FR2807756A1 - New plant polypeptide useful for improving plant resistance to pathogen attack and for identifying specific inducers comprises a polypeptide with phospholipase A2 activity - Google Patents
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Abstract
Description
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Polypeptides PLA2 de plantes impliqués dans la réaction de défense des plantes, polynucléotides codant ces polypeptides et plantes transformées les contenant. PLA2 polypeptides from plants involved in the defense response of plants, polynucleotides encoding these polypeptides and transformed plants containing them.
La présente invention concerne des polypeptides de plantes possédant une activité phospholipase A2 (ci-après désignés Polypeptides PLA2) et impliqués dans la réaction de défense des plantes vis-à-vis des agressions d'organismes pathogènes. En particulier, les Polypeptides PLA2 de la présente invention ne présentent pas de similarité de séquence avec des Polypeptides PLA2 connus, mais avec la protéine de réserve majeure du tubercule de Pomme de Terre, la Patatine. L'invention concerne également des polynucléotides codant pour les Polypeptides PLA2 de l'invention, ainsi que des gènes chimères comprenant lesdits polynucléotides, des vecteurs comprenant ces gènes chimères, et des organismes hôtes transformés avec ces vecteurs. Parmi les organismes hôtes transformés, l'invention concerne plus particulièrement des plantes transformées avec un vecteur de l'invention. Ces plantes contiennent un gène chimère de la présente invention qui leur permet de surexprimer, de manière constitutive ou induite, un Polypeptide PLA2 de l'invention, laquelle accroît leur résistance aux agressions d'organismes pathogènes. The present invention relates to plant polypeptides having phospholipase A2 activity (hereinafter designated PLA2 polypeptides) and involved in the defense reaction of plants against attacks by pathogenic organisms. In particular, the PLA2 polypeptides of the present invention do not show sequence similarity with known PLA2 polypeptides, but with the major potato tuber protein, Patatin. The invention also relates to polynucleotides encoding the PLA2 polypeptides of the invention, as well as chimeric genes comprising said polynucleotides, vectors comprising these chimeric genes, and host organisms transformed with these vectors. Among the transformed host organisms, the invention relates more particularly to plants transformed with a vector of the invention. These plants contain a chimeric gene of the present invention which allows them to overexpress, in a constitutive or induced manner, a PLA2 polypeptide of the invention, which increases their resistance to attack by pathogenic organisms.
Les plantes cultivées subissent l'agression de nombreux agents pathogènes tels que les virus, les bactéries, et les champignons, mais également d'organismes ravageurs tels que les insectes et les nématodes. Ces agressions affaiblissent les plantes et diminuent les rendements de leur culture. Il existe donc un besoin important de limiter ces agressions. Parmi les solutions mises en #uvre à ce jour, les pesticides occupent une place majeure. Cependant, le développement des techniques d'isolement de gènes et de transformation des plantes permet d'envisager d'autres voies. Une de ces voies consiste à isoler un gène codant pour une protéine toxique pour l'agent pathogène ou le ravageur et à l'introduire dans le génome d'une plante afin qu'elle exprime cette protéine toxique dans ses tissus. Une autre voie consiste à augmenter les défenses naturelles des plantes. Cette dernière voie constitue le problème technique de la présente invention. La solution à ce problème technique consiste à isoler un gène codant pour une protéine impliquée dans le système de défense naturelle des plantes, et à transformer une plante avec ce gène de manière à ce que, en surexprimant ladite protéine dans ses tissus, elle acquière un système de défense amplifié lui conférant un niveau de résistance accru vis-à-vis des agressions d'agents pathogènes. Cultivated plants are attacked by many pathogens such as viruses, bacteria, and fungi, but also by pests such as insects and nematodes. These attacks weaken the plants and decrease the yields of their crop. There is therefore an important need to limit these attacks. Among the solutions implemented to date, pesticides occupy a major place. However, the development of techniques for the isolation of genes and the transformation of plants makes it possible to envisage other pathways. One of these pathways is to isolate a gene encoding a protein toxic to the pathogen or pest and introduce it into the genome of a plant so that it expresses this toxic protein in its tissues. Another way is to increase the natural defenses of plants. The latter route constitutes the technical problem of the present invention. The solution to this technical problem consists in isolating a gene coding for a protein involved in the natural defense system of plants, and in transforming a plant with this gene so that, by overexpressing said protein in its tissues, it acquires a amplified defense system giving it an increased level of resistance to attack by pathogens.
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Les plantes supérieures ont élaboré au cours de l'évolution des systèmes de défense contre les agents pathogènes. Il s'agit de réactions induites suite à l'agression de la plante par un agent pathogène. L'une des réactions de défense induite les plus efficaces est la réaction d'hypersensibilité (RH, In The hypersensitive response in plants to pathogens : arésistance phenomenon, Goodman RN and Novacky AJ, 1994, APS Press, St-Paul). Au cours de cette réaction, l'agent pathogène agresseur (virus, bactérie, champignon, nématode) reste confiné dans une zone limitée de la plante entourant son point de pénétration initiale où des mécanismes de défense très actifs sont induits (Hammond-Kozack et Jones, 1996, Plant Cell 8,1773-1791). Les plantes qui ont développé une RH génèrent également un second phénomène de résistance partielle et durable, la résistance systémique acquise, qui se manifeste dans les parties non infectées de la plante. Les événements moléculaires précoces de la RH (flux ioniques à travers la membrane plasmique, formation d'espèces réactives de l'oxygène, phosphorylations de protéines...) initiés après la reconnaissance de l'agresseur par la plante, entraînent la production de signaux et de messagers chimiques divers qui ont la propriété d'induire un vaste répertoire de gènes de défense, aboutissant à un état de résistance très efficace (Yang et al., 1997, Genes Dev. 11, 1621-1639; Fritig et al., 1998, Curr. Opin. The higher plants have developed over the course of evolutionary systems of defense against pathogens. These are reactions induced following the aggression of the plant by a pathogenic agent. One of the most effective induced defense reactions is the hypersensitivity reaction (RH, In The hypersensitive response in plants to pathogens: arésistance phenomenon, Goodman RN and Novacky AJ, 1994, APS Press, St-Paul). During this reaction, the aggressive pathogen (virus, bacteria, fungus, nematode) remains confined in a limited area of the plant surrounding its initial point of penetration where very active defense mechanisms are induced (Hammond-Kozack and Jones , 1996, Plant Cell 8,1773-1791). Plants that have developed RH also generate a second phenomenon of partial and lasting resistance, acquired systemic resistance, which manifests itself in the uninfected parts of the plant. The early molecular events of RH (ion fluxes through the plasma membrane, formation of reactive oxygen species, protein phosphorylations ...) initiated after recognition of the aggressor by the plant, lead to the production of signals and various chemical messengers which have the property of inducing a vast repertoire of defense genes, resulting in a very effective state of resistance (Yang et al., 1997, Genes Dev. 11, 1621-1639; Fritig et al., 1998, Curr, Opin.
Immunol. 10,16-22). Parmi ces signaux produits par les plantes suite à l'agression d'un agent pathogène, deux sont bien connus, l'acide salicylique et l'éthylène (Dong, 1998, Curr. Opin. Immunol. 10.16-22). Among these signals produced by plants following the assault of a pathogenic agent, two are well known, salicylic acid and ethylene (Dong, 1998, Curr. Opin.
Plant Biol. 1, 316-323). Les oxylipines constituent une troisième classe de signaux mise en évidence plus récemment et contrôlant l'induction de gènes de défense particuliers (Penninckx et al., 1996, Plant Cell 8,2309-2323; Thomma et al., 1998, Proc. Nat. Acad. Sci. USA 95, 15107-15111; Vijayan et al., 1998, Proc. Nat. Acad. Sci. USA 95,7209-7214). Les oxylipines sont synthétisées à partir d'acides gras insaturés issus des membranes cellulaires, et certaines d'entre-elles (de la famille de l'acide jasmonique) ont une structure similaire aux médiateurs lipidiques de l'inflammation chez les animaux (eicosanoïdes). Cependant, bien que plusieurs enzymes de la voie de biosynthèse des oxylipines végétales aient été étudiés (Mueller, 1997, Physiol. Plant 100,653-663; Blée, 1998, Prog. Lipid Res. 37,33-72), l'étape enzymatique initiale qui libère les acides gras précurseurs à partir des membranes cellulaires et contrôle la synthèse d'oxylipines n'est pas connue chez les plantes. Plant Biol. 1, 316-323). Oxylipins constitute a third class of signals more recently demonstrated and controlling the induction of specific defense genes (Penninckx et al., 1996, Plant Cell 8,2309-2323; Thomma et al., 1998, Proc. Nat. Acad. Sci. USA 95, 15107-15111; Vijayan et al., 1998, Proc. Nat. Acad. Sci. USA 95,7209-7214). Oxylipins are synthesized from unsaturated fatty acids from cell membranes, and some of them (from the jasmonic acid family) have a structure similar to lipid mediators of inflammation in animals (eicosanoids) . However, although several enzymes of the plant oxylipin biosynthesis pathway have been studied (Mueller, 1997, Physiol. Plant 100,653-663; Blée, 1998, Prog. Lipid Res. 37,33-72), the initial enzymatic step which releases precursor fatty acids from cell membranes and controls the synthesis of oxylipins is not known in plants.
Le problème technique que se propose de résoudre la présente invention consiste à produire des plantes possédant des capacités de résistance accrues vis-à-vis des agents pathogènes par surexpression dans lesdites plantes d'une enzyme impliquée dans le processus de réaction de défense. Ce problème technique implique d'isoler ladite enzyme ainsi que le gène la codant, puis de transformer une plante avec ce gène. La meilleure solution à ce The technical problem which the present invention proposes to solve consists in producing plants having increased capacities of resistance towards pathogens by overexpression in said plants of an enzyme involved in the defense reaction process. This technical problem involves isolating said enzyme and the gene encoding it, then transforming a plant with this gene. The best solution to this
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problème technique consiste à isoler plus particulièrement une enzyme impliquée dans une étape précoce et amplificatrice de la réaction de défense des plantes. L'étape répondant le mieux à ces critères est l'étape initiant la synthèse des signaux lipidiques de type oxylipines. En effet, cette étape est déclenchée suite à la reconnaissance de l'agent pathogène par la plante, et déclenche en retour, par le biais des signaux lipidiques synthétisés, l'activation d'un nombre important de gènes participant à la réaction de défense elle-même. Cette étape de mobilisation des acides gras membranaires est supposée être catalysée par une enzyme particulière, la phospholipase A2. En effet, l'acide linolénique, un précurseur majeur de la plupart des oxylipines, est présent de manière dominante en position sn-2 des phospholipides de plantes, laquelle position sn-2 est spécifiquement hydrolysée par les phospholipases A2 (Figure 1A). D'autre part, chez les animaux, il a été montré que la synthèse de lipides médiateurs de la réaction inflammatoire est corrélée avec l'activité de certaines formes de phospholipases A2 (Balboa et al., 1996, J. Biol. Chem. 271,32381-32384; Bingham et Austen, 1999, Proc. Assoc. Amer. Physic. 111 516-524). Chez les plantes, des preuves indirectes tendent à montrer l'implication de phospholipases (A, C et D) dans la signalisation au cours d'une réaction de défense. De plus, l'activation d'une phospholipase A2 a été montrée en réponse à l'auxine (Paul et al., 1998, Plant J. 16,601-611) ou à une blessure (Narvâez- Vâsquez et al., 1999, Plant cell 11, 2249-2260), et des cellules de Soja ont montré une activité phospholipase A2 augmentée suite au traitement avec des éliciteurs bactériens et fongiques (Chandra et al., 1996, Plant Physiol. 110,979-986). L'état de la technique, à travers ces documents, oriente donc l'homme du métier vers l'implication d'une phospholipase A2 dans une étape de la réaction de défense des plantes, mais ne décrit pas l'isolement ni la caractérisation d'une telle enzyme, ou l'isolement du gène codant pour cette enzyme. technical problem consists in isolating more particularly an enzyme implied in an early and amplifying stage of the defense reaction of plants. The step that best meets these criteria is the step initiating the synthesis of lipid signals of the oxylipin type. Indeed, this step is triggered following the recognition of the pathogenic agent by the plant, and triggers in return, through the lipid signals synthesized, the activation of a large number of genes participating in the defense reaction it -even. This step of mobilizing membrane fatty acids is supposed to be catalyzed by a particular enzyme, phospholipase A2. Indeed, linolenic acid, a major precursor of most oxylipins, is present predominantly in the sn-2 position of plant phospholipids, which sn-2 position is specifically hydrolysed by phospholipases A2 (Figure 1A). On the other hand, in animals, it has been shown that the synthesis of lipids mediating the inflammatory reaction is correlated with the activity of certain forms of phospholipases A2 (Balboa et al., 1996, J. Biol. Chem. 271 , 32381-32384; Bingham and Austen, 1999, Proc. Assoc. Amer. Physic. 111 516-524). In plants, indirect evidence tends to show the involvement of phospholipases (A, C and D) in signaling during a defense reaction. In addition, activation of a phospholipase A2 has been shown in response to auxin (Paul et al., 1998, Plant J. 16,601-611) or injury (Narvâez-Vâsquez et al., 1999, Plant cell 11, 2249-2260), and soybean cells showed increased phospholipase A2 activity following treatment with bacterial and fungal elicitors (Chandra et al., 1996, Plant Physiol. 110,979-986). The state of the art, through these documents, therefore directs a person skilled in the art towards the involvement of a phospholipase A2 in a stage of the defense reaction of plants, but does not describe the isolation or the characterization of such an enzyme, or the isolation of the gene encoding that enzyme.
Il apparaît donc, au regard de l'état de la technique, et notamment de la possible implication d'une enzyme possédant une activité phospholipase A2 dans les mécanismes de défense des plantes sans toutefois présupposer du niveau d'implication ni de l'étape contrôlée par cette enzyme, que la solution au problème technique de la présente invention se trouve dans l'isolement et la caractérisation d'une enzyme phospholipase A2 ainsi que du gène la codant, après démonstration de l'implication effective de cette enzyme dans l'étape initiale de synthèse des oxylipines. Aucune enzyme phospholipase A2 de plante impliquée dans les réactions de défense n'avait été isolée et caractérisée avant cette invention. La difficulté majeure de l'isolement des polypeptides PLA2 de la présente invention a résidé dans le fait que, de manière surprenante, leur structure est différente de celle des enzymes phospholipases A2 connues (Dennis, 1997, Trends Biochem. Sci. 2,1-2). Leur particularité est de présenter It therefore appears, in the light of the state of the art, and in particular the possible involvement of an enzyme having a phospholipase A2 activity in the defense mechanisms of plants without, however, presupposing the level of involvement or the controlled step. by this enzyme, that the solution to the technical problem of the present invention lies in the isolation and characterization of a phospholipase A2 enzyme as well as of the gene encoding it, after demonstration of the effective involvement of this enzyme in the step initial synthesis of oxylipins. No plant phospholipase A2 enzyme involved in defense reactions had been isolated and characterized before this invention. The major difficulty in isolating the PLA2 polypeptides of the present invention resided in the fact that, surprisingly, their structure is different from that of the known phospholipase A2 enzymes (Dennis, 1997, Trends Biochem. Sci. 2,1- 2). Their particularity is to present
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une forte similarité avec la protéine majeure du tubercule de Pomme de Terre, la Patatine. De ce fait, une recherche de polypeptides PLA2 induits lors de la RH ou d'ARNm codant de tels polypeptides sur la base des séquences connues d'enzymes phospholipases A2 ou de séquences polynucléotidiques codant de telles enzymes se révéla infructueuse. En conséquence, la recherche et l'isolement des polypeptides PLA2 de l'invention durent être effectués sur la base d'un travail de purification. a strong similarity with the major protein of the potato tuber, Patatine. Therefore, a search for PLA2 polypeptides induced during RH or mRNA encoding such polypeptides on the basis of known sequences of phospholipase A2 enzymes or polynucleotide sequences encoding such enzymes proved unsuccessful. Consequently, the search and the isolation of the PLA2 polypeptides of the invention had to be carried out on the basis of a purification work.
Description des figures: Figure 1 : Exemples de structures de glycérolipides. Chez les plantes, l'acide gras en position sn-2 est majoritairement l'acide linolénique (CI 8:3). B : Structure de l'acide 12-oxo- phytodiénoique (APD). C : de l'acide jasmonique (AJ). Description of the figures: Figure 1: Examples of glycerolipid structures. In plants, the fatty acid in position sn-2 is mainly linolenic acid (CI 8: 3). B: Structure of 12-oxo-phytodienoic acid (APD). C: jasmonic acid (AJ).
Figure 2 : des activités phospholipase A2 (symboles ronds) et des quantités d'acides phytodiénoique (triangles) et jasmonique (carrés) dans les feuilles de Tabac. Symboles vides : plantes traitées à l'eau. Symboles pleins : plantes inoculées avec le virus de la mosaïque du tabac. La flèche verticale indique le moment de l'apparition des lésions nécrotiques. Figure 2: phospholipase A2 activities (round symbols) and quantities of phytodienoic (triangles) and jasmonic acids (squares) in the tobacco leaves. Empty symbols: plants treated with water. Solid symbols: plants inoculated with tobacco mosaic virus. The vertical arrow indicates the time of onset of necrotic lesions.
Figure 3 : d'induction de l'activité phospholipase A2 et de 3 familles de protéines PR (Pathogenesis-Related) dans des feuilles se défendant contre le virus de la mosaïque du tabac. IP : inhibiteur de protéases. Chit : chitinase.Gluc : B-l,3-glucanase. Figure 3: induction of phospholipase A2 activity and 3 families of PR proteins (Pathogenesis-Related) in leaves defending against the tobacco mosaic virus. PI: protease inhibitor. Chit: chitinase.Gluc: B-l, 3-glucanase.
Figure 4 : Isolement d'un Polypeptide PLA2 à partir d'un extrait protéique soluble de feuilles infectées depuis 6 jours par le VMT. Ligne pleine : absorbance à 280 nm. Triangles : activité PLA2. Les fractions qui ont été rassemblées pour l'étape suivante sont surmontées d'un crochet. Figure 4: Isolation of a PLA2 Polypeptide from a soluble protein extract from leaves infected for 6 days with VMT. Solid line: absorbance at 280 nm. Triangles: PLA2 activity. The fractions that have been collected for the next step are topped with a hook.
