ES2281420T3 - Construcciones de vector. - Google Patents

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ES2281420T3 ES01938492T ES01938492T ES2281420T3 ES 2281420 T3 ES2281420 T3 ES 2281420T3 ES 01938492 T ES01938492 T ES 01938492T ES 01938492 T ES01938492 T ES 01938492T ES 2281420 T3 ES2281420 T3 ES 2281420T3
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Jean-Pierre Renard
Thierry Bogaert
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Abstract

Uso de una construcción de ADN para producir ARN bicatenario correspondiente a una secuencia diana, en el que dicha construcción de ADN comprende: a) un primer promotor y b) un segundo promotor, en la que el primer y segundo promotores están en orientación opuesta entre sí y definen una región entre promotores colocada cadena abajo del extremo 3'' del primer promotor y cadena abajo del extremo 3'' del segundo promotor; c) al menos un sitio de clonación colocado en la región entre promotores; d) una secuencia de nucleótidos que corresponde a dicha secuencia diana insertada en dicho al menos un sitio de clonación; e) un primer terminador de la transcripción colocado, como se observa desde el extremo 3'' del primer promotor, cadena abajo del primer promotor y cadena abajo de la secuencia de nucleótidos correspondiente a dicha secuencia diana, en la que el primer terminador de la transcripción está unido de forma operativa al primer promotor; caracterizada porque el primer promotor y el segundo promotor son promotores de bacteriófagos.

Description

Construcciones de vector.
Campo de la invención
La invención se refiere a construcciones de vector mejoradas para su uso en la expresión de ARN bicatenario, particularmente para su uso en la expresión de ARN bicatenario in vitro e in vivo.
Antecedentes de la invención
Desde la llegada de la inhibición por ARN bicatenario (ARNi) como herramienta para controlar la expresión génica, como se describe en el documento WO 99/32619 y WO 00/01846, se ha reconocido una necesidad de vectores especializados diseñados para la producción de ARN bicatenario (ARNds).
Los vectores de clonación diseñados para producir elevados niveles de ARNds se han descrito previamente por Plaetinck et al. (Documento WO 00/01846) y Timmons et al. Nature, 395: 854 (1998). Estos vectores generalmente contienen un sitio de clonación múltiple (MCS) en el que los fragmentos de ADN diana pueden clonarse flanqueados por dos promotores transcripcionales oponibles. Esencialmente, estos tres componentes (Promotor 1, MCS y Promotor 2) componen el sistema completo. En el sistema de expresión apropiado, el ADN clonado en el MCS puede transcribirse en ambas direcciones, conduciendo a la producción de dos cadenas de ARN complementarias.
Una desventaja de los sistemas conocidos es que no se transcribe solamente el fragmento clonado. La lectura de la ARN polimerasa provocará la transcripción del vector completo, y esto también en ambas direcciones. Como solamente la transcripción del fragmento de ADN clonado producirá ARNds activo para los propósitos de ARNi, la transcripción de parte del vector produce un ARN ineficaz, inútil. Más específicamente, el 80% de estos transcritos puede considerarse como no específico y por tanto no eficaz.
Las grandes cantidades de ARN no específico generado por los sistemas de plásmido y expresión de la técnica anterior produce algunos efectos secundarios no deseables. Primero, en protocolos de ARNi basados en la introducción de ARNds en C. elegans mediante un organismo de alimento tal como E. coli que expresa el ARNds (véase documento WO 00/01846), se considera que las cadenas de ARN grandes son tóxicas para el organismo de alimento. Como resultado, grandes cantidades de ARN acumulándose en E. coli provocan que una parte significativa de la población muera. Segundo, y probablemente más importante, es la reducción del potencial de inhibición. La presencia de grandes cantidades de ARNds no específico produce un entorno competitivo por las secuencias especificadas. El potencial de las secuencias de ARNds especificadas por el molde de inhibir la expresión de la proteína dirigida en, por ejemplo, células de C. elegans se reduce por la presencia de estas grandes regiones no específicas. Dicha inhibición por ARNds no específico también se ha demostrado en Drosophila por Tushl et al., Genes & Development 13: 3191-3197 (1999). No solamente el potencial de inhibir la expresión génica está afectado, sino que también está limitada la cantidad de ARNds específico producido. Tercero, la transcripción de la parte estructural del vector, más particularmente la transcripción del origen de replicación y estructuras relacionadas, provoca la inestabilidad del plásmido y la reorganización del plásmido, conduciendo a una producción reducida de ARNds. Esta concentración relativamente baja de ARNds eficaz a su vez conduce a un ARNi ineficaz.
Para concluir, los vectores descritos previamente tienen los siguientes inconvenientes: son tóxicos para el organismo de alimentación, una proporción mayor de los transcritos producidos son no específicos, el potencial inhibidor del ARNds se reduce por la presencia de regiones no específicas, una elevada incidencia de reorganizaciones del plásmido y una pérdida del plásmido del organismo de alimentación. Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar vectores mejorados para la producción de ARNds que evite las desventajas de los vectores de la técnica anterior.
Los vectores para su uso en la síntesis in vitro de transcritos de ARN, por ejemplo la producción de sondas de ARN, han sido conocidos y habitualmente usados en la técnica durante algún tiempo (véase, por ejemplo, F. M. Ausubel et al. (eds.), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, Inc. (1994); Jendrisak et al, Vectors for in vitro production of RNA copies of either strand of a cloned DNA sequence, documento US 4.766.072). En protocolos de transcripción in vitro convencionales el problema de la transcripción por lectura de las secuencias del vector generalmente se evita linealizando el vector de transcripción en el sitio de restricción situado en el extremo 3' del transcrito deseado. Sin embargo, esta solución no es apropiada para la transcripción in vivo o para la traducción de ARNds donde es importante que el molde se transcriba en ambas direcciones.
Ahora se propone una nueva solución a los problemas encontrados con los vectores de la técnica anterior para la producción de ARNds, en base al uso de terminadores de la transcripción. Generalmente la solución consiste en el uso de al menos un terminador de la transcripción unido de forma operativa a al menos un promotor, donde el terminador detiene la transcripción iniciada por el promotor. Cualquier fragmento de ADN insertado entre el extremo 3' del promotor y el extremo 5' del terminador se transcribirá después, sin la transcripción no deseada de la estructura del vector. Preferentemente, el vector está compuesto por dos promotores y dos terminadores, como se describe adicionalmente a continuación.
Por lo tanto, de acuerdo con la invención se proporciona el uso de una construcción de ADN para producir ARN bicatenario correspondiente a una secuencia diana, comprendiendo la construcción de ADN:
(a) un primer promotor y
(b) un segundo promotor,
en la que el primer y segundo promotores están en orientación opuesta entre sí y definen una región entre promotores colocada cadena abajo del extremo 3' del primer promotor y cadena abajo del extremo 3' del segundo promotor; y dicha construcción de ADN comprende adicionalmente:
(c) al menos un sitio de clonación colocado en la región entre promotores; y
(d) un primer terminador de la transcripción, colocado (como se observa desde el extremo 3' del primer promotor) cadena abajo del primer promotor y cadena abajo de la secuencia de nucleótidos correspondiente a la secuencia diana, en la que el primer terminador de la transcripción está unido de forma operativa al primer promotor,
caracterizada porque el primer promotor y el segundo promotor son promotores de bacteriófago.
La región entre promotores también puede definirse adicionalmente como: la región de ADN entre el extremo 3' del primer promotor y el extremo 3' del segundo promotor, y que está cadena abajo del primer promotor, y que está cadena abajo del segundo promotor, y que preferiblemente no contiene el extremo 5' del primer promotor y del segundo promotor. El primer promotor y el segundo promotor oponibles dirigen la expresión direccional desde sus extremos 5' hasta sus extremos 3' comenzando la transcripción cadena abajo de sus extremos 3', proporcionando de este modo la transcripción de ambas cadenas de cualquier secuencia o secuencias de nucleótidos presentes en la región entre promotores.
