RU2799821C2 - CODON-OPTIMIZED SYNTHETIC NUCLEOTIDE SEQUENCES ENCODING Cry2Ai PROTEIN AND THEIR USE - Google Patents

CODON-OPTIMIZED SYNTHETIC NUCLEOTIDE SEQUENCES ENCODING Cry2Ai PROTEIN AND THEIR USE Download PDF

Info

Publication number
RU2799821C2
RU2799821C2 RU2021130990A RU2021130990A RU2799821C2 RU 2799821 C2 RU2799821 C2 RU 2799821C2 RU 2021130990 A RU2021130990 A RU 2021130990A RU 2021130990 A RU2021130990 A RU 2021130990A RU 2799821 C2 RU2799821 C2 RU 2799821C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
codon
plant
dna
seq
cry2ai
Prior art date
Application number
RU2021130990A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021130990A (en
Inventor
Гитха Лакшми МАНГЕНА
Дваркеш Сингх ПАРИХАР
Пареш ВЕРМА
Удаясуриян В.
Судхакар Д.
Балакришнан Н.
Моханкумар С.
Original Assignee
ДиСиЭм ШРИРАМ ЛИМИТЕД
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ДиСиЭм ШРИРАМ ЛИМИТЕД filed Critical ДиСиЭм ШРИРАМ ЛИМИТЕД
Publication of RU2021130990A publication Critical patent/RU2021130990A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2799821C2 publication Critical patent/RU2799821C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to a polynucleotide encoding the Cry2Ai insecticidal protein, as well as to a construct, a vector, a cell, a plant, a plant tissue, a plant seed, a biological sample of a plant, as well as to a commercial product and a composition containing it. Also a method of producing a transgenic plant, which involves introducing the above polynucleotide into a plant cell is disclosed.
EFFECT: invention is effective for control of Scirpophaga incertulas, Spodoptera Mauritia and H. Armigera insects.
23 cl, 7dwg, 6 tbl, 7 ex

Description

ССЫЛКА НА СПИСОК ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ, ПОДАННЫЙ В ЭЛЕКТРОННОМ ВИДЕLINK TO THE SEQUENCE LIST ELECTRONICALLY SUBMITTED

[001] Официальная копия файла со списком последовательностей под названием «PD033499IN-SC sequence listing.txt», созданного 23 апреля 2019 г. и имеющего размер 25 килобайт, которая подана в электронном виде одновременно со спецификацией, является частью спецификации. [001] The official copy of the sequence listing file called "PD033499IN-SC sequence listing.txt", created on April 23, 2019 and having a size of 25 kilobytes, which was electronically submitted at the same time as the specification, is part of the specification.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

[002] Настоящее изобретение относится к кодон-оптимизированным синтетическим нуклеотидным последовательностям, кодирующим инсектицидный кристаллический белок Bacillus thuringiensis (Bt), обладающий инсектицидной активностью в отношении насекомых-вредителей, включая, но без ограничения, насекомых-вредителей, принадлежащих к порядку «Чешуекрылые». Настоящее изобретение также относится к экспрессии этих последовательностей в растениях. [002] The present invention relates to codon-optimized synthetic nucleotide sequences encoding a Bacillus thuringiensis (Bt) insecticidal crystal protein having insecticidal activity against insect pests, including, but not limited to, pests belonging to the order Lepidoptera. The present invention also relates to the expression of these sequences in plants.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

[003] Насекомые-вредители являются одной из основных причин потерь сельскохозяйственных культур в мире. Считается, что они ежегодно уничтожают пятую часть всех производимых в мире сельскохозяйственных культур. В процессе искусственного отбора культур, пригодных для потребления человеком, также отбираются и растения, в высокой степени восприимчивые к заражению насекомыми, что в конечном итоге снижает их экономическую ценность и увеличивает себестоимость продукции. [003] Insect pests are one of the main causes of crop losses in the world. It is believed that they annually destroy a fifth of all agricultural crops produced in the world. The process of artificial selection of crops suitable for human consumption also selects plants that are highly susceptible to insect infestation, which ultimately reduces their economic value and increases the cost of production.

[004] Традиционно борьбу с насекомыми-вредителями проводят путем применения химических и/или биологических пестицидов. Существуют определенные опасения по поводу использования химических пестицидов в связи с опасностью для окружающей среды, связанной с производством и использованием химических пестицидов. В связи с такими опасениями регулирующие органы запретили или ограничили использование некоторых наиболее опасных пестицидов. [004] Traditionally, insect pests have been controlled by the use of chemical and/or biological pesticides. There are some concerns about the use of chemical pesticides due to the environmental hazards associated with the production and use of chemical pesticides. Due to these concerns, regulators have banned or restricted the use of some of the most hazardous pesticides.

[005] Далее, хорошо известен тот факт, что насекомые-вредители способны эволюционировать со временем в процессе естественного отбора, адаптироваться к новым ситуациям, например, преодолевать действие токсичных материалов или обходить растения, которые естественным или искусственным образом являются устойчивыми, что еще больше усугубляет проблему. [005] Further, it is a well-known fact that insect pests are able to evolve over time through natural selection, to adapt to new situations, for example, to overcome the action of toxic materials or bypass plants that are naturally or artificially resistant, which further exacerbates the problem.

[006] Биологический пестицид является экологически и коммерчески приемлемой альтернативой химическим пестицидам. Он представляет меньший риск загрязнения и экологической опасности, и отличается большей специфичностью в отношении мишени, чем традиционные химические инсектициды широкого спектра действия. [006] A biological pesticide is an environmentally and commercially acceptable alternative to chemical pesticides. It poses a lower risk of pollution and environmental hazard, and is more specific in terms of target than traditional broad-spectrum chemical insecticides.

[007] Известно, что некоторые виды микроорганизмов рода Bacillus, например, Bacillus thuringiensis (B.t.), обладают инсектицидной активностью в отношении широкого спектра насекомых-вредителей. Инсектицидная активность, судя по всему, сконцентрирована в параспоральных тельцах включения кристаллического белка, хотя инсектицидные белки также были выделены из Bacillus thuringiensis на стадии вегетативного роста. [007] It is known that some species of microorganisms of the genus Bacillus, for example, Bacillus thuringiensis (Bt), have insecticidal activity against a wide range of insect pests. The insecticidal activity appears to be concentrated in the parasporal inclusion bodies of the crystalline protein, although insecticidal proteins have also been isolated from Bacillus thuringiensis during the vegetative growth stage.

[008] Экспрессия генов инсектицидного кристаллического (cry) белка Bacillus thuringiensis (Bt) в растениях описана в данной области, однако было обнаружено, что экспрессировать природный ген Bt в растениях чрезвычайно сложно. Были сделаны попытки экспрессировать ген белка cry Bt в растениях в сочетаниях с различными промоторами, функциональными в растениях. Однако в трансгенных растениях белок был получен лишь на низких уровнях. [008] Expression of Bacillus thuringiensis (Bt) insecticidal crystal (cry) protein genes in plants has been described in the art, however, it has been found that it is extremely difficult to express the natural Bt gene in plants. Attempts have been made to express the cry Bt protein gene in plants in combination with various plant-functional promoters. However, in transgenic plants, the protein was obtained only at low levels.

[009] Одной из причин низкой экспрессии гена Bt в растениях является высокое содержание A/T в последовательности ДНК Bt, в отличие от генов растений, в которых содержание G/C выше, чем A/T. Общий показатель A/T для генов бактерий составляет 60-70%, а для генов растений 40-50%. Как следствие, соотношение GC при использовании кодонов генов cry является в значительной степени недостаточным для экспрессии на оптимальном уровне. Кроме того, богатая A/T область также может содержать сайты терминации транскрипции (полиаденилирования AATAAA), мотив нестабильности мРНК (ATTTA) и скрытые сайты сплайсинга мРНК. Было обнаружено, что использование кодонов для природного гена cry Bt значительно отличается от у такового у генов растений. В результате мРНК данного гена может использоваться неэффективно. Использование кодонов может влиять на экспрессию генов на уровне трансляции или транскрипции, или процессинга мРНК. С целью оптимизации инсектицидного гена для экспрессии в растениях предпринимались попытки изменить ген, чтобы он как можно больше походил на гены, естественным образом присутствующие в трансформируемом растении-хозяине. [009] One of the reasons for the low expression of the Bt gene in plants is the high content of A/T in the Bt DNA sequence, in contrast to plant genes, in which the content of G/C is higher than A/T. The overall A/T for bacterial genes is 60-70%, and for plant genes 40-50%. As a consequence, the ratio of GC when using codons of the cry genes is largely insufficient for expression at the optimal level. In addition, the A/T rich region may also contain transcription termination (AATAAA polyadenylation) sites, an mRNA instability motif (ATTTA), and hidden mRNA splicing sites. The codon usage for the native cry Bt gene was found to be significantly different from that of plant genes. As a result, the mRNA of this gene can be used inefficiently. The use of codons can influence gene expression at the level of translation or transcription, or mRNA processing. In order to optimize the insecticidal gene for expression in plants, attempts have been made to modify the gene to resemble as closely as possible the genes naturally present in the transformed host plant.

[0010] Однако создание сортов сельскохозяйственных растений, экспрессирующих на высоком/оптимальном уровне белок cry Bt, придающий устойчивость к определенным насекомым-вредителям, таким как листовертка рисовая, стеблевой точильщик рисовый, по-прежнему является серьезной проблемой в сельском хозяйстве. Были предприняты различные попытки контроля или предотвращения заражения растений насекомыми, однако некоторые насекомые-вредители остаются значительной проблемой в сельском хозяйстве. Вследствие этого, сохраняется необходимость в создании устойчивых к насекомым трансгенных сельскохозяйственных культур с желаемыми уровнями экспрессии инсектицидных белков в трансгенных растениях. [0010] However, the development of crop varieties expressing high/optimal levels of the cry Bt protein conferring resistance to certain insect pests, such as rice leafworm, rice stem borer, is still a major problem in agriculture. Various attempts have been made to control or prevent insect infestation of plants, however some insect pests remain a significant problem in agriculture. As a consequence, there remains a need to develop insect-resistant transgenic crops with desired levels of expression of insecticidal proteins in transgenic plants.

[0011] Настоящее изобретение предлагает решение существующей проблемы заражения насекомыми-вредителями за счет предоставления кодон-оптимизированной для растений синтетической последовательности ДНК, кодирующей белок Cry2Ai Bt, обладающий инсектицидной активностью в отношении насекомых-вредителей, включая, но без ограничения, насекомых-вредителей, относящихся к порядку «Чешуекрылые». [0011] The present invention provides a solution to the present problem of infestation by insect pests by providing a codon-optimized for plants synthetic DNA sequence encoding a Cry2Ai Bt protein having insecticidal activity against insect pests, including, but not limited to, insect pests belonging to the order Lepidoptera.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0012] В настоящем документе раскрыты кодон-оптимизированные синтетические нуклеотидные последовательности, кодирующие белок Cry2Ai B. thuringiensis, обладающий инсектицидной активностью в отношении насекомых-вредителей. Настоящее изобретение относится к способам повышения экспрессии гетерологичных генов в клетках растений. Сконструирован ген, или кодирующая область гена, cry2Ai для обеспечения специфической для растений предпочтительной последовательности кодонов. Таким образом, изменено использование кодонов для белка Cry2Ai с целью повышения экспрессии в растениях. Такие оптимизированные для растений кодирующие последовательности могут быть функционально связаны с промотором, способным управлять экспрессией кодирующих последовательностей в растительной клетке. Трансформированные клетки-хозяева и трансгенные растения, содержащие кодон-оптимизированные синтетические нуклеотидные последовательности B. thuringiensis, также являются аспектами настоящего изобретения. [0012] Disclosed herein are codon-optimized synthetic nucleotide sequences encoding the B. thuringiensis Cry2Ai protein with insecticidal activity against insect pests. The present invention relates to methods for increasing the expression of heterologous genes in plant cells. The cry2Ai gene, or gene coding region, is designed to provide a plant-specific preferred codon sequence. Thus, the codon usage for the Cry2Ai protein has been modified to increase expression in plants. Such plant-optimized coding sequences can be operably linked to a promoter capable of directing expression of the coding sequences in a plant cell. Transformed host cells and transgenic plants containing codon-optimized B. thuringiensis synthetic nucleotide sequences are also aspects of the present invention.

[0013] Одной из целей настоящего изобретения является предложение кодон-оптимизированных синтетических нуклеотидных последовательностей, кодирующих инсектицидный белок, которые были оптимизированы для экспрессии в растениях. [0013] One of the objectives of the present invention is to provide codon-optimized synthetic nucleotide sequences encoding an insecticidal protein that have been optimized for expression in plants.

[0014] Другой целью настоящего изобретения является предложение кодон-оптимизированных нуклеотидных последовательностей, кодирующих инсектицидный белок Bt, для достижения максимальной экспрессии белков Bt в растении, предпочтительно, в растении, выбранном из группы, состоящей из баклажана, хлопка, риса, томата, пшеницы, кукурузы, сорго, овса, проса, бобовых растений, капусты, цветной капусты, брокколи, видов Brassica, фасоли, гороха, голубиного гороха, картофеля, перца, тыквенных, салата, сладкого картофеля, канолы, сои, люцерны, арахиса и подсолнечника. Одним из признаков настоящего изобретения является то, что кодон-оптимизированные синтетические гены cry2Ai Bt сконструированы с использованием наиболее предпочтительных кодонов в баклажане, рисе и бобовых растениях. [0014] Another object of the present invention is to provide codon-optimized nucleotide sequences encoding a Bt insecticidal protein to achieve maximum expression of Bt proteins in a plant, preferably a plant selected from the group consisting of eggplant, cotton, rice, tomato, wheat, corn, sorghum, oats, millet, legumes, cabbage, cauliflower, broccoli, Brassica species, beans, okha, pigeon peas, potatoes, peppers, cucurbits, lettuce, sweet potatoes, canola, soybeans, alfalfa, peanuts and sunflowers. One feature of the present invention is that the codon-optimized cry2Ai Bt synthetic genes are designed using the most preferred codons in eggplant, rice and legumes.

[0015] В соответствии с настоящим изобретением авторы синтезировали гены Cry2Ai инсектицидного кристаллического белка Bt, в которых было изменено использование кодонов с целью повышения экспрессии в растениях, в частности, в баклажане, рисе и бобовых растениях. Однако вместо того, чтобы изменять использование кодонов для сходства с генами баклажана, риса или бобовых растений в отношении общего распределения кодонов, авторы изобретения оптимизировали использование кодонов путем использования кодонов, которые являются наиболее предпочтительными у таких растений, как рис, баклажан, томат, кукуруза и бобовые растения, в синтезе нуклеотидных последовательностей по изобретению. Оптимизированное, предпочтительное использование кодонов в растениях является эффективным для экспрессии инсектицидного белка Bt на высоких уровнях в двудольных растениях, таких как баклажан и томат; в однодольных растениях, таких как рис, и в бобовых растениях, таких как нут и голубиный горох. [0015] In accordance with the present invention, we have synthesized insecticidal Bt crystal protein Cry2Ai genes in which the use of codons has been changed to increase expression in plants, in particular eggplant, rice and legumes. However, instead of changing codon usage to resemble eggplant, rice, or legume genes in terms of overall codon distribution, the inventors optimized codon usage by using codons that are most preferred in plants such as rice, eggplant, tomato, corn, and legumes in the synthesis of the nucleotide sequences of the invention. Optimized, preferential plant codon usage is effective for expressing the insecticidal Bt protein at high levels in dicotyledonous plants such as eggplant and tomato; in monocots such as rice; and in legumes such as chickpeas and pigeonpeas.

[0016] Кодон-оптимизированные синтетические нуклеотидные последовательности по настоящему изобретению получены из белка Cry2Ai Bacillus thuringiensis, имеющего аминокислотную последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 1 (NCBI GenBank: ACV97158.1). Белок, имеющий аминокислотную последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 1, активен против различных чешуекрылых насекомых, включая Helicoverpa armigera - совку хлопковую и совку кукурузную, Cnaphalocrocis medinalis - листовертку рисовую, а также Scirpophaga incertulas - стеблевого точильщика рисового и Pectinophora gossypiella. [0016] The codon-optimized synthetic nucleotide sequences of the present invention are derived from the Bacillus thuringiensis Cry2Ai protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 (NCBI GenBank: ACV97158.1). The protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is active against various Lepidoptera insects, including Helicoverpa armigera - cotton cutworm and corn cutworm, Cnaphalocrocis medinalis - rice leafworm, and Scirpophaga incertulas - rice stem borer and Pectinophora gossypiella .

[0017] Хотя настоящее изобретение описано на примерах синтеза оптимизированных для баклажана, риса и бобовых растений нуклеотидов cry2Ai Bt для экспрессии в рисе, баклажане и нуте, соответственно, понятно, что оптимизированные для баклажана нуклеотиды cry2Ai Bt могут быть использованы для оптимизации экспрессии белка также и в других растениях, таких как томат, кукуруза и хлопчатник. Кроме того, понятно, что оптимизированные для риса нуклеотиды cry2Ai Bt могут быть использованы для оптимизации экспрессии белка также и в других растениях. Аналогично, понятно, что оптимизированные для бобовых растений нуклеотиды cry2Ai Bt могут быть использованы для оптимизации экспрессии белка также и в других растениях. [0017] While the present invention has been described in terms of synthesizing eggplant, rice, and legume optimized cry2Ai Bt nucleotides for expression in rice, eggplant, and chickpea, respectively, it is understood that eggplant optimized cry2Ai Bt nucleotides can be used to optimize protein expression in other plants as well, such as tomato, corn, and cotton. In addition, it is understood that rice-optimized cry2Ai Bt nucleotides can be used to optimize protein expression in other plants as well. Similarly, it is understood that the legume-optimized cry2Ai Bt nucleotides can be used to optimize protein expression in other plants as well.

[0018] Соответственно, один из аспектов настоящего изобретения относится к кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности, кодирующей белок, имеющий аминокислотную последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 1, где указанная нуклеотидная последовательность представляет собой [0018] Accordingly, one aspect of the present invention relates to a codon-optimized synthetic nucleotide sequence encoding a protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, where the specified nucleotide sequence is

a. последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 2, или комплементарную ей нуклеотидную последовательность, илиa. the sequence shown in SEQ ID NO: 2, or its complementary nucleotide sequence, or

b. нуклеотидную последовательность, которая специфически гибридизуется с по меньшей мере 10 нуклеотидами нуклеотидной последовательности, приведенной в SEQ ID NO: 2, в положениях нуклеотидов от 251 до 402 и/или от 1456 до 1628, или комплементарную ей последовательность.b. a nucleotide sequence that specifically hybridizes to at least 10 nucleotides of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 at nucleotide positions 251 to 402 and/or 1456 to 1628, or its complementary sequence.

[0019] Другой аспект настоящего изобретения относится к рекомбинантной ДНК, содержащей кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность, раскрытую в настоящем документе, где нуклеотидная последовательность функционально связана с гетерологичным регуляторным элементом. [0019] Another aspect of the present invention relates to recombinant DNA containing the codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein, where the nucleotide sequence is operably linked to a heterologous regulatory element.

[0020] Другой аспект настоящего изобретения относится к конструкции ДНК для экспрессии интересующего инсектицидного белка, содержащей 5'-нетранслируемую последовательность, кодирующую последовательность, кодирующую инсектицидный белок Cry2Ai, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1, или его инсектицидный фрагмент, и 3’-нетранслируемую область, где указанная 5’-нетранслируемая последовательность содержит промотор, функциональный в растительной клетке, где указанная кодирующая последовательность представляет собой кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность, раскрытую в настоящем документе, и где указанная 3’-нетранслируемая последовательность содержит последовательность терминации транскрипции и сигнал полиаденилирования. [0020] Another aspect of the present invention relates to a DNA construct for expressing an insecticidal protein of interest, comprising a 5'-untranslated sequence encoding a sequence encoding a Cry2Ai insecticidal protein comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, or an insecticidal fragment thereof, and a 3'-untranslated region, wherein said 5'-untranslated sequence contains a promoter functional in a plant cell, where indicated The coding sequence is the codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein, and wherein said 3'-untranslated sequence contains a transcription termination sequence and a polyadenylation signal.

[0021] Другой аспект настоящего изобретения относится к плазмидному вектору, содержащему рекомбинантную ДНК, раскрытую в настоящем документе, или конструкцию ДНК, раскрытую в настоящем документе. [0021] Another aspect of the present invention relates to a plasmid vector containing the recombinant DNA disclosed herein, or the DNA construct disclosed herein.

[0022] Другой аспект настоящего изобретения относится к клетке-хозяину, содержащей кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность, раскрытую в настоящем документе. [0022] Another aspect of the present invention relates to a host cell containing a codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein.

[0023] Другой аспект настоящего изобретения относится к способу придания растению устойчивости к насекомым, включающему [0023] Another aspect of the present invention relates to a method for imparting insect resistance to a plant, comprising

a. введение в растительную клетку кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности, раскрытой в настоящем документе, где нуклеотидная последовательность функционально связана с (i) промотором, функциональным в растительной клетке, и (ii) терминатором;a. introducing into a plant cell a codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein, wherein the nucleotide sequence is operably linked to (i) a plant cell-functional promoter and (ii) a terminator;

b. получение трансформированной растительной клетки из растительной клетки этапа (a), где указанная трансформированная растительная клетка содержит указанную кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность, раскрытую в настоящем документе; иb. obtaining a transformed plant cell from a plant cell of step (a), wherein said transformed plant cell contains said codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein; And

c. получение трансгенного растения из указанной трансформированной растительной клетки этапа (b), где указанное трансгенное растение содержит указанную кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность, раскрытую в настоящем документе.c. obtaining a transgenic plant from said transformed plant cell of step (b), wherein said transgenic plant contains said codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein.

[0024] Другой аспект настоящего изобретения относится к трансгенному растению, содержащему кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность, раскрытую в настоящем документе. [0024] Another aspect of the present invention relates to a transgenic plant containing a codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein.

[0025] Другой аспект настоящего изобретения относится к композиции, содержащей Bacillus thuringiensis, содержащую кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность, раскрытую в настоящем документе, кодирующую белок Cry2Ai, имеющий аминокислотную последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 1. [0025] Another aspect of the present invention relates to a composition containing Bacillus thuringiensis containing the codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein, encoding a Cry2Ai protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.

[0026] Другой аспект настоящего изобретения относится к способу борьбы с насекомыми, поражающими сельскохозяйственные культуры, и обеспечения устойчивости к насекомым, где указанный способ включает создание контакта указанной сельскохозяйственной культуры с эффективным для инсектицидного действия количеством композиции, раскрытой в настоящем документе. [0026] Another aspect of the present invention relates to a method for controlling insects that attack crops and providing insect resistance, which method includes contacting said crop with an insecticidal effective amount of the composition disclosed herein.

[0027] Другой аспект настоящего изобретения относится к применению кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности, конструкции ДНК или плазмиды, раскрытых в настоящем документе, для производства устойчивых к насекомым трансгенных растений. [0027] Another aspect of the present invention relates to the use of a codon-optimized synthetic nucleotide sequence, DNA construct or plasmid disclosed herein for the production of insect-resistant transgenic plants.

[0028] Другой аспект настоящего изобретения относится к применению кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности, раскрытой в настоящем документе, для производства инсектицидной композиции, которая содержит клетки Bacillus thuringiensis, содержащие указанные нуклеотидные последовательности. [0028] Another aspect of the present invention relates to the use of a codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein for the production of an insecticidal composition that contains cells of Bacillus thuringiensis containing these nucleotide sequences.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СОПРОВОДИТЕЛЬНЫХ ФИГУРBRIEF DESCRIPTION OF THE ACCOMPANYING FIGURES

[0029] На ФИГУРЕ 1 представлена карта конструкции T-ДНК pGreen0179-CaMV35S-201M1. [0029] FIGURE 1 shows a map of the pGreen0179-CaMV35S-201M1 T-DNA construct.

[0030] На ФИГУРЕ 2 показана генетическая трансформация и регенерация трансгенных растений риса. [0030] FIGURE 2 shows the genetic transformation and regeneration of transgenic rice plants.

[0031] На ФИГУРЕ 3 представлена карта конструкции T-ДНК pGreen0029-CaMV35S-201M1. [0031] FIGURE 3 is a map of the pGreen0029-CaMV35S-201M1 T-DNA construct.

[0032] На ФИГУРЕ 4 показана генетическая трансформация и регенерация трансгенных растений томата. [0032] FIGURE 4 shows genetic transformation and regeneration of transgenic tomato plants.

[0033] На ФИГУРЕ 5 представлены результаты биоанализа эффекта отделенного фрагмента стебля трансгенного растения риса, содержащего нуклеотидную последовательность 201M1, против личинок стеблевого точильщика рисового, S. incertulas. [0033] FIGURE 5 shows the results of a bioassay of the effect of a separated stem fragment of a transgenic rice plant containing the 201M1 nucleotide sequence against larvae of the rice stem borer, S. incertulas .

[0034] На ФИГУРЕ 6 представлены результаты биоанализа эффекта отделенного фрагмента листа трансгенного растения риса, содержащего нуклеотидную последовательность 201M1, против личинок совки рисовой полевой, S. mauritia. [0034] FIGURE 6 shows the results of a bioassay of the effect of a separated leaf fragment of a transgenic rice plant containing the 201M1 nucleotide sequence against the larvae of the Rice Fall Armyworm, S. mauritia .

[0035] На ФИГУРЕ 7 представлены результаты биоанализа эффекта листового диска трансгенного растения томата, содержащего нуклеотидную последовательность 201M1, против личинок H. armigera. [0035] FIGURE 7 shows the results of a bioassay of the effect of a leaf disk of a transgenic tomato plant containing the 201M1 nucleotide sequence against H. armigera larvae.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙBRIEF DESCRIPTION OF SEQUENCES

[0036] SEQ ID NO: 1 представляет собой последовательность белка Cry2Ai (NCBI GenBank: ACV97158.1). [0036] SEQ ID NO: 1 is the sequence of the Cry2Ai protein (NCBI GenBank: ACV97158.1).

[0037] SEQ ID NO: 2 представляет собой полноразмерную последовательность ДНК кодон-оптимизированного для однодольных растений синтетического гена cry2Ai (201M1), кодирующего белок Cry2Ai (SEQ ID NO: 1). [0037] SEQ ID NO: 2 is the full length DNA sequence of the monocot codon-optimized synthetic cry2Ai gene (201M1) encoding the Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1).

[0038] SEQ ID NO: 3 представляет собой полноразмерную последовательность ДНК кодон-оптимизированного для однодольных растений синтетического гена cry2Ai (201M2), кодирующего белок Cry2Ai (SEQ ID NO: 1). [0038] SEQ ID NO: 3 is the full length DNA sequence of the monocot codon-optimized synthetic cry2Ai gene (201M2) encoding the Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1).

[0039] SEQ ID NO: 4 представляет собой полноразмерную последовательность ДНК кодон-оптимизированного для однодольных растений синтетического гена cry2Ai (201M3), кодирующего белок Cry2Ai (SEQ ID NO: 1). [0039] SEQ ID NO: 4 is the full length DNA sequence of the monocot codon-optimized synthetic cry2Ai gene (201M3) encoding the Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1).

[0040] SEQ ID NO: 5 представляет собой полноразмерную последовательность ДНК кодон-оптимизированного для однодольных растений синтетического гена cry2Ai (201M4), кодирующего белок Cry2Ai (SEQ ID NO: 1). [0040] SEQ ID NO: 5 is the full length DNA sequence of the monocot codon-optimized synthetic cry2Ai gene (201M4) encoding the Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1).

[0041] SEQ ID NO: 6 представляет собой полноразмерную последовательность ДНК кодон-оптимизированного для однодольных растений синтетического гена cry2Ai (201M5), кодирующего белок Cry2Ai (SEQ ID NO: 1). [0041] SEQ ID NO: 6 is the full length DNA sequence of the monocot codon-optimized synthetic cry2Ai gene (201M5) encoding the Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1).

[0042] SEQ ID NO: 7 представляет собой полноразмерную последовательность ДНК кодон-оптимизированного для однодольных растений синтетического гена cry2Ai (201M6), кодирующего белок Cry2Ai (SEQ ID NO: 1). [0042] SEQ ID NO: 7 is the full length DNA sequence of the monocot codon-optimized synthetic cry2Ai gene (201M6) encoding the Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1).

[0043] SEQ ID NO: 8 представляет собой последовательность прямого праймера для амплификации последовательности ДНК 201M1 (SEQ ID NO: 2). [0043] SEQ ID NO: 8 is the sequence of a forward primer for amplifying the 201M1 DNA sequence (SEQ ID NO: 2).

[0044] SEQ ID NO: 9 представляет собой последовательность обратного праймера для амплификации последовательности ДНК 201M1 (SEQ ID NO: 2). [0044] SEQ ID NO: 9 is the reverse primer sequence for amplifying the 201M1 DNA sequence (SEQ ID NO: 2).

[0045] SEQ ID NO: 10 представляет собой последовательность прямого праймера для амплификации ДНК гена nptII. [0045] SEQ ID NO: 10 is the sequence of the forward primer for DNA amplification of the nptII gene.

[0046] SEQ ID NO: 11 представляет собой последовательность обратного праймера для амплификации ДНК гена nptII. [0046] SEQ ID NO: 11 is the reverse primer sequence for DNA amplification of the nptII gene.

[0047] SEQ ID NO: 12 представляет собой последовательность прямого праймера для амплификации гена hptII. [0047] SEQ ID NO: 12 is the sequence of a forward primer for amplifying the hptII gene.

[0048] SEQ ID NO: 13 представляет собой последовательность обратного праймера для амплификации гена hptII. [0048] SEQ ID NO: 13 is the reverse primer sequence for amplifying the hptII gene.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0049] Подробное описание, приведенное в настоящем документе, предназначено для оказания помощи специалисту в данной области в осуществлении на практике настоящего изобретения и не должно толковаться как неоправданно ограничивающее сферу применения изобретения, поскольку модификации и вариации вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, могут быть применены специалистами в данной области без отклонения от сущности или объема изобретения. Далее настоящее изобретение описано более подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи и/или список последовательностей, в этом описании представлены и/или описаны некоторые, но не все, варианты осуществления изобретения. Изобретение может быть осуществлено во многих различных формах и не должно толковаться как ограниченное вариантами осуществления, приведенными в настоящем документе. [0049] The detailed description provided herein is intended to assist a person skilled in the art in practicing the present invention and should not be construed as unduly limiting the scope of the invention, since modifications and variations of the embodiments described herein may be applied by those skilled in the art without deviating from the spirit or scope of the invention. Hereinafter, the present invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings and/or sequence listing, this description presents and/or describes some, but not all, embodiments of the invention. The invention may be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments provided herein.

[0050] Хотя в настоящем документе использованы специальные термины, они использованы лишь в общем и описательном смысле, а не для целей ограничения. Следующие определения приведены для облегчения понимания вариантов осуществления. [0050] Although specific terms are used herein, they are used in a general and descriptive sense only, and not for purposes of limitation. The following definitions are provided to facilitate understanding of the embodiments.

[0051] Следует отметить, что при использовании в спецификации и прилагаемой формуле изобретения форма единственного числа терминов означает «один или более чем один» (то есть, по меньшей мере один) грамматический объект, если из контекста явно не следует иное. Таким образом, например, упоминание «зонда» означает, что в композиции может присутствовать более чем один такой зонд. Аналогично, упоминание «элемента» означает «один или более элементов». [0051] It should be noted that when used in the specification and the appended claims, the singular form of the terms means "one or more than one" (i.e., at least one) grammatical entity, unless the context clearly indicates otherwise. Thus, for example, reference to "probe" means that more than one such probe may be present in a composition. Likewise, the reference to "element" means "one or more elements".

[0052] В тексте спецификации слова «включает» или «включающий» следует понимать как включение указанного элемента, целого числа или этапа, либо группы элементов, целых чисел или этапов, но не исключение какого-либо другого элемента, целого числа или этапа, либо группы элементов, целых чисел или этапов. [0052] In the text of the specification, the words "comprises" or "comprising" should be understood to mean the inclusion of a specified element, integer, or step, or group of elements, integers, or steps, but not the exclusion of any other element, integer, or step, or group of elements, integers, or steps.

[0053] Единицы, префиксы и символы могут быть приведены в принятой в системе СИ форме. Если нет иных указаний, нуклеиновые кислоты записаны слева направо в ориентации 5' - 3', и аминокислотные последовательности записаны слева направо в ориентации от амино- к карбоксильному концу, соответственно. Числовые диапазоны включают числа, определяющие диапазон. В настоящем документе аминокислоты могут быть обозначены либо их общеизвестными трехбуквенными символами, либо однобуквенными символами, рекомендованными Комиссией по биохимической номенклатуре IUPAC-IUB. Аналогично, нуклеотиды могут быть обозначены их общепринятыми однобуквенными кодами. Вышеуказанные термины более полно определены со ссылкой на спецификацию в целом. [0053] Units, prefixes, and symbols may be given in conventional SI form. Unless otherwise indicated, nucleic acids are written from left to right in the 5'-3' orientation, and amino acid sequences are written from left to right in the amino- to carboxyl-terminal orientation, respectively. Numeric ranges include numbers that define the range. In this document, amino acids may be designated either by their well-known three-letter symbols or by the one-letter symbols recommended by the IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature. Likewise, nucleotides may be designated by their common single letter codes. The above terms are more fully defined with reference to the specification as a whole.

[0054] Термин «нуклеиновая кислота», как правило, относится к крупным полинуклеотидам. В настоящем документе термины «нуклеиновая кислота» и «нуклеотидная последовательность» используются взаимозаменяемо. Они означают дезоксирибонуклеотидный или рибонуклеотидный полимер в одноцепочечной или двухцепочечной форме и, если нет иных ограничений, охватывают известные аналоги (например, пептидо-нуклеиновые кислоты), имеющие сущностную природу естественных нуклеотидов в том, что они гибридизуются с одноцепочечными нуклеиновыми кислотами аналогично существующим в природе нуклеотидам. Нуклеотиды представляют собой субъединицы, которые полимеризованы (соединены в длинную цепь), с образованием нуклеиновых кислот (ДНК и РНК). Нуклеотиды состоят из трех меньших по размеру компонентов: сахара рибозы, азотистого основания и фосфатной группы(групп). [0054] The term "nucleic acid" generally refers to large polynucleotides. In this document, the terms "nucleic acid" and "nucleotide sequence" are used interchangeably. They mean a deoxyribonucleotide or ribonucleotide polymer in single-stranded or double-stranded form and, unless otherwise limited, encompass known analogues (e.g., peptido-nucleic acids) having the essential nature of naturally occurring nucleotides in that they hybridize to single-stranded nucleic acids in a manner similar to naturally occurring nucleotides. Nucleotides are subunits that are polymerized (linked in a long chain) to form nucleic acids (DNA and RNA). Nucleotides are composed of three smaller components: ribose sugar, nitrogenous base and phosphate group(s).

[0055] Термин «полинуклеотид» означает одну цепь, либо параллельную и антипараллельную цепи нуклеиновой кислоты. Таким образом, полинуклеотид может представлять собой либо одноцепочечную, либо двухцепочечную нуклеиновую кислоту. [0055] The term "polynucleotide" means a single strand, or parallel and antiparallel strands of a nucleic acid. Thus, a polynucleotide can be either a single-stranded or double-stranded nucleic acid.

[0056] Термин «олигонуклеотид», как правило, относится к коротким полинуклеотидам, длиной обычно не более примерно 50 нуклеотидов. Следует понимать, что, когда нуклеотидная последовательность представлена последовательностью ДНК (то есть, A, T, G, C), она также включает последовательность РНК (то есть, A, U, G, C), в которой «U» заменяет «T». [0056] The term "oligonucleotide" generally refers to short polynucleotides, typically no more than about 50 nucleotides in length. It should be understood that when a nucleotide sequence is represented by a DNA sequence (i.e., A, T, G, C), it also includes an RNA sequence (i.e., A, U, G, C) in which "U" replaces "T".

[0057] Термин «кодон-оптимизированные синтетические нуклеотидные последовательности» относится к не геномным нуклеотидным последовательностям и используется в настоящем документе взаимозаменяемо для обозначения синтетических нуклеотидных последовательностей или молекулы нуклеиновой кислоты, которая имеет одно или более изменений в нуклеотидной последовательности в сравнении с природной или геномной нуклеотидной последовательностью. В некоторых вариантах осуществления изменение в природной или геномной молекуле нуклеиновой кислоты включает, но не ограничивается ими, изменения в последовательности нуклеиновой кислоты вследствие кодон-оптимизации последовательности нуклеиновой кислоты для экспрессии в конкретном организме, например, растении, вырожденности генетического кода, изменения в последовательности нуклеиновой кислоты для внесения замены, вставки, делеции и/или добавления по меньшей мере одной аминокислоты в сравнении с природной или геномной последовательностью, изменения в последовательности нуклеиновой кислоты для введения сайтов ферментов рестрикции, удаления одного или более интронов, связанных с геномной последовательностью нуклеиновой кислоты, вставки одного или более гетерологичных интронов, делеции одной или более регуляторных областей, расположенных выше или ниже по ходу транскрипции и связанных с геномной последовательностью нуклеиновой кислоты, вставки одной или более гетерологичных регуляторных областей, расположенных выше или ниже по ходу транскрипции, делеции 5' и/или 3' нетранслируемой области, связанной с геномной последовательностью нуклеиновой кислоты, вставки гетерологичной 5' и/или 3' нетранслируемой области, а также модификации сайта полиаденилирования. [0057] The term "codon-optimized synthetic nucleotide sequences" refers to non-genomic nucleotide sequences and is used interchangeably herein to refer to synthetic nucleotide sequences or a nucleic acid molecule that has one or more changes in the nucleotide sequence from a natural or genomic nucleotide sequence. In some embodiments, a change in a natural or genomic nucleic acid molecule includes, but is not limited to, changes in the nucleic acid sequence due to codon optimization of the nucleic acid sequence for expression in a particular organism, e.g. inoic acid for introducing restriction enzyme sites, deleting one or more introns associated with a genomic nucleic acid sequence, inserting one or more heterologous introns, deleting one or more regulatory regions located upstream or downstream of transcription and associated with a genomic nucleic acid sequence, inserting one or more heterologous regulatory regions located upstream or downstream of transcription, deletions of a 5' and/or 3' untranslated region, linked genomic nucleic acid sequence, insertion of a heterologous 5' and/or 3' untranslated region, and modification of the polyadenylation site.

[0058] В контексте настоящего изобретения использованы следующие аббревиатуры для часто встречающихся нуклеотидных оснований. «A» означает аденозин, «C» означает цитидин, «G» означает гуанозин, «T» означает тимидин и «U» означает уридин. [0058] In the context of the present invention, the following abbreviations are used for commonly occurring nucleotide bases. "A" means adenosine, "C" means cytidine, "G" means guanosine, "T" means thymidine and "U" means uridine.

[0059] В некоторых вариантах осуществления не геномная молекула нуклеиновой кислоты представляет собой кДНК. В некоторых вариантах осуществления не геномная молекула нуклеиновой кислоты представляет собой синтетическую нуклеотидную последовательность. Кодон-оптимизированные нуклеотидные последовательности могут быть получены для любого интересующего организма с использованием способов, известных в данной области, например, описанных в Murray et al. (1989) Nucleic Acids Res. 17:477-498. Оптимизированные нуклеотидные последовательности используют для повышения экспрессии пестицидного белка в растении, например, однодольных и двудольных растениях, таких как растения риса, томата и хлопчатника. [0059] In some embodiments, the non-genomic nucleic acid molecule is cDNA. In some embodiments, the non-genomic nucleic acid molecule is a synthetic nucleotide sequence. Codon-optimized nucleotide sequences can be generated for any organism of interest using methods known in the art, such as those described in Murray et al. (1989) Nucleic Acids Res. 17:477-498. Optimized nucleotide sequences are used to increase the expression of a pesticidal protein in a plant such as monocots and dicots such as rice, tomato and cotton plants.

[0060] Новые разработанные последовательности ДНК cry2Ai, раскрытые в настоящем документе, называют «кодон-оптимизированными синтетическими нуклеотидными последовательностями cry2Ai». [0060] The newly developed cry2Ai DNA sequences disclosed herein are referred to as "codon-optimized cry2Ai synthetic nucleotide sequences".

[0061] Термины «конструкция ДНК», «нуклеотидные конструкции» и «экспрессионная кассета ДНК» в настоящем документе используются взаимозаменяемо и не должны ограничивать варианты осуществления нуклеотидными конструкциями, представляющими собой ДНК. Специалисты в данной области понимают, что нуклеотидные конструкции, в частности, полинуклеотиды и олигонуклеотиды, состоящие из рибонуклеотидов и сочетаний рибонуклеотидов и дезоксирибонуклеотидов, также могут быть использованы в способах, раскрытых в настоящем документе. [0061] The terms "DNA construct", "nucleotide constructs", and "DNA expression cassette" are used interchangeably herein and should not limit the embodiments to DNA nucleotide constructs. Those skilled in the art understand that nucleotide constructs, in particular polynucleotides and oligonucleotides consisting of ribonucleotides and combinations of ribonucleotides and deoxyribonucleotides, can also be used in the methods disclosed herein.

[0062] Используемый в настоящем документе термин «рекомбинантная» молекула нуклеиновой кислоты, или ДНК, или полинуклеотид, означает молекулу нуклеиновой кислоты, или ДНК, полинуклеотид, которая была изменена или произведена рукой человека и находится в рекомбинантной бактериальной или растительной клетке-хозяине. Например, рекомбинантный полинуклеотид может представлять собой полинуклеотид, выделенный из генома, кДНК, полученную путем обратной транскрипции РНК, синтетическую молекулу нуклеиновой кислоты или искусственное сочетание двух в ином случае разделенных сегментов последовательности, например, полученное путем химического синтеза или за счет манипуляций с выделенными сегментами полинуклеотидов методами генетической инженерии. [0062] As used herein, the term "recombinant" nucleic acid molecule, or DNA, or polynucleotide, means a nucleic acid molecule, or DNA, polynucleotide that has been modified or produced by human hand and is in a recombinant bacterial or plant host cell. For example, a recombinant polynucleotide can be a polynucleotide isolated from a genome, cDNA obtained by reverse transcription of RNA, a synthetic nucleic acid molecule, or an artificial combination of two otherwise separated sequence segments, for example, obtained by chemical synthesis or by manipulation of isolated polynucleotide segments by genetic engineering methods.

[0063] Используемый в настоящем документе термин «гомологичные» означает сходство нуклеотидных последовательностей между двумя областями одной и той же цепи нуклеиновой кислоты или между областями двух разных цепей нуклеиновой кислоты. Когда положение нуклеотида в обеих областях занято одним и тем же нуклеотидом, области являются гомологичными в этом положении. Первая область является гомологичной второй области, если по меньшей мере одно положение нуклеотида в каждой области занято одним и тем же нуклеотидом. Гомологию между двумя областями выражают в виде относительной доли положений нуклеотидов в двух областях, которые заняты одним и тем же нуклеотидом. В качестве примера, область, имеющая нуклеотидную последовательность 5'-ATTGCC-3', и область, имеющая нуклеотидную последовательность 5'-TATGGC-3', имеют 50% гомологию. Предпочтительно, первая область содержит первый фрагмент, и вторая область содержит второй фрагмент, при этом, по меньшей мере примерно 50% и предпочтительно по меньшей мере примерно 75%, по меньшей мере примерно 90% или по меньшей мере примерно 95% положений нуклеотидов каждого из фрагментов заняты одним и тем же нуклеотидом. Более предпочтительно, все положения нуклеотидов каждого из фрагментов заняты одним и тем же нуклеотидом. [0063] As used herein, the term "homologous" refers to the similarity of nucleotide sequences between two regions of the same nucleic acid strand or between regions of two different nucleic acid strands. When a nucleotide position in both regions is occupied by the same nucleotide, the regions are homologous at that position. The first region is homologous to the second region if at least one nucleotide position in each region is occupied by the same nucleotide. Homology between two regions is expressed as the relative proportion of nucleotide positions in the two regions that are occupied by the same nucleotide. As an example, the region having the nucleotide sequence 5'-ATTGCC-3' and the region having the nucleotide sequence 5'-TATGGC-3' have 50% homology. Preferably, the first region contains the first fragment and the second region contains the second fragment, wherein at least about 50% and preferably at least about 75%, at least about 90%, or at least about 95% of the nucleotide positions of each of the fragments are occupied by the same nucleotide. More preferably, all nucleotide positions of each of the fragments are occupied by the same nucleotide.

[0064] Оптимальное выравнивание последовательностей для сравнения можно выполнять с использованием компьютеризированных реализаций алгоритмов, известных в данной области (GAP, BESTFIT, BLAST, PASTA и TFASTA в пакете программ Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group (GCG), 575 Science Dr., Madison, WI), или путем визуальной инспекции. [0064] Optimal sequence alignment for comparison can be performed using computerized implementations of algorithms known in the art (GAP, BESTFIT, BLAST, PASTA, and TFASTA in the Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group (GCG), 575 Science Dr., Madison, WI), or by visual inspection.

[0065] В настоящем документе «процентную идентичность последовательностей» определяют путем сравнения двух оптимально выровненных последовательностей в окне сравнения, где фрагмент полинуклеотидной или аминокислотной последовательности в окне сравнения может иметь добавления или делеции (например, пробелы или выступающие концы) в сравнении с эталонной последовательностью (которая не имеет добавления или делеции) для оптимального выравнивания двух последовательностей. Процент рассчитывают путем определения числа положений, в которых идентичные нуклеотидные основания или аминокислотные остатки присутствуют в обеих последовательностях, с получением числа совпадающих положений, деления числа совпадающих положений на общее число положений в окне сравнения и умножения результата на 100, с получением процентной идентичности последовательностей. [0065] As used herein, "percent sequence identity" is determined by comparing two optimally aligned sequences in a comparison window, where a fragment of a polynucleotide or amino acid sequence in the comparison window may have additions or deletions (e.g., gaps or overhangs) compared to a reference sequence (which has no addition or deletion) to optimally align the two sequences. The percentage is calculated by determining the number of positions at which identical nucleotide bases or amino acid residues are present in both sequences to obtain the number of matching positions, dividing the number of matching positions by the total number of positions in the comparison window, and multiplying the result by 100 to obtain percent sequence identity.

[0066] Оптимальное выравнивание последовательностей для сравнения можно выполнять с использованием компьютеризированных реализаций алгоритмов, известных в данной области (GAP, BESTFIT, BLAST, PASTA и TFASTA в пакете программ Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group (GCG), 575 Science Dr., Madison, WI), или путем визуальной инспекции. [0066] Optimal sequence alignment for comparison can be performed using computerized implementations of algorithms known in the art (GAP, BESTFIT, BLAST, PASTA, and TFASTA in the Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group (GCG), 575 Science Dr., Madison, WI), or by visual inspection.

[0067] Используемый в настоящем документе термин «существенная идентичность последовательностей» между двумя нуклеотидными последовательностями относится к полинуклеотиду, содержащему последовательность, которая имеет по меньшей мере 65% идентичность последовательности, предпочтительно по меньшей мере 69% - 77% идентичность последовательности в сравнении с эталонной последовательностью. [0067] As used herein, the term "substantial sequence identity" between two nucleotide sequences refers to a polynucleotide containing a sequence that has at least 65% sequence identity, preferably at least 69%-77% sequence identity, compared to a reference sequence.

[0068] Используемый в настоящем документе термин «промотор/регуляторная последовательность» означает нуклеотидную последовательность, необходимую для экспрессии продукта гена, функционально связанного с промотором/регуляторной последовательностью. В некоторых случаях эта последовательность может представлять собой основную последовательность промотора и в других случаях эта последовательность может также включать последовательность энхансера и другие регуляторные элементы, необходимые для экспрессии продукта гена. Промотор/регуляторная последовательность может, например, представлять собой последовательность, которая обеспечивает экспрессию продукта гена специфическим для ткани образом. [0068] As used herein, the term "promoter/regulatory sequence" means a nucleotide sequence necessary for the expression of a gene product operably linked to a promoter/regulatory sequence. In some cases, this sequence may be the main promoter sequence, and in other cases, this sequence may also include the enhancer sequence and other regulatory elements necessary for the expression of the gene product. A promoter/regulatory sequence may, for example, be a sequence that allows the gene product to be expressed in a tissue-specific manner.

[0069] «Конститутивный» промотор представляет собой промотор, управляющий экспрессией гена, с которым он функционально связан, на постоянной основе в клетке. В качестве примера, промоторы, управляющие экспрессией клеточных генов «домашнего хозяйства», считают конститутивными промоторами. [0069] A "constitutive" promoter is a promoter that directs the expression of a gene to which it is operatively linked on a permanent basis in a cell. As an example, promoters that drive the expression of cellular housekeeping genes are considered constitutive promoters.

[0070] «Индуцируемый» промотор представляет собой нуклеотидную последовательность, которая, будучи функционально связанной с полинуклеотидом, который кодирует или определяет продукт гена, вызывает образование продукта гена в живой клетке практически только тогда, когда соответствующий промотору индуктор присутствует в клетке. [0070] An "inducible" promoter is a nucleotide sequence that, when operably linked to a polynucleotide that encodes or defines a gene product, causes the gene product to be formed in a living cell substantially only when an inducer corresponding to the promoter is present in the cell.

[0071] «Тканеспецифический» промотор представляет собой нуклеотидную последовательность, которая, будучи функционально связанной с полинуклеотидом, который кодирует или определяет продукт гена, вызывает образование продукта гена в живой клетке практически только в том случае, если клетка представляет собой клетку типа ткани, который соответствует промотору. [0071] A "tissue-specific" promoter is a nucleotide sequence that, when operably linked to a polynucleotide that encodes or defines a gene product, causes the gene product to form in a living cell substantially only if the cell is a cell of the tissue type that corresponds to the promoter.

[0072] Используемый в настоящем документе термин «функционально связанные» относится к любой связи, независимо от ориентации или расстояния, между регуляторной последовательностью и кодирующей последовательностью, где связь позволяет регуляторной последовательности контролировать экспрессию кодирующей последовательности. Термин «функционально связанные» также означает, что связанные нуклеотидные последовательности являются смежными и, в случае необходимости соединения двух кодирующих белок областей, смежными и в одной рамке считывания. Термин «функционально связанные» также относится к функциональной связи между промотором и второй последовательностью, где последовательность промотора запускает и опосредует транскрипцию последовательности ДНК, соответствующей второй последовательности. [0072] As used herein, the term "operably linked" refers to any link, regardless of orientation or distance, between a regulatory sequence and a coding sequence, where the link allows the regulatory sequence to control expression of the coding sequence. The term "operably linked" also means that the linked nucleotide sequences are contiguous and, if necessary, linking two protein-coding regions, contiguous and in the same reading frame. The term "operably linked" also refers to a functional relationship between a promoter and a second sequence, where the promoter sequence drives and mediates transcription of the DNA sequence corresponding to the second sequence.

[0073] Используемый в настоящем документе термин «гетерологичная кодирующая последовательность ДНК», или «гетерологичная нуклеиновая кислота», или «гетерологичный полинуклеотид», означает любую кодирующую последовательность, отличную от той, которая естественным образом кодирует белок Cry2Ai или любой гомолог белка Cry2Ai. [0073] As used herein, the term "heterologous DNA coding sequence" or "heterologous nucleic acid" or "heterologous polynucleotide" means any coding sequence other than that which naturally encodes a Cry2Ai protein or any homologue of a Cry2Ai protein.

[0074] Используемый в настоящем документе термин «кодирующая область» означает тот фрагмент гена, ДНК или нуклеотидной последовательности, который кодирует белок. Термин «некодирующая область» означает тот фрагмент гена, ДНК или нуклеотидной последовательности, который не является кодирующей областью. [0074] As used herein, the term "coding region" refers to that portion of a gene, DNA, or nucleotide sequence that codes for a protein. The term "non-coding region" means that fragment of a gene, DNA or nucleotide sequence that is not a coding region.