(a) : chromatographie d'échange de cations sur SP-Sepharose (b) : chromatographie d'échange de cations sur CM-TSK en conditions FPLC (c) : gel filtration sur Superdex HR 75 en conditions FPLC (d) : Analyse par gel de polyacrylamide dénaturant des fractions provenant de l'étape (c) et contenant l'activité PLA2. La flèche indique la protéine de 28 kDa qui a été séquencée. (a): cation exchange chromatography on SP-Sepharose (b): cation exchange chromatography on CM-TSK under FPLC conditions (c): gel filtration on Superdex HR 75 under FPLC conditions (d): Analysis by polyacrylamide gel denaturing fractions from step (c) and containing PLA2 activity. The arrow indicates the 28 kDa protein that has been sequenced.
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Figure 5 : des séquences N-terminales du Polypeptide PLA2 purifié et de la patatine de pomme de terre (Bevan et al., 1986, Nucleic Acids Res. 14, 4625-4638). Figure 5: N-terminal sequences of the purified PLA2 polypeptide and potato patatin (Bevan et al., 1986, Nucleic Acids Res. 14, 4625-4638).
Figure 6 : des séquences protéiques de polypeptides PLA2 selon l'invention (NtPatl, NtPat2 et NtPat3) avec celles du gène spécifique du pétale de tabac NtTP12 (Drews, et al., 1992, Plant Cell 4,1383-1404) et de celle de la patatine de tubercule de pomme de terre (Bevan et al., 1986, Nucleic Acids Res. 14,4625-4638). Les résidus d'acides aminés conservés dans plus de 3 séquences sont entourés de noir. Les interruptions créées dans l'alignement sont représentées par un tiret. Le motif GXSXG typique des hydrolases à sérine est souligné. Figure 6: protein sequences of PLA2 polypeptides according to the invention (NtPatl, NtPat2 and NtPat3) with those of the specific gene of the tobacco petal NtTP12 (Drews, et al., 1992, Plant Cell 4,1383-1404) and that potato tuber patatin (Bevan et al., 1986, Nucleic Acids Res. 14,4625-4638). Amino acid residues stored in more than 3 sequences are outlined in black. Interruptions created in alignment are represented by a dash. The GXSXG motif typical of serine hydrolases is underlined.
Figure 7 : de similarité/identité entre les séquences protéiques NtPatl, NtPat2 NtPat3, NtTP12 (Drews, et al., 1992, Plant Cell 4,1383-1404) de tabac et les séquences de type patatine de pomme de terre (Bevan et al., 1986, Nucleic Acids Res. 14,4625-4638), arabidopsis (numéro d'accession AJ002596), concombre (May et al., 1998, Biochim. FIG. 7: similarity / identity between the protein sequences NtPatl, NtPat2 NtPat3, NtTP12 (Drews, et al., 1992, Plant Cell 4,1383-1404) of tobacco and the potato-type sequences (Bevan et al ., 1986, Nucleic Acids Res. 14,4625-4638), arabidopsis (accession number AJ002596), cucumber (May et al., 1998, Biochim.
Biophys. Acta 1393,267-276), et d'hévéa (Kostyal et al., 1998, Clin. Exp. Immunol. 112, 355-362). Les comparaisons ont été effectuées à l'aide du programme GAP de l'Université du Wisconsin. Biophys. Acta 1393,267-276), and hevea (Kostyal et al., 1998, Clin. Exp. Immunol. 112, 355-362). Comparisons were made using the University of Wisconsin's GAP program.
Figure 8 : par Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) de l'expression des gènes NtPat au cours de la réaction hypersensible au VMT. Les produits d'amplification présentent les tailles suivantes : NtPatl : 445 pb, NtPat2 : 380 pb, NtPat3 : 660 pb. Figure 8: by Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) of the expression of the NtPat genes during the hypersensitive reaction to VMT. The amplification products have the following sizes: NtPatl: 445 bp, NtPat2: 380 bp, NtPat3: 660 bp.
Figure 9 : Activités acyl-hydrolase des protéines NtPatl et NtPat3 recombinantes. Figure 9: Acyl hydrolase activities of the recombinant NtPatl and NtPat3 proteins.
(a) : Analyse par gel de polyacrylamide dénaturant des protéines NtPatl et NtPat3 recombinantes produites dans E. coli. M : marqueurs de masse moléculaire (b) : Activité enzymatique spécifique à l'encontre de substrats lipidiques. Les activités PLA1 et PLA2 ont été mesurées sur de la phosphatidylcholine. L'activité estérase a été mesurée sur le p-nitro-palmitate. ND : détectable. (a): Analysis by polyacrylamide gel denaturing of the recombinant NtPatl and NtPat3 proteins produced in E. coli. M: molecular mass markers (b): Specific enzymatic activity against lipid substrates. The PLA1 and PLA2 activities were measured on phosphatidylcholine. The esterase activity was measured on p-nitro-palmitate. ND: detectable.
Figure 10 : d'activités phénylalanine ammoniac lyase (PAL) dans des extraits de cellules de tabac traitées pendant 4 h avec différentes doses de protéines NtPatl (A) et NtPat3 (B) recombinantes. Figure 10: phenylalanine ammonia lyase (PAL) activities in extracts of tobacco cells treated for 4 h with different doses of recombinant NtPatl (A) and NtPat3 (B) proteins.
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Description de l'invention:
La présente invention a donc pour objet des polypeptides PLA2 de plantes impliqués dans la réaction de défense des plantes. Par Polypeptides PLA2, on entend des polypeptides possédant une activité enzymatique de type Phospholipase A2, laquelle activité enzymatique peut être mise en évidence par des tests connus de l'homme du métier, de préférence le test enzymatique décrit dans Elsbach et Weiss (1991, in Methods in Enzymol. 197, Dennis E.A. ed., New York, Academic Press, 24-30) ou celui décrit dans l'Exemple 10 utilisant la phosphatidylcholine comme substrat. La particularité des Polypeptides PLA2 de la présente invention est qu'ils contribuent à la mise en #uvre de la réaction de défense des plantes, c'est- à-dire qu'ils catalysent une des étapes de cette réaction. Par réaction de défense des plantes, on entend de préférence la réaction d'hypersensibilité (RH). Description of the invention:
The present invention therefore relates to PLA2 polypeptides from plants involved in the defense reaction of plants. By PLA2 polypeptides is meant polypeptides having an enzymatic activity of the Phospholipase A2 type, which enzymatic activity can be demonstrated by tests known to those skilled in the art, preferably the enzymatic test described in Elsbach and Weiss (1991, in Methods in Enzymol, 197, Dennis EA ed., New York, Academic Press, 24-30) or that described in Example 10 using phosphatidylcholine as a substrate. The peculiarity of the PLA2 polypeptides of the present invention is that they contribute to the implementation of the defense reaction of plants, that is to say that they catalyze one of the stages of this reaction. By plant defense reaction, it is preferably meant the hypersensitivity reaction (RH).
Les Polypeptides PLA2 de la présente invention catalysent la libération d'acides gras précurseurs d'oxylipines. Les acides gras libérés par ces Polypeptides PLA2 sont fixés sur un support biologique. Parmi les acides gras libérés par lesdits Polypeptides PLA2, on trouve l'acide oléique (Cl 8:1), l'acide linoléique (C18:2) ou l'acide linolénique (C18:3), de préférence l'acide linolénique. De plus, par support biologique, on entend tout élément constitutif d'une cellule, de préférence d'une cellule végétale, en particulier toutes les membranes lipidiques cellulaires, y compris celles des organites cellulaires. De manière préférentielle, ces supports sont les membranes plasmiques constituées d'une bi-couche phospholipidique, les membranes des organites dont la structure de base est une bi-couche lipidique, y compris les membranes de chloroplastes constituées de bicouches lipidiques enrichies en galactolipides (Figure 1A). La description de ces différents constituants cellulaires est répertoriée dans des ouvrages de référence (Trémolières A., Les lipides végétaux, 1998, Université De Broeck) et fait partie des connaissances générales de l'homme du métier. De manière générale, la structure moléculaire du support biologique est celle d'un glycérolipide, en particulier un phospholipide ou un galactolipide. Par glycérolipide, on entend une molécule lipidique constituée d'un squelette glycérol dont deux fonctions alcool sont estérifiées chacune par un acide gras insaturé. La troisième fonction alcool est estérifiée par un groupement polaire variable (Figure 1A). De manière préférentielle, l'action des Polypeptides PLA2 est spécifiquement portée sur la position sn-2 desdits glycerolipides. The PLA2 polypeptides of the present invention catalyze the release of oxylipin precursor fatty acids. The fatty acids released by these PLA2 polypeptides are fixed on a biological support. Among the fatty acids released by said PLA2 polypeptides, there is oleic acid (Cl 8: 1), linoleic acid (C18: 2) or linolenic acid (C18: 3), preferably linolenic acid. In addition, by biological support is meant any constituent element of a cell, preferably a plant cell, in particular all cellular lipid membranes, including those of cellular organelles. Preferably, these supports are the plasma membranes made up of a phospholipid bilayer, the membranes of organelles whose basic structure is a lipid bilayer, including the chloroplast membranes made up of lipid bilayers enriched with galactolipids (Figure 1A). The description of these different cellular constituents is listed in reference works (Trémolières A., Plant lipids, 1998, De Broeck University) and is part of the general knowledge of those skilled in the art. In general, the molecular structure of the biological support is that of a glycerolipid, in particular a phospholipid or a galactolipid. The term “glycerolipid” means a lipid molecule consisting of a glycerol skeleton, two alcohol functions of which are each esterified with an unsaturated fatty acid. The third alcohol function is esterified by a variable polar group (Figure 1A). Preferably, the action of the PLA2 polypeptides is specifically carried on the sn-2 position of said glycerolipids.
Les acides gras libérés par les Polypeptides PLA2 de l'invention sont des précurseurs d'oxylipines, de préférence des oxylipines de la famille des jasmonates, et plus préférentiellement ces oxylipines sont l'acide 12-oxophytodiénoïque (Figure 1B) ou l'acide The fatty acids released by the PLA2 polypeptides of the invention are precursors of oxylipins, preferably oxylipins of the jasmonate family, and more preferably these oxylipins are 12-oxophytodienoic acid (Figure 1B) or the acid
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jasmonique (Figure 1C). Les acides gras libérés par les PLA2 de l'invention peuvent aussi être précurseurs d'autres oxylipines non identifiées mais qui peuvent également être des activateurs de gènes impliqués dans la défense des plantes. jasmonic (Figure 1C). The fatty acids released by the PLA2s of the invention can also be precursors of other unidentified oxylipins but which can also be activators of genes involved in the defense of plants.
Les Polypeptides PLA2 de la présente invention sont des Polypeptides PLA2 de plantes. The PLA2 polypeptides of the present invention are plant PLA2 polypeptides.
Ils peuvent provenir d'une plante monocotylédone, de préférence le riz, le maïs ou le blé, ou d'une plante dicotylédone, de préférence Arabidopsis, le tabac, le colza, le tournesol, le soja, ou le coton. De manière préférentielle, les Polypeptides PLA2 de l'invention proviennent du tabac. They can come from a monocotyledonous plant, preferably rice, corn or wheat, or from a dicotyledonous plant, preferably Arabidopsis, tobacco, rapeseed, sunflower, soybeans, or cotton. Preferably, the PLA2 polypeptides of the invention come from tobacco.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, les Polypeptides PLA2 sont représentés par les séquences d'acides aminés décrites par les identificateurs de séquences SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:4, SEQ ID NO:6 ou un fragment de ces séquences. Par fragment, on entend essentiellement un fragment biologiquement actif, c'est-à-dire un fragment de la séquence d'un Polypeptide PLA2 possédant la même activité enzymatique qu'un Polypeptide PLA2 complet, en particulier l'activité phospholipase A2 telle que décrite et mesurée cidessus et dans les Exemples 2 et 10. According to a particular embodiment of the invention, the PLA2 polypeptides are represented by the amino acid sequences described by the sequence identifiers SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6 or a fragment of these sequences. By fragment is meant essentially a biologically active fragment, that is to say a fragment of the sequence of a PLA2 polypeptide having the same enzymatic activity as a complete PLA2 polypeptide, in particular the phospholipase A2 activity as described. and measured above and in Examples 2 and 10.
Une des particularités des Polypeptides PLA2 de la présente invention réside dans leur similarité avec la protéine de réserve majeure du tubercule de pomme de terre, la Patatine. One of the particularities of the PLA2 polypeptides of the present invention resides in their similarity with the major reserve protein of the potato tuber, Patatin.
Jusqu'à présent, aucune séquence d'enzyme phospholipase A2 présente dans les feuilles n'a été assimilée à celle d'une Patatine. En outre, la Patatine était uniquement connue comme une protéine de réserve du tubercule de pomme de terre mais aucune forme inductible au cours d'une infection pathogénique n'a été décrite dans aucune espèce végétale. Il a été démontré que la Patatine extraite du tubercule de pomme de terre possède une activité acyl hydrolase (Andrews et al., 1988, Biochem. J. 252,199-206), et même une faible activité phospholipase A2 (Senda et al, 1996, Plant Cell Physiol. 37,347-353), mais aucun document de l'état de la technique ne suggère que la Patatine puisse être impliquée dans la réaction de défense des plantes. En outre, les Polypeptides PLA2 de la présente invention possèdent une activité phospholipase A2 (telle que mesurée à l'aide du test utilisant la phosphatidylcholine décrit dans l'Exemple 10) supérieure à 2,5 moles d'acide gras libéré/mg de protéine/min, de préférence supérieure à 10 umoles d'acide gras libéré/mg de protéine/min, encore plus préférentiellement supérieure à 50 moles d'acide gras libéré/mg de protéine/min. De manière préférentielle, cette activité est comprise entre 40 et 60 moles d'acide gras libéré/mg de protéine/min. So far, no phospholipase A2 enzyme sequence present in the leaves has been assimilated to that of a Patatin. In addition, Patatin was only known as a reserve protein of the potato tuber but no form inducible during pathogenic infection has been described in any plant species. Patatin extracted from the potato tuber has been shown to have acyl hydrolase activity (Andrews et al., 1988, Biochem. J. 252,199-206), and even low phospholipase A2 activity (Senda et al, 1996, Plant Cell Physiol. 37, 347-353), but no prior art document suggests that Patatin may be involved in the defense reaction of plants. In addition, the PLA2 polypeptides of the present invention have a phospholipase A2 activity (as measured using the test using phosphatidylcholine described in Example 10) greater than 2.5 moles of fatty acid released / mg of protein / min, preferably greater than 10 μmol of released fatty acid / mg of protein / min, even more preferably greater than 50 mol of released fatty acid / mg of protein / min. Preferably, this activity is between 40 and 60 moles of fatty acid released / mg of protein / min.
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La présente invention concerne également des polynucléotides isolés codant pour des Polypeptides PLA2 de plantes catalysant une étape de la réaction de défense des plantes. On entend par polynucléotide un polymère nucléotidique de type ADN ou ARN, simple ou double-brin, de préférence double-brin, pouvant être notamment un polynucléotide de type ADN complémentaire (ADNc) ou un oligonucléotide, d'origine naturelle ou synthétique. Les polynucléotides de la présente invention ont été isolés de leur environnement naturel par des techniques de biologie moléculaire connues de l'homme du métier, notamment celles décrites dans Sambrook et al. (1989, Molecular Cloning : Laboratory Manual, Nolan C. ed., New York : Cold Spring Harbor Laboratory Press). The present invention also relates to isolated polynucleotides encoding PLA2 polypeptides from plants catalyzing a step in the defense reaction of plants. The term “polynucleotide” means a nucleotide polymer of DNA or RNA type, single or double-stranded, preferably double-stranded, which can in particular be a polynucleotide of complementary DNA type (cDNA) or an oligonucleotide, of natural or synthetic origin. The polynucleotides of the present invention have been isolated from their natural environment by molecular biology techniques known to those skilled in the art, in particular those described in Sambrook et al. (1989, Molecular Cloning: Laboratory Manual, Nolan C. ed., New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press).
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, les polynucléotides codant pour les Polypeptides PLA2 de plantes codent pour des séquences d'acides aminés représentées par les identificateurs de séquences SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, ou SEQ ID NO: 6, ou un fragment de ces séquences. Il est bien connu de l'homme du métier que cette définition inclut tous les polynucléotides qui, bien que comprenant des séquences nucléotidiques différentes comme résultat de la dégénérescence du code génétique, codent pour une même séquence d'acides aminés, laquelle est représentée par les identificateurs de séquences SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, ou SEQ ID NO: 6, ou un fragment de ces séquences. According to a particular embodiment of the invention, the polynucleotides coding for PLA2 polypeptides from plants code for amino acid sequences represented by the sequence identifiers SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, or SEQ ID NO : 6, or a fragment of these sequences. It is well known to those skilled in the art that this definition includes all polynucleotides which, although comprising different nucleotide sequences as a result of the degeneracy of the genetic code, code for the same amino acid sequence, which is represented by sequence identifiers SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, or SEQ ID NO: 6, or a fragment of these sequences.
La présente invention comprend également des polynucléotides codant pour des Polypeptides PLA2 de plantes et capables de s'hybrider de manière sélective à un des polynucléotides précédemment décrits. Par polynucléotide capable de s'hybrider de manière sélective , on entend selon l'invention les polynucléotides qui, par une des méthodes usuelles de l'état de la technique (Sambrook et al., 1989, Molecular Cloning : Laboratory Manual, Nolan C. ed., New York : Spring Harbor Laboratory Press), s'hybrident avec les polynucléotides ci-dessus à un niveau supérieur au bruit de fond de manière significative. Le bruit de fond peut être lié à l'hybridation d'autres polynucléotides présents, notamment d'autres ADNc présents dans une banque d'ADNc. Le niveau du signal généré par l'interaction entre le polynucléotide capable de s'hybrider de manière sélective et les polynucléotides définis par les séquences ID ci-dessus selon l'invention est généralement 10 fois, de préférence 100 fois plus intense que celui de l'interaction des autres séquences d'ADN générant le bruit de fond. Le niveau d'interaction peut être mesuré par exemple , par marquage de la sonde avec des éléments radioactifs, comme le 32P. L'hybridation sélective est généralement obtenue en employant des conditions de milieu très sévères (par exemple NaCl 0,03 M et citrate de sodium 0,03 M à environ 50 C-60 C). The present invention also comprises polynucleotides encoding PLA2 polypeptides from plants and capable of selectively hybridizing to one of the polynucleotides previously described. The term “polynucleotide capable of hybridizing selectively” means, according to the invention, the polynucleotides which, by one of the usual methods of the prior art (Sambrook et al., 1989, Molecular Cloning: Laboratory Manual, Nolan C. ed., New York: Spring Harbor Laboratory Press), hybridize with the above polynucleotides at a level significantly above background. The background noise can be linked to the hybridization of other polynucleotides present, in particular other cDNAs present in a cDNA library. The level of the signal generated by the interaction between the polynucleotide capable of selective hybridization and the polynucleotides defined by the above sequences ID according to the invention is generally 10 times, preferably 100 times more intense than that of l interaction of other DNA sequences generating background noise. The level of interaction can be measured, for example, by labeling the probe with radioactive elements, such as 32P. Selective hybridization is generally obtained by using very severe environmental conditions (for example 0.03 M NaCl and 0.03 M sodium citrate at about 50 C-60 C).
