таких генов, исследуют с использованием полной 5'НТО, содержащей промотер, лидер и интрон. Чтобы добиться различных профилей экспрессии или модулировать уровень экспрессии трансгена, интрон из такого регуляторного элемента можно удалить или заменить на гетерологичный интрон. [0097] The intron is selected based on experimentation and comparison with an intron-deprived control expression vector to empirically select the intron and element configuration within the DNA transport vector (T-DNA) for optimal expression of the transgene. For example, when expressing a herbicide resistance gene, such as CP4, which provides glyphosphate tolerance, it is desirable to obtain transgene expression in reproductive tissues as well as vegetative tissues to prevent loss of yield when herbicides are applied. The intron is here selected for its ability, when operably linked to a constitutive promoter, to enhance the expression of a transgene conferring herbicide resistance, particularly in the reproductive cells and tissues of the transgenic plant, thereby providing both vegetative and reproductive tolerability of herbicide treatment in the transgenic plant. In most ubiquitin genes, the 5'-UTR contains a leader that has an intron sequence inside. Therefore, regulatory elements derived from such genes are examined using the complete 5'UTR containing the promoter, leader, and intron. To achieve different expression profiles or to modulate the expression level of a transgene, an intron from such a regulatory element can be removed or replaced with a heterologous intron.
[0098] Интрон I-BOUgr.Ubq:1, представленный в настоящем документе в виде SEQ ID NO: 4, идентифицируют с использованием контигов геномной ДНК в сравнении с кластерами экспрессируемых последовательностей с метками или контигами кДНК, чтобы идентифицировать экзонные и интронные последовательности в геномной ДНК. Кроме того, 5'-НТО или лидер также используют для определения границы сплайсинга интрон/экзон одного или более интронов в условиях, когда последовательность гена кодирует лидерную последовательность, которую прерывает один или более интронов. Интроны клонируют с применением известных в данной области техники способов в растительный трансформационный вектор так, чтобы они были функционально связаны 3' с регуляторным элементом и фрагментом лидера и функционально связаны 5' либо с вторым фрагментом лидера, либо с кодирующими последовательностями. [0098] The I-BOUgr.Ubq:1 intron, represented herein as SEQ ID NO: 4, is identified using genomic DNA contigs versus clusters of expressed cDNA tagged or contig sequences to identify exon and intron sequences in the genomic DNA. In addition, the 5'-UTR or leader is also used to define the intron/exon splicing boundary of one or more introns under conditions where the gene sequence encodes a leader sequence that is interrupted by one or more introns. The introns are cloned using methods known in the art into a plant transformation vector such that they are 3' operably linked to a regulatory element and a leader fragment and 5' operably linked to either a second leader fragment or coding sequences.
[0099] Как обсуждали выше, может быть предпочтительно избегать использования нуклеотидной последовательности АТ или нуклеотида А непосредственно перед 5'-концом сайта сплайсинга (GT), и нуклеотида G или нуклеотидной последовательности TG, соответственно, сразу после 3' конца сайта сплайсинга (AG), чтобы исключить возможность появления нежелательных стартовых кодонов во время процессинга матричной РНК в конечный транскрипт. Таким образом, можно модифицировать последовательности ДНК рядом с 5' или 3' концами сайтов границ сплайсинга. [0099] As discussed above, it may be preferable to avoid using an AT nucleotide sequence or an A nucleotide sequence immediately before the 5' end of the splice site (GT), and a G nucleotide or TG nucleotide sequence, respectively, immediately after the 3' end of the splicing site (AG) to eliminate the possibility of unwanted start codons during the processing of messenger RNA into the final transcript. Thus, it is possible to modify DNA sequences near the 5' or 3' ends of the splice boundary sites.
[00100] Усиливающее влияние интронов оценивают по их способности усиливать экспрессию в анализе стабильно трансформированных растений. Для транзиентного анализа усиливающего влияния интронов конструируют базовый растительный вектор с применением известных в данной области техники способов, Интрон клонируют в базовый растительный вектор, аналогичный описанному в Примере 2, который имеет экспрессионную кассету, содержащую конститутивный промотор, такой как энхансерный промотор вируса мозаики цветной капусты, и лидер P+L-CaMV.35S-enh (SEQ ID NO: 9), функционально связанную 5' с исследуемым интронным элементом (например., SEQ ID NO: 4), функционально связанным с последовательностью, кодирующей GUS, которая имеет процессируемый интрон (GOI-Ec.uidA+St.LS1.nno:1, SEQ ID NO: 6), функционально связанный с 3'-НТО нопалинсинтазы из A. tumefaciens (T-AGRtu.nos-1:1:13, SEQ ID NO: 10); и вторую экспрессионную кассету для селекции трансформированных растительных клеток. Растительные клетки кукурузы трансформируют с применением бинарного векторного конструкта, описанного выше, при помощи опосредованной Agrobacterium трансформации, как общеизвестно в данной области техники. Из полученных трансформированных клеток стимулировали образование целого растения кукурузы. Трансформанты с одной копией или малым количеством копий отбирают для сравнения с растениями с одной копией или малым количеством копий, трансформированными растительным трансформационным вектором, идентичным исследуемому вектору, но без исследуемого интрона, чтобы определить, обеспечивает ли интрон эффект усиления, опосредованный интроном. [00100] The enhancing effect of introns is assessed by their ability to enhance expression in a stably transformed plant assay. For a transient intron enhancement assay, a plant base vector is constructed using methods known in the art, the intron is cloned into a plant base vector similar to that described in Example 2, which has an expression cassette containing a constitutive promoter such as the cauliflower mosaic virus enhancer promoter, and a P+L-CaMV.35S-enh leader (SEQ ID NO: 9) operably linked 5' to the intron element of interest ( e.g. , SEQ ID NO: 4) operably linked to a GUS coding sequence that has a processable intron (GOI-Ec.uidA+St.LS1.nno:1, SEQ ID NO: 6) operably linked to the 3'-UTR of nopaline synthase from A. tumefaciens (T-AGRtu.nos-1:1:13, SEQ ID NO : ten); and a second expression cassette for selecting transformed plant cells. Maize plant cells are transformed using the binary vector construct described above using Agrobacterium mediated transformation as is generally known in the art. From the obtained transformed cells, the formation of a whole maize plant was stimulated. Single copy or low copy number transformants are selected for comparison with single copy or low copy number plants transformed with a plant transformation vector identical to the test vector but without the test intron to determine if the intron provides an intron-mediated enhancement effect.