[0075] В настоящем документе термины «кодирующая» или «закодированная», при использовании в контексте определенной нуклеиновой кислоты, означают, что нуклеиновая кислота содержит необходимую информацию для прямой трансляции нуклеотидной последовательности в конкретный белок. Информация, с помощью которой закодирован белок, определяется использованием кодонов. Нуклеиновая кислота, кодирующая белок, может содержать нетранслируемые последовательности (например, интроны) в транслируемых областях нуклеиновой кислоты или может не содержать такие промежуточные нетранслируемые последовательности (например, как в кДНК). [0075] As used herein, the terms "coding" or "encoded", when used in the context of a specific nucleic acid, means that the nucleic acid contains the necessary information for direct translation of the nucleotide sequence into a specific protein. The information by which a protein is encoded is determined by the use of codons. The nucleic acid encoding the protein may contain non-translated sequences (eg, introns) in the translated regions of the nucleic acid, or may not contain such intermediate non-translated sequences (eg, as in cDNA).

[0076] Термины «полипептид», «пептид» и «белок» в настоящем документе используются взаимозаменяемо для обозначения полимера, состоящего из аминокислотных остатков, как природных структурных вариантов, так и синтетических не существующих в природе их аналогов, связанных пептидными связями. Синтетические полипептиды могут быть синтезированы, например, с использованием автоматического синтезатора полипептидов. Термины применимы к аминокислотным полимерам, в которых один или более аминокислотных остатков представляют собой искусственные химические аналоги соответствующих природных аминокислот, а также к природным аминокислотным полимерам. Термины «остаток» или «аминокислотный остаток», или «аминокислота» в настоящем документе используются взаимозаменяемо для обозначения аминокислоты, которая включена в белок, полипептид или пептид (общее название «белок»). Аминокислота может представлять собой природную аминокислоту и, если нет иных ограничений, может представлять собой известные аналоги природных аминокислот, которые могут действовать аналогично природным аминокислотам. [0076] The terms "polypeptide", "peptide", and "protein" are used interchangeably herein to refer to a polymer composed of amino acid residues, both natural structural variants and synthetic, non-naturally occurring counterparts linked by peptide bonds. Synthetic polypeptides can be synthesized, for example, using an automated polypeptide synthesizer. The terms apply to amino acid polymers in which one or more amino acid residues are artificial chemical analogues of the corresponding natural amino acids, as well as to natural amino acid polymers. The terms "residue" or "amino acid residue" or "amino acid" are used interchangeably herein to refer to an amino acid that is incorporated into a protein, polypeptide, or peptide (commonly referred to as "protein"). The amino acid may be a naturally occurring amino acid and, unless otherwise limited, may be known analogs of naturally occurring amino acids that may act similarly to naturally occurring amino acids.

[0077] Термин «белок», как правило, относится к крупным полипептидам. Термин «пептид», как правило, относится к коротким полипептидам. Однако термин «полипептид» при использовании в настоящем документе относится к любому аминокислотному полимеру, состоящему из двух или более аминокислотных остатков, связанных пептидными связями. [0077] The term "protein" generally refers to large polypeptides. The term "peptide" generally refers to short polypeptides. However, the term "polypeptide" as used herein refers to any amino acid polymer consisting of two or more amino acid residues linked by peptide bonds.

[0078] Используемый в настоящем документе термин «экспрессионная кассета» означает генетический модуль, включающий ген и регуляторные области, необходимые для его экспрессии, которые могут быть включены в вектор. [0078] As used herein, the term "expression cassette" means a genetic module that includes a gene and the regulatory regions necessary for its expression, which can be included in a vector.

[0079] «Вектор» представляет собой химическое соединение, содержащее молекулу нуклеиновой кислоты, которое может быть использовано для доставки выделенной нуклеиновой кислоты внутрь клетки. Многие векторы известны в данной области, включая, но без ограничения, линейные полинуклеотиды, полинуклеотиды, связанные с ионными или амфифильными соединениями, плазмиды и вирусы. Так, термин «вектор» включает автономно реплицируемую плазмиду или вирус. Термин следует также толковать как включающий не являющиеся плазмидой и вирусом соединения, которые способствуют переносу нуклеиновой кислоты в клетки, такие как, например, соединения полилизина, липосомы и тому подобное. Примеры вирусных векторов включают, но без ограничения, аденовирусные векторы, аденоассоциированные вирусные векторы, ретровирусные векторы и тому подобное. [0079] A "vector" is a chemical compound containing a nucleic acid molecule that can be used to deliver an isolated nucleic acid into a cell. Many vectors are known in the art, including, but not limited to, linear polynucleotides, polynucleotides linked to ionic or amphiphilic compounds, plasmids, and viruses. Thus, the term "vector" includes an autonomously replicating plasmid or virus. The term should also be construed to include non-plasmid and non-viral compounds that facilitate the transfer of the nucleic acid into cells, such as, for example, polylysine compounds, liposomes, and the like. Examples of viral vectors include, but are not limited to, adenovirus vectors, adeno-associated viral vectors, retroviral vectors, and the like.

[0080] Термин «экспрессионный вектор» означает вектор, содержащий рекомбинантную нуклеиновую кислоту, содержащую последовательности контроля экспрессии, функционально связанные с экспрессируемой нуклеотидной последовательностью. Экспрессионный вектор содержит достаточное количество действующих в цис-положении элементов для экспрессии; другие элементы для экспрессии могут быть предоставлены клеткой-хозяином или находиться в in vitro системе экспрессии. Экспрессионные векторы включают все экспрессионные векторы, известные в данной области, такие как космиды, плазмиды (например, «голые» или заключенные в липосомы) и вирусы, которые заключают в себе рекомбинантную нуклеиновую кислоту. [0080] The term "expression vector" means a vector containing a recombinant nucleic acid containing expression control sequences operably linked to an expressed nucleotide sequence. The expression vector contains sufficient cis-acting elements for expression; other elements for expression may be provided by the host cell or be in an in vitro expression system. Expression vectors include all expression vectors known in the art, such as cosmids, plasmids (eg, "naked" or enclosed in liposomes), and viruses that contain a recombinant nucleic acid.

[0081] Используемый в настоящем документе термин «клетка-хозяин» означает клетку, которая содержит вектор и поддерживает репликацию и/или экспрессию нужного экспрессионного вектора. Клетки-хозяева могут представлять собой прокариотические клетки, такие как E. coli, или эукариотические клетки, такие как клетки дрожжей, насекомых, амфибий или млекопитающих, либо клетки однодольных или двудольных растений. Примером клетки-хозяина однодольного растения является клетка-хозяин риса, и примером клетки-хозяина двудольного растения является клетка-хозяин баклажана или томата. Когда это возможно, последовательность модифицируют во избежание предсказанных шпилечных вторичных структур мРНК. [0081] As used herein, the term "host cell" means a cell that contains the vector and maintains the replication and/or expression of the desired expression vector. Host cells can be prokaryotic cells such as E. coli or eukaryotic cells such as yeast, insect, amphibian or mammalian cells, or monocot or dicot plant cells. An example of a monocot plant host cell is a rice host cell, and an example of a dicot plant host cell is an eggplant or tomato host cell. When possible, the sequence is modified to avoid predicted mRNA hairpin secondary structures.

[0082] Используемый в настоящем документе термин «токсин» означает полипептид, проявляющий пестицидную активность или инсектицидную активность. Токсин «Bt» или «Bacillus thuringiensis» должен включать широкий класс токсинов Cry, встречающихся в разных штаммах Bt, содержащих такие токсины. [0082] As used herein, the term "toxin" means a polypeptide exhibiting pesticidal activity or insecticidal activity. The "Bt" or " Bacillus thuringiensis " toxin would include the broad class of Cry toxins found in the various strains of Bt containing such toxins.

[0083] Термин «зонд», или «зонд образца», означает молекулу, которую узнает ее комплемент или определенный элемент микрочипа. Примеры зондов, которые могут быть использованы по настоящему изобретению, включают, но без ограничения, ДНК, РНК, олигонуклеотиды, олигосахариды, полисахариды, сахара, белки, пептиды, моноклональные антитела, токсины, вирусные эпитопы, гормоны, гормональные рецепторы, ферменты, субстраты ферментов, кофакторы и лекарственные средства, включая агонисты и антагонисты клеточных поверхностных рецепторов. [0083] The term "probe" or "sample probe" means a molecule that its complement or specific microchip element recognizes. Examples of probes that can be used in the present invention include, but are not limited to, DNA, RNA, oligonucleotides, oligosaccharides, polysaccharides, sugars, proteins, peptides, monoclonal antibodies, toxins, viral epitopes, hormones, hormone receptors, enzymes, enzyme substrates, cofactors, and drugs, including cell surface receptor agonists and antagonists.

[0084] Используемый в настоящем документе термин «комплементарные», или «комплемент», относится к спариванию оснований, пуринов и пиримидинов, которые связываются водородными связями в двухцепочечной нуклеиновой кислоте. Следующие пары оснований являются комплементарными: гуанин и цитозин; аденин и тимидин; а также аденин и урацил. Используемые в настоящем документе термины включают полную и частичную комплементарность. [0084] As used herein, the term "complementary" or "complement" refers to the pairing of bases, purines and pyrimidines, which are linked by hydrogen bonds in a double-stranded nucleic acid. The following base pairs are complementary: guanine and cytosine; adenine and thymidine; as well as adenine and uracil. As used herein, the terms include complete and partial complementarity.

[0085] Используемый в настоящем документе термин «гибридизация» относится к процессу, в котором цепь нуклеиновой кислоты соединяется с комплементарной цепью за счет спаривания оснований. Условия, используемые для гибридизации двух не идентичных, но очень сходных, комплементарных нуклеиновых кислот, варьируются в зависимости от степени комплементарности двух цепей и длины цепей. Таким образом, термин предусматривает частичную, а также полную гибридизацию. Такие методы и условия хорошо известны практикующим специалистам в данной области. [0085] As used herein, the term "hybridization" refers to a process in which a nucleic acid strand is joined to a complementary strand by base pairing. The conditions used to hybridize two non-identical, but very similar, complementary nucleic acids vary depending on the degree of complementarity of the two strands and the length of the strands. Thus, the term covers partial as well as full hybridization. Such methods and conditions are well known to those of skill in the art.

[0086] Термины «инсектицидная активность» и «пестицидная активность» в настоящем документе используются взаимозаменяемо для обозначения активности микроорганизма или вещества (такого как, например, белок), которая может быть измерена, например, но без ограничения, смертностью вредителей, уменьшением массы вредителей, отпугиванием вредителей, и другими поведенческими и физическими изменениями вредителей после поедания и воздействия в течение соответствующего периода времени. Таким образом, микроорганизм или вещество с пестицидной активностью негативно влияет по меньшей мере на один измеряемый параметр приспособленности вредителя. Например, «инсектицидные белки» представляют собой белки, которые проявляют инсектицидную активность сами или в сочетании с другими белками. [0086] The terms "insecticidal activity" and "pesticidal activity" are used interchangeably herein to refer to the activity of a microorganism or substance (such as, for example, a protein) that can be measured, for example, but not limited to, pest mortality, pest reduction, pest repellency, and other behavioral and physical changes in pests after ingestion and exposure for an appropriate period of time. Thus, a microorganism or substance with pesticidal activity adversely affects at least one measurable parameter of pest fitness. For example, "insecticidal proteins" are proteins that exhibit insecticidal activity alone or in combination with other proteins.

[0087] Используемый в настоящем документе термин «воздействие на насекомых-вредителей» означает сдерживающие насекомых изменения в питании, росте и/или поведении насекомых на любой стадии развития, включая, но не ограничиваясь этим, уничтожение насекомых, замедление роста, предотвращение способности к размножению, антифидантную активность и тому подобное. [0087] As used herein, the term "influencing insect pests" means insect deterrent changes in feeding, growth and/or behavior of insects at any stage of development, including, but not limited to, insect destruction, growth retardation, prevention of reproductive ability, anti-feeding activity, and the like.

[0088] Используемый в настоящем документе термин «эффективное для пестицидного действия количество» означает количество вещества или микроорганизма, обладающее пестицидной активностью в случае его присутствия в среде обитания вредителя. Для каждого вещества или микроорганизма эффективное для пестицидного действия количество определяют эмпирически в отношении каждого вредителя, поражаемого в конкретной среде. Аналогично, термин «эффективное для инсектицидного действия количество» может быть использован вместо термина «эффективное для пестицидного действия количество», когда вредитель является насекомым-вредителем. [0088] As used herein, the term "pesticidal effective amount" means the amount of a substance or microorganism that has pesticidal activity when present in a pest habitat. For each substance or microorganism, the effective pesticidal amount is determined empirically for each pest affected in a particular environment. Similarly, the term "insecticidal effective amount" can be used instead of the term "pesticidal effective amount" when the pest is an insect pest.

[0089] Используемые в настоящем документе термины «трансформированное растение» и «трансгенное растение» означают растение, которое содержит один или более гетерологичных полинуклеотидов в своем геноме. Гетерологичный полинуклеотид(ы) стабильно интегрирован в геном трансгенного или трансформированного растения, так что полинуклеотид передается последующим поколениям. Гетерологичный полинуклеотид может быть интегрирован в геном отдельно или в виде части рекомбинантной молекулы ДНК. [0089] As used herein, the terms "transformed plant" and "transgenic plant" mean a plant that contains one or more heterologous polynucleotides in its genome. The heterologous polynucleotide(s) is stably integrated into the genome of the transgenic or transformed plant such that the polynucleotide is passed on to subsequent generations. The heterologous polynucleotide may be integrated into the genome alone or as part of a recombinant DNA molecule.

[0090] Следует понимать, что используемый в настоящем документе термин «трансгенные» включает любую растительную клетку, линию растительных клеток, каллус, ткань, часть растения или растение, генотип которых был изменен за счет присутствия одной или более гетерологичных нуклеиновых кислот. Термин охватывает трансгенные объекты, исходно полученные с использованием способа генетической трансформации, известного в данной области, а также те, которые были получены в результате полового скрещивания или бесполого размножения из исходного трансгенного объекта. [0090] As used herein, the term "transgenic" should be understood to include any plant cell, plant cell line, callus, tissue, plant part, or plant whose genotype has been altered by the presence of one or more heterologous nucleic acids. The term encompasses transgenic events originally obtained using a genetic transformation method known in the art, as well as those resulting from sexual interbreeding or asexual reproduction from the original transgenic event.

[0091] Используемый в настоящем документе термин «исходный трансгенный объект» не относится к изменению генома (хромосомного или внехромосомного) общепринятыми методами селекции растений или в результате естественного события, такого как случайное перекрестное оплодотворение, не рекомбинантная вирусная инфекция, не рекомбинантная бактериальная трансформация, не рекомбинантная транспозиция или спонтанная мутация. [0091] As used herein, the term "original transgenic entity" does not refer to a change in the genome (chromosomal or extrachromosomal) by conventional plant breeding methods or as a result of a natural event such as accidental cross-fertilization, non-recombinant viral infection, non-recombinant bacterial transformation, non-recombinant transposition, or spontaneous mutation.

[0092] Используемый в настоящем документе термин «растение» включает целые растения, растительные клетки, растительные протопласты, тканевые культуры растительных клеток, из которых можно регенерировать растения, растительные каллусы, растительные маточные корни и растительные клетки, которые не повреждены в растениях или частях растений, таких как зародыши, пыльца, семяпочки, семена, листья, цветы, ветви, плоды, ядра, колосья, початки, шелуха, стебли, корни, кончики корня, пыльники и тому подобное, а также их потомков. Части трансгенных растений входят в объем вариантов осуществления и представляют собой, например, растительные клетки, протопласты, ткани, каллус, эмбрионы, а также цветки, стебли, плоды, листья и корни трансгенных растений, или их потомков, ранее трансформированных молекулой ДНК по вариантам осуществления и, таким образом, состоящих, по меньшей мере частично, из трансгенных клеток. [0092] As used herein, the term "plant" includes whole plants, plant cells, plant protoplasts, tissue cultures of plant cells from which plants can be regenerated, plant calli, plant uterine roots, and plant cells that are intact in plants or plant parts such as embryos, pollen, ovules, seeds, leaves, flowers, branches, fruits, kernels, ears, cobs, husks, stems, roots. , root tips, anthers and the like, as well as their descendants. Parts of transgenic plants are included within the scope of the embodiments and are, for example, plant cells, protoplasts, tissues, callus, embryos, as well as flowers, stems, fruits, leaves and roots of transgenic plants, or their descendants, previously transformed with the DNA molecule of the embodiments and thus consisting at least in part of the transgenic cells.

Ген Gene crycry Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis и оптимизация кодонов and codon optimization

[0093] На сегодняшний день секвенированы примерно 400 генов cry, кодирующих δ-эндотоксины (Crickmore, N. 2005. Using worms to better understand how Bacillus thuringiensis kills insects. Trends in Microbiology, 13(8): 347-350). Различные δ-эндотоксины были классифицированы в классы (Cry 1, 2, 3, 4 и так далее) на основании сходства аминокислотных последовательностей. Эти классы состоят из нескольких подклассов (Cry1A, Cry1B, Cry1C и так далее), которые сами подразделяются на подсемейства или варианты (Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac и так далее). Гены каждого класса более чем на 45% идентичны друг другу. Продукт каждого отдельного гена cry, как правило, имеет лимитированный спектр активности, которая ограничена личиночными стадиями небольшого числа видов. Однако не удалось установить корреляцию между степенью идентичности белков Cry и спектром их активности. Белки Cry1Aa и Cry1Ac на 84% идентичны, однако лишь Cry1Aa является токсичным для Bombyx mori (L.). И наоборот, Cry3Aa и Cry7Aa, которые лишь на 33% идентичны, оба активны против колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata. Другие токсины Cry совершенно не активны против насекомых, но активны против других беспозвоночных. Например, белки классов Cry5 и Cry6 активны против нематод. Совсем недавно также были охарактеризованы бинарные токсины из Bt, обозначенные Cry34Ab1/Cry35Ab1, которые активны против различных жесткокрылых насекомых-вредителей семейства Chrysomelidae. Им было присвоено название Cry, хотя они имеют небольшую гомологию с другими членами семейства токсинов Cry. [0093] Approximately 400 cry genes encoding δ-endotoxins have been sequenced to date (Crickmore, N. 2005. Using worms to better understand how Bacillus thuringiensis kills insects. Trends in Microbiology, 13(8): 347-350). Various δ-endotoxins have been classified into classes (Cry 1, 2, 3, 4, and so on) based on similarity in amino acid sequences. These classes consist of several subclasses (Cry1A, Cry1B, Cry1C, and so on), which are themselves subdivided into subfamilies or variants (Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac, and so on). The genes of each class are more than 45% identical to each other. The product of each individual cry gene generally has a limited spectrum of activity, which is limited to the larval stages of a small number of species. However, it was not possible to establish a correlation between the degree of identity of Cry proteins and their activity spectrum. Proteins Cry1Aa and Cry1Ac are 84% identical, but only Cry1Aa is toxic to Bombyx mori (L.). Conversely, Cry3Aa and Cry7Aa, which are only 33% identical, are both active against the Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata . Other Cry toxins are completely inactive against insects, but are active against other invertebrates. For example, proteins of the Cry5 and Cry6 classes are active against nematodes. More recently, binary toxins from Bt, designated Cry34Ab1/Cry35Ab1, have also been characterized and are active against various beetle pests of the family Chrysomelidae. They have been given the name Cry, although they share little homology with other members of the Cry toxin family.

[0094] Для достижения желаемых уровней экспрессии гетерологичных белков в трансгенных растениях было признано полезным изменение природной, иногда называемой «дикого типа» или оригинальной, геномной кодирующей последовательности ДНК различными способами, чтобы использование кодонов более точно соответствовало использованию кодонов в растениях-хозяевах, и аналогично, чтобы содержание G+C кодирующей последовательности более точно соответствовало содержанию G+C видов растений-хозяев. [0094] In order to achieve desired levels of expression of heterologous proteins in transgenic plants, it has been found useful to alter the natural, sometimes referred to as "wild type" or original, genomic DNA coding sequence in various ways so that codon usage more closely matches codon usage in host plants, and likewise so that the G+C content of the coding sequence more closely matches the G+C content of the host plant species.

[0095] Специалист в области молекулярной биологии растений понимает, что можно сконструировать множество последовательностей ДНК для кодирования одной аминокислотной последовательности. Обычным способом повышения экспрессии кодирующей области для интересующего белка является модификация кодирующей области таким образом, чтобы ее состав кодонов напоминал общий состав кодонов хозяина, в котором ген должен быть экспрессирован. [0095] One of skill in the field of plant molecular biology understands that multiple DNA sequences can be designed to encode a single amino acid sequence. A common way to increase the expression of a coding region for a protein of interest is to modify the coding region so that its codon composition resembles the general codon composition of the host in which the gene is to be expressed.

[0096] Геномная/природная нуклеиновая кислота может быть оптимизирована для повышения экспрессии в организме-хозяине. Таким образом, когда организмом-хозяином является растение, синтетические нуклеиновые кислоты могут быть синтезированы с использованием предпочтительных для растений кодонов с целью повышения экспрессии. Например, хотя нуклеотидные последовательности по вариантам осуществления могут быть экспрессированы как в однодольных, так и в двудольных, растениях, последовательности могут быть изменены для учета специфических предпочтений кодонов и предпочтительного содержания GC в однодольных или двудольных растениях, поскольку, как показано, эти предпочтения отличаются (Murray et al. (1989) Nucleic Acids Res. 17:477-498). Таким образом, предпочтительный кодон для конкретной аминокислоты в рисе может быть установлен из известных генных последовательностей риса, и предпочтительный кодон для конкретной аминокислоты в баклажане может быть установлен из известных генных последовательностей баклажана. [0096] The genomic/natural nucleic acid can be optimized for increased expression in the host organism. Thus, when the host organism is a plant, synthetic nucleic acids can be synthesized using plant-preferred codons to increase expression. For example, although the nucleotide sequences of the embodiments can be expressed in both monocots and dicots, the sequences can be altered to account for specific codon preferences and preferred GC content in monocots or dicots, as these preferences have been shown to differ (Murray et al. (1989) Nucleic Acids Res. 17:477-498). Thus, the preferred codon for a particular amino acid in rice can be determined from the known gene sequences of rice, and the preferred codon for a particular amino acid in eggplant can be determined from the known gene sequences of eggplant.

[0097] Известно, что дополнительные модификации последовательности повышают экспрессию гена в клеточном хозяине. Эти модификации включают удаление последовательностей, кодирующих ложные сигналы полиаденилирования, сигналы сайта сплайсинга экзон-интрон, транспозон-подобные повторы и другие хорошо изученные последовательности, которые могут быть неблагоприятными для экспрессии генов. Содержание GC в последовательности может быть скорректировано до средних уровней у конкретного клеточного хозяина, что рассчитывают, исходя из известных генов, экспрессируемых в клетке-хозяине. [0097] Additional sequence modifications are known to increase gene expression in the cellular host. These modifications include deletion of sequences encoding false polyadenylation signals, exon-intron splicing site signals, transposon-like repeats, and other well-studied sequences that may be unfavorable for gene expression. The content of GC in the sequence can be adjusted to the average levels in a particular cellular host, which is calculated based on the known genes expressed in the host cell.

[0098] В статье Vaeck et al., ((Vaeck M, Reynaerts A, Höfte H, Jansens S, De Beukeleer M, Dean C, Zabeau M, Van Montagu M, Leemans J (1987) Transgenic plants protected from insect attack. Nature 327:33-37) описано получение устойчивых к насекомым трансгенных растений табака, экспрессирующих ген cry1Ab Bt, для защиты от европейского зернового точильщика, одного из главных вредителей, атакующих кукурузу в США и Европе. Однако, несмотря на использование сильных промоторов, продуцирование токсина в растениях изначально было слишком слабым для эффективного использования в сельском хозяйстве (Koziel G M, Beland G L, Bowman C, Carozzi N B, Crenshaw R, Crossland L, Dawson J, Desai N, Hill M, Kadwell S, Launis K, Maddox D, McPherson K, Heghji M, Merlin E, Rhodes R, Warren G, Wright M, Evola S (1993) Field performance of elite transgenic maize plants expressing an insecticidal protein derived from Bacillus thuringiensis. Biotechnology 11:194-200). В отличие от генов растений, гены Bt имеют высокое содержание A+T (66%), что является неоптимальным использованием кодонов для растений и потенциально приводит к неправильному сплайсингу или преждевременному прекращению транскрипции (De la Riva and Adang, 1996). [0098] In the Vaeck articleet al., ((Vaeck M, Reynaerts A, Höfte H, Jansens S, De Beukeleer M, Dean C, Zabeau M, Van Montagu M, Leemans J (1987) Transgenic plants protected from insect attack. Nature 327:33-37) describes the production of insect-resistant transgenic tobacco plants expressing the genecry1Ab Bt, to protect against the European grain grinder, one of the main pests attacking corn in the US and Europe. However, despite the use of strong promoters, toxin production in plants was initially too weak to be effectively used in agriculture (Koziel G M, Beland G L, Bowman C, Carozzi N B, Crenshaw R, Crossland L, Dawson J, Desai N, Hill M, Kadwell S, Launis K, Maddox D, McPherson K, Heghji M, Merlin E, Rhodes R, Warren G, Wright M, Evola S (1993) Field performance of elite transgenic maize plants expressing an insecticidal protein derived fromBacillus thuringiensis. Biotechnology 11:194-200). Unlike plant genes, Bt genes have a high A+T content (66%), which is a suboptimal codon usage for plants and potentially leads to missplicing or premature termination of transcription (De la Riva and Adang, 1996).

[0099] Perlak с соавторами (Perlak F J, Fuchs R L, Dean D A, McPherson S L, Fishhoff D A (1991) Modification of the coding sequences enhances plant expression of insect control protein genes, Proc. Natl. Acad. Sci. (USA) 88:3324-3328) модифицировали кодирующую последовательность генов cry без модификации закодированной пептидной последовательности для обеспечения оптимального для растений использования кодонов, что позволило в два раза увеличить продуцирование токсинов в растениях в сравнении с природным геном. Эта стратегия была успешно использована для многих растений, таких как хлопчатник, рис и кукуруза, трансформированных модифицированными генами cry1, и картофеля, трансформированного модифицированным геном cry3A. Bt кукурузу и Bt хлопчатник выращивают в больших масштабах по всему миру. [0099] Perlak et al (Perlak FJ, Fuchs RL, Dean DA, McPherson SL, Fishhoff DA (1991) Modification of the coding sequences enhances plant expression of insect control protein genes, Proc. Natl. Acad. Sci. (USA) 88:3324-3328) modified the cry gene coding sequence without modifying the encoded peptide sequences to ensure optimal codon usage for plants, resulting in a doubling of toxin production in plants compared to the natural gene. This strategy has been successfully used in many plants such as cotton, rice and maize transformed with modified cry1 genes and potatoes transformed with modified cry3A genes. Bt corn and Bt cotton are grown on a large scale around the world.

[00100] Таким образом, естественно существующее предпочтение кодонов в разных организмах приводит к неоптимальной экспрессии генов в гетерологичном организме. В настоящем изобретении природный ген cry2Ai из Bacillus thuringiensis был модифицирован in-silico для оптимальной экспрессии рекомбинантного белка в растениях, включая двудольные и однодольные растения. При проектировании с помощью многофакторного анализа редкие и очень редкие кодоны были заменены на наиболее предпочтительные кодоны у двудольных/однодольных растений. Модифицированный синтетический ген, сконструированный с помощью конструктора генов, был проверен вручную на использование редких кодонов, стабильность вторичной структуры мРНК, наличие начала вторичной транскрипции гена во избежание экспрессии укороченных белков. Структура и стабильность оптимизированной мРНК была проверена и подтверждена с помощью программы оптимизации мРНК. [00100] Thus, naturally existing codon preference in different organisms leads to suboptimal gene expression in a heterologous organism. In the present invention, the native cry2Ai gene from Bacillus thuringiensis has been modified in-silico for optimal expression of the recombinant protein in plants, including dicots and monocots. When designing with multivariate analysis, rare and very rare codons were changed to the most preferred codons in dicots/monocots. The modified synthetic gene, constructed using a gene constructor, was manually checked for the use of rare codons, the stability of the secondary structure of the mRNA, the presence of the beginning of the secondary transcription of the gene to avoid the expression of truncated proteins. The structure and stability of the optimized mRNA was verified and validated using an mRNA optimization program.

[00101] Конкретный аспект изобретения относится к кодон-оптимизированной синтетической нуклеиновой кислоте, кодирующей инсектицидные белки Cry2Ai, инсектицидным композициям, полинуклеотидным конструкциям, рекомбинантной нуклеотидной последовательности, рекомбинантному вектору, трансформированным микроорганизмам и растениям, содержащим молекулу нуклеиновой кислоты по изобретению. Эти композиции используют в способах борьбы с насекомыми-вредителями, в частности, насекомыми-вредителями сельскохозяйственных культур. [00101] A specific aspect of the invention relates to a codon-optimized synthetic nucleic acid encoding Cry2Ai insecticidal proteins, insecticidal compositions, polynucleotide constructs, a recombinant nucleotide sequence, a recombinant vector, transformed microorganisms, and plants containing the nucleic acid molecule of the invention. These compositions are used in methods for controlling insect pests, in particular insect pests of crops.

[00102] Кодон-оптимизированная синтетическая нуклеотидная последовательность, раскрытая в настоящем документе, может быть слита с различными промоторами, включая конститутивные, индуцируемые, временно регулируемые, регулируемые развитием, тканепредпочтительные и тканеспецифические промоторы, с получением рекомбинантных молекул ДНК. Кодон-оптимизированные синтетические нуклеотидные последовательности cry2Ai, раскрытые в настоящем документе (кодирующие последовательности), обеспечивают гораздо более высокие уровни экспрессии в трансформированном растении, чем природный ген cry2Ai. Соответственно, могут быть получены растения, устойчивые к чешуекрылым вредителям, таким как Helicoverpa armigera - совка хлопковая и совка кукурузная, Cnaphalocrocis medinalis - листовертка рисовая, а также Scirpophaga incertulas - стеблевой точильщик рисовый и Pectinophora gossypiella. [00102] The codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein can be fused to various promoters, including constitutive, inducible, transiently regulated, developmentally regulated, tissue-preferred, and tissue-specific promoters, to produce recombinant DNA molecules. The codon-optimized cry2Ai synthetic nucleotide sequences disclosed herein (coding sequences) provide much higher levels of expression in the transformed plant than the natural cry2Ai gene. Accordingly, plants resistant to Lepidoptera pests such as Helicoverpa armigera - cotton bollworm and corn cutworm, Cnaphalocrocis medinalis - rice leafworm, as well as Scirpophaga incertulas - rice stem borer and Pectinophora gossypiella can be obtained.

[00103] Один вариант осуществления настоящего изобретения относится к синтетическим кодон-оптимизированным нуклеотидным последовательностям cry2Ai с предпочтительными для растений кодонами. Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к экспрессии синтетической кодон-оптимизированной нуклеотидной последовательности(ей) cry2Ai в таких растениях, как рис, томат и баклажан. Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к экспрессионным кассетам ДНК, векторам для трансформации растений, содержащим синтетическую нуклеотидную последовательность(и) cry2Ai по изобретению. Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к композициям, содержащим синтетическую кодон-оптимизированную нуклеотидную последовательность(и) cry2Ai, раскрытую в настоящем документе, или инсектицидный полипептид, закодированный синтетической кодон-оптимизированной нуклеотидной последовательностью(ми) cry2Ai, раскрытой в настоящем документе. Композиция, раскрытая в настоящем документе, может представлять собой пестицидную и/или инсектицидную композиции, содержащие пестицидные и/или инсектицидные белки/полипептиды по изобретению. Другой вариант осуществления относится к трансгенным растениям, содержащим кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность(и) cry2Ai по изобретению и экспрессирующим белковый токсин Cry2Ai. [00103] One embodiment of the present invention relates to synthetic codon-optimized cry2Ai nucleotide sequences with plant-preferred codons. Another embodiment of the present invention relates to the expression of synthetic codon-optimized cry2Ai nucleotide sequence(s) in plants such as rice, tomato and eggplant. Another embodiment of the present invention relates to DNA expression cassettes, plant transformation vectors containing synthetic cry2Ai nucleotide sequence(s) of the invention. Another embodiment of the present invention provides compositions comprising the cry2Ai synthetic codon-optimized nucleotide sequence(s) disclosed herein or an insecticidal polypeptide encoded by the cry2Ai synthetic codon-optimized nucleotide sequence(s) disclosed herein. The composition disclosed herein may be pesticidal and/or insecticidal compositions containing the pesticidal and/or insecticidal proteins/polypeptides of the invention. Another embodiment relates to transgenic plants containing the codon-optimized cry2Ai synthetic nucleotide sequence(s) of the invention and expressing the Cry2Ai protein toxin.

[00104] В частности, настоящее изобретение относится к кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности, приведенной в SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6 и SEQ ID NO: 7, при этом указанный нуклеотид кодирует инсектицидный белок Cry2Ai, имеющий аминокислотную последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 1. [00104] In particular, the present invention relates to a codon-optimized synthetic nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, and SEQ ID NO: 7, said nucleotide encoding the Cry2Ai insecticidal protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.

[00105] В некоторых вариантах осуществления изобретение также относится к растениям и микроорганизмам, трансформированным кодон-оптимизированной нуклеотидной последовательностью(ми) cry2Ai, раскрытой в настоящем документе, и способам, включающим применение такой нуклеотидной последовательности(ей), пестицидных композиций, трансформированных организмов и их продуктов в борьбе с насекомыми-вредителями. [00105] In some embodiments, the invention also relates to plants and microorganisms transformed with the codon-optimized cry2Ai nucleotide sequence(s) disclosed herein, and methods including the use of such nucleotide sequence(s), pesticide compositions, transformed organisms, and their products in the control of insect pests.

[00106] Полинуклеотидные последовательности по вариантам осуществления могут быть использованы для трансформации любого организма, например, растений и микроорганизмов, таких как Bacillus thuringiensis, для получения закодированного инсектицидного и/или пестицидного белков. Предложены способы, которые включают использование таких трансформированных организмов для воздействия на насекомых-вредителей растений или борьбы с ними. Нуклеиновые кислоты и нуклеотидные последовательности по вариантам осуществления также могут быть использованы для трансформации органелл, таких как хлоропласты. В данной области хорошо известен способ трансформации желаемого организма, позволяющий специалисту в данной области выполнять трансформацию с использованием полинуклеотидных последовательностей, раскрытых в настоящем документе. [00106] The polynucleotide sequences of the embodiments can be used to transform any organism, such as plants and microorganisms such as Bacillus thuringiensis , to produce the encoded insecticidal and/or pesticidal proteins. Methods are provided that include the use of such transformed organisms to control or control plant pests. The nucleic acids and nucleotide sequences of the embodiments can also be used to transform organelles such as chloroplasts. A method of transforming a desired organism is well known in the art, allowing a person skilled in the art to perform transformation using the polynucleotide sequences disclosed herein.

[00107] Нуклеиновые кислоты по вариантам осуществления включают нуклеиновую кислоту или нуклеотидные последовательности, которые были оптимизированы для экспрессии клетками конкретного организма, например, нуклеотидные последовательности, которые были обратно транслированы (то есть, восстановлены по пептиду) с использованием предпочтительных для растений кодонов, исходя из аминокислотной последовательности полипептида, обладающего пестицидной активностью. [00107] Nucleic acids of embodiments include nucleic acid or nucleotide sequences that have been optimized for expression by cells of a particular organism, for example, nucleotide sequences that have been reverse-translated (i.e., peptide-reconstituted) using plant-preferred codons based on the amino acid sequence of the polypeptide having pesticidal activity.

[00108] Изобретение относится к кодон-оптимизированным синтетическим нуклеиновым кислотам/нуклеотидным последовательностям, кодирующим инсектицидные белки Cry2ai. Синтетические кодирующие последовательности специально адаптированы для использования в экспрессии белков в двудольных и однодольных растениях, таких как рис, томат, баклажан, кукуруза, хлопчатник и бобовые растения. [00108] The invention relates to codon-optimized synthetic nucleic acids/nucleotide sequences encoding Cry2ai insecticidal proteins. The synthetic coding sequences are specifically adapted for use in protein expression in dicots and monocots such as rice, tomato, eggplant, corn, cotton and legumes.

[00109] Изобретение относится к синтетическим нуклеотидным последовательностям, кодирующим белок Cry2Ai, которые специально адаптированы для высокой экспрессии в растениях. В раскрытых кодон-оптимизированных синтетических нуклеотидных последовательностях использованы оптимизированные для растений кодоны примерно с той же частотой, с которой они используются в среднем в генах, естественным образом присутствующих у данного вида растений. Изобретение также относится к кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности, предназначенной для придания растениям устойчивости к насекомым. По настоящему изобретению для трансформации растений используют гены селективных маркеров. Описаны конструкции ДНК и трансгенные растения, содержащие синтетические последовательности, раскрытые в настоящем документе, а также способы и композиции для использования с важными для сельского хозяйства растениями. [00109] The invention relates to synthetic nucleotide sequences encoding the Cry2Ai protein that are specifically adapted for high expression in plants. The disclosed codon-optimized synthetic nucleotide sequences use plant-optimized codons at about the same frequency as they are used on average in genes naturally present in a given plant species. The invention also relates to a codon-optimized synthetic nucleotide sequence for conferring insect resistance to plants. The present invention uses selectable marker genes to transform plants. DNA constructs and transgenic plants containing the synthetic sequences disclosed herein are described, as well as methods and compositions for use with agriculturally important plants.

[00110] Каждый из белков, закодированных кодон-оптимизированными синтетическими нуклеотидными последовательностями, проявляет ингибирующую биологическую активность в отношении видов чешуекрылых насекомых. Двудольные и/или однодольные растения могут быть трансформированы каждой из нуклеотидных последовательностей, раскрытых в настоящем документе, отдельно или в сочетаниях с другими нуклеотидными последовательностями, кодирующими инсектицидные средства, такие как белки, кристаллические белки, токсины и/или специфические для вредителей двухцепочечные РНК, спроектированные для супрессии генов в организме одного или более целевых вредителей, и тому подобное, для достижения средств управления устойчивостью к насекомым в полевых условиях, которые ранее не были возможны за счет простого использования известных инсектицидных для чешуекрылых насекомых белков, полученных из штаммов Bacillus thuringiensis. [00110] Each of the proteins encoded by the codon-optimized synthetic nucleotide sequences exhibits inhibitory biological activity against Lepidoptera insect species. Dicot and/or monocot plants can be transformed with each of the nucleotide sequences disclosed herein, alone or in combination with other nucleotide sequences encoding insecticidal agents, such as proteins, crystalline proteins, toxins, and/or pest-specific double-stranded RNAs, designed to suppress genes in the body of one or more target pests, and the like, to achieve insect resistance controls in the field that were not previously possible. by simply using known Lepidoptera insecticidal proteins derived from strains of Bacillus thuringiensis .

[00111] Кодон-оптимизированные синтетические нуклеотидные последовательности по настоящему изобретению также могут быть использованы в растениях в сочетании с другими видами нуклеотидных последовательностей, кодирующих инсектицидные токсины, с получением растений, трансформированных для содержания по меньшей мере одного средства для борьбы с одним или более из обычных вредителей растений, выбранных из группы, состоящей из чешуекрылых насекомых-вредителей, жесткокрылых насекомых-вредителей, прокалывающих ткани растений и сосущих насекомых-вредителей, и тому подобного. [00111] The codon-optimized synthetic nucleotide sequences of the present invention can also be used in plants in combination with other kinds of nucleotide sequences encoding insecticidal toxins to produce plants transformed to contain at least one agent for controlling one or more common plant pests selected from the group consisting of Lepidoptera insect pests, Coleoptera pests, plant piercing insects, and sucking insect pests, and the like.

Регуляторные последовательностиRegulatory sequences

[00112] Транскрипционные и трансляционные регуляторные сигналы включают, но без ограничения, промоторы, сайты инициации транскрипции, операторы, активаторы, энхансеры, другие регуляторные элементы, сайты связывания рибосом, кодон инициации, сигналы терминации и тому подобное. [00112] Transcriptional and translational regulatory signals include, but are not limited to, promoters, transcription start sites, operators, activators, enhancers, other regulatory elements, ribosome binding sites, start codon, termination signals, and the like.

[00113] Полинуклеотид/конструкция ДНК будет включать в направлении транскрипции от 5' к 3'-концу: область инициации транскрипции и трансляции (то есть, промотор), последовательность ДНК по вариантам осуществления, а также область терминации транскрипции и трансляции (то есть, область терминации), функциональные в организме, выступающем в качестве хозяина. Область инициации транскрипции (то есть, промотор) может быть природной, аналогичной, инородной или гетерологичной для организма-хозяина и/или для последовательности по вариантам осуществления. Кроме того, промотор может представлять собой природную последовательность или, альтернативно, синтетическую последовательность. Используемый в настоящем документе термин «инородный» означает, что промотор не встречается естественным образом в организме, в который вводят промотор. Если промотор является «инородным» или «гетерологичным» для последовательности по вариантам осуществления, подразумевают, что промотор не является естественным или природным промотором для функционально связанной последовательности по вариантам осуществления. [00113] The polynucleotide/DNA construct will include, in the 5' to 3' direction of transcription: a transcription and translation initiation region (i.e., a promoter), a DNA sequence of embodiments, and a transcription and translation termination region (i.e., a termination region) functional in the host organism. The transcriptional initiation region (ie, promoter) may be natural, analogous, foreign, or heterologous to the host organism and/or to the sequence of the embodiments. In addition, the promoter may be a natural sequence or, alternatively, a synthetic sequence. As used herein, the term "foreign" means that the promoter does not occur naturally in the organism into which the promoter is introduced. If a promoter is "foreign" or "heterologous" to the sequence of the embodiments, it is understood that the promoter is not a natural or native promoter to the operably linked sequence of the embodiments.

[00114] При практическом использовании вариантов осуществления можно использовать целый ряд промоторов. Промоторы можно выбирать, исходя из желаемого результата. Кодон-оптимизированную нуклеотидную последовательность по изобретению можно объединять с конститутивным, тканепредпочтительным, индуцируемым или другими промоторами для экспрессии в организме-хозяине. Подходящие конститутивные промоторы для использования в растительной клетке-хозяине включают, например, коровый промотор CaMV 35S; актина риса; убиквитина; промотор ALS и так далее. [00114] In the practice of the embodiments, a variety of promoters can be used. Promoters can be selected based on the desired result. The codon-optimized nucleotide sequence of the invention can be combined with a constitutive, tissue-preferred, inducible, or other promoter for expression in a host organism. Suitable constitutive promoters for use in a plant cell host include, for example, the CaMV 35S core promoter; rice actin; ubiquitin; ALS promoter and so on.

[00115] В зависимости от желаемого результата может быть полезно экспрессировать ген с индуцируемого промотора. Особый интерес для регулирования экспрессии нуклеотидных последовательностей по вариантам осуществления в растениях представляют индуцируемые повреждением промоторы. Такие индуцируемые повреждением промоторы могут отвечать на повреждение, вызываемое поеданием насекомыми, и включают промоторы гена ингибитора протеазы картофеля (pin II); wun1 и wun2, win1 и win2; WIP1; MPI и так далее. [00115] Depending on the desired result, it may be useful to express the gene from an inducible promoter. Damage-inducible promoters are of particular interest in regulating the expression of the nucleotide sequences of the embodiments in plants. Such damage inducible promoters can respond to damage caused by eating insects and include promoters of the potato protease inhibitor gene (pin II); wun1 and wun2, win1 and win2; WIP1; MPI and so on.

[00116] Кроме того, в способах и нуклеотидных конструкциях по вариантам осуществления можно использовать патоген-индуцируемые промоторы. Такие патоген-индуцируемые промоторы включают промоторы связанных с патогенезом белков (PR белков), которые индуцируются после инфекции патогеном; например, PR белков, SAR белков, β-1,3-глюканазы, хитиназы и так далее. [00116] In addition, pathogen-inducible promoters can be used in the methods and nucleotide constructs of the embodiments. Such pathogen-inducible promoters include pathogenesis-associated protein (PR) promoters that are inducible after infection with a pathogen; for example, PR proteins, SAR proteins, β-1,3-glucanases, chitinases, and so on.

[00117] Можно использовать химически регулируемые промоторы для модулирования экспрессии гена в растении за счет применения экзогенного химического регулятора. В зависимости от цели промотор может представлять собой химически индуцируемый промотор, когда применение химического вещества индуцирует экспрессию гена, или химически репрессируемый промотор, когда применение химического вещества подавляет экспрессию гена. Химически индуцируемые промоторы известны в данной области и включают, но без ограничения, промотор In2-2 кукурузы, активируемый антидотами бензолсульфонамидных гербицидов, промотор GST кукурузы, активируемый гидрофобными электрофильными соединениями, которые используют в качестве довсходовых гербицидов, и промотор PR-1a табака, активируемый салициловой кислотой. Другие представляющие интерес химически регулируемые промоторы включают стероид-зависимые промоторы. [00117] Chemically regulated promoters can be used to modulate gene expression in a plant through the use of an exogenous chemical regulator. Depending on the purpose, the promoter may be a chemically inducible promoter, where the application of the chemical induces gene expression, or a chemically repressible promoter, where the application of the chemical suppresses gene expression. Chemically inducible promoters are known in the art and include, but are not limited to, the maize In2-2 promoter activated by benzenesulfonamide herbicide safeners, the maize GST promoter activated by hydrophobic electrophiles used as pre-emergence herbicides, and the tobacco PR-1a promoter activated by salicylic acid. Other chemically regulated promoters of interest include steroid dependent promoters.

[00118] Промотор, который характеризуется «предпочтительной» экспрессией в конкретной ткани, обеспечивает в этой ткани большую степень экспрессии, чем по меньшей мере в одной другой растительной ткани. Некоторые тканепредпочтительные промоторы демонстрируют экспрессию почти исключительно в конкретной ткани. Тканепредпочтительные промоторы могут быть использованы для целевого обеспечения повышенной экспрессии пестицидного белка в конкретной растительной ткани. Такие промоторы могут быть модифицированы, при необходимости, для слабой экспрессии. [00118] A promoter that is "preferred" expressed in a particular tissue provides a greater degree of expression in that tissue than in at least one other plant tissue. Some tissue-preferred promoters show expression almost exclusively in a particular tissue. Tissue-preferred promoters can be used to target increased expression of the pesticidal protein in a particular plant tissue. Such promoters can be modified, if necessary, for weak expression.

[00119] Примеры некоторых из тканеспецифических промоторов включают, но не ограничиваются ими, лист-предпочтительные промоторы, корень-специфические или корень-предпочтительные промоторы, семя-специфические или семя-предпочтительные промоторы, пыльца-специфические промоторы, а также паренхима-специфические промоторы. [00119] Examples of some of the tissue-specific promoters include, but are not limited to, leaf-preferred promoters, root-specific or root-preferred promoters, seed-specific or seed-preferred promoters, pollen-specific promoters, and parenchyma-specific promoters.

[00120] Корень-предпочтительные или корень-специфические промоторы известны, и могут быть выбраны из промоторов, описанных в литературе или выделенных de novo из различных совместимых биологических видов. [00120] Root-preferred or root-specific promoters are known and may be selected from promoters described in the literature or isolated de novo from various compatible species.

[00121] «Семя-предпочтительные» промоторы включают как «семя-специфические» промоторы (эти промоторы активны во время развития семян, например, промоторы запасных белков семян), так и промоторы «прорастающих семян» (эти промоторы активны во время прорастания семян). Промоторы гамма-зеина и Glob-1 представляют собой эндосперм-специфические промоторы. В случае двудольных растений семя-специфические промоторы включают, но без ограничения, промоторы β-фазеолина, β-конглицинина, соевого лектина, круциферина и тому подобное. В случае однодольных растений семя-специфические промоторы включают, но без ограничения, промоторы кукурузного 15-кДа зеина, 22-кДа зеина, 27-кДа зеина, g-зеина, waxy, shrunken 1, shrunken 2, глобулина 1 и так далее. [00121] "Seed-preferred" promoters include both "seed-specific" promoters (these promoters are active during seed development, e.g., seed storage protein promoters) and "germinating seed" promoters (these promoters are active during seed germination). Gamma-zein and Glob-1 promoters are endosperm-specific promoters. In the case of dicotyledonous plants, seed-specific promoters include, but are not limited to, promoters for β-phaseolin, β-conglycinin, soy lectin, cruciferin, and the like. In the case of monocots, seed-specific promoters include, but are not limited to, corn 15-kDa zein, 22-kDa zein, 27-kDa zein, g-zein, waxy, shrunken 1, shrunken 2, globulin 1, and so on.

[00122] Там, где требуется низкий уровень экспрессии, могут быть использованы слабые промоторы. Как правило, используемый в настоящем документе термин «слабый промотор» означает промотор, который управляет экспрессией кодирующей последовательности на низком уровне. Такие слабые конститутивные промоторы включают, например, коровый промотор Rsyn7, коровый промотор 35S CaMV и так далее. [00122] Where a low level of expression is required, weak promoters can be used. Generally, the term "weak promoter" as used herein means a promoter that drives the expression of a coding sequence at a low level. Such weak constitutive promoters include, for example, the Rsyn7 core promoter, the CaMV 35S core promoter, and so on.

[00123] Области терминации могут быть получены из Ti-плазмиды A. tumefaciens, например, области терминации октопин-синтазы (OCS) и нопалин-синтазы (NOS). [00123] Termination regions can be derived from the A. tumefaciens Ti plasmid, such as octopine synthase (OCS) and nopaline synthase (NOS) termination regions.

[00124] Экспрессионные кассеты ДНК могут также содержать 5'-последовательности лидера. Такие последовательности лидера могут способствовать повышению уровня трансляции. Трансляционные лидеры известны в данной области и включают: лидеры пикорнавирусов, например, лидер EMCV (5'-некодирующая область вируса энцефаломиокардита); лидеры потивирусов, например, лидер TEV (вирус гравировки табака), лидер MDMV (вирус карликовой мозаики кукурузы), нетранслируемый лидер из мРНК белка оболочки вируса мозаики люцерны (РНК 4 AMV); лидер вируса мозаики табака (TMV) и лидер вируса хлоротической крапчатости кукурузы (MCMV). [00124] DNA expression cassettes may also contain 5' leader sequences. Such leader sequences can help increase the level of translation. Translational leaders are known in the art and include: picornavirus leaders, such as the EMCV (5' non-coding region of encephalomyocarditis virus) leader; potyvirus leaders, eg TEV (tobacco etch virus) leader, MDMV (maize dwarf mosaic virus) leader, untranslated leader from alfalfa mosaic virus coat protein mRNA (AMV RNA 4); tobacco mosaic virus (TMV) leader; and maize chlorotic mottle virus (MCMV) leader.

[00125] В одном конкретном варианте осуществления изобретения, раскрытого и заявленного в настоящем документе, тканепредпочтительный или тканеспецифический промотор функционально связан с синтетической последовательностью ДНК по изобретению, кодирующей инсектицидный белок, и трансгенное растение стабильно трансформировано по меньшей мере одной такой рекомбинантной молекулой. Полученное растение будет устойчивым к конкретным насекомым, питающимся теми частями растения, в которых экспрессируется молекула(ы) ДНК. [00125] In one specific embodiment of the invention disclosed and claimed herein, a tissue-preferred or tissue-specific promoter is operably linked to a synthetic DNA sequence of the invention encoding an insecticidal protein, and the transgenic plant is stably transformed with at least one such recombinant molecule. The resulting plant will be resistant to specific insects feeding on those parts of the plant in which the DNA molecule(s) is expressed.

Ген селективного маркераSelectable marker gene

[00126] Как правило, экспрессионная кассета будет содержать ген селективного маркера для селекции трансформированных клеток. Гены селективных маркеров используют для селекции трансформированных клеток или тканей. Гены маркеров включают гены, определяющие устойчивость к антибиотикам, например, гены, кодирующие неомицин-фосфотрансферазу II (nptII) и гигромицин-фосфотрансферазу (hptII), а также гены, придающие устойчивость к гербицидам, таким как глюфосинат аммония, бромоксинил, имидазолиноны и 2,4-дихлорфеноксиацетат (2,4-D). Дополнительные примеры подходящих генов селективных маркеров включают, но без ограничения, гены, определяющие устойчивость к хлорамфениколу, метотрексату, стрептомицину, спектиномицину, блеомицину, сульфонамиду, бромоксинилу, глифосату, фосфинотрицину. [00126] Typically, the expression cassette will contain a selectable marker gene for selecting transformed cells. Selectable marker genes are used to select transformed cells or tissues. Marker genes include genes conferring antibiotic resistance, such as genes encoding neomycin phosphotransferase II ( nptII ) and hygromycin phosphotransferase ( hpt II), as well as genes conferring resistance to herbicides such as ammonium glufosinate, bromoxynil, imidazolinones, and 2,4-dichlorophenoxyacetate (2,4-D). Additional examples of suitable selectable marker genes include, but are not limited to, chloramphenicol, methotrexate, streptomycin, spectinomycin, bleomycin, sulfonamide, bromoxynil, glyphosate, phosphinothricin resistance genes.