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L'invention comprend également des polynucléotides codant pour des Polypeptides PLA2 de plantes et homologues des polynucléotides précédemment décrits. Par homologue , on entend selon l'invention des polynucléotides présentant une ou plusieurs modifications de séquence par rapport aux séquences nucléotidiques décrites ci-dessus et codant pour un Polypeptide PLA2. Ces modifications peuvent être obtenues selon les techniques usuelles de mutation conduisant notamment à l'addition, la délétion, ou la substitution d'un ou plusieurs nucléotides par rapport aux séquences de l'invention. De manière avantageuse, le degré d'homologie sera d'au moins 70 % par rapport aux séquences de l'invention, de préférence d'au moins 80 %, plus préférentiellement d'au moins 90 %. Les méthodes de mesure et d'identification des homologies entre les séquences d'acides nucléiques sont bien connues de l'homme du métier. On peut employer par exemple les programmes PILEUP ou BLAST (notamment Altschul et al., 1993, J. Mol. Evol. 36 :290- 300 ; Altschul et al., 1990, J. Mol. Biol. 215 :403-10). The invention also includes polynucleotides encoding PLA2 polypeptides from plants and homologs of the polynucleotides previously described. By homologous is meant according to the invention polynucleotides having one or more sequence modifications compared to the nucleotide sequences described above and coding for a PLA2 polypeptide. These modifications can be obtained according to the usual mutation techniques leading in particular to the addition, deletion, or substitution of one or more nucleotides with respect to the sequences of the invention. Advantageously, the degree of homology will be at least 70% relative to the sequences of the invention, preferably at least 80%, more preferably at least 90%. The methods for measuring and identifying the homologies between the nucleic acid sequences are well known to those skilled in the art. One can use for example the PILEUP or BLAST programs (in particular Altschul et al., 1993, J. Mol. Evol. 36: 290-300; Altschul et al., 1990, J. Mol. Biol. 215: 403-10) .
La présente invention concerne également des fragments des polynucléotides décrits ci-dessus. Le terme "fragment" désigne notamment un fragment d'au moins 20 nucléotides, en particulier d'au moins 100 nucléotides, avantageusement d'au moins 500 nucléotides et de préférence d'au moins 1000 nucléotides. The present invention also relates to fragments of the polynucleotides described above. The term "fragment" denotes in particular a fragment of at least 20 nucleotides, in particular of at least 100 nucleotides, advantageously of at least 500 nucleotides and preferably of at least 1000 nucleotides.
Dans un mode de réalisation particulier, la présente invention a pour objet des polynucléotides comprenant une séquence nucléotidique représentée par les identificateurs de séquences SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, ou SEQ ID NO: 5, des polynucléotides capables de s'hybrider de manière sélective à un de ces polynucléotides, des polynucléotides homologues de ces polynucléotides, et une portion de ces polynucléotides. In a particular embodiment, the subject of the present invention is polynucleotides comprising a nucleotide sequence represented by the sequence identifiers SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, or SEQ ID NO: 5, polynucleotides capable of selectively hybridizing to one of these polynucleotides, polynucleotides homologous to these polynucleotides, and a portion of these polynucleotides.
La présente invention concerne également un gène chimère comprenant au moins, liés entre eux de manière opérationnelle, un promoteur fonctionnel dans un organisme hôte, un polynucléotide codant pour un Polypeptide PLA2 tel que défini dans la présente invention, et un élément terminateur fonctionnel dans ce même organisme hôte. Les différents éléments qu'un gène chimère peut contenir sont, d'une part, des éléments régulateurs de la transcription, de la traduction et de la maturation des protéines, tels qu'un promoteur, une séquence codant pour un peptide signal ou un peptide de transit, ou un élément terminateur constituant un signal de polyadénylation, et d'autre part un polynucléotide codant pour une protéine. L'expression "liés entre eux de manière opérationnelle" signifie que lesdits éléments du gène chimère sont liés entre eux de manière à ce que le fonctionnement d'un de ces éléments est affecté par celui d'un autre. A titre d'exemple, un promoteur est lié de manière opérationnelle The present invention also relates to a chimeric gene comprising at least, operatively linked, a promoter functional in a host organism, a polynucleotide encoding a PLA2 polypeptide as defined in the present invention, and a functional terminator in the same. host organism. The different elements that a chimeric gene can contain are, on the one hand, regulatory elements for the transcription, translation and maturation of proteins, such as a promoter, a sequence coding for a signal peptide or a peptide transit, or a terminator constituting a polyadenylation signal, and on the other hand a polynucleotide coding for a protein. The expression "operably linked" means that said elements of the chimeric gene are linked together so that the functioning of one of these elements is affected by that of another. For example, a promoter is operationally linked
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à une séquence codante lorsqu'il est capable d'affecter l'expression de ladite séquence codante. to a coding sequence when it is capable of affecting the expression of said coding sequence.
La construction du gène chimère selon l'invention et l'assemblage de ses différents éléments est réalisable par l'emploi de techniques bien connues de l'homme du métier, notamment celles décrites dans Sambrook et al. (1989, Molecular Cloning : Laboratory Manual, Nolan C. ed., New York : Spring Harbor Laboratory Press). Le choix des éléments régulateurs constituant le gène chimère est essentiellement fonction de l'espèce hôte dans laquelle ils doivent fonctionner, et l'homme du métier est capable de sélectionner des éléments régulateurs fonctionnels dans un organisme hôte donné. Par "fonctionnels", on entend capables de fonctionner dans un organisme hôte donné. The construction of the chimeric gene according to the invention and the assembly of its different elements is achievable by the use of techniques well known to those skilled in the art, in particular those described in Sambrook et al. (1989, Molecular Cloning: Laboratory Manual, Nolan C. ed., New York: Spring Harbor Laboratory Press). The choice of regulatory elements constituting the chimeric gene is essentially a function of the host species in which they must function, and those skilled in the art are capable of selecting functional regulatory elements in a given host organism. By "functional" is meant capable of functioning in a given host organism.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le gène chimère contient un promoteur dit "constitutif'. Un promoteur constitutif selon la présente invention est un promoteur qui induit l'expression d'une séquence codante dans tous les tissus d'un organisme hôte et en permanence, c'est-à-dire durant toute la durée du cycle vital dudit organisme hôte. According to a particular embodiment of the invention, the chimeric gene contains a promoter called "constitutive". A constitutive promoter according to the present invention is a promoter which induces the expression of a coding sequence in all the tissues of an organism host and permanently, that is to say throughout the life cycle of said host organism.
Certains de ces promoteurs peuvent être tissu-spécifiques, c'est-à-dire exprimer la séquence codante en permanence, mais uniquement dans un tissu particulier de l'organisme hôte. Des promoteurs constitutifs peuvent provenir de tout type d'organisme. Parmi les promoteurs constitutifs qui peuvent être utilisés dans le gène chimère de la présente invention, nous pouvons citer à titre d'exemple, des promoteurs bactériens, comme celui du gène de l'octopine synthase ou celui du gène de la nopaline synthase, des promoteurs viraux, comme celui du gène contrôlant la transcription des ARN19S ou 35S du virus de la mosaïque du Choux-Fleur (Odell et al., 1985, Nature, 313,810-812), ou les promoteurs du virus de la mosaïque de la nervure du Manioc (tels que décrits dans la demande de brevet WO 97/48819). Parmi les promoteurs d'origine végétale on citera le promoteur du gène de la petite sous-unité de ribulose-biscarboxylase/oxygénase (RuBisCO), le promoteur d'un gène d'histone tel que décrit dans la demande EP 0 507 698, ou le promoteur d'un gène d'actine de riz (US 5,641,876). Some of these promoters can be tissue-specific, that is to say express the coding sequence permanently, but only in a particular tissue of the host organism. Constituent promoters can come from any type of organism. Among the constitutive promoters which can be used in the chimeric gene of the present invention, we can cite by way of example, bacterial promoters, such as that of the octopine synthase gene or that of the nopaline synthase gene, promoters Viral, such as that of the gene controlling the transcription of RNA19S or 35S of the cauliflower mosaic virus (Odell et al., 1985, Nature, 313,810-812), or the promoters of the cassava rib mosaic virus (as described in patent application WO 97/48819). Among the promoters of plant origin, mention will be made of the promoter of the gene for the small ribulose-biscarboxylase / oxygenase subunit (RuBisCO), the promoter of a histone gene as described in application EP 0 507 698, or the promoter of a rice actin gene (US 5,641,876).
Selon un autre mode particulier de réalisation de l'invention, le gène chimère contient un promoteur inductible. Un promoteur inductible est un promoteur qui ne fonctionne, c'est-à- dire qui n'induit l'expression d'une séquence codante, que lorsqu'il est lui-même induit par un agent inducteur. Cet agent inducteur est en général une substance qui peut être synthétisée dans l'organisme hôte suite à un stimulus externe audit organisme, ce stimulus externe pouvant être par exemple un agent pathogène. L'agent inducteur peut également être une substance externe à cet organisme hôte capable de pénétrer à l'intérieur de celui-ci. De manière avantageuse, le promoteur utilisé dans la présente invention est inductible suite à l'agression de l'organisme hôte par un agent pathogène. De tels promoteurs sont connus, According to another particular embodiment of the invention, the chimeric gene contains an inducible promoter. An inducible promoter is a promoter which functions, that is to say which induces the expression of a coding sequence, only when it is itself induced by an inducing agent. This inducing agent is generally a substance which can be synthesized in the host organism following a stimulus external to said organism, this external stimulus possibly being for example a pathogenic agent. The inducing agent can also be a substance external to this host organism capable of penetrating inside of it. Advantageously, the promoter used in the present invention is inducible following the aggression of the host organism by a pathogenic agent. Such promoters are known,
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comme par exemple le promoteur du gène d'O-méthyltransférase de classe II (COMT II) de plante décrit dans la demande de brevet FR 99 03700, le promoteur PR-1 d'Arabidopsis (Lebel et al., 1998, Plant J. 16 (2):223-233), promoteur EAS4 du gène de la sesquiterpène synthase du Tabac (Yin et al., 1997, Plant Physiol. 115(2), 437-451), ou le promoteur du gène codant la 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase (Nelson et al., 1994, Plant Mol. Biol. as for example the promoter of the plant O-methyltransferase class II (COMT II) gene described in patent application FR 99 03700, the PR-1 promoter from Arabidopsis (Lebel et al., 1998, Plant J. 16 (2): 223-233), EAS4 promoter of the sesquiterpene synthase gene from Tobacco (Yin et al., 1997, Plant Physiol. 115 (2), 437-451), or the promoter of the gene encoding 3- hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase (Nelson et al., 1994, Plant Mol. Biol.
25 (3):401-412). 25 (3): 401-412).
Parmi les éléments terminateurs pouvant être utilisés dans le gène chimère de la présente invention, nous pouvons citer à titre d'exemple l'élément terminateur nos du gène codant la nopaline synthase d'Agrobacterium tumefaciens (Bevan et al., 1983, Nucleic Acids Res. 11 (2), ou l'élément terminateur d'un gène d'histone tel que décrit dans la demande EP 0 633 317. Among the terminating elements which can be used in the chimeric gene of the present invention, we can cite by way of example the terminating element nos of the gene coding for nopaline synthase from Agrobacterium tumefaciens (Bevan et al., 1983, Nucleic Acids Res 11 (2), or the terminator of a histone gene as described in application EP 0 633 317.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le promoteur et l'élément terminateur du gène chimère selon l'invention sont tous les deux fonctionnels dans les plantes. According to a particular embodiment of the invention, the promoter and the terminator element of the chimeric gene according to the invention are both functional in plants.
La présente invention concerne également un vecteur contenant un gène chimère selon l'invention. Le vecteur selon l'invention est utile pour transformer un organisme hôte et exprimer dans celui-ci un Polypeptide PLA2. Ce vecteur peut être un plasmide, un cosmide, un bactériophage ou un virus. De manière générale, les principales qualités de ce vecteur doivent être une capacité à se maintenir et à s'autorépliquer dans les cellules de l'organisme hôte, notamment grâce à la présence d'une origine de réplication, et à y exprimer un Polypeptide PLA2. Le choix d'un tel vecteur ainsi que les techniques d'insertion dans celui-ci du gène chimère selon l'invention sont largement décrits dans Sambrook et al. (1989, Molecular Cloning : Laboratory Manual, Nolan C. ed., New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press) et font partie des connaissances générales de l'homme du métier. De manière avantageuse, le vecteur utilisé dans la présente invention contient également, en plus du gène chimère de l'invention, un gène chimère contenant un marqueur de sélection. Ce marqueur de sélection permet de sélectionner les organismes hôtes effectivement transformés, c'est-à-dire ceux ayant incorporé le vecteur. De manière préférentielle, l'organisme hôte à transformer est une plante. Parmi les marqueurs de sélection utilisables dans les plantes, on peut citer des marqueur contenant des gènes de résistance aux antibiotiques tel que celui du gène de l'hygromycine phosphotransférase (Gritz et al., 1983, Gene 25 :179-188), mais également des marqueurs contenant des gènes de tolérance aux herbicides tel que le gène bar (White et al., NAR 18:1062, 1990) pour la tolérance au bialaphos, le gène EPSPS (US 5,188,642) pour la tolérance au glyphosate ou encore le gène HPPD (WO 96/38567) pour la tolérance aux isoxazoles. On peut également citer des gènes codant pour des enzymes facilement identifiables comme l'enzyme GUS, des gènes codant The present invention also relates to a vector containing a chimeric gene according to the invention. The vector according to the invention is useful for transforming a host organism and expressing therein a PLA2 polypeptide. This vector can be a plasmid, a cosmid, a bacteriophage or a virus. In general, the main qualities of this vector must be an ability to maintain and self-replicate in the cells of the host organism, in particular thanks to the presence of an origin of replication, and to express therein a PLA2 polypeptide. . The choice of such a vector as well as the techniques for inserting into it the chimeric gene according to the invention are widely described in Sambrook et al. (1989, Molecular Cloning: Laboratory Manual, Nolan C. ed., New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press) and are part of the general knowledge of a person skilled in the art. Advantageously, the vector used in the present invention also contains, in addition to the chimeric gene of the invention, a chimeric gene containing a selection marker. This selection marker makes it possible to select the host organisms actually transformed, that is to say those which have incorporated the vector. Preferably, the host organism to be transformed is a plant. Among the selection markers that can be used in plants, mention may be made of markers containing antibiotic resistance genes such as that of the hygromycin phosphotransferase gene (Gritz et al., 1983, Gene 25: 179-188), but also markers containing herbicide tolerance genes such as the bar gene (White et al., NAR 18: 1062, 1990) for bialaphos tolerance, the EPSPS gene (US 5,188,642) for glyphosate tolerance or the HPPD gene (WO 96/38567) for tolerance to isoxazoles. Mention may also be made of genes coding for easily identifiable enzymes such as the enzyme GUS, genes coding
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pour des pigments ou des enzymes régulant la production de pigments dans les cellules transformées. De tels gènes marqueurs de sélection sont notamment décrits dans les demandes de brevet WO 91/02071 et WO 95/06128. for pigments or enzymes regulating the production of pigments in transformed cells. Such selection marker genes are described in particular in patent applications WO 91/02071 and WO 95/06128.
La présente invention concerne également des organismes hôte transformés, contenant un vecteur tel que décrit ci-dessus. De préférence, les organismes hôtes transformés sont des plantes. On entend par "organisme hôte transformé", un organisme hôte qui a incorporé dans son génome le gène chimère de l'invention, et produit en conséquence un Polypeptide PLA2 dans ses tissus. Pour obtenir les organismes hôtes selon l'invention, l'homme du métier peut utiliser une des nombreuses méthodes de transformation connues. The present invention also relates to transformed host organisms, containing a vector as described above. Preferably, the transformed host organisms are plants. The term "transformed host organism" means a host organism which has incorporated the chimeric gene of the invention into its genome, and consequently produces a PLA2 polypeptide in its tissues. To obtain the host organisms according to the invention, those skilled in the art can use one of the many known transformation methods.
Une de ces méthodes consiste à mettre les cellules à transformer en présence de polyéthylène glycol (PEG) et des vecteurs de l'invention (Chang and Cohen, 1979, Mol. Gen. Genet. 168(1), 111-115 ; Mercenier and Chassy, 1988, Biochimie 70 (4), L'électroporation est une autre méthode qui consiste à soumettre les cellules ou tissus à transformer et les vecteurs de l'invention à un champ électrique (Andreason and Evans, 1988, Biotechniques 6 (7), 650-660 ; Shigekawa and Dower, 1989, Aust. J. Biotechnol. 3(1), 56-62). Une autre méthode consiste à directement injecter les vecteurs dans les cellules ou les tissus hôtes par micro-injection (Gordon and Ruddle, 1985, Gene 33 (2), 121-136). De manière avantageuse, la méthode dite de "biolistique" pourra être utilisée. Elle consiste à bombarder des cellules ou des tissus avec des particules sur lesquelles sont adsorbés les vecteurs de l'invention (Bruce et al., 1989, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86 (24), Klein et al., 1992, Biotechnology
10 (3), 286-291 ; US Patent No. 4,945,050). De manière préférentielle, la transformation de plantes se fera à l'aide de bactéries du genre Agrobacterium, de préférence par infection des cellules ou tissus desdites plantes par A. tumefaciens (Knopf, 1979, Subcell. Biochem. 6,143-
173 ; Shaw et al., 1983, Gene 23(3):315-330) ou A. rhizogenes (Bevan et Chilton, 1982, Annu. One of these methods consists in placing the cells to be transformed in the presence of polyethylene glycol (PEG) and of the vectors of the invention (Chang and Cohen, 1979, Mol. Gen. Genet. 168 (1), 111-115; Mercenier and Chassy, 1988, Biochemistry 70 (4), Electroporation is another method which consists in subjecting the cells or tissues to be transformed and the vectors of the invention to an electric field (Andreason and Evans, 1988, Biotechniques 6 (7) , 650-660; Shigekawa and Dower, 1989, Aust. J. Biotechnol. 3 (1), 56-62). Another method is to directly inject the vectors into host cells or tissues by microinjection (Gordon and Ruddle, 1985, Gene 33 (2), 121-136). Advantageously, the so-called "biolistic" method can be used, which consists in bombarding cells or tissues with particles on which the vectors of l are adsorbed. invention (Bruce et al., 1989, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86 (24), Klein et al., 1992, Biote chnology
10 (3), 286-291; US Patent No. 4,945,050). Preferably, the transformation of plants will be carried out using bacteria of the genus Agrobacterium, preferably by infection of the cells or tissues of said plants with A. tumefaciens (Knopf, 1979, Subcell. Biochem. 6,143-
173; Shaw et al., 1983, Gene 23 (3): 315-330) or A. rhizogenes (Bevan and Chilton, 1982, Annu.