Los dos promotores presentes en la construcción de ADN de la invención son promotores de bacteriófagos y pueden ser idénticos o pueden ser diferentes. La naturaleza precisa de los promotores usados en la construcción puede depender de la naturaleza del sistema de expresión en el que se espera que funcione la construcción (por ejemplo, célula hospedadora procariota frente a eucariota). Los promotores de bacteriófagos, por ejemplo los promotores T7, T3 y SP6, se usan en las construcciones de la invención, ya que proporcionan ventajas de elevado nivel de transcripción que depende solamente de la unión de la ARN polimerasa apropiada. Cada uno de estos promotores puede elegirse independientemente. Los promotores de fagos también pueden funcionar en una amplia diversidad de sistemas hospedadores, es decir, hospedadores tanto procariotas como eucariotas, con la condición de que la polimerasa afín esté presente en la célula hospedadora.
La disposición de dos promotores "oponibles" que flanquean una región entre promotores de modo que el inicio de la transcripción dirigido por unos de los promotores provoque la transcripción de la cadena con sentido de la región entre promotores y el inicio de la transcripción dirigido por el otro promotor provoque la transcripción de la cadena antisentido de la región entre promotores es una disposición bien conocida en la técnica, por ejemplo, en la serie de vectores pGEM7 de Promega Corp., Madison WI, USA.
Las construcciones de ADN de la invención difieren de las de la técnica anterior en la presencia de al menos un terminador de la transcripción colocado transcripcionalmente cadena abajo de uno de los promotores. El terminador de la transcripción puede ser uni o bidireccional, estando influenciada la elección de terminadores unidireccionales frente a bidireccionales por la colocación del terminador o terminadores en o fuera de la región entre promotores, como se explica a continuación. El terminador puede ser de origen procariota, eucariota o fágico. Los terminadores de bacteriófagos, por ejemplo terminadores T7, T3 y SP6, son particularmente preferidos. El único requisito es que el terminador debe ser capaz de provocar la terminación de la transcripción que se inicia en el promotor con relación al que está transcripcionalmente cadena abajo. En la práctica, esto significa que el promotor y el terminador deben formar una "combinación funcional", es decir, el terminador debe ser funcional para el tipo de ARN polimerasa que inicia en el promotor. A modo de ejemplo, un promotor para la ARN pol II eucariota y un terminador para la ARN pol II eucariota generalmente formarían una combinación funcional. La selección de una combinación funcional es particularmente importante cuando tienen que usarse promotores y terminadores de bacteriófagos en las construcciones de la invención, ya que los promotores y terminadores fágicos son ambos específicos de polimerasa. Para formar una combinación funcional tanto el promotor como el terminador deben ser específicos para la misma polimerasa, por ejemplo, promotor T7 y terminador T7, promotor T3 y terminador T3 etc.
En una realización, la construcción de ADN de la invención puede comprender un único terminador de la transcripción, colocado (como se observa a partir del extremo 3' del primer promotor) cadena abajo del primer promotor y cadena abajo de al menos un sitio de clonación, en la que el primer terminador de la transcripción está unido de forma operativa al primer promotor, donde el único terminador de la transcripción está colocado en la región entre promotores.
En una disposición alternativa, la construcción de ADN comprende un único terminador de la transcripción colocado fuera de la región entre promotores. En una realización adicional más, la construcción de ADN puede comprender dos terminadores de la transcripción, cada uno de los cuales está colocado transcripcionalmente cadena abajo de uno de los dos promotores. En esta disposición, uno o ambos terminadores pueden colocarse en la región entre promotores. Estas diversas realizaciones de las construcciones de ADN de la invención se describirán más completamente a continuación, con referencia a los dibujos adjuntos. La colocación de un primer terminador de la transcripción fuera de la región entre promotores también puede definirse adicionalmente como, es decir, de modo que un primer terminador de la transcripción esté colocado (como se observa a partir del extremo 3' del primer promotor) cadena abajo del primer promotor, cadena abajo de al menos un sitio de clonación, y cadena abajo del extremo 5' de segundo promotor.
La colocación de un segundo terminador de la transcripción fuera de la región entre promotores también puede definirse adicionalmente como, es decir, de modo que un segundo terminador de la transcripción colocado (como se observa a partir del extremo 3' del segundo promotor) cadena abajo del segundo promotor, cadena abajo de al menos un sitio de clonación, y cadena abajo del extremo 5' del primer promotor.
Además, cuando el terminador no está localizado en la región entre promotores, la distancia entre el extremo 5' del primer promotor y el extremo 3' del segundo terminador, o la distancia entre el extremo 5' del segundo promotor y el extremo 3' del primer terminador es preferiblemente pequeña, es decir, tal que el extremo 3' del primer terminador de la transcripción esté separado del extremo 5' del segundo promotor en no más de 2000 nucleótidos, preferiblemente no más de 1000 nucleótidos, más preferiblemente no más de 500 nucleótidos, incluso más preferiblemente no más de 200 nucleótidos, de forma especialmente preferible no más de 100 nucleótidos, de forma más especialmente preferible no más de 50 nucleótidos, de forma incluso más especialmente preferible no más de 20 nucleótidos, de forma particularmente preferible no más de 10 nucleótidos, de forma más particularmente preferible no más de 6
nucleótidos.
Además, cuando el segundo terminador de la transcripción está localizado fuera de la región entre promotores, preferiblemente el extremo 3' del segundo terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del primer promotor en no más de 2000 nucleótidos, preferiblemente no más de 1000 nucleótidos, más preferiblemente no más de 500 nucleótidos, incluso más preferiblemente no más de 200 nucleótidos, de forma especialmente preferible no más de 100 nucleótidos, de forma más especialmente preferible no más de 50 nucleótidos, de forma incluso más especialmente preferible no más de 20 nucleótidos, de forma particularmente preferible no más de 10 nucleótidos, de forma más particularmente preferible no más de 6 nucleótidos.
Como se ha definido anteriormente la expresión "región entre promotores" se refiere a toda la secuencia de ADN entre los dos promotores. Como se ha explicado anteriormente, en ciertas realizaciones de la invención el terminador o terminadores de la transcripción pueden estar situados en la región entre promotores. La región entre promotores puede, ventajosamente, comprender una secuencia de nucleótidos que forma un molde para la producción de ARNds. La longitud y naturaleza precisas de esta secuencia no es objeto de la invención. La invención proporciona adicionalmente construcciones de ADN en las que la región entre promotores comprende un sitio de clonación. La función del sitio de clonación es facilitar la inserción de un fragmento de ADN que forma un molde para la producción de ARNds entre los dos promotores. Por tanto, la invención proporciona una serie de vectores de clonación que son de uso general en la construcción de vectores molde para la producción de ARNds. También se incluyen en el alcance de la invención vectores derivados de los vectores de clonación que tienen un fragmento de ADN insertado en el sitio de clonación.