[00127] Приведенный выше перечень генов селективных маркеров не должен быть ограничивающим. В вариантах осуществления можно использовать любой ген селективного маркера. [00127] The above list of selectable marker genes should not be limiting. In embodiments, any selectable marker gene can be used.

Конструкции ДНК и векторыDNA constructs and vectors

[00128] Кодон-оптимизированные ДНК/нуклеотидные последовательности по изобретению предоставляют в конструкциях ДНК для экспрессии в интересующем организме. Конструкция будет включать 5' и 3' регуляторные последовательности, функционально связанные с последовательностью по изобретению. [00128] The codon-optimized DNA/nucleotide sequences of the invention are provided in DNA constructs for expression in an organism of interest. The construct will include 5' and 3' regulatory sequences operably linked to the sequence of the invention.

[00129] Такую полинуклеотидную конструкцию предоставляют с множеством сайтов рестрикции для вставки последовательностей ДНК, кодирующих белковую последовательность токсина Cry2Ai, под транскрипционной регуляцией регуляторных областей. Полинуклеотидная конструкция может также содержать гены селективных маркеров. Кроме того, конструкция может содержать по меньшей мере один дополнительный ген для совместного введения трансформацией в нужный организм. Альтернативно, дополнительный ген(ы) можно предоставлять на нескольких полинуклеотидных конструкциях. [00129] Such a polynucleotide construct is provided with multiple restriction sites for the insertion of DNA sequences encoding the Cry2Ai toxin protein sequence under transcriptional regulation of regulatory regions. The polynucleotide construct may also contain selectable marker genes. In addition, the construct may contain at least one additional gene for co-introduction by transformation into the desired organism. Alternatively, additional gene(s) may be provided on multiple polynucleotide constructs.

[00130] При создании конструкции ДНК/экспрессионной кассеты различными фрагментами ДНК можно манипулировать таким образом, чтобы получать последовательности ДНК в правильной ориентации, по мере необходимости, в правильной рамке считывания. С этой целью можно использовать адаптеры или линкеры для соединения фрагментов ДНК, или можно проводить другие манипуляции для создания удобных сайтов рестрикции, удаления лишней ДНК, удаления сайтов рестрикции или тому подобного. Для этих целей можно использовать in vitro мутагенез, восстановление за счет праймеров, рестрикцию, отжиг, повторные замены, например, трансзиции и трансверсии. [00130] When creating a DNA/expression cassette construct, various DNA fragments can be manipulated so as to obtain DNA sequences in the correct orientation, as needed, in the correct reading frame. To this end, adapters or linkers can be used to connect DNA fragments, or other manipulations can be performed to create convenient restriction sites, remove excess DNA, remove restriction sites, or the like. For these purposes, you can use in vitro mutagenesis, restoration due to primers, restriction, annealing, repeated substitutions, for example, transpositions and transversions.

[00131] В соответствии с настоящим изобретением, конструкция ДНК/экспрессионная кассета, раскрытая в настоящем документе, может быть вставлена в рекомбинантный экспрессионный вектор. Выражение «рекомбинантный экспрессионный вектор» означает бактериальную плазмиду, фаг, дрожжевую плазмиду, вирус растительных клеток, вирус клеток млекопитающих или другой вектор. Как правило, можно использовать любую плазмиду или вектор при условии, что он(а) может реплицироваться и стабилизироваться в организме хозяина. Важной характеристикой экспрессионного вектора является то, что он имеет точку начала репликации, промотор, ген маркера и элемент контроля трансляции. [00131] In accordance with the present invention, the DNA construct/expression cassette disclosed herein can be inserted into a recombinant expression vector. The expression "recombinant expression vector" means a bacterial plasmid, phage, yeast plasmid, plant cell virus, mammalian cell virus, or other vector. Generally, any plasmid or vector can be used, provided that it(s) can replicate and stabilize in the host. An important characteristic of an expression vector is that it has an origin of replication, a promoter, a marker gene, and a translation control element.

[00132] Множество клонирующих векторов, содержащих репликационную систему в E. coli и маркер, позволяющий проводить селекцию трансформированных клеток, доступны для подготовки к вставке инородных генов в высшие растения. Векторы включают, например, pBR322, серию pUC, серию M13 mp, pACYC184, в числе прочих. Соответственно, фрагмент ДНК, имеющий последовательность, кодирующую белок токсина Bt, может быть вставлен в вектор в подходящем сайте рестрикции. Полученную плазмиду используют для введения трансформацией в E. coli. Клетки E. coli культивируют в соответствующей питательной среде, затем собирают и лизируют. Плазмиду извлекают. В качестве методов анализа, как правило, используют анализ последовательности, рестрикционный анализ, электрофорез и другие биохимические и молекулярно-биологические методы. После каждой манипуляции используемую последовательность ДНК можно расщеплять и соединять со следующей последовательностью ДНК. Все последовательности плазмид можно клонировать в одну и ту же, или в другие плазмиды. В зависимости от способа вставки нужных генов в растения могут понадобиться и другие последовательности ДНК. При использовании, например, Ti или Ri-плазмиды для трансформации растительной клетки по меньшей мере правую границу, но часто правую и левую границу, T-ДНК Ti или Ri-плазмиды, следует присоединять в качестве фланкирующей области вставляемых генов. [00132] A variety of cloning vectors containing the replication system in E. coli and a marker allowing selection of transformed cells are available in preparation for the insertion of foreign genes into higher plants. Vectors include, for example, pBR322, pUC series, M13 mp series, pACYC184, among others. Accordingly, a DNA fragment having a sequence encoding a Bt toxin protein can be inserted into the vector at a suitable restriction site. The resulting plasmid is used to introduce transformation into E. coli. E. coli cells are cultured in an appropriate nutrient medium, then harvested and lysed. The plasmid is removed. As analysis methods, as a rule, sequence analysis, restriction analysis, electrophoresis and other biochemical and molecular biological methods are used. After each manipulation, the used DNA sequence can be cleaved and joined to the next DNA sequence. All plasmid sequences can be cloned into the same or different plasmids. Depending on how the desired genes are inserted into plants, other DNA sequences may be needed. When using, for example, a Ti or Ri plasmid to transform a plant cell, at least the right border, but often the right and left border, the Ti or Ri plasmid T-DNA should be added as a flanking region of the inserted genes.

[00133] Экспрессионный вектор, содержащий кодон-оптимизированную нуклеотидную последовательность по изобретению и соответствующий сигнал для регуляции транскрипции/трансляции, можно конструировать методом, хорошо известным специалистам в данной области. Примеры таких методов включают метод in vitro рекомбинации ДНК, метод синтеза ДНК и метод in vivo рекомбинации. Последовательность ДНК может быть эффективно связана с соответствующим промотором в экспрессионном векторе для индукции синтеза мРНК. Кроме того, экспрессионный вектор может содержать, в качестве сайта инициации трансляции, сайт связывания рибосомы и терминатор транскрипции. [00133] An expression vector containing a codon-optimized nucleotide sequence of the invention and an appropriate signal to regulate transcription/translation can be constructed in a manner well known to those skilled in the art. Examples of such methods include an in vitro DNA recombination method, a DNA synthesis method, and an in vivo recombination method. The DNA sequence can be efficiently linked to an appropriate promoter in an expression vector to induce mRNA synthesis. In addition, the expression vector may contain, as a translation initiation site, a ribosome binding site and a transcription terminator.

[00134] Предпочтительным примером рекомбинантного вектора по настоящему изобретению является Ti-плазмидный вектор, который может переносить часть себя, то есть, так называемую T-область, в растительную клетку, когда вектор присутствует в соответствующем хозяине, таком как Agrobacterium tumefaciens. Другие виды Ti-плазмидного вектора в настоящее время используют для переноса гибридного гена в протопласты, способные образовывать новое растение, путем соответствующей вставки ДНК растительной клетки или гибридной ДНК в геном растения. [00134] A preferred example of a recombinant vector of the present invention is a Ti plasmid vector that can transfer a portion of itself, ie, a so-called T region, into a plant cell when the vector is present in an appropriate host such as Agrobacterium tumefaciens . Other types of Ti-plasmid vector are currently used to transfer the hybrid gene into protoplasts capable of forming a new plant by appropriately inserting the plant cell DNA or hybrid DNA into the plant genome.

[00135] Экспрессионный вектор может содержать по меньшей мере один ген селективного маркера. Ген селективного маркера представляет собой нуклеотидную последовательность, обладающую способностью, на основании которой она может быть отобрана обычным химическим методом. Каждый ген, который может быть использован для различения трансформированных клеток и не трансформированных клеток, может быть геном селективного маркера. Пример включает ген устойчивости к гербициду, такому как глифосат и фосфинотрицин, и ген устойчивости к антибиотику, такому как канамицин, гигромицин, G418, блеомицин и хлорамфеникол, но не ограничивается ими. [00135] The expression vector may contain at least one selectable marker gene. A selectable marker gene is a nucleotide sequence having a capability on the basis of which it can be selected by a conventional chemical method. Each gene that can be used to distinguish between transformed cells and non-transformed cells can be a selectable marker gene. An example includes, but is not limited to, a herbicide resistance gene such as glyphosate and phosphinothricin and an antibiotic resistance gene such as kanamycin, hygromycin, G418, bleomycin, and chloramphenicol.

[00136] Для рекомбинантного вектора по настоящему изобретению промотор может представлять собой любой из промоторов CaMV 35S, актина или убиквитина, но не ограничивается ими. Поскольку трансформант может быть отобран за счет различных механизмов на разных стадиях, конститутивный промотор может быть предпочтительным по настоящему изобретению. Таким образом, в настоящем документе возможность выбора конститутивного промотора не ограничена. [00136] For the recombinant vector of the present invention, the promoter can be any of, but is not limited to, CaMV 35S, actin, or ubiquitin promoters. Since the transformant can be selected by various mechanisms at different stages, the constitutive promoter may be preferred in the present invention. Thus, the selection of a constitutive promoter is not limited herein.

[00137] Для рекомбинантного вектора по настоящему изобретению может быть использован любой общепринятый терминатор. Примеры включают терминатор нопалин-синтазы (NOS), терминатор α-амилазы RAmy1 A риса, терминатор фазеолина и терминатор для гена оптопина Agrobacterium tumefaciens, и так далее, но не ограничиваются ими. Что касается необходимости терминатора, общеизвестно, что такая область может повышать надежность и эффективность транскрипции в растительных клетках. Таким образом, использование терминатора является весьма предпочтительным с учетом контекстов настоящего изобретения. [00137] Any conventional terminator may be used for the recombinant vector of the present invention. Examples include but are not limited to the nopaline synthase (NOS) terminator, the rice α-amylase RAmy1 A terminator, the phaseolin terminator and the Agrobacterium tumefaciens optopin gene terminator, and so on. With regard to the need for a terminator, it is well known that such a region can increase the reliability and efficiency of transcription in plant cells. Thus, the use of a terminator is highly preferred given the contexts of the present invention.

[00138] Квалифицированный специалист в данной области знает, что конструкция ДНК и вектор, раскрытые в настоящем документе, могут быть использованы для производства устойчивых к насекомым трансгенных растений и/или получения инсектицидной композиции, которая может содержать клетки Bacillus thuringiensis, содержащие указанную нуклеотидную последовательность, или любой другой микроорганизм, способный экспрессировать нуклеотидную последовательность, раскрытую в настоящем документе, для продуцирования инсектицидного белка Cry2Ai. [00138] One of skill in the art is aware that the DNA construct and vector disclosed herein can be used to produce insect-resistant transgenic plants and/or produce an insecticidal composition that may contain Bacillus thuringiensis cells containing said nucleotide sequence, or any other microorganism capable of expressing the nucleotide sequence disclosed herein, to produce the Cry2Ai insecticidal protein.

Рекомбинантная клеткаrecombinant cell

[00139] Варианты осуществления также включают микроорганизм, трансформированный по меньшей мере одной кодон-оптимизированной нуклеиновой кислотой по изобретению, экспрессионной кассетой, содержащей нуклеиновую кислоту, или вектором, содержащим экспрессионную кассету. В некоторых вариантах осуществления микроорганизм представляет собой микроорганизм, который размножается в растениях. Один из вариантов осуществления изобретения относится к инкапсулированному пестицидному белку, который содержит трансформированный микроорганизм, способный экспрессировать белок Cry2Ai по изобретению. [00139] Embodiments also include a microorganism transformed with at least one codon-optimized nucleic acid of the invention, an expression cassette containing a nucleic acid, or a vector containing an expression cassette. In some embodiments, the microorganism is a microorganism that proliferates in plants. One embodiment of the invention relates to an encapsulated pesticidal protein that contains a transformed microorganism capable of expressing the Cry2Ai protein of the invention.

[00140] Следующий вариант осуществления относится к трансформированному организму, такому как организм, выбранный из группы, состоящей из клеток растений и насекомых, бактерий, дрожжей, бакуловирусов, простейших, нематод и водорослей. Трансформированный организм содержит кодон-оптимизированную синтетическую молекулу ДНК по изобретению, экспрессионную кассету, содержащую указанную молекулу ДНК, или вектор, содержащий указанную экспрессионную кассету, способную стабильно встраиваться в геном трансформированного организма. [00140] The following embodiment relates to a transformed organism, such as an organism selected from the group consisting of plant and insect cells, bacteria, yeasts, baculoviruses, protozoa, nematodes, and algae. The transformed organism contains a codon-optimized synthetic DNA molecule according to the invention, an expression cassette containing said DNA molecule, or a vector containing said expression cassette capable of stably integrating into the genome of the transformed organism.

[00141] Признано, что гены, кодирующие белок Cry2Ai, можно использовать для трансформации патогенных для насекомых организмов. Такие организмы включают бакуловирусы, грибы, простейшие, бактерии и нематоды. [00141] It is recognized that the genes encoding the Cry2Ai protein can be used to transform insect pathogens. Such organisms include baculoviruses, fungi, protozoa, bacteria and nematodes.

[00142] Кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность(и), кодирующую белок Cry2Ai по вариантам осуществления, можно вводить при помощи соответствующего вектора в микробного хозяина, и указанного хозяина внедрять в окружающую среду, наносить на растения или животных. Термин «введение» в контексте вставки нуклеиновой кислоты в клетку означает «трансфекция» или «трансформация», или «трансдукция», и включает введение нуклеиновой кислоты в эукариотическую или прокариотическую клетку, где нуклеиновая кислота может встраиваться в геном клетки (например, хромосому, плазмиду, пластиду или митохондриальную ДНК), превращаться в автономный репликон или временно экспрессироваться (например, трансфицированная мРНК). [00142] The codon-optimized synthetic nucleotide sequence(s) encoding the Cry2Ai protein of the embodiments can be introduced via an appropriate vector into a microbial host, and said host introduced into the environment, applied to plants or animals. The term "introduction" in the context of inserting a nucleic acid into a cell means "transfection" or "transformation" or "transduction", and includes the introduction of the nucleic acid into a eukaryotic or prokaryotic cell, where the nucleic acid can be integrated into the cell's genome (e.g., chromosome, plasmid, plastid, or mitochondrial DNA), become an autonomous replicon, or be transiently expressed (e.g., transfected mRNA).

[00143] Существует ряд способов введения инородной ДНК, экспрессирующей пестицидный белок, в микроорганизм-хозяина в условиях, допускающих стабильное сохранение и экспрессию ДНК. Например, можно конструировать экспрессионные кассеты, включающие интересующие нуклеотидные конструкции, функционально связанные с сигналами регуляции транскрипции и трансляции для экспрессии нуклеотидных конструкций, и нуклеотидную последовательность, гомологичную последовательности в организме-хозяине, за счет чего будет происходить интеграция, и/или систему репликации, которая функциональна в организме хозяина, за счет чего будет происходить интеграция или стабильное сохранение. [00143] There are a number of methods for introducing foreign DNA expressing a pesticidal protein into a host microorganism under conditions that allow for stable preservation and expression of the DNA. For example, expression cassettes can be constructed that include nucleotide constructs of interest operably linked to transcriptional and translational regulatory signals for expression of the nucleotide constructs, and a nucleotide sequence that is homologous to sequences in the host organism such that integration will occur and/or a replication system that is functional in the host organism such that integration or stable maintenance will occur.

Способы трансформации растений и получения трансгенных растенийMethods for transforming plants and obtaining transgenic plants

[00144] Кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность (последовательность ДНК) по настоящему изобретению, кодирующую белок токсина Cry2Ai Bt, можно вводить в растительные клетки с использованием различных методов, хорошо известных в данной области. После интегрирования введенной ДНК в растительный геном, она является относительно стабильной. Вектор для трансформации обычно содержит селективный маркер, придающий трансформированным растительным клеткам устойчивость к биоциду или к антибиотику, такому как канамицин, биалафос, G418, блеомицин или гигромицин. Отдельно используемый маркер должен, соответственно, позволять отбирать трансформированные клетки, а не клетки, не содержащие вставленную ДНК. [00144] The codon-optimized synthetic nucleotide sequence (DNA sequence) of the present invention encoding the Cry2Ai Bt toxin protein can be introduced into plant cells using various methods well known in the art. Once the introduced DNA is integrated into the plant genome, it is relatively stable. The transformation vector typically contains a selectable marker that renders the transformed plant cells resistant to a biocide or antibiotic such as kanamycin, bialaphos, G418, bleomycin, or hygromycin. A separately used marker should therefore allow the selection of transformed cells rather than cells lacking the inserted DNA.

[00145] Существует большое количество методов для вставки ДНК в растительную клетку-хозяина. Эти методы включают трансформацию T-ДНК с использованием Agrobacterium tumefaciens или Agrobacterium rhizogenes в качестве средства трансформации, слияние, инъекцию, биолистические методы (бомбардировку микрочастицами) или электропорацию, а также другие возможные методы. В случае использования для трансформации агробактерий вставляемая ДНК должна быть клонирована в специальные плазмиды, а именно, либо в промежуточный вектор, либо в бинарный вектор. Промежуточные векторы могут быть встроены в Ti или Ri-плазмиду по механизму гомологичной рекомбинации за счет последовательностей, гомологичных последовательностям в T-ДНК. Ti или Ri-плазмида также содержит область vir, необходимую для переноса T-ДНК. [00145] There are a large number of methods for inserting DNA into a plant host cell. These methods include T-DNA transformation using Agrobacterium tumefaciens or Agrobacterium rhizogenes as the transformation agent, fusion, injection, biolistic methods (microparticle bombardment) or electroporation, among other possible methods. If used for the transformation of agrobacteria, the inserted DNA must be cloned into special plasmids, namely, either into an intermediate vector or into a binary vector. Intermediate vectors can be inserted into the Ti or Ri plasmid by a homologous recombination mechanism at the expense of sequences homologous to sequences in the T-DNA. The Ti or Ri plasmid also contains the vir region required for T-DNA transfer.

[00146] Промежуточные векторы не способны реплицироваться в агробактериях. Промежуточный вектор может быть перенесен в Agrobacterium tumefaciens при помощи плазмиды-помощника (конъюгация). Бинарные векторы способны реплицироваться как в E. coli, так и в агробактериях. Они содержат ген селективного маркера и линкер или полилинкер, который ограничен правой и левой пограничными областями T-ДНК. Они могут быть введены трансформацией непосредственно в агробактерии. Агробактерия, используемая в качестве клетки-хозяина, должна содержать плазмиду, несущую область вирулентности (vir). Область vir необходима для переноса T-ДНК в растительную клетку. Могут также содержаться дополнительные T-ДНК. Бактерию, трансформированную таким образом, используют для трансформации растительных клеток. Растительные эксплантаты можно культивировать с Agrobacterium tumefaciens или Agrobacterium rhizogenes для переноса ДНК в растительную клетку. Затем целые растения могут быть регенерированы из инфицированного растительного материала (например, фрагментов листьев, сегментов стебля, корней, а также протопластов или культивируемых в суспензии клеток) в соответствующей среде, которая может содержать антибиотики или биоциды для селекции. Полученные таким образом растения затем можно тестировать на наличие введенной ДНК. В случае инъекции и электропорации к плазмидам не предъявляют никаких особых требований. Можно использовать обычные плазмиды, такие как, например, производные pUC. [00146] Intermediate vectors are unable to replicate in agrobacteria. The intermediate vector can be transferred into Agrobacterium tumefaciens using a helper plasmid (conjugation). Binary vectors are able to replicate both in E. coli and agrobacteria. They contain a selectable marker gene and a linker or polylinker that is delimited by the right and left T-DNA border regions. They can be introduced by transformation directly into agrobacteria. Agrobacterium used as a host cell must contain a plasmid carrying a virulence region ( vir ). The vir region is essential for the transfer of T-DNA into the plant cell. Additional T-DNA may also be contained. The bacterium thus transformed is used to transform plant cells. Plant explants can be cultured with Agrobacterium tumefaciens or Agrobacterium rhizogenes to transfer DNA into the plant cell. Whole plants can then be regenerated from infected plant material (eg, leaf fragments, stem segments, roots, as well as protoplasts or cells cultured in suspension) in an appropriate medium, which may contain antibiotics or selection biocides. The plants thus obtained can then be tested for the presence of the introduced DNA. In the case of injection and electroporation, no special requirements are imposed on plasmids. You can use conventional plasmids, such as, for example, derivatives of pUC.

[00147] Клетки, которые были трансформированы, можно выращивать в растения общепринятыми методами. Затем эти растения можно выращивать и опылять тем же самым трансформированным штаммом или другими штаммами, и полученный гибрид будет иметь конститутивную или индуцируемую экспрессию определенной желаемой фенотипической характеристики. Можно выращивать два или более поколений, чтобы убедиться, что экспрессия желаемого фенотипического признака стабильно поддерживается и наследуется, а затем собирать семена, чтобы убедиться, что экспрессия желаемого фенотипического признака достигнута. Они могут образовывать зародышевые клетки и передавать возникший за счет трансформации признак (признаки) растениям-потомкам. Такие растения можно выращивать обычным способом и скрещивать с растениями, имеющими те же возникшие за счет трансформации наследственные факторы или другие наследственные факторы. Полученные гибридные растения обладают соответствующими фенотипическими свойствами. [00147] Cells that have been transformed can be grown into plants by conventional methods. These plants can then be grown and pollinated with the same transformed strain, or with other strains, and the resulting hybrid will have constitutive or inducible expression of the particular desired phenotypic characteristic. One can grow two or more generations to ensure that the expression of the desired phenotypic trait is stably maintained and inherited, and then collect seeds to ensure that the expression of the desired phenotypic trait is achieved. They can form germ cells and transmit the trait(s) resulting from transformation to descendant plants. Such plants can be grown in the usual way and crossed with plants having the same hereditary factors or other hereditary factors resulting from transformation. The resulting hybrid plants have the appropriate phenotypic properties.

[00148] Способы трансформации растений по настоящему изобретению включают введение полинуклеотида(ов) по изобретению в растение и не зависят от конкретного способа введения полинуклеотида(ов) в растение. Способы введения полинуклеотида(ов) в растения известны в данной области, включая, но без ограничения, способы стабильной трансформации, способы временной трансформации и вирус-опосредованные способы. [00148] The methods of plant transformation of the present invention include the introduction of the polynucleotide(s) of the invention into the plant and are independent of the specific method of introducing the polynucleotide(s) into the plant. Methods for introducing polynucleotide(s) into plants are known in the art, including, but not limited to, stable transformation methods, transient transformation methods, and virus-mediated methods.

[00149] В одном варианте осуществления настоящего изобретения растения были трансформированы кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательностью(ми), раскрытой в настоящем документе. Некоторыми неограничивающими примерами трансформированных растений являются фертильные растения трансгенного риса и томата, содержащие кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность(и) по изобретению, кодирующую белок Cry2Ai. Способы трансформации риса и томата известны в данной области. Различные другие растения также могут быть трансформированы с использованием кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности(ей), раскрытой в настоящем документе. [00149] In one embodiment of the present invention, plants have been transformed with the codon-optimized synthetic nucleotide sequence(s) disclosed herein. Some non-limiting examples of transformed plants are fertile transgenic rice and tomato plants containing the codon-optimized synthetic nucleotide sequence(s) of the invention encoding the Cry2Ai protein. Methods for transforming rice and tomato are known in the art. Various other plants can also be transformed using the codon-optimized synthetic nucleotide sequence(s) disclosed herein.

[00150] Термин «стабильная трансформация» должен означать, что нуклеотидная конструкция, введенная в растение, встраивается в геном растения и может наследоваться его потомками. Термин «временная трансформация» должен означать, что полинуклеотид введен в растение и не интегрируется в геном растения, либо в растение введен полипептид. [00150] The term "stable transformation" should mean that the nucleotide construct introduced into the plant is integrated into the plant's genome and can be inherited by its descendants. The term "transient transformation" should mean that the polynucleotide is introduced into the plant and does not integrate into the plant's genome, or the polypeptide is introduced into the plant.

[00151] Протоколы трансформации, а также протоколы для введения нуклеотидных последовательностей в растения, могут варьироваться в зависимости от вида растения, или растительной клетки, то есть, однодольного или двудольного, предназначенного для трансформации. Соответствующие способы введения нуклеотидных последовательностей в растительные клетки, с последующим встраиванием в растительный геном, включают микроинъекцию, электропорацию, опосредованную агробактериями трансформацию и баллистическое ускорение частиц. [00151] Transformation protocols, as well as protocols for introducing nucleotide sequences into plants, may vary depending on the type of plant, or plant cell, ie, monocot or dicot, intended for transformation. Appropriate methods for introducing nucleotide sequences into plant cells, followed by integration into the plant genome, include microinjection, electroporation, Agrobacterium-mediated transformation, and ballistic particle acceleration.

[00152] В одном варианте осуществления изобретения кодон-оптимизированная синтетическая нуклеотидная последовательность(и) по изобретению, кодирующая токсин Cry2Ai, экспрессируется в высшем организме, например, растении, благодаря кодон-оптимизированной нуклеотидной последовательности по изобретению. В этом случае трансгенные растения, экспрессирующие эффективные количества токсина, защищают себя от насекомых-вредителей. Когда насекомое начинает питаться таким трансгенным растением, оно также поглощает экспрессированный токсин. Это удержит насекомое от дальнейшего поедания тканей растения, или может даже навредить или убить насекомое. Нуклеотидная последовательность по изобретению вставлена в экспрессионную кассету, который затем стабильно интегрируется в геном растения. [00152] In one embodiment, the codon-optimized synthetic nucleotide sequence(s) of the invention encoding the Cry2Ai toxin is expressed in a higher organism, eg, a plant, by virtue of the codon-optimized nucleotide sequence of the invention. In this case, transgenic plants expressing effective amounts of the toxin protect themselves from insect pests. When an insect begins to feed on such a transgenic plant, it also consumes the expressed toxin. This will keep the insect from further eating plant tissue, or may even harm or kill the insect. The nucleotide sequence of the invention is inserted into an expression cassette which is then stably integrated into the plant genome.

[00153] Варианты осуществления также включают трансформированные или трансгенные растения, содержащие по меньшей мере одну нуклеотидную последовательность по вариантам осуществления. В некоторых вариантах осуществления растение стабильно трансформировано нуклеотидной конструкцией, включающей по меньшей мере одну нуклеотидную последовательность по вариантам осуществления, функционально связанную с промотором, управляющим экспрессией в растительной клетке. [00153] Embodiments also include transformed or transgenic plants comprising at least one nucleotide sequence of the embodiments. In some embodiments, the plant is stably transformed with a nucleotide construct comprising at least one nucleotide sequence of the embodiments operably linked to a promoter that directs expression in the plant cell.

[00154] При том, что варианты осуществления не зависят от конкретного биологического механизма повышения устойчивости растения к вредителям растений, экспрессия нуклеотидных последовательностей по вариантам осуществления в растении может приводить к продуцированию пестицидных белков по вариантам осуществления и повышению устойчивости растения к вредителям растений. Растения по вариантам осуществления могут быть использованы в сельском хозяйстве для борьбы с насекомыми-вредителями. Конкретные варианты осуществления относятся к трансформированным сельскохозяйственным культурам, таким как, например, растения риса и томата, используемым в способах борьбы с насекомыми-вредителями растений, такими как, например, различные чешуекрылые насекомые, включая Cnaphalocrocis medinalis - листовертку рисовую и Scirpophaga incertulas - стеблевого точильщика рисового. [00154] While the embodiments are independent of a particular biological mechanism for increasing plant pest resistance, expression of the nucleotide sequences of the embodiments in the plant may result in the production of the pesticidal proteins of the embodiments and increased plant pest resistance. The plants of the embodiments can be used in agriculture to control insect pests. Particular embodiments relate to transformed crops, such as, for example, rice and tomato plants, used in methods for controlling plant pests, such as, for example, various lepidopteran insects, including Cnaphalocrocis medinalis - rice leafworm and Scirpophaga incertulas - rice stem borer.

[00155] «Экспериментальное растение или растительная клетка» представляет собой объект, в котором было произведено генетическое изменение, такое как трансформация интересующим геном, или представляет собой растение или растительную клетку, которые происходят от растения или клетки, измененных указанным образом и имеющих такое изменение. «Контроль» или «контрольное растение», или «контрольная растительная клетка», обеспечивает точку отсчета для определения изменений фенотипа экспериментального растения или растительной клетки. Контрольное растение, или растительная клетка, может включать, например: (a) растение или клетку дикого типа, то есть, с тем же генотипом, что и исходный материал для генетического изменения, которое приводит к экспериментальному растению или клетке; (b) растение, или растительную клетку, с тем же генотипом, что и исходный материал, но которое было трансформировано «нулевой» конструкцией (то есть, конструкцией, не проявляющей известный эффект на интересующий признак, например, конструкцией, содержащей ген маркера); (c) растение, или растительную клетку, которое является нетрансформированным сегрегантом среди потомков экспериментального растения или растительной клетки; (d) растение, или растительную клетку, генетически идентичное экспериментальному растению, или растительной клетке, но которое не подвергнуто воздействию условий или стимулов, которые индуцировали бы экспрессию интересующего гена; или (e) само экспериментальное растение, или растительную клетку, в условиях, в которых интересующий ген не экспрессируется. [00155] An "experimental plant or plant cell" is an entity that has undergone a genetic change, such as a transformation with a gene of interest, or is a plant or plant cell that is derived from a plant or cell that has been altered in this manner and has such a change. The "control" or "control plant" or "control plant cell" provides a starting point for determining changes in the phenotype of the experimental plant or plant cell. A control plant or plant cell may include, for example: (a) a wild-type plant or cell, that is, with the same genotype as the source material for the genetic change that results in the experimental plant or cell; (b) a plant or plant cell with the same genotype as the parent material but which has been transformed with a "null" construct (i.e., a construct that has no known effect on the trait of interest, such as a construct containing a marker gene); (c) a plant or plant cell which is a non-transformed segregant among the progeny of the experimental plant or plant cell; (d) a plant or plant cell that is genetically identical to the experimental plant or plant cell, but which has not been subjected to conditions or stimuli that would induce expression of the gene of interest; or (e) the experimental plant itself, or the plant cell, under conditions in which the gene of interest is not expressed.

[00156] Перенос (или интрогрессия) нуклеотидов cry2Ai, определяющих признак, в инбредные растения, такие как хлопчатник, рис, баклажан (бринджал), томат и бобовые культуры, может быть достигнут путем рекуррентной селекции, например, путем обратного скрещивания. В этом случае нужного рекуррентного родителя сначала скрещивают с инбредным донором (не рекуррентным родителем), несущим нуклеотидную последовательность, раскрытую в настоящем документе, для определяемых cry2Ai признаков. Потомков от данного скрещивания затем обратно скрещивают с рекуррентным родителем, с последующей селекцией полученных потомков на наличие желаемого признака(ов), переданного от не рекуррентного родителя. После трех, предпочтительно четырех, более предпочтительно пяти или более поколений от обратного скрещивания с рекуррентным родителем, с селекцией на наличие желаемого признака(ов), потомки будут гетерозиготными по локусам, контролирующим переносимый признак(и), но будут подобны рекуррентному родителю по большинству или почти всем другим генам. [00156] The transfer (or introgression) of cry2Ai trait-determining nucleotides into inbred plants such as cotton, rice, eggplant (brinjal), tomato, and legumes can be achieved by recurrent breeding, for example, by backcrossing. In this case, the desired recurrent parent is first bred to an inbred donor (non-recurrent parent) carrying the nucleotide sequence disclosed herein for cry2Ai detectable traits. The offspring from this cross are then backcrossed to the recurrent parent, followed by selection of the resulting offspring for the presence of the desired trait(s) passed on from the non-recurrent parent. After three, preferably four, more preferably five or more generations from backcrossing with the recurrent parent, selecting for the desired trait(s), the offspring will be heterozygous for the loci that control the carried trait(s), but will be similar to the recurrent parent for most or almost all other genes.

[00157] Варианты осуществления также относятся к материалу для размножения трансформированного растения по вариантам осуществления, включая, но без ограничения, семена, клубни, клубнелуковицы, луковицы, листья, а также черенки корней и побегов. [00157] Embodiments also refer to the propagating material of the transformed plant of the embodiments, including, but not limited to, seeds, tubers, corms, bulbs, leaves, and root and shoot cuttings.

[00158] Класс растений, которые могут быть использованы в способах по вариантам осуществления, как правило, столь же широк, как и класс высших растений, поддающихся методам трансформации, включая, но без ограничения, однодольные и двудольные растения. Примеры интересующих растений включают, но без ограничения, зерновые, злаковые, овощные, масличные, фруктовые, декоративные, газонные и другие растения. Например, рис (Oryza sativa, Oryza spp.), кукурузу (Zea mays), рожь (Secale cereale), сорго (Sorghum bicolor, Sorghum vulgare), просо (например, просо американское (Pennisetum glaucum), просо обыкновенное (Panicum miliaceum), просо итальянское (Setaria italica), просо пальчатое (Eleusine coracana)), пшеницу (Triticum aestivum, Triticum sp.), овес (Avena sativa), ячмень (Hordeum vulgare L), сахарный тростник (Saccharum spp.), хлопчатник (Gossypium hirsutum, Gossypium barbadense, Gossypium sp.), томаты (Lycopersicon esculentum), бринджал/баклажан (Solanum melongena), картофель (Solanum tuberosum), сахарную свеклу (Beta vulgaris), сладкий картофель (Ipomoea batatus), маниоку (Manihot esculenta), салат-латук (Lactuca sativa), капусту (Brassica oleracea var. capitata), цветную капусту (Brassica oleracea var. botrytis), брокколи (Brassica oleracea var. indica), виды Brassica (например, B. napus, B. rapa, B. juncea), в частности, те виды Brassica, которые полезны в качестве источника масла семян, сою (Glycine max), подсолнечник (Helianthus annuus), сафлор (Carthamus tinctorius), арахис (Arachis hypogaea), голубиный горох (Cajanus cajan), нут (Cicer arietinum), зеленую фасоль (Phaseolus vulgaris), лимскую фасоль (Phaseolus limensis), горох (Pisum sativum), чину (Lathyrus spp.), огурец (Cucumis sativus), дыню (Cucumis cantalupensis) и мускусную дыню (Cucumis melo), люцерну (Medicago sativa), табак (Nicotiana tabacum) и арабидопсис (Arabidopsis thaliana). [00158] The class of plants that can be used in the methods of the embodiments is generally as broad as the class of higher plants amenable to transformation methods, including, but not limited to, monocots and dicots. Examples of plants of interest include, but are not limited to, cereals, cereals, vegetables, oilseeds, fruit, ornamentals, lawns, and other plants. Например, рис ( Oryza sativa , Oryza spp.), кукурузу ( Zea mays ), рожь ( Secale cereale ), сорго ( Sorghum bicolor, Sorghum vulgare ), просо (например, просо американское ( Pennisetum glaucum ), просо обыкновенное ( Panicum miliaceum ), просо итальянское ( Setaria italica ), просо пальчатое ( Eleusine coracana )), пшеницу ( Triticum aestivum, Triticum sp.), овес ( Avena sativa ), ячмень ( Hordeum vulgare L), сахарный тростник ( Saccharum spp .), хлопчатник ( Gossypium hirsutum, Gossypium barbadense , Gossypium sp .), томаты ( Lycopersicon esculentum ), бринджал/баклажан ( Solanum melongena ), картофель ( Solanum tuberosum ), сахарную свеклу ( Beta vulgaris ), сладкий картофель ( Ipomoea batatus ), маниоку ( Manihot esculenta ), салат-латук ( Lactuca sativa ), капусту ( Brassica oleracea var. capitata ), цветную капусту ( Brassica oleracea var. botrytis ), брокколи ( Brassica oleracea var. indica ), виды Brassica (например, B. napus, B. rapa, B. juncea ), в частности, те виды Brassica, которые полезны в качестве источника масла семян, сою ( Glycine max ), подсолнечник ( Helianthus annuus ), сафлор ( Carthamus tinctorius ), арахис (Arachis hypogaea), голубиный горох (Cajanus cajan), нут ( Cicer arietinum ), зеленую фасоль ( Phaseolus vulgaris ), лимскую фасоль ( Phaseolus limensis ), горох ( Pisum sativum ), чину ( Lathyrus spp .), огурец ( Cucumis sativus ), дыню ( Cucumis cantalupensis ) и мускусную дыню ( Cucumis melo ), люцерну ( Medicago sativa ), табак ( Nicotiana tabacum ) и арабидопсис ( Arabidopsis thaliana ).

[00159] Интересующие растения включают зерновые растения, производящие представляющие интерес семена, масличные растения и бобовые растения. Семена, представляющие интерес, включают семена зерновых культур, таких как кукуруза, пшеница, ячмень, рис, сорго, рожь, просо и так далее. Масличные растения включают хлопчатник, сою, сафлор, подсолнечник, капусту, кукурузу, люцерну, пальму, кокос, лен, клещевину, оливу и так далее. Бобовые растения включают бобы и горох. Бобы включают гуар, плод рожкового дерева, пажитник, сою, садовые бобы, коровий горох, маш, лимскую фасоль, стручковую фасоль, чечевицу, нут и так далее. [00159] Plants of interest include cereal plants producing seeds of interest, oil plants, and leguminous plants. The seeds of interest include seeds of cereals such as corn, wheat, barley, rice, sorghum, rye, millet and so on. Oil plants include cotton, soybean, safflower, sunflower, cabbage, corn, alfalfa, palm, coconut, flax, castor bean, olive and so on. Leguminous plants include beans and peas. Beans include guar, carob, fenugreek, soybeans, horticultural beans, cowpeas, mung beans, lima beans, green beans, lentils, chickpeas, and so on.

[00160] В конкретных вариантах осуществления по меньшей мере одну кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность(и) по изобретению можно пакетировать с любым сочетанием интересующих полинуклеотидных последовательностей для создания растений с желаемым фенотипом. Например, кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность можно пакетировать с любым другим полинуклеотидом, кодирующим полипептид, обладающий пестицидной и/или инсектицидной активностью, например, другими токсичными белками Bt, и тому подобным. Полученные сочетания также могут включать несколько копий любого из представляющих интерес полинуклеотидов. Нуклеотидные последовательности по вариантам осуществления также можно пакетировать с любым другим геном или сочетанием генов для получения растений с различными желаемыми сочетаниями признаков, включая, но без ограничения, признаки, желательные для корма животных, например, гены, отвечающие за высокое содержание масла, сбалансированное содержание аминокислот, устойчивость к абиотическим стрессам и так далее. [00160] In specific embodiments, at least one codon-optimized synthetic nucleotide sequence(s) of the invention can be packaged with any combination of polynucleotide sequences of interest to generate plants with the desired phenotype. For example, the codon-optimized synthetic nucleotide sequence can be packaged with any other polynucleotide encoding a polypeptide having pesticidal and/or insecticidal activity, such as other toxic Bt proteins, and the like. The resulting combinations may also include multiple copies of any of the polynucleotides of interest. Nucleotide sequences of embodiments can also be packaged with any other gene or combination of genes to produce plants with various combinations of traits desired, including, but not limited to, traits desirable for animal feed, such as genes for high oil content, balanced amino acid content, resistance to abiotic stress, and so on.

[00161] Нуклеотидные последовательности по изобретению также можно пакетировать с признаками, желательными для устойчивости к болезням или гербицидам, генами, связанными с авирулентностью и устойчивостью к болезням, к ингибиторам ацетолактатсинтазы (ALS), ингибиторам глутамин-синтетазы, таким как фосфинотрицин или баста (например, геном bar), устойчивостью к глифосату, признаками, желательными для переработки или продуктов переработки, такими как высокое содержание масла, модифицированные масла, модифицированный крахмал (например, ADPG пирофосфорилазы (AGPазы), синтазы крахмала (SS), ферменты разветвления крахмала (SBE) и ферменты расщепления разветвленной структуры крахмала. (SDBE)). Можно также комбинировать полинуклеотиды по вариантам осуществления с полинуклеотидами, обеспечивающими агрономические признаки, такие как мужская стерильность, прочность стебля, время цветения, или признаки, полезные для технологии трансформации, такие как регуляция клеточного цикла или нацеливание генов. [00161] The nucleotide sequences of the invention can also be packaged with traits desirable for disease or herbicide resistance, genes associated with avirulence and disease resistance, acetolactate synthase (ALS) inhibitors, glutamine synthetase inhibitors such as phosphinothricin or basta (e.g., the bar genome), glyphosate resistance, traits desirable for processing, or products processing such as high oil content, modified oils, modified starch (e.g., ADPG pyrophosphorylase (AGPase), starch synthases (SS), starch branching enzymes (SBE) and starch branching enzymes (SDBE)). It is also possible to combine polynucleotides of the embodiments with polynucleotides providing agronomic traits such as male sterility, stem strength, flowering time, or traits useful for transformation technology such as cell cycle regulation or gene targeting.

[00162] Эти пакетированные сочетания можно создавать любым способом, включая, но без ограничения, скрещивание растений общепринятыми методами, генетическую трансформацию или любой другой способ, известный в данной области. Если признаки пакетируют путем генетической трансформации растений, интересующие полинуклеотидные последовательности можно объединять в любое время и в любом порядке. Например, трансгенное растение, имеющее один или более желаемых признаков, можно использовать в качестве мишени для введения дополнительных признаков путем последующей трансформации. Признаки можно вводить одновременно в протоколе совместной трансформации интересующими полинуклеотидами, предоставляемыми любым сочетанием трансформирующих кассет. Например, если будут введены две последовательности, две последовательности могут содержаться в отдельных трансформирующих кассетах (транс), или содержаться в одной и той же трансформирующей кассете (цис). Экспрессией последовательностей может управлять один и тот же промотор или разные промоторы. В некоторых случаях может быть желательно вводить трансформирующую кассету, которая будет подавлять экспрессию интересующего полинуклеотида. Ее можно комбинировать с любым сочетанием других кассет для супрессии или кассет для избыточной экспрессии, получая желаемую комбинацию признаков в растении. Кроме того, признано, что полинуклеотидные последовательности можно пакетировать в любом нужном участке генома с использованием системы сайт-специфической рекомбинации. [00162] These stacked combinations can be created by any method, including, but not limited to, crossing plants by conventional methods, genetic transformation, or any other method known in the art. If the traits are packaged by plant genetic transformation, the polynucleotide sequences of interest can be combined at any time and in any order. For example, a transgenic plant having one or more desired traits can be used as a target for introducing additional traits through subsequent transformation. Features can be entered simultaneously in a co-transformation protocol with polynucleotides of interest provided by any combination of transforming cassettes. For example, if two sequences are introduced, the two sequences may be contained in separate transforming cassettes (trans) or contained in the same transforming cassette (cis). Expression of the sequences may be driven by the same promoter or by different promoters. In some cases, it may be desirable to introduce a transforming cassette that will repress expression of the polynucleotide of interest. It can be combined with any combination of other suppression or overexpression cassettes to produce the desired combination of traits in the plant. In addition, it is recognized that polynucleotide sequences can be packaged at any desired location in the genome using a site-specific recombination system.

Анализ трансгенных растенийAnalysis of transgenic plants

[00163][00163] Полимеразная цепная реакция (ПЦР)Polymerase chain reaction (PCR)

[00164] Настоящее изобретение относится к способу ПЦР-амплификации фрагмента кодон-оптимизированной нуклеотидной последовательности, приведенной в SEQ ID NO: 2, раскрытой в настоящем документе и кодирующей белок Cry2Ai, имеющий аминокислотную последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 1, включающему амплификацию ДНК методом ПЦР в присутствии набора праймеров, приведенных в SEQ ID NO: 8-9. Аналогично, фрагмент кодон-оптимизированной нуклеотидной последовательности, приведенной в SEQ ID NO: 3-8, раскрытой в настоящем документе, можно амплифицировать с использованием праймеров, специфических для указанной нуклеотидной последовательности. Специалист в данной области может проектировать набор праймеров для амплификации указанных нуклеотидов. Протоколы и условия для ПЦР-амплификации фрагмента ДНК с матрицы ДНК описаны в другом разделе настоящего документа или известны в данной области. [00164] The present invention relates to a method for PCR amplification of a fragment of the codon-optimized nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2, disclosed herein and encoding a Cry2Ai protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, including DNA amplification by PCR in the presence of a set of primers shown in SEQ ID NO: 8-9. Similarly, a fragment of the codon-optimized nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3-8, disclosed herein, can be amplified using primers specific for the specified nucleotide sequence. A person skilled in the art can design a set of primers to amplify said nucleotides. Protocols and conditions for PCR amplification of a DNA fragment from a DNA template are described elsewhere in this document or are known in the art.

[00165] Можно конструировать олигонуклеотидные праймеры для использования в реакциях ПЦР с целью амплификации соответствующих последовательностей ДНК с кодон-оптимизированных последовательностей ДНК по изобретению. Способы конструирования ПЦР-прймеров и ПЦР-клонирования, в целом, известны в данной области и описаны в сборнике Sambrook et al. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Plainview, N.Y.), далее в настоящем документе «Sambrook». Известные методы ПЦР включают, но без ограничения, методы с использованием парных праймеров, вложенных праймеров, односпецифичных праймеров, вырожденных праймеров, ген-специфичных праймеров, вектор-специфичных праймеров, частично ошибочно спариваемых праймеров и тому подобного. [00165] Oligonucleotide primers can be designed for use in PCR reactions to amplify appropriate DNA sequences from the codon-optimized DNA sequences of the invention. Methods for constructing PCR primers and PCR cloning are generally known in the art and are described in Sambrook et al. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Plainview, NY), hereinafter "Sambrook". Known PCR methods include, but are not limited to, methods using paired primers, nested primers, single-specific primers, degenerate primers, gene-specific primers, vector-specific primers, partially mismatched primers, and the like.

[00166] В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к набору праймеров, подходящих для ПЦР-амплификации фрагмента кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности(ей) по настоящему изобретению, кодирующей пестицидный полипептид, и способам применения набора праймеров в ПЦР-амплификации ДНК. Наборы праймеров включают прямые и обратные праймеры, которые были спроектированы для отжига с нуклеотидными последовательностями по настоящему изобретению. [00166] In one embodiment, the present invention relates to a set of primers suitable for PCR amplification of a fragment of the codon-optimized synthetic nucleotide sequence(s) of the present invention encoding a pesticidal polypeptide, and methods of using the primer set in PCR amplification of DNA. Primer sets include forward and reverse primers that have been designed to anneal with the nucleotide sequences of the present invention.

[00167] Наборы праймеров для амплификации нуклеотидной последовательности, приведенной в SEQ ID NO: 2, по изобретению включают прямой и обратный праймеры, приведенные в SEQ ID NO: 8 и SEQ ID NO: 9. [00167] The primer sets for amplifying the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 of the invention include the forward and reverse primers shown in SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 9.

[00168][00168] Саузерн-гибридизацияSouthern hybridization

[00169] В методах гибридизации всю известную нуклеотидную последовательность, или ее часть, используют в качестве зонда, который избирательно гибридизуется с другими соответствующими нуклеотидными последовательностями, присутствующими в популяции клонированных фрагментов геномной ДНК, или из выбранного организма. Зонды для гибридизации могут представлять собой ПЦР-амплифицированные фрагменты ДНК кодон-оптимизированной последовательности(ей) ДНК по настоящему изобретению, или линеаризованную плазмиду, содержащую нуклеотидную последовательность(и), или другие олигонуклеотиды, которые способны гибридизоваться с соответствующими последовательностями синтетического полинуклеотида, раскрытого в настоящем документе, и могут быть мечены детектируемой группой, такой как 32P, или любым другим детектируемым маркером. Таким образом, например, зонды для гибридизации могут быть получены путем мечения синтетических олигонуклеотидов на основе последовательностей по вариантам осуществления. Способы получения зондов для гибридизации, в целом, известны в данной области и описаны в Sambrook. [00169] In hybridization methods, all or part of a known nucleotide sequence is used as a probe that selectively hybridizes to other relevant nucleotide sequences present in a population of cloned genomic DNA fragments or from a selected organism. Hybridization probes can be PCR-amplified DNA fragments of the codon-optimized DNA sequence(s) of the present invention, or a linearized plasmid containing the nucleotide sequence(s) or other oligonucleotides that are capable of hybridizing to the corresponding sequences of the synthetic polynucleotide disclosed herein and can be labeled with a detectable group such as 32 P or any other detectable marker. Thus, for example, hybridization probes can be made by labeling synthetic oligonucleotides based on the sequences of the embodiments. Methods for making probes for hybridization are generally known in the art and are described in Sambrook.

[00170] Например, целую последовательность, раскрытую в настоящем документе, либо один или более ее фрагментов, можно использовать в качестве зонда, способного специфически гибридизоваться с соответствующими последовательностями. Для достижения специфической гибридизации в различных условиях такие зонды включают последовательности, являющиеся уникальными для последовательностей по вариантам осуществления и имеющие длину, как правило, по меньшей мере примерно 10 или 20 нуклеотидов. Такие зонды можно использовать для амплификации соответствующей нуклеотидной последовательности(ей) cry2Ai из нуклеотидных последовательностей методом ПЦР. [00170] For example, the entire sequence disclosed herein, or one or more fragments thereof, can be used as a probe capable of specifically hybridizing to appropriate sequences. To achieve specific hybridization under various conditions, such probes include sequences that are unique to those of the embodiments and are typically at least about 10 or 20 nucleotides in length. Such probes can be used to amplify the corresponding cry2Ai nucleotide sequence(s) from the nucleotide sequences by PCR.

[00171] Гибридизацию таких последовательностей можно проводить в строгих условиях. Используемый в настоящем документе термин «строгие условия», или «строгие условия гибридизации», означает условия, в которых зонд будет гибридизоваться с его последовательностью-мишенью в значительно большей степени, чем с другими последовательностями (например, по меньшей мере с превышением фона в 2 раза, 5 раз или 10 раз). Строгие условия зависят от последовательностей и будет разным при разных обстоятельствах. Контролируя строгость условий гибридизации и/или промывания, можно обнаруживать целевые последовательности, которые на 100% комплементарны зонду (гомологичное зондирование). Альтернативно, строгость условий можно корректировать, допуская некоторое несовпадение последовательностей, за счет чего обнаруживают сходство в более низкой степени (гетерологичное зондирование). [00171] Hybridization of such sequences can be carried out under stringent conditions. As used herein, "stringent conditions" or "stringent hybridization conditions" means conditions under which a probe will hybridize to its target sequence to a significantly greater extent than to other sequences (e.g., at least 2-fold, 5-fold, or 10-fold background). Strict conditions depend on the sequences and will be different under different circumstances. By controlling the stringency of the hybridization and/or washing conditions, it is possible to detect target sequences that are 100% complementary to the probe (homologous probing). Alternatively, the stringency of the conditions can be adjusted to allow for some sequence mismatch, whereby a lower degree of similarity is found (heterologous probing).