Rev. Genet. 16 :357-384; Tepfer and Casse-Delbart, 1987, Microbiol. Sci. 4(1), 24-28). De manière préférentielle, la transformation de cellules végétales par Agrobacterium tumefaciens est réalisée selon le protocole décrit par Ishida et al. (1996, Nat. Biotechnol. 14 (6), Ces différentes techniques sont notamment décrites dans les brevets et demandes de brevet suivants : US 4,459,355, US 4,536,475, US 5,464,763, US 5,177,010, US 5,187,073, EP 267,159, EP 604 662, EP 672 752, US 4,945,050, US 5,036,006, US 5,100,792, US 5,371,014, US 5,478,744, US 5,179,022, US 5,565,346, US 5,484,956, US 5,508,468, US 5,538,877, US 5,554,798, US 5,489,520, US 5,510,318, US 5,204,253, US 5,405,765, EP 270 615, EP 442 174, EP 486 233, EP 486 234, EP 539 563, EP 674 725, WO 91/02071 et WO Rev. Broom. 16: 357-384; Tepfer and Casse-Delbart, 1987, Microbiol. Sci. 4 (1), 24-28). Preferably, the transformation of plant cells by Agrobacterium tumefaciens is carried out according to the protocol described by Ishida et al. (1996, Nat. Biotechnol. 14 (6), These different techniques are described in particular in the following patents and patent applications: US 4,459,355, US 4,536,475, US 5,464,763, US 5,177,010, US 5,187,073, EP 267,159, EP 604 662, EP 672,752, US 4,945,050, US 5,036,006, US 5,100,792, US 5,371,014, US 5,478,744, US 5,179,022, US 5,565,346, US 5,484,956, US 5,508,468, US 5,538,877, US 5,554,798, US 5,489,520, US 5,510,318, US 5,204,254 615, EP 442 174, EP 486 233, EP 486 234, EP 539 563, EP 674 725, WO 91/02071 and WO
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La présente invention a également pour objet un procédé de production de plantes résistantes aux agressions d'organismes pathogènes. Ce procédé consiste à transformer lesdites plantes avec un gène chimère selon l'invention, c'est-à-dire à incorporer ledit gène chimère dans leur génome, afin qu'elles expriment dans leurs tissus un Polypeptide PLA2 de la présente invention. The present invention also relates to a process for the production of plants resistant to attack by pathogenic organisms. This method consists in transforming said plants with a chimeric gene according to the invention, that is to say in incorporating said chimeric gene into their genome, so that they express in their tissues a PLA2 polypeptide of the present invention.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, les plantes obtenues par ledit procédé ont incorporé dans leur génome un gène chimère contenant un promoteur constitutif, lequel permet l'expression d'au moins un Polypeptide PLA2 de manière constitutive dans les tissus de la plante. Des plantes produites par ce procédé expriment en permanence un Polypeptide PLA2, lequel confère à ladite plante une résistance continue vis-à-vis des agressions d'organismes pathogènes tout au long de son développement, dans tout ou partie de ses tissus. According to a particular embodiment of the invention, the plants obtained by said process have incorporated into their genome a chimeric gene containing a constitutive promoter, which allows the expression of at least one PLA2 polypeptide constitutively in the tissues of the plant. Plants produced by this process permanently express a PLA2 polypeptide, which gives said plant continuous resistance to attack by pathogenic organisms throughout its development, in all or part of its tissues.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les plantes obtenues par ledit procédé ont incorporé dans leur génome un gène chimère contenant un promoteur inductible. De manière préférentielle, ce promoteur est induit suite à l'agression de la plante par un organisme pathogène, et l'expression d'un Polypeptide PLA2 dans les tissus de la plante n'est réalisée que lors de telles agressions. Des plantes produites par ce procédé ne développent un état de résistance aux organismes pathogènes que lorsqu'elles sont agressées par un organisme pathogène. According to another embodiment of the invention, the plants obtained by said process have incorporated into their genome a chimeric gene containing an inducible promoter. Preferably, this promoter is induced following the aggression of the plant by a pathogenic organism, and the expression of a PLA2 polypeptide in the tissues of the plant is only achieved during such aggressions. Plants produced by this process only develop a state of resistance to pathogenic organisms when they are attacked by a pathogenic organism.
La présente invention comprend également les plantes obtenues par ce procédé, des parties de ces plantes, et la descendance de ces plantes. On entend par "partie de ces plantes", tout organe de ces plantes, qu'il soit aérien ou souterrain. Les organes aériens sont les tiges, les feuilles, les fleurs. Les organes souterrains sont principalement les racines, mais ils peuvent également être des tubercules. Par "descendance", on entend principalement les graines contenant les embryons issus de la reproduction de ces plantes entre-elles. Par extension, le terme "descendance" s'applique à toutes les graines formées à chaque nouvelle génération issue de croisements entre une plante et la plante transformée par le procédé selon l'invention. The present invention also includes the plants obtained by this process, parts of these plants, and the offspring of these plants. "Part of these plants" means any organ of these plants, whether aerial or underground. The aerial organs are stems, leaves, flowers. The underground organs are mainly the roots, but they can also be tubers. By "offspring" is meant mainly the seeds containing the embryos resulting from the reproduction of these plants among themselves. By extension, the term "offspring" applies to all the seeds formed in each new generation resulting from crosses between a plant and the plant transformed by the process according to the invention.
Les plantes obtenues par le présent procédé peuvent être des monocotylédones ou des dicotylédones. De préférence, ces plantes sont des plantes d'intérêt agronomique. De manière avantageuse, les plantes monocotylédones sont le blé, le maïs, le riz. De manière avantageuse, les plantes dicotylédones sont le colza, le soja, le tabac, le coton. The plants obtained by the present process can be monocots or dicots. Preferably, these plants are plants of agronomic interest. Advantageously, the monocotyledonous plants are wheat, corn, rice. Advantageously, the dicotyledonous plants are rapeseed, soybeans, tobacco, cotton.
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Les organismes pathogènes vis-à-vis desquels les plantes obtenues par le présent procédé ont acquis une résistance peuvent être des virus, des bactéries, des champignons, ou des nématodes. Parmi les virus, on peut citer de manière avantageuse les virus de la mosaïque, en particulier le virus de la mosaïque du tabac. The pathogenic organisms against which the plants obtained by the present process have acquired resistance may be viruses, bacteria, fungi, or nematodes. Among the viruses, there may advantageously be mentioned the mosaic viruses, in particular the tobacco mosaic virus.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, les plantes obtenues par le procédé selon l'invention contiennent, en plus d'un gène chimère selon l'invention, au moins un autre gène chimère contenant un polynucléotide codant pour une protéine d'intérêt. Parmi les polynucléotides codant pour une protéine d'intérêt, on peut citer des polynucléotides codant une enzyme de résistance à un herbicide, par exemple le polynucléotide codant pour l'enzyme bar (White et al., NAR 18 :1062, pour la tolérance au bialaphos, le polynucléotide codant pour l'enzyme EPSPS (US 5,188,642 ; 97/04103) pour la tolérance au glyphosate ou encore le polynucléotide codant pour l'enzyme HPPD (WO 96/38567) pour la tolérance aux isoxazoles. On peut également citer un polynucléotide codant pour une toxine insecticide, par exemple un polynucléotide codant pour une toxine de la bactérie Bacillus thuringiensis (pour exemple, voir International Patent Application WO 98/40490). Peuvent également être contenus dans ces plantes d'autres polynucléotides de résistance aux maladies, par exemple un polynucléotide codant pour l'enzyme oxalate oxydase tel que décrit dans la demande de brevet EP 0 531 498 ou le brevet US 5,866,778, ou un polynucléotide codant pour un peptide antibactérien et/ou antifongique tels que ceux décrits dans les demandes de brevets WO 97/30082, WO 99/24594, WO 99/02717, WO 99/53053, et W099/91089. On peut également citer des polynucléotides codant pour des caractères agronomiques de la plante, en particulier un polynucléotide codant pour une enzyme delta-6 désaturase tel que décrit dans les brevets US 5,552,306, US 5,614,313, et demandes de brevets WO 98/46763 et WO 98/46764. According to a particular embodiment of the invention, the plants obtained by the method according to the invention contain, in addition to a chimeric gene according to the invention, at least one other chimeric gene containing a polynucleotide encoding a protein of interest. Among the polynucleotides encoding a protein of interest, mention may be made of polynucleotides encoding an enzyme for resistance to a herbicide, for example the polynucleotide encoding the enzyme bar (White et al., NAR 18: 1062, for tolerance to bialaphos, the polynucleotide coding for the EPSPS enzyme (US 5,188,642; 97/04103) for tolerance to glyphosate or the polynucleotide coding for the HPPD enzyme (WO 96/38567). polynucleotide coding for an insecticidal toxin, for example a polynucleotide coding for a toxin of the bacterium Bacillus thuringiensis (for example, see International Patent Application WO 98/40490). Other disease resistance polynucleotides may also be contained in these plants, for example a polynucleotide coding for the oxalate oxidase enzyme as described in patent application EP 0 531 498 or US patent 5,866,778, or a polynucleotide coda nt for an antibacterial and / or antifungal peptide such as those described in patent applications WO 97/30082, WO 99/24594, WO 99/02717, WO 99/53053, and WO99 / 91089. Mention may also be made of polynucleotides coding for agronomic characteristics of the plant, in particular a polynucleotide coding for a delta-6 desaturase enzyme as described in patents US 5,552,306, US 5,614,313, and patent applications WO 98/46763 and WO 98 / 46764.
La présente invention a également pour objet des anticorps monoclonaux ou polyclonaux dirigés contre un Polypeptide PLA2 selon l'invention, ou un fragment de celui-ci. The present invention also relates to monoclonal or polyclonal antibodies directed against a PLA2 polypeptide according to the invention, or a fragment thereof.
Les techniques de production d'anticorps sont largement décrites dans la littérature générale et dans des ouvrages de référence tels que Immunological Techniques Made Easy (1998, O. Cochet, J.-L. Teillaud, C. Sautès eds, John Wiley & Sons, Chichester). Antibody production techniques are widely described in the general literature and in reference works such as Immunological Techniques Made Easy (1998, O. Cochet, J.-L. Teillaud, C. Sautès eds, John Wiley & Sons, Chichester).
La présente invention a également pour objet un procédé de recherche de molécules stimulant la synthèse d'au moins un Polypeptide PLA2 selon l'invention dans les plantes. Ce The present invention also relates to a process for searching for molecules stimulating the synthesis of at least one PLA2 polypeptide according to the invention in plants. This
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procédé est caractérisé en ce que l'on utilise deux groupes de plantes dont un est traité avec une molécule. On mesure ensuite le niveau d'expression (i. e., la quantité) d'au moins un des Polypeptides PLA2 selon l'invention dans les tissus des deux groupes de plantes. Si le niveau d'expression d'au moins un Polypeptide PLA2 est significativement supérieur dans le groupe des plantes traitées par rapport au groupe des plantes non traitées, la molécule appliquée est retenue comme étant une molécule stimulant la synthèse de Polypeptides PLA2 selon l'invention dans les plantes. Parmi les techniques permettant de mesurer le niveau d'expression des Polypeptide PLA2, l'homme du métier peut utiliser les techniques bien connues de l'amplification après transcription inverse (RT-PCR) et du Northern blot pour la mesure des ARN messagers (ARNm) codant pour les Polypeptides PLA2, ou du Western blot pour la mesure des Polypeptides PLA2. Les protocoles de ces techniques sont notamment décrits dans Sambrook et al. (1989, Molecular Cloning : Laboratory Manual, Nolan C. ed., New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press). La technique de l'amplification par RTPCR consiste à extraire les ARNm des plantes suite à l'application de la molécule, à les soumettre à une transcription inverse, à soumettre les produits de cette transcription inverse à une amplification sélective par PCR avec des couples d'amorces constituées de fragments de polynucléotides selon l'invention, à faire migrer les produits de l'amplification sur un gel d'électrophorèse, puis à mesurer l'intensité des fragments dans le gel. process is characterized in that two groups of plants are used, one of which is treated with a molecule. The level of expression (ie, the quantity) of at least one of the PLA2 polypeptides according to the invention is then measured in the tissues of the two groups of plants. If the expression level of at least one PLA2 polypeptide is significantly higher in the group of treated plants compared to the group of untreated plants, the applied molecule is retained as being a molecule stimulating the synthesis of PLA2 polypeptides according to the invention in plants. Among the techniques for measuring the level of expression of the PLA2 polypeptide, a person skilled in the art can use the well-known techniques of amplification after reverse transcription (RT-PCR) and Northern blot for the measurement of messenger RNA (mRNA ) coding for PLA2 polypeptides, or Western blot for the measurement of PLA2 polypeptides. The protocols for these techniques are described in particular in Sambrook et al. (1989, Molecular Cloning: Laboratory Manual, Nolan C. ed., New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press). The technique of amplification by RTPCR consists in extracting the mRNAs from plants following the application of the molecule, in subjecting them to reverse transcription, in subjecting the products of this reverse transcription to selective amplification by PCR with pairs of primers consisting of fragments of polynucleotides according to the invention, to migrate the amplification products on an electrophoresis gel, then to measure the intensity of the fragments in the gel.
La technique du Northern blot consiste à extraire les ARNm des plantes suite à l'application de la molécule, à séparer ces ARNm sur un gel par électrophorèse, à transférer ces ARNm sur une membrane, puis à hybrider ces ARNm avec une sonde constituée par un polynucléotide selon l'invention ou un fragment de celui-ci sur laquelle est greffée une molécule marqueur permettent de la détecter après hybridation pour mesurer la quantité d'ARNm hybridée. La technique du Western blot consiste à extraire les protéines des plantes suite à l'application de la molécule, à séparer ces protéines sur un gel par électrophorèse, à transférer ces protéines sur une membrane, puis à hybrider ces protéines avec des anticorps selon l'invention sur lesquels est greffée une molécule marqueur permettant de les détecter après hybridation pour mesurer la quantité de Polypeptide PLA2 hybridée. The Northern blot technique consists in extracting the mRNAs from plants following the application of the molecule, in separating these mRNAs on a gel by electrophoresis, in transferring these mRNAs to a membrane, then in hybridizing these mRNAs with a probe constituted by a polynucleotide according to the invention or a fragment thereof on which a marker molecule is grafted make it possible to detect it after hybridization to measure the amount of mRNA hybridized. The Western blot technique consists in extracting proteins from plants following application of the molecule, in separating these proteins on a gel by electrophoresis, in transferring these proteins to a membrane, then in hybridizing these proteins with antibodies according to the invention on which is grafted a marker molecule making it possible to detect them after hybridization to measure the quantity of PLA2 polypeptide hybridized.
La présente invention comprend donc également des molécules obtenues par le procédé décrit ci-dessus. Ces molécules ont pour caractéristique principale une capacité à stimuler la synthèse naturelle dans les plantes d'au moins un Polypeptide PLA2 selon l'invention. The present invention therefore also includes molecules obtained by the process described above. The main characteristic of these molecules is an ability to stimulate the natural synthesis in plants of at least one PLA2 polypeptide according to the invention.
La présente invention a également pour objet un procédé d'amélioration de la défense des plantes vis-à-vis des agressions d'organismes pathogènes. Ce procédé consiste à The present invention also relates to a process for improving the defense of plants against attack by pathogenic organisms. This process consists of
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augmenter le niveau d'expression d'au moins un polypeptide PLA2 de l'invention dans lesdites plantes. Cette augmentation peut être réalisée de manière constitutive ou induite dans les plantes transformées de la présente invention, mais également par application sur des plantes transformées ou non, d'une molécule stimulant la synthèse d'au moins un polypeptide PLA2 dans lesdites plantes. Par agressions d'organismes pathogènes, on entend selon la présente invention, des agressions des plantes par des virus, des bactéries, des champignons ou des nématodes. increasing the level of expression of at least one PLA2 polypeptide of the invention in said plants. This increase can be carried out in a constitutive or induced manner in the transformed plants of the present invention, but also by application to transformed plants or not, of a molecule stimulating the synthesis of at least one PLA2 polypeptide in said plants. By attacks of pathogenic organisms is meant according to the present invention, attacks on plants by viruses, bacteria, fungi or nematodes.
Exemples : Exemple 1. Matériel végétal et technique d'inoculation du virus
Les plantes (Nicotiana tabacum cv. Samsun NN) sont cultivées en serre puis en logette climatisée à 22 C 4 C sous une photopériode de 16 heures. Examples: Example 1. Plant material and virus inoculation technique
The plants (Nicotiana tabacum cv. Samsun NN) are grown in a greenhouse and then in an air-conditioned cubicle at 22 C 4 C under a 16-hour photoperiod.
Les feuilles de plants de tabac âgés de 6 à 8 semaines sont frottées à l'aide d'un coton imprégné d'une suspension de virus de la mosaïque du tabac purifié (VMT, souche commune U1) mélangée à un abrasif, la célite (10 mg/ml). Après quelques minutes de contact, les feuilles sont rincées à l'eau tiède pour éliminer l'excès de célite et de particules virales. Les feuilles sont récoltées et dénervurées après différents temps d'infection avant d'être conservées à -80 C jusqu'à utilisation. The leaves of tobacco plants aged 6 to 8 weeks are rubbed with cotton wool impregnated with a suspension of purified tobacco mosaic virus (VMT, common strain U1) mixed with an abrasive, celite ( 10 mg / ml). After a few minutes of contact, the leaves are rinsed with lukewarm water to remove excess celite and viral particles. The leaves are harvested and denervated after different infection times before being stored at -80 C until use.