[00101] Интрон I-BOUgr.Ubq:1, представленный в настоящем документе в виде SEQ ID NO: 4, можно изменить различными способами, такими как удаление фрагментов в интронной последовательности, которые могут снизить экспрессию или дупликацию фрагментов с интроном, которые могут усиливать экспрессию. Кроме того, последовательности ДНК внутри интрона, которые могут влиять на специфичность экспрессии в определенных типах клеток или тканей и органов, можно дуплицировать или изменить или удалить, чтобы повлиять на экспрессию и паттерны экспрессии трансгена. Кроме того, предложенный в настоящем документе интрон можно модифицировать, чтобы удалить любые потенциальные стартовые кодоны (ATG), которые могут привести к возникновению незапланированных транскриптов при их экспрессии со сплансированных не должным образом интронов, как то к отличающимся, более длинным или усеченным белкам. После того как интрон эмпирически исследовали или изменили на основе экспериментов, интрон применяют для усиления экспрессии трансгена в стабильно трансформированных растениях, которые могут относиться как к родам однодольных, так и к родам двудольных растений, до тех пор пока интрон обеспечивает усиление трансгена. Интрон можно также применять для усиления экспрессии в других организмах, таких как водоросли, грибы или клетки животных до тех пор, пока интрон обеспечивает усиление или ослабление или специфичность экспрессии трансгена, с которым он функционально связан. [00101] The I-BOUgr.Ubq:1 intron, represented herein as SEQ ID NO: 4, can be altered in a variety of ways, such as removing fragments in the intron sequence that can reduce expression or duplication of fragments with an intron that can enhance expression. In addition, DNA sequences within the intron, which may affect the specificity of expression in certain cell types or tissues and organs, can be duplicated or altered or deleted to affect the expression and expression patterns of the transgene. In addition, the intron provided herein can be modified to remove any potential start codons (ATGs) that could give rise to unscheduled transcripts when expressed from misplanned introns, such as different, longer, or truncated proteins. Once the intron has been empirically explored or altered based on experiments, the intron is used to enhance transgene expression in stably transformed plants, which can be both monocot and dicot genera, as long as the intron provides transgene amplification. An intron can also be used to enhance expression in other organisms, such as algae, fungi, or animal cells, as long as the intron provides increased or decreased expression or specificity for the expression of the transgene to which it is operatively linked.
[00102] На основании иллюстрации и описания принципов настоящего изобретения специалистам в данной области техники должно быть понятно, что настоящее изобретение можно модифицировать в структуре и деталях без отступления от его принципов. Мы заявляем права на все модификации, в пределах сущности и объема формулы изобретения. Все цитируемые в настоящем документе публикации и опубликованные патентные документы включены в него посредством ссылки в той же степени, как если бы каждая отдельная публикация или заявка на патент была особо и отдельно указана как включенная посредством ссылки. [00102] Based on the illustration and description of the principles of the present invention, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be modified in structure and detail without departing from its principles. We claim all modifications, within the spirit and scope of the claims. All publications and published patent documents cited herein are incorporated by reference to the same extent as if each individual publication or patent application were specifically and separately indicated as being incorporated by reference.
--->--->
ПЕРЕЧЕНЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙSEQUENCE LIST
<110> Monsanto Technology, LLC<110> Monsanto Technology, LLC
<120> РАСТИТЕЛЬНЫЕ РЕГУЛЯТОРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ВАРИАНТЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ<120> PLANT REGULATORY ELEMENTS AND THEIR APPLICATIONS
<130> MONS:419WO<130> MONS:419WO
<150> US 62/340,656<150> US 62/340,656
<151> 2016-05-24<151> 2016-05-24
<160> 10 <160> 10
<170> PatentIn, версия3.5<170> PatentIn version 3.5
<210> 1<210> 1
<211> 2066<211> 2066
<212> ДНК<212> DNA
<213> Bouteloua gracilis<213> Bouteloua gracilis
<220><220>
<221> другой_признак<221> other_attribute
<222> (1)..(2066)<222> (1)..(2066)
<223> Последовательность ДНК группы регуляторных элементов экспрессии, содержащая промотор, лидер и интрон, функционально связанные и полученные из предполагаемого гена убиквитина бутелоа изящной.<223> The DNA sequence of a group of expression regulatory elements containing a promoter, leader, and intron operably linked and derived from the putative ubiquitin gene buteloa finesse.