[00172] Как правило, строгими условиями являются условия, когда концентрация соли составляет менее примерно 1,5 M ионов Na, как правило, концентрация примерно 0,01-1,0 M ионов Na (или других солей) при pH 7,0-8,3, и температура составляет по меньшей мере примерно 30°C в случае коротких зондов (например, 10-50 нуклеотидов) и по меньшей мере примерно 60°C в случае длинных зондов (например, более 50 нуклеотидов). Строгие условия также могут быть достигнуты путем добавления дестабилизаторов, таких как формамид. Иллюстративные условия низкой строгости включают гибридизацию с буферным раствором, содержащим 30% - 35% формамида, 1 M NaCl, 1% SDS (додецилсульфат натрия), при 37°C и промывание в 1x - 2x SSC (20x SSC=3,0 M NaCl/0,3 M цитрат тринатрия) при 50°C - 55°C. Иллюстративные условия умеренной строгости включают гибридизацию в буфере, содержащем 40% - 45% формамида, 1,0 M NaCl, 1% SDS, при 37°C и промывание в 0,5x - 1x SSC при 55-60°C. Иллюстративные условия высокой строгости включают гибридизацию в буфере, содержащем 50% формамида, 1 M NaCl, 1% SDS, при 37°C, и окончательное промывание в 0,1x SSC при 60°C - 65°C в течение по меньшей мере примерно 20 минут. Необязательно, промывающие буферы могут содержать от примерно 0,1% до примерно 1% SDS. Продолжительность гибридизации обычно составляет менее примерно 24 часов, как правило, от примерно 4 до примерно 12 часов. [00172] Generally, stringent conditions are those where the salt concentration is less than about 1.5 M Na ions, typically about 0.01-1.0 M Na ions (or other salts) at pH 7.0-8.3, and the temperature is at least about 30°C for short probes (e.g., 10-50 nucleotides) and at least about 60°C for long probes (e.g., over 50 nucleotides). Stringent conditions can also be achieved by adding destabilizers such as formamide. Exemplary low stringency conditions include hybridization with a buffer solution containing 30% - 35% formamide, 1 M NaCl, 1% SDS (sodium dodecyl sulfate), at 37°C and washing in 1x - 2x SSC (20x SSC = 3.0 M NaCl/0.3 M trisodium citrate) at 50°C - 55°C. Illustrative conditions of moderate stringency include hybridization in buffer containing 40% - 45% formamide, 1.0 M NaCl, 1% SDS, at 37°C and washing in 0.5x - 1x SSC at 55-60°C. Exemplary high stringency conditions include hybridization in buffer containing 50% formamide, 1 M NaCl, 1% SDS at 37°C and a final wash in 0.1x SSC at 60°C - 65°C for at least about 20 minutes. Optionally, wash buffers may contain from about 0.1% to about 1% SDS. The duration of hybridization is typically less than about 24 hours, typically from about 4 to about 12 hours.

[00173] Специфичность, как правило, зависит от промываний после гибридизации, при этом критическими факторами являются ионная сила и температура последнего промывающего раствора. В случае гибридов ДНК-ДНК Tm (температура плавления) может быть аппроксимирована из уравнения Meinkoth and Wahl (1984) Anal. Biochem. 138:267-284: Tm =81,5°C +16,6 (log M)+0,41 (% GC)-0,61 (% форм)-500/L; где M представляет собой молярность одновалентных катионов, % GC представляет собой процентное содержание нуклеотидов гуанозина и цитозина в ДНК, «% форм» представляет собой процентное содержание формамида в растворе для гибридизации, и L представляет собой длину гибрида в парах оснований. Tm представляет собой температуру (при определенной ионной силе и pH), при которой 50% комплементарной последовательности-мишени гибридизуется с идеально подобранным зондом. Промывания, как правило, выполняют по меньшей мере до достижения равновесия и достижения низкого фонового уровня гибридизации, например, в течение 2 часов, 1 часа или 30 минут. Tm уменьшают примерно на 1°C для каждого 1% несовпадений; таким образом, Tm гибридизации и/или условия промывания можно корректировать для гибридизации с последовательностями, имеющими желаемую идентичность. Например, если нужны последовательности с 90% идентичностью, Tm можно уменьшать на 10°C. Как правило, строгие условия выбирают так, чтобы температура составляла примерно на 5°C ниже, чем Tm для конкретной последовательности и ее комплемента при определенной ионной силе и pH. Однако для очень строгих условий можно использовать гибридизацию и/или промывание при температуре на 1, 2, 3 или 4°C ниже, чем Tm; для умеренно строгих условий можно использовать гибридизацию и/или промывание при температуре на 6°C, 7°C, 8°C, 9°C или 10°C ниже, чем Tm; для нестрогих условий можно использовать гибридизацию и/или промывание при температуре на 11°C, 12°C, 13°C, 14°C, 15°C или 20°C ниже, чем Tm. [00173] Specificity generally depends on washes after hybridization, with ionic strength and temperature of the last wash solution being critical factors. In the case of DNA-DNA hybrids, Tm (melting point) can be approximated from the Meinkoth and Wahl (1984) Anal equation. Biochem. 138:267-284: Tm=81.5°C +16.6 (log M)+0.41 (% GC)-0.61 (% form)-500/L; where M is the molarity of monovalent cations, % GC is the percentage of guanosine and cytosine nucleotides in DNA, "% form" is the percentage of formamide in the hybridization solution, and L is the length of the hybrid in base pairs. Tm is the temperature (at a given ionic strength and pH) at which 50% of a complementary target sequence hybridizes to a perfectly matched probe. Washes are typically performed until at least equilibrium is reached and a low background level of hybridization is reached, for example, for 2 hours, 1 hour, or 30 minutes. T m is reduced by about 1°C for each 1% mismatch; thus, T m hybridization and/or washing conditions can be adjusted for hybridization with sequences having the desired identity. For example, if sequences with 90% identity are needed, T m can be reduced by 10°C. Typically, stringent conditions are chosen such that the temperature is about 5° C. lower than the T m for a particular sequence and its complement at a particular ionic strength and pH. However, for very stringent conditions, hybridization and/or washing at 1, 2, 3, or 4° C. lower than T m can be used; for moderately stringent conditions, hybridization and/or washing at 6°C, 7°C, 8°C, 9°C or 10°C lower than T m can be used; for non-stringent conditions, hybridization and/or washing at 11°C, 12°C, 13°C, 14°C, 15°C or 20°C lower than T m can be used.

[00174] Используя уравнение, композиции для гибридизации и промывания, а также нужную Tm, специалисты в данной области поймут, что описаны, по сути, вариации в условиях гибридизации и/или промывающих растворах. Если желаемая степень несовпадения приводит к Tm менее чем 45°C (водный раствор) или 32°C (раствор с формамидом), концентрация SSC может быть увеличена, чтобы можно было использовать более высокую температуру. Обширное руководство по гибридизации нуклеиновых кислот можно найти в сборниках Tijssen (1993) Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology--Hybridization with Nucleic Acid Probes, Part I, Chapter 2 (Elsevier, New York); и Ausubel et al., eds. (1995) Current Protocols in Molecular Biology, Chapter 2 (Greene Publishing and Wiley-Interscience, New York). Смотри также Sambrook et al. [00174] Using the equation, the hybridization and wash compositions, and the desired T m , those skilled in the art will appreciate that variations in hybridization conditions and/or wash solutions are inherently described. If the desired degree of mismatch results in a T m of less than 45° C. (aqueous solution) or 32° C. (formamide solution), the SSC concentration may be increased so that a higher temperature can be used. An extensive guide to nucleic acid hybridization can be found in Tijssen (1993) Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology--Hybridization with Nucleic Acid Probes, Part I, Chapter 2 (Elsevier, New York); and Ausubel et al., eds. (1995) Current Protocols in Molecular Biology, Chapter 2 (Greene Publishing and Wiley-Interscience, New York). See also Sambrook et al .

[00175] Настоящее изобретение охватывает нуклеотидную последовательность, комплементарную нуклеотидной последовательности, приведенной в SEQ ID NO: 2, или нуклеотидную последовательность, которая специфически гибридизуется с по меньшей мере 10 нуклеотидами нуклеотидной последовательности, приведенной в SEQ ID NO: 2, в положениях нуклеотидов от 251 до 402 и/или от 1456 до 1628, или комплементарную ей последовательность. Специалисты в данной области способны изготавливать зонды на основании нуклеотидных последовательностей, раскрытых в настоящем документе, для гибридизации нуклеиновых кислот. [00175] The present invention encompasses a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2, or a nucleotide sequence that specifically hybridizes to at least 10 nucleotides of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 at nucleotide positions 251 to 402 and/or 1456 to 1628, or its complementary sequence. Those skilled in the art are capable of making probes based on the nucleotide sequences disclosed herein for nucleic acid hybridization.

БиоанализBioanalysis

[00176] Множество методов биоанализа известны специалисту в данной области. Общие методы включают добавление экспериментального соединения или организма к источнику питания в закрытом контейнере. Пестицидную активность можно оценивать на основании, но без ограничения, изменений смертности, потери веса, привлечения, отталкивания, а также других поведенческих и физических изменений после поедания и воздействия в течение соответствующего периода времени. Биоанализы, описанные в настоящем документе, можно использовать с любым питающимся насекомым-вредителем в личиночной или взрослой стадии. [00176] A variety of bioassay methods are known to those skilled in the art. Common methods include adding the experimental compound or organism to a food source in a closed container. Pesticidal activity can be assessed based on, but not limited to, changes in mortality, weight loss, attraction, repulsion, and other behavioral and physical changes following ingestion and exposure over an appropriate period of time. The bioassays described herein can be used with any larval or adult feeding insect pest.

Инсектицидная композицияinsecticidal composition

[00177] Биологический пестицид является одной из наиболее перспективных альтернатив обычным химическим пестицидам, он наносит меньший, или совсем не наносит, вред окружающей среде и биоте. Bacillus thuringiensis (известная как Bt) представляет собой инсектицидную грамположительную спорообразующую бактерию, продуцирующую кристаллические белки, называемые дельта-эндотоксинами (δ-эндотоксинами) во время ее стационарной фазы или замедления ее роста. Bt первоначально была обнаружена в пораженном болезнью шелковичном черве (Bombyx mori) ученым Shigetane Ishiwatari в 1902 г. Но формально она была охарактеризована Ernst Berliner при изучении пораженных болезнью гусениц мучной моли (Ephestia kuhniella) в 1915 г. Первая запись о ее применении для борьбы с насекомыми была сделана в Венгрии в конце 1920 года, и в Югославии в начале 1930-х годов ее использовали для борьбы с европейским кукурузным зерновым точильщиком. Bt, ведущий биорациональный пестицид, была первоначально охарактеризована как патоген насекомых, и ее инсектицидная активность была соотнесена преимущественно, или полностью, с параспоральными кристаллами. Она активна против более 150 видов насекомых-вредителей. Токсичность культуры Bt заключается в ее способности продуцировать кристаллический белок, это наблюдение привело к разработке биоинсектицидов на основе Bt для борьбы с некоторыми видами насекомых из порядков Чешуекрылые, Двукрылые и Жесткокрылые. [00177] Biological pesticide is one of the most promising alternatives to conventional chemical pesticides, it causes less or no harm to the environment and biota. Bacillus thuringiensis (known as Bt) is an insecticidal Gram-positive spore-forming bacterium that produces crystalline proteins called delta-endotoxins (δ-endotoxins) during its stationary phase or retardation of its growth. Bt was originally discovered in a diseased silkworm ( Bombyx mori ) by the scientist Shigetane Ishiwatari in 1902. But it was formally characterized by Ernst Berliner while studying diseased flour moth caterpillars ( Ephestia kuhniella ) in 1915. The first record of its use for insect control was made in Hungary at the end of 1920, and in Yugoslavia in the early 1930s it was used to combat the European corn grain grinder. Bt, the leading biorational pesticide, was initially characterized as an insect pathogen, and its insecticidal activity was attributed predominantly, or entirely, to parasporal crystals. It is active against more than 150 types of insect pests. The toxicity of Bt culture lies in its ability to produce a crystalline protein, this observation has led to the development of Bt-based bioinsecticides to control certain insect species from the orders Lepidoptera, Diptera and Coleoptera.

[00178] Композиции по вариантам осуществления находят применение для защиты растений, семян и растительной продукции различными способами. Например, композиции могут быть использованы в способе, включающем помещение эффективного количества пестицидной композиции в среду обитания вредителя методом, выбранным из группы, состоящей из распыления, обсыпания, разбрасывания или покрытия семян. [00178] The compositions of the embodiments find use in protecting plants, seeds, and plant products in a variety of ways. For example, the compositions may be used in a method comprising placing an effective amount of the pesticidal composition into the habitat of the pest by a method selected from the group consisting of spraying, dusting, spreading, or seed coating.

[00179] Прежде чем материал для размножения растений (плод, клубень, луковица, корневище, зерна, семена), но особенно семена, будет продан в качестве коммерческого продукта, его обычно обрабатывают защитным покрытием, включающим гербициды, инсектициды, фунгициды, бактерициды, нематициды, моллюскициды, или смеси некоторых из этих препаратов, при желании, совместно с другими носителями, сурфактантами или способствующими нанесению адъювантами, обычно используемыми в области формулирования препаратов, для обеспечения защиты от повреждений, вызываемых бактериальными, грибковыми или животными вредителями. Для обработки семян защитное покрытие может быть нанесено на семена либо путем пропитки клубней или зерен жидким препаратом, либо путем покрытия их комбинированным влажным или сухим препаратом. Кроме того, в особых случаях могут быть использованы и другие способы нанесения на растения, например, обработка, направленная на бутоны или плоды. [00179] Before a plant propagation material (fruit, tuber, bulb, rhizome, grains, seeds), but especially seeds, is sold as a commercial product, it is usually treated with a protective coating including herbicides, insecticides, fungicides, bactericides, nematicides, molluscicides, or mixtures of some of these drugs, if desired, together with other carriers, surfactants or application aids commonly used in formulation areas to provide protection against damage caused by bacterial, fungal or animal pests. For seed treatment, a protective coating may be applied to seeds either by impregnating tubers or grains with a liquid preparation or by coating them with a combined wet or dry preparation. In addition, in special cases, other methods of application to plants can be used, for example, treatment aimed at buds or fruits.

[00180] Семя растения по вариантам осуществления, содержащее нуклеотидную последовательность, кодирующую пестицидный белок по вариантам осуществления, может быть обработано защитным покрытием, включающим соединение для обработки семян, такое как, например, каптан, карбоксин, тирам, металаксил, пиримифос-метил и другие, обычно используемые для обработки семян. В одном варианте осуществления покрытие для защиты семян, включающее пестицидную композицию по вариантам осуществления, используют отдельно или в сочетании с одним из защитных покрытий для семян, обычно используемых при обработке семян. Композиции по вариантам осуществления могут находиться в форме, подходящей для непосредственного применения, или в виде концентрата основной композиции, который должен быть разбавлен соответствующим количеством воды или другого разбавителя перед применением. Концентрация пестицида будет варьироваться в зависимости от природы конкретного препарата, в частности, является ли он концентратом или может быть использован непосредственно. Композиция содержит 1-98% твердого или жидкого инертного носителя, и 0-50% или 0,1-50% сурфактанта. Эти композиции будут применяться в соответствии с указанной нормой для коммерческого продукта, например, примерно 0,01-5,0 фунтов на акр в сухом виде и примерно 0,01-10 пинт на акр в жидком виде. [00180] The seed of the plant of the embodiments, containing the nucleotide sequence encoding the pesticidal protein of the embodiments, can be treated with a protective coating comprising a seed treatment compound such as, for example, captan, carboxin, thiram, metalaxyl, pirimiphos-methyl, and others commonly used for seed treatment. In one embodiment, a seed protection coating comprising the pesticidal composition of the embodiments is used alone or in combination with one of the seed protection coatings commonly used in seed treatment. The compositions of the embodiments may be in a form suitable for direct use, or as a base composition concentrate that must be diluted with an appropriate amount of water or other diluent prior to use. The concentration of the pesticide will vary depending on the nature of the particular formulation, in particular whether it is a concentrate or can be used directly. The composition contains 1-98% solid or liquid inert carrier, and 0-50% or 0.1-50% surfactant. These compositions will be applied at the stated commercial product rate, eg, about 0.01-5.0 pounds per acre dry and about 0.01-10 pints per acre liquid.

[00181] Кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность, раскрытую в настоящем документе, можно также использовать для получения трансформированной Bacillus thuringiensis, способной продуцировать белок Cry2Ai. Трансформированную Bacillus thuringiensis затем можно использовать для получения инсектицидной и/или пестицидной композиции, полезной для сельскохозяйственной деятельности, такой как борьба с насекомыми-вредителями. [00181] The codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein can also be used to produce a transformed Bacillus thuringiensis capable of producing the Cry2Ai protein. The transformed Bacillus thuringiensis can then be used to make an insecticidal and/or pesticide composition useful for agricultural activities such as pest control.

[00182] В вариантах осуществления трансформированный микроорганизм (который включает целые организмы, клетки, споры), такой как Bacillus thuringiensis, трансформированный кодон-оптимизированными синтетическими нуклеотидными последовательностями, раскрытыми в настоящем документе, пестицидным белком(ами), пестицидным компонентом(ами), поражающим вредителей компонентом(ами), мутантом(ами), живыми или мертвыми клетками и клеточными компонентами, включая смеси живых и мертвых клеток и клеточных компонентов, и включая разрушенные клетки и клеточные компоненты, или выделенный пестицидный белок, может быть сформулирован с приемлемым носителем в пестицидную композицию(и), то есть, например, суспензию, раствор, эмульсию, порошок, диспергируемую гранулу или драже, смачиваемый порошок и эмульгируемый концентрат, аэрозоль или спрей, пропитанную гранулу, адъювант, пасту для нанесения покрытия, коллоид, а также инкупсулирован, например, в полимерные вещества. Такие сформулированные композиции могут быть получены общепринятыми методами, такими как обезвоживание, лиофилизация, гомогенизация, экстрагирование, фильтрование, центрифугирование, осаждение или концентрирование культуры клеток, содержащих полипептид. [00182] В вариантах осуществления трансформированный микроорганизм (который включает целые организмы, клетки, споры), такой как Bacillus thuringiensis , трансформированный кодон-оптимизированными синтетическими нуклеотидными последовательностями, раскрытыми в настоящем документе, пестицидным белком(ами), пестицидным компонентом(ами), поражающим вредителей компонентом(ами), мутантом(ами), живыми или мертвыми клетками и клеточными компонентами, включая смеси живых и мертвых клеток и клеточных компонентов, и включая разрушенные клетки и клеточные компоненты, или выделенный пестицидный белок, может быть сформулирован с приемлемым носителем в пестицидную композицию(и), то есть, например, суспензию, раствор, эмульсию, порошок, диспергируемую гранулу или драже, смачиваемый порошок и эмульгируемый концентрат, аэрозоль или спрей, пропитанную гранулу, адъювант, пасту для нанесения покрытия, коллоид, а также инкупсулирован, например, в полимерные вещества. Such formulated compositions can be obtained by conventional methods such as dehydration, lyophilization, homogenization, extraction, filtration, centrifugation, sedimentation or concentration of cell culture containing the polypeptide.

[00183] Такие композиции, описанные выше, могут быть получены путем добавления поверхностно-активного средства, инертного носителя, консерванта, увлажняющего средства, стимулятора питания, аттрактанта, инкапсулирующего средства, связывающего средства, эмульгатора, красителя, УФ-протектора, буфера, средства, повышающего текучесть, или удобрений, доноров микроэлементов или других препаратов, которые влияют на рост растений. Один или более агрохимикатов, включая, но без ограничения, гербициды, инсектициды, фунгициды, бактерициды, нематициды, моллюскициды, акарициды, регуляторы роста растений, средства для повышения урожайности и удобрения, можно комбинировать с носителями, сурфактантами или адъювантами, обычно используемыми в области формулирования препаратов, или другими компонентами для облегчения работы с продуктом и применения для конкретных целевых вредителей. Подходящие носители и адъюванты могут быть твердыми или жидкими, и представляют собой вещества, обычно используемые в технологии формулирования, например, природные или регенерированные минеральные вещества, растворители, диспергирующие средства, увлажняющие средства, средства, придающие липкость, связывающие вещества или удобрения. Активные ингредиенты по вариантам осуществления обычно применяют в форме композиций, и они могут быть нанесены на площадь, занятую сельскохозяйственными растениями, растения или семена, которые должны быть обработаны. Например, композиции по вариантам осуществления можно наносить на зерно при подготовке к хранению или во время хранения в зернохранилище или силосной яме, и так далее. Композиции по вариантам осуществления можно применять одновременно или последовательно с другими соединениями. Способы применения активного ингредиента по вариантам осуществления или агрохимической композиции по вариантам осуществления, которая содержит по меньшей мере один из пестицидных белков, продуцируемых бактериальными штаммами по вариантам осуществления, включают, но без ограничения, внекорневое нанесение, покрытие семян и внесение в почву. Количество применений и норма внесения зависят от интенсивности заражения соответствующим вредителем. [00183] Such compositions as described above can be prepared by adding a surfactant, an inert carrier, a preservative, a wetting agent, a nutritional stimulant, an attractant, an encapsulating agent, a binding agent, an emulsifier, a coloring agent, a UV protectant, a buffer, a flow agent, or fertilizers, micronutrient donors, or other drugs that affect plant growth. One or more agrochemicals, including, but not limited to, herbicides, insecticides, fungicides, bactericides, nematicides, molluscicides, acaricides, plant growth regulators, yield enhancers, and fertilizers, may be combined with carriers, surfactants, or adjuvants commonly used in the formulation art, or other components to facilitate product handling and application to specific target pests. Suitable carriers and adjuvants may be solid or liquid, and are substances commonly used in formulation technology, such as natural or regenerated minerals, solvents, dispersants, wetting agents, tackifiers, binders, or fertilizers. The active ingredients of the embodiments are usually used in the form of compositions and they can be applied to the area occupied by agricultural plants, plants or seeds to be treated. For example, compositions of embodiments can be applied to grain in preparation for storage or during storage in a granary or silo, and so on. The compositions of the embodiments can be used simultaneously or sequentially with other compounds. Methods for using the active ingredient of the embodiments or the agrochemical composition of the embodiments that contains at least one of the pesticidal proteins produced by the bacterial strains of the embodiments include, but are not limited to, foliar application, seed coating, and soil application. The number of applications and application rate depend on the intensity of the infestation of the respective pest.

[00184] В следующем варианте осуществления композиции, а также трансформированные микроорганизмы и пестицидный белок по вариантам осуществления, могут быть обработаны перед формулированием для продления пестицидной активности при применении в среде обитания целевого вредителя, при условии, что предварительная обработка не оказывает вредного воздействия на пестицидную активность. Такую обработку можно осуществлять химическими и/или физическими средствами при условии, что она не оказывает пагубного влияния на свойства композиции(й). Примеры химических реагентов включают, но не ограничиваются ими, галогенирующие средства; альдегиды, такие как формальдегид и глутаральдегид; противоинфекционные препараты, такие как зефиран хлорид; спирты, такие как изопропанол и этанол. [00184] In a further embodiment, the compositions, as well as the transformed microorganisms and the pesticidal protein of the embodiments, may be treated prior to formulation to prolong pesticidal activity when applied to the habitat of the target pest, provided that the pretreatment does not adversely affect the pesticidal activity. Such treatment can be carried out by chemical and/or physical means, provided that it does not adversely affect the properties of the composition(s). Examples of chemicals include, but are not limited to, halogenating agents; aldehydes such as formaldehyde and glutaraldehyde; anti-infective drugs such as zefiran chloride; alcohols such as isopropanol and ethanol.

[00185] В других вариантах осуществления может быть полезно обрабатывать полипептиды токсина Cry протеазой, например, трипсином, для активации белка перед внесением пестицидной белковой композиции по вариантам осуществления в среду обитания целевого вредителя. Способы активации протоксина сериновой протеазой хорошо известны в данной области. [00185] In other embodiments, it may be useful to treat the Cry toxin polypeptides with a protease, such as trypsin, to activate the protein prior to introducing the pesticidal protein composition of the embodiments into the habitat of the target pest. Methods for activating a protoxin by a serine protease are well known in the art.

[00186] Композиции (включая трансформированные микроорганизмы и пестицидный белок по вариантам осуществления) можно вносить в среду обитания насекомого-вредителя путем, например, распыления, разбрызгивания, опыления, разбрасывания, нанесения покрытия или заливки, внесения в, или на, почву, внесения в оросительную воду, путем обработки семян или общего нанесения или распыления в момент начала появления вредителей или до появления вредителей в качестве защитной меры. Например, пестицидный белок и/или трансформированные микроорганизмы по вариантам осуществления можно смешивать с зерном для защиты зерна во время хранения. Как правило, важно обеспечивать хорошую защиту от вредителей на ранних стадиях роста растений, поскольку именно в это время растение может быть наиболее сильно повреждено. Композиции по вариантам осуществления могут содержать другой инсектицид, если это считается необходимым. В одном варианте осуществления композицию вносят непосредственно в почву во время посадки в гранулированном виде композиции из носителя и мертвых клеток штамма Bacillus или трансформированного микроорганизма по вариантам осуществления. Другой вариант осуществления представляет собой гранулированную форму композиции, содержащей агрохимикат, такой как, например, гербицид, инсектицид, удобрение, инертный носитель и мертвые клетки штамма Bacillus или трансформированного микроорганизма по вариантам осуществления. [00186] The compositions (including the transformed micro-organisms and the pesticidal protein of the embodiments) can be applied to the habitat of the insect pest by, for example, spraying, spraying, pollinating, spreading, coating or pouring, applying to, or onto, soil, applying to irrigation water, seed treatment, or general application or spraying at the time the pests begin to appear or before the pests appear as a protective measure. For example, the pesticidal protein and/or the transformed microorganisms of the embodiments can be mixed with the grain to protect the grain during storage. As a rule, it is important to provide good protection against pests in the early stages of plant growth, since this is the time when the plant can be most severely damaged. The compositions of the embodiments may contain another insecticide if deemed necessary. In one embodiment, the composition is applied directly to the soil at the time of planting in a granular form of a composition of the carrier and dead cells of the Bacillus strain or transformed microorganism according to the embodiments. Another embodiment is a granular form of a composition containing an agrochemical such as, for example, a herbicide, an insecticide, a fertilizer, an inert carrier, and dead cells of the Bacillus strain or transformed microorganism of the embodiments.

[00187] Специалисты в данной области понимают, что не все соединения одинаково эффективны против всех вредителей. Соединения по вариантам осуществления проявляют активность против насекомых-вредителей, которые могут включать вредителей экономически значимых сельскохозяйственных, лесных, тепличных, питомниковых, декоративных, пищевых и волокнистых, полезных для здоровья людей и животных, бытовых и коммерческих, используемых в домашнем хозяйстве, хранимых продуктов. Насекомые-вредители включают насекомых из порядка «Чешуекрылые». Личинки насекомых порядка «Чешуекрылые» включают, но без ограничения, «походных червей», гусениц озимой совки, пядениц и личинки совок в семействе Noctuidae Spodoptera frugiperda J E Smith (совка травяная); S. exigua Hubner (совка малая); S. litura Fabricius (азиатская хлопковая совка, кластерные гусеницы); Mamestra configurata Walker (большой походный червь); M. brassicae Linnaeus (совка капустная); Agrotis ipsilon Hufnagel (совка-ипсилон); A. orthogonia Morrison (совка прямоугольная); A. subterranea Fabricius (совка хлопковая); Alabama argillacea Hubner (совка хлопковая американская); Trichoplusia ni Hubner (совка капустная); Pseudoplusia includens Walker (соевая совка); Anticarsia gemmatalis Hubner (совка бархатных бобов); Hypena scabra Fabricius (совка клеверная); Heliothis virescens Fabricius (табачная листовертка); Pseudaletia unipuncta Haworth (совка луговая); Athetis mindara Barnes and Mcdunnough (совка шершавая); Euxoa messoria Harris (чернобокая совка); Earias insulana Boisduval (совка хлопковая египетская); E. vittella Fabricius (совка пятнистая); Helicoverpa armigera Hubner (совка щетинконогая резедовая); H. zea Boddie (совка кукурузная или совка хлопковая); Melanchra picta Harris (совка); Egira (Xylomyges) curialis Grote (совка цитрусовая); точильщиков, моли-чехлоноски, паутинных червей, чехликовые моли и пестрянки в семействе Pyralidae Ostrinia nubilalis Hubner (мотылек стеблевой кукурузный); Amyelois transitella Walker (огневка); Anagasta kuehniella Zeller (огневка мельничная); Cadra cautella Walker (огневка сухофруктовая); Chilo suppressalis Walker (стеблевой точильщик рисовый); C. partellus (сорговая совка); Corcyra cephalonica Stainton (рисовая моль); Crambus caliginosellus Clemens (огневка); C. teterrellus Zincken (огневка); Cnaphalocrocis medinalis Guenee (листовертка рисовая); Desmia funeralis Hubner (листовертка виноградная); Diaphania hyalinata Linnaeus (дынная моль); D. nitidalis Stoll (огневка); Diatraea grandiosella Dyar (огневка кукурузная юго-западная), D. saccharalis Fabricius (тростниковый точильщик); Eoreuma loftini Dyar (рисовая моль); Ephestia elutella Hubner (огневка табачная (шоколадная)); Galleria mellonella Linnaeus (моль большая восковая); Herpetogramma licarsisalis Walker (луговой мотылек); Homoeosoma electellum Hulst (огневка подсолнечниковая); Elasmopalpus lignosellus Zeller (точильщик зерновой); Achroia grisella Fabricius (моль мелкая вощинная); Loxostege sticticalis Linnaeus (мотылек луговой); Orthaga thyrisalis Walker (моль чайного дерева); Maruca testulalis Geyer (огневка акациевая); Plodia interpunctella Hubner (моль индийская мучная); Scirpophaga incertulas Walker (желтый стеблевой точильщик); Udea rubigalis Guenee (огневка ржаво-коричневая); а также листоверток, почковых червей, семенных червей и плодовых червей в семействе Tortricidae Acleris gloverana Walsingham (западная черноголовая листовертка); A. variana Fernald (восточная черноголовая листовертка); Archips argyrospila Walker (листовертка плодовых деревьев); A. rosana Linnaeus (листовертка резанная) и другие виды Archips, Adoxophyes orana Fischer von Rosslerstamm (сетчатая листокрутка); Cochylis hospes Walsingham (метлица подсолнечниковая); Cydia latiferreana Walsingham (плодожорка); C. pomonella Linnaeus (плодожорка яблоневая); Platynota flavedana Clemens (листовертка пестро-золотистая); P. stultana Walsingham (листовертка всеядная); Lobesia botrana Denis & Schiffermuller (гроздевая листовертка); Spilonota ocellana Denis & Schiffermuller (листовертка почковая); Endopiza viteana Clemens (листовертка виноградная); Eupoecilia ambiguella Hubner (листовертка гроздевая); Bonagota salubricola Meyrick (листовертка яблоневая); Grapholita molesta Busck (листовертка восточная персиковая); Suleima helianthana Riley (огневка подсолнечниковая); Argyrotaenia spp.; Choristoneura spp. [00187] Those skilled in the art understand that not all compounds are equally effective against all pests. The embodiment compounds exhibit activity against insect pests, which may include pests of economically important agricultural, forestry, greenhouse, nursery, ornamental, food and fiber, human and animal health, domestic and commercial, household, stored products. Insect pests include insects from the order Lepidoptera. Insect larvae of the order "Lepidoptera" include, but are not limited to, "marching worms", caterpillars of winter cutworms, moths, and cutworm larvae in the family Noctuidae Spodoptera frugiperda JE Smith (grass cutworm); S. exigua Hubner (small cutworm); S. litura Fabricius (Asian cotton bollworm, cluster caterpillars); Mamestra configurata Walker (large walking worm); M. brassicae Linnaeus (Cabbage cutworm); Agrotis ipsilon Hufnagel (upsilon cutworm); A. orthogonia Morrison (rectangular cutworm); A. subterranea Fabricius (cotton bollworm); Alabama argillacea Hubner (American cotton bollworm); Trichoplusia ni Hubner (Cabbage cutworm); Pseudoplusia includens Walker (soy worm); Anticarsia gemmatalis Hubner (velvet bean scoop); Hypena scabra Fabricius (clover cutworm); Heliothis virescens Fabricius (tobacco leaflet); Pseudaletia unipuncta Haworth (meadow cutworm); Athetis mindara Barnes and Mcdunnough (rough cutworm); Euxoa messoria Harris (black-sided cutworm); Earias insulana Boisduval (Egyptian cotton bollworm); E. vittella Fabricius (spotted cutworm); Helicoverpa armigera Hubner (Bristle-legged mop cutworm); H. zea Boddie (corn cutworm or cotton cutworm); Melanchra picta Harris (scoopworm); Egira (Xylomyges) curialis Grote (citrus cutworm); grinders, case moths, spider worms, cap moths and parsleys in the family Pyralidae Ostrinia nubilalis Hubner (corn stem moth); Amyelois transitella Walker (moth); Anagasta kuehniella Zeller (mill moth); Cadra cautella Walker (dried fruit moth); Chilo suppressalis Walker (rice stem grinder); C. partellus (swarf armyworm); Corcyra cephalonica Stainton (rice moth); Crambus caliginosellus Clemens (moth); C. teterrellus Zincken (moth); Cnaphalocrocis medinalis Guenee (rice leaflet); Desmia funeralis Hubner (vine leaflet); Diaphania hyalinata Linnaeus (melon moth); D. nitidalis Stoll (moth); Diatraea grandiosella Dyar (southwestern corn moth), D. saccharalis Fabricius (cane grinder); Eoreuma loftini Dyar (rice moth); Ephestia elutella Hubner (tobacco moth (chocolate)); Galleria mellonella Linnaeus (large wax moth); Herpetogramma licarsisalis Walker (meadow moth); Homoeosoma electellum Hulst (sunflower moth); Elasmopalpus lignosellus Zeller (grain grinder); Achroia grisella Fabricius (small wax moth); Loxostege sticticalis Linnaeus (meadow moth); Orthaga thyrisalis Walker (tea tree moth); Maruca testulalis Geyer (Acacia moth); Plodia interpunctella Hubner (Indian flour moth); Scirpophaga incertulas Walker (yellow stem grinder); Udea rubigalis Guenee (rusty brown moth); as well as leafworms, budworms, seed worms and fruitworms in the family Tortricidae Acleris gloverana Walsingham (western black-headed leafworm); A. variana Fernald (eastern black-headed leafworm); Archips argyrospila Walker (fruit tree leaf roller); A. rosana Linnaeus (cut leafroller) and other species of Archips, Adoxophyes orana Fischer von Rosslerstamm (netted leafroller); Cochylis hospes Walsingham (sunflower broom); Cydia latiferreana Walsingham (codling moth); C. pomonella Linnaeus (apple codling moth); Platynota flavedana Clemens (variegated golden leaflet); P. stultana Walsingham (omnivorous leafroller); Lobesia botrana Denis & Schiffermuller (cluster leaf roller); Spilonota ocellana Denis & Schiffermuller (bud leaf roller); Endopiza viteana Clemens (vine leaflet); Eupoecilia ambiguella Hubner (bunch leaf roller); Bonagota salubricola Meyrick (apple leaflet); Grapholita molesta Busck (eastern peach leafroller); Suleima helianthana Riley (sunflower moth); Argyrotaenia spp.; Choristoneura spp.

[00188] Выбранные другие сельскохозяйственные вредители из порядка «Чешуекрылые» включают, но без ограничения, Alsophila pometaria Harris (пяденица); Anarsia lineatella Zeller (моль фруктовая полосатая); Anisota senatoria J. E. Smith (оранжево-полосатая дубовая моль); Antheraea pernyi Guerin-Meneville (шелкопряд дубовый китайский); Bombyx mori Linnaeus (шелкопряд тутовый); Bucculatrix thurberiella Busck (совка хлопковая; Collas eurytheme Boisduval (совка люцерновая); Datana integerrima Grote & Robinson (совка ореховая); Dendrolimus sibiricus Tschetwerikov (сибирский шелкопряд), Ennomos subsignaria Hubner (пяденица вязовая); Erannis tiliaria Harris (пяденица липовая); Euproctis chtysorrhoea Linnaeus (златогузка); Harrisina americana Guerin-Meneville (пестрянка виноградная); Hemileuca oliviae Cockrell (пастбищная совка); Hyphantria cunea Drury (американская белая бабочка); Keiferia lycopersicella Walsingham (томатная острица); Lambdina fiscellaria fiscellaria Hulst (восточная пяденица тсуговая); L. fiscellaria lugubrosa Hulst (западная пяденица тсуговая); Leucoma salicis Linnaeus (шелкопряд ивовый); Lymantria dispar Linnaeus (шелкопряд непарный); Manduca quinquemaculata Haworth (бражник пятнистый, бражник томатный); M. sexta Haworth (бражник томатный, бражник табачный); Operophtera brumata Linnaeus (пяденица зимняя); Paleacrita vemata Peck (пяденица весенняя); Papilio cresphontes Cramer (парусник гигантский, парусник); Phryganidia californica Packard (калифорнийская дубовая моль); Phyllocnistis citrella Stainton (цитрусовый листовой минер); Phyllonotycter blancardella Fabricius (плодовая нижнеминирующая моль-пестрянка); Pieris brassicae Linnaeus (белянка капустная); P. rapae Linnaeus (белянка репная); P. napi Linnaeus (белянка брюквенная); Platyptilia carduidactyla Riley (пальцекрылка артишоковая); Plutella xylostella Linnaeus (моль капустная); Pectinophora gossypiella Saunders (розовый коробочный червь); Pontia protodice Boisduval & Leconte (капустница южная); Sabulodes aegrotata Guenee (пяденица всеядная); Schizura concinna J. E. Smith (хохлатка); Sitotroga cerealella Olivier (моль зерновая); Thaumetopoea pityocampa Schiffermuller (шелкопряд сосновый крапчатый); Tineola bisselliella Hummel (моль мебельная); Tuta absolute Meyrick (томатный листовой минер); Yponomeuta padella Linnaeus (горностаевая моль); Heliothis subflexa Guenee; Malacosoma spp. и Orgyia spp. [00188] Selected other pests from the order Lepidoptera include, but are not limited to, Alsophila pometaria Harris (moth moth); Anarsia lineatella Zeller (fruit stripe moth); Anisota senatoria J. E. Smith (orange-striped oak moth); Antheraea pernyi Guerin-Meneville (Chinese oak silkworm); Bombyx mori Linnaeus (mulberry silkworm); Bucculatrix thurberiella Busck (cotton cutworm; Collas eurytheme Boisduval (alfalfa cutworm); Datana integerrima Grote & Robinson (nut cutworm); Dendrolimus sibiricus Tschetwerikov (Siberian silkworm), Ennomos subsignaria Hubner (elm moth); Erannis tiliaria Harris (linden moth); Euproctis chtysorrhoe a Linnaeus (goldtail), Harrisina americana Guerin-Meneville (grape moth), Hemileuca oliviae Cockrell (grazing armyworm), Hyphantria cunea Drury (American white butterfly), Keiferia lycopersicella Walsingham (tomato pinworm), Lambdina fiscellaria fiscellaria Hulst (eastern hemlock moth), L. fi scellaria lugubrosa Hulst (western hemlock moth), Leucoma salicis Linnaeus (willow silkworm), Lymantria dispar Linnaeus (gypsy moth), Manduca quinquemaculata Haworth (spotted hawk hawk, tomato hawk moth), M. sexta Haworth (tomato hawk hawk, tobacco hawk moth), Operophtera brumata Linnaeus (moth moth) winter); Paleacrita vemata Peck (spring moth); Papilio cresphontes Cramer (giant sailboat, sailboat); Phryganidia californica Packard (California oak moth); Phyllocnistis citrella Stainton (citrus leaf miner); Phyllonotycter blancardella Fabricius (fruit miner moth); Pieris brassicae Linnaeus (cabbage whitefish); P. rapae Linnaeus (turnip whitefish); P. napi Linnaeus (rutabaga whitefish); Platyptilia carduidactyla Riley (Artichoke Fingerwing); Plutella xylostella Linnaeus (cabbage moth); Pectinophora gossypiella Saunders (pink bollworm); Pontia protodice Boisduval & Leconte (southern cabbage); Sabulodes aegrotata Guenee (omnivorous moth); Schizura concinna J.E. Smith (corydalis); Sitotroga cerealella Olivier (grain moth); Thaumetopoea pityocampa Schiffermuller (pine mottled silkworm); Tineola bisselliella Hummel (furniture moth); Tuta absolute Meyrick (tomato leaf miner); Yponomeuta padella Linnaeus (ermine moth); Heliothis subflexa Guenee; Malacosoma spp. and Orgyia spp.

[00189] Пестицидную активность композиций по вариантам осуществления можно тестировать на насекомых-вредителях на ранних стадиях развития, например, в виде личинок или других незрелых форм. Насекомых можно выращивать в полной темноте при температуре от примерно 20°C до примерно 30°C и относительной влажности от примерно 30% до примерно 70%. Способы выращивания личинок насекомых и проведения биоанализов хорошо известны специалистам в данной области. [00189] The pesticidal activity of the compositions of the embodiments can be tested on insect pests in the early stages of development, for example, as larvae or other immature forms. Insects can be grown in total darkness at a temperature of about 20° C. to about 30° C. and a relative humidity of about 30% to about 70%. Methods for rearing insect larvae and performing bioassays are well known to those skilled in the art.

[00190] Способ борьбы с насекомыми, в частности, чешуекрылыми насекомыми, по настоящему изобретению может включать нанесение (например, распыление) на площадь или растение, требующие защиты, на участок (площадь), где требуется защита, инсектицидной/пестицидной композиции, раскрытой в настоящем документе, содержащей клетки-хозяева, трансформированные кодон-оптимизированными нуклеотидными последовательностями cry2Ai по изобретению. Участок, где требуется защита, может включать, например, зону обитания насекомых-вредителей или растущие растения, или участок, на котором будут выращивать растения. [00190] The method of controlling insects, in particular lepidopteran insects, of the present invention may include applying (e.g., spraying) to the area or plant requiring protection, to the site (area) where protection is required, the insecticidal/pesticide composition disclosed herein, containing host cells transformed with codon-optimized cry2Ai nucleotide sequences of the invention. The area where protection is required may include, for example, an area where insect pests or plants grow, or an area where plants will be grown.

[00191] Настоящее изобретение относится к способу борьбы с чешуекрылыми насекомыми-вредителями баклажана, включающему нанесение инсектицидной/пестицидной композиции, раскрытой в настоящем документе, на площадь или растение, требующие защиты, посадку растений баклажана, трансформированных нуклеотидной последовательностью(ми) cry2Ai по изобретению, или распыление композиции, содержащей белок Cry2Ai по изобретению. Изобретение также относится к применению композиции по изобретению против чешуекрылых насекомых-вредителей баклажана, с минимизацией ущерба для растений баклажана. [00191] The present invention relates to a method for controlling lepidoptera insect pests of eggplant, comprising applying the insecticidal/pesticide composition disclosed herein to an area or plant requiring protection, planting eggplant plants transformed with the cry2Ai nucleotide sequence(s) of the invention, or spraying a composition containing the Cry2Ai protein of the invention. The invention also relates to the use of the composition of the invention against lepidoptera insect pests of eggplant, while minimizing damage to eggplant plants.

[00192] Настоящее изобретение также относится к способу борьбы с чешуекрылыми насекомыми-вредителями риса, в частности, чешуекрылыми стеблевыми рисовыми точильщиками, рисовыми листовертками, рисовыми толстоголовками, рисовыми совками, рисовыми походными червями, или куколками рисовых насекомых-вредителей, предпочтительно, с насекомым, выбранным из группы, состоящей из: Chilo suppressalis, Chilo partellus, Scirpophaga incertulas, Sesamia inferens, Cnaphalocrocis medinalis, Marasmia patnalis, Marasmia exigua, Marasmia ruralis, Scirpophaga innotata, включающему нанесение инсектицидной/пестицидной композиции, раскрытой в настоящем документе, на площадь или растение, требующие защиты, посадку растений риса, трансформированных нуклеотидной последовательностью(ми) cry2Ai по изобретению, или распыление композиции, содержащей белок Cry2Ai по изобретению. Изобретение также относится к применению композиции, раскрытой в настоящем документе, против чешуекрылых насекомых-вредителей риса, с минимизацией ущерба для растений риса. [00192] Настоящее изобретение также относится к способу борьбы с чешуекрылыми насекомыми-вредителями риса, в частности, чешуекрылыми стеблевыми рисовыми точильщиками, рисовыми листовертками, рисовыми толстоголовками, рисовыми совками, рисовыми походными червями, или куколками рисовых насекомых-вредителей, предпочтительно, с насекомым, выбранным из группы, состоящей из: Chilo suppressalis, Chilo partellus, Scirpophaga incertulas, Sesamia inferens, Cnaphalocrocis medinalis, Marasmia patnalis, Marasmia exigua, Marasmia ruralis, Scirpophaga innotata , включающему нанесение инсектицидной/пестицидной композиции, раскрытой в настоящем документе, на площадь или растение, требующие защиты, посадку растений риса, трансформированных нуклеотидной последовательностью(ми) cry2Ai по изобретению, или распыление композиции, содержащей белок Cry2Ai по изобретению. The invention also relates to the use of the composition disclosed herein against lepidopteran pests of rice while minimizing damage to rice plants.

[00193] Настоящее изобретение также относится к способу борьбы с чешуекрылыми насекомыми-вредителями томата, в частности, чешуекрылым насекомым Helicoverpa armigera, включающему нанесение инсектицидной/пестицидной композиции, раскрытой в настоящем документе, на площадь или растение, требующие защиты, посадку растений томата, трансформированных нуклеотидной последовательностью(ми) cry2Ai по изобретению, или распыление композиции, содержащей белок Cry2Ai по изобретению. Изобретение также относится к применению композиции, раскрытой в настоящем документе, против чешуекрылых насекомых-вредителей томата, с минимизацией ущерба для растений томата. [00193] The present invention also relates to a method for controlling lepidoptera insect pests of tomato, in particular the lepidopteran insect Helicoverpa armigera , comprising applying the insecticidal/pesticide composition disclosed herein to an area or plant requiring protection, planting tomato plants transformed with the cry2Ai nucleotide sequence(s) of the invention, or spraying a composition containing the Cry2Ai protein on invention. The invention also relates to the use of the composition disclosed herein against lepidoptera insect pests of tomato, while minimizing damage to tomato plants.

[00194] Настоящее изобретение также относится к способу борьбы с чешуекрылыми насекомыми-вредителями хлопчатника, включающему нанесение инсектицидной/пестицидной композиции, раскрытой в настоящем документе, на площадь или растение, требующие защиты, посадку растений хлопчатника, трансформированных нуклеотидной последовательностью(ми) cry2Ai по изобретению, или распыление композиции, содержащей белок Cry2Ai по изобретению. Изобретение также относится к применению композиции, раскрытой в настоящем документе, против чешуекрылых насекомых-вредителей хлопчатника, с минимизацией ущерба для растений хлопчатника. [00194] The present invention also relates to a method for controlling Lepidoptera insect pests of cotton, comprising applying the insecticidal/pesticide composition disclosed herein to an area or plant requiring protection, planting cotton plants transformed with cry2Ai nucleotide sequence(s) of the invention, or spraying a composition containing the Cry2Ai protein of the invention. The invention also relates to the use of the composition disclosed herein against Lepidoptera pests of cotton, while minimizing damage to cotton plants.

[00195] Для получения белка токсина Cry2Ai (SEQ ID NO: 1) клетки рекомбинантных хозяев, экспрессирующие белок Cry2Ai, можно выращивать общепринятым образом на подходящей культуральной среде, а затем лизировать обычными методами, такими как разрушение ферментами или детергентами, или тому подобное. Затем токсин можно выделять и очищать стандартными методами, такими как хроматография, экстракция, электрофорез или тому подобное. [00195] To obtain the Cry2Ai toxin protein (SEQ ID NO: 1), recombinant host cells expressing the Cry2Ai protein can be grown in a conventional manner on a suitable culture medium, and then lysed by conventional methods such as degradation with enzymes or detergents, or the like. The toxin can then be isolated and purified by standard methods such as chromatography, extraction, electrophoresis, or the like.

[00196] Соответственно, настоящее изобретение относится к композициям и способам воздействия на насекомых-вредителей, в частности, вредителей растений. Более конкретно, изобретение относится к кодон-оптимизированным полинуклеотидам, кодирующим биологически активные инсектицидные полипептиды, направленные против насекомых-вредителей, таких как, но без ограничения, насекомые-вредители порядка «Чешуекрылые», например, Helicoverpa armigera - совка хлопковая и совка кукурузная, Cnaphalocrocis medinalis - листовертка рисовая и Scirpophaga incertulas - стеблевой точильщик рисовый, а также Pectinophora gossypiella. [00196] Accordingly, the present invention relates to compositions and methods for controlling insect pests, in particular plant pests. More specifically, the invention relates to codon-optimized polynucleotides encoding biologically active insecticidal polypeptides against insect pests, such as, but not limited to, Lepidoptera insect pests, for example, Helicoverpa armigera - cotton bollworm and corn bollworm, Cnaphalocrocis medinalis - rice leafworm and Scirpophaga incertulas - rice stem borer, and also Pectinophora gossypiella .

[00197] Один из вариантов осуществления настоящего изобретения относится к кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности, кодирующей белок, имеющий аминокислотную последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 1, где указанная нуклеотидная последовательность представляет собой [00197] One of the embodiments of the present invention relates to a codon-optimized synthetic nucleotide sequence encoding a protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, where the specified nucleotide sequence is

a. последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 2, или комплементарную ей нуклеотидную последовательность, илиa. the sequence shown in SEQ ID NO: 2, or its complementary nucleotide sequence, or

b. нуклеотидную последовательность, которая специфически гибридизуется с по меньшей мере 10 нуклеотидами нуклеотидной последовательности, приведенной в SEQ ID NO: 2, в положениях нуклеотидов от 251 до 402 и/или от 1456 до 1628, или комплементарную ей последовательность.b. a nucleotide sequence that specifically hybridizes to at least 10 nucleotides of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 at nucleotide positions 251 to 402 and/or 1456 to 1628, or its complementary sequence.

[00198] Другой вариант осуществления относится к кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности по настоящему изобретению, где нуклеотидная последовательность, которая специфически гибридизуется с нуклеотидной последовательностью, приведенной в SEQ ID NO: 2, выбрана из группы, состоящей из SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6 и SEQ ID NO: 7. [00198] Another embodiment relates to a codon-optimized synthetic nucleotide sequence of the present invention, wherein the nucleotide sequence that specifically hybridizes to the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 is selected from the group consisting of SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, and SEQ ID NO: 7.

[00199] Другой вариант осуществления относится к рекомбинантной ДНК, содержащей кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность по настоящему изобретению, где нуклеотидная последовательность функционально связана с гетерологичным регуляторным элементом. Другой вариант осуществления относится к рекомбинантной ДНК, раскрытой в настоящем документе, где указанная кодон-оптимизированная синтетическая нуклеотидная последовательность, необязательно, содержит ген селективного маркера, ген репортера или их сочетание. Другой вариант осуществления относится к рекомбинантной ДНК, раскрытой в настоящем документе, где указанная кодон-оптимизированная синтетическая нуклеотидная последовательность, необязательно, содержит последовательность ДНК, кодирующую направляющий или транзитный пептид для направления к вакуоли, митохондрии, хлоропласту, пластиде, или для секреции. [00199] Another embodiment relates to a recombinant DNA containing a codon-optimized synthetic nucleotide sequence of the present invention, where the nucleotide sequence is operably linked to a heterologous regulatory element. Another embodiment relates to the recombinant DNA disclosed herein, wherein said codon-optimized synthetic nucleotide sequence optionally contains a selectable marker gene, a reporter gene, or a combination thereof. Another embodiment relates to the recombinant DNA disclosed herein, wherein said codon-optimized synthetic nucleotide sequence optionally contains a DNA sequence encoding a guide or transit peptide for direction to a vacuole, mitochondria, chloroplast, plastid, or for secretion.

[00200] Другой вариант осуществления относится к конструкции ДНК для экспрессии интересующего инсектицидного белка, содержащей 5’-нетранслируемую последовательность, кодирующую последовательность, кодирующую инсектицидный белок Cry2Ai, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1, или его инсектицидный фрагмент, и 3’-нетранслируемую область, при этом указанная 5’-нетранслируемая последовательность содержит промотор, функциональный в растительной клетке, указанная кодирующая последовательность представляет собой кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность, раскрытую в настоящем документе, и при этом указанная 3’-нетранслируемая последовательность содержит последовательность терминации транскрипции и сигнал полиаденилирования. [00200] Another embodiment relates to a DNA construct for expressing an insecticidal protein of interest, comprising a 5'-untranslated sequence encoding a sequence encoding a Cry2Ai insecticidal protein comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, or an insecticidal fragment thereof, and a 3'-untranslated region, said 5'-untranslated sequence containing a promoter functional in a plant cell, specified The coding sequence is a codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein, and said 3'-untranslated sequence contains a transcription termination sequence and a polyadenylation signal.