Exemple 2. Méthode de mesure de l'activité phospholipase A2
2.1. Préparation des extraits enzymatiques
Un gramme de feuilles de tabac est broyé dans de l'azote liquide. Le broyage est poursuivi dans la glace en présence de quartz et de 2 ml de tampon d'extraction froid (Acétate de sodium 100 mM pH 5,2, CaCl2 5 mM, B-mercaptoéthanol 15 mM). L'ensemble est centrifugé 15 min à 13000 g à 4 C. Le surnageant (1,5 ml) est déposé sur une colonne de Sephadex G-25 (Hi Trap Desalting, Pharmacia) équilibrée avec une solution acétate de sodium 20 mM, CaCl2 5 mM. L'élution s'effectue avec 2 ml de tampon d'équilibration et la fraction exclue contenant les protéines est recueillie. Cette étape permet l'élimination des pigments et des composés de faible poids moléculaire. Example 2. Method for Measuring the Phospholipase A2 Activity
2.1. Preparation of enzyme extracts
One gram of tobacco leaves is ground in liquid nitrogen. The grinding is continued in ice in the presence of quartz and 2 ml of cold extraction buffer (100 mM sodium acetate pH 5.2, 5 mM CaCl 2, 15 mM B-mercaptoethanol). The whole is centrifuged for 15 min at 13000 g at 4 C. The supernatant (1.5 ml) is deposited on a Sephadex G-25 column (Hi Trap Desalting, Pharmacia) balanced with a 20 mM sodium acetate solution, CaCl2 5 mM. The elution is carried out with 2 ml of equilibration buffer and the excluded fraction containing the proteins is collected. This step eliminates pigments and low molecular weight compounds.
2. 2. Dosage de l'activité phospholipase A2 (Elsbach and Weiss, 1991, in Methods in Enzymol. 197, Dennis E.A. ed., New York, Academic Press, 24-30) - préparation du substrat : le substrat utilisé consiste en des cellules de la souche NM 522 d'Escherichia coli cultivées dans du milieu LB en présence d'acide oléique marqué au 2. 2. Determination of the phospholipase A2 activity (Elsbach and Weiss, 1991, in Methods in Enzymol. 197, Dennis EA ed., New York, Academic Press, 24-30) - preparation of the substrate: the substrate used consists of cells of strain NM 522 of Escherichia coli cultured in LB medium in the presence of oleic acid labeled with
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[14C] (C18:1). L'acide gras radioactif étant ajouté au milieu de culture, son incorporation s'effectue principalement pendant la phase exponentielle de croissance des bactéries et sur plusieurs générations, permettant un marquage uniforme des phospholipides membranaires. [14C] (C18: 1). The radioactive fatty acid being added to the culture medium, its incorporation takes place mainly during the exponential growth phase of the bacteria and over several generations, allowing uniform labeling of the membrane phospholipids.
Les bactéries marquées sont lavées avec de la sérum albumine bovine (SAB) 1%, puis sont resuspendues dans l'eau. Afin d'inactiver les phospholipases bactériennes et pour permettre l'exposition des phospholipides aux phospholipases A contenues dans l'échantillon à tester, les bactéries sont autoclavées pendant 15 min à 121 C. Les cellules marquées sont diluées avec des cellules non marquées pour avoir une concentration finale de 1,5 x 1010 cellules/ml contenant 7 x 105 cpm/ml puis le substrat est conservé à -80 C. The labeled bacteria are washed with 1% bovine serum albumin (BSA), then resuspended in water. In order to inactivate the bacterial phospholipases and to allow the exposure of the phospholipids to phospholipases A contained in the test sample, the bacteria are autoclaved for 15 min at 121 C. The labeled cells are diluted with unlabeled cells to have a final concentration of 1.5 x 1010 cells / ml containing 7 x 105 cpm / ml then the substrate is stored at -80 C.
- dosage de l'activité : le milieu réactionnel est composé de 50 (il d'extrait enzymatique, 50 l de tampon Tris-HCl 100 mM pH 7,5, CaCl2 5 mM et de 50 l de substrat marqué. La réaction est conduite 30 min à 37 C. Un témoin (substrat sans enzyme) est réalisé en parallèle. La réaction est arrêtée par addition de 0,5% de SAB froide puis centrifugation à 13000 g pendant 3 min à température ambiante. Les bactéries sédimentées contiennent les phospholipides non dégradés et les produits d'hydrolyse complexés à l'albumine sont dans le surnageant. Afin de quantifier le taux d'hydrolyse, 100 l du surnageant sont prélevés et comptés par scintillation. La quantité de radioactivité libérée est une mesure de l'activité phospholipase. - assay of the activity: the reaction medium is composed of 50 (it of enzymatic extract, 50 l of 100 mM Tris-HCl buffer pH 7.5, 5 mM CaCl 2 and 50 l of labeled substrate. The reaction is carried out 30 min at 37 C. A control (substrate without enzyme) is carried out in parallel.The reaction is stopped by adding 0.5% of cold BSA then centrifugation at 13000 g for 3 min at room temperature The sedimented bacteria contain the phospholipids not degraded and the hydrolysis products complexed with albumin are in the supernatant In order to quantify the rate of hydrolysis, 100 l of the supernatant are removed and counted by scintillation. The amount of radioactivity released is a measure of the activity phospholipase.
Exemple 3. Activité phospholipase A2 au cours de la réaction hypersensible (RH)
Le test enzymatique développé par Elsbach et Weiss (1991, in Methods in Enzymol. Example 3. Phospholipase A2 Activity During the Hypersensitive Reaction (RH)
The enzymatic test developed by Elsbach and Weiss (1991, in Methods in Enzymol.
197, Dennis E.A. ed., New York, Academic Press, 24-30) faisant intervenir des membranes de bactéries E. coli radiomarquées comme substrat a été utilisé pour mesurer l'activité phospholipase A2. Ce test possède l'avantage de présenter les phospholipides dans un environnement membranaire, ce qui le rapproche plus de conditions physiologiques que l'emploi de substrats synthétiques solubilisés. La culture des bactéries est réalisée en présence d'acide oléique-[14C] (Cl 8:1) qui est incorporé de façon quasi exclusive dans les phospholipides des membranes bactériennes en position sn-2, ce qui rend ce test spécifique des phospholipases A2. 197, Dennis E.A. ed., New York, Academic Press, 24-30) using membranes of radiolabelled E. coli bacteria as a substrate was used to measure phospholipase A2 activity. This test has the advantage of presenting the phospholipids in a membrane environment, which brings it closer to physiological conditions than the use of solubilized synthetic substrates. The culture of the bacteria is carried out in the presence of oleic acid- [14C] (Cl 8: 1) which is incorporated almost exclusively in the phospholipids of the bacterial membranes in position sn-2, which makes this test specific for phospholipases A2 .
L'activité phospholipase A2 a été mesurée dans des extraits protéiques solubles de feuilles de tabac développant une RH au virus de la mosaïque du tabac (VMT). L'activité enzymatique, très faible dans les feuilles saines, augmente rapidement entre 2 et 4 jours après inoculation pour atteindre un maximum dès 4 jours post-inoculation et se stabiliser jusqu'aux temps tardifs de la RH (Figure 2). L'apparition de l'activité phospholipase A2 coïncide avec la formation des lésions nécrotiques, typique de la RH (36-48 heures). Une telle stimulation The phospholipase A2 activity was measured in soluble protein extracts from tobacco leaves developing an RH to the tobacco mosaic virus (VMT). The enzymatic activity, very weak in healthy leaves, increases rapidly between 2 and 4 days after inoculation to reach a maximum from 4 days post-inoculation and stabilize until late RH times (Figure 2). The appearance of phospholipase A2 activity coincides with the formation of necrotic lesions, typical of RH (36-48 hours). Such stimulation
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dans des plantes infectées n'était pas connue et suggère que le métabolisme de mobilisation d'acides gras soit activé pendant cette réponse de défense. in infected plants was not known and suggests that the metabolism of fatty acid mobilization is activated during this defense response.
Exemple 4. Relation entre l'activité phospholipase A2 et les signaux de défense dérivés d'acides gras au cours de la RH
Afin de déterminer si l'apparition de l'activité phospholipase A2 au cours de la RH est suivie de l'accumulation de dérivés d'acides gras, les teneurs en oxylipines ont été déterminées dans les plantes infectées. Les quantités d'acide 12-oxophytodiénoïque (APD), précurseur de l'acide jasmonique (AJ), et celles d'acide jasmonique, ont été mesurées, ces deux composés étant des signaux inducteurs de réponses de défense. Example 4. Relation between the phospholipase A2 activity and the defense signals derived from fatty acids during RH
In order to determine whether the appearance of phospholipase A2 activity during RH is followed by the accumulation of fatty acid derivatives, the oxylipin contents were determined in the infected plants. The quantities of 12-oxophytodienoic acid (APD), precursor of jasmonic acid (AJ), and those of jasmonic acid, were measured, these two compounds being signals inducing defense responses.
4.1. Dosage de l'acide jasmonique (AJ). 4.1. Determination of jasmonic acid (AJ).
Extraction. La méthode est celle développée par Albrecht et al., (1993, Planta 191,86- 94), légèrement modifiée. Les feuilles de tabac (1 g) sont finement broyées dans l'azote liquide. Le broyage est poursuivi pendant 5 min à 4 C dans un mixer Waring contenant 50 ml de méthanol 80% et 0,1 Ci de () acide [3H]-dihydrojasmonique, qui permettra de calculer le rendement de l'extraction de l'AJ endogène. Un gramme de Polyclar AT est ensuite ajouté pour piéger les composés phénoliques solubles. Après filtration sur Büchner, le méthanol est évaporé au rotavapor. La phase aqueuse récupérée (- 10 ml) est ajustée à 12,5 ml avec de l'eau puis acidifiée avec de l'acide acétique (0,2% final). Après centrifugation 30 min à 4 C et à 12000 g, le surnageant clarifié est déposé sur une colonne C18 (Lichroprep RP 18, Merck) préalablement rincée avec deux fois 5 ml de méthanol puis équilibrée avec deux fois 5 ml d'acide acétique 0,2%. L'élution s'effectue avec 5 ml d'une solution de méthanol 70%/acide acétique 0,2%. Après évaporation du méthanol sous flux d'azote, la phase aqueuse est acidifiée avec 100 l d'acide acétique glacial puis extraite deux fois avec 2 ml d'acétate d'éthyle. Les phases organiques sont rassemblées puis évaporées à sec sous flux d'azote et le résidu sec est repris dans 300 l de méthanol. La méthylation des échantillons s'effectue par 300 l de diazométhane (dans l'éther) froid. Après 15 sec, la réaction est arrêtée par évaporation de l'éther sous flux d'azote pour éviter la surméthylation. Les extraits secs sont ensuite repris dans 300 l de méthanol 20%/TBS. 50 l sont prélevés pour le comptage de la radioactivité pour calculer le rendement de l'extraction de l'AJ. Extraction. The method is that developed by Albrecht et al., (1993, Planta 191.86-94), slightly modified. The tobacco leaves (1 g) are finely ground in liquid nitrogen. The grinding is continued for 5 min at 4 ° C. in a Waring mixer containing 50 ml of 80% methanol and 0.1 Ci of () [3H] -dihydrojasmonic acid, which will make it possible to calculate the yield of the extraction of the AJ endogenous. One gram of Polyclar AT is then added to trap the soluble phenolic compounds. After filtration through Büchner, the methanol is evaporated on a rotary evaporator. The aqueous phase recovered (- 10 ml) is adjusted to 12.5 ml with water and then acidified with acetic acid (0.2% final). After centrifugation for 30 min at 4 ° C. and at 12,000 g, the clarified supernatant is deposited on a column C18 (Lichroprep RP 18, Merck) previously rinsed with twice 5 ml of methanol and then equilibrated with twice 5 ml of acetic acid 0, 2%. The elution is carried out with 5 ml of a 70% methanol / 0.2% acetic acid solution. After evaporation of the methanol under a stream of nitrogen, the aqueous phase is acidified with 100 l of glacial acetic acid and then extracted twice with 2 ml of ethyl acetate. The organic phases are combined and then evaporated to dryness under a stream of nitrogen and the dry residue is taken up in 300 l of methanol. The samples are methylated with 300 l of cold diazomethane (in ether). After 15 sec, the reaction is stopped by evaporation of the ether under a stream of nitrogen to avoid overmethylation. The dry extracts are then taken up in 300 l of 20% methanol / TBS. 50 l are taken for radioactivity counting to calculate the yield of the extraction of the AJ.
Analyse quantitative par test ELISA. L'analyse quantitative s'effectue par ELISA (Enzyme Linked Immuno-Sorbant Assay) compétitif. Les plaques sont "coatées" avec un Quantitative analysis by ELISA test. The quantitative analysis is carried out by competitive ELISA (Enzyme Linked Immuno-Sorbant Assay). The plates are "coated" with a
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anticorps purifié, le RAMIG (Rabbit Anti-Mouse Immunoglobulin G, Pierce), puis avec un anticorps monoclonal anti-méthyle-jasmonate (Prof. Weiler, Bochum, Allemagne). Le RAMIG reconnaît la région Fc de l'anticorps spécifique anti-MJ. Cette configuration assure que l'anticorps anti-MJ est immobilisé à la phase solide par sa partie Fc et donc que les sites de fixation de l'antigène sont accessibles. L'échantillon est ensuite ajouté. Le nombre de sites spécifiques de fixation du MJ restés libres (car non occupé par le MJ contenu dans l'échantillon) est mesuré à l'aide d'un traceur (AJ couplé à la phosphatase alcaline). La détection du traceur se fait par test enzymatique : la phosphatase alcaline clive son substrat, le pNPP (p-nitrophényl phosphate de sodium) en p-nitrophénol, ce qui se traduit par l'apparition d'une coloration jaune dont l'intensité est mesurée par colorimétrie (absorbance = 405 nm). purified antibody, RAMIG (Rabbit Anti-Mouse Immunoglobulin G, Pierce), then with an anti-methyl-jasmonate monoclonal antibody (Prof. Weiler, Bochum, Germany). RAMIG recognizes the Fc region of the specific anti-MJ antibody. This configuration ensures that the anti-MJ antibody is immobilized in the solid phase by its Fc part and therefore that the binding sites of the antigen are accessible. The sample is then added. The number of specific MJ binding sites that remain free (because they are not occupied by the MJ contained in the sample) is measured using a tracer (AJ coupled to alkaline phosphatase). The tracer is detected by an enzymatic test: alkaline phosphatase cleaves its substrate, pNPP (sodium p-nitrophenyl phosphate) into p-nitrophenol, which results in the appearance of a yellow coloration whose intensity is measured by colorimetry (absorbance = 405 nm).
La quantité de traceur fixée est inversement proportionnelle à la quantité de MJ présente dans les échantillons et permet de calculer la quantité d'AJ contenue dans les extraits. The quantity of tracer fixed is inversely proportional to the quantity of MJ present in the samples and makes it possible to calculate the quantity of AJ contained in the extracts.
Une gamme étalon est réalisée en parallèle avec du MJ (0,1à 100 pmol) ainsi que deux types de témoins (réaction sans antigène ou sans traceur). A standard range is carried out in parallel with MJ (0.1 to 100 pmol) as well as two types of controls (reaction without antigen or without tracer).
4.2. Dosage de l'acide 12-oxo-phytodiénoïque (APD). 4.2. Determination of 12-oxo-phytodienoic acid (APD).
Extraction. Les feuilles (2 g) sont broyées dans l'azote liquide puis transférées dans un erlenmeyer. L'extraction est réalisée à température ambiante pendant 4 h avec trois fois 20 ml d'éther, en agitant de temps en temps. Lors de la première extraction, 30 l de [2H5]-APD (Prof. Weiler, Bochum, Allemagne) sont ajoutés (pour calculer le rendement de l'extraction de l'APD endogène). Les trois surnageants sont rassemblés puis filtrés sur Büchner. Le filtrat est ensuite chargé sur une colonne aminopropyl en phase inverse (Aminopropyl 500 mg, Macherey-Nagel). Après lavage de la colonne avec 8 ml de CHCl3/isopropanol (2: 1), les échantillons sont élués avec 13 ml d'éther/acide acétique (98: 2). L'éluat est évaporé sous flux d'azote. Les résidus secs sont repris dans 200 l de solution hexane/isopropanol/acide acétique (100: 1,61:0,11) (v/v/v) puis centrifugés 2 min à 13000 g. Extraction. The leaves (2 g) are ground in liquid nitrogen and then transferred to an Erlenmeyer flask. The extraction is carried out at room temperature for 4 h with three times 20 ml of ether, stirring from time to time. During the first extraction, 30 l of [2H5] -APD (Prof. Weiler, Bochum, Germany) are added (to calculate the yield of the extraction of endogenous APD). The three supernatants are collected and then filtered on Büchner. The filtrate is then loaded on an aminopropyl column in reverse phase (Aminopropyl 500 mg, Macherey-Nagel). After washing the column with 8 ml of CHCl3 / isopropanol (2: 1), the samples are eluted with 13 ml of ether / acetic acid (98: 2). The eluate is evaporated under nitrogen flow. The dry residues are taken up in 200 l of hexane / isopropanol / acetic acid solution (100: 1.61: 0.11) (v / v / v) and then centrifuged for 2 min at 13000 g.
Analyse quantitative par CLHP et spectrométrie de masse. (Prof. E. Weiler, Bochum, Allemagne). 100 l des échantillons sont injectés sur un système HPLC (colonne Nucleosil 25 x 4 mm, 10 m). L'élution, programmée en mode isocratique, s'effectue avec une solution hexane/isopropanol/acide acétique (100: 1,61:0,11) (v/v/v). On recueille une fraction toutes les 2 min à partir de 6,5 min jusqu'à 14,5 min. La colonne est ensuite lavée pendant 5,5 min avant une nouvelle injection. La fraction contenant l'APD est identifiée par comparaison du temps de rétention avec celui de l'APD de référence puis évaporée au rotavapor. Le séchage est terminé sous flux d'azote. Les résidus secs sont repris dans 100 l de méthanol et Quantitative analysis by HPLC and mass spectrometry. (Prof. E. Weiler, Bochum, Germany). 100 l of the samples are injected onto an HPLC system (Nucleosil column 25 x 4 mm, 10 m). The elution, programmed in isocratic mode, is carried out with a hexane / isopropanol / acetic acid solution (100: 1.61: 0.11) (v / v / v). A fraction is collected every 2 min from 6.5 min to 14.5 min. The column is then washed for 5.5 min before a new injection. The fraction containing the APD is identified by comparison of the retention time with that of the reference APD and then evaporated in a rotary evaporator. Drying is complete under nitrogen flow. The dry residues are taken up in 100 l of methanol and
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méthylés avec 200 l de diazométhane de la même manière que l'AJ. Après arrêt de la réaction sous flux d'azote, les échantillons sont repris dans 50 l de chloroforme puis analysés immédiatement par spectrométrie de masse (Laudert et al.,1997, Plant J. 15,675- 684). La quantité d'APD contenue dans l'échantillon est calculée par comparaison avec l'aire du pic de standard [2H5]-APD. methylated with 200 l of diazomethane in the same way as the AJ. After stopping the reaction under nitrogen flow, the samples are taken up in 50 l of chloroform and then analyzed immediately by mass spectrometry (Laudert et al., 1997, Plant J. 15,675- 684). The amount of APD contained in the sample is calculated by comparison with the area of the standard peak [2H5] -APD.
