HUT76529A - Plant virus resistance gene and methods for use thereof - Google Patents

Plant virus resistance gene and methods for use thereof Download PDF

Info

Publication number
HUT76529A
HUT76529A HU9603482A HU9603482A HUT76529A HU T76529 A HUT76529 A HU T76529A HU 9603482 A HU9603482 A HU 9603482A HU 9603482 A HU9603482 A HU 9603482A HU T76529 A HUT76529 A HU T76529A
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
nucleic acid
plant
gene protein
gene
seq
Prior art date
Application number
HU9603482A
Other languages
English (en)
Other versions
HU9603482D0 (en
Inventor
Barbara J Baker
Steven A Whitham
Original Assignee
Us Agriculture
Univ California
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Us Agriculture, Univ California filed Critical Us Agriculture
Publication of HU9603482D0 publication Critical patent/HU9603482D0/hu
Publication of HUT76529A publication Critical patent/HUT76529A/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8261Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield
    • C12N15/8271Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance
    • C12N15/8279Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for biotic stress resistance, pathogen resistance, disease resistance
    • C12N15/8283Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for biotic stress resistance, pathogen resistance, disease resistance for virus resistance
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H1/00Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
    • A01H1/04Processes of selection involving genotypic or phenotypic markers; Methods of using phenotypic markers for selection
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H17/00Compounds containing heterocyclic radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/415Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from plants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/10Cells modified by introduction of foreign genetic material
    • C12N5/12Fused cells, e.g. hybridomas
    • C12N5/14Plant cells
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H5/00Drafting machines or arrangements ; Threading of roving into drafting machine
    • D01H5/02Gill boxes or other drafting machines employing fallers or like pinned bars
    • D01H5/12Details