El sitio de clonación puede comprender adicionalmente uno o más de los siguientes:
- al menos un sitio de restricción, (como se sabe en la técnica), o uno o más sitios de restricción adicionales, por ejemplo, para proporcionar un sitio de clonación múltiple (como se sabe en la técnica),
- un ADN de relleno, por ejemplo, flanqueado por al menos dos sitios de restricción, tales como dos sitios de restricción BstXI o dos sitios de restricción XcmI,
- sitios de recombinación attR1 y attR2,
- una secuencia de nucleótidos ccdB,
- un nucleótido ccdB que comprende adicionalmente al menos un único sitio de restricción de extremo romo, tal como un sitio de restricción SrfI, y/o
- un fragmento de ADN insertado en al menos un sitio de clonación. Todas las construcciones de ADN proporcionadas por la invención pueden, ventajosamente, formar parte de un vector de clonación replicable, tal como, por ejemplo, un vector plasmídico. Además de los promotores oponibles, la región entre promotores y el terminador o terminadores de la transcripción, la "estructura" del vector puede contener adicionalmente uno o más de los elementos generales encontrados habitualmente en vectores replicables, por ejemplo un origen de replicación para permitir la replicación autónoma en una célula hospedadora y un marcador de selección, tal como un gen de resistencia a antibióticos. El gen marcador de selección (por ejemplo, el gen de resistencia a antibióticos) puede contener en sí mismo un promotor y un terminador de la transcripción y debe entenderse que estos con completamente independientes de los elementos promotores y terminadores necesarios por la invención y no deben tomarse en consideración para determinar si un vector particular entra dentro del alcance de la invención.
Las construcciones de ADN de acuerdo con la invención pueden construirse fácilmente a partir de los elementos componentes de la secuencia usando técnicas recombinantes convencionales bien conocidas en la técnica y descritas, por ejemplo, en F. M. Ausubel et al. (eds.), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons; Inc. (1994), como apreciará un especialista en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada de la invención y los Ejemplos adjuntos.
A continuación se proporciona una descripción detallada de las construcciones de ADN de acuerdo con la invención, con referencia a los siguientes dibujos esquemáticos en los que:
Las Figuras 1 (a) a 1(e) son representaciones esquemáticas de varias realizaciones diferentes de la construcción de ADN de acuerdo con la invención que ilustra la colocación relativa de los elementos promotores y terminadores de la transcripción.
La Figura 2 (a) es una representación esquemática de un vector de la técnica anterior incluido para propósitos de comparación.
Las Figuras 2 (b) a 2 (e) son representaciones esquemáticas de varias realizaciones adicionales de la construcción de ADN de acuerdo con la invención que ilustra el uso de diferentes sitios de clonación en la región entre promotores.
Con referencia a los Dibujos, la Figura 1 (a) ilustra esquemáticamente una primera construcción de ADN de acuerdo con la invención que es un vector plasmídico que comprende dos promotores oponibles; un primer promotor a) y un segundo promotor b) 2 flanqueando una región entre promotores c), estando dicha región entre promotores cadena abajo del extremo 3' del primer promotor, y cadena abajo del extremo 3' del segundo promotor. El primer promotor y el segundo promotor pueden ser idénticos o diferentes. Esta realización comprende un primer terminador de la transcripción e) y un segundo terminador de la transcripción f) que están los dos colocados en la región entre promotores. En esta realización, el primer terminador y el segundo terminador son preferentemente terminadores unidireccionales.
Puede insertarse un fragmento de ADN en al menos un sitio de clonación d). Dicho fragmento se somete a transcripción dirigida por el primer promotor a) y el segundo promotor b) (es decir, transcripción de ambas cadenas), provocando la generación de dos fragmentos de ARN que pueden combinarse en ARN bicatenario del fragmento de ADN insertado (tanto in vitro como in vivo).
Cualquier secuencia de ADN deseada, tal como una secuencia de ADN genómico, o una secuencia de ADNc o cualquier otra secuencia codificante, puede insertarse en el al menos un sitio de clonación. Sin limitarse a ninguna explicación específica, se asume que cuando a) y e) forman una combinación funcional, la ARN polimerasa que inicia la transcripción en a) transcribirá la región entre promotores incluyendo el al menos un sitio de clonación y el fragmento de ADN insertado en el al menos un sitio de clonación y se terminará cuando alcance e). De forma similar, la ARN polimerasa que inicia la transcripción en b) transcribirá la región entre promotores incluyendo el al menos un sitio de clonación y el fragmento de ADN insertado en el al menos un sitio de clonación y terminará cuando alcance f). Los terminadores provocan que la ARN polimerasa se detenga, interrumpa la transcripción y se retire del molde. Esto evita la transcripción ilimitada de la estructura del vector, y reduce la transcripción no específica de ADN no esencial.
La región entre promotores comprende adicionalmente una secuencia de nucleótidos que corresponde a una diana para la inhibición por ARN bicatenario. Esta secuencia se denomina "TF" para el fragmento diana. Es esta secuencia la que, cuando se transcribe en ARNds, será responsable de la inhibición por ARN bicatenario específica de un gen diana. El fragmento diana puede formarse a partir de un fragmento de ADN genómico o ADNc del gen diana. Su longitud y secuencia nucleotídica precisas no son objeto de la invención.
En la disposición mostrada en la Figura 1 (a) los dos terminadores están colocados en cada lado del TF en la región entre promotores. Cada uno de los terminadores está colocado transcripcionalmente cadena abajo de uno de los promotores, el primer terminador e) está transcripcionalmente cadena abajo del primer promotor a) y el segundo terminador f) está transcripcionalmente cadena abajo del segundo promotor b). Suponiendo que a) y e) formen una combinación funcional, como se ha descrito anteriormente, la ARN polimerasa que inicia la transcripción en a) transcribirá la región entre promotores hasta e incluyendo TF y terminará cuando alcance e). De forma similar, la ARN polimerasa que inicia la transcripción en b) transcribirá la región entre promotores hasta e incluyendo TF en la cadena opuesta y terminará cuando alcance f). Los terminadores provocan que la ARN polimerasa se detenga, interrumpa la transcripción y se retire el molde. Esto evita la transcripción ilimitada de la estructura del vector, y reduce la transcripción no específica de ADN no esencial.
Los transcritos generados a partir de este vector, dependiendo de la colocación precisa de los terminadores en el vector, ser ARNds casi completamente específicos correspondientes a la región TF. A través de la colocación directa de las secuencias terminadoras en el extremo cadena abajo de la región TF en ambos lados del fragmento de ADN insertado, la cantidad de material transcrito se reduce completamente a las secuencias especificadas por el molde. Por lo tanto, se obtiene una cantidad mayor de ARNds específico. Además, las construcciones ahora también son más estables, debido a la ausencia de transcripción de la estructura del vector. La última característica (estabilidad), combinada con el índice de transcripción específica ahora relativamente mayor, proporciona un sistema adaptado para sintetizar cantidades mayores de cadenas de ARNds cortas específicas. Esta cantidad proporcionalmente mayor de transcrito, que provoca concentraciones mayores de ARNds específico, potencia el efecto inhibidor en protocolos de ARNi. En protocolos de ARNi basados en la expresión de ARNds en un organismo de alimento, la toxicidad para los organismos de alimentación debida a la elevada expresión de ARN se lleva a un nivel mínimo por el uso de este vector.
Un ejemplo específico de un vector del tipo ilustrado en la Figura 1 (a), considerado como la disposición óptima para aplicaciones de ARNi, es el plásmido pGN9 descrito en los Ejemplos adjuntos. Los terminadores de la transcripción usados en pGN9 son terminadores específicos de la ARN polimerasa T7, ya que el vector contiene dos promotores T7 oponibles. Sin embargo, podrían usarse otros sistemas tales como un sistema de expresión basado en el promotor, terminador y polimerasa T3 o SP6, u otros promotores y terminadores procariotas o eucariotas.