4.3. Résultats des dosages
Les résultats de ces dosages sont représentés dans la Figure 2. Les teneurs en APD et en AJ sont extrêmement faibles dans les plantes non traitées ou frottées avec de l'eau. En réponse à une infection par le VMT, l'APD s'accumule à partir de 48 heures et atteint un maximum vers 6-7 jours. L'AJ augmente plus faiblement et plus tardivement. Le point le plus intéressant est que l'activité phospholipase A2 précède clairement l'accumulation des dérivés lipidiques. 4.3. Assay results
The results of these assays are shown in Figure 2. The contents of APD and AJ are extremely low in plants not treated or rubbed with water. In response to a VMT infection, the APD accumulates from 48 hours and reaches a maximum around 6-7 days. YI increases more slowly and later. The most interesting point is that the phospholipase A2 activity clearly precedes the accumulation of lipid derivatives.
Ceci est un argument fort en faveur d'une implication de cette activité enzymatique dans l'initiation de la synthèse d'oxylipines régulant des réponses de défense. This is a strong argument in favor of an involvement of this enzymatic activity in the initiation of the synthesis of oxylipins regulating defense responses.
Pour situer la chronologie de cette activité lipolytique par rapport à des réponses de défense bien décrites dans ce pathosystème, la cinétique d'apparition de l'activité phospholipase A2 a été comparée à l'induction de protéines "Pathogenesis-Related" (PR). Les protéines PR possèdent des propriétés antimicrobiennes qui contribuent à la résistance contre les infections et plusieurs familles de protéines PR sont induites de façon coordonnée au cours de la RH. Trois familles de protéines PR (chitinase, 13-1,3-glucanase et un inhibiteur de protéases) ont été mesurées par leurs activités enzymatiques, et il apparaît que celles-ci atteignent leur maximum vers 7 jours post-inoculation, alors que le maximum d'activité phospholipase A2 est atteint entre 3 et 4 jours (Figure 3). Ce résultat montre que l'activité phospholipase A2 est un événement précoce de la RH et est impliquée dans des phénomènes de signalisation cellulaire qui déterminent l'établissement de l'état de résistance. To situate the chronology of this lipolytic activity in relation to defense responses well described in this pathosystem, the kinetics of appearance of phospholipase A2 activity was compared to the induction of proteins "Pathogenesis-Related" (PR). PR proteins have antimicrobial properties which contribute to resistance against infections and several families of PR proteins are induced in a coordinated manner during RH. Three families of PR proteins (chitinase, 13-1,3-glucanase and a protease inhibitor) have been measured by their enzymatic activities, and it appears that these reach their maximum around 7 days post-inoculation, while the maximum phospholipase A2 activity is reached between 3 and 4 days (Figure 3). This result shows that phospholipase A2 activity is an early event in RH and is involved in cell signaling phenomena which determine the establishment of the resistance state.
Exemple 5. Identification de Polypeptides PLA2
Les caractéristiques d'inductibilité précoce de l'activité phospholipase A2 ont stimulé une recherche de la (les) protéine (s) de cette activité. La fraction protéique soluble est extraite de 180 g de feuilles de tabac (Nicotiana tabacum cv. Samsun NN) infectées depuis 6 jours par le VMT. Le broyage s'effectue à 4 C dans 270 ml de tampon acétate de sodium 0,1 M pH 5,2,13-mercaptoéthanol 15 mM, CaCl2 2 mM. Le broyat est filtré sur gaze puis est centrifugé à 10000 g pendant 30 min à 4 C. Le surnageant est chargé sur Example 5. Identification of PLA2 Polypeptides
The early inducibility characteristics of phospholipase A2 activity stimulated a search for the protein (s) of this activity. The soluble protein fraction is extracted from 180 g of tobacco leaves (Nicotiana tabacum cv. Samsun NN) infected for 6 days by VMT. The grinding is carried out at 4 ° C. in 270 ml of 0.1 M sodium acetate buffer pH 5.2,13-15 mM mercaptoethanol, 2 mM CaCl 2. The ground material is filtered through gauze and is then centrifuged at 10,000 g for 30 min at 4 C. The supernatant is loaded onto
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une colonne de gel filtration Sephadex G25 (3,5 x 70 cm, Pharmacia) équilibrée dans une solution acétate de sodium 20 mM pH 5,2, CaCl2 2 mM (solution A). Cette étape permet d'éliminer les molécules de petite masse moléculaire. La fraction protéique éluée est stockée pendant une nuit à 4 C, ce qui entraîne la précipitation d'une grande partie des protéines cellulaires. La technique usuelle de préparation de l'extrait protéique total à un pH de 5,2 permet de préserver l'activité phospholipase A2 et d'éliminer des protéines "non-PR" par précipitation sélective. Une recherche sans a priori a consisté en un fractionnement de cet extrait protéique soluble sur différents supports chromatographiques, les différentes fractions éluées étant testées pour leur activité phospholipase A2 à l'aide du test sur substrat bactérien décrit ci-dessus (Elsbach and Weiss, 1991, in Methods in Enzymol. 197, Dennis E.A. ed., New York, Academic Press, 24-30). Le surnageant clarifié constitue l'extrait protéique de départ pour la purification de la phospholipase. L'extrait est chargé sur une colonne (2,1 x 8 cm) échangeuse de cations (S-Sepharose Fast Flow, Pharmacia) équilibrée dans la solution A. a column of Sephadex G25 filtration gel (3.5 x 70 cm, Pharmacia) equilibrated in 20 mM sodium acetate solution pH 5.2, 2 mM CaCl2 (solution A). This step eliminates molecules of small molecular mass. The eluted protein fraction is stored overnight at 4 ° C., which results in the precipitation of a large part of the cellular proteins. The usual technique for preparing the total protein extract at a pH of 5.2 makes it possible to preserve the phospholipase A2 activity and to eliminate "non-PR" proteins by selective precipitation. A research without a priori consisted in a fractionation of this soluble protein extract on different chromatographic supports, the different eluted fractions being tested for their phospholipase A2 activity using the test on bacterial substrate described above (Elsbach and Weiss, 1991 , in Methods in Enzymol. 197, Dennis EA ed., New York, Academic Press, 24-30). The clarified supernatant constitutes the starting protein extract for the purification of the phospholipase. The extract is loaded onto a cation exchange column (2.1 × 8 cm) (S-Sepharose Fast Flow, Pharmacia) balanced in solution A.
Les protéines cationiques retenues sur ce support sont éluées avec un gradient de NaCl de 0 à 0,3 M dans la solution A. Aucune activité significative n'est détectée dans les protéines "acides" (anioniques), la totalité de l'activité enzymatique étant retenue sur un support de chromatographie d'échange de cations. L'élution de cette 1ère colonne avec un gradient salin permet de séparer trois pics d'activité (Figure 4a). The cationic proteins retained on this support are eluted with a NaCl gradient of 0 to 0.3 M in solution A. No significant activity is detected in the "acid" (anionic) proteins, all of the enzymatic activity. being retained on a cation exchange chromatography support. The elution of this 1st column with a salt gradient makes it possible to separate three peaks of activity (Figure 4a).
Les fractions contenant le pic majeur d'activité phospholipase A2 (PLA2) ont été rassemblées, dialysées contre la solution A puis chargées sur une colonne échangeuse de cations (CM-TSK 3 SW, Altex) montée sur un système FPLC et équilibrée dans la solution A. The fractions containing the major peak of phospholipase A2 activity (PLA2) were combined, dialyzed against solution A and then loaded onto a cation exchange column (CM-TSK 3 SW, Altex) mounted on an FPLC system and balanced in the solution. AT.
L'élution est réalisée avec un gradient de 0,1à 0,2 M NaCl dans la solution A (Figure 4b). Les fractions contenant une activité PLA2 élevée sont rassemblées, concentrées sur des filtres Centricon 10 (Amicon), puis chargées sur une colonne de tamisage moléculaire (Superdex 75, Pharmacia) équilibrée dans la solution A contenant 0,2 M NaCl (Figure 4c). Un g de cytochrome C est ajouté aux tubes de collection avant récolte pour stabiliser l'activité PLA2. Elution is carried out with a gradient of 0.1 to 0.2 M NaCl in solution A (Figure 4b). The fractions containing a high PLA2 activity are combined, concentrated on Centricon 10 filters (Amicon), then loaded onto a molecular sieving column (Superdex 75, Pharmacia) equilibrated in solution A containing 0.2 M NaCl (Figure 4c). One g of cytochrome C is added to the collection tubes before harvesting to stabilize the PLA2 activity.
Les fractions actives sont analysées par électrophorèse sur gel de polyacrylamide 12,5% en conditions dénaturantes (Laemmli, 1970, Nature 227,680-685) colorés au nitrate d'argent (Geoffroy et al., 1990, Mol. Plant-Microbe Interact. 3, 327-333). Les fractions contenant une protéine de 28 kDa dont l'abondance est corrélée avec l'activité PLA2 sont rassemblées et chargées sur un gel préparatif (Figure 4d). Les protéines séparées sont transférées sur une membrane de PVDF, colorées au bleu de Coomassie d'après les instructions du fabricant (Problott, Applied Biosystems). La zone comportant la protéine de 28 kDa a été excisée de la membrane pour séquençage N-terminal par dégradation d'Edman (séquenceur Applied The active fractions are analyzed by electrophoresis on 12.5% polyacrylamide gel under denaturing conditions (Laemmli, 1970, Nature 227,680-685) stained with silver nitrate (Geoffroy et al., 1990, Mol. Plant-Microbe Interact. 3 , 327-333). The fractions containing a 28 kDa protein, the abundance of which is correlated with the PLA2 activity, are combined and loaded onto a preparative gel (FIG. 4d). The separated proteins are transferred to a PVDF membrane, stained with Coomassie blue according to the manufacturer's instructions (Problott, Applied Biosystems). The area containing the 28 kDa protein was excised from the membrane for N-terminal sequencing by degradation of Edman (Applied sequencer
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Biosystems modèle 473A). La séquence de 50 acides aminés obtenue est confrontée aux banques de données à l'aide du programme BLAST (National Center for Biotechnology Information, USA, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast) qui a permis d'identifier la similarité existant entre la séquence codant le polypeptide PLA2 isolé et la patatine, la protéine de réserve majeure dans le tubercule de pomme de terre (Figure 5). Biosystems model 473A). The 50 amino acid sequence obtained is compared with the databases using the BLAST program (National Center for Biotechnology Information, USA, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast) which made it possible to identify the similarity between the sequence encoding the isolated PLA2 polypeptide and patatin, the major reserve protein in the potato tuber (Figure 5).
L'identification d'une phospholipase de feuilles de tabac comme une protéine de "type patatine" est nouvelle. Si une activité acyl hydrolase (sur différents substrats comprenant au moins une chaine d'acide gras) a été reportée pour la patatine (Andrews et al., 1988, Biochem. The identification of a tobacco leaf phospholipase as a "patatin-like" protein is new. If acyl hydrolase activity (on different substrates comprising at least one fatty acid chain) has been reported for patatin (Andrews et al., 1988, Biochem.
J. 252,199-206), le rôle de protéines de ce type dans les réponses de défense n'a pas été étudié, notamment en relation avec la signalisation lipidique et la production d'oxylipines. Un extrait soluble de tubercules de pomme de terre (2 variétés) dans lequel la patatine a été identifiée immunologiquement comme représentant environ 30% des protéines a ensuite été préparé. Lorsque l'activité phospholipase A2 est mesurée dans ces extraits avec le substrat bactérien décrit précédemment, l'activité phospholipase A2 spécifique de la patatine de pomme de terre est jusqu'à 500 fois plus faible que celle mesurée pour le Polypeptide PLA2 isolé de feuilles de tabac infectées. J. 252,199-206), the role of proteins of this type in defense responses has not been studied, in particular in relation to lipid signaling and the production of oxylipins. A soluble extract of potato tubers (2 varieties) in which the patatin has been identified immunologically as representing approximately 30% of the proteins was then prepared. When the phospholipase A2 activity is measured in these extracts with the bacterial substrate described above, the phospholipase A2 activity specific for potato patatin is up to 500 times lower than that measured for the PLA2 polypeptide isolated from leaves of infected tobacco.
Exemple 6. Clonage d'ADNc codant pour des Polypeptides PLA2
Une seule séquence de type patatine est connue chez le tabac (Drews et al., 1992, Plant Cell 4,1383-1404). Il s'agit d'un ADNc exprimé spécifiquement au cours du développement des pétales de tabac mais la protéine correspondante n'a pas été étudiée. Une stratégie de clonage par PCR de nouvelles isoformes a été entreprise en utilisant d'une part une amorce dérivée de la séquence N-terminale du Polypeptide PLA2 isolé de feuilles infectées, et d'autre part des amorces dérivées de régions conservées identifiées dans 5 séquences nucléotidiques de type patatine (tabac, pomme de terre, concombre, hevea et arabidopsis) disponibles dans les banques de données. Les techniques usuelles de biologie moléculaire utilisées dans cette invention sont décrites dans Sambrook et al. (1989, Molecular Cloning : Laboratory Manual, Nolan C. ed., New York : Spring Harbor Laboratory Press). Example 6 Cloning of cDNA Coding for PLA2 Polypeptides
Only one patatin type sequence is known in tobacco (Drews et al., 1992, Plant Cell 4,1383-1404). It is a cDNA specifically expressed during the development of tobacco petals, but the corresponding protein has not been studied. A strategy of cloning by PCR of new isoforms was undertaken using on the one hand a primer derived from the N-terminal sequence of the PLA2 polypeptide isolated from infected leaves, and on the other hand primers derived from conserved regions identified in 5 sequences. patatine type nucleotides (tobacco, potato, cucumber, hevea and arabidopsis) available in databases. The usual molecular biology techniques used in this invention are described in Sambrook et al. (1989, Molecular Cloning: Laboratory Manual, Nolan C. ed., New York: Spring Harbor Laboratory Press).
Extraction des ARN. Les ARN totaux sont isolés à partir d'un gramme de matériel végétal broyé dans un tampon à base de tétraborate de sodium (Heitz et al., 1993, J. Biol. RNA extraction. Total RNAs are isolated from one gram of plant material ground in a buffer based on sodium tetraborate (Heitz et al., 1993, J. Biol.
Chem. 268,16987-16992). Deux extractions au phénol/chloroforme/alcool isoamylique (25:24:1) sont effectuées afin de déprotéiniser les échantillons. Les ARN sont ensuite précipités sélectivement par une solution de LiCI, puis lavés avant d'être repris dans l'eau. Chem. 268.16987-16992). Two extractions with phenol / chloroform / isoamyl alcohol (25: 24: 1) are carried out in order to deproteinize the samples. The RNAs are then selectively precipitated with a LiCl solution, then washed before being taken up in water.
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Les ARN sont quantifiés par mesure de l'absorbance à 260 nm (une unité d'absorbance correspond à 40 ug/ml d'ARN) puis stockés à -80 C. Le rapport des absorbances enregistrées à 260 nm et 280 nm donne une indication de la pureté des ARN (1,8<R<2). The RNAs are quantified by measuring the absorbance at 260 nm (one absorbance unit corresponds to 40 μg / ml of RNA) and then stored at -80 C. The ratio of the absorbances recorded at 260 nm and 280 nm gives an indication the purity of the RNAs (1.8 <R <2).
Rétro-transcription. Cinq g d'ARN total auxquels sont ajoutés 500 ng d'oligodT dans un volume final de 13,5 l sont dénaturés à 65 C puis refroidis rapidement dans la glace. Le tampon réactionnel (Tris-HCl 50 mM pH 8,3, MgCl2 6 mM, KC1 40 mM, DTT 1 mM), les 4 dNTP à 1 mM et 20 unités de RNAsine (Biotech), un inhibiteur de RNAses sont ajoutés. Back transcription. Five g of total RNA to which 500 ng of oligodT are added in a final volume of 13.5 l are denatured at 65 ° C. and then rapidly cooled in ice. The reaction buffer (50 mM Tris-HCl pH 8.3, 6 mM MgCl2, 40 mM KC1, 1 mM DTT), the 4 dNTP at 1 mM and 20 units of RNAsin (Biotech), an RNAses inhibitor are added.
L'incubation a lieu dans un volume total de 20 l pendant 1 h à 37 C en présence de 200 unités de transcriptase inverse du virus Moloney de la leucémie murine (Promega). Incubation takes place in a total volume of 20 l for 1 h at 37 ° C. in the presence of 200 units of reverse transcriptase from the Moloney murine leukemia virus (Promega).
Amplification par PCR. Le mélange réactionnel de rétro-transcription est précipité en ajoutant un volume d'acétate d'ammonium 5 M pH 5,0 et deux volumes d'éthanol absolu, puis lavé et repris dans 20 l d'eau. Un l de produit de transcription inverse sert de matrice pour la PCR. La réaction se fait dans un volume final de 50 l contenant le mélange Tris-HCl 20 mM pH 8,4, KC1 50 mM, MgCl2 1,5 mM, gélatine 0,01 % (p/v), chaque dNTP à 200 M et 500 ng d'un mélange d' amorces définies comme suit : trois amorces dégénérées ont été utilisés pour amplifier des fragments d'ADNc similaires à la patatine : Amorce 1 : 5'-GCIACIAAA/GGGIAAA/GATT/C/AGTIACIGT-3' (sens) Amorce 2 : 5'-TT/AGCA/GGATTAC/TTTT/CGAT/CG/ATG/AATT/AGC/G-3' (sens) Amorce 3 : 5'-TA/TG/TC/TA/TAIC/TAACTACCA/GCC/GICAAC/TG/AA/TC/TG/AG-3' (antisens) L'amorce 1 dérive des acides aminés 1 à 9 de la séquence N-terminale du polypeptide PLA2 purifié de feuilles de tabac. Les amorces 2 et 3 dérivent de deux régions consensus identifiées par alignement de 5 gènes de type patatine de tabac (NtTP12, Genbank U68484), pomme de terre (Z27221), concombre (Y12793), hévéa (U80598) et arabidopsis (AJ002596). Les expériences de PCR sont réalisées dans les conditions suivantes sur des ARN rétro-transcrits provenant de feuilles saines ou infectées depuis 3 jours : dénaturation : 94 C, hybridation : 47 C, élongation : 72 C (1 min chaque étape) pendant 35 cycles avec les combinaisons d'amorces 1 et 3 ou 2 et 3. Amplification by PCR. The reverse transcription reaction mixture is precipitated by adding one volume of 5 M ammonium acetate pH 5.0 and two volumes of absolute ethanol, then washed and taken up in 20 l of water. One liter of reverse transcript is used as a template for PCR. The reaction is carried out in a final volume of 50 l containing the 20 mM Tris-HCl mixture pH 8.4, 50 mM KC1, 1.5 mM MgCl2, 0.01% gelatin (w / v), each dNTP at 200 M and 500 ng of a mixture of primers defined as follows: three degenerate primers were used to amplify cDNA fragments similar to patatin: Primer 1: 5'-GCIACIAAA / GGGIAAA / GATT / C / AGTIACIGT-3 ' (sense) Primer 2: 5'-TT / AGCA / GGATTAC / TTTT / CGAT / CG / ATG / AATT / AGC / G-3 '(sense) Primer 3: 5'-TA / TG / TC / TA / TAIC / TAACTACCA / GCC / GICAAC / TG / AA / TC / TG / AG-3 '(antisense) Primer 1 is derived from amino acids 1 to 9 of the N-terminal sequence of the purified PLA2 polypeptide from tobacco leaves. Primers 2 and 3 are derived from two consensus regions identified by alignment of 5 tobacco patatin (NtTP12, Genbank U68484), potato (Z27221), cucumber (Y12793), rubber tree (U80598) and arabidopsis (AJ002596) genes. The PCR experiments are carried out under the following conditions on RNAs transcribed from healthy leaves or infected for 3 days: denaturation: 94 C, hybridization: 47 C, elongation: 72 C (1 min each step) for 35 cycles with combinations of primers 1 and 3 or 2 and 3.