<400> 1<400> 1
tacgagcaaa cgcacaaccg ggatacagat ctacggtaca gaggttactt ccaacgggaa 60tacgagcaaa cgcacaaccg ggatacagat ctacggtaca gaggttactt ccaacgggaa 60
ggttcccgtc cctctagcgc aagcaagacg acgcagagat ggtgaccaaa aacgattctt 120ggttcccgtc cctctagcgc aagcaagacg acgcagagat ggtgaccaaa aacgattctt 120
tgctttacct ggtcatgaca ccaccggata cggataagaa ggaaaaccgg agcatctcta 180tgctttacct ggtcatgaca ccaccggata cggataagaa ggaaaaccgg agcatctcta 180
gcaatagaga aatcgacgtt gcctcctaga ggaagaaagc gacggcctat gcttttttct 240gcaatagaga aatcgacgtt gcctcctaga ggaagaaagc gacggcctat gcttttttct 240
tttgtcgatg attccactga attgtttctc tatttttttc gttgtgtaat ggtcctggta 300tttgtcgatg attccactga attgtttctc tatttttttc gttgtgtaat ggtcctggta 300
caaacgttca tccaatcatg caacttgcaa gaataaaaat aaaaaatata atctcagacg 360caaacgttca tccaatcatg caacttgcaa gaataaaaat aaaaaatata atctcagacg 360
tccaatcatg gcttcctaaa aaaataaaaa ggacgagaaa ctactcagaa aaaataaata 420tccaatcatg gcttcctaaa aaaataaaaa ggacgagaaa ctactcagaa aaaataaata 420
aatacacaac tgtaggaacc aaagcaaagt tgacaaggaa ccaaagcaag gcaggtccac 480aatacacaac tgtaggaacc aaagcaaagt tgacaaggaa ccaaagcaag gcaggtccac 480
atgtgctgcg agcaggtgcg cctcctcctc cgtttcttcg ccttgctaat cacgtcgcta 540atgtgctgcg agcaggtgcg cctcctcctc cgtttcttcg ccttgctaat cacgtcgcta 540
aatacagagg ccgacttaag aatgccgaca tggcaatttt gctggatatt tttgcttcct 600aatacagagg ccgacttaag aatgccgaca tggcaatttt gctggatatt tttgcttcct 600
tgtagtatca aacagaagaa tattaacgtg ggagtataca gtaattttct tttaccattt 660tgtagtatca aacagaagaa tattaacgtg ggagtataca gtaattttct tttaccattt 660
ttctttaatc gcgtttttgt tcaaccaaac acaactttag acgtactagt actccactat 720ttctttaatc gcgtttttgt tcaaccaaac acaactttag acgtactagt actccactat 720
tttttatttt attttctcct acagtacttt tgaaaaaaag gaatcttgtc atgcatgatt 780tttttatttt attttctcct acagtacttt tgaaaaaaag gaatcttgtc atgcatgatt 780
gagatcacgg taacggcgac tcacgccgcc gcacgggtaa cggccaccaa ccaaaagtag 840gagatcacgg taacggcgac tcacgccgcc gcacgggtaa cggccaccaa ccaaaagtag 840
caaacggcgt caacctcctc gacatctccg cgtcgctttt ctttttctcc gcagagaatg 900caaacggcgt caacctcctc gacatctccg cgtcgctttt ctttttctcc gcagagaatg 900
agtggcgggg agggacccca cgacgcaacc ccacgacgca accgcttatc gcagccgggt 960agtggcgggg agggacccca cgacgcaacc ccacgacgca accgcttatc gcagccggggt 960
ccacaccgca ccgctgccgt agcgtcatgg gactcggccc gcggcccgcc ctccgacccg 1020ccacaccgca ccgctgccgt agcgtcatgg gactcggccc gcggcccgcc ctccgacccg 1020
gacccgcttt ccttcccctc ccgtgtataa ataccgcccc ccctgctcgc ctcctcccca 1080gacccgcttt ccttcccctc ccgtgtataa ataccgcccc ccctgctcgc ctcctcccca 1080
atccatccga tccccaatcc agtcccgcga gcgaaatcgc cgacgaccga tcgaagcgaa 1140atccatccga tccccaatcc agtcccgcga gcgaaatcgc cgacgaccga tcgaagcgaa 1140
gcagccttcc cccatcctct caaggtatgc gaattctcga tcctcctctc ctatgttcgt 1200gcagccttcc cccatcctct caaggtatgc gaattctcga tcctcctctc ctatgttcgt 1200
tgtggatctg ctggttagga ttgattaggt tgtcgtacca tgcctttttc ctgttcgtgt 12601260
tcctcagatc tatagtcggt ttgcacaggt agagggctaa tctctagtcg atctgcgggt 1320tcctcagatc tatagtcggt ttgcacaggt agaggggctaa tctctagtcg atctgcgggt 1320
agagttgttg aatcatgtgc tgccttcagt tcatgtggtt tagatccgtg ttgcttgttg 1380agagttgttg aatcatgtgc tgccttcagt tcatgtggtt tagatccgtg ttgcttgttg 1380
cggtcatgtg ttcacacaac acgtacggtt cctgccgtgc gcggattagc cgcgctgagg 1440cggtcatgtg ttcacacaac acgtacggtt cctgccgtgc gcggattagc cgcgctgagg 1440
ctctgacgtt gtcggtgtgg gcgtgatcgc gcgggctgcc taggcttgtt attgttgaat 1500ctctgacgtt gtcggtgtgg gcgtgatcgc gcgggctgcc taggcttgtt attgttgaat 1500
taggcttggt cgattgggtc tgtttctatt cacggatggt cttcgatggt tcatgtgcat 1560taggcttggt cgattgggtc tgtttctatt cacggatggt cttcgatggt tcatgtgcat 1560
gctgttggtc gctggttagg tggtgatacc gttcgatttt tgtttaatct gtctagaatt 1620gctgttggtc gctggttagg tggtgatacc gttcgatttt tgtttaatct gtctagaatt 1620
ccttagatct gaaattctgt gatgtctaca tccagctgct tgttgttgaa tattttagct 1680ccttagatct gaaattctgt gatgtctaca tccagctgct tgttgttgaa tattttagct 1680
atgttaatct gccatggtct tcgtagtttc catgcataaa gccatgcaaa tacgttgtat 1740atgttaatct gccatggtct tcgtagtttc catgcataaa gccatgcaaa tacgttgtat 1740
atttactgtt gctgcaaccc atctcagatt ctagtttgct gtgtactatt aggccttgta 1800atttactgtt gctgcaaccc atctcagatt ctagtttgct gtgtactatt aggccttgta 1800
aatgcttgtt aaaatggtta taaattgtgt tcatggttct gtgcctgtta agtcgtcatg 1860aatgcttgtt aaaatggtta taaattgtgt tcatggttct gtgcctgtta agtcgtcatg 1860
tttattttct ggctgatgct atctgtgggt agaatttgca taggcttcaa tctactgact 1920tttattttct ggctgatgct atctgtgggt agaatttgca taggcttcaa tctactgact 1920
ctatgggtag gatctgtgta gcgttgcatc aaacatggca gtgtcttaat gctttcacat 1980ctatgggtag gatctgtgta gcgttgcatc aaacatggca gtgtcttaat gctttcacat 1980
aaaatgtgga actgtttata ttattattat gtactgcatg ttttggtggc ctaactttgc 2040aaaatgtgga actgtttata ttattattat gtactgcatg ttttggtggc ctaactttgc 2040
ctctgctgct aaatttgcag gtgcag 2066ctctgctgct aaatttgcag gtgcag 2066
<210> 2<210> 2
<211> 1095<211> 1095
<212> ДНК<212> DNA
<213> Bouteloua gracilis<213> Bouteloua gracilis
<220><220>
<221> другой_признак<221> other_attribute
<222> (1)..(1095)<222> (1)..(1095)
<223> Промоторная последовательность, полученная из предполагаемого гена убиквитина бутелоа изящной.<223> Promoter sequence derived from the putative ubiquitin gene buteloa finesse.