[00201] Другой вариант осуществления относится к плазмидному вектору, содержащему рекомбинантную ДНК или конструкцию ДНК по настоящему изобретению. [00201] Another embodiment relates to a plasmid vector containing the recombinant DNA or DNA construct of the present invention.

[00202] Другой вариант осуществления относится к клетке-хозяину, содержащей кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность по настоящему изобретению. Клетка-хозяин по настоящему изобретению включает клетку растения, бактериальную клетку, вирус, клетку грибов и дрожжей. В другом варианте осуществления описанная клетка-хозяин представляет собой клетку растения, Agrobacterium или E. coli. [00202] Another embodiment relates to a host cell containing a codon-optimized synthetic nucleotide sequence of the present invention. The host cell of the present invention includes a plant cell, a bacterial cell, a virus, a fungal cell and a yeast cell. In another embodiment, the described host cell is a plant cell, Agrobacterium or E. coli.

[00203] Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к способу придания растению устойчивости к насекомым, включающему [00203] Another embodiment of the present invention relates to a method for imparting insect resistance to a plant, comprising

a. введение в растительную клетку кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности, раскрытой в настоящем документе, где нуклеотидная последовательность функционально связана с (i) промотором, функциональным в растительной клетке, и (ii) терминатором;a. introducing into a plant cell a codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein, wherein the nucleotide sequence is operably linked to (i) a plant cell-functional promoter and (ii) a terminator;

b. получение трансформированной растительной клетки из растительной клетки этапа (a), где указанная трансформированная растительная клетка содержит указанную кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность, раскрытую в настоящем документе; иb. obtaining a transformed plant cell from a plant cell of step (a), wherein said transformed plant cell contains said codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein; And

c. получение трансгенного растения из указанной трансформированной растительной клетки этапа (b), где указанное трансгенное растение содержит указанную кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность, раскрытую в настоящем документе.c. obtaining a transgenic plant from said transformed plant cell of step (b), wherein said transgenic plant contains said codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein.

[00204] Другой вариант осуществления относится к трансгенному растению, полученному способом придания растению устойчивости к насекомым, раскрытым в настоящем документе. Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к трансгенному растению, содержащему кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность, раскрытую в настоящем документе. Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к трансгенному растению, содержащему кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6 и SEQ ID NO: 7. Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к трансгенному растению, раскрытому в настоящем документе, которое выбрано из группы, состоящей из риса, пшеницы, кукурузы, сорго, овса, проса, бобовых растений, хлопчатника, томата, баклажана, капусты, цветной капусты, брокколи, видов Brassica, фасоли, гороха, голубиного гороха, картофеля, перца, тыквенных, салата, сладкого картофеля, канолы, сои, люцерны, арахиса, подсолнечника, сафлора, табака, сахарного тростника, маниоки, кофе, ананаса, цитрусовых, какао, чая, банана и дыни. [00204] Another embodiment relates to a transgenic plant obtained by the method of conferring insect resistance to a plant disclosed herein. Another embodiment of the present invention relates to a transgenic plant containing a codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein. Another embodiment of the present invention relates to a transgenic plant comprising a codon-optimized synthetic nucleotide sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, and SEQ ID NO: 7. Another embodiment of the present invention relates to a transgenic plant disclosed herein, which is selected from the group consisting of rice, wheat, Corn, Sorghum, Oats, Millet, Legumes, Cotton, Tomato, Eggplant, Cabbage, Cauliflower, Broccoli, Brassica spp., Beans, Peas, Pigeonpeas, Potatoes, Peppers, Pumpkins, Lettuce, Sweet Potatoes, Canola, Soybeans, Alfalfa, Peanuts, Sunflowers, Safflower, Tobacco, Sugarcane, Mango yoki, coffee, pineapple, citrus, cocoa, tea, banana and melon.

[00205] Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к тканям, семенам или потомкам, полученным от трансгенного растения по настоящему изобретению, где указанные семена или потомки содержат кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность, раскрытую в настоящем документе. Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к биологическому образцу, полученному из тканей или семян, или потомков, раскрытых в настоящем документе, где указанный образец содержит поддающееся обнаружению количество указанной кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности по настоящему изобретению. Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к товарному продукту, полученному из трансгенного растения, раскрытого в настоящем документе, где указанный продукт содержит поддающееся обнаружению количество указанной кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности, раскрытой в настоящем документе. [00205] Another embodiment of the present invention relates to tissues, seeds or progeny derived from a transgenic plant of the present invention, where said seeds or progeny contain a codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein. Another embodiment of the present invention relates to a biological sample derived from the tissues or seeds or progeny disclosed herein, wherein said sample contains a detectable amount of said codon-optimized synthetic nucleotide sequence of the present invention. Another embodiment of the present invention relates to a commercial product derived from a transgenic plant disclosed herein, wherein said product contains a detectable amount of said codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein.

[00206] Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к композиции, содержащей Bacillus thuringiensis, содержащую кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность по настоящему изобретению, кодирующую белок Cry2Ai, имеющий аминокислотную последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 1. Композиция, раскрытая в настоящем документе, может, необязательно, содержать дополнительное инсектицидное средство, токсичное для того же насекомого-вредителя, но имеющее механизм его инсектицидного действия, отличный от механизма действия указанного инсектицидного белка. Инсектицидное средство композиции по изобретению выбрано из группы, состоящей из токсина Bacillus, токсина Xenorhabdus, токсина Photorhabdus и дцРНК, специфически подавляющей один или более важных генов у указанного насекомого-вредителя. [00206] Another embodiment of the present invention relates to a composition comprising Bacillus thuringiensis containing a codon-optimized synthetic nucleotide sequence of the present invention encoding a Cry2Ai protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. The composition disclosed herein may optionally contain an additional insecticidal agent that is toxic to the same insect pest, but has the mechanism of its insecticide action, different from the mechanism of action of the specified insecticidal protein. The insecticidal agent of the composition of the invention is selected from the group consisting of Bacillus toxin, Xenorhabdus toxin, Photorhabdus toxin, and a dsRNA that specifically represses one or more important genes in said insect pest.

[00207] Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к способу борьбы с насекомыми, поражающими сельскохозяйственные растения, и обеспечения устойчивости к насекомым, включающему создание контакта указанного сельскохозяйственного растения с эффективным для инсектицидного действия количеством композиции, описанной выше. [00207] Another embodiment of the present invention relates to a method for controlling and providing insect resistance to crop plants, comprising contacting said crop plant with an insecticidal effective amount of the composition described above.

[00208] Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к применению кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности, конструкции ДНК или плазмиды по изобретению для производства устойчивых к насекомым трансгенных растений. Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к применению кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности, раскрытой в настоящем документе, для производства инсектицидной композиции, которая содержит клетки Bacillus thuringiensis, содержащие указанные нуклеотидные последовательности. [00208] Another embodiment of the present invention relates to the use of a codon-optimized synthetic nucleotide sequence, DNA construct or plasmid of the invention for the production of insect-resistant transgenic plants. Another embodiment of the present invention relates to the use of the codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein for the production of an insecticidal composition that contains cells of Bacillus thuringiensis containing said nucleotide sequences.

[00209] Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к трансгенным растениям, экспрессирующим по меньшей мере одну кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность, раскрытую в настоящем документе. Другой вариант осуществления относится к трансгенному растению, полученному способом, раскрытым в настоящем документе. Трансгенное растение, раскрытое в настоящем документе, выбрано из группы, состоящей из риса, пшеницы, кукурузы, сорго, овса, проса, бобовых растений, хлопчатника, томата, баклажана, капусты, цветной капусты, брокколи, видов Brassica, фасоли, гороха, голубиного гороха, картофеля, перца, тыквенных, салата, сладкого картофеля, канолы, сои, люцерны, арахиса, подсолнечника, сафлора, табака, сахарного тростника, маниоки, кофе, ананаса, цитрусовых, какао, чая, банана и дыни. Некоторые варианты осуществления изобретения относятся к тканям, семенам или потомкам, полученным от трансгенного растения(й) по изобретению, где указанные семена или потомки содержат кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность, описанную в настоящем документе. Некоторые варианты осуществления изобретения относятся к биологическим образцам, полученным из тканей или семян, или потомков, где образец содержит поддающееся обнаружению количество указанной кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности. Один вариант осуществления относится к товарному продукту, полученному из трансгенного растения по изобретению, где продукт содержит поддающееся обнаружению количество кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности. [00209] Another embodiment of the present invention relates to transgenic plants expressing at least one codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein. Another embodiment relates to a transgenic plant obtained by the method disclosed herein. The transgenic plant disclosed herein is selected from the group consisting of rice, wheat, corn, sorghum, oats, millet, legumes, cotton, tomato, eggplant, cabbage, cauliflower, broccoli, Brassica spp., beans, peas, pigeon peas, potatoes, peppers, cucurbits, lettuce, sweet potatoes, canola, soybeans, alfalfa, peanut, sunflower, safflower, tobacco, sugarcane, cassava, coffee, pineapple, citrus, cocoa, tea, banana and melon. Some embodiments of the invention relate to tissues, seeds or progeny obtained from the transgenic plant(s) according to the invention, where these seeds or progeny contain a codon-optimized synthetic nucleotide sequence described herein. Some embodiments of the invention relate to biological samples obtained from tissues or seeds or progeny, where the sample contains a detectable amount of the specified codon-optimized synthetic nucleotide sequence. One embodiment relates to a commercial product derived from a transgenic plant of the invention, wherein the product contains a detectable amount of a codon-optimized synthetic nucleotide sequence.

[00210] Один вариант осуществления относится к композиции, содержащей Bacillus thuringiensis, содержащую по меньшей мере одну кодон-оптимизированную синтетическую нуклеотидную последовательность по изобретению, где нуклеотидная последовательность кодирует белок Cry2Ai, имеющий аминокислотную последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 1. Композиция, необязательно, содержит дополнительное инсектицидное средство, токсичное для того же насекомого-вредителя, но имеющее механизм его инсектицидного действия, отличный от механизма действия указанного инсектицидного белка. Инсектицидное средство выбрано из группы, состоящей из токсина Bacillus, токсина Xenorhabdus, токсина Photorhabdus и дцРНК, специфически подавляющей один или более важных генов у указанного насекомого-вредителя. [00210] One embodiment relates to a composition comprising Bacillus thuringiensis comprising at least one codon-optimized synthetic nucleotide sequence of the invention, wherein the nucleotide sequence encodes a Cry2Ai protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. The composition optionally contains an additional insecticidal agent that is toxic to the same pest but has a mechanism for its insecticidal action, different from the mechanism of action of said insecticidal protein. The insecticidal agent is selected from the group consisting of Bacillus toxin, Xenorhabdus toxin, Photorhabdus toxin, and a dsRNA that specifically represses one or more important genes in said insect pest.

[00211] Другой вариант осуществления относится к способу борьбы с насекомыми, поражающими сельскохозяйственные растения, и обеспечения устойчивости к насекомым, включающему создание контакта указанного сельскохозяйственного растения с эффективным для инсектицидного действия количеством композиции, описанной в настоящем документе. [00211] Another embodiment relates to a method of controlling and providing insect resistance to crop plants, comprising contacting said crop plant with an insecticidal effective amount of the composition described herein.

[00212] Другой вариант осуществления относится к применению кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности, конструкции ДНК или плазмиды по изобретению для производства устойчивых к насекомым трансгенных растений. Другой вариант осуществления относится к применению кодон-оптимизированной синтетической нуклеотидной последовательности, раскрытой в настоящем документе, для производства инсектицидной композиции, которая содержит клетки Bacillus thuringiensis, содержащие указанные нуклеотидные последовательности. [00212] Another embodiment relates to the use of a codon-optimized synthetic nucleotide sequence, DNA construct, or plasmid of the invention for the production of insect-resistant transgenic plants. Another embodiment relates to the use of the codon-optimized synthetic nucleotide sequence disclosed herein for the production of an insecticidal composition that contains Bacillus thuringiensis cells containing said nucleotide sequences.

[00213] Эти и/или другие варианты осуществления настоящего изобретения отражены в формуле изобретения, которая является частью описания изобретения. [00213] These and/or other embodiments of the present invention are reflected in the claims, which form part of the description of the invention.

[00214] Различные модификации и другие варианты осуществления настоящего изобретения могут быть предложены специалистом в области, к которой относится настоящее изобретение, с учетом идей, изложенных в описании и прилагаемых чертежах. Таким образом, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено конкретными вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе, и что модификации и другие варианты осуществления должны быть включены в объем прилагаемой формулы изобретения. [00214] Various modifications and other embodiments of the present invention may be proposed by a person skilled in the art to which the present invention pertains, taking into account the ideas set forth in the description and the accompanying drawings. Thus, it is to be understood that the present invention is not limited to the specific embodiments disclosed herein, and that modifications and other embodiments are to be included within the scope of the appended claims.

[00215] Следующие далее примеры иллюстрируют изобретение, и не должны ограничивать изобретение или искомую патентную защиту. [00215] The following examples illustrate the invention and are not intended to limit the invention or the patent protection sought.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

[00216] Следующие примеры изложены таким образом, чтобы предоставить специалистам в данной области полное раскрытие информации и описание того, как осуществлять на практике и применять настоящее изобретение, и не должны ограничивать объем того, что авторы считают своим изобретением, они также не должны быть восприняты так, будто приведенные ниже эксперименты представляют собой все, или единственные, проведенные эксперименты. Были предприняты усилия для обеспечения точности используемых цифр (например, количеств, температур и так далее), но следует учитывать некоторые экспериментальные ошибки и отклонения. [00216] The following examples are set forth to provide those skilled in the art with a full disclosure and description of how to practice and apply the present invention, and should not limit the scope of what the authors consider their invention, nor should they be taken as if the experiments below represent all, or the only, experiments performed. Efforts have been made to ensure the accuracy of the figures used (eg quantities, temperatures, etc.), but some experimental errors and deviations should be taken into account.

Общие методыGeneral Methods

[00217] Манипуляции с ДНК проводили методами, стандартными в данной области. Эти методы часто могут быть модифицированы и/или заменены без существенного изменения результата. За исключением случаев, когда указаны другие ссылки, большинство этих процедур описаны в сборнике Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, второе издание, 1989. [00217] Manipulation of DNA was performed using methods standard in the art. These methods can often be modified and/or replaced without significantly changing the result. Except where otherwise indicated, most of these procedures are described in Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, second edition, 1989.

Пример 1: Разработка кодон-оптимизированной последовательности, кодирующей белок CRY2Ai (SEQ ID NO: 1)Example 1: Development of a codon-optimized sequence encoding the CRY2Ai protein (SEQ ID NO: 1)

[00218] Последовательность ДНК, отличающуюся предпочтением кодонов, характерным для однодольных растений, проектировали и синтезировали для экспрессии белка Cry2Ai, имеющего аминокислотную последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 1, в трансгенных растениях. Таблицу использования кодонов для однодольного растения составляли на основании кодирующих последовательностей, полученных из последовательности SEQ ID NO: 1 белка Cry2Ai (NCBI GenBank ACV97158.1). Последовательность ДНК оптимизировали с использованием алгоритма Монте-Карло (Villalobos A, Ness J E, Gustafsson C, Minshull J and Govindarajan S (2006) Gene Designer: a synthetic biology tool for constructing artificial DNA segments; BMC Bioinformatics 67:285-293) в качестве основного критерия для выбора кодонов. Оптимизируя последовательность ДНК, рассматривали вероятности из таблицы использования кодонов. Редкие и реже встречающиеся кодоны заменяли наиболее распространенными кодонами. Средневзвешенный набор растительных кодонов рассчитывали после исключения любого избыточного кодона, используемого менее чем в 10% от общего количества кодонов для данной аминокислоты. Средневзвешенное представительство для каждого кодона рассчитывали по формуле: [00218] A DNA sequence characterized by monocot plant codon preference was designed and synthesized to express the Cry2Ai protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 in transgenic plants. A codon usage table for a monocot plant was generated based on coding sequences derived from SEQ ID NO: 1 of the Cry2Ai protein (NCBI GenBank ACV97158.1). The DNA sequence was optimized using the Monte Carlo algorithm (Villalobos A, Ness JE, Gustafsson C, Minshull J and Govindarajan S (2006) Gene Designer: a synthetic biology tool for constructing artificial DNA segments; BMC Bioinformatics 67:285-293) as the main criterion for codon selection. While optimizing the DNA sequence, the probabilities from the codon usage table were considered. Rare and rarer codons were replaced by the most common codons. A weighted average plant codon set was calculated after excluding any excess codon used in less than 10% of the total codon count for a given amino acid. The weighted average representation for each codon was calculated using the formula:

[00219] Средневзвешенное % значение CI=1/(%C1 + %C2 + %C3+и так далее) x %C1×100, where CI представляет собой рассматриваемый кодон, и %C2, %C3, и так далее, представляют собой средние % значения использования остальных синонимичных кодонов. [00219] Weighted % value of CI=1/(%C1 + %C2 + %C3+etc) x %C1×100, where CI is the codon in question, and %C2, %C3, and so on are the averages of % usage of the remaining synonymous codons.

[00220] Для выведения кодон-оптимизированной для однодольных растений последовательности ДНК, кодирующей белок Cry2Ai с SEQ ID NO: 1, выполняли замену кодонов в последовательности ДНК, кодирующей белок Cry2Ai, так, что полученная последовательность ДНК имела общий состав кодонов, оптимизированный в соответствии с таблицей предпочтительного использования кодонов в однодольных растениях. Проводили дополнительное уточнение последовательностей для удаления нежелательных сайтов узнавания ферментов рестрикции, потенциальных сайтов сплайсинга интронов в растении, длинной череды остатков A/T или C/G и других мотивов, которые могут препятствовать стабильности РНК, транскрипции или трансляции кодирующей области в растительных клетках. Ген оптимизировали in-silico с использованием программного обеспечения для проектирования генов с величиной отсечки 6,0 ккал/моль для формирования стабильной вторичной структуры мРНК. Выполняли другие изменения для включения нужных сайтов узнавания ферментов рестрикции и для удаления длинных внутренних открытых рамок считывания (рамки, кроме +1). Сайты узнавания ферментов рестрикции XbaI, NcoI и BamHI включали перед инициирующим кодоном ATG, и сайт узнавания фермента рестрикции SmaI включали перед стоп-кодоном для обеспечения возможности клонирования оптимизированного гена в прокариотический вектор для слияния C-концевых белковых меток. Сайты узнавания ферментов рестрикции EcoRI, HindIII и SacI включали после стоп-кодона. В оптимизированном гене использовали стоп-кодон TGA. [00220] To derive a codon-optimized monocot DNA sequence encoding the Cry2Ai protein of SEQ ID NO: 1, codon substitution was performed in the DNA sequence encoding the Cry2Ai protein such that the resulting DNA sequence had an overall codon composition optimized according to the table of preferred codon usage in monocots. Additional sequence refinement was performed to remove undesired restriction enzyme recognition sites, potential intron splicing sites in the plant, a long string of A/T or C/G residues, and other motifs that may interfere with RNA stability, transcription, or translation of the coding region in plant cells. The gene was optimized in-silico using gene design software with a cutoff value of 6.0 kcal/mol to form a stable mRNA secondary structure. Other changes were made to include the desired restriction enzyme recognition sites and to remove long internal open reading frames (frames other than +1). Restriction enzyme recognition sites Xba I, Nco I, and BamH I were included before the start ATG codon, and a restriction enzyme recognition site SmaI was included before the stop codon to allow the optimized gene to be cloned into a prokaryotic vector for fusion of C-terminal protein tags. Restriction enzyme recognition sites EcoR I, Hind III, and Sac I were included after the stop codon. The TGA stop codon was used in the optimized gene.

[00221] Все эти изменения были сделаны в рамках ограничений, связанных с сохранением примерного состава кодонов, предпочтительно используемых в однодольных растениях. Полная кодон-оптимизированная для однодольных растений последовательность, кодирующая белок Cry2Ai (SEQ ID NO: 1), приведена в SEQ ID NO: 2-7. In-silico трансляция кодон-оптимизированной для однодольных растений последовательности ДНК показала 100% идентичность с природным белком Cry2Ai (SEQ ID NO: 1). Кодон-оптимизированные для однодольных растений последовательности ДНК (SEQ ID NO: 2-7) были обозначены 201M1, 201M2, 201M3, 201M4, 201M5 и 201M6. Синтез фрагментов ДНК 201M1-M6 (SEQ ID NO: 2-7) был выполнен коммерческим поставщиком услуги (Genscript Inc., USA). Фрагмент ДНК 201M1 клонировали в вектор pUC57 способом, известным в данной области, и конструкция была названа pUC57-201M1. Аналогично, фрагменты ДНК 201M2, ДНК 201M3, ДНК 201M4, ДНК 201M5 и ДНК 201M6 клонировали в вектор pUC57, и конструкции были названы pUC57-201M2, pUC57-201M3, pUC57-201M4, pUC57-201M5 и pUC57-201M6, соответственно. [00221] All of these changes were made within the constraints of maintaining the approximate composition of the codons preferably used in monocot plants. The complete codon-optimized monocotyledonous plant coding sequence for the Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1) is shown in SEQ ID NO: 2-7. In-silico translation of the codon-optimized monocot DNA sequence showed 100% identity with the natural Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1). Codon-optimized monocot DNA sequences (SEQ ID NOs: 2-7) were designated 201M1, 201M2, 201M3, 201M4, 201M5 and 201M6. Synthesis of DNA fragments 201M1-M6 (SEQ ID NO: 2-7) was performed by a commercial service provider (Genscript Inc., USA). The 201M1 DNA fragment was cloned into the pUC57 vector in a manner known in the art and the construct was named pUC57-201M1. Similarly, 201M2 DNA, 201M3 DNA, 201M4 DNA, 201M5 DNA and 201M6 DNA were cloned into the pUC57 vector and the constructs were named pUC57-201M2, pUC57-201M3, pUC57-201M4, pUC57-201M5 and pUC57-201M6, respectively.

Пример 2: Конструирование экспрессионного вектораExample 2: Construction of an expression vector

[00222] Вектор pUC57-201M1 примера 1 расщепляли BamHI и HindIII, получая фрагмент ДНК 201M1 (SEQ ID NO: 2) (объем реакционной среды - 20 мкл, плазмидная ДНК - 8,0 мкл, 10X буфер - 2,0 мкл, фермент рестрикции BamHI - 0,5 мкл, фермент рестрикции HindIII - 0,5 мкл, дистиллированная вода - 9,0 мкл). Все реагенты смешивали, получая реакционную смесь, и инкубировали при 37°C в течение 30 мин, затем реакционную смесь анализировали методом электрофореза в 2% агарозном геле, и фрагмент ДНК 201M1 вырезали из агарозного геля чистым острым скальпелем при УФ освещении. Фрагмент ДНК элюировали из геля с использованием набора для элюирования из геля. Участок геля, содержащий фрагмент ДНК, переносили в 2-мл пробирку эппендорф и добавляли буфер DE-A в 3X объеме образца. Гель повторно суспендировали в буфере DE-A путем перемешивания на вихревой мешалке, и содержимое пробирки нагревали при 75°C до полного растворения геля, после чего добавляли 0,5X буфер DE-A и смешивали с DE-B. Пробирку эппендорф подготавливали, помещая в нее колонку, и смесь для связывания переносили в колонку. Пробирку эппендорф с колонкой центрифугировали короткое время. Колонку помещали в новую пробирку эппендорф и добавляли 500 мкл буфера для промывки W I (Qiagen Kit), с последующим центрифугированием. Супернатант отбрасывали, и добавляли 700 мкл буфера для промывки W 2 по стенкам колонки, чтобы смыть остатки буфера, после чего центрифугировали. Данный этап повторяли с 700-мкл аликвотой буфера W 2. Колонку переносили в новую пробирку эппендорф и центрифугировали при 6000 об/мин в течение 1 мин для удаления остаточного буфера. Колонку вновь помещали в новую пробирку эппендорф и добавляли 40 мкл элюирующего буфера в центр мембраны. Колонку с элюирующим буфером оставляли на 1 минуту при комнатной температуре, и пробирки центрифугировали при 12000 об/мин в течение 1 мин. Элюированный фрагмент ДНК 201M1 хранили при -20°C до использования. [00222] The pUC57-201M1 vector of Example 1 was digested with BamH I and Hind III to obtain the 201M1 DNA fragment (SEQ ID NO: 2) (reaction volume 20 μl, plasmid DNA 8.0 μl, 10X buffer 2.0 μl, BamH I restriction enzyme 0.5 μl, restriction enzyme Hind III - 0.5 µl, distilled water - 9.0 µl). All reagents were mixed to form a reaction mixture and incubated at 37° C. for 30 min, then the reaction mixture was analyzed by 2% agarose gel electrophoresis, and the 201M1 DNA fragment was excised from the agarose gel with a clean, sharp scalpel under UV light. The DNA fragment was eluted from the gel using a gel elution kit. The section of the gel containing the DNA fragment was transferred to a 2 ml Eppendorf tube and buffer DE-A was added in 3X the volume of the sample. The gel was resuspended in DE-A buffer by vortexing and the contents of the tube were heated at 75° C. until the gel was completely dissolved, after which 0.5X DE-A buffer was added and mixed with DE-B. An Eppendorf tube was prepared by placing the column in it, and the binding mixture was transferred to the column. The Eppendorf tube with the column was centrifuged for a short time. The column was placed in a new Eppendorf tube and 500 µl of WI wash buffer (Qiagen Kit) was added, followed by centrifugation. The supernatant was discarded and 700 μl of W 2 wash buffer was added along the column walls to wash out residual buffer, followed by centrifugation. This step was repeated with a 700 µl aliquot of buffer W 2. The column was transferred to a new Eppendorf tube and centrifuged at 6000 rpm for 1 min to remove residual buffer. The column was again placed in a new Eppendorf tube and 40 μl of elution buffer was added to the center of the membrane. The column with the elution buffer was left for 1 minute at room temperature and the tubes were centrifuged at 12,000 rpm for 1 minute. The eluted 201M1 DNA fragment was stored at -20°C until use.

[00223] Полученный таким образом выделенный и очищенный фрагмент ДНК 201M1 лигировали в линеаризованный вектор pET32a. Лигирование проводили с использованием фермента T4 ДНК-лигазы (объем реакционной смеси - 30 мкл, 10X буфер для лигирования - 3,0 мкл, ДНК вектора - 5,0 мкл, ДНК вставки - 15,0 мкл, фермент T4 ДНК-лигаза - 1,0 мкл, дистиллированная вода - 6,0 мкл). Реагенты тщательно смешивали, и полученную реакционную смесь инкубировали при 16°C в течение 2 часов. Затем компетентные клетки штамма BL21 (DE3) E. coli трансформировали смесью для лигирования, содержащей вектор pET32a, несущий ДНК 201M1, путем добавления 10 мкл смеси для лигирования к 100 мкл компетентных клеток BL21 DE3. Полученную таким образом клеточную смесь помещали на лед на 30 мин, инкубировали на водяной бане при 42°C в течение 60 сек для теплового шока и вновь помещали на лед на 5-10 мин. Затем к смеси добавляли 1 мл бульона LB и дополнительно инкубировали при 37°C в течение 1 часа в шейкере-инкубаторе при 200 об/мин. Смесь клеток наносили на LB агар с 50 мкг/мл карбенициллина и инкубировали при 37°C в течение ночи. Положительные клоны идентифицировали с помощью анализа рестрикционного расщепления. Полученный таким образом экспрессионный вектор был обозначен pET32a-201M1. [00223] The isolated and purified 201M1 DNA fragment thus obtained was ligated into the linearized pET32a vector. Ligation was performed using T4 DNA ligase enzyme (reaction volume 30 µl, 10X ligation buffer 3.0 µl, vector DNA 5.0 µl, insert DNA 15.0 µl, T4 DNA ligase enzyme 1.0 µl, distilled water 6.0 µl). The reagents were thoroughly mixed, and the resulting reaction mixture was incubated at 16°C for 2 hours. E. coli BL21 (DE3) competent cells were then transformed with a ligation mixture containing the pET32a vector carrying 201M1 DNA by adding 10 μl of the ligation mixture to 100 μl of competent BL21 DE3 cells. The cell mixture thus obtained was placed on ice for 30 min, incubated in a water bath at 42°C for 60 sec for heat shock, and again placed on ice for 5-10 min. Then, 1 ml of LB broth was added to the mixture and further incubated at 37°C for 1 hour in an incubator shaker at 200 rpm. The cell mixture was applied to LB agar with 50 μg/ml carbenicillin and incubated at 37°C overnight. Positive clones were identified by restriction digestion analysis. The expression vector thus obtained was designated pET32a-201M1.

[00224] Аналогичным образом конструировали экспрессионные векторы, несущие другие кодон-оптимизированные для однодольных растений последовательности ДНК с SEQ ID NO: 3-7, которые были обозначены pET32a-201M2, pET32a-201M3, pET32a-201M4, pET32a-201M5 и pET32a-201M6. [00224] Similarly, expression vectors were constructed carrying other codon-optimized for monocot DNA sequences of SEQ ID NO: 3-7, which were designated pET32a-201M2, pET32a-201M3, pET32a-201M4, pET32a-201M5 and pET32a-201M6.

Пример 3: Экспрессия белка CRY2Ai, закодированного 201M1 (SEQ ID NO: 2)Example 3: Expression of the CRY2Ai protein encoded by 201M1 (SEQ ID NO: 2)

[00225] Проводили экспрессию ДНК 201M1 (SEQ ID NO: 2), клонированную в pET32a, обозначенный pET32a-201M1, в E. coli BL 21 D3. Экспрессию индуцировали 1 мМ IPTG при плотности клеток OD нм примерно 0,5-1,0. После индукции клетки E. coli инкубировали в шейкере в течение 24-40 часов при 16°C для продуцирования белка. Белок Cry2Ai (SEQ ID NO: 1) был экспрессирован в клетке в растворимой форме (не секретирован). Затем культуру переносили в центрифужную пробирку и центрифугировали при 10000 об/мин в течение 5 мин. Супернатант отбрасывали, 10 мл клеток расщепляли лизоцимом и инкубировали в течение 1 часа при комнатной температуре. Образцы центрифугировали при 10000 об/мин в течение 5 мин, и супернатант отбрасывали. Осадок суспендировали в стерильной дистиллированной воде и центрифугировали при 10000 об/мин в течение 10 мин. Этот этап повторяли дважды, и осадок хранили при -20°C. Осадок, содержащий белки из индуцированных клеток рекомбинантного штамма, анализировали в 10% SDS-ПААГ. [00225] 201M1 DNA (SEQ ID NO: 2) cloned in pET32a, designated pET32a-201M1, was expressed in E. coli BL 21 D3. Expression was induced with 1 mM IPTG at an OD nm cell density of about 0.5-1.0. After induction, E. coli cells were incubated in a shaker for 24-40 hours at 16° C. for protein production. Protein Cry2Ai (SEQ ID NO: 1) was expressed in the cell in a soluble form (not secreted). The culture was then transferred to a centrifuge tube and centrifuged at 10,000 rpm for 5 min. The supernatant was discarded, 10 ml of cells were digested with lysozyme and incubated for 1 hour at room temperature. Samples were centrifuged at 10,000 rpm for 5 minutes and the supernatant discarded. The pellet was suspended in sterile distilled water and centrifuged at 10,000 rpm for 10 min. This step was repeated twice and the precipitate was stored at -20°C. The pellet containing proteins from the induced cells of the recombinant strain was analyzed in 10% SDS-PAGE.

[00226] Аналогично, последовательности ДНК, приведенные в SEQ ID NO: 3-7, были клонированы в pET32a и экспрессированы в E. coli BL 21 D3. [00226] Similarly, the DNA sequences shown in SEQ ID NO: 3-7 were cloned into pET32a and expressed in E. coli BL 21 D3.

Пример 4: Конструирование вектора для трансформации растений, содержащего ДНК 201M1 (SEQ ID NO: 2), кодирующую белок CRY2Ai (SEQ ID NO: 1)Example 4 Construction of a Plant Transformation Vector Containing 201M1 DNA (SEQ ID NO: 2) Encoding CRY2Ai Protein (SEQ ID NO: 1)

[00227] Вектор pUC57-201M1 с ДНК 201M1 (SEQ ID NO: 2) расщепляли ферментами рестрикции для высвобождения фрагмента ДНК 201M1 (объем реакционной среды - 20 мкл, ДНК плазмиды - 8,0 мкл, 10X буфер - 2,0 мкл, фермент рестрикции EcoRV - 0,5 мкл, дистиллированная вода - 9,5 мкл). Все реагенты смешивали, и смесь инкубировали при 37°C в течение 30 мин. Продукт, полученный после рестрикционного расщепления, анализировали методом электрофореза в геле и дополнительно очищали. [00227] Vector pUC57-201M1 with 201M1 DNA (SEQ ID NO: 2) was digested with restriction enzymes to release the 201M1 DNA fragment (reaction medium volume 20 µl, plasmid DNA 8.0 µl, 10X buffer 2.0 µl, EcoR V restriction enzyme 0.5 µl, distilled water - 9.5 µl). All reagents were mixed and the mixture was incubated at 37°C for 30 min. The product obtained after restriction digestion was analyzed by gel electrophoresis and further purified.

[00228] Вектор, Ti-плазмиду pGreen0029, получали путем рестрикционного расщепления ферментом EcoRV (объем реакционной среды - 20 мкл, ДНК плазмиды - 8,0 мкл, 10X буфер - 2,0 мкл, фермент рестрикции EcoRV - 0,5мкл, дистиллированная вода - 9,5 мкл). Все реагенты смешивали, и смесь инкубировали при 37°C в течение 30 мин. Продукт, полученный после рестрикционного расщепления, анализировали методом электрофореза в геле. [00228] The vector, Ti plasmid pGreen0029, was prepared by restriction digestion with EcoR V (reaction medium 20 µl, plasmid DNA 8.0 µl, 10X buffer 2.0 µl, EcoR V restriction enzyme 0.5 µl, distilled water 9.5 µl). All reagents were mixed and the mixture was incubated at 37°C for 30 min. The product obtained after restriction digestion was analyzed by gel electrophoresis.

[00229] Очищенный фрагмент ДНК 201M1 (SEQ ID NO: 2) лигировали в линеаризованный вектор pGreen0029. Лигирование проводили с использованием фермента T4 ДНК-лигазы (объем реакционной смеси - 30 мкл, 10X буфер для лигирования - 3,0 мкл, ДНК вектора - 5,0 мкл, ДНК вставки - 15,0 мкл, фермент T4 ДНК-лигаза - 1,0 мкл, дистиллированная вода - 6,0 мкл). Реагенты тщательно смешивали, и полученную реакционную смесь инкубировали при 16°C в течение 2 часов. Затем компетентные клетки штамма BL21 (DE3) E. coli трансформировали смесью для лигирования, содержащей вектор pGreen0029, несущий ДНК 201M1 ДНК (SEQ ID NO: 2), путем добавления 10 мкл смеси для лигирования к 100 мкл компетентных клеток BL21 DE3. Полученную таким образом клеточную смесь помещали на лед на 30 мин, инкубировали на водяной бане при 42°C в течение 60 сек для теплового шока и вновь помещали на лед на 5-10 мин. Затем к смеси добавляли 1 мл бульона LB и дополнительно инкубировали при 37°C в течение 1 часа в шейкере-инкубаторе при 200 об/мин. Суспензию клеток (100 мкл) равномерно распределяли на LB агаровой среде, содержащей 50 мкг/мл карбенициллина. Чашки инкубировали при 37°C в течение ночи. Положительные клоны идентифицировали с помощью анализа рестрикционного расщепления. Полученный таким образом рекомбинантный вектор был обозначен pGreen0029 CaMV35S-201M1. [00229] The purified 201M1 DNA fragment (SEQ ID NO: 2) was ligated into the linearized vector pGreen0029. Ligation was performed using T4 DNA ligase enzyme (reaction volume 30 µl, 10X ligation buffer 3.0 µl, vector DNA 5.0 µl, insert DNA 15.0 µl, T4 DNA ligase enzyme 1.0 µl, distilled water 6.0 µl). The reagents were thoroughly mixed, and the resulting reaction mixture was incubated at 16°C for 2 hours. E. coli BL21 (DE3) competent cells were then transformed with a ligation mixture containing the pGreen0029 vector carrying 201M1 DNA (SEQ ID NO: 2) by adding 10 μl of the ligation mixture to 100 μl of competent BL21 DE3 cells. The cell mixture thus obtained was placed on ice for 30 min, incubated in a water bath at 42°C for 60 sec for heat shock, and again placed on ice for 5-10 min. Then, 1 ml of LB broth was added to the mixture and further incubated at 37°C for 1 hour in an incubator shaker at 200 rpm. The cell suspension (100 μl) was evenly distributed on LB agar medium containing 50 μg/ml carbenicillin. Cups were incubated at 37°C overnight. Positive clones were identified by restriction digestion analysis. The recombinant vector thus obtained was designated pGreen0029 CaMV35S-201M1 .

[00230] Таким образом, рекомбинантная плазмида pGreen0029-CaMV35S-201M1 содержит оптимизированную для растений последовательность ДНК 201M1 (SEQ ID NO: 2) под транскрипционным контролем промотора 35SCaMV. Кроме того, pGreen0029-CaMV35S-201M1 содержит ген nptII, ген селективного маркера для растений, под транскрипционным контролем промотора NOS. Физическое расположение компонентов T-области pGreen0029-CaMV35S-201M1 является следующим: [00230] Thus, the recombinant plasmid pGreen0029-CaMV35S-201M1 contains the plant optimized DNA sequence 201M1 (SEQ ID NO: 2) under the transcriptional control of the 35SCaMV promoter. In addition, pGreen0029-CaMV35S-201M1 contains the nptII gene, a plant selectable marker gene, under the transcriptional control of the NOS promoter. The physical layout of the pGreen0029-CaMV35S-201M1 T-region components is as follows:

[00231] RB>35SCaMV: 201M1 CDS: CaMV полиA>NOS промотор: nptII CDS: NOS поли A>LB [00231] RB>35SCaMV: 201M1 CDS: CaMV polyA>NOS promoter: nptII CDS: NOS poly A>LB

[00232] Аналогично, последовательности ДНК, приведенные в SEQ ID NO: 3-7, клонировали в Ti-плазмиду pGreen0029, и полученные таким образом рекомбинантные векторы были обозначены pGreen0029-CaMV35S-201M2, pGreen0029-CaMV35S-201M3, pGreen0029-CaMV35S-201M4, pGreen0029-CaMV35S-201M5 и pGreen0029-CaMV35S-201M6. Физическое расположение компонентов pGreen0029-CaMV35S с указанными последовательностями ДНК (SEQ ID NO: 3-7) в T-области является следующим: [00232] Similarly, the DNA sequences shown in SEQ ID NO: 3-7 were cloned into the Ti plasmid pGreen0029, and the recombinant vectors thus obtained were designated pGreen0029-CaMV35S-201M2, pGreen0029-CaMV35S-201M3, pGreen0029-CaMV35S-201M4, p Green0029-CaMV35S-201M5 and pGreen0029-CaMV35S-201M6. The physical arrangement of pGreen0029-CaMV35S components with the indicated DNA sequences (SEQ ID NOs: 3-7) in the T region is as follows:

[00233] RB>35SCaMV: 201M2 CDS: CaMV полиA>NOS промотор: nptII CDS: NOS Поли A>LB [00233] RB>35SCaMV: 201M2 CDS: CaMV polyA>NOS promoter: nptII CDS: NOS Poly A>LB

[00234] RB>35SCaMV: 201M3 CDS: CaMV полиA>NOS промотор: nptII CDS: NOS Поли A>LB [00234] RB>35SCaMV: 201M3 CDS: CaMV polyA>NOS promoter: nptII CDS: NOS Poly A>LB

[00235] RB>35SCaMV: 201M4 CDS: CaMV полиA>NOS промотор: nptII CDS: NOS Поли A>LB [00235] RB>35SCaMV: 201M4 CDS: CaMV polyA>NOS promoter: nptII CDS: NOS Poly A>LB

[00236] RB>35SCaMV: 201M5 CDS: CaMV полиA>NOS промотор: nptII CDS: NOS Поли A>LB [00236] RB>35SCaMV: 201M5 CDS: CaMV polyA>NOS promoter: nptII CDS: NOS Poly A>LB

[00237] RB>35SCaMV: 201M6 CDS: CaMV полиA>NOS промотор: nptII CDS: NOS Поли A>LB [00237] RB>35SCaMV: 201M6 CDS: CaMV polyA>NOS promoter: nptII CDS: NOS Poly A>LB

[00238] Затем последовательности ДНК, приведенные в SEQ ID NO: 2-7, также клонировали в Ti-плазмиду pGreen0179, и полученные таким образом рекомбинантные векторы были обозначены pGreen0179-CaMV35S-201M1, pGreen0179-CaMV35S-201M2, pGreen0179-CaMV35S-201M3, pGreen0179-CaMV35S-201M4, pGreen0179-CaMV35S-201M5 и pGreen0179-CaMV35S-201M6. Таким образом, рекомбинантная плазмида pGreen0179-CaMV35S-201M1 содержит оптимизированную для растений последовательность ДНК 201M1 (SEQ ID NO: 2) под транскрипционным контролем промотора 35SCaMV. Кроме того, pGreen0029-CaMV35S-201M1 содержит ген hptII, ген селективного маркера для растений, под транскрипционным контролем промотора CaMV35S. Физическое расположение компонентов pGreen0179-CaMV35S с последовательностью ДНК в T-области является следующим: [00238] Then, the DNA sequences shown in SEQ ID NO: 2-7 were also cloned into the Ti plasmid pGreen0179, and the recombinant vectors thus obtained were designated pGreen0179-CaMV35S-201M1, pGreen0179-CaMV35S-201M2, pGreen0179-CaMV35S-201M3, pG reen0179-CaMV35S-201M4, pGreen0179-CaMV35S-201M5 and pGreen0179-CaMV35S-201M6. Thus, the recombinant plasmid pGreen0179-CaMV35S-201M1 contains the plant-optimized 201M1 DNA sequence (SEQ ID NO: 2) under the transcriptional control of the 35SCaMV promoter. In addition, pGreen0029-CaMV35S-201M1 contains the hptII gene, a plant selectable marker gene, under the transcriptional control of the CaMV35S promoter. The physical arrangement of the components of pGreen0179-CaMV35S with the DNA sequence in the T region is as follows:

[00239] RB>35SCaMV промотор: 201M1: CaMV полиA>35SCaMV промотор: hptII: CaMV ПолиA>LB [00239] RB>35SCaMV promoter: 201M1 : CaMV polyA>35SCaMV promoter: hptII : CaMV PolyA>LB

[00240] RB>35SCaMV промотор: 201M2: CaMV полиA>35SCaMV промотор: hptII: CaMV ПолиA>LB [00240] RB>35SCaMV promoter: 201M2 : CaMV polyA>35SCaMV promoter: hptII : CaMV PolyA>LB

[00241] RB>35SCaMV промотор: 201M3: CaMV полиA>35SCaMV промотор: hptII: CaMV ПолиA>LB [00241] RB>35SCaMV promoter: 201M3 : CaMV polyA>35SCaMV promoter: hptII : CaMV PolyA>LB

[00242] RB>35SCaMV промотор: 201M4: CaMV полиA>35SCaMV промотор: hptII: CaMV ПолиA>LB [00242] RB>35SCaMV promoter: 201M4 : CaMV polyA>35SCaMV promoter: hptII : CaMV PolyA>LB

[00243] RB>35SCaMV промотор: 201M5: CaMV полиA>35SCaMV промотор: hptII: CaMV ПолиA>LB [00243] RB>35SCaMV promoter: 201M5 : CaMV polyA>35SCaMV promoter: hptII : CaMV PolyA>LB

[00244] RB>35SCaMV промотор: 201M6: CaMV полиA>35SCaMV промотор: hptII: CaMV ПолиA>LB [00244] RB>35SCaMV promoter: 201M6 : CaMV polyA>35SCaMV promoter: hptII : CaMV PolyA>LB

[00245][00245] Трансформация Agrobacterium tumefaciensAgrobacterium tumefaciens transformation рекомбинантным вектором pGreen0179-CaMV35S-201M1recombinant vector pGreen0179-CaMV35S-201M1

[00246] Agrobacterium tumefaciens штамма LBA440 трансформировали рекомбинантной плазмидой pGreen0179-CaMV35S-201M1, несущей последовательность ДНК, приведенную в SEQ ID NO: 2. 200 нг ДНК плазмиды pGreen0179-CaMV35S-201M1 добавляли к 100-мкл аликвоте компетентных клеток A. tumefaciens штамма LBA440. Смесь инкубировали на льду в течение 30 мин и переносили в жидкий азот на 20 мин, с последующим размораживанием при комнатной температуре. Затем клетки Agrobacterium переносили в 1 мл бульона LB и инкубировали при 28°C в течение 24 часов в шейкере на водяной бане при 200 об/мин. Суспензию клеток равномерно распределяли на LB агаровой среде, содержащей 50 мкг/мл рифампицина, 30 мкг/мл канамицина и 5 мкг/мл тетрациклина. Чашки инкубировали при 28°C в течение ночи. Трансформированные клетки Agrobacterium анализировали путем экстрагирования плазмиды и проведения рестрикционного расщепления, положительные колонии A. tumefaciens отбирали и хранили для дальнейшего использования. [00246] Agrobacterium tumefaciens strain LBA440 was transformed with recombinant plasmid pGreen0179-CaMV35S-201M1 carrying the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 2. 200 ng of plasmid pGreen0179-CaMV35S-201M1 DNA was added to a 100 μl aliquot of competent cells A tumefaciens strain LBA440. The mixture was incubated on ice for 30 min and transferred to liquid nitrogen for 20 min, followed by thawing at room temperature. Agrobacterium cells were then transferred into 1 ml of LB broth and incubated at 28°C for 24 hours in a water bath shaker at 200 rpm. The cell suspension was evenly distributed on LB agar medium containing 50 μg/ml rifampicin, 30 μg/ml kanamycin and 5 μg/ml tetracycline. Cups were incubated at 28°C overnight. Transformed Agrobacterium cells were analyzed by plasmid extraction and restriction digestion, positive colonies of A. tumefaciens were selected and stored for later use.

Пример 5 (A) Опосредованная Example 5 (A) Indirect Agrobacterium Agrobacterium трансформация риса конструкцией pGreen0179-CaMV35S-201M1transformation of rice with construct pGreen0179-CaMV35S-201M1

[00247] Опосредованную Agrobacterium трансформацию риса проводили с использованием рекомбинантного вектора pGreen0179-CaMV35S-201M1, содержащего T-ДНК, как показано на Фиг. 1. Незрелые зародыши риса использовали в качестве эксплантатов для трансформации (Hiei, Y. and T. Komari, 2008, Agrobacterium-mediated transformation of rice using immature embryos or calli induced from mature seed. Nat. Protocols., 3: 824-834), которую проводили на кафедре биотехнологии растений, Центра молекулярной биологии и биотехнологии растений, Сельскохозяйственного университета Тамил Наду, Коимбатор, Индия. Подробности экспериментов по трансформации риса описаны ниже. [00247] mediatedAgrobacterium rice transformation was performed using the pGreen0179-CaMV35S-201M1 recombinant vector containing T-DNA as shown in FIG. 1. Immature rice embryos were used as explants for transformation (Hiei, Y. and T. Komari, 2008,Agrobacterium-mediated transformation of rice using immature embryos or calli induced from mature seed. Nat. Protocols., 3: 824-834) conducted at the Department of Plant Biotechnology, Center for Molecular Biology and Plant Biotechnology, Tamil Nadu Agricultural University, Coimbatore, India. The details of the rice transformation experiments are described below.

[00248] Специалисты в области трансформации риса понимают, что доступны и другие способы трансформации риса и селекции трансформированных растений в случае использования других экспрессируемых в растениях генов селективных маркеров. [00248] Those skilled in the art of rice transformation understand that other methods of rice transformation and selection of transformed plants are available using other plant-expressed selectable marker genes.

Растительный материалplant material

[00249] В экспериментах по трансформации использовали местный элитный культивар риса ASD16 с кафедры изучения риса, Центра селекции и генетики растений, Сельскохозяйственного университета Тамил Наду (TNAU), Коимбатор, Индия. Доступ к растительному материалу был получен TNAU. [00249] The local elite rice cultivar ASD16 from the Department of Rice Studies, Center for Plant Breeding and Genetics, Tamil Nadu Agricultural University (TNAU), Coimbatore, India was used in the transformation experiments. Plant material was accessed by TNAU.

Подготовка эксплантатов незрелых зародышей риса для трансформацииPreparation of immature rice germ explants for transformation

[00250] Незрелые семена риса собирали через 12-14 дней после опыления в селекционной станции для риса, TNAU, для экспериментов по трансформации. Незрелые семена очищали от шелухи и обрабатывали 70% этанолом в течение одной минуты, с последующей обработкой 1,5% раствором гипохлорита натрия, содержащим каплю Tween-20, а затем промывали стерильной водой. Незрелые зародыши из семян вырезали асептически с использованием стерильного пинцета под микроскопом (ZEISS, Germany или Leica, Switzerland) и культивировали на чашке с 0,8% (масс/об) агаром. Для трансформации использовали незрелые зародыши размером от 1,3 мм до 1,8 мм. [00250] Immature rice seeds were harvested 12-14 days after pollination at the Rice Breeding Station, TNAU, for transformation experiments. Immature seeds were dehusked and treated with 70% ethanol for one minute, followed by treatment with 1.5% sodium hypochlorite solution containing a drop of Tween-20, and then washed with sterile water. Immature seed embryos were excised aseptically using sterile forceps under a microscope (ZEISS, Germany or Leica, Switzerland) and cultured on a 0.8% (w/v) agar plate. For transformation, immature embryos ranging in size from 1.3 mm to 1.8 mm were used.

Предварительная обработка незрелых зародышейPretreatment of immature embryos

[00251] Незрелые зародыши инкубировали на водяной бане при 43°C в течение 30 минут, немедленно охлаждали на водяной бане в течение 1 минуты и центрифугировали при 1100 об/мин в течение 10 минут при 25°C. Предварительно обработанные зародыши использовали в качестве эксплантатов в последующих экспериментах по трансформации. [00251] Immature embryos were incubated in a water bath at 43°C for 30 minutes, immediately cooled in a water bath for 1 minute and centrifuged at 1100 rpm for 10 minutes at 25°C. The pretreated embryos were used as explants in subsequent transformation experiments.

Предварительная обработка и совместное культивирование эксплантатов с Agrobacterium tumefaciensPretreatment and co-cultivation of explants with Agrobacterium tumefaciens

[00252] За три дня до совместного культивирования A. tumefaciens LBA4404, несущую плазмиду pGreen0179-CaMV35S-201M1, описанную в Примере 4, инокулировали в 5 мл бульона YEP, содержащего рифампицин (20 мг/л), канамицин (100 мг/л), стрептомицин (50 мг/л) и тетрациклин (5 мг/л), и инкубировали при 28°C в шейкере при 200 об/мин в течение 2-3 дней. Во время трансформации незрелых зародышей полную петлю культуры A. tumefaciens суспендировали в 1,0 мл среды AA для инфицирования (Таблица 1; pH 5,2) при плотности 1×109 колониеобразующих единиц (КОЕ) на мл с OD 1,0 при 660 нм. [00252] Three days prior to co-culture, A. tumefaciens LBA4404 carrying plasmid pGreen0179-CaMV35S-201M1 described in Example 4 was inoculated into 5 ml of YEP broth containing rifampicin (20 mg/l), kanamycin (100 mg/l), streptomycin (50 mg/l) and tetracycline (5 mg/l), and incubated at 28°C in a shaker at 200 rpm for 2-3 days. During transformation of immature embryos, a complete loop of A. tumefaciens culture was suspended in 1.0 ml of AA infection medium (Table 1; pH 5.2) at a density of 1×10 9 colony forming units (CFU) per ml with an OD of 1.0 at 660 nm.

Состав среды YEP: The composition of the YEP medium :

Дрожжевой экстракт: 10,0 гYeast extract: 10.0 g

Пептон: 10,0 гPeptone: 10.0 g

NaCl: 5,0 гNaCl: 5.0 g

Дистиллированная вода: до 1000,0 млDistilled water: up to 1000.0 ml

Агар: 18,0 гAgar: 18.0 g

pH: 6,8pH: 6.8

[00253] Бульон YEP имеет тот же состав, но без агара. [00253] YEP broth has the same composition but without agar.