Le couple d'amorces 2 + 3 a permis d'amplifier un fragment d'ADN de taille attendue (0,5 kb) à partir de feuilles infectées. Ce fragment est réamplifié dans les mêmes conditions, purifié sur gel d'agarose, puis cloné dans le vecteur pGEM-T (Promega) et multiplié dans la souche E. coli DH5[alpha]. Ce fragment est identifié par séquençage comme une séquence de type The pair of primers 2 + 3 made it possible to amplify a DNA fragment of expected size (0.5 kb) from infected leaves. This fragment is re-amplified under the same conditions, purified on agarose gel, then cloned in the vector pGEM-T (Promega) and multiplied in the strain E. coli DH5 [alpha]. This fragment is identified by sequencing as a sequence of the type
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"patatine" et est utilisé comme sonde pour cribler une banque d'ADNc construite dans le vecteur 1 ZAP II à partir d'ARN de plantes infectées depuis 5 jours par le VMT (Heitz, et al., 1993, J. Biol. Chem. 268,16987-16992). Les clones isolés présentent tous une séquence identique à celle de la sonde et le plus long de ces clones (1505 nt) est appelé NtPatl. "patatine" and is used as a probe to screen a cDNA library constructed in vector 1 ZAP II from RNA of plants infected for 5 days by VMT (Heitz, et al., 1993, J. Biol. Chem . 268.16987-16992). The isolated clones all have a sequence identical to that of the probe and the longest of these clones (1505 nt) is called NtPatl.
L'utilisation du couple des amorces 1 + 3 conduit à l'amplification d'un fragment d'ADN de 0,65 kb à partir d'ARN de feuilles infectées. Après clonage dans le vecteur pGEM-T et séquençage, ce fragment est identifié comme une deuxième séquence de type "patatine", et la séquence protéique prédite correspond à la séquence N-terminale du Polypeptide PLA2 purifié. Ce fragment partiel de 0,65 kb est appelé NtPat2 et est utilisé comme sonde pour cribler la banque d'ADNc. Les clones complets isolés représentent une troisième séquence, similaire à 80% à NtPat2 et définissent un troisième gène appelé NtPat3. De façon surprenante, aucun clone NtPat2 n'a pu être isolé de la banque. Nous disposons donc d'ADNc pleine longueur NtPatl (1506 nt) (SEQ ID NO:1) et NtPat3 (1505 nt) (SEQ ID NO:5) et d'une séquence partielle NtPat2 (620 nt) (SEQ ID NO:3). Ces gènes sont décrits pour la première fois dans le cadre de cette invention. The use of the pair of primers 1 + 3 leads to the amplification of a DNA fragment of 0.65 kb from RNA of infected leaves. After cloning into the vector pGEM-T and sequencing, this fragment is identified as a second “patatin” type sequence, and the predicted protein sequence corresponds to the N-terminal sequence of the purified PLA2 polypeptide. This partial fragment of 0.65 kb is called NtPat2 and is used as a probe to screen the cDNA library. The isolated complete clones represent a third sequence, 80% similar to NtPat2 and define a third gene called NtPat3. Surprisingly, no NtPat2 clone could be isolated from the library. We therefore have full-length cDNAs NtPatl (1506 nt) (SEQ ID NO: 1) and NtPat3 (1505 nt) (SEQ ID NO: 5) and a partial sequence NtPat2 (620 nt) (SEQ ID NO: 3 ). These genes are described for the first time in the context of this invention.
Exemple 7. Analyse des séquences protéiques déduites des ADNc
Les ADNc NtPatl et NtPat3 codent respectivement pour des protéines de masses prédites de 46,7 et 45,1 kDa. Un alignement des séquences protéiques NtPat-1, -2 et-3 avec celle du gène NtTP12 de tabac exprimé dans les pétales, et celle de la patatine de tubercule de pomme de terre est présenté dans la Figure 6. Cet alignement présente des informations nouvelles sur la variabilité existant dans la structure primaire de cette classe de protéines qui est mal connue. La moitié N-terminale des protéines est la mieux conservée alors que plus de divergence existe dans la moitié C-terminale. Les similarités/identités entre NtPatl et NtPat2 ou NtPat3 sont de 75/55%, et ces protéines de tabac sont similaires à 64-82% et identiques à 46-61% à des séquences protéiques déduites de gènes de concombre, d'hévéa et d'arabidopsis (Figure 7). Le motif GXSXG, typique des hydrolases à serine, est présent dans toutes ces séquences. Example 7. Analysis of the protein sequences deduced from the cDNAs
The cDNAs NtPatl and NtPat3 code for proteins of predicted masses of 46.7 and 45.1 kDa, respectively. An alignment of the NtPat-1, -2 and -3 protein sequences with that of the tobacco NtTP12 gene expressed in the petals, and that of the potato tuber patatin is shown in Figure 6. This alignment presents new information on the variability existing in the primary structure of this class of proteins which is poorly understood. The N-terminal half of the proteins is the best preserved while more divergence exists in the C-terminal half. The similarities / identities between NtPatl and NtPat2 or NtPat3 are 75/55%, and these tobacco proteins are similar to 64-82% and identical to 46-61% to protein sequences deduced from cucumber, hevea and arabidopsis (Figure 7). The GXSXG motif, typical of serine hydrolases, is present in all of these sequences.
La séquence protéique de la patatine de pomme de terre présente une extension Nterminale hydrophobe (Figure 6), en accord avec la localisation vacuolaire qui a été démontrée pour cette protéine (Sonnewald et al., 1990, Plant Cell 2, 345-355). Des extensions de ce type sont également identifiables dans les séquences NtTP12 et NtPat3, mais pas dans la séquence NtPatl, ce qui indique que cette dernière protéine est caractérisée par une The protein sequence of potato patatin has a hydrophobic Nterminal extension (Figure 6), in agreement with the vacuolar localization which has been demonstrated for this protein (Sonnewald et al., 1990, Plant Cell 2, 345-355). Extensions of this type are also identifiable in the sequences NtTP12 and NtPat3, but not in the sequence NtPatl, which indicates that the latter protein is characterized by a
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localisation non vacuolaire. Ces données montrent que les deux nouveaux gènes isolés de feuilles de tabac infectées codent pour des protéines localisées dans des compartiments cellulaires distincts. Ces enzymes sont donc en contact avec plusieurs systèmes membranaires végétaux qui sont des sources potentielles d'acides gras précurseurs d'oxylipines. non vacuolar localization. These data show that the two new genes isolated from infected tobacco leaves encode proteins located in separate cell compartments. These enzymes are therefore in contact with several plant membrane systems which are potential sources of fatty acids precursors of oxylipins.
Exemple 8. Induction des gènes NtPat dans la réaction d'hypersensibilité
Les ARN totaux ont été extraits de plantes inoculées avec de l'eau ou avec du VMT puis récoltées à des temps croissants après traitement. Les signaux détectés par Northern blot à l'aide des sondes NtPatl et NtPat3 étant très faibles, l'expression des gènes a été étudiée par RT-PCR semi-quantitative en utilisant des amorces spécifiques choisies dans des régions divergentes des gènes NtPatl, NtPat2 et NtPat3. Trois couples d'amorces spécifiques dérivées de régions divergentes des gènes NtPatl, NtPat2 et NtPat3 ont été préparés. EXAMPLE 8 Induction of the NtPat Genes in the Hypersensitivity Reaction
The total RNAs were extracted from plants inoculated with water or with VMT and then harvested at increasing times after treatment. The signals detected by Northern blot using the NtPatl and NtPat3 probes being very weak, the expression of the genes was studied by semi-quantitative RT-PCR using specific primers chosen in regions divergent from the NtPatl, NtPat2 and NtPat3. Three pairs of specific primers derived from divergent regions of the NtPatl, NtPat2 and NtPat3 genes were prepared.
Ces amorces sont : NtPatl - (sens) : 5'-AGCTGGAACGAGCACTGGTGGTCTT-3' - (antisens) : 5'-GAGATGATGTTCTTTTACATTGCCTTTGG-3' NtPat2 - (sens) : 5'-ACATAGATGGACCGAATGCAAGAA-3' - (antisens) : 5'-CGTGAGTTTTGGCATCAGCAGTTG-3' NtPat3 - (sens) : 5'-AGCTTCGTGAGGAGGGTCACA-3' - (antisens) : 5'-CCTCTCCAGTCAAATTGTCGTC-3'
L'ARN total est extrait à différents temps après traitement des plantes et rétro-transcrit comme décrit précédemment. Des réactions de contrôle de la procédure de RT-PCR sont conduites avec des amorces dérivées de régions consensus des gènes d'actine de tabac Tob25, Tob53 et Tob66 (Moniz de Sa and Drouin, 1996, Mol. Biol. Evol. 13, 1198-1212). These primers are: NtPatl - (sense): 5'-AGCTGGAACGAGCACTGGTGGTCTT-3 '- (antisense): 5'-GAGATGATGTTCTTTTACATTGCCTTTGG-3' NtPat2 - (sense): 5'-ACATAGATGGACCGAATGCAAGens-3 ' CGTGAGTTTTGGCATCAGCAGTTG-3 'NtPat3 - (sense): 5'-AGCTTCGTGAGGAGGGTCACA-3' - (antisense): 5'-CCTCTCCAGTCAAATTGTCGTC-3 '
The total RNA is extracted at various times after treatment of the plants and reverse transcribed as described above. RT-PCR procedure control reactions are performed with primers derived from consensus regions of the tobacco actin genes Tob25, Tob53 and Tob66 (Moniz de Sa and Drouin, 1996, Mol. Biol. Evol. 13, 1198 -1212).
NtAct - (sens) : 5'-GATATGGAGAAG/AATC/ATGGCATCAT/CAC-3' NtAct - (antisens) : 5'-GTTTCA/GTGAATT/ACCT/AGCT-3'
Ces amorces permettent d'amplifier des fragments spécifiques qui peuvent être séparés par leurs tailles : NtPatl : 445 paires de bases (pb), NtPat2 : 380 pb, NtPat3 : 660 pb. NtAct - (sense): 5'-GATATGGAGAAG / AATC / ATGGCATCAT / CAC-3 'NtAct - (antisense): 5'-GTTTCA / GTGAATT / ACCT / AGCT-3'
These primers make it possible to amplify specific fragments which can be separated by their sizes: NtPatl: 445 base pairs (bp), NtPat2: 380 bp, NtPat3: 660 bp.
Nous avons vérifié que les mêmes intensités de signaux sont obtenues lorsque les trois couples d'amorces sont mélangés dans une même réaction. Des amorces dérivées de gènes d'actine exprimés constitutivement ont été utilisées pour normaliser la procédure de RT-PCR. Les quantités d'ADNc 1er brin utilisées pour l'amplification sont de 100 ng pour visualiser les transcrits NtPat et de 20 ng pour visualiser les transcrits d'actine. Les conditions de PCR sont We have verified that the same signal intensities are obtained when the three pairs of primers are mixed in the same reaction. Primers derived from constitutively expressed actin genes were used to standardize the RT-PCR procedure. The amounts of 1st strand cDNA used for the amplification are 100 ng to visualize the NtPat transcripts and 20 ng to visualize the actin transcripts. The PCR conditions are
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les suivantes : dénaturation 94 C, hybridation 50 C, élongation 72 C (1 min chaque étape) pendant 25 cycles. Dans ces conditions, l'amplification est reliée linéairement à la quantité d'ARN de départ. Pour vérifier que l'amplification ne résulte pas de la présence d'ADN génomique dans les préparations d'ARN, des expériences de PCR sont réalisées avec 10 ng d'ADN génomique purifié et les profils obtenus avec les différents couples d'amorces sont comparés avec ceux résultant de l'amplification avec de l'ARN rétro-transcrit. Comme illustré dans la Figure 8, aucun transcrit NtPat ne peut être détecté dans les plantes contrôles (temps 0) ni dans les plantes frottées à l'eau. Les transcrits NtPat commencent à être détectables vers 36 h après inoculation avec le VMT et des niveaux maximaux et constants sont atteints puis maintenus entre 2 et 7 jours. L'accumulation des 3 mARNs est remarquablement coordonnée et les transcrits NtPat3 apparaissent plus abondants que les transcrits NtPatl et NtPat2 au cours de la réaction hypersensible. the following: denaturation 94 C, hybridization 50 C, elongation 72 C (1 min each step) for 25 cycles. Under these conditions, the amplification is linearly related to the quantity of starting RNA. To verify that the amplification does not result from the presence of genomic DNA in the RNA preparations, PCR experiments are carried out with 10 ng of purified genomic DNA and the profiles obtained with the different pairs of primers are compared with those resulting from amplification with retro-transcribed RNA. As illustrated in FIG. 8, no NtPat transcript can be detected in the control plants (time 0) or in the plants rubbed with water. NtPat transcripts begin to be detectable around 36 h after inoculation with VMT and maximum and constant levels are reached and then maintained between 2 and 7 days. The accumulation of the 3 mRNAs is remarkably coordinated and the NtPat3 transcripts appear more abundant than the NtPatl and NtPat2 transcripts during the hypersensitive reaction.
Ces données montrent que l'expression des gènes NtPat précède de 12-24 h l'apparition de l'activité phospholipase A2 avec un profil superposable (Figure 2). Ceci signifie que l'expression des gènes NtPat est responsable de l'activité phospholipase A2 soluble dans les extraits de tabac infecté. These data show that the expression of the NtPat genes precedes by 12-24 h the appearance of the phospholipase A2 activity with a superimposable profile (FIG. 2). This means that the expression of the NtPat genes is responsible for the phospholipase A2 activity soluble in the extracts of infected tobacco.
L'invention décrite ci-dessus identifie les premiers gènes codant des Polypeptides PLA2 de plantes induits rapidement en réponse à une infection microbienne. Au contraire, le gène de tabac NtTP12 précédemment identifié comme spécifique des pétales (Drews et al., 1992, Plant Cell 4,1383-1404) n'est pas exprimé dans les feuilles saines ou infectées et ne joue donc pas de rôle crucial dans les réactions de défense. The invention described above identifies the first genes encoding PLA2 polypeptides from plants rapidly induced in response to microbial infection. On the contrary, the tobacco gene NtTP12 previously identified as specific for petals (Drews et al., 1992, Plant Cell 4,1383-1404) is not expressed in healthy or infected leaves and therefore does not play a crucial role in defense reactions.
L'inductibilité précoce des gènes NtPat au cours de la réaction hypersensible est un argument fort en faveur de leur implication dans la production de précurseurs des signaux lipidiques conduisant à la résistance hypersensible. Ces gènes pourraient par ailleurs être utilisés comme marqueurs dans la recherche d'inducteurs de la signalisation lipidique et/ou de la résistance. The early inducibility of NtPat genes during the hypersensitive reaction is a strong argument in favor of their involvement in the production of precursors of lipid signals leading to hypersensitive resistance. These genes could also be used as markers in the search for inducers of lipid signaling and / or of resistance.
Exemple 9. Expression des gènes NtPatl et NtPat3 dans E. coli : production de protéines hétérologues
9.1. Clonage des régions codantes des ADNc NtPatl et NtPat3 dans le vecteur pGEXKG EXAMPLE 9 Expression of the NtPatl and NtPat3 Genes in E. coli: Production of Heterologous Proteins
9.1. Cloning of the coding regions of the cDNAs NtPatl and NtPat3 in the vector pGEXKG
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Le vecteur bactérien pGEX-KG (Pharmacia Biotech) est choisi comme vecteur d'expression pour son haut niveau d'expression et parce qu'il permet la production d'une protéine de fusion entre la protéine d'intérêt et la glutathione S-transférase (GST). Cette protéine de fusion est facilement purifiable par affinité pour du glutathion immobilisé. Les régions codantes des ADNc NtPatl et NtPat3 sont amplifiées par PCR en utilisant l'ADN polymérase Pfu (Stratagene) permettant un taux d'erreur très faible, et des amorces comprenant les sites de restriction XbaI et HindIII. Ces sites sont également présents dans le plasmide pGEX-KG et sont utilisés pour le clonage des ADNc en aval de la GST. Les amorces sont : NtPatlpGEX (sens) : 5'-GACTCTAGAGATGACTAAATTACCACAAATGGAGAG-3' NtPatlpGEX (antisens) : 5'-CTCAAGCTTCTAGGATTTTCTTGATAGACTGTATTTC-3' NtPat3pGEX (sens) : 5'-GACTCTAGAGGTTACCAAAGGAAAGATGGTAACAG-3' NtPat3pGEX (antisens) : 5'-CTCAAGCTTCTAGTTGTTTAATCTGAGTTTCCTTTC-3' Les produits d'amplification PCR et le plasmide pGEX-KG sont digérés indépendamment avec les enzymes XbaI et HindIII. Les fragments d'ADN sont purifiés après séparation sur gel d'agarose et chaque ADNc est inséré par ligature dans le vecteur pour créer les vecteurs d'expression pGEX-PATI et pGEX-PAT3. Des bactéries E. coli DH5a sont transformées avec les produits de ligature. Les bactéries ayant intégré le plasmide pGEX-PAT1 ou pGEXPAT3 sont identifiées par criblage PCR sur les colonies en utilisant les amorces spécifiques des ADNc NtPat. L'ADN plasmidique est extrait et la jonction GST-NtPat ainsi que toute la partie codante des ADNc NtPat sont séquences afin de s'assurer qu'aucune erreur ne s'est introduite lors du clonage. Les plasmides sont ensuite introduits dans la souche E. coli BL21 (Stratagene) adaptée à l'expression de protéines hétérologues. The bacterial vector pGEX-KG (Pharmacia Biotech) is chosen as an expression vector for its high level of expression and because it allows the production of a fusion protein between the protein of interest and the glutathione S-transferase. (GST). This fusion protein is easily purifiable by affinity for immobilized glutathione. The coding regions of the cDNAs NtPatl and NtPat3 are amplified by PCR using the DNA polymerase Pfu (Stratagene) allowing a very low error rate, and primers comprising the restriction sites XbaI and HindIII. These sites are also present in the plasmid pGEX-KG and are used for the cloning of cDNAs downstream of the GST. The primers are: NtPatlpGEX (sense): 5'-GACTCTAGAGATGACTAAATTACCACAAATGGAGAG-3 'NtPatlpGEX (antisense): 5'-CTCAAGCTTCTAGGATTTTCTTGATAGACTGTATTTC-3' NtPat3pGEX (sense): 5'-GACTCTAGAGGTTACCAAAGGAAAGATGGTAACAG-3 'NtPat3pGEX (antisense): 5'-CTCAAGCTTCTAGTTGTTTAATCTGAGTTTCCTTTC- 3 'The PCR amplification products and the plasmid pGEX-KG are digested independently with the enzymes XbaI and HindIII. The DNA fragments are purified after separation on an agarose gel and each cDNA is inserted by ligation into the vector to create the expression vectors pGEX-PATI and pGEX-PAT3. E. coli DH5a bacteria are transformed with the ligation products. The bacteria which have integrated the plasmid pGEX-PAT1 or pGEXPAT3 are identified by PCR screening on the colonies using the primers specific for the NtPat cDNAs. The plasmid DNA is extracted and the GST-NtPat junction as well as all the coding part of the NtPat cDNAs are sequenced in order to ensure that no error has been introduced during the cloning. The plasmids are then introduced into the E. coli BL21 strain (Stratagene) suitable for the expression of heterologous proteins.