<400> 2<400> 2
tacgagcaaa cgcacaaccg ggatacagat ctacggtaca gaggttactt ccaacgggaa 60tacgagcaaa cgcacaaccg ggatacagat ctacggtaca gaggttactt ccaacgggaa 60
ggttcccgtc cctctagcgc aagcaagacg acgcagagat ggtgaccaaa aacgattctt 120ggttcccgtc cctctagcgc aagcaagacg acgcagagat ggtgaccaaa aacgattctt 120
tgctttacct ggtcatgaca ccaccggata cggataagaa ggaaaaccgg agcatctcta 180tgctttacct ggtcatgaca ccaccggata cggataagaa ggaaaaccgg agcatctcta 180
gcaatagaga aatcgacgtt gcctcctaga ggaagaaagc gacggcctat gcttttttct 240gcaatagaga aatcgacgtt gcctcctaga ggaagaaagc gacggcctat gcttttttct 240
tttgtcgatg attccactga attgtttctc tatttttttc gttgtgtaat ggtcctggta 300tttgtcgatg attccactga attgtttctc tatttttttc gttgtgtaat ggtcctggta 300
caaacgttca tccaatcatg caacttgcaa gaataaaaat aaaaaatata atctcagacg 360caaacgttca tccaatcatg caacttgcaa gaataaaaat aaaaaatata atctcagacg 360
tccaatcatg gcttcctaaa aaaataaaaa ggacgagaaa ctactcagaa aaaataaata 420tccaatcatg gcttcctaaa aaaataaaaa ggacgagaaa ctactcagaa aaaataaata 420
aatacacaac tgtaggaacc aaagcaaagt tgacaaggaa ccaaagcaag gcaggtccac 480aatacacaac tgtaggaacc aaagcaaagt tgacaaggaa ccaaagcaag gcaggtccac 480
atgtgctgcg agcaggtgcg cctcctcctc cgtttcttcg ccttgctaat cacgtcgcta 540atgtgctgcg agcaggtgcg cctcctcctc cgtttcttcg ccttgctaat cacgtcgcta 540
aatacagagg ccgacttaag aatgccgaca tggcaatttt gctggatatt tttgcttcct 600aatacagagg ccgacttaag aatgccgaca tggcaatttt gctggatatt tttgcttcct 600
tgtagtatca aacagaagaa tattaacgtg ggagtataca gtaattttct tttaccattt 660tgtagtatca aacagaagaa tattaacgtg ggagtataca gtaattttct tttaccattt 660
ttctttaatc gcgtttttgt tcaaccaaac acaactttag acgtactagt actccactat 720ttctttaatc gcgtttttgt tcaaccaaac acaactttag acgtactagt actccactat 720
tttttatttt attttctcct acagtacttt tgaaaaaaag gaatcttgtc atgcatgatt 780tttttatttt attttctcct acagtacttt tgaaaaaaag gaatcttgtc atgcatgatt 780
gagatcacgg taacggcgac tcacgccgcc gcacgggtaa cggccaccaa ccaaaagtag 840gagatcacgg taacggcgac tcacgccgcc gcacgggtaa cggccaccaa ccaaaagtag 840
caaacggcgt caacctcctc gacatctccg cgtcgctttt ctttttctcc gcagagaatg 900caaacggcgt caacctcctc gacatctccg cgtcgctttt ctttttctcc gcagagaatg 900
agtggcgggg agggacccca cgacgcaacc ccacgacgca accgcttatc gcagccgggt 960agtggcgggg agggacccca cgacgcaacc ccacgacgca accgcttatc gcagccggggt 960
ccacaccgca ccgctgccgt agcgtcatgg gactcggccc gcggcccgcc ctccgacccg 1020ccacaccgca ccgctgccgt agcgtcatgg gactcggccc gcggcccgcc ctccgacccg 1020
gacccgcttt ccttcccctc ccgtgtataa ataccgcccc ccctgctcgc ctcctcccca 1080gacccgcttt ccttcccctc ccgtgtataa ataccgcccc ccctgctcgc ctcctcccca 1080
atccatccga tcccc 1095atccatccga tcccc 1095
<210> 3<210> 3
<211> 69<211> 69
<212> ДНК<212> DNA
<213> Bouteloua gracilis<213> Bouteloua gracilis
<220><220>
<221> другой_признак<221> other_attribute
<222> (1)..(69)<222> (1)..(69)
<223> Лидерная последовательность, полученная из предполагаемого гена убиквитина бутелоа изящной.<223> Leader sequence derived from the putative ubiquitin gene buteloa gracilis.
<400> 3<400> 3
aatccagtcc cgcgagcgaa atcgccgacg accgatcgaa gcgaagcagc cttcccccat 60aatccagtcc cgcgagcgaa atcgccgacg accgatcgaa gcgaagcagc cttcccccat 60
cctctcaag 69cctctcaag 69
<210> 4<210> 4
<211> 902<211> 902
<212> ДНК<212> DNA
<213> Bouteloua gracilis<213> Bouteloua gracilis
<220><220>
<221> другой_признак<221> other_attribute
<222> (1)..(902)<222> (1)..(902)
<223> Интронная последовательность, полученная из предполагаемого гена убиквитина бутелоа изящной. <223> Intron sequence derived from the putative ubiquitin gene buteloa gracilis.