[00254] Предварительно обработанные незрелые зародыши затем переносили в среду NB-As (Таблица 2) щитком вверх. Пять мкл суспензии культуры A. tumefaciens, описанной выше, наносили на каждый из незрелых зародышей и инкубировался при 25°C в течение 15. Затем зародыши переносили в чашку Петри со средой NB-As щитком вверх и инкубировали в темноте при 25°C в течение 7 дней. [00254] The pre-treated immature embryos were then transferred to NB-As medium (Table 2) shield up. Five μl of the A. tumefaciens culture suspension described above was applied to each of the immature embryos and incubated at 25°C for 15. The embryos were then transferred to a Petri dish with NB-As medium, shield up, and incubated in the dark at 25°C for 7 days.

Индукция каллуса и селекцияCallus induction and selection

[00255] После 7 дней совместного культивирования из незрелых зародышей сформировался каллус. Полученный таким образом каллус переносили в среду CCMC (Таблица 3) и инкубировали при 31°C в течение 5 дней при непрерывном освещении (5000 лк). Через 5 дней каллус разрезали на 4 части (в зависимости от размера каллуса), переносили на среду CCMC и инкубировали при 31°C в течение 10 дней при непрерывном освещении (5000 лк). Далее каллусы переносили на селекционную среду CCMCH50, содержащую гигромицин (Таблица 4), инкубировали при 31°C в течение 10 дней при непрерывном освещении (5000 лк) с периодической селекцией на среде CCMCH50. [00255] After 7 days of co-culture, callus formed from immature embryos. The callus thus obtained was transferred to CCMC medium (Table 3) and incubated at 31° C. for 5 days under continuous illumination (5000 lux). After 5 days, the callus was cut into 4 parts (depending on the size of the callus), transferred to CCMC medium and incubated at 31°C for 10 days under continuous illumination (5000 lux). Next, the calli were transferred to the CCMCH50 selection medium containing hygromycin (Table 4), incubated at 31°C for 10 days under continuous illumination (5000 lux) with periodic selection on the CCMCH50 medium.

[00256] После двух раундов селекции на среде CCMCH50 каллусы, устойчивые к гигромицину, переносили на предрегенерационную среду NBPRCH40 (Таблица 5) и инкубировали при 31°C в течение 7 дней при непрерывном освещении (5000 лк). [00256] After two rounds of selection on CCMCH50 medium, hygromycin-resistant calli were transferred to NBPRCH40 pre-regeneration medium (Table 5) and incubated at 31°C for 7 days under continuous illumination (5000 lux).

[00257] Желтовато-белые хорошо пролиферированные каллусы переносили на регенерационную среду RNMH30 (Таблица 6) и инкубировали при 31°C в течение 14 дней при непрерывном освещении (5000 лк) для получения побегов. Полученные таким образом побеги переносили на среду для образования корней 1/2 MS (Murashige, T; Skoog, F, 1962, «A Revised Medium for Rapid Growth and Bio Assays with Tobacco Tissue Cultures», Physiologia Plantarum. 15 (3): 473-497) с 30 мг/л гигромицина B и инкубировали при 31°C в течение 14 дней при непрерывном освещении (5000 лк) для дальнейшего развития. Затем хорошо выросшие регенерированные проростки риса переносили во флаконы для культивирования, содержащие среду для образования корней с 30 мг/л гигромицина B, растения риса с хорошо развитыми корнями переносили в почву и содержали в теплице. Таким образом было получено восемь T0 предположительно трансгенных растений риса (Фиг. 2) из устойчивых к гигромицину каллусов с различным числом регенерированных растений на каждое событие. [00257] Yellowish-white, well-proliferated calli were transferred to RNMH30 regeneration medium (Table 6) and incubated at 31° C. for 14 days under continuous light (5000 lux) to produce shoots. The shoots thus obtained were transferred to 1/2 MS rooting medium (Murashige, T; Skoog, F, 1962, "A Revised Medium for Rapid Growth and Bio Assays with Tobacco Tissue Cultures", Physiologia Plantarum. 15 (3): 473-497) with 30 mg/l hygromycin B and incubated at 31°C for 14 days with continuous lighting (5000 lux) for further development. Then, well-grown regenerated rice seedlings were transferred to culture flasks containing hygromycin B 30 mg/l rooting medium, well-rooted rice plants were transferred to soil and kept in a greenhouse. Thus, eight T 0 putatively transgenic rice plants (FIG. 2) were generated from hygromycin-resistant calli with varying numbers of regenerated plants per event.

Пример 5 (B) Молекулярный анализ предположительно трансгенных растений риса, трансформированных последовательностью ДНК 201M1 (SEQ ID NO: 2)Example 5 (B) Molecular Analysis of Putatively Transgenic Rice Plants Transformed with 201M1 DNA Sequence (SEQ ID NO: 2)

(i)(i) Выделение геномной ДНКIsolation of genomic DNA

[00258] Суммарную геномную ДНК экстрагировали из тканей листа предположительно трансгенных растений риса Примера 5 (A) и контрольных не трансгенных растений культивара ASD16. Листья собирали с предположительно трансгенных растений риса и не трансгенных растений риса, гомогенизировали с 300 мкл буфера для экстракции (1M Tris-HCl, pH 7,5, 1M NaCl, 200 мМ ЭДТА и 10 процентов SDS) с использованием QIAGEN TissueLyser II (Retsch) и центрифугировали при 12000 об/мин в течение 10 минут. Супернатант переносили в стерильную микроцентрифужную пробирку. К супернатанту добавляли смесь хлороформ-изоамиловый спирт (24:1) и центрифугировали при 12000 об/мин в течение 10 минут. Водный слой переносили в микроцентрифужную пробирку. Туда же добавляли равный объем ледяного изопропанола и выдерживали при -20°C в течение 20 минут. Затем супернатант отбрасывали, и к осадку добавляли 300 мкл этанола. После центрифугирования при 10000 об/мин в течение 5 минут супернатант отбрасывали, осадок ДНК сушили на воздухе в течение 15 минут, а затем растворяли в 40 мкл 0,1X буфера TE (Tris pH 8,0: 10,0 мМ и ЭДТА pH 8,0: 1,0 мМ). Качество и количество геномной ДНК оценивали с использованием спектрофотометра Nanodrop 1000® (Thermo Scientific, USA) путем измерения OD при 260 нм. Также оценивали целостность ДНК методом электрофореза в 0,8-процентном агарозном геле. [00258] Total genomic DNA was extracted from leaf tissues of putatively transgenic rice plants of Example 5 (A) and control non-transgenic ASD16 cultivar plants. Leaves were harvested from putatively transgenic rice plants and non-transgenic rice plants, homogenized with 300 µl of extraction buffer (1M Tris-HCl, pH 7.5, 1M NaCl, 200 mM EDTA, and 10 percent SDS) using a QIAGEN TissueLyser II (Retsch) and centrifuged at 12,000 rpm for 10 minutes. The supernatant was transferred into a sterile microcentrifuge tube. A mixture of chloroform-isoamyl alcohol (24:1) was added to the supernatant and centrifuged at 12,000 rpm for 10 minutes. The aqueous layer was transferred to a microcentrifuge tube. There was added an equal volume of ice-cold isopropanol and kept at -20°C for 20 minutes. The supernatant was then discarded and 300 µl of ethanol was added to the pellet. After centrifugation at 10,000 rpm for 5 minutes, the supernatant was discarded, the DNA pellet was air-dried for 15 minutes and then dissolved in 40 μl of 0.1X TE buffer (Tris pH 8.0: 10.0 mM and EDTA pH 8.0: 1.0 mM). The quality and quantity of genomic DNA was assessed using a Nanodrop 1000 ® spectrophotometer (Thermo Scientific, USA) by measuring OD at 260 nm. DNA integrity was also assessed by electrophoresis in a 0.8% agarose gel.

ПЦР-анализPCR analysis

[00259] Полимеразную цепную реакцию (ПЦР) проводили на геномной ДНК (100 нг) предположительно трансгенных растений риса и не трансгенных контрольных растений риса для анализа синтетической ДНК cry2Ai-201M1 с использованием праймеров с последовательностями, приведенными в SEQ ID NO: 8 и SEQ ID NO: 9, и гена hptII с использованием праймеров с последовательностями, приведенными в SEQ ID NO: 12 и SEQ ID NO: 13. [00259] Polymerase chain reaction (PCR) was performed on genomic DNA (100 ng) of putatively transgenic rice plants and non-transgenic control rice plants to analyze synthetic cry2Ai-201M1 DNA using primers with the sequences shown in SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 9, and the hptII gene using primers with the sequences shown in SEQ ID NO : 12 and SEQ ID NO: 13.

[00260] Условия ПЦР [00260] PCR Conditions

94°C в течение 5 мин: 1 цикл94°C for 5 min: 1 cycle

94°C в течение 45 сек94°C for 45 sec

58°-62°C в течение 45 сек 30 циклов58°-62°C for 45 sec 30 cycles

72°C в течение 45 сек72°C for 45 sec

72°C в течение 10 мин: 1 цикл72°C for 10 min: 1 cycle

[00261] Все восемь предположительно трансгенных растений риса были положительными по ДНК cry2Ai-201M1, имеющей нуклеотидную последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 2, и гену hptII. [00261] All eight putatively transgenic rice plants were positive for cry2Ai-201M1 DNA having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 and the hptII gene.

(ii)(ii) Биохимический анализ предположительно трансгенных линий риса (T0) методом ELISABiochemical analysis of presumably transgenic rice lines (T0) by ELISA

[00262] Проводили сэндвич-анализ ELISA с использованием набора EnviroLogix Quantiplate (EnviroLogix Inc., USA) в соответствии с инструкциями производителя для количественной оценки белка Cry2Ai (SEQ ID NO: 1) в предположительно трансгенных ПЦР-положительных растениях риса. Положительный и отрицательный контроли, предоставленные в наборе, использовали в качестве эталона. Для данного эксперимента использовали второй лист от основного отростка предположительно трансгенного растения риса. Примерно 30 мг листовой ткани гомогенизировали в 500 мкл буфера для экстракции, центрифугировали при 6000 об/мин при 4°C в течение 7 минут, и супернатант использовали для анализа. Супернатант (100 мкл) наносили в лунки планшета, предварительно покрытые антителом против белка Cry2Ai. Планшет накрывали парафильмом и инкубировали при комнатной температуре (24±2°C) в течение 15 минут. Ферментный конъюгат (100 мкл) добавляли в каждую лунку. Через час лунки тщательно промывали 1X промывочным буфером. В каждую лунку добавляли субстрат (100 мкл) и инкубировали в течение 30 минут. Реакцию останавливали добавлением остановочного раствора (0,1 Н соляная кислота). Оптическую плотность (O.D.) в планшете определяли при 450 нм с использованием отрицательного контроля в качестве холостой пробы. Каждый образец анализировали в двойном повторе, и каждую лунку считали повтором. [00262] A sandwich ELISA was performed using the EnviroLogix Quantiplate kit (EnviroLogix Inc., USA) according to the manufacturer's instructions to quantify the Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1) in putatively transgenic PCR positive rice plants. The positive and negative controls provided in the kit were used as a reference. For this experiment, the second leaf from the main offshoot of a putatively transgenic rice plant was used. Approximately 30 mg of leaf tissue was homogenized in 500 μl of extraction buffer, centrifuged at 6000 rpm at 4° C. for 7 minutes, and the supernatant was used for analysis. The supernatant (100 µl) was applied to the wells of the tablet, previously coated with an antibody against the Cry2Ai protein. The plate was covered with parafilm and incubated at room temperature (24±2°C) for 15 minutes. Enzyme conjugate (100 μl) was added to each well. After one hour, the wells were thoroughly washed with 1X wash buffer. Substrate (100 μl) was added to each well and incubated for 30 minutes. The reaction was stopped by adding a stopping solution (0.1 N hydrochloric acid). The optical density (OD) of the plate was determined at 450 nm using the negative control as a blank. Each sample was analyzed in duplicate and each well was considered a duplicate.

[00263] Строили график на основании значений оптической плотности калибровочных растворов в разных концентрациях, (предоставленных в наборе). Концентрацию белка Cry2Ai (SEQ ID NO: 1) определяли путем соотнесения его значения O.D. с соответствующим уровнем концентрации на графике. Концентрацию рассчитывали, как описано ниже. [00263] A graph was plotted based on the absorbance values of the calibration solutions at different concentrations (provided in the kit). The concentration of the Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1) was determined by correlating its OD value with the corresponding concentration level on the graph. The concentration was calculated as described below.

[00264] Количество белка Cry2Ai (SEQ ID NO: 1), присутствующее в образцах, выражали в размерности микрограмм на грамм свежей листовой ткани. Все восемь ПЦР-положительных трансгенных растений риса (T0), подвергнутых скринингу с использованием набора для ELISA для количественного определения Cry2Ai, были положительными в отношении экспрессии белка Cry2Ai (SEQ ID NO: 1) в ткани молодых трансгенных листьев риса трансгенных растений риса. Установлено, что экспрессия белка Cry2Ai (SEQ ID NO: 1) в этих трансгенных растениях риса находится в диапазоне от 0,083 до 0,766 мкг/г свежей листовой ткани во время вегетативной стадии (Таблица A). [00264] The amount of Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1) present in the samples was expressed as micrograms per gram of fresh leaf tissue. All eight PCR-positive transgenic rice plants (T0) screened using the Cry2Ai quantification ELISA kit were positive for expression of the Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1) in young transgenic rice leaf tissue of the transgenic rice plants. The expression of the Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1) in these transgenic rice plants was found to range from 0.083 to 0.766 μg/g fresh leaf tissue during the vegetative stage (Table A).

Таблица A: Экспрессия белка Cry2Ai (SEQ ID NO: 1) в T0 трансгенных растениях рисаTable A: Expression of Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1) in T0 transgenic rice plants

Образец №Sample No. Растения рисаrice plants Концентрация белка Cry2Ai на вегетативной стадии
(мкг/г свежей листовой ткани)*
Cry2Ai protein concentration at the vegetative stage
(µg/g fresh leaf tissue)*
11 Контрольное растение - не трансгенное растение риса - ASD 16Control plant - non-transgenic rice plant - ASD 16 0,00.0 22 OS-1OS-1 0,1450.145 33 OS-2OS-2 0,1070.107 44 OS-3OS-3 0,0830.083 55 OS-4OS-4 0,1430.143 66 OS-5OS-5 0,0950.095 77 OS-6OS-6 0,1350.135 88 OS-7OS-7 0,1180.118 99 OS-8OS-8 0,7660.766

*Среднее из двух реплик*Average of two replicas

(iii)(iii) Саузерн-гибридизацияSouthern hybridization

[00265] Семь положительных по результатам ELISA растений риса (OS-1 - OS-7) были выбраны для саузерн-гибридизации. Геномную ДНК (5 мкг каждой) положительных по результатам ELISA T0 трансгенных растений риса расщепляли ферментами рестрикции NcoI или XbaI, или BamHI и подвергали саузерн-блоттингу с использованием [α-32P]-дЦТФ-меченого зонда для cry2Ai длиной 1077 п.н. [00265] Seven ELISA positive rice plants (OS-1 to OS-7) were selected for Southern hybridization. Genomic DNA (5 μg each) of T 0 ELISA positive transgenic rice plants was digested with Nco I or Xba I or Bam HI restriction enzymes and Southern blotted using a 1077 bp cry2Ai [α- 32P ]-dCTP-labeled probe.

[00266] Геномную ДНК положительных по результатам ПЦР и ELISA трансгенных растений риса и не трансгенных растений риса расщепляли ферментом рестрикции NcoI при 37°C в течение 16 часов. ДНК плазмиды pGreen 0179-CaMV35S-201M1 использовали в качестве положительного контроля. Образцы расщепленной геномной ДНК и ДНК плазмиды подвергали электрофорезу в 0,8% агарозном геле при 20 В в течение ночи в 1X буфере TAE, визуализировали после окрашивания бромидом этидия в приборе для УФ-просвечивания и документировали в системе документации гелей (SYNGENE). [00266] Genomic DNA of PCR and ELISA positive transgenic rice plants and non-transgenic rice plants were digested with restriction enzyme Nco I at 37° C. for 16 hours. The pGreen 0179-CaMV35S-201M1 plasmid DNA was used as a positive control. Digested genomic and plasmid DNA samples were electrophoresed on a 0.8% agarose gel at 20 V overnight in 1X TAE buffer, visualized after staining with ethidium bromide in a UV transilluminator, and documented in a gel documentation system (SYNGENE).

[00267] Рестрикционно расщепленную и разделенную электрофорезом геномную ДНК денатурировали, погружая гели в два объема денатурирующего раствора на 30 минут при осторожном перемешивании. Гели нейтрализовали, погружая их в два объема нейтрализующего раствора на 30 минут при осторожном перемешивании. Гель быстро промывали в стерильной деионизированной воде, и ДНК переносили на положительно заряженную нейлоновую мембрану (Sigma) посредством восходящего капиллярного переноса в 20X буфере SSC в течение 16 ч, следуя стандартному протоколу. После полного переноса геномной ДНК нейлоновую мембрану быстро промывали в 2X буфере SSC и сушили на воздухе в течение 5 минут. ДНК сшивали, подвергая мембрану воздействию сшивающего УФ-излучения (UV Stratalinker® 1800 Stratagene, CA, USA) при 1100 мкДж в течение 1 минуты. Сшитую мембрану запечатывали в пластиковые пакеты и хранили при 4°C до использования в саузерн-гибридизации. [00267] Restriction-cleaved and electrophoresis-separated genomic DNA was denatured by immersing the gels in two volumes of denaturing solution for 30 minutes with gentle agitation. The gels were neutralized by immersing them in two volumes of neutralizing solution for 30 minutes with gentle agitation. The gel was washed quickly in sterile deionized water and the DNA was transferred to a positively charged nylon membrane (Sigma) by upward capillary transfer in 20X SSC buffer for 16 h following a standard protocol. After complete transfer of the genomic DNA, the nylon membrane was quickly washed in 2X SSC buffer and air dried for 5 minutes. DNA was crosslinked by exposing the membrane to crosslinking UV radiation (UV Stratalinker® 1800 Stratagene, CA, USA) at 1100 μJ for 1 minute. The cross-linked membrane was sealed in plastic bags and stored at 4° C. until used in Southern hybridization.

Денатурирующий раствор: Denaturing solution :

NaCl: 1 MNaCl: 1 M

NaOH: 0,5 НNaOH: 0.5 N

Нейтрализующий раствор: Neutralizing solution :

NaCl: 1,5 MNaCl: 1.5M

Tris: 0,5 MTris: 0.5M

20X SSC: 20X SSC :

NaCl: 3,0 MNaCl: 3.0M

Цитрат натрия: 0,3 MSodium citrate: 0.3M

pH: 7,0 при помощи конц. HClpH: 7.0 with conc. HCl

20x раствор SSC можно разбавлять следующим образом:20x SSC solution can be diluted as follows:

Конечная концентрация SSCFinal concentration of SSC 20x Раствор SSC20x SSC solution Дистиллированная или деионизированная водаDistilled or deionized water 3x SSC3x SSCs 30 мл30 ml 170 мл170 ml 2x SSC2x SSCs 20 мл20 ml 180 мл180 ml 1x SSC1x SSC 10 мл10 ml 190 мл190 ml 0,5x SSC0.5x SSC 5 мл5 ml 195 мл195 ml

Получение зондаGetting a Probe

[00268] Примерно 100 нг фрагмента ДНК cry2Ai-201M1 длиной 1077 п.н., амплифицированного с бинарного вектора и очищенного с использованием мини-набора для экстракции из геля (Bio Basic Inc., Canada), радиоактивно меченого [α-32P]-дЦТФ, использовали в качестве зонда для мечения. Четыре мкл ДНК-матрицы (ДНК cry2Ai-201M1) смешивали с 10 мкл случайного праймера (DecaLabel DNA Labeling Kit, Thermo Fisher Scientific Inc. USA) в микроцентрифужной пробирке. Объем доводили до 40 мкл стерильной дистиллированной водой, денатурировали путем нагревания в течение 5 минут на кипящей водяной бане и охлаждали на льду. К денатурированной ДНК добавляли 5 мкл смеси для мечения, содержащей дАТФ, дГТФ, дТТФ, 5 мкл [α-32P]-дЦТФ (50 мкКи) и 1 мкл фрагмента Кленова ДНК-полимеразы I, и инкубировали при 37°C в течение 10 минут на водяной бане. Реакцию останавливали добавлением 1 мкл 0,5 M ЭДТА, инкубировали на кипящей водяной бане в течение 4 минут и переносили на лед на 4-5 минут. [00268] Approximately 100 ng of a 1077 bp cry2Ai-201M1 DNA fragment amplified from a binary vector and purified using a mini gel extraction kit (Bio Basic Inc., Canada) radiolabeled with [α- 32P ]-dCTP was used as a labeling probe. Four µl of template DNA (DNA cry2Ai-201M1 ) was mixed with 10 µl of random primer (DecaLabel DNA Labeling Kit, Thermo Fisher Scientific Inc. USA) in a microcentrifuge tube. The volume was adjusted to 40 μl with sterile distilled water, denatured by heating for 5 minutes in a boiling water bath and cooled on ice. 5 µl of a labeling mixture containing dATP, dGTP, dTTP, 5 µl of [α- 32P ]-dCTP (50 µCi) and 1 µl of the Klenow fragment of DNA polymerase I was added to the denatured DNA and incubated at 37°C for 10 minutes in a water bath. The reaction was stopped by adding 1 μl of 0.5 M EDTA, incubated in a boiling water bath for 4 minutes and transferred to ice for 4-5 minutes.

[00269][00269] Предварительная гибридизация и гибридизация с зондомPrehybridization and Probe Hybridization

[00270] Мембрану со сшитой ДНК, описанную выше, осторожно помещали во флакон для гибридизации, содержащий 30 мл буферного раствора для гибридизации. Флакон плотно закрывали и помещали в печь с температурой 65°C на 45 минут - 1 час для предварительной обработки перед гибридизацией. [00270] The cross-linked DNA membrane described above was carefully placed in a hybridization vial containing 30 ml hybridization buffer. The vial was tightly closed and placed in a 65° C. oven for 45 minutes - 1 hour for pretreatment prior to hybridization.

[00271] Буфер для гибридизации сливали из флакона и заменяли на 30 мл раствора для гибридизации (поддерживаемого при 65°C), содержащего денатурированный меченый [α-32P]-дЦТФ ДНК-зонд. Флакон с раствором для гибридизации плотно закрывали и помещали в печь с температурой 65°C на 16 ч. [00271] The hybridization buffer was decanted from the vial and replaced with a 30 ml hybridization solution (maintained at 65°C) containing the denatured labeled [α- 32P ]-dCTP DNA probe. The vial with the hybridization solution was tightly closed and placed in an oven at 65°C for 16 hours.

Раствор для гибридизации:Solution for hybridization :

Na2HPO4, pH 7,2: 0,5 MNa 2 HPO 4 , pH 7.2: 0.5 M

SDS: 7% (масс/об)SDS: 7% (w/v)

ЭДТА, pH 7,2: 1 мМEDTA, pH 7.2: 1 mM

[00272] Буфер для гибридизации сливали из флакона. Добавляли промывающий раствор I, и флакон помещали в печь на медленно вращающуюся платформу при 65°C на 10 минут. Через 10 минут промывающий раствор I заменяли на 30 мл промывающего раствора II и инкубировали при 65°C в течение 5-10 мин при осторожном перемешивании. Затем промывающий раствор II сливали, и количество радиоактивности на мембране определяли с помощью счетчика Грегора-Мюллера. В зависимости от результатов определения во флакон добавляли 30 мл промывающего раствора III и инкубировали при 65°C в течение 30 секунд - 1 минуты при осторожном перемешивании. Затем промывающий раствор III удаляли, мембрану сушили на фильтровальной бумаге Whatman №1 в течение 5-10 минут при комнатной температуре и проводили облучение рентгеновской пленки (Kodak XAR) в темной комнате с усиливающим сигнал экраном (Hyper cassette® от компании Amersham, USA) в течение 2 дней при -80°C. [00272] The hybridization buffer was decanted from the vial. Wash solution I was added and the vial was placed in an oven on a slowly rotating platform at 65° C. for 10 minutes. After 10 minutes wash solution I was replaced with 30 ml wash solution II and incubated at 65° C. for 5-10 min with gentle agitation. Wash solution II was then discarded and the amount of radioactivity on the membrane was determined using a Gregor-Muller counter. Depending on the results of the determination, 30 ml of washing solution III was added to the vial and incubated at 65°C for 30 seconds - 1 minute with gentle stirring. Wash solution III was then removed, the membrane was dried on Whatman No. 1 filter paper for 5-10 minutes at room temperature, and X-ray film irradiation (Kodak XAR) was performed in a dark room with a signal-enhancing screen (Hyper cassette ® from Amersham, USA) for 2 days at -80°C.

[00273] После 2 дней облучения рентгеновскую пленку снимали в темной комнате и погружали в раствор проявителя на 1 минуту, с последующим погружением в воду на 1 минуту. В заключение рентгеновскую пленку погружали в раствор фиксатора на 2 минуты, затем промывали в воде в течение 1-2 минут и высушивали на воздухе. [00273] After 2 days of exposure, the x-ray film was removed in a dark room and immersed in a developer solution for 1 minute, followed by immersion in water for 1 minute. Finally, the x-ray film was immersed in the fixative solution for 2 minutes, then washed in water for 1-2 minutes and dried in air.

Промывающий растворWashing solution

Промывающий раствор I: 3X SSC+0,1% SDSWash Solution I: 3X SSC+0.1% SDS

Промывающий раствор II: 0,5X SSC+0,1% SDSWash solution II: 0.5X SSC + 0.1% SDS

Промывающий раствор III: 0,1X SSC+0,1% SDSWash solution III: 0.1X SSC + 0.1% SDS

Раствор проявителя: Developer solution :

[00274] 13,2 г содержимого пакета A растворяли в 800 мл дистиллированной воды, после полного растворения добавляли 89 г компонента из пакета B и растворяли при медленном перемешивании. После полного растворения объем доводили до 1000 мл и хранили в бутылке из темного стекла. [00274] 13.2 g of the contents of package A were dissolved in 800 ml of distilled water, after complete dissolution, 89 g of the component from package B was added and dissolved with slow stirring. After complete dissolution, the volume was adjusted to 1000 ml and stored in a dark glass bottle.

Раствор фиксатора: fixative solution :

[00275] 268 г фиксатора растворяли в 800 мл дистиллированной воды при медленном перемешивании, после полного растворения объем доводили до 1000 мл, фильтровали через фильтровальную бумагу и хранили в бутылке из темного стекла. [00275] 268 g of the fixative was dissolved in 800 ml of distilled water with slow stirring, after complete dissolution, the volume was adjusted to 1000 ml, filtered through filter paper and stored in a dark glass bottle.

[00276] В случае всех семи положительных по результатам ELISA трансгенных объектов риса были обнаружены сигналы гибридизации разных размеров, свидетельствующие об интеграции трансгена в геном риса. У трансгенного растения риса OS-6 имела место интеграция гена cry2Ai в один локус. Сигнал гибридизации также наблюдали в положительном контроле, при этом в случае не трансгенного контрольного растения риса (ASD16) сигнал гибридизации отсутствовал. [00276] In the case of all seven ELISA-positive rice transgenic events, hybridization signals of different sizes were detected, indicating integration of the transgene into the rice genome. In the transgenic rice plant OS-6, the integration of the cry2Ai gene into one locus took place. A hybridization signal was also observed in the positive control, with no hybridization signal in the case of the non-transgenic control rice plant (ASD16).

(iv)(iv) Получение следующего поколения трансгенного по cry2Ai риса (T2) линии OS 6Obtaining the next generation of cry2Ai transgenic rice (T2) line OS 6

[00277] Тридцать T1 семян трансгенного растения риса OS 6 высевали в лотки. Двадцать три семени проросли, и 15-дневные проростки были пересажены в горшки и размещены в теплице. Методом количественного анализа ELISA было установлено, что двадцать из 23 T1 потомков трансгенного растения риса OS 6 экспрессируют ген cry2Ai. Концентрация белка Cry2A (SEQ ID NO: 1), экспрессируемого в T1 растениях трансгенного риса OS 6, находилась в диапазоне 0,192-0,588 мкг/г через 55 ДПП и 0,082-0,387 мкг/г свежей листовой ткани через 84 ДПП. Анализ методом саузерн-гибридизации шести T1 растений трансгенного риса OS 6 с использованием фермента NcoI показал интеграцию cry2AiM1 (SEQ ID NO: 2) в один локус аналогично таковому в T0 трансгенном растении риса. [00277] Thirty T1 seeds of transgenic rice plant OS 6 were sown in trays. Twenty-three seeds germinated and the 15-day-old seedlings were potted and placed in the greenhouse. Twenty out of 23 T1 progeny of the transgenic rice plant OS 6 were found to express the cry2Ai gene by quantitative ELISA analysis. The concentration of Cry2A protein (SEQ ID NO: 1) expressed in OS 6 transgenic rice T1 plants ranged from 0.192-0.588 μg/g at 55 DAP and 0.082-0.387 μg/g fresh leaf tissue at 84 DAP. Southern hybridization analysis of six T1 plants of OS 6 transgenic rice using the Nco I enzyme showed integration of cry2AiM1 (SEQ ID NO: 2) at one locus similar to that of the T0 transgenic rice plant.

[00278] Пятьдесят (50) семян трансгенного T1 растения риса, а именно OS 6-8 и OS 6-20, высевали для получения T2 трансгенных растений риса. Всего был проведен скрининг 83 T2 растений, 46 из OS 6-8 и 37 из OS 6-20, на присутствие ДНК cry2AiM1 (SEQ ID NO: 2) методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Результаты ПЦР показали присутствие указанной ДНК во всех 83 трансгенных T2 растениях риса. Результаты количественного анализа ELISA репрезентативных десяти T2 растений показали концентрацию белка Cry2Ai (SEQ ID NO: 2) от 0,433 до 0,857 мкг/г свежей листовой ткани через 77 дней после посева (ДПП) (Таблица B). [00278] Fifty (50) seeds of transgenic T1 rice plants, namely OS 6-8 and OS 6-20, were sown to produce T2 transgenic rice plants. A total of 83 T2 plants, 46 from OS 6-8 and 37 from OS 6-20, were screened for the presence of cry2AiM1 DNA (SEQ ID NO: 2) by polymerase chain reaction (PCR). PCR results showed the presence of this DNA in all 83 transgenic T2 rice plants. The results of quantitative ELISA analysis of representative ten T2 plants showed a concentration of Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 2) from 0.433 to 0.857 μg/g of fresh leaf tissue 77 days after planting (DPP) (Table B).

Таблица B: Экспрессия белка Cry2Ai и инсектицидная активность в T2 растениях рисаTable B: Cry2Ai protein expression and insecticidal activity in T2 rice plants

Образец №Sample No. T2 растениеT2 plant Концентрация белка Cry2Ai, мкг/г
(77 ДПП, 77-дневные растения)
Cry2Ai protein concentration, µg/g
(77 DPA, 77 day old plants)
Смертность, в процентах, личинок походных червей рисовых (86 ДПП)Mortality, in percent, of rice marching worm larvae (86 DPP)
11 OS 6-8-13OS 6-8-13 0,4330.433 100100 22 OS 6-8-25OS 6-8-25 0,6250.625 100100 33 OS 6-8-28OS 6-8-28 0,7460.746 100100 44 OS 6-8-31OS 6-8-31 0,6650.665 9090 55 OS 6-8-35OS 6-8-35 0,4710.471 100100 66 OS 6-20-3OS 6-20-3 0,7410.741 100100 77 OS 6-20-7OS 6-20-7 0,5940.594 100100 88 OS 6-20-8OS 6-20-8 0,6490.649 100100 99 OS 6-20-9OS 6-20-9 0,8570.857 100100 1010 OS 6-20-10OS 6-20-10 0,5390.539 9595 11eleven Контрольное растение - Не трансгенное растение риса - ASD 16Control plant - non-transgenic rice plant - ASD 16 Экспрессия отсутствуетNo expression 00

Пример 5 (C) Биоанализ с насекомымиExample 5 (C) Insect Bioassay

Биоанализ с отделенными фрагментами стебля на активность против стеблевого точильщика рисовогоBioassay with separated stem fragments for activity against rice stem borer

[00279] Яичную массу стеблевого точильщика рисового (Scirpophaga incertulas) собирали непосредственно с рисового поля (селекционная станция Paddy, TNAU) и инкубировали в лаборатории в условиях 25±1°C и 60 процентов относительной влажности для выведения из яиц. Альтернативно, взрослых бабочек стеблевого точильщика рисового собирали с поля и выпускали в клетках для насекомых, содержащих 30-дневные проростки риса уязвимого сорта TN1, для откладывания яиц. Затем яйца, отложенные на листья, собирали из клеток и инкубировали в лаборатории, держа листья с яйцами в микропробирке в условиях 25±1°C и 60 процентов относительной влажности для выведения из яиц. Вылупившиеся из яичной массы личинки использовали для биоанализа с насекомыми. [00279] Egg mass of rice stem borer ( Scirpophaga incertulas) was collected directly from the rice field (Paddy Breeding Station, TNAU) and incubated in the laboratory at 25±1°C and 60 percent relative humidity to hatch from the eggs. Alternatively, adult rice borer butterflies were harvested from the field and released in insect cages containing 30-day-old rice seedlings of vulnerable TN1 variety to lay eggs. The eggs laid on the leaves were then harvested from the cells and incubated in the laboratory by keeping the leaves with the eggs in a microtube at 25±1°C and 60 percent relative humidity to hatch from the eggs. The larvae hatched from the egg mass were used for bioassay with insects.

[00280] Стебель положительных по результатам ELISA трансгенных растений риса разрезали на шесть частей (длиной примерно 5 см), каждый из псевдо-стеблевых фрагментов помещали на влажную фильтровальную бумагу в отдельной пластиковой чашке Петри, и пять недавно вылупившихся личинок стеблевого точильщика рисового помещали на каждый псевдо-стебель (Chakraborty et al., 2016). В качестве контроля использовали псевдо-стебли не трансгенного риса ASD16. Чашки Петри накрывали тонкой пленкой для предотвращения выползания личинок из чашек и поддерживали в условиях 25±1°C и 60 процентов относительной влажности. Через 6 дней фрагменты псевдо-стеблей осторожно вскрывали, используя тонкое лезвие, и оценивали смертность личинок в трансгенных, а также контрольных растениях. Биоанализ с отделенными фрагментами стебля и использованием недавно вылупившихся личинок стеблевого точильщика рисового на T2 растениях риса продемонстрировал смертность личинок в диапазоне 80-85 процентов. В контрольных растениях личинки не погибли. За шесть дней выжившие личинки в контроле уничтожили большую часть внутренних тканей стебля и пробурили отверстия во фрагментах стебля, оставив большое количество экскрементов насекомых (Фиг. 5). [00280] The stem of ELISA-positive transgenic rice plants was cut into six pieces (approximately 5 cm long), each of the pseudo-stem fragments was placed on wet filter paper in a separate plastic petri dish, and five newly hatched larvae of the rice stem borer were placed on each pseudo-stem (Chakraborty et al ., 2016). Pseudo-stems of non-transgenic ASD16 rice were used as controls. Petri dishes were covered with a thin film to prevent larvae from escaping from the dishes and maintained at 25±1° C. and 60 percent relative humidity. After 6 days, the pseudo-stem fragments were carefully opened using a thin blade and larval mortality in the transgenic as well as control plants was assessed. Bioassays with detached stem fragments and using newly hatched larvae of the rice borer on T2 rice plants demonstrated larval mortality in the range of 80-85 percent. In control plants, the larvae did not die. In six days, the surviving larvae in the control destroyed most of the internal tissues of the stem and drilled holes in the stem fragments, leaving a large amount of insect excrement (Fig. 5).

[00281][00281] Биоанализ активности против походных червей рисовыхBioassay activity against rice marching worms

Яичную массу походных червей рисовых (Spodoptera mauritia) собирали непосредственно с рисового поля (селекционная станция Paddy, TNAU) и инкубировали в лаборатории в условиях 25±1°C и 60 процентов относительной влажности для выведения из яиц. Вылупившиеся из яичной массы личинки использовали для биоанализа с насекомыми.The egg mass of paddy marching worms ( Spodoptera mauritia) was collected directly from the paddy field (Paddy Breeding Station, TNAU) and incubated in the laboratory at 25±1°C and 60 percent relative humidity to hatch from the eggs. The larvae hatched from the egg mass were used for bioassay with insects.

Проводили биоанализ активности против походных червей рисовых с использованием фрагментов листьев положительных по результатам ELISA трансгенных растений риса и соответствующих контрольных растений.A bioassay for activity against rice marching worms was performed using leaf fragments of ELISA positive transgenic rice plants and corresponding control plants.

Биоанализ с отделенными фрагментами листьев и использованием недавно вылупившихся личинок походных червей рисовых продемонстрировал гибель личинок в T2 растениях риса. В контрольных растениях личинки не погибли, и большая часть листовой ткани была уничтожена выжившими личинками за шесть дней (Фиг. 6).Bioassay with detached leaf fragments and using newly hatched rice marching worm larvae demonstrated larval mortality in T2 rice plants. In the control plants, the larvae did not die and most of the leaf tissue was destroyed by the surviving larvae within six days (Fig. 6).

Биоанализ с использованием недавно вылупившихся личинок походных червей (Spodoptera mauritia) продемонстрировал 100-процентную смертность в восьми из десяти протестированных T2 растений, и в остальных двух растениях смертность составляла 90 и 95 процентов (Таблица B).Bioassay using newly hatched marching worm ( Spodoptera mauritia) larvae demonstrated 100 percent mortality in eight of ten T2 plants tested, and the remaining two plants had 90 and 95 percent mortality (Table B).

Пример 6(A): Опосредуемая Example 6(A): Mediated AgrobacteriumAgrobacterium трансформация томата tomato transformation

[00282] Опосредуемую Agrobacterium трансформацию томата проводили с использованием рекомбинантного вектора pGreen0029-CaMV35S-201M1, содержащего конструкцию T-ДНК, представленную на Фиг. 3. Семядольные эксплантаты томата использовали в качестве эксплантатов для трансформации. [00282] Agrobacterium- mediated tomato transformation was performed using the pGreen0029-CaMV35S-201M1 recombinant vector containing the T-DNA construct shown in FIG. 3. Tomato cotyledon explants were used as transformation explants.

[00283] Опосредуемую Agrobacterium трансформацию томата проводили на кафедре биотехнологии растений, Центра молекулярной биологии и биотехнологии растений, Сельскохозяйственного университета Тамил Наду, Коимбатор, Индия. Подробности экспериментов по трансформации томата описаны ниже. [00283] Agrobacterium- mediated tomato transformation was performed at the Department of Plant Biotechnology, Center for Molecular Biology and Plant Biotechnology, Tamil Nadu Agricultural University, Coimbatore, India. Details of the tomato transformation experiments are described below.

[00284] Специалисты в области трансформации томата понимают, что доступны и другие способы трансформации томата и селекции трансформированных растений в случае использования других экспрессируемых в растениях генов селективных маркеров. [00284] Those skilled in the art of tomato transformation understand that other methods of tomato transformation and selection of transformed plants are available using other plant-expressed selectable marker genes.

Источник растенийplant source

[00285] Семена томата культивара PKM1 были получены из Колледжа и научно-исследовательского института садоводства, Коимбатор, Индия представителями Сельскохозяйственного университета Тамил Наду (TNAU), PN Pudur, Coimbatore, Tamil Nadu-641003, India. Доступ к семенам томата был получен на кафедре биотехнологии растений, Центра молекулярной биологии и биотехнологии растений, TNAU. [00285] PKM1 cultivar tomato seeds were obtained from College and Research Institute of Horticulture, Coimbatore, India by Tamil Nadu Agricultural University (TNAU), PN Pudur, Coimbatore, Tamil Nadu-641003, India. Access to tomato seeds was obtained from the Department of Plant Biotechnology, Center for Molecular Biology and Plant Biotechnology, TNAU.

In vitro проращивание семян и предварительное культивированиеIn vitro seed germination and pre-cultivation

[00286] Семена томата культивара PKM1 промывали 3 раза стерильной дистиллированной водой, обрабатывали 70% этанолом в течение 5 минут и 4% раствором гипохлорита натрия, содержащим Tween 20, в течение 5-7 минут. Затем семена промывали стерильной дистиллированной водой и высушивали на воздухе на стерильной бумаге. Стерилизованные семена проращивали в течение 8-10 дней на среде MS половинной концентрации (как описано выше) в темноте, с последующим циклом 16-часового фотопериода с использованием флуоресцентных ламп холодного белого света (интенсивность 110-130 наномоль/м2/с) и 8 часов темноты при 25°C в камере для выращивания растений. [00286] PKM1 cultivar tomato seeds were washed 3 times with sterile distilled water, treated with 70% ethanol for 5 minutes and 4% sodium hypochlorite solution containing Tween 20 for 5-7 minutes. Then the seeds were washed with sterile distilled water and dried in air on sterile paper. Sterilized seeds were germinated for 8-10 days on half-strength MS medium (as described above) in the dark, followed by a 16-hour photoperiod cycle using cold white fluorescent lamps (intensity 110-130 nanomoles/m 2 /s) and 8 hours of darkness at 25°C in a growth chamber.

[00287] Семядольные эксплантаты из выращенных in vitro 8-10-дневных проростков вырезали и культивировали на среде для предварительного культивирования, представляющей собой модифицированную среду MS, содержащую зеатин (1,0 мг/л), в течение двух дней перед совместным культивированием. [00287] Cotyledon explants from in vitro grown 8-10 day old seedlings were excised and cultured on pre-culture medium, which is a modified MS medium containing zeatin (1.0 mg/l), for two days before co-culture.

Состав модифицированной среды MS/лModified medium composition MS/l

Порошок модифицированной среды MS (PT025-Himedia, Mumbai): 4,2 гMS Modified Medium Powder (PT025-Himedia, Mumbai): 4.2 g

Сахароза: 30,0 гSucrose: 30.0 g

Агар: 8,0 гAgar: 8.0 g

Дистиллированная вода: 1000 млDistilled water: 1000 ml

pH: 5,8pH: 5.8

Совместное культивирование, селекция и регенерация растенийCo-cultivation, selection and regeneration of plants

[00288] Через два дня эксплантаты из среды для предварительного культивирования инфицировали суспензионной культурой A. tumefaciens LBA4404, несущей плазмиду pGreen0029-CaMV35S-201M1, в течение 10-12 минут. Избыток суспензионной культуры удаляли промоканием стерильной фильтровальной бумагой, и эксплантаты переносили в среду для совместного культивирования, представляющую собой модифицированную среду MS+зеатин (1,0 мг/л) + ацетосирингон (100 мкМ). После 48 часов совместного культивирования в темноте при 26°C эксплантаты промывали стерильной дистиллированной водой и водным раствором, содержащим 250 мг/л цефотаксима, а затем 2 раза стерильной дистиллированной водой. Совместно культивированные эксплантаты сушили на стерильной фильтровальной бумаге и культивировали на селекционной среде, представляющей собой модифицированную среду MS+зеатин (1,0 мг/л) + канамицин (50 мг/л) + цефотаксим (250 мг/л). Эксплантаты субкультивировали на той же среде три раза с интервалом 15-20 дней. Полученные хорошо развитые побеги переносили в среду для развития корней, содержащую в половинной концентрации 1,0 MS+IBA (1 мг/л) + канамицин (30 мг/л) (Фиг. 4). [00288] Two days later, explants from the pre-culture medium were infected with suspension cultureA. tumefaciensLBA4404 carrying plasmid pGreen0029-CaMV35S-201M1, within 10-12 minutes. Excess suspension culture was removed by blotting with sterile filter paper, and the explants were transferred to co-cultivation medium, which was a modified medium MS + zeatin (1.0 mg/l) + acetosyringone (100 µM). After 48 hours of co-culturing in the dark at 26°C, the explants were washed with sterile distilled water and an aqueous solution containing 250 mg/l cefotaxime, and then 2 times with sterile distilled water. The co-cultured explants were dried on sterile filter paper and cultured on a selection medium consisting of MS modified medium + zeatin (1.0 mg/l) + kanamycin (50 mg/l) + cefotaxime (250 mg/l). The explants were subcultured on the same medium three times with an interval of 15-20 days. The resulting well developed shoots were transferred to a root development medium containing half strength 1.0 MS+IBA (1 mg/l) + kanamycin (30 mg/l) (FIG. 4).

[00289] После обильного развития корней (15-20 дней) проростки осторожно извлекали из флаконов для культивирования и закаливали в маленьких бумажных стаканчиках с закаливающей смесью (красная земля: чернозем: вермикомпост в соотношении 1:1:1), выдерживали при 25±2°C в течение 7-8 дней, а затем переносили в теплицу. [00289] After abundant root development (15-20 days), the seedlings were carefully removed from the culture bottles and hardened in small paper cups with a hardening mixture (red earth:chernozem:vermicompost in the ratio 1:1:1), kept at 25±2°C for 7-8 days, and then transferred to the greenhouse.

Пример 6(B): Молекулярные и биохимические анализы предположительно трансгенных растений томатаExample 6(B): Molecular and Biochemical Analyzes of Putatively Transgenic Tomato Plants

[00290] Проводили скрининг предположительно трансгенных растений томата на присутствие фрагмента ДНК cry2Ai 201M1 (SEQ ID NO: 2) путем ПЦР-анализа, и экспрессию белка анализировали методом ELISA. [00290] Putatively transgenic tomato plants were screened for the presence of the cry2Ai 201M1 DNA fragment (SEQ ID NO: 2) by PCR analysis, and protein expression was analyzed by ELISA.

Выделение геномной ДНК томата и ПЦР-анализTomato genomic DNA isolation and PCR analysis

[00291] Геномную ДНК экстрагировали из листьев предположительно трансгенных растений томата и не трансформированных растений томата (в качестве отрицательного контроля). Для выделения ДНК использовали способ, описанный выше. [00291] Genomic DNA was extracted from the leaves of putatively transgenic tomato plants and non-transformed tomato plants (as a negative control). For DNA extraction, the method described above was used.

[00292] Проводили ПЦР, как описано выше, с выделенной геномной ДНК для подтверждения присутствия фрагмента ДНК cry2Ai (201M1), используя праймеры с последовательностями, приведенными в SEQ ID NO: 8 и SEQ ID NO: 9. В двадцати трех из 29 предположительно трансгенных растений томата (T0) было подтверждено присутствие фрагмента ДНК cry2Ai (201M1). [00292] PCR was performed as described above with isolated genomic DNA to confirm the presence of the cry2Ai (201M1) DNA fragment using primers with the sequences shown in SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 9. Twenty-three of the 29 putatively transgenic tomato plants (T0) were confirmed to have the cry2Ai (201M1) DNA fragment.

[00293] ПЦР-анализ проводили, используя праймеры с последовательностями, приведенными в SEQ ID NO: 10 и SEQ ID NO: 11, для амплификации гена nptII (гена селективного маркера устойчивости к канамицину) с целью проверки присутствия гена nptII в вероятных трансформантах томата (T0). Анализ показал амплификацию гена nptII. [00293] PCR analysis was performed using primers with the sequences shown in SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 11 to amplify the nptII gene (kanamycin resistance selectable marker gene) to check for the presence of the nptII gene in putative tomato transformants (T0). Analysis showed amplification of the nptII gene.

Скрининг T0 трансгенных растений томата в количественном анализе ELISA и анализе по СаузернуScreening of T0 transgenic tomato plants in quantitative ELISA and Southern analysis

[00294] Семнадцать из двадцати трех ПЦР-положительных растений томата являлись положительными в анализе ELISA (с использованием набора Envirologix Cry2A), и концентрация белка Cry2A находилась в диапазоне 0,006-0,159 мкг/г свежей листовой ткани во время вегетативной стадии. [00294] Seventeen of the twenty-three PCR positive tomato plants were positive in the ELISA assay (using the Envirologix Cry2A kit) and the Cry2A protein concentration ranged from 0.006-0.159 µg/g fresh leaf tissue during the vegetative stage.

[00295] Саузерн-гибридизацию проводили для пяти положительных по результатам ELISA объектов томата с использованием ДНК, расщепленной ферментом XbaI. Результаты саузерн-гибридизации продемонстрировали интеграцию трансгена в один-два локуса в T0 растениях, и в объекте SL-34 интеграция гена cry2Ai имела место в один локус. [00295] Southern hybridization was performed on five ELISA-positive tomato events using Xba I-digested DNA. The results of Southern hybridization demonstrated integration of the transgene at one to two loci in T0 plants, and in the SL-34 event, integration of the cry2Ai gene occurred at one locus.

Получение следующего поколения трансгенного по cry2Ai объекта SL-34 томатаObtaining the next generation of cry2Ai transgenic object SL-34 tomato

[00296] Все 18 семян одного плода от объекта SL-34 томата помещали для проращивания на среду MS в половинной концентрации. Двенадцатидневные проростки переносили для закаливания. Из 16 проростков, 12 T1 потомков были помещены в теплицу и подвергнуты скринингу методом ПЦР. Одиннадцать из двенадцати T1 потомков были положительными по результатам ПЦР, и все 11 потомков, как установлено методом ELISA, экспрессировали ген cry2Ai. Концентрация белка Cry2Ai, экспрессируемого в одиннадцати T1 растениях, находилась в диапазоне от 0,320 до 0,695 мкг/г свежей листовой ткани через 82 ДПП (Таблица C). Саузерн-гибридизация пяти T1 растений показала интеграцию гена cry2Ai в один локус аналогично таковому в T0 трансгенном растении. [00296] All 18 seeds of one fruit from the object SL-34 tomato were placed for germination on MS medium at half strength. Twelve day old seedlings were transferred for hardening. Of the 16 seedlings, 12 T1 offspring were placed in the greenhouse and subjected to PCR screening. Eleven of the twelve T1 offspring were PCR positive and all 11 offspring were found to express the cry2Ai gene by ELISA. The concentration of the Cry2Ai protein expressed in eleven T1 plants ranged from 0.320 to 0.695 μg/g fresh leaf tissue at 82 DAP (Table C). Southern hybridization of five T1 plants showed integration of the cry2Ai gene into one locus, similar to that in the T0 transgenic plant.

Таблица C. Экспрессия белка Cry2Ai и инсектицидная активность в T1 потомках объекта SL-34 томатаTable C. Cry2Ai protein expression and insecticidal activity in T1 progeny of tomato SL-34 event

Образец №Sample No. T1 растение томатаT1 tomato plant ПЦРPCR Концентрация белка Cry2Ai (мкг/г) через 82 ДППCry2Ai protein concentration (mcg/g) at 82 DPP Смертность Helicoverpa armigera (%) через 83 ДППMortality of Helicoverpa armigera (%) at 83 DPP 11 SL-34-1SL-34-1 ОтрицательныйNegative 0,0000.000 00 22 SL-34-2SL-34-2 ПоложительныйPositive 0,442±0,0010.442±0.001 100100 33 SL-34-3SL-34-3 ПоложительныйPositive 0,474±0,0000.474±0.000 100100 44 SL-34-4SL-34-4 ПоложительныйPositive 0,695±0,0040.695±0.004 100100 55 SL-34-6SL-34-6 ПоложительныйPositive 0,649±0,0080.649±0.008 100100 66 SL-34-7SL-34-7 ПоложительныйPositive 0,382±0,0080.382±0.008 100100 77 SL-34-8SL-34-8 ПоложительныйPositive 0,358±0,0080.358±0.008 100100 88 SL-34-9SL-34-9 ПоложительныйPositive 0,370±0,0120.370±0.012 100100 99 SL-34-10SL-34-10 ПоложительныйPositive 0,591±0,0000.591±0.000 100100 1010 SL-34-11SL-34-11 ПоложительныйPositive 0,566±0,0080.566±0.008 100100 11eleven SL-34-12SL-34-12 ПоложительныйPositive 0,320±0,0040.320±0.004 100100 1212 SL-34-13SL-34-13 ПоложительныйPositive 0,524±0,0000.524±0.000 100100 1313 Контрольное растение - не трансгенное растение томатаControl plant - non-transgenic tomato plant ОтрицательныйNegative 0,0000.000 00

[00297] Из всех 19 семян одного плода T1 растения SL-34-11, 14 T2 потомков были выращены в теплице. Все четырнадцать T2 потомков, как установлено, экспрессировали ген cry2Ai, количество белка было определено методом ELISA. Концентрация белка Cry2Ai, экспрессируемого в T2 трансгенных растениях, находилась в диапазоне 0,540-0,783 мкг/г через 80 ДПП и 0,287-0,547 мкг/г свежей листовой ткани через 104 ДПП. [00297] Of all 19 seeds of one T1 fruit of plant SL-34-11, 14 T2 progeny were grown in the greenhouse. All fourteen T2 progeny were found to express the cry2Ai gene, and the amount of protein was determined by ELISA. The concentration of the Cry2Ai protein expressed in T2 transgenic plants ranged from 0.540-0.783 µg/g at 80 DAP and 0.287-0.547 µg/g fresh leaf tissue at 104 DAP.