La Figura 1 (b) ilustra esquemáticamente una construcción de ADN adicional de acuerdo con la invención que es un vector plasmídico que comprende dos promotores oponibles a) y b) que flanquean una región entre promotores c). Este vector también comprende dos terminadores de la transcripción e) y f) pero en esta disposición los dos terminadores están colocados fuera de la región entre promotores, de hecho los elementos terminadores ahora flanquean los dos promotores. La disposición es tal que e) está transcripcionalmente cadena abajo de a) mientras que f) está transcripcionalmente cadena abajo de b). De nuevo e) termina la transcripción iniciada por a), mientras que f) termina la transcripción iniciada por el promotor b). La colocación de los terminadores fueran de d) permite el uso de terminadores bidireccionales así como terminadores unidireccionales, en contraste con la disposición de la Figura 1 (a) en la que se prefieren terminadores unidireccionales a causa de la colocación de los terminares entre los promotores. Son conocidos en la técnica varios terminadores bidireccionales que podrían usarse de acuerdo con la invención. Generalmente, se ha observado que estos son no específicos de polimerasa.
La realización mostrada en la Figura 1 (b) proporciona esencialmente las mismas ventajas que las mostradas en la Figura 1 (a) sobre los vectores de la técnica anterior para la producción de ARNds. El vector mostrado en la Figura 1 (b) conducirá a la producción de transcritos que son ligeramente más largos, incluyendo las regiones promotoras. Esta diferencia relativamente pequeña en la longitud del transcrito y por tanto el ARNds formado no afectará gravemente a la eficacia en un sistema ARNi.
La posición de los terminadores y el promotor en el ejemplo mostrado en la Figura 1 (b) se colocan preferiblemente en cercana proximidad, de modo que el extremo 5' de los promotores esté separado del extremo 3' de los terminadores de la transcripción en no más de 2.000 nucleótidos, preferiblemente no más de 1.000 nucleótidos, más preferiblemente no más de 500 nucleótidos, incluso más preferiblemente no más de 200 nucleótidos, de forma especialmente preferible no más de 100 nucleótidos, de forma más especialmente preferible no más de 50 nucleótidos, de forma incluso más especialmente preferible no más de 50 nucleótidos, de forma incluso más especialmente preferible no más de 20 nucleótidos, de forma particularmente preferible no más de 10 nucleótidos, de forma más particularmente preferible no más de 6 nucleótidos.
La Figura 1 (c) ilustra esquemáticamente una construcción de ADN adicional de acuerdo con la invención que es un vector plasmídico que comprende dos promotores oponibles a) y b) que flanquean una región entre promotores c). En esta realización se coloca un terminador (en este caso e)) en c) y el otro (f)) se coloca fuera de c). De nuevo, e) termina la transcripción iniciada por a) y f) termina la transcripción iniciada por b). Esta disposición puede proporcionar una solución útil al problema de la interferencia de uno de los terminadores con la actividad polimerasa en la otra dirección (por ejemplo, f) impide la transcripción iniciada por b)). Este vector proporciona esencialmente las mismas ventajas que las variaciones de vector mostradas en la Figura 1 (a) y Figura 1 (b) sobre la técnica anterior. La diferencia relativamente pequeña en la longitud del transcrito debida a la transcripción de uno de los promotores no afectará significativamente a la eficacia en sistemas de ARNi. Éste es más particularmente el caso cuando el terminador que se localiza fuera de la región entre promotores c) está en cercana proximidad del promotor, como se ha definido anteriormente.
Las Figuras 1 (d) y 1 (e) ilustran esquemáticamente dos construcciones de ADN adicionales de acuerdo con la invención que son las dos vectores plasmídicos que comprenden dos promotores oponibles a) y b) que flanquean una región entre promotores c). Estas realizaciones comprenden solamente un único terminador. En la disposición mostrada en la Figura 1 (d) se coloca fuera de c) un único terminador e) que termina la transcripción de a). La colocación del terminador fuera del IPR permite el uso de un terminador bidireccional o un terminador unidireccional en este sistema. En la realización mostrada en la Figura 1 (d) e) se coloca en c). Por lo tanto a) debe ser preferiblemente un terminador unidireccional.
Realizaciones adicionales de la construcción de ADN de acuerdo con la invención se ilustran esquemáticamente en las Figuras 2 (b) a 2 (e).
Estas realizaciones son todas vectores de clonación plasmídicos, basados en la disposición óptima de los promotores y terminadores mostrados en la Figura 1 (a), y descritos anteriormente, que contienen sitios de clonación para facilitar la inserción de un fragmento de ADN en el al menos un sitio de clonación.
Estas realizaciones son todas vectores de clonación plasmídicos, basados en la disposición óptima de los promotores y terminadores mostrados en la Figura 1 (a), que contienen sitios de clonación para facilitar la inserción de un fragmento de ADN diana en la región entre promotores.
La Figura 2 (a), que es una representación esquemática de un vector de clonación de la técnica anterior, se incluye para propósitos de comparación. Este vector comprende dos promotores oponibles a) y b), que pueden ser idénticos o diferentes, flanqueando un sitio de clonación múltiple (MCS).
La Figura 2 (b) ilustra un primer tipo de vector de clonación plasmídico de acuerdo con la invención. El vector contiene un primer promotor oponible a) y un segundo promotor oponible b) que flanquea una región entre promotores. La región entre promotores puede definirse adicionalmente como: la región de ADN entre el extremo 3' del primer promotor y el extremo 3' del segundo promotor, y que está cadena abajo del primer promotor, y que está cadena abajo del segundo promotor, y que preferiblemente no contiene el extremo 5' del primer promotor o del segundo promotor. Esta región entre promotores comprende adicionalmente los terminadores e) y f) que flanquean un sitio de clonación múltiple MCS. El MCS comprende al menos un sitio de restricción individual, y preferiblemente más de un sitio de restricción como se sabe en la técnica, cualquiera de los cuales puede usarse para la inserción de un fragmento de ADN.
La Figura 2 (c) ilustra un tipo adicional de vector de clonación plasmídico de acuerdo con la invención. Este vector contiene de nuevo promotores a) y b) oponibles que flanquean una región entre promotores que comprende los terminadores e) y f). En esta realización, a) y b) flanquean un sitio de clonación que está adaptado para la clonación facilitada de fragmentos de PCR, que comprenden un ADN de relleno flanqueado por dos sitios de restricción idénticos, en este caso sitios BstXI. La secuencia específica del ADN de relleno no es esencial, con la condición de que dicho ADN de relleno no impida el efecto deseado y/o la actividad deseada de las construcciones de ADN de la invención. Un ejemplo específico de un vector de acuerdo con este aspecto de la invención descrito en este documento es el plásmido pGN29.
La clonación de los productos de PCR usando los sitios de reconocimiento BstXI y adaptadores BstXI es generalmente conocida en la técnica. Los adaptadores BstXI se obtienen en el mercado, tal como de Invitrogen (Groningen, Países Bajos). Estos adaptadores son adaptadores no palindrómicos diseñados para una clonación más fácil y eficaz de productos de PCR en vectores. El uso de estos adaptadores reduce la concatemerización de adaptadores o ADN de inserto teniendo solapamientos no complementarios (CACA). El ADN de relleno se incluye simplemente para permitir una fácil diferenciación entre un vector cortado y no cortado por BstXI en base al tamaño. Su longitud y secuencia precisas no son de importancia.
La Figura 2 (d) ilustra un tipo adicional de vector de clonación plasmídico de acuerdo con la invención. Este vector contiene de nuevo promotores oponibles a) y b) que flanquean una región entre promotores que comprende los terminadores e) y f). En esta realización, a) y b) flanquean un sitio de clonación que facilita una clonación de "Alto Rendimiento" en base a la recombinación homóloga en lugar de la digestión con enzimas de restricción y ligamiento. Como se muestra esquemáticamente en la Figura 2 (d), el sitio de clonación comprende los sitios de recombinación attR1 y attR2 del bacteriófago lambda que flanquean un gen que es letal para E. coli, en este caso el gen ccdB.