<400> 4<400> 4
gtatgcgaat tctcgatcct cctctcctat gttcgttgtg gatctgctgg ttaggattga 60gtatgcgaat tctcgatcct cctctcctat gttcgttgtg gatctgctgg ttaggattga 60
ttaggttgtc gtaccatgcc tttttcctgt tcgtgttcct cagatctata gtcggtttgc 120ttaggttgtc gtaccatgcc tttttcctgt tcgtgttcct cagatctata gtcggtttgc 120
acaggtagag ggctaatctc tagtcgatct gcgggtagag ttgttgaatc atgtgctgcc 180acaggtagag ggctaatctc tagtcgatct gcgggtagag ttgttgaatc atgtgctgcc 180
ttcagttcat gtggtttaga tccgtgttgc ttgttgcggt catgtgttca cacaacacgt 240ttcagttcat gtggtttaga tccgtgttgc ttgttgcggt catgtgttca cacaacacgt 240
acggttcctg ccgtgcgcgg attagccgcg ctgaggctct gacgttgtcg gtgtgggcgt 300acggttcctg ccgtgcgcgg attagccgcg ctgaggctct gacgttgtcg gtgtgggcgt 300
gatcgcgcgg gctgcctagg cttgttattg ttgaattagg cttggtcgat tgggtctgtt 360360
tctattcacg gatggtcttc gatggttcat gtgcatgctg ttggtcgctg gttaggtggt 420tctattcacg gatggtcttc gatggttcat gtgcatgctg ttggtcgctg gttaggtggt 420
gataccgttc gatttttgtt taatctgtct agaattcctt agatctgaaa ttctgtgatg 480gataccgttc gatttttgtt taatctgtct agaattcctt agatctgaaa ttctgtgatg 480
tctacatcca gctgcttgtt gttgaatatt ttagctatgt taatctgcca tggtcttcgt 540tctacatcca gctgcttgtt gttgaatatt ttagctatgt taatctgcca tggtcttcgt 540
agtttccatg cataaagcca tgcaaatacg ttgtatattt actgttgctg caacccatct 600agtttccatg cataaagcca tgcaaatacg ttgtatattt actgttgctg caacccatct 600
cagattctag tttgctgtgt actattaggc cttgtaaatg cttgttaaaa tggttataaa 660660
ttgtgttcat ggttctgtgc ctgttaagtc gtcatgttta ttttctggct gatgctatct 720ttgtgttcat ggttctgtgc ctgttaagtc gtcatgttta ttttctggct gatgctatct 720
gtgggtagaa tttgcatagg cttcaatcta ctgactctat gggtaggatc tgtgtagcgt 780gtgggtagaa tttgcatagg cttcaatcta ctgactctat gggtaggatc tgtgtagcgt 780
tgcatcaaac atggcagtgt cttaatgctt tcacataaaa tgtggaactg tttatattat 840tgcatcaaac atggcagtgt cttaatgctt tcacataaaa tgtggaactg tttatattat 840
tattatgtac tgcatgtttt ggtggcctaa ctttgcctct gctgctaaat ttgcaggtgc 900tattatgtac tgcatgtttt ggtggcctaa ctttgcctct gctgctaaat ttgcaggtgc 900
ag 902ag902
<210> 5<210> 5
<211> 498<211> 498
<212> ДНК<212> DNA
<213> Bouteloua gracilis<213> Bouteloua gracilis
<220><220>
<221> другой_признак<221> other_attribute
<222> (1)..(498)<222> (1)..(498)
<223> 3' нетранслируемая область, полученная из предполагаемого гена убиквитина бутелоа изящной. <223> 3' untranslated region derived from the putative ubiquitin gene buteloa gracilis.
<400> 5<400> 5
gtttggtcag gagctgctct tgtctctggt ttcacaagta tggtgtctct ggtgtatggc 60gtttggtcag gagctgctct tgtctctggt ttcacaagta tggtgtctct ggtgtatggc 60
gtgtccagtc ccgttgtggt tcgactgatg tctctgtcgt gttatgagtc ctatgtcgtc 120gtgtccagtc ccgttgtggt tcgactgatg tctctgtcgt gttatgagtc ctatgtcgtc 120
tggttgtccg tgtgaaacat tgctgcatgt gcagctaatt cgtgtgaaac attgctgcat 180tggttgtccg tgtgaaacat tgctgcatgt gcagctaatt cgtgtgaaac attgctgcat 180
gtgcagctgg ttggtttatg aataagtgaa acctgaactt tgtgtgaatt ctgcttcctc 240gtgcagctgg ttggtttatg aataagtgaa acctgaactt tgtgtgaatt ctgcttcctc 240
tatgcgctga atgttttgat tgtgatcttt tatctactca cagttgctga gatgataagg 300tatgcgctga atgttttgat tgtgatcttt tatctactca cagttgctga gatgataagg 300
ctgaatcaat gtagagctaa gattctctcg taaatgttta tattaaatac cttgtgtaat 360ctgaatcaat gtagagctaa gattctctcg taaatgttta tattaaatac cttgtgtaat 360
tgcgagtaca aatcgacagt aattcaagct gcggttcttt gttcatccag aaggccaaga 420tgcgagtaca aatcgacagt aattcaagct gcggttcttt gttcatccag aaggccaaga 420
ttgcaaattc aggtttcttg gcagtgaaag attgaacgca tgcaaatttc ctttgttctt 480ttgcaaattc aggtttcttg gcagtgaaag attgaacgca tgcaaatttc ctttgttctt 480
ttgatcacaa aattgatc 498ttgatcacaa aattgatc 498
<210> 6<210> 6
<211> 2001<211> 2001
<212> ДНК<212> DNA
<213> Искусственная<213> Artificial
<220><220>
<223> Синтетическая кодирующая последовательность, кодирующая бета-глюкуронидазу, сконструированная для экспрессии в растительной клетке.<223> A synthetic coding sequence encoding a beta-glucuronidase designed for expression in a plant cell.