9.2. Purification des protéines defusion
Une préculture de bactéries BL21 contenant les plasmides pGEX-PATl ou pGEXPAT3 dans du milieu LB est préparée en présence d'ampicilline. Un litre de milieu est ensuite inoculé avec cette préculture. La culture se développe pendant environ 2 h à 37 C sous forte agitation jusqu'à une absorbance de 0,6-0,8. L'IPTG (0,1mM) est ensuite ajouté et l'induction de l'expression des protéines de fusion a lieu à 18 C pendant 3 heures. Après centrifugation à 4000g pendant 20 min, le culot de cellules est repris dans le tampon PBS (NaCI 150 mM, NA2HP04 16 mM, NaH2P04 4 mM) additionné de Triton X-100 1%, EDTA 2 mM, B- mercaptoethanol 0,1%, PMSF 0,2 mM benzamidine. Les bactéries sont lysées à la presse de French. Le lysat est centrifugé à 10000 g pendant 30 min à 4 C puis mis en présence de 1 ml de billes de glutathion-agarose (50% v/v) et incubé sous agitation douce à 4 C pendant 1 9.2. Purification of fusion proteins
A preculture of BL21 bacteria containing the plasmids pGEX-PAT1 or pGEXPAT3 in LB medium is prepared in the presence of ampicillin. One liter of medium is then inoculated with this preculture. The culture develops for approximately 2 h at 37 ° C. with vigorous stirring until an absorbance of 0.6-0.8 is obtained. IPTG (0.1 mM) is then added and the induction of the expression of the fusion proteins takes place at 18 ° C. for 3 hours. After centrifugation at 4000 g for 20 min, the cell pellet is taken up in PBS buffer (150 mM NaCl, 16 mM Na2HP04, 4 mM NaH2PO4) supplemented with 1% Triton X-100, 2 mM EDTA, B-mercaptoethanol 0.1 %, PMSF 0.2 mM benzamidine. The bacteria are lysed in the French press. The lysate is centrifuged at 10,000 g for 30 min at 4 C then placed in the presence of 1 ml of glutathione-agarose beads (50% v / v) and incubated with gentle shaking at 4 C for 1
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heure. Après centrifugation à 500 g, les billes sont récupérées et le surnageant est remis en présence de billes fraîches et réincubé dans les mêmes conditions. Les billes sont rassemblées et lavées 2 fois avec du PBS-Triton, puis lavées 2 fois avec du tampon Tris-HCl 50 mM pH 7,5 et reprises dans un volume final de 1 ml. Cinquante unités de thrombine sont ajoutées et le clivage est poursuivi pendant la nuit à 10 C. Après centrifugation a 500 g, le surnageant est récupéré. La protéine purifiée est analysée par électrophorèse sur gel de polyacrylamide dénaturant et quantifiée par comparaison avec des quantités connues de SAB. hour. After centrifugation at 500 g, the beads are recovered and the supernatant is returned to the presence of fresh beads and reincubated under the same conditions. The beads are combined and washed twice with PBS-Triton, then washed twice with 50 mM Tris-HCl buffer pH 7.5 and taken up in a final volume of 1 ml. Fifty units of thrombin are added and the cleavage is continued overnight at 10 C. After centrifugation at 500 g, the supernatant is recovered. The purified protein is analyzed by electrophoresis on denaturing polyacrylamide gel and quantified by comparison with known amounts of SAB.
Exemple 10. Activités enzymatiques des polypeptides recombinants NtPatl et NtPat3
Pour étudier l'activité enzymatique, notamment phospholipase A2, des polypeptides codés par les gènes NtPat, les ADNc NtPatl et NtPat3 ont été exprimés dans les bactéries E. coli en fusion traductionnelle avec la glutathione-S-transférase (GST) dans le vecteur pGEXKG. Environ 50% des protéines de fusion ont été retrouvées dans la fraction protéique soluble du lysat bactérien et ont été purifiées par affinité puis clivées avec la thrombine (Figure 9a). Dans le test utilisant les membranes bactériennes comme substrat, les protéines NtPatl et NtPat3 présentent des activités spécifiques phospholipase A2 comparables à celle du Polypeptide PLA2 natif isolé de feuilles de tabac infectées. Example 10. Enzymatic Activities of the Recombinant NtPatl and NtPat3 Polypeptides
To study the enzymatic activity, in particular phospholipase A2, polypeptides coded by the NtPat genes, the cDNAs NtPatl and NtPat3 were expressed in the E. coli bacteria in translational fusion with glutathione-S-transferase (GST) in the vector pGEXKG . About 50% of the fusion proteins were found in the soluble protein fraction of the bacterial lysate and were purified by affinity and then cleaved with thrombin (Figure 9a). In the test using the bacterial membranes as substrate, the proteins NtPatl and NtPat3 exhibit specific phospholipase A2 activities comparable to that of the native PLA2 polypeptide isolated from infected tobacco leaves.
10.1. Mesure de l'activité estérase
Le substrat (p-nitrophényl-palmitate) est dissout dans la solution Triton X-100 1% SDS 0,01%. Le milieu réactionnel est composé de 750 l de Tris-HCl 0,1 M additionné de 150 l (130 nmol) de substrat et ce mélange est préincubé à 37 C. L'enzyme est apporté dans un volume de 100 l puis le mélange est incubé à 37 C. L'absorbance du p-nitrophénol libéré est mesurée à 400 nm. 10.1. Esterase activity measurement
The substrate (p-nitrophenyl-palmitate) is dissolved in the Triton X-100 1% SDS 0.01% solution. The reaction medium is composed of 750 l of 0.1 M Tris-HCl supplemented with 150 l (130 nmol) of substrate and this mixture is preincubated at 37 C. The enzyme is brought into a volume of 100 l then the mixture is incubated at 37 C. The absorbance of the released p-nitrophenol is measured at 400 nm.
A l'instar de la patatine de pomme de terre, les protéines NtPatl et NtPat3 possèdent une faible activité estérase, testée avec le p-nitrophényl-palmitate (Figure 9b). Like potato patatin, the proteins NtPatl and NtPat3 have a low esterase activity, tested with p-nitrophenyl palmitate (Figure 9b).
10.2. Mesure de l'activitéphospholipase A2
Pour mettre en évidence leur activité phospholipase A2 sur un substrat pur, les protéines NtPatl et NtPat3 ont été incubées avec de la phosphatidylcholine radiomarquée au niveau de l'acide linoléique en position sn-2. test bactéries 10.2. Measurement of phospholipase A2 activity
To demonstrate their phospholipase A2 activity on a pure substrate, the proteins NtPatl and NtPat3 were incubated with phosphatidylcholine radiolabelled at the level of linoleic acid in position sn-2. bacteria test
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L'activité phospholipase A2 a été testée sur les membranes bactériennes marquées à l'acide oléique 14C préparées comme décrit précédemment. Des quantités de 1 à 20 ng de protéine enzymatique sont utilisées dans le test. test phosphatidylcholine
Le milieu réactionnel (90 l) contient 22,5 nmol de phosphatidylcholine (1-palmitoyl- 2-[14C ] -linoleoyl-phosphatidylcholine, PC) dans le tampon Tris-HCl 50 mM, CaCl2 3 mM, Triton X-100 0,05%. L'extrait enzymatique (10 l) est ajouté et le mélange est incubé à 37 C pendant 15 min. La réaction est arrêtée avec 300 l de chloroforme/méthanol (2/1) froid. Les deux phases sont séparées par centrifugation rapide. La phase organique contenant les lipides est évaporée sous flux d'azote puis resuspendue dans 50 l de chloroforme/méthanol (2/1). Le mélange est déposé sur une plaque de chromatographie en couche mince de silice (0,25 mm). The phospholipase A2 activity was tested on the bacterial membranes labeled with 14C oleic acid prepared as described above. Amounts of 1 to 20 ng of enzyme protein are used in the test. phosphatidylcholine test
The reaction medium (90 l) contains 22.5 nmol of phosphatidylcholine (1-palmitoyl- 2- [14C] -linoleoyl-phosphatidylcholine, PC) in 50 mM Tris-HCl buffer, 3 mM CaCl2, Triton X-100 0, 05%. The enzyme extract (10 l) is added and the mixture is incubated at 37 C for 15 min. The reaction is stopped with 300 l of cold chloroform / methanol (2/1). The two phases are separated by rapid centrifugation. The organic phase containing the lipids is evaporated under nitrogen flow and then resuspended in 50 l of chloroform / methanol (2/1). The mixture is deposited on a thin layer silica chromatography plate (0.25 mm).
La migration est effectuée dans le système de solvant chloroforme/methanol/eau (65/25/4). Migration is carried out in the chloroform / methanol / water solvent system (65/25/4).
Les produits radioactifs sont visualisés par autoradiographie. Une phospholipase A2 de venin d'abeille est utilisée comme référence. Radioactive products are visualized by autoradiography. A bee venom phospholipase A2 is used as a reference.
Les activités phospholipase A2 mesurées sont élevées et du même niveau que celle de la phospholipase A2 de référence provenant de venin d'insecte (Figure 9b), et bien supérieures à celle décrite pour la patatine de pomme de terre (Andrews, et al., 1988, Biochem. J. 252,199- 206 ; Senda et al., 1996, Plant Cell physiol. 37,347-353; Strickland et al., 1995, Plant Physiol. The phospholipase A2 activities measured are high and of the same level as that of the reference phospholipase A2 originating from insect venom (FIG. 9b), and much higher than that described for potato patatin (Andrews, et al., 1988, Biochem. J. 252,199-206; Senda et al., 1996, Plant Cell physiol. 37,347-353; Strickland et al., 1995, Plant Physiol.
109,667-674). L'activité PLA1, mesurée à partie de la quantité d'acide 2-lysophosphatidique généré à partir du même substrat, est 10 et 100 fois plus faible que l'activité phospholipase A2 pour NtPatl et NtPat3, respectivement. 109,667-674). The PLA1 activity, measured from the amount of 2-lysophosphatidic acid generated from the same substrate, is 10 and 100 times lower than the phospholipase A2 activity for NtPatl and NtPat3, respectively.
Exemple 11. Effet inducteur des protéines NtPatl et NtPat3 sur les réponses de défense
Si les Polypeptides PLA2 NtPatl et NtPat3 possèdent des substrats endogènes dans les cellules végétales, l'incubation de ces polypeptides avec une suspension cellulaire de tabac devrait entraîner la libération d'acides gras qui seront convertis en oxylipines. Ces signaux lipidiques pourraient alors à leur tour induire des réponses de défense. La phénylalanine ammoniac lyase (PAL) est une enzyme clé indispensable à la synthèse de nombreux composés de défense chez les plantes. L'activité PAL est rapidement induite par le méthyljasmonate exogène chez le tabac. Nous avons mesuré l'activité PAL dans des extraits de cellules de tabac incubées pendant 4 h avec différentes doses d'enzymes NtPatl et NtPat3. Les résultats présentés dans la Figure 10 montrent que les deux polypeptides PLA2 induisent l'activité PAL dans ces cellules. Les résultats indiquent que les polypeptides PLA2 ont libéré EXAMPLE 11 Inducing Effect of the NtPatl and NtPat3 Proteins on the Defense Responses
If the PLA2 NtPatl and NtPat3 polypeptides have endogenous substrates in plant cells, incubation of these polypeptides with a tobacco cell suspension should result in the release of fatty acids which will be converted to oxylipins. These lipid signals could then in turn induce defense responses. Phenylalanine ammonia lyase (PAL) is a key enzyme essential for the synthesis of many defense compounds in plants. PAL activity is rapidly induced by exogenous methyljasmonate in tobacco. We measured PAL activity in extracts from tobacco cells incubated for 4 h with different doses of enzymes NtPatl and NtPat3. The results presented in Figure 10 show that the two PLA2 polypeptides induce PAL activity in these cells. Results indicate that PLA2 polypeptides have released
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des acides gras à partir de substrats endogènes et que ces acides gras ont été convertis en oxylipines de type jasmonates. fatty acids from endogenous substrates and that these fatty acids have been converted to jasmonate-type oxylipins.
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---|---|---|---|---|
DE102004060340A1 (en) | 2004-07-16 | 2006-02-09 | Basf Plant Science Gmbh | Method for increasing the content of polyunsaturated long-chain fatty acids in transgenic organisms |
KR100871591B1 (en) | 2007-05-17 | 2008-12-02 | 연세대학교 산학협력단 | Rapidly growth phenotype of CaPLA1 overexpressing plants and hot pepper CaPLA1 gene |
LT2939538T (en) | 2008-07-03 | 2019-03-12 | Monsanto Technology Llc | Combinations of derivatized saccharide surfactants and etheramine oxide surfactants as herbicide adjuvants |
CN114920938B (en) * | 2022-05-29 | 2023-11-10 | 深圳绿天琪生物医药有限公司 | Preparation and application of arginine coupled plant source glycan and polypeptide synthetic copolymer |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994021805A2 (en) * | 1993-03-12 | 1994-09-29 | Monsanto Company | Method of controlling insects in plants |
US5743477A (en) * | 1992-08-27 | 1998-04-28 | Dowelanco | Insecticidal proteins and method for plant protection |
-
2000
- 2000-04-13 FR FR0004751A patent/FR2807756A1/en not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-04-12 WO PCT/FR2001/001130 patent/WO2001083788A1/en active Application Filing
- 2001-04-12 AU AU2001252324A patent/AU2001252324A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5743477A (en) * | 1992-08-27 | 1998-04-28 | Dowelanco | Insecticidal proteins and method for plant protection |
WO1994021805A2 (en) * | 1993-03-12 | 1994-09-29 | Monsanto Company | Method of controlling insects in plants |
Non-Patent Citations (10)
Title |
---|
CHANDRA SREEGANGA ET AL: "Activation of phospholipase A by plant defense elicitors.", PLANT PHYSIOLOGY (ROCKVILLE), vol. 110, no. 3, 1996, pages 979 - 986, XP002156679, ISSN: 0032-0889 * |
DHONDT SANDRINE ET AL: "Soluble phospholipase A2 activity is induced before oxylipin accumulation in tobacco mosaic virus-infected tobacco leaves and is contributed by patatin-like enzymes.", PLANT JOURNAL, vol. 23, no. 4, August 2000 (2000-08-01), pages 431 - 440, XP002156689, ISSN: 0960-7412 * |
DREWS GARY N ET AL: "Regional and cell-specific gene expression patterns during petal development.", PLANT CELL, vol. 4, no. 11, 1992, pages 1383 - 1404, XP002156684, ISSN: 1040-4651 * |
JUNG KWANG MOOK ET AL: "Purification and characterization of a membrane-associated 48-kilodalton phospholipase A2 in leaves of broad bean.", PLANT PHYSIOLOGY (ROCKVILLE), vol. 123, no. 3, July 2000 (2000-07-01), pages 1057 - 1067, XP002156690, ISSN: 0032-0889 * |
KIM DAE KYONG ET AL: "Detection of two phospholipase A-2(PLA-2) activities in leaves of higher plant Vicia faba and comparison with mammalian PLA-2's.", FEBS (FEDERATION OF EUROPEAN BIOCHEMICAL SOCIETIES) LETTERS, vol. 343, no. 3, 1994, pages 213 - 218, XP002156681, ISSN: 0014-5793 * |
MUNNIK T ET AL: "Phospholipid signalling in plants.", BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA, vol. 1389, no. 3, 23 January 1998 (1998-01-23), pages 222 - 272, XP000979646, ISSN: 0006-3002 * |
NARVAEZ-VASQUEZ JAVIER ET AL: "Positional specificity of a phospholipase A activity induced by wounding, systemin, and oligosaccharide elicitors in tomato leaves.", PLANT CELL, vol. 11, no. 11, November 1999 (1999-11-01), pages 2249 - 2260, XP002156680, ISSN: 1040-4651 * |
ROY SEBASTIEN ET AL: "Phospholipase activity and phospholipid patterns in tobacco cells treated with fungal elicitor.", PLANT SCIENCE (LIMERICK), vol. 107, no. 1, 1995, pages 17 - 25, XP000978588, ISSN: 0168-9452 * |
SENDA KAORI ET AL: "A cytosolic phospholipase A-2 from potato tissues appears to be patatin.", PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, vol. 37, no. 3, 1996, pages 347 - 353, XP000978501, ISSN: 0032-0781 * |
STRICKLAND JAMES A ET AL: "Inhibition of Diabrotica larval growth by patatin, the lipid acyl hydrolase from potato tubers.", PLANT PHYSIOLOGY (ROCKVILLE), vol. 109, no. 2, 1995, pages 667 - 674, XP002156683, ISSN: 0032-0889 * |
Also Published As
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