Un método de clonación alternativo de fragmentos de ADN en este vector (no mostrado en la Figura 2 (d)), consiste en una variante de este vector, en la que la secuencia de ADN de ccdB comprende adicionalmente al menos un sitio de restricción único, siendo preferiblemente el al menos un sitio de restricción único, un sitio de restricción de extremo romo, tal como un sitio de restricción SrfI. La inserción de un fragmento de ADN en el al menos un sitio de restricción único, provoca la inactivación del gen ccdB, y por tanto la inactivación del gen ccdB letal.
Se muestra una variante adicional de un vector en la Figura 2 (d) en la que el attR1 y el attE2 no están presentes. Dicho vector comprende al menos un sitio de clonación, estando compuesto dicho al menos un sitio de clonación por una secuencia de ccdB, comprendiendo adicionalmente dicha secuencia de ccdB al menos un sitio de restricción único, siendo preferiblemente el al menos un sitio de restricción único un sitio de restricción de extremo romo, tal como un sitio de restricción SrfI. La inserción de un fragmento de ADN en el al menos un sitio de restricción único, provoca la inactivación del gen ccdB, y por tanto la inactivación del gen ccdB letal.
Estos sitios de clonación que comprenden la secuencia de nucleótidos de ccdB y/o los sitios attR (R1 y/o R2) se obtienen del sistema de clonación Gateway^{TM} disponible en el mercado en Life Technologies, Inc. El sistema de clonación Gateway^{TM} se ha descrito ampliamente por Hartley et al. en el documento WO 96/40724 (PCT/US96/10082). Un ejemplo específico de un vector de acuerdo con este aspecto de la invención descrito en este documento es pGN39.
La Figura 2 (e) y 2 (f) ilustran un tipo adicional más de vector de clonación plasmídico de acuerdo con la invención. Este vector contiene de nuevo promotores oponibles a) y b) que flanquean una región entre promotores c) que comprenden los terminadores e) y f). En la realización mostrada en la Figura 2 (e), e) y f) flanquean un sitio de clonación que facilita la clonación de "alto rendimiento" de productos de PCR por clonación TA^{TM}. Este sitio de clonación comprende un ADN de relleno flanqueado por dos sitios de restricción idénticos para una enzima que genera nucleótidos T de solapamiento. En este caso los sitios de restricción son sitios XcmI, pero podrían usarse otros sitios que se escinden para generar nucleótidos T de solapamiento con efecto equivalente. Los nucleótidos T de solapamiento que facilitan la clonación de productos de PCR que tienen un nucleótido A de solapamiento. Este principio es conocido como clonación TA^{TM}. El vector cortado con nucleótidos T de solapamiento puede "topomerizarse" para generar un vector de clonación del tipo mostrado esquemáticamente en la Figura 2 (f), uniendo la enzima topoisomerasa a los nucleótidos T de solapamiento. El vector resultante también facilita la clonación de productos de PCR por el principio conocido como clonación TOPO^{TM}.
Los sistemas de clonación tanto TOPO^{TM} como TA^{TM}, aunque no para los vectores descritos en esta invención, están disponibles en el mercado en Invitrogen. El sistema de clonación TOPO^{TM} se ha descrito ampliamente por Shuman en el documento WO 96/19497 (PCT/US95/16099). El sistema de clonación TA^{TM} se ha descrito ampliamente por Hernstadt et al. en el documento WO 92/06189 (PCT/US91/07147)
Un especialista en la técnica apreciará fácilmente que aunque las Figuras 2 (b) - 2 (f) ilustran la inclusión de sitios de clonación diferentes en un vector del tipo ilustrado en la Figura 1 (a), estos sitios de clonación podrían incluirse en cualquiera de la construcciones de ADN de la invención, incluyendo las ilustradas esquemáticamente en las Figuras 1 (b) a 1 (e).
Aplicación de las construcciones de ADN de la invención en tecnología de ARNi
Como se ha mencionado anteriormente, una aplicación principal de las construcciones/vectores de ADN de la invención es en la producción de ARN bicatenario para el uso en tecnología de ARNi. En particular, las construcciones son útiles en protocolos de ARNi in vivo en el gusano nematodo C. elegans.
En C. elegans, se ha realizado ARNi tradicionalmente por inyección de ARNds en el gusano. Fire et al. describe estos métodos ampliamente en la Solicitud Internacional Nº WO 99/32619. En resumen, se producen ambas cadenas de ARN in vitro usando kits de transcripción in vitro disponibles en el mercado. Se deja que ambas cadenas de ARN formen ARNds, después de lo cual se inyecta el ARNds en C. elegans. El nuevo sistema de vector desarrollado en la presente invención es una mejora drástica en este método tradicional. En primer lugar, puede producirse el ARN en una etapa, por ejemplo usando dos promotores idénticos tales como en el vector pGN9. En segundo lugar, y más importante, debido a la presencia de terminadores, los transcritos y por tanto el ARNds formado, serán más específicos ya que solamente se transcribirá el fragmento diana clonado. Esto producirá un ARNi más eficaz.
Un método adicional para realizar experimentos de ARNi en C. elegans, se ha descrito por Plaetinck et al., en el documento WO 00/01846. En este método se alimenta a los gusanos C. elegans con bacterias que producen ARNds. El ARNds pasa la barrera del intestino del gusano e induce el mismo ARNi que si se hubiera inyectado ARNds. Para estos experimentos, la cepa de E. coli preferida es HT115. (DE3), y la cepa de C. elegans preferida es nuc-1; gun-1. Los vectores mejorados proporcionados por la invención también mejoran la eficacia de ARNi en este método, como se muestra en el siguiente ejemplo, ya que solamente se produce ARNds eficaz.
Otro método para realizar ARNi se ha descrito también por Plaetinck et al. en el documento WO 00/01846. En resumen, este método se basa en la producción de ARNds en el propio gusano. Esto puede hacerse usando promotores del gusano en los vectores descritos, o usando un gusano transgénico que exprese una polimerasa específica para promotores no de C. elegans presentes en el vector, de modo que esta polimerasa dirija la transcripción del ARNds. Los promotores se seleccionarán preferentemente entre los promotores de ARN bacteriófagos conocidos, tales como los promotores de ARN T7 o T3 o SP6, que proporcionan la ventaja de un elevado nivel de transcripción dependiente solamente de la unión de la polimerasa afín.
El ADN del vector plasmídico puede introducirse en el gusano por varios métodos. Primero, el ADN puede introducirse por el método de inyección tradicional (Methods in Cell Biology, Vol 48, C. elegans Modern Biological Analysis of an organism, ed. por Epstein y Shakes). Segundo, el ADN puede introducirse por alimentación con ADN. Como han mostrado Plaetinck et al. en el documento WO 00/01846, el ADN plasmídico puede introducirse en el gusano alimentando al gusano con una cepa de E. coli que alberga el plásmido. Preferentemente la cepa de E. coli es OP50, o MC10161 o HT115 (DE3) pero sería adecuada cualquier otra cepa para este propósito. La cepa de C. elegans es preferentemente una cepa mutante nuc-1 o una cepa nuc-1; gun-1. El ADN plasmídico de E. coli pasa la barrera del intestino y se introduce en el nematodo, provocando la expresión de ARNds. Como con otros métodos de ARNi descritos anteriormente, el uso del nuevo sistema de vector potenciará el
\hbox{ARNi por la producción de  solamente ARNds
específico.}
La invención se entenderá adicionalmente con referencia a los siguientes Ejemplos experimentales, junto con las siguientes Figuras adicionales en las que:
La Figura 3 es una representación (mapa de plásmido) de pGN1.
La Figura 4 es una representación (mapa de plásmido) de pGN9.
La Figura 5 ilustra la secuencia de nucleótidos de un fragmento del plásmido pGN1, indicado para mostrar las posiciones de los promotores T7 oponibles.
La Figura 6 representa la secuencia de nucleótidos del terminador de la transcripción T7.