<400> 6<400> 6
atggtgaggc ccgttgagac cccgactagg gagatcaaga agctggacgg cctctgggcc 60atggtgaggc ccgttgagac cccgactagg gagatcaaga agctggacgg cctctgggcc 60
ttctccctcg accgtgagaa ctgcggcatc gaccagcgct ggtgggagtc cgccctccag 120ttctccctcg accgtgagaa ctgcggcatc gaccagcgct ggtgggagtc cgccctccag 120
gagtctaggg ccatcgccgt gcccggttcc ttcaacgacc agttcgccga cgccgacatc 180gagtctaggg ccatcgccgt gcccggttcc ttcaacgacc agttcgccga cgccgacatc 180
cgcaactacg cgggcaacgt ctggtatcag cgcgaggtgt tcatcccgaa gggctgggcg 240cgcaactacg cgggcaacgt ctggtatcag cgcgaggtgt tcatcccgaa gggctgggcg 240
ggccagcgca tcgtgctccg cttcgacgcc gtgacccact acggcaaggt ctgggtgaac 300ggccagcgca tcgtgctccg cttcgacgcc gtgacccact acggcaaggt ctgggtgaac 300
aatcaggagg taagtttctg cttctacctt tgatatatat ataataatta tcattaatta 360360
gtagtaatat aatatttcaa atattttttt caaaataaaa gaatgtagta tatagcaatt 420gtagtaatat aatatttcaa atattttttt caaaataaaa gaatgtagta tatagcaatt 420
gcttttctgt agtttataag tgtgtatatt ttaatttata acttttctaa tatatgacca 480gcttttctgt agtttataag tgtgtatatt ttaatttata acttttctaa tatatgacca 480
aaatttgttg atgtgcaggt gatggagcac cagggcggtt acaccccgtt cgaggccgac 540aaatttgttg atgtgcaggt gatggagcac cagggcggtt acaccccgtt cgaggccgac 540
gtgacgccgt acgtgatcgc cgggaagtcc gtccgcatca ccgtctgcgt gaacaatgag 600gtgacgccgt acgtgatcgc cgggaagtcc gtccgcatca ccgtctgcgt gaacaatgag 600
ctgaactggc agaccatccc gcctggcatg gtcatcaccg acgagaacgg caagaagaag 660ctgaactggc agaccatccc gcctggcatg gtcatcaccg acgagaacgg caagaagaag 660
cagtcctact tccacgactt cttcaactac gctggcatcc accgctccgt gatgctctac 720cagtcctact tccacgactt cttcaactac gctggcatcc accgctccgt gatgctctac 720
accactccca acacctgggt ggacgacatc accgtggtca cccacgtggc ccaggactgc 780accactccca aacacctgggt ggacgacatc accgtggtca cccacgtggc ccaggactgc 780
aaccacgcct ccgtggactg gcaagtcgtt gccaacggcg acgtcagcgt cgagctgcgc 840aaccacgcct ccgtggactg gcaagtcgtt gccaacggcg acgtcagcgt cgagctgcgc 840
gacgccgacc agcaagtcgt tgccaccggc cagggcacca gcggcaccct ccaagtcgtc 900gacgccgacc agcaagtcgt tgccaccggc cagggcacca gcggcaccct ccaagtcgtc 900
aaccctcacc tctggcagcc tggcgagggc tacctctacg agctgtgcgt caccgccaag 960aaccctcacc tctggcagcc tggcgagggc tacctctacg agctgtgcgt caccgccaag 960
agccagactg agtgcgacat ctaccctctc cgcgtcggca tcaggagcgt cgctgtcaag 1020agccagactg agtgcgacat ctaccctctc cgcgtcggca tcaggagcgt cgctgtcaag 1020
ggcgagcagt tcctcatcaa ccacaagcct ttctacttca ctggtttcgg ccgccacgag 1080ggcgagcagt tcctcatcaa ccacaagcct ttctacttca ctggtttcgg ccgccacgag 1080
gacgctgacc tgaggggcaa gggtttcgac aacgtcctga tggtccacga ccacgctctg 11401140 gacgctgacc tgaggggcaa gggtttcgac
atggactgga tcggtgccaa cagctacagg accagtcact acccgtacgc tgaggagatg 1200atggactgga tcggtgccaa cagctacagg accagtcact acccgtacgc tgaggagatg 1200
ctggactggg ctgacgagca cggtatcgtc gtgatcgacg agactgctgc ggtcggtttc 12601260
aacctgtctc tgggcattgg tttcgaggct gggaacaagc cgaaggagct gtactctgag 1320aacctgtctc tgggcattgg tttcgaggct gggaacaagc cgaaggagct gtactctgag 1320
gaagctgtca acggcgagac tcagcaagct catctccagg cgattaagga gctgattgcc 1380gaagctgtca acggcgagac tcagcaagct catctccagg cgattaagga gctgattgcc 1380
agggacaaga accatccgtc tgtcgtgatg tggtctattg cgaatgagcc ggacaccaga 1440agggacaaga accatccgtc tgtcgtgatg tggtctattg cgaatgagcc ggacaccaga 1440
ccgcaagggg cgcgtgaata cttcgcgccg ctggcggagg cgactcgcaa actggaccca 1500ccgcaagggg cgcgtgaata cttcgcgccg ctggcggagg cgactcgcaa actggaccca 1500
acccgtccaa tcacgtgcgt caatgtcatg ttctgcgacg cccatacgga tacgatctcg 1560acccgtccaa tcacgtgcgt caatgtcatg ttctgcgacg cccatacgga tacgatctcg 1560
gacctgttcg atgttctttg tctcaatcgg tactatgggt ggtatgttca gagcggggat 1620gacctgttcg atgttctttg tctcaatcgg tactatgggt ggtatgttca gagcggggat 1620
cttgagacgg cggagaaggt tcttgagaag gaactcctgg cgtggcaaga gaagctccat 16801680
cagccgatca ttatcacgga gtacggggtt gacacacttg cgggccttca cagtatgtac 1740cagccgatca ttatcacgga gtacggggtt gacacacttg cgggccttca cagtatgtac 1740
acagatatgt ggtcggagga ataccagtgt gcatggttgg atatgtacca tcgtgtcttc 1800acagatatgt ggtcggagga ataccagtgt gcatggttgg atatgtacca tcgtgtcttc 1800
gaccgggttt cagcggttgt cggcgaacaa gtctggaact tcgcagactt cgccacgagc 18601860
caagggatac tgcgggtagg agggaacaag aagggaatct tcacacggga tcggaagccc 1920caagggatac tgcgggtagg agggaacaag aagggaatct tcacacggga tcggaagccc 1920
aagtcagcag ccttcctgtt gcagaagcga tggacaggaa tgaacttcgg agaaaagcca 1980aagtcagcag ccttcctgtt gcagaagcga tggacaggaa tgaacttcgg agaaaagcca 1980
cagcaaggcg gaaagcagtg a 2001cagcaaggcg gaaagcagtg a 2001
<210> 7<210> 7
<211> 1045<211> 1045
<212> ДНК<212> DNA
<213> Bouteloua gracilis<213> Bouteloua gracilis
<220><220>
<221> другой_признак<221> other_attribute
<222> (1)..(1045)<222> (1)..(1045)
<223> Энхансер, полученный из промотора предполагаемого гена убиквитина бутелоа изящной.<223> Enhancer derived from the putative ubiquitin gene promoter buteloa gracilis.