[00298] Из всех 33 семян одного плода T2 растения SL-34-11-1 26 растений были выращены в теплице. Из всех 42 семян другого плода того же растения (SL-34-11-1) 37 проростков были выращены в теплице. Всего 63 T3 потомка были выращены из всех 75 семян двух плодов одного и того же T2 растения. Все 63 T3 растения были положительными при скрининге методом ПЦР и количественным методом ELISA. Это предполагало гомозиготный характер T2 растения SL-34-11-1. Концентрацию белка Cry2Ai оценивали количественным методом ELISA в 37 из T3 трансгенных растений, и она находилась в диапазоне 0,329-0,881 мкг/г свежей листовой ткани через 42 ДПП. Концентрация белка Cry2A в неспелых и спелых плодах четырех T3 потомков в течение 119-128 ДПП составляла примерно 0,118-0,330 мкг/г свежей плодовой ткани. [00298] Of all 33 seeds of one T2 fruit of plant SL-34-11-1, 26 plants were grown in the greenhouse. Of all 42 seeds from another fruit of the same plant (SL-34-11-1), 37 seedlings were grown in the greenhouse. A total of 63 T3 offspring were grown from all 75 seeds of two fruits of the same T2 plant. All 63 T3 plants were positive by PCR screening and quantitative ELISA. This suggested the homozygous nature of the T2 plant SL-34-11-1. Cry2Ai protein concentration was assessed by quantitative ELISA in 37 of the T3 transgenic plants and ranged from 0.329-0.881 µg/g fresh leaf tissue at 42 DAP. The concentration of Cry2A protein in immature and ripe fruits of four T3 offspring during 119-128 DPT was approximately 0.118-0.330 µg/g fresh fruit tissue.

Пример 7: Биоанализ с насекомымиExample 7 Insect Bioassay

Биоанализ с насекомыми активности трансгенных по cry2Ai растений томата против H. armigeraInsect bioassay of activity of cry2Ai transgenic tomato plants against H. armigera

[00299] Трансформанты томата, для которых было подтверждено присутствие белка Cry2Ai методом ELISA, подвергали биоанализу для оценки их устойчивости к H. armigera. Проводили биоанализ с листовыми дисками для определения степени устойчивости к насекомым трансгенных по cry2A растений томата в лабораторных условиях. Второй лист сверху от трансгенных растений и контрольных (не трансформированных) растений томата отрезали на репродуктивной стадии и использовали для биоанализа с листовыми дисками. Листовой диск помещали в стерильную чашку Петри с влажной фильтровальной бумагой. Одну недавно вылупившуюся личинку H. armigera помещали на каждый фрагмент листа, помещенного на фильтровальную бумагу, с использованием тонкой щетки из верблюжьего волоса. После помещения насекомого чашки оборачивали клинфильмом и помещали в темное место. Каждый вариант обработки выполняли в двух репликах, с десятью чашками на каждую реплику. В эксперименте поддерживали условия 26-28°C и 60 процентов относительной влажности. Смертность личинок и повреждение листовой площади регистрировали через 48 часов с 24-часовым интервалом в течение шести дней. [00299] Tomato transformants that were confirmed to have the Cry2Ai protein by ELISA were bioanalyzed to assess their resistance to H. armigera . A leaf disc bioassay was performed to determine the degree of insect resistance of cry2A transgenic tomato plants in the laboratory. The second leaf from the top of transgenic plants and control (non-transformed) tomato plants was cut off at the reproductive stage and used for bioassay with leaf disks. The leaf disc was placed in a sterile Petri dish with wet filter paper. One newly hatched H. armigera larva was placed on each piece of leaf placed on filter paper using a fine camel hair brush. After placing the insect, the cups were wrapped in Klinfilm and placed in a dark place. Each treatment option was performed in two replicates, with ten cups per replica. The experiment was maintained at 26-28°C and 60 percent relative humidity. Larval mortality and leaf damage were recorded 48 hours later at 24 hour intervals for six days.

[00300] Результаты биоанализа показали 100-процентную смертность H. armigera в случае пяти из 12 положительных по результатам ELISA T0 растений. Анализ с насекомыми, с использованием недавно вылупившихся личинок H. armigera на листовых дисках T1, T2 и T3 потомков трансгенного по cry2Ai объекта SL-34 томата, также продемонстрировал 100-процентную смертность в случае всех протестированных трансгенных растений (Фиг. 7). На листовых дисках контрольных растений личинки не погибли. [00300] Bioassay results showed 100% mortality of H. armigera in five of 12 T0 ELISA positive plants. Insect analysis using newly hatched H. armigera larvae on T1, T2 and T3 leaf disks of cry2Ai transgenic tomato event SL-34 progeny also demonstrated 100% mortality for all transgenic plants tested (Figure 7). On leaf disks of control plants, the larvae did not die.

[00301] Хотя вышеизложенное изобретение было описано довольно подробно с помощью иллюстраций и примеров для ясности понимания, очевидно, что определенные изменения и модификации могут быть применены на практике в рамках объема настоящего изобретения. [00301] Although the foregoing invention has been described in some detail with the help of illustrations and examples for clarity of understanding, it is obvious that certain changes and modifications can be applied in practice within the scope of the present invention.

Таблица 1. Среда для инфицирования AA (Hiei and Komari, 2008)Table 1. AA infection media (Hiei and Komari, 2008) Химические регентыChemical reagents Конечная конц./литрfinal conc./liter Сток/1000 млStock/1000 ml Количество/литрQuantity/liter 20X основные соли AA20X basic AA salts KClKCl 29,50 г29.50 g 59,0 г59.0 g 50 мл50 ml CaCl2-2H2OCaCl 2 -2H 2 O 0,15 г0.15 g 3,00 г3.00 g MgSO4-7H2OMgSO 4 -7H 2 O 0,50 г0.50 g 10,0 г10.0 g NaH2PO4-H2ONaH 2 PO 4 -H 2 O 0,15 г0.15 g 3,00 г3.00 g 100X Fe ЭДТА100X Fe EDTA FeSO4-7H2OFeSO 4 -7H 2 O 27,80 мг27.80 mg 2,78 г2.78 g 10 мл10 ml ЭДТА, динатриевая сольEDTA, disodium salt 37,30 мг37.30 mg 3,73 г3.73 g 10X соли микроэлементов B510X trace element salts B5 MnSO4-4H2OMnSO 4 -4H 2 O 13,20 мг13.20 mg 1,320 г1.320 g 10 мл10 ml ZnSO4-7H2OZnSO 4 -7H 2 O 2,00 мг2.00 mg 0,200 г0.200 g CuSO4-5H2OCuSO 4 -5H 2 O 25,00 мг25.00 mg 2,500 г2.500 g Na2MoO4-2H2ONa 2 MoO 4 -2H 2 O 0,25 мг0.25 mg 0,025 г0.025 g CoCl2-6H2OCoCl 2 -6H 2 O 25,00 мг25.00 mg 2,500 г2.500 g H3BO3 H3BO3 _ 3,00 мг3.00 mg 0,300 г0.300 g KIKI 0,75 мг0.75 mg 0,075 г0.075 g 100X витамины B5100X vitamins B5 Мио-инозитолMyo-inositol 100,0 мг100.0 mg 10,000 г10,000 g 10 мл10 ml Тиамина гидрохлоридThiamine hydrochloride 10,0 мг10.0 mg 1,000 г1,000 g Пиридоксина гидрохлоридPyridoxine hydrochloride 1,0 мг1.0 mg 0,100 г0.100 g Никотиновая кислотаA nicotinic acid 1,0 мг1.0 mg 0,100 г0.100 g 10X аминокислоты AA (pH-5,8)10X AA amino acids (pH-5.8) GlnGln 0,876 г0.876 g 8,760 г8.760 g 100 мл100 ml Aspasp 0,266 г0.266 g 2,660 г2.660 g ArgArg 0,174 г0.174 g 1,740 г1.740 g Glygly 7,500 мг7,500 mg 0,075 г0.075 g 100 мМ Ацетосирингон100 mM Acetosyringone 0,392 мг0.392 mg 0,392 г0.392 g 1 мл1 ml Сахарозаsucrose 20,0 г20.0 g -- -- ГлюкозаGlucose 10,0 г10.0 g -- -- Казминокислоты, витаминный анализCasmino acids, vitamin analysis 0,5 г0.5 g -- --

pH до 5,2 и стерилизовать фильтрованием через 0,22-мм фильтр из ацетата целлюлозыpH to 5.2 and sterilize by filtration through a 0.22 mm cellulose acetate filter

Таблица 2. Среда NB-As (Hiei and Komari, 2008)Table 2. NB-As environment (Hiei and Komari, 2008) Химические регентыChemical reagents Конечная конц./литрfinal conc./liter Сток/1000 млStock/1000 ml Количество/литрQuantity/liter 10X основные соли N610X base salts N6 KNO3 KNO 3 2,830 г2.830 g 28,30 г28.30 g 100 мл100 ml CaCl2-2H2OCaCl 2 -2H 2 O 0,166 г0.166 g 1,66 г1.66 g MgSO4-7H2OMgSO 4 -7H 2 O 0,185 г0.185 g 1,85 г1.85 g KH2PO4 KH2PO4 _ 0,400 г0.400 g 4,00 г4.00 g 100X Fe ЭДТА100X Fe EDTA FeSO4-7H2OFeSO 4 -7H 2 O 27,80 мг27.80 mg 2,78 г2.78 g 10 мл10 ml ЭДТА, динатриевая сольEDTA, disodium salt 37,30 мг37.30 mg 3,73 г3.73 g 100X соли микроэлементов B5100X trace element salts B5 MnSO4-4H2OMnSO 4 -4H 2 O 13,20 мг13.20 mg 1,320 г1.320 g 10 мл10 ml ZnSO4-7H2OZnSO 4 -7H 2 O 2,00 мг2.00 mg 0,200 г0.200 g CuSO4-5H2OCuSO 4 -5H 2 O 25,00 мг25.00 mg 2,500 г2.500 g Na2MoO4-2H2ONa 2 MoO 4 -2H 2 O 0,25 мг0.25 mg 0,025 г0.025 g CoCl2-6H2OCoCl 2 -6H 2 O 25,00 мг25.00 mg 2,500 г2.500 g H3BO3 H3BO3 _ 3,00 мг3.00 mg 0,300 г0.300 g KIKI 0,75 мг0.75 mg 0,075 г0.075 g 100X витамины B5100X vitamins B5 Мио-инозитолMyo-inositol 100,0 мг100.0 mg 10,000 г10,000 g 10 мл10 ml Тиамина гидрохлоридThiamine hydrochloride 10,0 мг10.0 mg 1,000 г1,000 g Пиридоксина гидрохлоридPyridoxine hydrochloride 1,0 мг1.0 mg 0,100 г0.100 g Никотиновая кислотаA nicotinic acid 1,0 мг1.0 mg 0,100 г0.100 g 2,4-D2,4-D 2,000 мг2,000 mg 0,100 г0.100 g 20 мл20 ml NAANAA 1,000 мг1,000 mg 0,100 г0.100 g 10 мл10 ml 6BA6BA 1,000 мг1,000 mg 0,100 г0.100 g 10 мл10 ml Сахарозаsucrose 20,000 г20,000 g -- -- ГлюкозаGlucose 10,000 г10,000 g -- -- ПролинProline 0,500 г0.500 g -- -- Казминокислоты, витаминный анализCasmino acids, vitamin analysis 0,500 г0.500 g -- -- Агароза типа IAgarose type I 8,000 г8,000 g -- -- 100 мМ Ацетосирингон100 mM Acetosyringone 0,392 мг0.392 mg 0,392 г0.392 g 1 мл1 ml

[00302] Готовят отдельно 10X раствор основных солей N6, 100X раствор Fe ЭДТА, 100X раствор солей микроэлементов B5, 100X раствор витаминов, 100 мг л-1 раствор 2,4-D, 100 мг л-1 раствор NAA, 100 мг л-1 раствор 6BA, и смешивают необходимое количество или вышеуказанный сток-раствор с сахарозой, глюкозой, пролином и казаминокислотами для витаминного анализа. Добавляют необходимое количество агарозы после доведения pH до 5,2 и стерилизуют. После стерилизации добавляют необходимое количество ацетосирингона из сток-раствора в стерильных условиях. [00302] Separately prepare 10X N6 basic salt solution, 100X Fe EDTA solution, 100X B5 trace element salt solution, 100X vitamin solution, 100 mg L -1 2,4-D solution, 100 mg L -1 NAA solution, 100 mg L -1 6BA solution, and mix the required amount or the above stock solution with sucrose, glucose, proline and casamino acids for vitamin analysis. Add the required amount of agarose after adjusting the pH to 5.2 and sterilize. After sterilization, the required amount of acetosyringone is added from the stock solution under sterile conditions.

Таблица 3. Среда CCMCTable 3. CCMC environment Химические регентыChemical reagents Конечная конц./литрfinal conc./liter Сток/1000 млStock/1000 ml Количество/литрQuantity/liter 10X основные соли CC10X base salts CC KNO3 KNO 3 1,212 г1.212 g 12,12 г12.12 g 100 мл100 ml NH4NO3 NH4NO3 _ 0,640 г0.640 g 6,40 г6.40 g CaCl2-2H2OCaCl 2 -2H 2 O 0,588 г0.588 g 5,88 г5.88 g MgSO4-7H2OMgSO 4 -7H 2 O 0,247 г0.247 g 2,47 г2.47 g KH2PO4 KH2PO4 _ 0,136 г0.136 g 1,36 г1.36 g 100X Fe ЭДТА100X Fe EDTA FeSO4-7H2OFeSO 4 -7H 2 O 27,80 мг27.80 mg 2,78 г2.78 g 10 мл10 ml ЭДТА, динатриевая сольEDTA, disodium salt 37,30 мг37.30 mg 3,73 г3.73 g 100X соли микроэлементов CC100X micronutrient salts CC MnSO4-4H2OMnSO 4 -4H 2 O 11,150 мг11.150 mg 1,115 г1.115 g 10 мл10 ml ZnSO4-7H2OZnSO 4 -7H 2 O 5,760 мг5.760 mg 0,576 г0.576 g CuSO4-5H2OCuSO 4 -5H 2 O 0,025 мг0.025 mg 2,500 мг2,500 mg Na2MoO4-2H2ONa 2 MoO 4 -2H 2 O 0,240 мкг0.240 mcg 0,024 мг0.024 mg CoSO4-7H2OCoSO 4 -7H 2 O 0,028 мг0.028 mg 2,800 мг2,800 mg H3BO3 H3BO3 _ 3,100 мг3,100 mg 0,310 г0.310 g KIKI 0,830 мг0.830 mg 0,083 г0.083 g 100X витамины CC100X vitamins CC Мио-инозитолMyo-inositol 90,00 мг90.00 mg 9,000 г9,000 g 10 мл10 ml Тиамина гидрохлоридThiamine hydrochloride 8,50 мг8.50 mg 0,850 г0.850 g Пиридоксина гидрохлоридPyridoxine hydrochloride 1,00 мг1.00 mg 0,100 г0.100 g Никотиновая кислотаA nicotinic acid 6,00 мг6.00 mg 0,600 г0.600 g ГлицинGlycine 2,00 мг2.00 mg 0,200 г0.200 g 2,4-D2,4-D 2,000 мг2,000 mg 0,100 г0.100 g 20 мл20 ml NAANAA 1,00 мг1.00 mg 0,100 г0.100 g 10 мл10 ml 6BA6BA 0,200 мг0.200 mg 0,100 г0.100 g 2 мл2 ml МальтозаMaltose 20,000 г20,000 g -- -- МаннитMannitol 36,000 г36,000 g -- -- ПролинProline 0,500 г0.500 g -- -- Казминокислоты, витаминный анализCasmino acids, vitamin analysis 0,500 г0.500 g -- -- ГельритGelrite 5,000 г5,000 g -- -- ЦефотаксимCefotaxime 0,250 г0.250 g 250 г250 g 1,0 мл1.0 ml

[00303] Готовят отдельно 10X раствор основных солей CC, 100X раствор Fe ЭДТА, 100X раствор солей микроэлементов CC, 100X раствор витаминов CC, 100 мг л-1 раствор 2,4-D, 100 мг л-1 раствор NAA, 100 мг л-1 раствор 6BA, 250 г л-1 раствор цефотаксима, и смешивают необходимое количество или вышеуказанный сток-раствор с мальтозой, маннитом, пролином и казаминокислотами для витаминного анализа. Добавляют необходимое количество гельрита после доведения pH до 5,8 и стерилизуют. После стерилизации добавляют необходимое количество цефотаксима из сток-раствора в стерильных условиях. [00303] Prepare separately 10X CC basic salt solution, 100X Fe EDTA solution, 100X CC trace element salt solution, 100X CC vitamin solution, 100 mg l -1 2,4-D solution, 100 mg l -1 NAA solution, 100 mg l -1 6BA solution, 250 g l -1 cefotaxime solution, and mix the required amount or the above stock solution with maltose, mannitol, proline and casamino acids for vitamin analysis. Add the required amount of gelrite after adjusting the pH to 5.8 and sterilize. After sterilization, the required amount of cefotaxime is added from the stock solution under sterile conditions.

Таблица 4. Среда CCMCH50 (Hiei and Komari, 2008)Table 4. CCMCH50 environment (Hiei and Komari, 2008) Химические регентыChemical reagents Конечная конц./литрfinal conc./liter Сток/1000 млStock/1000 ml Количество/литрQuantity/liter 10X основные соли CC10X base salts CC KNO3 KNO 3 1,212 г1.212 g 12,12 г12.12 g 100 мл100 ml NH4NO3 NH4NO3 _ 0,640 г0.640 g 6,40 г6.40 g CaCl2-2H2OCaCl 2 -2H 2 O 0,588 г0.588 g 5,88 г5.88 g MgSO4-7H2OMgSO 4 -7H 2 O 0,247 г0.247 g 2,47 г2.47 g KH2PO4 KH2PO4 _ 0,136 г0.136 g 1,36 г1.36 g 100X Fe ЭДТА100X Fe EDTA FeSO4-7H2OFeSO 4 -7H 2 O 27,80 мг27.80 mg 2,78 г2.78 g 10 мл10 ml ЭДТА, динатриевая сольEDTA, disodium salt 37,30 мг37.30 mg 3,73 г3.73 g 100X соли микроэлементов CC100X micronutrient salts CC MnSO4-4H2OMnSO 4 -4H 2 O 11,150 мг11.150 mg 1,115 г1.115 g 10 мл10 ml ZnSO4-7H2OZnSO 4 -7H 2 O 5,760 мг5.760 mg 0,576 г0.576 g CuSO4-5H2OCuSO 4 -5H 2 O 0,025 мг0.025 mg 2,500 мг2,500 mg Na2MoO4-2H2ONa 2 MoO 4 -2H 2 O 0,240 мкг0.240 mcg 0,024 мг0.024 mg CoSO4-7H2OCoSO 4 -7H 2 O 0,028 мг0.028 mg 2,800 мг2,800 mg H3BO3 H3BO3 _ 3,100 мг3,100 mg 0,310 г0.310 g KIKI 0,830 мг0.830 mg 0,083 г0.083 g 100X витамины100X vitamins Мио-инозитолMyo-inositol 90,00 мг90.00 mg 9,000 г9,000 g 10 мл10 ml Тиамина гидрохлоридThiamine hydrochloride 8,50 мг8.50 mg 0,850 г0.850 g Пиридоксина гидрохлоридPyridoxine hydrochloride 1,00 мг1.00 mg 0,100 г0.100 g Никотиновая кислотаA nicotinic acid 6,00 мг6.00 mg 0,600 г0.600 g ГлицинGlycine 2,00 мг2.00 mg 0,200 г0.200 g 2,4-D2,4-D 2,000 мг2,000 mg 0,100 г0.100 g 20 мл20 ml NAANAA 1,00 мг1.00 mg 0,100 г0.100 g 10 мл10 ml 6BA6BA 0,200 мг0.200 mg 0,100 г0.100 g 2 мл2 ml МальтозаMaltose 20,00 г20.00 g -- -- МаннитMannitol 36,000 г36,000 g -- -- ПролинProline 0,500 г0.500 g -- -- Казминокислоты, витаминный анализCasmino acids, vitamin analysis 0,500 г0.500 g -- -- АгарозаAgarose 8,000 г8,000 g -- -- ЦефотаксимCefotaxime 0,250 г0.250 g 250 г250 g 1,0 мл1.0 ml Гигромицин BHygromycin B 0,050 г0.050 g 50 г50 g 1,0 мл1.0 ml

[00304] Готовят отдельно 10X раствор основных солей CC, 100X раствор Fe ЭДТА, 100X раствор солей микроэлементов CC, 100X раствор витаминов CC, 100 мг л-1 раствор 2,4-D, 100 мг л-1 раствор NAA, 100 мг л-1 раствор 6BA, 50 г л-1 раствор гигромицина B, и смешивают необходимое количество или вышеуказанный сток-раствор с мальтозой, маннитом, пролином и казаминокислотами для витаминного анализа. Добавляют необходимое количество агарозы после доведения pH до 5,8 и стерилизуют. После стерилизации добавляют необходимое количество 50 г л-1 раствора гигромицина B из сток-раствора. [00304] Prepare separately 10X CC basic salt solution, 100X Fe EDTA solution, 100X CC trace element salt solution, 100X CC vitamin solution, 100 mg l -1 2,4-D solution, 100 mg l -1 NAA solution, 100 mg l -1 6BA solution, 50 g l -1 hygromycin B solution, and mix the required amount or the above stock solution with maltose, mannitol, proline and casamino acids for vitamin analysis. Add the required amount of agarose after adjusting the pH to 5.8 and sterilize. After sterilization, the required amount of 50 g l -1 solution of hygromycin B is added from the stock solution.

Таблица 5. Среда NBPRCH40 (Hiei and Komari, 2008)Table 5. NBPRCH40 medium (Hiei and Komari, 2008) Химические регентыChemical reagents Конечная конц./литрfinal conc./liter Сток/1000 млStock/1000 ml Количество/литрQuantity/liter 10X основные соли N610X base salts N6 KNO3 KNO 3 2,830 г2.830 g 28,30 г28.30 g 100 мл100 ml CaCl2-2H2OCaCl 2 -2H 2 O 0,166 г0.166 g 1,66 г1.66 g MgSO4-7H2OMgSO 4 -7H 2 O 0,185 г0.185 g 1,85 г1.85 g KH2PO4 KH2PO4 _ 0,400 г0.400 g 4,00 г4.00 g 100X Fe ЭДТА100X Fe EDTA FeSO4-7H2OFeSO 4 -7H 2 O 27,80 мг27.80 mg 2,78 г2.78 g 10 мл10 ml ЭДТА, динатриевая сольEDTA, disodium salt 37,30 мг37.30 mg 3,73 г3.73 g 100X соли микроэлементов B5100X trace element salts B5 MnSO4-4H2OMnSO 4 -4H 2 O 13,20 мг13.20 mg 1,320 г1.320 g 10 мл10 ml ZnSO4-7H2OZnSO 4 -7H 2 O 2,00 мг2.00 mg 0,200 г0.200 g CuSO4-5H2OCuSO 4 -5H 2 O 25,00 мг25.00 mg 2,500 г2.500 g Na2MoO4-2H2ONa 2 MoO 4 -2H 2 O 0,25 мг0.25 mg 0,025 г0.025 g CoCl2-6H2OCoCl 2 -6H 2 O 25,00 мг25.00 mg 2,500 г2.500 g H3BO3 H3BO3 _ 3,00 мг3.00 mg 0,300 г0.300 g KIKI 0,75 мг0.75 mg 0,075 г0.075 g 100X витамины B5100X vitamins B5 Мио-инозитолMyo-inositol 100,0 мг100.0 mg 10,000 г10,000 g 10 мл10 ml Тиамина гидрохлоридThiamine hydrochloride 10,0 мг10.0 mg 1,000 г1,000 g Пиридоксина гидрохлоридPyridoxine hydrochloride 1,0 мг1.0 mg 0,100 г0.100 g Никотиновая кислотаA nicotinic acid 1,0 мг1.0 mg 0,100 г0.100 g 2,4-D2,4-D 2,000 мг2,000 mg 0,100 г0.100 g 20 мл20 ml NAANAA 1,000 мг1,000 mg 0,100 г0.100 g 10 мл10 ml 6BA6BA 1,000 мг1,000 mg 0,100 г0.100 g 10 мл10 ml МальтозаMaltose 30,000 г30,000 g -- -- ПролинProline 0,500 г0.500 g -- -- Казминокислоты, витаминный анализCasmino acids, vitamin analysis 0,500 г0.500 g -- -- Агароза типа IAgarose type I 8,000 г8,000 g -- -- ГлутаминGlutamine 0,300 г0.300 g 30,00 г30.00 g 10 мл10 ml ЦефотаксимCefotaxime 0,250 г0.250 g 250,0 г250.0 g 1,0 мл1.0 ml Гигромицин BHygromycin B 0,040 г0.040 g 50,00 г50.00 g 0,8 мл0.8 ml

[00305] Готовят отдельно 10X раствор основных солей N6, 100X раствор Fe ЭДТА, 100X раствор солей микроэлементов B5, 100X раствор витаминов, 100 мг л-1 раствор 2,4-D, 100 мг л-1 раствор NAA, 100 мг л-1 раствор 6BA, 30 г л-1 раствор глутамина, 250 г л-1 раствор цефотаксима, 50 г л-1 раствор гигромицина B, и смешивают необходимое количество или вышеуказанный сток-раствор с мальтозой, пролином и казаминокислотами для витаминного анализа. Добавляют необходимое количество агарозы после доведения pH до 5,8 и стерилизуют. После стерилизации добавляют необходимое количество глутамина, цефотаксима и гигромицина B из сток-раствора в стерильных условиях. [00305] Prepare separately 10X N6 basic salt solution, 100X Fe EDTA solution, 100X B5 trace element salt solution, 100X vitamin solution, 100 mg l -1 2,4-D solution, 100 mg l -1 NAA solution, 100 mg l -1 6BA solution, 30 g l -1 glutamine solution, 250 g l -1 solution cefotaxime, 50 g l -1 solution of hygromycin B, and mix the required amount or the above stock solution with maltose, proline and casamino acids for vitamin analysis. Add the required amount of agarose after adjusting the pH to 5.8 and sterilize. After sterilization, the required amount of glutamine, cefotaxime and hygromycin B is added from the stock solution under sterile conditions.

Таблица 6. Среда RNMH30 (Hiei and Komari, 2008)Table 6. RNMH30 medium (Hiei and Komari, 2008) Химические регентыChemical reagents Конечная конц./литрfinal conc./liter Сток/1000 млStock/1000 ml Количество/литрQuantity/liter 10X основные соли N610X base salts N6 KNO3 KNO 3 2,830 г2.830 g 28,30 г28.30 g 100 мл100 ml CaCl2-2H2OCaCl 2 -2H 2 O 0,166 г0.166 g 1,66 г1.66 g MgSO4-7H2OMgSO 4 -7H 2 O 0,185 г0.185 g 1,85 г1.85 g KH2PO4 KH2PO4 _ 0,400 г0.400 g 4,00 г4.00 g 100X Fe ЭДТА100X Fe EDTA FeSO4-7H2OFeSO 4 -7H 2 O 27,80 мг27.80 mg 2,78 г2.78 g 10 мл10 ml ЭДТА, динатриевая сольEDTA, disodium salt 37,30 мг37.30 mg 3,73 г3.73 g 100X соли микроэлементов B5100X trace element salts B5 MnSO4-4H2OMnSO 4 -4H 2 O 13,20 мг13.20 mg 1,320 г1.320 g 10 мл10 ml ZnSO4-7H2OZnSO 4 -7H 2 O 2,00 мг2.00 mg 0,200 г0.200 g CuSO4-5H2OCuSO 4 -5H 2 O 25,00 мг25.00 mg 2,500 г2.500 g Na2MoO4-2H2ONa 2 MoO 4 -2H 2 O 0,25 мг0.25 mg 0,025 г0.025 g CoCl2-6H2OCoCl 2 -6H 2 O 25,00 мг25.00 mg 2,500 г2.500 g H3BO3 H3BO3 _ 3,00 мг3.00 mg 0,300 г0.300 g KIKI 0,75 мг0.75 mg 0,075 г0.075 g 100X витамины B5100X vitamins B5 Мио-инозитолMyo-inositol 100,0 мг100.0 mg 10,000 г10,000 g 10 мл10 ml Тиамина гидрохлоридThiamine hydrochloride 10,0 мг10.0 mg 1,000 г1,000 g Пиридоксина гидрохлоридPyridoxine hydrochloride 1,0 мг1.0 mg 0,100 г0.100 g Никотиновая кислотаA nicotinic acid 1,0 мг1.0 mg 0,100 г0.100 g NAANAA 1,000 мг1,000 mg 0,100 г0.100 g 10 мл10 ml 6BA6BA 1,000 мг1,000 mg 0,100 г0.100 g 10 мл10 ml МальтозаMaltose 30,000 г30,000 g -- -- ПролинProline 0,500 г0.500 g -- -- Казминокислоты, витаминный анализCasmino acids, vitamin analysis 0,500 г0.500 g -- -- Агароза типа IAgarose type I 7,500 г7.500 g -- -- ГлутаминGlutamine 0,300 г0.300 g 30,00 г30.00 g 10 мл10 ml ЦефотаксимCefotaxime 0,250 г0.250 g 250 г250 g 1,0 мл1.0 ml Гигромицин BHygromycin B 0,030 г0.030 g 50 г50 g 0,6 мл0.6 ml

[00306] Готовят отдельно 10X раствор основных солей N6, 100X раствор Fe ЭДТА, 100X раствор солей микроэлементов B5, 100X раствор витаминов, 100 мг л-1 раствор NAA, 100 мг л-1 раствор 6BA, 30 г л-1 раствор глутамина, 250 г л-1 раствор цефотаксима, 50 г л-1 раствор гигромицина B, и смешивают необходимое количество или вышеуказанный сток-раствор с мальтозой, пролином и казаминокислотами для витаминного анализа. Добавляют необходимое количество агарозы после доведения pH до 5,8 и стерилизуют. После стерилизации добавляют необходимое количество глутамина, цефотаксима и гигромицина B из сток-раствора в стерильных условиях. [00306] Prepare separately 10X N6 basic salt solution, 100X Fe EDTA solution, 100X B5 trace element salt solution, 100X vitamin solution, 100 mg l -1 NAA solution, 100 mg l -1 6BA solution, 30 g l -1 glutamine solution, 250 g l -1 cefotaxime solution, 50 g l -1 ghee solution gromycin B, and mix the required amount or the above stock solution with maltose, proline and casamino acids for vitamin analysis. Add the required amount of agarose after adjusting the pH to 5.8 and sterilize. After sterilization, the required amount of glutamine, cefotaxime and hygromycin B is added from the stock solution under sterile conditions.

--->--->

СПИСОК ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙSEQUENCE LIST

<110> ДиСиЭм ШРИРАМ ЛИМИТЕД<110> DCM SRIRAM LIMITED

<120> КОДОН-ОПТИМИЗИРОВАННЫЕ СИНТЕТИЧЕСКИЕ НУКЛЕОТИДНЫЕ<120> CODON-OPTIMIZED SYNTHETIC NUCLEOTIDE

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ, КОДИРУЮЩИЕ БЕЛОК CRY2Ai, И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ CRY2Ai PROTEIN ENCODING SEQUENCES AND THEIR APPLICATIONS

<130> PD033499IN-SC<130> PD033499IN-SC

<160> 13 <160> 13

<170> PatentIn version 3.5<170>PatentIn version 3.5

<210> 1<210> 1

<211> 633<211> 633

<212> БЕЛОК<212> PROTEIN

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> SEQ ID NO: 1 представляет собой аминокислотную последовательность<223> SEQ ID NO: 1 is the amino acid sequence

белка Cry2Ai (NCBI GenBank: ACV97158.1)Cry2Ai protein (NCBI GenBank: ACV97158.1)

<400> 1<400> 1

Met Asn Asn Val Leu Asn Ser Gly Arg Asn Ile Thr Cys His Ala His Met Asn Asn Val Leu Asn Ser Gly Arg Asn Ile Thr Cys His Ala His

1 5 10 15 1 5 10 15

Asn Val Val Ala His Asp Pro Phe Ser Phe Glu His Lys Ser Leu Asn Asn Val Val Ala His Asp Pro Phe Ser Phe Glu His Lys Ser Leu Asn

20 25 30 20 25 30

Thr Ile Glu Lys Glu Trp Lys Glu Trp Lys Arg Thr Asp His Ser Leu Thr Ile Glu Lys Glu Trp Lys Glu Trp Lys Arg Thr Asp His Ser Leu

35 40 45 35 40 45

Tyr Val Ala Pro Ile Val Gly Thr Val Gly Ser Phe Leu Leu Lys Lys Tyr Val Ala Pro Ile Val Gly Thr Val Gly Ser Phe Leu Leu Lys Lys

50 55 60 50 55 60

Val Gly Ser Leu Val Gly Lys Arg Ile Leu Ser Glu Leu Gln Asn Leu Val Gly Ser Leu Val Gly Lys Arg Ile Leu Ser Glu Leu Gln Asn Leu

65 70 75 80 65 70 75 80

Ile Phe Pro Ser Gly Ser Ile Asp Leu Met Gln Glu Ile Leu Arg Ala Ile Phe Pro Ser Gly Ser Ile Asp Leu Met Gln Glu Ile Leu Arg Ala

85 90 95 85 90 95

Thr Glu Gln Phe Ile Asn Gln Arg Leu Asn Ala Asp Thr Leu Gly Arg Thr Glu Gln Phe Ile Asn Gln Arg Leu Asn Ala Asp Thr Leu Gly Arg

100 105 110 100 105 110

Val Asn Ala Glu Leu Ala Gly Leu Gln Ala Asn Val Ala Glu Phe Asn Val Asn Ala Glu Leu Ala Gly Leu Gln Ala Asn Val Ala Glu Phe Asn

115 120 125 115 120 125

Arg Gln Val Asp Asn Phe Leu Asn Pro Asn Gln Asn Pro Val Pro Leu Arg Gln Val Asp Asn Phe Leu Asn Pro Asn Gln Asn Pro Val Pro Leu

130 135 140 130 135 140

Ala Ile Ile Asp Ser Val Asn Thr Leu Gln Gln Leu Phe Leu Ser Arg Ala Ile Ile Asp Ser Val Asn Thr Leu Gln Gln Leu Phe Leu Ser Arg

145 150 155 160 145 150 155 160

Leu Pro Gln Phe Gln Ile Gln Gly Tyr Gln Leu Leu Leu Leu Pro Leu Leu Pro Gln Phe Gln Ile Gln Gly Tyr Gln Leu Leu Leu Leu Pro Leu

165 170 175 165 170 175

Phe Ala Gln Ala Ala Asn Leu His Leu Ser Phe Ile Arg Asp Val Ile Phe Ala Gln Ala Ala Asn Leu His Leu Ser Phe Ile Arg Asp Val Ile

180 185 190 180 185 190

Leu Asn Ala Asp Glu Trp Gly Ile Ser Ala Ala Thr Val Arg Thr Tyr Leu Asn Ala Asp Glu Trp Gly Ile Ser Ala Ala Thr Val Arg Thr Tyr

195 200 205 195 200 205

Arg Asp His Leu Arg Asn Phe Thr Arg Asp Tyr Ser Asn Tyr Cys Ile Arg Asp His Leu Arg Asn Phe Thr Arg Asp Tyr Ser Asn Tyr Cys Ile

210 215 220 210 215 220

Asn Thr Tyr Gln Thr Ala Phe Arg Gly Leu Asn Thr Arg Leu His Asp Asn Thr Tyr Gln Thr Ala Phe Arg Gly Leu Asn Thr Arg Leu His Asp

225 230 235 240 225 230 235 240

Met Leu Glu Phe Arg Thr Tyr Met Phe Leu Asn Val Phe Glu Tyr Val Met Leu Glu Phe Arg Thr Tyr Met Phe Leu Asn Val Phe Glu Tyr Val

245 250 255 245 250 255

Ser Ile Trp Ser Leu Phe Lys Tyr Gln Ser Leu Met Val Ser Ser Gly Ser Ile Trp Ser Leu Phe Lys Tyr Gln Ser Leu Met Val Ser Ser Gly

260 265 270 260 265 270

Ala Asn Leu Tyr Ala Ser Gly Ser Gly Pro Gln Gln Thr Gln Ser Phe Ala Asn Leu Tyr Ala Ser Gly Ser Gly Pro Gln Gln Thr Gln Ser Phe

275 280 285 275 280 285

Thr Ala Gln Asn Trp Pro Phe Leu Tyr Ser Leu Phe Gln Val Asn Ser Thr Ala Gln Asn Trp Pro Phe Leu Tyr Ser Leu Phe Gln Val Asn Ser

290 295 300 290 295 300

Asn Tyr Ile Leu Ser Gly Ile Ser Gly Thr Arg Leu Ser Ile Thr Phe Asn Tyr Ile Leu Ser Gly Ile Ser Gly Thr Arg Leu Ser Ile Thr Phe

305 310 315 320 305 310 315 320

Pro Asn Ile Gly Gly Leu Pro Gly Ser Thr Thr Thr His Ser Leu Asn Pro Asn Ile Gly Gly Leu Pro Gly Ser Thr Thr Thr His Ser Leu Asn

325 330 335 325 330 335

Ser Ala Arg Val Asn Tyr Ser Gly Gly Val Ser Ser Gly Leu Ile Gly Ser Ala Arg Val Asn Tyr Ser Gly Gly Val Ser Ser Gly Leu Ile Gly

340 345 350 340 345 350

Ala Thr Asn Leu Asn His Asn Phe Asn Cys Ser Thr Val Leu Pro Pro Ala Thr Asn Leu Asn His Asn Phe Asn Cys Ser Thr Val Leu Pro Pro

355 360 365 355 360 365

Leu Ser Thr Pro Phe Val Arg Ser Trp Leu Asp Ser Gly Thr Asp Arg Leu Ser Thr Pro Phe Val Arg Ser Trp Leu Asp Ser Gly Thr Asp Arg

370 375 380 370 375 380

Glu Gly Val Ala Thr Ser Thr Asn Trp Gln Thr Glu Ser Phe Gln Thr Glu Gly Val Ala Thr Ser Thr Asn Trp Gln Thr Glu Ser Phe Gln Thr

385 390 395 400 385 390 395 400

Thr Leu Ser Leu Arg Cys Gly Ala Phe Ser Ala Arg Gly Asn Ser Asn Thr Leu Ser Leu Arg Cys Gly Ala Phe Ser Ala Arg Gly Asn Ser Asn

405 410 415 405 410 415

Tyr Phe Pro Asp Tyr Phe Ile Arg Asn Ile Ser Gly Val Pro Leu Val Tyr Phe Pro Asp Tyr Phe Ile Arg Asn Ile Ser Gly Val Pro Leu Val

420 425 430 420 425 430

Ile Arg Asn Glu Asp Leu Thr Arg Pro Leu His Tyr Asn Gln Ile Arg Ile Arg Asn Glu Asp Leu Thr Arg Pro Leu His Tyr Asn Gln Ile Arg

435 440 445 435 440 445

Asn Ile Glu Ser Pro Ser Gly Thr Pro Gly Gly Ala Arg Ala Tyr Leu Asn Ile Glu Ser Pro Ser Gly Thr Pro Gly Gly Ala Arg Ala Tyr Leu

450 455 460 450 455 460

Val Ser Val His Asn Arg Lys Asn Asn Ile Tyr Ala Ala Asn Glu Tyr Val Ser Val His Asn Arg Lys Asn Asn Ile Tyr Ala Ala Asn Glu Tyr

465 470 475 480 465 470 475 480

Gly Thr Met Ile His Leu Ala Pro Glu Asp Tyr Thr Gly Phe Thr Ile Gly Thr Met Ile His Leu Ala Pro Glu Asp Tyr Thr Gly Phe Thr Ile

485 490 495 485 490 495

Ser Pro Ile His Ala Thr Gln Val Asn Asn Gln Thr Arg Thr Phe Ile Ser Pro Ile His Ala Thr Gln Val Asn Asn Gln Thr Arg Thr Phe Ile

500 505 510 500 505 510

Ser Glu Lys Phe Gly Asn Gln Gly Asp Ser Leu Arg Phe Glu Gln Ser Ser Glu Lys Phe Gly Asn Gln Gly Asp Ser Leu Arg Phe Glu Gln Ser

515 520 525 515 520 525

Asn Thr Thr Ala Arg Tyr Thr Leu Arg Gly Asn Gly Asn Ser Tyr Asn Asn Thr Thr Ala Arg Tyr Thr Leu Arg Gly Asn Gly Asn Ser Tyr Asn

530 535 540 530 535 540

Leu Tyr Leu Arg Ala Ser Ser Ile Gly Asn Ser Thr Ile Arg Val Thr Leu Tyr Leu Arg Ala Ser Ser Ile Gly Asn Ser Thr Ile Arg Val Thr

545 550 555 560 545 550 555 560

Ile Asn Gly Arg Ala Tyr Thr Val Ser Asn Val Asn Thr Thr Thr Asn Ile Asn Gly Arg Ala Tyr Thr Val Ser Asn Val Asn Thr Thr Thr Asn

565 570 575 565 570 575

Asn Asp Gly Val Asn Asp Asn Gly Ala Arg Phe Ser Asp Ile Asn Ile Asn Asp Gly Val Asn Asp Asn Gly Ala Arg Phe Ser Asp Ile Asn Ile

580 585 590 580 585 590

Gly Asn Ile Val Ala Ser Asp Asn Thr Asn Val Thr Leu Asp Ile Asn Gly Asn Ile Val Ala Ser Asp Asn Thr Asn Val Thr Leu Asp Ile Asn

595 600 605 595 600 605

Val Thr Leu Asn Ser Gly Thr Pro Phe Asp Leu Met Asn Ile Met Phe Val Thr Leu Asn Ser Gly Thr Pro Phe Asp Leu Met Asn Ile Met Phe

610 615 620 610 615 620

Val Pro Thr Asn Leu Pro Pro Leu Tyr Val Pro Thr Asn Leu Pro Pro Leu Tyr

625 630 625 630

<210> 2<210> 2

<211> 2041<211> 2041

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> SEQ ID NO: 2 представляет собой полноразмерную<223> SEQ ID NO: 2 is a full size

кодон-оптимизированную синтетическую последовательность codon-optimized synthetic sequence

ДНК cry2Ai (201M1), кодирующую белок Cry2Ai (SEQ ID NO: 1).cry2Ai DNA (201M1) encoding the Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1).

<400> 2<400> 2

gcgcgccctg caggggccgg ccgtttaaac gcggccgcat ttaaaggtac ctctagacca 60gcgcgccctg caggggccgg ccgtttaaac gcggccgcat ttaaaggtac ctactagacca 60

tggggatcca tgaataacgt cctgaatagt ggccgcaata tcacctgtca cgcccacaac 120tggggatcca tgaataacgt cctgaatagt ggccgcaata tcacctgtca cgcccacaac 120

gttgtcgcac acgacccttt ctctttcgag cacaaatctc tgaacactat agagaaggag 180gttgtcgcac acgacccttt ctctttcgag cacaaatctc tgaacactat agagaaggag 180

tggaaagaat ggaaaagaac cgaccacagt ttgtatgtag cccctatcgt cgggactgtg 240tggaaagaat ggaaaagaac cgaccacagt ttgtatgtag cccctatcgt cgggactgtg 240

ggcagttttc tacttaagaa agtgggttcc ctggtcggca agcgtatttt atcagagttg 300ggcagttttc tacttaagaa agtgggttcc ctggtcggca agcgtatttt atcagagttg 300

cagaacttga tttttccatc cggctccatc gatttgatgc aggagatcct tcgtgccacg 360cagaacttga tttttccatc cggctccatc gatttgatgc aggagatcct tcgtgccacg 360

gaacagttca ttaatcagcg gctgaatgcg gacactctgg ggagggtcaa tgcggaactc 420gaacagttca ttaatcagcg gctgaatgcg gacactctgg ggagggtcaa tgcggaactc 420

gccggactgc aagccaacgt agcggagttc aatagacagg tcgataactt cttgaaccct 480gccggactgc aagccaacgt agcggagttc aatagacagg tcgataactt cttgaaccct 480

aatcaaaacc cagtcccgct ggcaataatt gactccgtga ataccctgca acaactcttc 540aatcaaaacc cagtcccgct ggcaataatt gactccgtga ataccctgca acaactcttc 540

ctgtcccggt taccccagtt ccaaattcaa ggctaccagt tgctcttgct cccactcttc 600ctgtcccggt taccccagtt ccaaattcaa ggctaccagt tgctcttgct cccactcttc 600

gcacaagctg caaaccttca cttgtccttt atcagagatg tgatcctcaa cgccgatgag 660gcacaagctg caaaccttca cttgtccttt atcagagatg tgatcctcaa cgccgatgag 660

tggggcatat cggctgctac ggttcggacc taccgggacc acctgcgcaa cttcacacgg 720tggggcatat cggctgctac ggttcggacc taccgggacc acctgcgcaa cttcacacgg 720

gactactcaa actattgtat caacacatat caaacagcgt ttcgcggatt gaacacacgc 780gactactcaa actattgtat caacacatat caaacagcgt ttcgcggatt gaacacacgc 780

ctgcacgaca tgctggagtt tcggacctac atgtttttga acgttttcga gtacgtgtcc 840ctgcacgaca tgctggagtt tcggacctac atgtttttga acgttttcga gtacgtgtcc 840

atatggtcct tgttcaaata tcaatcacta atggtctctt ctggcgctaa tctctatgcc 900atatggtcct tgttcaaata tcaatcacta atggtctctt ctggcgctaa tctctatgcc 900

agcggttcag ggccccagca aacacaatcg tttacagccc aaaactggcc gttcctctac 960agcggttcag ggccccagca aacacaatcg tttacagccc aaaactggcc gttcctctac 960

agcctgttcc aggtgaatag caactacatt ctctccggca tttcaggtac acgactttcc 1020agcctgttcc aggtgaatag caactacatt ctctccggca tttcaggtac acgactttcc 1020

ataactttcc caaacatagg cggcctgccc ggttccacga cgactcactc attaaacagc 1080ataactttcc caaacatagg cggcctgccc ggttcacga cgactcactc attaaacagc 1080

gcgagagtga actacagcgg cggtgttagt tctggtctca ttggggcaac caacctgaac 1140gcgagagtga actacagcgg cggtgttagt tctggtctca ttggggcaac caacctgaac 1140

cataatttca attgttcgac tgtcctacca cctttaagca ctcccttcgt ccgcagttgg 1200cataatttca attgttcgac tgtcctacca cctttaagca ctcccttcgt ccgcagttgg 1200

ctcgattcag gtacggatag ggaaggcgta gctaccagca cgaattggca gacagagagt 12601260

ttccaaacca ctctctccct ccgctgcgga gcgttttcag cacgaggcaa cagcaactat 1320ttccaaacca ctctctccct ccgctgcgga gcgttttcag cacgaggcaa cagcaactat 1320

ttccctgact attttatccg taacattagc ggcgtcccgc tggtcataag aaatgaggac 1380ttccctgact attttatccg taacattagc ggcgtcccgc tggtcataag aaatgaggac 1380

ttgactcgac ccctgcacta caatcagata cgcaacatcg aatccccttc gggaacacct 1440ttgactcgac ccctgcacta caatcagata cgcaacatcg aatccccttc gggaacacct 1440

gggggagcac gtgcttacct agtctcagta cacaaccgaa agaacaacat ctacgcggcc 1500gggggagcac gtgcttacct agtctcagta cacaaccgaa agaacaacat ctacgcggcc 1500

aatgagtacg ggaccatgat ccatctcgct cccgaggact acaccgggtt cacgatttct 1560aatgagtacg ggaccatgat ccatctcgct cccgaggact acaccgggtt cacgatttct 1560

ccgatacatg ctacccaggt taataaccaa acccggactt tcatcagcga gaagttcggc 1620ccgatacatg ctacccaggt taataaccaa acccggactt tcatcagcga gaagttcggc 1620

aaccagggag attctctgag atttgagcaa agcaatacca cagctaggta caccctccgg 1680aaccagggag attctctgag atttgagcaa agcaatacca cagctaggta caccctccgg 1680

ggaaatggca atagctataa cttgtatctg agggcgtctt caatcggcaa ttcaactatt 1740ggaaatggca atagctataa cttgtatctg agggcgtctt caatcggcaa ttcaactatt 1740

agggtgacta ttaacggcag ggcatataca gtttctaatg tgaacacaac gactaacaac 1800agggtgacta ttaacggcag ggcatataca gtttctaatg tgaacacaac gactaacaac 1800

gatggcgtaa acgacaatgg ggcacgtttt tctgacatca atatagggaa catagtcgcc 1860gatggcgtaa acgacaatgg ggcacgtttt tctgacatca atatagggaa catagtcgcc 1860

agtgataaca caaacgtgac actggatatt aacgtcaccc tcaactctgg tactccgttc 1920agtgataaca caaacgtgac actggatatt aacgtcaccc tcaactctgg tactccgttc 1920

gatctcatga acatcatgtt cgtacccaca aaccttcctc cgctttatta gggggctgaa 1980gatctcatga acatcatgtt cgtacccaca aaccttcctc cgctttatta gggggctgaa 1980

ttcaagcttg agctctccgg agcgatcgcg agatcgcggc cggccgttta aacatttaaa 2040ttcaagcttg agctctccgg agcgatcgcg agatcgcggc cggccgttta aacatttaaa 2040

t 2041t 2041

<210> 3<210> 3

<211> 2041<211> 2041

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> SEQ ID NO: 3 представляет собой полноразмерную<223> SEQ ID NO: 3 is a full size

кодон-оптимизированную синтетическую последовательность codon-optimized synthetic sequence

ДНК cry2Ai (201M2), кодирующую белок Cry2Ai (SEQ ID NO: 1). cry2Ai DNA (201M2) encoding the Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1).