La Figura 7 ilustra las secuencias de oligonucleótidos oGN27, oGN28, oGN29 y oGN30 usados para insertar los terminadores de la transcripción T7 en pGN1. Las posiciones de las secuencias terminadoras T7 pol y de diversos sitios de restricción están marcadas.
La Figura 8 ilustra la secuencia de nucleótidos de un fragmento del plásmido pGN9, indicado para mostrar las posiciones de los promotores T7 oponibles y los terminadores de la transcripción T7.
La Figura 9 (a) es una representación (mapa de plásmido) de pGN29; (b) es una representación (mapa de plásmido) de pGN39; (c) es una representación (mapa de plásmido) del plásmido TopoRNAi.
La Figura 10 muestra la secuencia de nucleótidos completa del plásmido pGN9.
La Figura 11 muestra la secuencia de nucleótidos completa de plásmido de pGN29.
La Figura 12 muestra la secuencia de nucleótidos completa del plásmido pGN39.
La Figura 13 muestra la secuencia de nucleótidos completa del plásmido TopoRNAi.
La Figura 14 muestra la secuencia completa del plásmido pGN49A.
La Figura 15 muestra la secuencia completa del plásmido pGN59A.
La Figura 16 es una representación (mapa de plásmido) de pGN49A.
La Figura 17 es una representación (mapa de plásmido) de pGN59A.
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Ejemplo 1
Construcción de vector
El punto de partida para la construcción de los vectores ejemplificados en este documento fue el plásmido pGN1. Este plásmido, descrito en la Solicitud Internacional Nº WO 00/01846 del solicitante en trámite junto con la presente, contiene dos promotores T7 oponibles que flanquean un sitio de clonación múltiple.
La construcción del vector se realizó de acuerdo con las técnicas de biología molecular convencionales conocidas en la técnica y descritas, por ejemplo, en F. M. Ausubel et al. (eds.) Current Protocols in Molecular Biology, Jonh Wiley & Sons, Inc. (1994).
1) Construcción de pGN9
Primero se digirió pGN1 con las enzimas de restricción EcoRI y KpnI. Se hibridaron los oligonucleótidos oGN27 y oGN28 (Figura 7) para generar un fragmento bicatenario que después se ligó en el vector cortado con EcoRI/KpnI. El plásmido resultante se volvió a digerir con XbaI y HindIII. Se hibridaron los oligonucleótidos oGN29 y oGN30 para generar un fragmento bicatenario que después se hibridó en el vector cortado con XbaI/HindIII. El vector resultante se denominó pGN9 (Figuras 4 y 10).
2) Construcción de vectores de clonación adicionales
Se generó pGN29 (Figura 9(a); Figura 11) reemplazando el MCS en pGN9 con un ADN de relleno flanqueado por sitios BstXI. Los adaptadores de BstXI están disponibles en el mercado en Invitrogen (Groningen, Países Bajos).
Se generó pGN39 (Figura 9 (b); Figura 12) siguiendo etapas; se digirió pGN29 con BstXI. Los adaptadores BstXI (Invitrogen, Groningen, Países Bajos) se ligaron al Casete A proporcionado por el sistema GATEWAYTM (Life Technologies, Inc.). El Casete A contiene attR1, CmR, CcdA, CcdB, attR2. El Casete A con los adaptadores después se ligó en pGN29 digerido, produciendo pGN39A. pGN39A contiene un único sitio SrfI en el gen ccdB.
El vector TopoRNAi (Figura 9 (c); Figura 13) se generó del siguiente modo; se digirió pGN29 con BstXI. Usando PCR con los cebadores oGN103 y oGN104 y el molde pCDM8 (Invitrogen, Groningen, Países Bajos), se generó un relleno que incluye sitios XcmI. En el producto de PCR, se ligaron adaptadores BstXI, y el producto de ligamiento resultante se ligó en el vector pNG29 digerido con BstXI produciendo el vector TopoRNAi.
100
Se construyó PGN49A para insertar un sitio único de restricción no romo adicional y para delecionar el gen CmR de pGN39. Se usó PCR de solapamiento. Se realizó una primera PCR con los cebadores oGN126 y oGN127 y PGN39A como molde. Usando los cebadores oGN128 y oGN129 y el mismo molde se generó un segundo fragmento. La PCR solapante usando los fragmentos resultantes y los cebadores oGN126P y oGN129P produjo un producto de PCR final. A este producto de PCR final, se ligaron los adaptadores BstXI, y el producto de ligamiento se ligó en pGN29 digerido con BstXI. El vector resultante de denominó PGN49A.
Se generó un vector de control para ensayar la eficacia del vector de clonación pGN49A, debiendo contener dicho vector los promotores T7, pero no los terminadores T7. Para esto, se aisló el inserto de XbaI de pGN49A y se clonó en pGN1 digerido con la misma enzima de restricción. El vector resultante se denominó pGN59A.
101
Ejemplo 2
Para ilustrar la utilidad de los vectores mejorados en ARN
Este experimento se diseñó para ilustrar la eficacia mejorada de los vectores mejorados de esta invención en la inhibición por ARN bicatenario, en comparación con los vectores conocidos de la técnica anterior. Podría esperarse un aumento significativo en la eficacia del sistema, ya que se produjo ARNds más eficaz y por tanto el ARNi funcionó mejor. El sistema experimental para este experimento de prueba de concepto fue medir el rescate de C. elegans a 25ºC en mutantes de C. elegans nuc-1/pha-1 (e2123) ts por ARNi de sup35 usando ARNds de alimentación de PGN-2 (- terminador) y pGN-12 (+ terminador), con PGN-1 (vector vacío) como control y diluidor. La mutación pha-1 ts/sup-35 se descrito ampliamente por Schnabel en el documento WO 99/49066.
La mutación nuc-1 en C. elegans proporciona una cepa de C. elegans que muestra mejores capacidades de captación, tales como la captación de los complejos de ARNds, que C. elegans de tipo silvestre. Este mutante está delecionado en la mayor parte de las enzimas ADNasa, y se ha demostrado en solicitudes anteriores en trámite junto con la presente que esta cepa de C. elegans produce ARNi potenciado alimentando al nematodo con ARNds.
La mutación pha-1 (e2123) ts proporciona una cepa mutante de C. elegans con un fenotipo de supervivencia a 15ºC y letalidad a 25ºC. Esta letalidad se puede suprimir por la inhibición de la expresión de sup-35. Por tanto el ARNi de sup-35 debe facilitar el rescate de pha-1 (e2123) ts a 25ºC. Los vectores de la presente invención, cuando expresan el ARNds a partir de sup-35, deben aumentar la eficacia de ARNi de sup-35 en el rescate de mutantes pha-1 (e2123) ts a 25ºC, en comparación con vectores que no contienen los terminadores.
El vector pGN1 se usó como vector vacío. El vector pGN2 (- terminador) es un vector que lleva el ADN de sup-35 y que expresa el ARNds de sup-35 cuando se introduce en el hospedador apropiado, el vector no tiene terminadores de la transcripción insertados. El vector pGN12 (+ terminador) es un vector que se ha descrito anteriormente, que contiene los terminadores transcripcionales, y por tanto provoca la producción mejorada de ARNds cuando se introduce en un hospedador apropiado. Por tanto, este vector tiene dos terminadores transcripcionales unidireccionales, ambos colocados en el interior de la región entre promotores, y que flanquean el fragmentos sup-35. Se esperaba que el uso del último vector aumentara la eficacia del sistema, que aquí significa un mejor rescate (supervivencia) de mutantes pha-1 (e-2123) ts a 25ºC.