<400> 7<400> 7
tacgagcaaa cgcacaaccg ggatacagat ctacggtaca gaggttactt ccaacgggaa 60tacgagcaaa cgcacaaccg ggatacagat ctacggtaca gaggttactt ccaacgggaa 60
ggttcccgtc cctctagcgc aagcaagacg acgcagagat ggtgaccaaa aacgattctt 120ggttcccgtc cctctagcgc aagcaagacg acgcagagat ggtgaccaaa aacgattctt 120
tgctttacct ggtcatgaca ccaccggata cggataagaa ggaaaaccgg agcatctcta 180tgctttacct ggtcatgaca ccaccggata cggataagaa ggaaaaccgg agcatctcta 180
gcaatagaga aatcgacgtt gcctcctaga ggaagaaagc gacggcctat gcttttttct 240gcaatagaga aatcgacgtt gcctcctaga ggaagaaagc gacggcctat gcttttttct 240
tttgtcgatg attccactga attgtttctc tatttttttc gttgtgtaat ggtcctggta 300tttgtcgatg attccactga attgtttctc tatttttttc gttgtgtaat ggtcctggta 300
caaacgttca tccaatcatg caacttgcaa gaataaaaat aaaaaatata atctcagacg 360caaacgttca tccaatcatg caacttgcaa gaataaaaat aaaaaatata atctcagacg 360
tccaatcatg gcttcctaaa aaaataaaaa ggacgagaaa ctactcagaa aaaataaata 420tccaatcatg gcttcctaaa aaaataaaaa ggacgagaaa ctactcagaa aaaataaata 420
aatacacaac tgtaggaacc aaagcaaagt tgacaaggaa ccaaagcaag gcaggtccac 480aatacacaac tgtaggaacc aaagcaaagt tgacaaggaa ccaaagcaag gcaggtccac 480
atgtgctgcg agcaggtgcg cctcctcctc cgtttcttcg ccttgctaat cacgtcgcta 540atgtgctgcg agcaggtgcg cctcctcctc cgtttcttcg ccttgctaat cacgtcgcta 540
aatacagagg ccgacttaag aatgccgaca tggcaatttt gctggatatt tttgcttcct 600aatacagagg ccgacttaag aatgccgaca tggcaatttt gctggatatt tttgcttcct 600
tgtagtatca aacagaagaa tattaacgtg ggagtataca gtaattttct tttaccattt 660tgtagtatca aacagaagaa tattaacgtg ggagtataca gtaattttct tttaccattt 660
ttctttaatc gcgtttttgt tcaaccaaac acaactttag acgtactagt actccactat 720ttctttaatc gcgtttttgt tcaaccaaac acaactttag acgtactagt actccactat 720
tttttatttt attttctcct acagtacttt tgaaaaaaag gaatcttgtc atgcatgatt 780tttttatttt attttctcct acagtacttt tgaaaaaaag gaatcttgtc atgcatgatt 780
gagatcacgg taacggcgac tcacgccgcc gcacgggtaa cggccaccaa ccaaaagtag 840gagatcacgg taacggcgac tcacgccgcc gcacgggtaa cggccaccaa ccaaaagtag 840
caaacggcgt caacctcctc gacatctccg cgtcgctttt ctttttctcc gcagagaatg 900caaacggcgt caacctcctc gacatctccg cgtcgctttt ctttttctcc gcagagaatg 900
agtggcgggg agggacccca cgacgcaacc ccacgacgca accgcttatc gcagccgggt 960agtggcgggg agggacccca cgacgcaacc ccacgacgca accgcttatc gcagccggggt 960
ccacaccgca ccgctgccgt agcgtcatgg gactcggccc gcggcccgcc ctccgacccg 1020ccacaccgca ccgctgccgt agcgtcatgg gactcggccc gcggcccgcc ctccgacccg 1020
gacccgcttt ccttcccctc ccgtg 1045gacccgcttt ccttcccctc ccgtg 1045
<210> 8<210> 8
<211> 300<211> 300
<212> ДНК<212> DNA
<213> Oryza sativa<213> Oryza sativa
<220><220>
<221> другой_признак<221> other_attribute
<222> (1)..(300)<222> (1)..(300)
<223> 3' нетранслируемая область, полученная из рисового гена белка, подобного белку-переносчику липидов.<223> 3' non-translated region derived from the rice lipid transfer protein-like protein gene.
<400> 8<400> 8
attaatcgat cctccgatcc cttaattacc ataccattac accatgcatc aatatccata 60attaatcgat cctccgatcc cttaattacc ataccattac accatgcatc aatatccata 60
tatatataaa ccctttcgca cgtacttata ctatgttttg tcatacatat atatgtgtcg 120tatatataaa ccctttcgca cgtacttata ctatgttttg tcatacatat atatgtgtcg 120
aacgatcgat ctatcactga tatgatatga ttgatccatc agcctgatct ctgtatcttg 180aacgatcgat ctatcactga tatgatatga ttgatccatc agcctgatct ctgtatcttg 180
ttatttgtat accgtcaaat aaaagtttct tccacttgtg ttaataatta gctactctca 240ttatttgtat accgtcaaat aaaagtttct tccacttgtg ttaataatta gctactctca 240
tctcatgaac cctatatata actagtttaa tttgctgtca attgaacatg atgatcgatg 300tctcatgaac cctatatata actagtttaa tttgctgtca attgaacatg atgatcgatg 300
<210> 9<210> 9
<211> 631<211> 631
<212> ДНК<212> DNA
<213> Искусственная<213> Artificial
<220><220>
<223> Энхансерный промотор и наивная лидерная последовательность, полученные из вируса мозаики цветной капусты.<223> Enhancer promoter and naive leader sequence derived from cauliflower mosaic virus.