<400> 3<400> 3

gcgcgccctg caggggccgg ccgtttaaac gcggccgcat ttaaaggtac ctctagacca 60gcgcgccctg caggggccgg ccgtttaaac gcggccgcat ttaaaggtac ctactagacca 60

tggggatcca tgaataacgt gctgaacagc ggccgcaata tcacctgtca tgcccacaat 120tggggatcca tgaataacgt gctgaacagc ggccgcaata tcacctgtca tgcccacaat 120

gttgtagccc acgacccttt ttccttcgag cacaaaagct tgaatacgat agagaaggaa 180gttgtagccc acgacccttt ttccttcgag cacaaaagct tgaatacgat agagaaggaa 180

tggaaggagt ggaaaagaac cgaccatagt ttgtacgtcg caccaatcgt cgggactgtt 240tggaaggagt ggaaaagaac cgaccatagt ttgtacgtcg caccaatcgt cgggactgtt 240

ggcagtttcc tacttaagaa agtgggttcc ctggtcggca agcgtatttt atcagagttg 300ggcagtttcc tacttaagaa agtgggttcc ctggtcggca agcgtatttt atcagagttg 300

cagaacttga tttttccatc cggctccatc gatttgatgc aggagatcct tcgtgccacg 360cagaacttga tttttccatc cggctccatc gatttgatgc aggagatcct tcgtgccacg 360

gaacagttca ttaatcagcg gctgaatgcg gacactctgg ggagagtcaa tgcggagctt 420gaacagttca ttaatcagcg gctgaatgcg gacactctgg ggagagtcaa tgcggagctt 420

gcaggactcc aagctaacgt cgcagagttc aacagacagg ttgataactt cctcaatccg 480gcaggactcc aagctaacgt cgcagagttc aacagacagg ttgataactt cctcaatccg 480

aatcagaacc cagtcccgct agccattata gactctgtca atactctcca acaactcttt 540aatcagaacc cagtcccgct agccattata gactctgtca atactctcca acaactcttt 540

ttgtcccggt tacctcagtt ccaaattcaa ggctaccagc ttttgctgct accactcttt 600ttgtcccggt tacctcagtt ccaaattcaa ggctaccagc ttttgctgct accactcttt 600

gctcaagctg cgaacctcca cctgtcattc atcagagatg tcatcttgaa cgcggacgag 660gctcaagctg cgaacctcca cctgtcattc atcagagatg tcatcttgaa cgcggacgag 660

tggggcatat ccgctgcgac ggttcgcacc taccgggatc acctgcgtaa ttttacacga 720tggggcatat ccgctgcgac ggttcgcacc taccgggatc acctgcgtaa ttttacacga 720

gattacagca actattgcat caacacgtac cagacagcgt tccgaggatt gaacacaaga 780gattacagca actattgcat caacacgtac cagacagcgt tccgaggatt gaacacaaga 780

ctacatgata tgctggagtt ccgaacctat atgtttttga acgtatttga gtatgtctcc 840ctacatgata tgctggagtt ccgaacctat atgtttttga acgtatttga gtatgtctcc 840

atttggtcat tgttcaaata tcaatcgtta atggtttctt ctggcgcgaa cctctatgcg 900atttggtcat tgttcaaata tcaatcgtta atggtttctt ctggcgcgaa cctctatgcg 900

agcggcagtg gaccccagca aacacaatcc tttactgccc aaaattggcc gtttctctac 960agcggcagtg gaccccagca aacacaatcc tttactgccc aaaattggcc gtttctctac 960

tcccttttcc aggtgaatag caactacata ctgtccggca tttcaggcac tcgcctctcg 1020tcccttttcc aggtgaatag caactacata ctgtcggca

atcacctttc ctaacattgg agggctgccc gggtcaacaa cgacgcattc attgaacagt 1080atcacctttc ctaacattgg agggctgccc gggtcaacaa cgacgcattc attgaacagt 1080

gcgagggtta attacagcgg cggagtaagt agcggactca tcggggcgac taacctcaac 1140gcgagggtta attacagcgg cggagtaagt agcggactca tcggggcgac taacctcaac 1140

cacaacttta actgtagcac tgtgctacca cctttatcaa cacctttcgt gcggagttgg 1200cacaacttta actgtagcac tgtgctacca cctttatcaa cacctttcgt gcggagttgg 1200

ctcgactcag gaacagatcg ggaaggcgtc gcgacgagca cgaattggca gactgagtcc 1260ctcgactcag gaacagatcg ggaaggcgtc gcgacgagca cgaattggca gactgagtcc 1260

ttccaaacaa ccctatctct ccggtgcggg gcgttttcag cgagaggcaa ctcgaactac 1320ttccaaacaa ccctatctct ccggtgcggg gcgttttcag cgagaggcaa ctcgaactac 1320

tttcccgatt atttcatacg gaacatttct ggcgtccccc tggtcattag aaacgaagat 1380tttcccgatt atttcatacg gaacatttct ggcgtccccc tggtcattag aaacgaagat 1380

ttgacgcgcc cactccacta caaccagata aggaacatag agtctccttc agggacacca 1440ttgacgcgcc cactcacta caaccagata aggaacatag agtctccttc agggacacca 1440

ggaggcgctc gtgcgtacct agtctcagta cacaaccgaa agaacaacat ctacgcggcc 1500ggaggcgctc gtgcgtacct agtctcagta cacaaccgaa agaacaacat ctacgcggcc 1500

aatgagtacg ggaccatgat ccatctcgct cccgaggact acaccgggtt cacgatttct 1560aatgagtacg ggaccatgat ccatctcgct cccgaggact acaccgggtt cacgatttct 1560

ccgatacatg ctacccaggt taataaccaa acccggactt tcatcagcga gaagttcggc 1620ccgatacatg ctacccaggt taataaccaa acccggactt tcatcagcga gaagttcggc 1620

aaccagggcg actctctgag atttgagcaa agcaacacca ccgcccgata tacattacgg 1680aaccagggcg actctctgag atttgagcaa agcaacacca ccgcccgata tacattacgg 1680

ggcaacggca acagttacaa cctctatctg cgtgcgtcct caataggcaa ctcaacgata 1740ggcaacggca acagttacaa cctctatctg cgtgcgtcct caataggcaa ctcaacgata 1740

agggtgacaa ttaacggtcg ggcgtataca gtgtcgaatg ttaataccac aacaaacaat 1800agggtgacaa ttaacggtcg ggcgtataca gtgtcgaatg ttaataccac aacaaacaat 1800

gacggcgtca acgacaatgg tgcgcgtttt tctgatatta acattggcaa catcgtcgcc 1860gacggcgtca acgacaatgg tgcgcgtttt tctgatatta acattggcaa catcgtcgcc 1860

agtgacaaca ccaacgttac gttagacatc aacgtgacgc ttaactctgg cactcctttc 1920agtgacaaca ccaacgttac gttagacatc aacgtgacgc ttaactctgg cactcctttc 1920

gatcttatga acatcatgtt cgtgccgacc aatttgccgc cactctacta gggggctgaa 1980gatcttatga acatcatgtt cgtgccgacc aatttgccgc cactctacta gggggctgaa 1980

ttcaagcttg agctctccgg agcgatcgcg agatcgcggc cggccgttta aacatttaaa 2040ttcaagcttg agctctccgg agcgatcgcg agatcgcggc cggccgttta aacatttaaa 2040

t 2041t 2041

<210> 4<210> 4

<211> 2041<211> 2041

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> SEQ ID NO: 4 представляет собой полноразмерную<223> SEQ ID NO: 4 is a full size

кодон-оптимизированную синтетическую последовательность codon-optimized synthetic sequence

ДНК cry2Ai (201M3), кодирующую белок Cry2Ai (SEQ ID NO: 1). cry2Ai DNA (201M3) encoding the Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1).

<400> 4<400> 4

gcgcgccctg caggggccgg ccgtttaaac gcggccgcat ttaaaggtac ctctagacca 60gcgcgccctg caggggccgg ccgtttaaac gcggccgcat ttaaaggtac ctactagacca 60

tggggatcca tgaataatgt gttgaacagt ggccgaaata taacttgcca cgcccacaac 120tggggatcca tgaataatgt gttgaacagt ggccgaaata taacttgcca cgcccacaac 120

gttgtcgcgc acgacccatt ttcgttcgag cacaagagtc tgaatacaat cgagaaggaa 180gttgtcgcgc acgacccatt ttcgttcgag cacaagagtc tgaatacaat cgagaaggaa 180

tggaaagaat ggaaaagaac cgaccacagt ctatacgttg cacctattgt cgggactgtg 240tggaaagaat ggaaaagaac cgaccacagt ctatacgttg cacctattgt cgggactgtg 240

ggtagtttcc tacttaagaa agtgggttcc ctggtcggca agcgtatttt atcagagttg 300ggtagtttcc tacttaagaa agtgggttcc ctggtcggca agcgtatttt atcagagttg 300

cagaacttga tttttccatc cggctccatc gatttgatgc aggagatcct tcgtgccacg 360cagaacttga tttttccatc cggctccatc gatttgatgc aggagatcct tcgtgccacg 360

gaacagttca ttaatcagcg gctgaatgcg gacactctgg ggcgggtcaa cgccgaacta 420gaacagttca ttaatcagcg gctgaatgcg gacactctgg ggcgggtcaa cgccgaacta 420

gcggggcttc aggctaacgt cgccgagttc aaccgacaag ttgataactt cctgaatccg 480gcggggcttc aggctaacgt cgccgagttc aaccgacaag ttgataactt cctgaatccg 480

aaccagaacc cagtcccgct agctataatc gactccgtga acactttgca acaactattc 540aaccagaacc cagtcccgct agctataatc gactccgtga acactttgca acaactattc 540

ctgtcccggt taccgcagtt ccaaattcaa ggctaccagc tactactgct accgctattc 600ctgtcccggt taccgcagtt ccaaattcaa ggctaccagc tactactgct accgctattc 600

gcccaagctg caaacctgca cttgagcttc atacgagatg tgatcttgaa tgccgacgag 660gcccaagctg caaacctgca cttgagcttc atacgagatg tgatcttgaa tgccgacgag 660

tggggcatat ctgctgctac cgttcggacg tacagggatc acctcagaaa cttcacgcgg 720tggggcatat ctgctgctac cgttcggacg tacagggatc acctcagaaa cttcacgcgg 720

gattattcta actactgcat caatacttac cagaccgcgt ttcgtggatt aaacacgaga 780gattattcta actactgcat caatacttac cagaccgcgt ttcgtggatt aaacacgaga 780

ctccacgata tgctagagtt tcggacctat atgtttttga acgttttcga atacgtgtcc 840ctccacgata tgctagagtt tcggacctat atgtttttga acgttttcga atacgtgtcc 840

atctggtcat tgttcaaata ccaatcatta atggtgtctt ccggcgcgaa tctgtatgct 900atctggtcat tgttcaaata ccaatcatta atggtgtctt ccggcgcgaa tctgtatgct 900

agcgggtcgg ggccccagca aacccaatcc tttacagccc aaaactggcc ttttttgtat 960agcgggtcgg ggccccagca aacccaatcc tttacagccc aaaactggcc ttttttgtat 960

tccctattcc aagtgaatag caactacatc ctttccggca tttcagggac tcgcctctcc 1020tccctattcc aagtgaatag caactacatc ctttccggca tttcagggac tcgcctctcc 1020

atcacgtttc caaacatagg aggcttgccc ggctctacca cgacccactc attgaactca 1080atcacgtttc caaacatagg aggcttgccc ggctctacca cgacccactc attgaactca 1080

gcaagagtca attacagcgg tggagtttca tcgggactca tcggggctac caatctgaac 11401140

cataatttca actgctcaac tgtgctacca ccattaagca ctccttttgt cagaagttgg 1200cataatttca actgctcaac tgtgctacca ccattaagca ctccttttgt cagaagttgg 1200

cttgactctg ggacagacag ggaaggagtg gcgacaagca ctaattggca gaccgagtcc 12601260

tttcaaacta ccctgtctct gagatgtggt gcgttcagtg cccgtggcaa ttcaaactac 1320tttcaaacta ccctgtctct gagatgtggt gcgttcagtg cccgtggcaa ttcaaactac 1320

tttcctgatt acttcattcg caatatctct ggcgtgcctc tggtcataag aaacgaggat 1380tttcctgatt acttcattcg caatatctct ggcgtgcctc tggtcataag aaacgaggat 1380

ctcacacgac cactgcacta taaccagata cgcaacattg agtctccgag cggcactccg 1440ctcacacgac cactgcacta taaccagata cgcaacattg agtctccgag cggcactccg 1440

ggtggcgctc gtgcatacct agtctcagta cacaaccgaa agaacaacat ctacgcggcc 1500ggtggcgctc gtgcatacct agtctcagta cacaaccgaa agaacaacat ctacgcggcc 1500

aatgagtacg ggaccatgat ccatctcgct cccgaggact acaccgggtt cacgatttct 1560aatgagtacg ggaccatgat ccatctcgct cccgaggact acaccgggtt cacgatttct 1560

ccgatacatg ctacccaggt taataaccaa acccggactt tcatcagcga gaagttcggc 1620ccgatacatg ctacccaggt taataaccaa acccggactt tcatcagcga gaagttcggc 1620

aaccagggcg acagcctacg atttgagcaa agcaacacca cggctcggta cacactccgg 1680aaccagggcg acagcctacg atttgagcaa agcaacacca cggctcggta cacactccgg 1680

ggtaacggca attcttacaa cctctatctg cgtgcgtcgt caattggcaa ctcaacaatc 1740ggtaacggca attcttacaa cctctatctg cgtgcgtcgt caattggcaa ctcaacaatc 1740

agggtgacta tcaatggtcg ggcttatact gtctctaacg tcaatactac caccaataac 1800agggtgacta tcaatggtcg ggcttatact gtctctaacg tcaatactac caccaataac 1800

gatggcgtga acgataacgg tgctcgtttc tctgacatca acatcggaaa tatcgtggct 1860gatggcgtga acgataacgg tgctcgtttc tctgacatca acatcggaaa tatcgtggct 1860

agtgacaaca ccaacgtcac tctcgatatt aacgtaacat tgaactctgg aacacctttc 1920agtgacaaca ccaacgtcac tctcgatatt aacgtaacat tgaactctgg aacacctttc 1920

gatctgatga acattatgtt tgttcctact aacctaccgc cgctttacta gggggctgaa 1980gatctgatga acattatgtt tgttcctact aacctaccgc cgctttacta gggggctgaa 1980

ttcaagcttg agctctccgg agcgatcgcg agatcgcggc cggccgttta aacatttaaa 2040ttcaagcttg agctctccgg agcgatcgcg agatcgcggc cggccgttta aacatttaaa 2040

t 2041t 2041

<210> 5<210> 5

<211> 2041<211> 2041

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> SEQ ID NO: 5 представляет собой полноразмерную<223> SEQ ID NO: 5 is a full size

кодон-оптимизированную синтетическую последовательностьcodon-optimized synthetic sequence

ДНК cry2Ai (201M4), кодирующую белок Cry2Ai (SEQ ID NO: 1). cry2Ai DNA (201M4) encoding the Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1).

<400> 5<400> 5

gcgcgccctg caggggccgg ccgtttaaac gcggccgcat ttaaaggtac ctctagacca 60gcgcgccctg caggggccgg ccgtttaaac gcggccgcat ttaaaggtac ctactagacca 60

tggggatcca tgaataatgt cttgaacagt ggccgaaata ttacgtgcca cgcccacaat 120tggggatcca tgaataatgt cttgaacagt ggccgaaata ttacgtgcca cgcccacaat 120

gttgtagcgc atgacccatt ctcgttcgag cacaagagct tgaacactat agagaaggaa 180gttgtagcgc atgacccatt ctcgttcgag cacaaagct tgaacactat agagaaggaa 180

tggaaagagt ggaaaagaac cgaccacagt ctgtacgtcg cccccatcgt cgggactgtg 240tggaaagagt ggaaaagaac cgaccacagt ctgtacgtcg cccccatcgt cgggactgtg 240

gggagtttcc tacttaagaa agtgggttcc ctggtcggca agcgtatttt atcagagttg 300gggagtttcc tacttaagaa agtgggttcc ctggtcggca agcgtatttt atcagagttg 300

cagaacttga tttttccatc cggctccatc gatttgatgc aggagatcct tcgtgccacg 360cagaacttga tttttccatc cggctccatc gatttgatgc aggagatcct tcgtgccacg 360

gaacagttca ttaatcagcg gctgaatgcg gacactctgg ggagggtgaa cgccgaactt 420gaacagttca ttaatcagcg gctgaatgcg gacactctgg ggagggtgaa cgccgaactt 420

gccgggctgc aagcgaacgt cgcagagttt aacagacagg tggataattt cctgaaccct 480gccgggctgc aagcgaacgt cgcagagttt aacagacagg tggataattt cctgaaccct 480

aaccagaatc cagtcccgct tgccatcatt gactccgtta atacgctaca gcaacttttc 540aaccagaatc cagtcccgct tgccatcatt gactccgtta atacgctaca gcaacttttc 540

ctgtcccggt taccgcaatt ccaaattcaa ggctaccaac tcctgttgct cccgctgttt 600ctgtcccggt taccgcaatt ccaaattcaa ggctaccaac tcctgttgct cccgctgttt 600

gcacaggctg caaacctcca cctgtcattc attcgcgatg tgatcctgaa cgccgacgaa 660gcacaggctg caaacctcca cctgtcattc attcgcgatg tgatcctgaa cgccgacgaa 660

tggggcatat ccgctgccac cgttcgtaca taccgggacc acctgcgtaa ctttactcgc 720tggggcatat ccgctgccac cgttcgtaca taccgggacc acctgcgtaa ctttactcgc 720

gattattcta actactgcat taacacatac cagacagcgt ttcggggctt gaatactaga 780gattattcta actactgcat taacacatac cagacagcgt ttcggggctt gaatactaga 780

ctccacgata tgctggagtt ccgcacctat atgtttttga acgtattcga atatgtatcc 840ctccacgata tgctggagtt ccgcacctat atgtttttga acgtattcga atatgtatcc 840

atttggtcct tgttcaaata tcaatcccta atggtatctt caggcgcgaa tctgtatgct 900atttggtcct tgttcaaata tcaatcccta atggtatctt caggcgcgaa tctgtatgct 900

agcggtagtg ggccccagca aacccaatcc tttacagccc aaaactggcc gtttctgtac 960agcggtagtg ggccccagca aacccaatcc tttacagccc aaaactggcc gtttctgtac 960

agcctcttcc aggtgaatag caactacata ctgtccggca tttcaggaac gcggctcagt 1020agcctcttcc aggtgaatag caactacata ctgtccggca tttcaggaac gcggctcagt 1020

ataactttcc ccaatattgg cgggttgccc ggttctacca caacccattc attgaactca 1080ataactttcc ccaatattgg cgggttgccc ggttctacca caacccattc attgaactca 1080

gctagagtga attacagcgg tggagtgtcg tcggggctca tcggggcgac taatcttaat 1140gctagagtga attacagcgg tggagtgtcg tcggggctca tcggggcgac taatcttaat 1140

cataacttta attgctcaac tgtgctacca cctttaagca cacctttcgt ccgcagttgg 1200cataacttta attgctcaac tgtgctacca cctttaagca cacctttcgt ccgcagttgg 1200

ctggattcgg gaacagatcg ggaaggagtc gccacatcca caaattggca aacagagtcg 1260ctggattcgg gaacagatcg ggaaggagtc gccacatcca caaattggca aacagagtcg 1260

ttccagacca cactctcact gcggtgcgga gccttctcag cgagagggaa ctctaactac 1320ttccagacca cactctcact gcggtgcgga gccttctcag cgagagggaa ctctaactac 1320

ttccctgatt actttattag gaacatatct ggcgtccccc tcgtcatcag aaacgaggac 1380ttccctgatt actttattag gaacatatct ggcgtccccc tcgtcatcag aaacgaggac 1380

ttgacccgac cattacacta caaccagata cgtaatatag agtctccctc cggtacaccg 1440ttgacccgac cattacacta caaccagata cgtaatatag agtctccctc cggtacaccg 1440

ggcggtgcgc gtgcgtacct agtctcagta cacaaccgaa agaacaacat ctacgcggcc 1500ggcggtgcgc gtgcgtacct agtctcagta cacaaccgaa agaacaacat ctacgcggcc 1500

aatgagtacg ggaccatgat ccatctcgct cccgaggact acaccgggtt cacgatttct 1560aatgagtacg ggaccatgat ccatctcgct cccgaggact acaccgggtt cacgatttct 1560

ccgatacatg ctacccaggt taataaccaa acccggactt tcatcagcga gaagttcggc 1620ccgatacatg ctacccaggt taataaccaa acccggactt tcatcagcga gaagttcggc 1620

aaccagggag acagcctcag attcgaacaa tccaacacta ccgctagata tacgcttcgc 1680aaccagggag acagcctcag attcgaacaa tccaacacta ccgctagata tacgcttcgc 1680

ggaaacggta atagctacaa cctctatttg agggcgtcct caataggcaa ttcaactatc 1740ggaaacggta atagctacaa cctctatttg agggcgtcct caataggcaa ttcaactatc 1740

cgggtgacta tcaatggaag ggcttatacg gtgtccaatg tcaatactac gaccaacaat 1800cgggtgacta tcaatggaag ggcttatacg gtgtccaatg tcaatactac gaccaacaat 1800

gacggcgtca atgacaacgg cgcacgtttc tctgacatta acatcggcaa catcgtcgcg 1860gacggcgtca atgacaacgg cgcacgtttc tctgacatta acatcggcaa catcgtcgcg 1860

agtgacaaca caaacgtgac actcgacatc aacgtcacac ttaattctgg cacgccgttc 1920agtgacaaca caaacgtgac actcgacatc aacgtcacac ttaattctgg cacgccgttc 1920

gatctgatga acatcatgtt tgtccctact aacttacccc cactttacta gggggctgaa 1980gatctgatga acatcatgtt tgtccctact aacttacccc cactttacta gggggctgaa 1980

ttcaagcttg agctctccgg agcgatcgcg agatcgcggc cggccgttta aacatttaaa 2040ttcaagcttg agctctccgg agcgatcgcg agatcgcggc cggccgttta aacatttaaa 2040

t 2041t 2041

<210> 6<210> 6

<211> 2041<211> 2041

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> SEQ ID NO: 6 представляет собой полноразмерную<223> SEQ ID NO: 6 is a full size

кодон-оптимизированную синтетическую последовательность codon-optimized synthetic sequence

ДНК cry2Ai (201M5), кодирующую белок Cry2Ai (SEQ ID NO: 1). cry2Ai DNA (201M5) encoding the Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1).

<400> 6<400> 6

gcgcgccctg caggggccgg ccgtttaaac gcggccgcat ttaaaggtac ctctagacca 60gcgcgccctg caggggccgg ccgtttaaac gcggccgcat ttaaaggtac ctactagacca 60

tggggatcca tgaataacgt cctgaatagt ggccgcaata tcacctgtca cgcccacaac 120tggggatcca tgaataacgt cctgaatagt ggccgcaata tcacctgtca cgcccacaac 120

gttgtcgcac acgacccttt ctctttcgag cacaaatctc tgaacactat agagaaggag 180gttgtcgcac acgacccttt ctctttcgag cacaaatctc tgaacactat agagaaggag 180

tggaaagaat ggaaaagaac cgaccacagt ttgtatgtag cccctatcgt cgggactgtg 240tggaaagaat ggaaaagaac cgaccacagt ttgtatgtag cccctatcgt cgggactgtg 240

ggcagttttc tacttaagaa agtgggttcc ctggtcggca agcgtatttt aagcgagctc 300ggcagttttc tacttaagaa agtgggttcc ctggtcggca agcgtatttt aagcgagctc 300

cagaacttga ttttcccatc cggctccatc gatttgatgc aggaaatact tcgtgcgact 360cagaacttga ttttcccatc cggctccatc gatttgatgc aggaaatact tcgtgcgact 360

gagcaattca ttaatcagcg gctgaatgcg gatactttgg gcagggtcaa tgcggaactc 420gagcaattca ttaatcagcg gctgaatgcg gatactttgg gcagggtcaa tgcggaactc 420

gccggactgc aagccaacgt agcggagttc aatagacagg tcgataactt cttgaaccct 480gccggactgc aagccaacgt agcggagttc aatagacagg tcgataactt cttgaaccct 480

aatcaaaacc cagtcccgct ggcaataatt gactccgtga ataccctgca acaactcttc 540aatcaaaacc cagtcccgct ggcaataatt gactccgtga ataccctgca acaactcttc 540

ctgtcccggt taccccagtt ccaaattcaa ggctaccagt tgctcttgct cccactcttc 600ctgtcccggt taccccagtt ccaaattcaa ggctaccagt tgctcttgct cccactcttc 600

gcacaagctg caaaccttca cttgtccttt atcagagatg tgatcctcaa cgccgatgag 660gcacaagctg caaaccttca cttgtccttt atcagagatg tgatcctcaa cgccgatgag 660

tggggcatat cggctgctac ggttcggacc taccgggacc acctgcgcaa cttcacacgg 720tggggcatat cggctgctac ggttcggacc taccgggacc acctgcgcaa cttcacacgg 720

gactactcaa actattgtat caacacatat caaacagcgt ttcgcggatt gaacacacgc 780gactactcaa actattgtat caacacatat caaacagcgt ttcgcggatt gaacacacgc 780

ctgcacgaca tgctggagtt tcggacctac atgtttttga acgttttcga gtacgtgtcc 840ctgcacgaca tgctggagtt tcggacctac atgtttttga acgttttcga gtacgtgtcc 840

atatggtcct tgttcaaata tcaatcacta atggtctctt ctggcgctaa tctctatgcc 900atatggtcct tgttcaaata tcaatcacta atggtctctt ctggcgctaa tctctatgcc 900

agcggttcag ggccccagca aacacaatcg tttacagccc aaaactggcc gttcctctac 960agcggttcag ggccccagca aacacaatcg tttacagccc aaaactggcc gttcctctac 960

agcctgttcc aggtgaatag caactacatt ctctccggca tttcaggtac acgactttcc 1020agcctgttcc aggtgaatag caactacatt ctctccggca tttcaggtac acgactttcc 1020

ataactttcc caaacatagg cggcctgccc ggttccacga cgactcactc attaaacagc 1080ataactttcc caaacatagg cggcctgccc ggttcacga cgactcactc attaaacagc 1080

gcgagagtga actacagcgg cggtgttagt tctggtctca ttggggcaac caacctgaac 1140gcgagagtga actacagcgg cggtgttagt tctggtctca ttggggcaac caacctgaac 1140

cataatttca attgttcgac tgtcctacca cctttaagca ctcccttcgt ccgcagttgg 1200cataatttca attgttcgac tgtcctacca cctttaagca ctcccttcgt ccgcagttgg 1200

ctcgattcag gtacggatag ggaaggcgta gctaccagca cgaattggca gacagagagt 12601260

ttccaaacca ctctctccct ccgctgcgga gcgttttcag cacgaggcaa cagcaactat 1320ttccaaacca ctctctccct ccgctgcgga gcgttttcag cacgaggcaa cagcaactat 1320

ttccctgact attttatccg taacattagc ggcgtcccgc tggtcataag aaatgaggac 1380ttccctgact attttatccg taacattagc ggcgtcccgc tggtcataag aaatgaggac 1380

ttgactcgac ccctgcacta caatcagata cgcaacatcg aatccccttc gggaacacct 1440ttgactcgac ccctgcacta caatcagata cgcaacatcg aatccccttc gggaacacct 1440

gggggagcac gtgcttacct agtctcagta cacaaccgaa agaacaacat ctacgcggcc 1500gggggagcac gtgcttacct agtctcagta cacaaccgaa agaacaacat ctacgcggcc 1500

aatgagtacg ggaccatgat ccatctcgct cccgaggact acaccgggtt cacgatttct 1560aatgagtacg ggaccatgat ccatctcgct cccgaggact acaccgggtt cacgatttct 1560

ccgatacatg ctacccaggt taataaccaa acccggactt tcatcagcga gaagttcggc 1620ccgatacatg ctacccaggt taataaccaa acccggactt tcatcagcga gaagttcggc 1620

aaccagggag attctctgag atttgagcaa agcaatacca cagctaggta caccctccgg 1680aaccagggag attctctgag atttgagcaa agcaatacca cagctaggta caccctccgg 1680

ggaaatggca atagctataa cttgtatctg agggcgtctt caatcggcaa ttcaactatt 1740ggaaatggca atagctataa cttgtatctg agggcgtctt caatcggcaa ttcaactatt 1740

agggtgacta ttaacggcag ggcatataca gtttctaatg tgaacacaac gactaacaac 1800agggtgacta ttaacggcag ggcatataca gtttctaatg tgaacacaac gactaacaac 1800

gatggcgtaa acgacaatgg ggcacgtttt tctgacatca atatagggaa catagtcgcc 1860gatggcgtaa acgacaatgg ggcacgtttt tctgacatca atatagggaa catagtcgcc 1860

agtgataaca caaacgtgac actggatatt aacgtcaccc tcaactctgg tactccgttc 1920agtgataaca caaacgtgac actggatatt aacgtcaccc tcaactctgg tactccgttc 1920

gatctcatga acatcatgtt cgtacccaca aaccttcctc cgctttatta gggggctgaa 1980gatctcatga acatcatgtt cgtacccaca aaccttcctc cgctttatta gggggctgaa 1980

ttcaagcttg agctctccgg agcgatcgcg agatcgcggc cggccgttta aacatttaaa 2040ttcaagcttg agctctccgg agcgatcgcg agatcgcggc cggccgttta aacatttaaa 2040

t 2041t 2041

<210> 7<210> 7

<211> 2041<211> 2041

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> SEQ ID NO: 7 представляет собой полноразмерную <223> SEQ ID NO: 7 is a full size

кодон-оптимизированную синтетическую последовательностьcodon-optimized synthetic sequence

ДНК cry2Ai (201M6), кодирующую белок Cry2Ai (SEQ ID NO: 1).cry2Ai DNA (201M6) encoding the Cry2Ai protein (SEQ ID NO: 1).

<400> 7<400> 7

gcgcgccctg caggggccgg ccgtttaaac gcggccgcat ttaaaggtac ctctagacca 60gcgcgccctg caggggccgg ccgtttaaac gcggccgcat ttaaaggtac ctactagacca 60

tggggatcca tgaataacgt cctgaatagt ggccgcaata tcacctgtca cgcccacaac 120tggggatcca tgaataacgt cctgaatagt ggccgcaata tcacctgtca cgcccacaac 120

gttgtcgcac acgacccttt ctctttcgag cacaaatctc tgaacactat agagaaggag 180gttgtcgcac acgacccttt ctctttcgag cacaaatctc tgaacactat agagaaggag 180

tggaaagaat ggaaaagaac cgaccacagt ttgtatgtag cccctatcgt cgggactgtg 240tggaaagaat ggaaaagaac cgaccacagt ttgtatgtag cccctatcgt cgggactgtg 240

ggcagttttc tacttaagaa agtgggttcc ctggtcggca agcgtatttt atcagagttg 300ggcagttttc tacttaagaa agtgggttcc ctggtcggca agcgtatttt atcagagttg 300

cagaacttga tttttccatc cggctccatc gatttgatgc aggagatcct tcgtgccacg 360cagaacttga tttttccatc cggctccatc gatttgatgc aggagatcct tcgtgccacg 360

gaacagttca ttaatcagcg gctgaatgcg gacactctgg ggagggtcaa tgcggaactc 420gaacagttca ttaatcagcg gctgaatgcg gacactctgg ggagggtcaa tgcggaactc 420

gccggactgc aagccaacgt agcggagttc aatagacagg tcgataactt cttgaaccct 480gccggactgc aagccaacgt agcggagttc aatagacagg tcgataactt cttgaaccct 480

aatcaaaacc cagtcccgct ggcaataatt gactccgtga ataccctgca acaactcttc 540aatcaaaacc cagtcccgct ggcaataatt gactccgtga ataccctgca acaactcttc 540

ctgtcccggt taccccagtt ccaaattcaa ggctaccagt tgctcttgct cccactcttc 600ctgtcccggt taccccagtt ccaaattcaa ggctaccagt tgctcttgct cccactcttc 600

gcacaagctg caaaccttca cttgtccttt atcagagatg tgatcctcaa cgccgatgag 660gcacaagctg caaaccttca cttgtccttt atcagagatg tgatcctcaa cgccgatgag 660

tggggcatat cggctgctac ggttcggacc taccgggacc acctgcgcaa cttcacacgg 720tggggcatat cggctgctac ggttcggacc taccgggacc acctgcgcaa cttcacacgg 720

gactactcaa actattgtat caacacatat caaacagcgt ttcgcggatt gaacacacgc 780gactactcaa actattgtat caacacatat caaacagcgt ttcgcggatt gaacacacgc 780

ctgcacgaca tgctggagtt tcggacctac atgtttttga acgttttcga gtacgtgtcc 840ctgcacgaca tgctggagtt tcggacctac atgtttttga acgttttcga gtacgtgtcc 840

atatggtcct tgttcaaata tcaatcacta atggtctctt ctggcgctaa tctctatgcc 900atatggtcct tgttcaaata tcaatcacta atggtctctt ctggcgctaa tctctatgcc 900

agcggttcag ggccccagca aacacaatcg tttacagccc aaaactggcc gttcctctac 960agcggttcag ggccccagca aacacaatcg tttacagccc aaaactggcc gttcctctac 960

agcctgttcc aggtgaatag caactacatt ctctccggca tttcaggtac acgactttcc 1020agcctgttcc aggtgaatag caactacatt ctctccggca tttcaggtac acgactttcc 1020

ataactttcc caaacatagg cggcctgccc ggttccacga cgactcactc attaaacagc 1080ataactttcc caaacatagg cggcctgccc ggttcacga cgactcactc attaaacagc 1080

gcgagagtga actacagcgg cggtgttagt tctggtctca ttggggcaac caacctgaac 1140gcgagagtga actacagcgg cggtgttagt tctggtctca ttggggcaac caacctgaac 1140

cataatttca attgttcgac tgtcctacca cctttaagca ctcccttcgt ccgcagttgg 1200cataatttca attgttcgac tgtcctacca cctttaagca ctcccttcgt ccgcagttgg 1200

ctcgattcag gtacggatag ggaaggcgta gctaccagca cgaattggca gacagagagt 12601260

ttccaaacca ctctctccct ccgctgcgga gcgttttcag cacgaggcaa cagcaactat 1320ttccaaacca ctctctccct ccgctgcgga gcgttttcag cacgaggcaa cagcaactat 1320

ttccctgact attttatccg taacattagc ggcgtcccgc tggtcataag aaatgaggac 1380ttccctgact attttatccg taacattagc ggcgtcccgc tggtcataag aaatgaggac 1380

ttgactcgac ccctgcacta caatcagata cgcaacatcg aatccccttc gggaacacct 1440ttgactcgac ccctgcacta caatcagata cgcaacatcg aatccccttc gggaacacct 1440

gggggagcac gtgcttacct agtgtctgtt cacaaccgaa agaacaacat ctacgcggcc 1500gggggagcac gtgcttacct agtgtctgtt cacaaccgaa agaacaacat ctacgcggcc 1500

aatgagtacg gcaccatgat ccatctcgct cccgaggact atacgggctt cacgatttct 1560aatgagtacg gcaccatgat ccatctcgct cccgaggact atacgggctt cacgatttct 1560

ccgatacatg ctacccaggt taacaatcag acccggacat ttattagcga gaagttcggc 1620ccgatacatg ctacccaggt taacaatcag acccggacat ttattagcga gaagttcggc 1620

aatcaaggag attctctgag gttcgaacag agcaatacca cagcacggta caccctccgg 1680aatcaaggag attctctgag gttcgaacag agcaatacca cagcacggta caccctccgg 1680

ggaaatggca atagctataa cttgtatctg agggcgtctt caatcggcaa ttcaactatt 1740ggaaatggca atagctataa cttgtatctg agggcgtctt caatcggcaa ttcaactatt 1740

agggtgacta ttaacggcag ggcatataca gtttctaatg tgaacacaac gactaacaac 1800agggtgacta ttaacggcag ggcatataca gtttctaatg tgaacacaac gactaacaac 1800

gatggcgtaa acgacaatgg ggcacgtttt tctgacatca atatagggaa catagtcgcc 1860gatggcgtaa acgacaatgg ggcacgtttt tctgacatca atatagggaa catagtcgcc 1860

agtgataaca caaacgtgac actggatatt aacgtcaccc tcaactctgg tactccgttc 1920agtgataaca caaacgtgac actggatatt aacgtcaccc tcaactctgg tactccgttc 1920

gatctcatga acatcatgtt cgtacccaca aaccttcctc cgctttatta gggggctgaa 1980gatctcatga acatcatgtt cgtacccaca aaccttcctc cgctttatta gggggctgaa 1980

ttcaagcttg agctctccgg agcgatcgcg agatcgcggc cggccgttta aacatttaaa 2040ttcaagcttg agctctccgg agcgatcgcg agatcgcggc cggccgttta aacatttaaa 2040

t 2041t 2041

<210> 8<210> 8

<211> 20<211> 20

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> SEQ ID NO: 8 - Прямой праймер для амплификации<223> SEQ ID NO: 8 - Forward amplification primer

нуклеотидной последовательности 201M1 (SEQ ID NO: 2) nucleotide sequence 201M1 (SEQ ID NO: 2)

<400> 8<400> 8

aagaaagtgg gttccctggt 20aagaaagtgg gttccctggt 20

<210> 9<210> 9

<211> 20<211> 20

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> SEQ ID NO: 9 - Обратный праймер для амплификации<223> SEQ ID NO: 9 - Reverse primer for amplification

нуклеотидной последовательности 201M1 (SEQ ID NO: 2) nucleotide sequence 201M1 (SEQ ID NO: 2)

<400> 9<400> 9

tctctgtctg ccaattcgtg 20tctctgtctg ccaattcgtg 20

<210> 10<210> 10

<211> 20<211> 20

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> SEQ ID NO: 10 - Прямой праймер для амплификации гена nptII<223> SEQ ID NO: 10 - Forward primer for nptII gene amplification

<400> 10<400> 10

ctgatgctct tcgtccagat 20ctgatgctct tcgtccagat 20

<210> 11<210> 11

<211> 21<211> 21

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> SEQ ID NO: 11 - Обратный праймер для амплификации гена nptII<223> SEQ ID NO: 11 - Reverse primer for nptII gene amplification

<400> 11<400> 11

agaggctatt cggctatgac t 21agaggctatt cggctatgac t 21

<210> 12<210> 12

<211> 21<211> 21

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> SEQ ID NO: 12 Прямой праймер для амплификации гена hptII<223> SEQ ID NO: 12 Forward primer for amplification of the hptII gene

<400> 12<400> 12

gctgttatgc ggccattggt c 21gctgttatgc ggccattggt c 21

<210> 13<210> 13

<211> 20<211> 20

<212> ДНК<212> DNA

<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence

<220><220>

<223> SEQ ID NO: 13 Обратный праймер для амплификации гена hptII<223> SEQ ID NO: 13 Reverse primer for amplification of the hptII gene

<400> 13<400> 13

gacgtctgtc gagaagtttg 20gacgtctgtc gagaagtttg 20

<---<---

Claims (26)

1. Кодон-оптимизированный синтетический полинуклеотид, кодирующий белок, имеющий аминокислотную последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 1, где указанный полинуклеотид имеет нуклеотидную последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6 или SEQ ID NO: 7, или комплементарную ей нуклеотидную последовательность.1. A codon-optimized synthetic polynucleotide encoding a protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, where the specified polynucleotide has the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6 or SEQ ID NO: 7, or its complementary nucleotide sequence. 2. Рекомбинантная ДНК, кодирующая инсектицидный белок Cry2Ai, содержащая кодон-оптимизированный синтетический полинуклеотид по п. 1, где полинуклеотид функционально связан с гетерологичным регуляторным элементом.2. Recombinant DNA encoding the Cry2Ai insecticidal protein, containing the codon-optimized synthetic polynucleotide according to claim 1, wherein the polynucleotide is operably linked to a heterologous regulatory element. 3. Рекомбинантная ДНК по п. 2, где указанный кодон-оптимизированный синтетический полинуклеотид, необязательно, содержит ген селективного маркера, ген репортера или их сочетание.3. The recombinant DNA of claim 2, wherein said codon-optimized synthetic polynucleotide optionally contains a selectable marker gene, a reporter gene, or a combination thereof. 4. Рекомбинантная ДНК по п. 2, где указанный кодон-оптимизированный синтетический полинуклеотид, необязательно, содержит последовательность ДНК, кодирующую направляющий или транзитный пептид для направления к вакуоли, митохондрии, хлоропласту, пластиде или для секреции.4. The recombinant DNA of claim 2, wherein said codon-optimized synthetic polynucleotide optionally contains a DNA sequence encoding a guide or transit peptide for direction to a vacuole, mitochondria, chloroplast, plastid, or for secretion. 5. Конструкция ДНК для экспрессии инсектицидного белка Cry2Ai, содержащая 5’-нетранслируемую последовательность, кодирующую последовательность, кодирующую инсектицидный белок Cry2Ai, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1, и 3’-нетранслируемую область, где указанная 5’-нетранслируемая последовательность содержит промотор, функциональный в растительной клетке, где указанная кодирующая последовательность представляет собой кодон-оптимизированный синтетический полинуклеотид по п. 1 и где указанная 3’-нетранслируемая последовательность содержит последовательность терминации транскрипции и сигнал полиаденилирования.5. DNA construct for the expression of the Cry2Ai insecticidal protein, containing a 5'-untranslated sequence encoding a sequence encoding the Cry2Ai insecticidal protein containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and a 3'-untranslated region, where the specified 5'-untranslated sequence contains a promoter functional in a plant cell, where the specified coding sequence is a codon-optimized a synthetic polynucleotide according to claim 1, and wherein said 3'-untranslated sequence contains a transcription termination sequence and a polyadenylation signal. 6. Экспрессионный плазмидный вектор, содержащий рекомбинантную ДНК по п. 2 или конструкцию ДНК по п. 5.6. An expression plasmid vector containing recombinant DNA according to claim 2 or a DNA construct according to claim 5. 7. Клетка-хозяин для экспрессии инсектицидного белка Cry2Ai, содержащая кодон-оптимизированный синтетический полинуклеотид по п. 1.7. Host cell for the expression of the Cry2Ai insecticidal protein, containing the codon-optimized synthetic polynucleotide according to claim 1. 8. Клетка-хозяин по п. 7, которая представляет собой клетку растения, бактериальную клетку, вирус, клетку грибов или дрожжей.8. A host cell according to claim 7, which is a plant cell, bacterial cell, virus, fungal or yeast cell. 9. Клетка-хозяин по п. 8, где указанная бактериальная клетка представляет собой клетку Agrobacterium или E. coli. 9. The host cell of claim 8, wherein said bacterial cell is an Agrobacterium or E. coli cell. 10. Способ получения трансгенного растения, устойчивого к насекомым Scirpophaga incertulas, Spodoptera Mauritia и H. Armigera, включающий10. A method for producing a transgenic plant resistant to Scirpophaga incertulas , Spodoptera Mauritia and H. Armigera insects, comprising a) введение в растительную клетку кодон-оптимизированного синтетического полинуклеотида по п. 1, где полинуклеотид функционально связан с (i) промотором, функциональным в растительной клетке, и (ii) терминатором;a) introducing into the plant cell a codon-optimized synthetic polynucleotide according to claim 1, wherein the polynucleotide is operably linked to (i) a promoter functional in the plant cell and (ii) a terminator; b) получение трансформированной растительной клетки из растительной клетки этапа (a), где указанная трансформированная растительная клетка содержит указанный кодон-оптимизированный синтетический полинуклеотид по п. 1; иb) obtaining a transformed plant cell from a plant cell of step (a), wherein said transformed plant cell contains said codon-optimized synthetic polynucleotide according to claim 1; And c) получение трансгенного растения из указанной трансформированной растительной клетки этапа (b), где указанное трансгенное растение содержит указанный кодон-оптимизированный синтетический полинуклеотид по п. 1.c) obtaining a transgenic plant from said transformed plant cell of step (b), wherein said transgenic plant contains said codon-optimized synthetic polynucleotide according to claim 1. 11. Трансгенное растение, устойчивое к насекомым Scirpophaga incertulas, Spodoptera Mauritia и H. Armigera, полученное способом по п. 10, содержащее кодон-оптимизированный синтетический полинуклеотид по п. 1.11. Transgenic plant resistant to insects Scirpophaga incertulas , Spodoptera Mauritia and H. Armigera obtained by the method of claim 10, containing a codon-optimized synthetic polynucleotide according to claim 1. 12. Трансгенное растение, устойчивое к насекомым Scirpophaga incertulas, Spodoptera Mauritia и H. Armigera, содержащее кодон-оптимизированный синтетический полинуклеотид по п. 1.12. Transgenic plant resistant to Scirpophaga incertulas , Spodoptera Mauritia and H. Armigera insects containing a codon-optimized synthetic polynucleotide according to claim 1. 13. Трансгенное растение по п. 11 или 12, выбранное из группы, состоящей из риса, пшеницы, кукурузы, сорго, овса, проса, бобовых растений, хлопчатника, томата, баклажана, капусты, цветной капусты, брокколи, видов Brassica, фасоли, гороха, голубиного гороха, картофеля, перца, тыквенных, салата, сладкого картофеля, канолы, сои, люцерны, арахиса, подсолнечника, сафлора, табака, сахарного тростника, маниоки, кофе, ананаса, цитрусовых, какао, чая, банана и дыни.13. A transgenic plant according to claim 11 or 12, selected from the group consisting of rice, wheat, corn, sorghum, oats, millet, legumes, cotton, tomato, eggplant, cabbage, cauliflower, broccoli, Brassica species, beans, peas, pigeon peas, potatoes, peppers, cucurbits, lettuce, sweet potatoes, canola, soy, alfalfa, peanut, sunflower, safflower, tobacco, sugarcane, cassava, coffee, pineapple, citrus, cocoa, tea, banana and melon. 14. Ткань, устойчивая к насекомым Scirpophaga incertulas, Spodoptera Mauritia и H. Armigera, полученная от трансгенного растения по п. 11 или 12, где указанная ткань содержит кодон-оптимизированный синтетический полинуклеотид по п. 1.14. Tissue resistant to insects Scirpophaga incertulas , Spodoptera Mauritia and H. Armigera obtained from the transgenic plant according to claim 11 or 12, wherein said tissue contains a codon-optimized synthetic polynucleotide according to claim 1. 15. Семя, устойчивое к насекомым Scirpophaga incertulas, Spodoptera Mauritia и H. Armigera, полученное от трансгенного растения по п. 11 или 12, где указанное семя содержит кодон-оптимизированный синтетический полинуклеотид по п. 1.15. Seed resistant to insects Scirpophaga incertulas , Spodoptera Mauritia and H. Armigera obtained from a transgenic plant according to claim 11 or 12, wherein said seed contains a codon-optimized synthetic polynucleotide according to claim 1. 16. Биологический образец, устойчивый к насекомым Scirpophaga incertulas, Spodoptera Mauritia и H. Armigera, полученный из ткани по п. 14 или семени по п. 15, который содержит поддающееся обнаружению количество указанного кодон-оптимизированного синтетического полинуклеотида по п. 1.16. A biological sample resistant to the insects of Scirpophaga incertulas , Spodoptera Mauritia and H. Armigera obtained from the tissue of claim 14 or the seed of claim 15, which contains a detectable amount of said codon-optimized synthetic polynucleotide of claim 1. 17. Товарный продукт, устойчивый к насекомым Scirpophaga incertulas, Spodoptera Mauritia и H. Armigera, полученный из трансгенного растения по п. 11 или 12, который содержит поддающееся обнаружению количество указанного кодон-оптимизированного синтетического полинуклеотида по п. 1.17. Commercial product resistant to Scirpophaga incertulas , Spodoptera Mauritia and H. Armigera insects, obtained from the transgenic plant according to claim 11 or 12, which contains a detectable amount of said codon-optimized synthetic polynucleotide according to claim 1. 18. Инсектицидная композиция против насекомых Scirpophaga incertulas, Spodoptera Mauritia и H. Armigera, содержащая эффективное количество Bacillus thuringiensis, содержащего кодон-оптимизированный синтетический полинуклеотид по п. 1, кодирующий белок Cry2Ai, имеющий аминокислотную последовательность, приведенную в SEQ ID NO: 1.18. An insecticidal composition against insects of Scirpophaga incertulas , Spodoptera Mauritia and H. Armigera , containing an effective amount of Bacillus thuringiensis containing a codon-optimized synthetic polynucleotide according to claim 1, encoding a Cry2Ai protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. 19. Композиция по п. 18, которая, необязательно, содержит дополнительное инсектицидное средство, токсичное для того же насекомого-вредителя, но имеющее механизм его инсектицидного действия, отличный от механизма действия указанного инсектицидного белка.19. The composition of claim 18, which optionally contains an additional insecticidal agent that is toxic to the same pest but has a different insecticidal mechanism of action than said insecticidal protein. 20. Композиция по п. 19, где указанное инсектицидное средство выбрано из группы, состоящей из токсина Bacillus, токсина Xenorhabdus, токсина Photorhabdus и дцРНК, специфически подавляющей один или более важных генов у указанного насекомого-вредителя.20. The composition of claim 19, wherein said insecticidal agent is selected from the group consisting of Bacillus toxin, Xenorhabdus toxin, Photorhabdus toxin, and a dsRNA that specifically represses one or more important genes in said insect pest. 21. Способ борьбы с насекомыми Scirpophaga incertulas, Spodoptera Mauritia и H. Armigera, поражающими сельскохозяйственные растения, и обеспечения устойчивости сельскохозяйственных растений к насекомым Scirpophaga incertulas, Spodoptera Mauritia и H. Armigera, включающий создание контакта указанного сельскохозяйственного растения с эффективным для инсектицидного действия количеством композиции по п. 18.21. A method for controlling insects of Scirpophaga incertulas, Spodoptera Mauritia and H. Armigera that infect agricultural plants and ensuring resistance of agricultural plants to insects of Scirpophaga incertulas, Spodoptera Mauritia and H. Armigera, including contacting the specified agricultural plant with an effective insecticidal amount of the composition according to claim 18. 22. Применение кодон-оптимизированного синтетического полинуклеотида по п. 1, конструкции ДНК по п. 5 или плазмидного вектора по п. 6 для производства устойчивых к насекомым трансгенных растений, которые устойчивы к насекомым Scirpophaga incertulas, Spodoptera Mauritia и H. Armigera.22. Use of the codon-optimized synthetic polynucleotide of claim 1, the DNA construct of claim 5, or the plasmid vector of claim 6 for the production of insect-resistant transgenic plants that are resistant to the insects of Scirpophaga incertulas , Spodoptera Mauritia , and H. armigera . 23. Применение кодон-оптимизированного синтетического полинуклеотида по п. 1 для производства инсектицидной композиции, которая содержит клетки Bacillus thuringiensis, содержащие указанный полинуклеотид, и где инсектицидная композиция эффективна против насекомых Scirpophaga incertulas, Spodoptera Mauritia и H. Armigera.23. The use of a codon-optimized synthetic polynucleotide according to claim 1 for the production of an insecticidal composition which contains Bacillus thuringiensis cells containing said polynucleotide and wherein the insecticidal composition is effective against Scirpophaga incertulas , Spodoptera Mauritia and H. Armigera insects.
RU2021130990A 2019-04-24 2020-04-20 CODON-OPTIMIZED SYNTHETIC NUCLEOTIDE SEQUENCES ENCODING Cry2Ai PROTEIN AND THEIR USE RU2799821C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN201911016327 2019-04-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021130990A RU2021130990A (en) 2023-05-24
RU2799821C2 true RU2799821C2 (en) 2023-07-12

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999050293A1 (en) * 1998-04-01 1999-10-07 Novartis Ag Chimeric insecticidal protein and gene coding therefore
WO2002057664A2 (en) * 2001-01-09 2002-07-25 Bayer Bioscience N.V. Bacillus thuringiensis insecticidal proteins
RU2012130019A (en) * 2009-12-16 2014-01-27 ДАУ АГРОСАЙЕНСИЗ ЭлЭлСи MODIFIED INSECTICIDAL Cry-PROTEINS Cry1Ca

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999050293A1 (en) * 1998-04-01 1999-10-07 Novartis Ag Chimeric insecticidal protein and gene coding therefore
WO2002057664A2 (en) * 2001-01-09 2002-07-25 Bayer Bioscience N.V. Bacillus thuringiensis insecticidal proteins
RU2012130019A (en) * 2009-12-16 2014-01-27 ДАУ АГРОСАЙЕНСИЗ ЭлЭлСи MODIFIED INSECTICIDAL Cry-PROTEINS Cry1Ca

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KOZIEL, M. G. et al., Field Performance of Elite Transgenic Maize Plants Expressing an Insecticidal Protein Derived from Bacillus thuringiensis, Nature Biotechnology, 1993, 11(2), 194-200. *
База данных: GenBank: ACV97158.1 от 01.03.2012. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN117903266A (en) Insecticidal proteins and methods of use thereof
JP2012532586A (en) DIG-11 insecticidal CRY toxin
MX2011013673A (en) Dig-10 insecticidal cry toxins.
MX2011013674A (en) Dig-5 insecticidal cry toxins.
WO2001021821A2 (en) Insect-resistant rice plants
US20230183300A1 (en) MODIFIED Cry1Ca TOXINS USEFUL FOR CONTROL OF INSECT PESTS
CN111655853B (en) Plants having enhanced resistance to pests and constructs and methods involving pest resistance genes
RU2799821C2 (en) CODON-OPTIMIZED SYNTHETIC NUCLEOTIDE SEQUENCES ENCODING Cry2Ai PROTEIN AND THEIR USE
JP7458417B2 (en) Codon-optimized synthetic nucleotide sequence encoding CRY2Ai protein and its use
CN114008208B (en) Codon-optimized synthetic nucleotide sequence encoding CRY2Ai protein and uses thereof
CN114096669B (en) Synthetic nucleotide sequence for coding insecticidal crystal protein and use thereof
AU2020319744B2 (en) Synthetic nucleotide sequences encoding insecticidal crystal protein and uses thereof
WO2023131973A1 (en) Insecticidal protein and uses thereof