Condiciones experimentales
Se llenaron placas de microtitulación de 12 pocillos con aproximadamente 2 ml de agar NGM por pocillo. (1 litro de agar NGM: 15 g de agar, 1 g de peptona, 3 g de NaCl, 1 ml de solución de colesterol (5 mg/ml en EtOH), con adición estéril después de esterilizar en autoclave 9,5 ml de CaCl_{2} 0,1 M, 9,5 ml de MgSO_{4} 0,1 mM, 25 ml de tampón KH_{2}PO_{4}/K_{2}HPO_{4} 1 M pH 6, ampicilina (100 \mug/l), 5 ml de IPTG 0,1 M y 5 ml de solución de nistatina (disuelta a 10 mg/ml en EtOH:CH_{3}COONH_{4} 1:1 7,5 M).
Las placas secadas se salpicaron con aproximadamente 50 \mul de un cultivo de una noche de bacterias HT115 (DE3) (Fire A, Carnigie Institution, Baltimore, MD) transformadas con los plásmidos. Después se sembraron en placas nematodos individuales en la fase de crecimiento L4 en pocillos individuales en el día 1. En cada pocillo 1 nematodo (P1). En el día dos, los nematodos P1 se colocaron en un nuevo pocillo y se dejaron incubar durante un día. Se repitió el mismo procedimiento en el día 3. Todas las placas se incubaron adicionalmente a 25ºC para permitir que se formara la descendencia. La supervivencia inducida por ARNi de sup35 (rescate) se midió contando la descendencia.
Resultados
El experimento de ARNi en mutantes de C. elegans nuc-1/pha-1 (e2123) ts por alimentación con E. coli que expresa ARNds de sup-35.
Preparación
pGN1 como control
pGN2 (sup 35 - Term.)
pGN12 (sup 35 + Term.)
pGN2 + pGN1 diluciones 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32
pGN12 + pGN1 diluciones 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32
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Condiciones
Temperatura de incubación 25ºC
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Lectura
Recuento de descendencia (hermafroditas adultos)
1
2
3
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4
6
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8
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Conclusiones
Como se esperaba los gusanos alimentados por bacterias que tenían pGN1, que no produjeron descendencia viable, debido al efecto letal de la mutación pha-1 a esta temperatura. La alimentación de la nematodos con E. coli que lleva pGN2 o pGN12 produjo una descendencia viable. Esto se debe a la alimentación del gusano con ARNds de sup-35. La diferencia remarcada entre los dos experimentos de alimentación puede observarse en la serie de dilución. Cuando se diluyen las bacterias que llevan pGN2, con bacterias que llevan pGN1, la cantidad de descendencia disminuye drásticamente, incluso a una dilución baja de uno a dos. Esta serie de dilución indica que se necesitan elevados niveles de ARNds para obtener una inducción de ARNi apropiada. En el experimento de alimentación con bacterias que llevan pGN12, aún se observa una descendencia significativa a una dilución de uno a ocho. Esto indica que en las bacterias que llevan pGN12, se forma ARNds mucho más eficaz. Este experimento muestra claramente que la adición de secuencias terminadoras en vectores para expresar ARNds como se ha descrito anteriormente, proporciona una ventaja significativa en la generación de ARNi.
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Ejemplo 3
Comparación de la eficacia de ARNi de vectores con y sin terminadores T7 (pGN49 frente a pGN59)
Se han clonado tres genes diferentes en los vectores pGN49A y pGN59A. Se realizó la clonación amplificando los fragmentos génicos con ADN polimerasa PfuI que produce extremos romos, que facilitan la clonación en estos vectores. Estos fragmentos de PCR se clonaron en los vectores digeridos con SrfI. Se comprobó la inserción correcta del fragmento de los clones por PCR. Los fragmentos se eligen de modo que la expresión ds y ARNi provoquen un fenotipo letal de la descendencia. Este procedimiento permite comparar rápida y fácilmente la eficacia de los vectores pGN49 y pGN59 en ARNi.
9
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Todos los plásmidos (serie pGW) se transforman en bacterias E. coli AB301-105 (DE3) por metodología convencional. Después las bacterias se hacen crecer en LB/amp a 37ºC durante 14-18 horas. Estos cultivos se centrifugaron y se disolvió el sedimento bacteriano en tampón S completo que contenía IPTG 1 mM y 100 \mug/\mul de ampici-
lina.
En placas de 96 pocillos que contenían 100 \mul de tampón S completo (que contenía IPTG 1 mM y concentración final de 100 \mug/\mul de ampicilina) y 10 \mul de solución de bacterias, se añadieron 3 nematodos a cada pocillo, estando todos los nematodos en la fase de crecimiento L1.
Se incubaron las placas a 25ºC durante 5-6 días. Cada día se inspeccionan las placas para el desarrollo de las larvas y la producción de descendencia F1.
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Resultados
Se realizó ARNi ocho veces para cada plásmido construido. Los resultados muestran que cuando se insertan terminadores T7 en la estructura del vector, el fenotipo esperado da una aparición del 100%. Cuando no se usan terminadores T7 puede disminuir la reproducibilidad hasta un 50%. Como en el experimento previo, los resultados muestran que la adición de terminadores potencia significativamente el rendimiento de ARNi.
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10
Fragmento de PCR generado por los cebadores oGN103 y oGN140 en el molde pCDM8
11
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Fragmento de PCR de solapamiento, que se usó para generar pGN49A
12
<110> DEVGEN NV
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<120> CONSTRUCCIONES DE VECTOR
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<130> ACB/55178/001
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<140>
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<141>
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<160> 21
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<170> PatentIn Ver. 2.0
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<210> 1
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<211> 160
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Fragmento de pGN1 que contiene promotores T7 oponibles
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<400> 1
13
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<210> 2
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<211> 49
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Secuencia de ADN que contiene un terminador T7
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<400> 2
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\hskip-.1em\dddseqskip
actagcataa ccccttgggg cctctaaacg ggtcttgagg ggttttttg
\hfill
49
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<210> 3
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<211> 7
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Oligonucleótido oGN27
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<400> 3
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14
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<210> 4
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<211> 62
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Oligonucleótido oGN28
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<400> 4
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15
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<210> 5
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<211> 65
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Oligonucleótido oGN29
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<400> 5
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16
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<210> 6
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<211> 65
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Oligonucleótido oGN30
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 6
\vskip1.000000\baselineskip
17
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 230
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Fragmento del plásmido pGN9 que contiene promotores T7 oponibles y terminadores de la transcripción T7
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 7
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18
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 8
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 3323
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<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Plásmido pGN9
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 8
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19
20
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 9
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<211> 3774
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Plásmido pGN29
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 9
21
22
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 10
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<211> 5148
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Plásmido pGN39
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 10
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23
24
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 11
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<211> 3715
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Plásmido TopoRNAi
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 11
\vskip1.000000\baselineskip
25
26
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4107
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Plásmido pGN49A
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 12
270
28
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 13
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4001
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Plásmido pGN59A
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 13
\vskip1.000000\baselineskip
29
30
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<210> 14
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<211> 36
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Oligonucleótido oGN103
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 14
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
taccaaggct agcatggttt atcactgata agttgg
\hfill
36
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 15
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 34
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Oligonucleótido oGN104
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 15
\vskip1.000000\baselineskip
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\hskip-.1em\dddseqskip
taccaaggct agcatgggcc tgcctgaagg ctgc
\hfill
34
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 16
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<211> 40
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Oligonucleótido oGN126
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<400> 16
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\hskip-.1em\dddseqskip
gatctggatc cggcttacta aaagccagat aacagtatgc
\hfill
40
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 17
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<211> 46
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Oligonucleótido oGN127
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 17
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
ggagacttta tcgcttaaga gacgtgcact ggccaggggg atcacc
\hfill
46
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 18
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<211> 51
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Oligonucleótido oGN128
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 18
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
ccagtgcacg tctcttaagc gataaagtct cccgtgaact ttacccggtg g
\hfill
51
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 19
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 37
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<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Oligonucleótido oGN129
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 19
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
gctgtgtata agggagcctg acatttatat tccccag
\hfill
37
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 20
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 375
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Fragmento de PCR generado por los cebadores oGN103 y oGN104 en pCDM8
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 20
31
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 21
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 670
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Fragmento de PCR
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 21
32

Claims (47)

1. Uso de una construcción de ADN para producir ARN bicatenario correspondiente a una secuencia diana, en el que dicha construcción de ADN comprende:
a) un primer promotor y
b) un segundo promotor,
en la que el primer y segundo promotores están en orientación opuesta entre sí y definen una región entre promotores colocada cadena abajo del extremo 3' del primer promotor y cadena abajo del extremo 3' del segundo promotor;
c) al menos un sitio de clonación colocado en la región entre promotores;
d) una secuencia de nucleótidos que corresponde a dicha secuencia diana insertada en dicho al menos un sitio de clonación;
e) un primer terminador de la transcripción colocado, como se observa desde el extremo 3' del primer promotor, cadena abajo del primer promotor y cadena abajo de la secuencia de nucleótidos correspondiente a dicha secuencia diana, en la que el primer terminador de la transcripción está unido de forma operativa al primer promotor;
caracterizada porque el primer promotor y el segundo promotor son promotores de bacteriófagos.
2. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha construcción de ADN comprende adicionalmente:
f) un segundo terminador de la transcripción colocado, como se observa desde el extremo 3' del segundo promotor, cadena abajo del segundo promotor y cadena abajo de la secuencia de nucleótidos correspondiente a dicha secuencia diana, en la que el segundo terminador de la transcripción está unido de forma operativa al segundo promotor.
3. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el primer terminador de la transcripción está colocado en la región entre promotores.
4. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el primer terminador de la transcripción está colocado, como se observa desde el extremo 3' del primer promotor, cadena abajo del primer promotor, cadena abajo de la secuencia de nucleótidos correspondiente a dicha secuencia diana, y cadena abajo del extremo 5' del segundo promotor.
5. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2, 3, ó 4, en el que el segundo terminador de la transcripción está colocado en la región entre promotores.
6. Uso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2, 3 ó 4 en el que el segundo terminador de la transcripción está colocado, como se observa desde el extremo 3' del segundo promotor, cadena debajo del segundo promotor, cadena abajo de la secuencia de nucleótidos correspondiente a dicha secuencia diana, y cadena abajo del extremo 5' del primer promotor.
7. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4, 5 ó 6, en el que el extremo 3' del primer terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del segundo promotor en no más 2000 nucleótidos.
8. Uso de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el extremo 3' del primer terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del segundo promotor en no más de 1000 nucleótidos.
9. Uso de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el extremo 3' del primer terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del segundo promotor en no más de 500 nucleótidos.
10. Uso de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el extremo 3' del primer terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del segundo promotor en no más de 200 nucleótidos.
11. Uso de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el extremo 3' del primer terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del segundo promotor en no más de 100 nucleótidos.
12. Uso de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el extremo 3' del primer terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del segundo promotor en no más de 50 nucleótidos.
13. Uso de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el extremo 3' del primer terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del segundo promotor en no más de 20 nucleótidos.
14. Uso de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el extremo 3' del primer terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del segundo promotor en no más de 10 nucleótidos.
15. Uso de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el extremo 3' del primer terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del segundo promotor en no más de 6 nucleótidos.
16. Uso de acuerdo con la reivindicación 6 o reivindicación 7, en el que el extremo 3' del segundo terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del primer promotor en no más de 2000 nucleótidos.
17. Uso de acuerdo con la reivindicación 16, en el que extremo 3' del segundo terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del primer promotor en no más de 1000 nucleótidos.
18. Uso de acuerdo con la reivindicación 17, en el que el extremo 3' del segundo terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del primer promotor en no más de 500 nucleótidos.
19. Uso de acuerdo con la reivindicación 18, en el que extremo 3' del segundo terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del primer promotor en no más de 200 nucleótidos.
20. Uso de acuerdo con la reivindicación 19, en el que el extremo 3' del segundo terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del primer promotor en no más de 100 nucleótidos.
21. Uso de acuerdo con la reivindicación 20, en el que el extremo 3' del segundo terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del primer promotor en no más de 50 nucleótidos.
22. Uso de acuerdo con la reivindicación 21, en el que el extremo 3' del segundo terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del primer promotor en no más de 20 nucleótidos.
23. Uso de acuerdo con la reivindicación 22, en el que el extremo 3' del segundo terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del primer promotor en no más de 10 nucleótidos.
24. Uso de acuerdo con la reivindicación 23, en el que el extremo 3' del segundo terminador de la transcripción está separado del extremo 5' del primer promotor en no más de 6 nucleótidos.
25. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el primer y el segundo promotores son idénticos.
26. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 en el que el primer y el segundo promotores no son idénticos.
27. Uso de acuerdo con la reivindicación 25 o reivindicación 26 en el que el primer promotor y el segundo promotor se eligen independientemente entre los promotores T7, T3, o SP6.
28. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el sitio de clonación comprende al menos un sitio de restricción.
29. Uso de acuerdo con la reivindicación 28, en el que el sitio de clonación comprende al menos dos sitios de restricción que flanquean una secuencia de ADN de relleno.
30. Uso de acuerdo con la reivindicación 29, en el que al menos dos sitios de restricción son idénticos.
31. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 28 a 30 en el que el al menos un sitio de restricción o los al menos dos sitios de restricción son sitios BstXI.
32. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 28 a 30 en el que el sitio o sitios de restricción son sitios XcmI.
33. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el sitio de clonación comprende las secuencias de recombinación attR1 y attR2.
34. Uso de acuerdo con la reivindicación 33 en el que el sitio de clonación comprende adicionalmente una secuencia de nucleótidos ccdB.
35. Uso de acuerdo con la reivindicación 34 en el que la secuencia de nucleótidos ccdB comprende adicionalmente al menos un sitio de restricción único.
36. Uso de acuerdo con la reivindicación 35 en el que el al menos un sitio de restricción único es un sitio de restricción de extremo romo.
37. Uso de acuerdo con la reivindicación 36 en el que el sitio de restricción de extremo romo es un sitio SrfI.
\newpage
38. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que la construcción de ADN está en forma de un plásmido o vector.
39. Uso de acuerdo con la reivindicación 38, en el que el plásmido o vector, sin la secuencia de nucleótidos correspondiente a dicha secuencia diana inserta en dicho al menos un sitio de clonación, tiene la secuencia de nucleótidos ilustrada en la SEC ID Nº 8, SEC ID Nº 9, SEC ID Nº 10, SEC ID Nº 11, SEC ID Nº 12, o SEC ID Nº 13.
40. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la construcción de ADN usada para producir ARN bicatenario está contenida en una cepa bacteriana.
41. Uso de acuerdo con la reivindicación 40, en el que la cepa bacteriana es una cepa de E. coli.
42. Uso de acuerdo con la reivindicación 40 ó 41, en el que la cepa bacteriana se suministra a un nematodo.
43. Uso de acuerdo con la reivindicación 42, en el que la cepa bacteriana se suministra a C. elegans.
44. Uso de acuerdo con la reivindicación 43, en la que la cepa bacteriana se suministra a un mutante nuc-1 de C. elegans.
45. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el ARN bicatenario producido se usa para interferencia por ARN.
46. Uso de acuerdo con la reivindicación 45, en el que el ARN bicatenario producido se usa para la interferencia por ARN en un nematodo.
47. Uso de acuerdo con la reivindicación 46, en el que ARN bicatenario producido se usa para interferencia por ARN en C. elegans.
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