<400> 9<400> 9
ggtccgatgt gagacttttc aacaaagggt aatatccgga aacctcctcg gattccattg 60ggtccgatgt gagacttttc aacaaagggt aatatccgga aacctcctcg gattccattg 60
cccagctatc tgtcacttta ttgtgaagat agtggaaaag gaaggtggct cctacaaatg 120cccagctatc tgtcacttta ttgtgaagat agtggaaaag gaaggtggct cctacaaatg 120
ccatcattgc gataaaggaa aggccatcgt tgaagatgcc tctgccgaca gtggtcccaa 180ccatcattgc gataaaggaa aggccatcgt tgaagatgcc tctgccgaca gtggtcccaa 180
agatggaccc ccacccacga ggagcatcgt ggaaaaagaa gacgttccaa ccacgtcttc 240agatggaccc ccacccga ggagcatcgt ggaaaaagaa gacgttccaa ccacgtcttc 240
aaagcaagtg gattgatgtg atggtccgat gtgagacttt tcaacaaagg gtaatatccg 300aaagcaagtg gattgatgtg atggtccgat gtgagacttt tcaacaaagg gtaatatccg 300
gaaacctcct cggattccat tgcccagcta tctgtcactt tattgtgaag atagtggaaa 360gaaacctcct cggattccat tgcccagcta tctgtcactt tattgtgaag atagtggaaa 360
aggaaggtgg ctcctacaaa tgccatcatt gcgataaagg aaaggccatc gttgaagatg 420aggaaggtgg ctcctacaaa tgccatcatt gcgataaagg aaaggccatc gttgaagatg 420
cctctgccga cagtggtccc aaagatggac ccccacccac gaggagcatc gtggaaaaag 480cctctgccga cagtggtccc aaagatggac ccccacccac gaggagcatc gtggaaaaag 480
aagacgttcc aaccacgtct tcaaagcaag tggattgatg tgatatctcc actgacgtaa 540aagacgttcc aaccacgtct tcaaagcaag tggattgatg tgatatctcc actgacgtaa 540
gggatgacgc acaatcccac tatccttcgc aagacccttc ctctatataa ggaagttcat 600gggatgacgc acaatcccac tatccttcgc aagacccttc ctctatataa ggaagttcat 600
ttcatttgga gaggacacgc tgaacacgct g 631ttcatttgga gaggacacgc tgaacacgct g 631
<210> 10<210> 10
<211> 253<211> 253
<212> ДНК<212> DNA
<213> Agrobacterium tumefaciens<213> Agrobacterium tumefaciens
<220><220>
<221> другой_признак<221> other_attribute
<222> (1)..(253)<222> (1)..(253)
<223> 3' нетранслируемая область, полученная из гена нопалинсиназы <223> 3' untranslated region derived from nopaline synase gene
Agrobacterium tumefaciens. Agrobacterium tumefaciens.
<400> 10<400> 10
gatcgttcaa acatttggca ataaagtttc ttaagattga atcctgttgc cggtcttgcg 60gatcgttcaa acatttggca ataaagtttc ttaagattga atcctgttgc cggtcttgcg 60
atgattatca tataatttct gttgaattac gttaagcatg taataattaa catgtaatgc 120atgattatca tataatttct gttgaattac gttaagcatg taataattaa catgtaatgc 120
atgacgttat ttatgagatg ggtttttatg attagagtcc cgcaattata catttaatac 180atgacgttat ttatgagatg ggtttttatg
gcgatagaaa acaaaatata gcgcgcaaac taggataaat tatcgcgcgc ggtgtcatct 240gcgatagaaa acaaaatata gcgcgcaaac taggataaat tatcgcgcgc ggtgtcatct 240
atgttactag atc 253atgttactag atc 253
<---<---
Claims (22)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201662340656P | 2016-05-24 | 2016-05-24 | |
| US62/340,656 | 2016-05-24 | ||
| PCT/US2017/033832 WO2017205287A1 (en) | 2016-05-24 | 2017-05-22 | Plant regulatory elements and uses thereof |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018145548A RU2018145548A (en) | 2020-06-25 |
| RU2018145548A3 RU2018145548A3 (en) | 2020-10-15 |
| RU2774709C2 true RU2774709C2 (en) | 2022-06-22 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2202611C2 (en) * | 1991-10-04 | 2003-04-20 | Новартис Аг | Nucleotide sequences (variants), recombinant dna molecule, method for preparing sequence encoding insecticide protein optimized for maize, method for protection of maize against insect-pests |
| RU2373283C2 (en) * | 2003-12-16 | 2009-11-20 | Мерк Патент Гмбх | Dna sequence and recombinant production of main allergens of group 4 from poaceae |
| RU2503721C2 (en) * | 2007-09-14 | 2014-01-10 | Басф Плант Сайенс Гмбх | Plants having improved features related to yielding capacity, and their production method |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2202611C2 (en) * | 1991-10-04 | 2003-04-20 | Новартис Аг | Nucleotide sequences (variants), recombinant dna molecule, method for preparing sequence encoding insecticide protein optimized for maize, method for protection of maize against insect-pests |
| RU2373283C2 (en) * | 2003-12-16 | 2009-11-20 | Мерк Патент Гмбх | Dna sequence and recombinant production of main allergens of group 4 from poaceae |
| RU2503721C2 (en) * | 2007-09-14 | 2014-01-10 | Басф Плант Сайенс Гмбх | Plants having improved features related to yielding capacity, and their production method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7438253B2 (en) | Plant regulatory elements and their uses | |
| US20250320514A1 (en) | Plant regulatory elements and uses thereof | |
| JP7335383B2 (en) | Plant regulatory elements and uses thereof | |
| JP7422140B2 (en) | Plant regulatory elements and their uses | |
| RU2774709C2 (en) | Plant regulatory elements and their application options | |
| KR102899471B1 (en) | Plant regulatory elements and their uses | |
| EA046779B1 (en) | REGULATORY ELEMENTS OF PLANTS AND THEIR APPLICATION | |
| EA050678B1 (en) | REGULATORY ELEMENTS OF PLANTS AND THEIR APPLICATION |