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Description

A találmány tárgyát olyan anyagok és eljárások képezik, amelyek növénypatogének hatékonyabb leküzdésére alkalmasak. Közelebbről, a találmány tárgyát N-gén-proteint kódoló nukleinsav-szekvenciák, az ilyen nukleinsavszekvenciákat tartalmazó rekombináns polinukleotid-molekulák, valamint ezek - elsősorban Solanaceae családba tartozó növények dohány-mozaikvírussal szembeni rezisztencia kialakítása érdekében végrehajtott transzformálására történő alkalmazási eljárásai képezik. A találmány tárgyát képezik továbbá az N-gén-proteint kódoló nukleotidszekvenciákat tartalmazó nukleinsav-konstrukciókkal transzformált transzgenikus növények.
A találmány szerinti megoldás előnyösen alkalmazható a Solanaceae családba tartozó növények dohány-mozaikvírussal szembeni rezisztenciájának kialakítására.
A termés hozamának és minőségének legfőbb veszteségei a terménynövények - növénypatogének (vírusok, baktériumok és gombák) fertőzése által okozott - betegségeinek tudhatok be. A dohány-mozaikvírus (TMV) gazdasági jelentőségű növényeket fertőz meg, köztük a dohányt és a vele rokon nöAktaszámunk: 85003-8245/PÁ • · · · ·
vényeket (paradicsomot, paprikát). Bár a dohány-mozaikvirus nem okoz letális fertőzést, csökkenti a növények növekedését és termőképességét. A viruspatogén két fázisban terjed szét a növényben. Az első fázisban a fertőzés ott következik be, ahol a vírus bejut a gazdanövény sejtjeibe, majd a második fázisban (vírusreplikáció) a vírus elszaporodik a növény sejtjeiben.
A növények a patogének támadásával szemben számos természetes rezisztenciát biztosító - mechanizmust fejlesztettek ki. Ezek közé az előre kialakított - strukturális és kémiai - gátló mechanizmusok, valamint az aktív rezisztencia-mechanizmusok tartoznak. A növények számos patogénnel szembeni betegségrezisztenciáját a növényben és a patogénben meglévő komplementer gének szabályozzák. A növény ilyen génjeit rezisztenciagéneknek, míg a patogén génjeit avirulenciagéneknek nevezzük. Azok a növények, amelyek rezisztenciagént hordoznak, hatásos védelemben részesülnek a megfelelő avirulenciagént hordozó patogén okozta betegséggel szemben.
A dohány domináns N-lókusza rezisztenciát biztosít a dohány-mozaikvírussal szemben; a vírusfertőzés helyén lokalizált hiperszenzitív reakciót (HR) közvetít, a fertőzés helye körül lévő sejtekben, illetve a növény egyéb részeiben pedig szisztémás szerzett rezisztencia (systemic acquired resistance; SÁR) reakciót indukál·. Az N-lókuszra heterozigóta vagy homozigóta dohánynövények rezisztensek a dohány-mozaikvírus okozta betegséggel szemben. A hiperszenzitív reakció olyan komplex, aktív rezisztenciareakció, amely a növényben a patogén támadásának hatására indukálódik, azután, hogy az előre kialakított mechanizmusok kudarcot vallottak [ Keen és mtsai.: Biotechnology in
Plánt Disease Control, Wiley-Liss, Inc. 65-88. old.
(1993)] . A hiperszenzitív reakcióra jellemző, hogy a patogén behatolásának helyén sejtpusztulás (nekrózis) következik be. Bár a sejtpusztulás önmagában nem eredményezhet rezisztenciát egy behatoló patogénnel szemben, az antimikrobiális vegyületek és-a szisztémás szerzett rezisztencia-reakcióra jellemző - patogenezissel kapcsolatos proteinek nekrózissal együtt járó szintézise, valamint a strukturális gátak kialakulása összességében központi szerepet játszik a patogén elterjedésének megakadályozásában.
Az olyan növény-patogén kölcsönhatást, amely rezisztenciát eredményez, inkompatibilisnek, a betegséget eredményezőt pedig kompatibilisnek nevezzük.
Vizsgálatokat végeztek annak meghatározására, hogy a betegségrezisztencia-géneket hordozó növények milyen mechanizmus alapján ismerik fel a behatoló patogén jelenlétét, és hogyan indukálják a hiperszenzitív, illetve a szisztémás szerzett rezisztencia-reakciót. Sok esetben a hiperszenzitív reakciót az inkompatibilis növény és patogén közötti gén-gén kölcsönhatások irányítják. A Flór által feltételezett génmodell [Flór: Journal of Agricultural Research 7 4, 241 (1947)] azt sugallja, hogy a betegségrezisztencia és a patogén avirulenciája (kiváltójel termelődése) domináns sajátságok. Ilyenformán, a rezisztencia csak akkor következik be, ha a növény a specifikus rezisztenciatt ··· · · ·· gént (R-gént), a patogén pedig az annak megfelelő avirulenciagént (Avr-gént) hordozza. Baktériumokból, gombákból· és vírusokból számos Avr-gént klónoztak [ ld. Gábriel és Rolfe: Annual Rév. Phytopathology 2 8, 365 (1990); és
Keen: Annual Rév. Génét. 2 4, 447 (1990)] , és néhány esetben meghatározták a kiváltómolekula természetét [ ld. Keen:
Plánt Molecular Biology 19, 109 (1990)] . Leírták a kukorica
HM1 elnevezésű gombarezisztencia-génjét [ Johal és Briggs:
Science 258, 985 (1992)] és a paradicsom Pto elnevezésű baktériumrezisztencia-génjét [G. Martin és mtsai.: Science 262, 1432 (1993)] . Növényekből eddig természetes vírusrezisztencia-gént nem izoláltak, illetve nem klónoztak.
Az R-gének és a nekik megfelelő Avr-gének közötti egyszerű genetikai kapcsolat az R-géntermékek hatásmechanizmusának elemzéséhez vezetett. Az egyik modell szerint az R-gének - a patogéneket felismerni képes és rezisztenciát eredményező színgáltranszdukciós kaszkádokat beindító - jelölési (signaling) reakcióutakban játszanak szerepet [Lamb: Cell 7 6, 419 (1994)] . A második modell szerint az Rgéntermékek transzmembrán ioncsatornákat képeznek, amelyek - a sejtben lezajló egyéb eseményektől függetlenül - sejtpusztulást közvetítenek. A paradicsom - Pseudomonas syringae pathovar. tomato patogén ellen rezisztenciát biztosító - Pto-génjének klónozása [Martin és mtsai.: Science 2 62, 1432 (1993)] azt sugallja, hogy legalább az első modell működhet a növényi sejtekben. A Pto-gén szekvenciaanalízise azt mutatja, hogy szerin/treonin-kinázt kódol. Feltételezzük, hogy ez a szerin/treonin-krnáz köz-
vétlenül vagy közvetve - kölcsönhatásba lép a kiváltómolekulával, majd a rezisztenciareakció egy későbbi modulátorát foszforilálja, s így szignáltranszdukciós kaszkádot indít be.
A növények hiperszenzitív rezisztenciareakciói és az állatok veleszületett immunreakciói között hasonlóságokat fedeztek fel . E reakciók közös motívuma a reaktív oxigénvegyületek és -ionok (reactive oxygen species; ROS) gyors termelődése, ami oxidatív burst néven ismeretes. Az ilyen ROS-ok példái közé tartozik a szuperoxid-anion (02 ) és a hidrogén-peroxid (H2O2) . E molekulák közvetlen antimikrobiális hatásokat és egyéb védő hatásokat (pl. a növényi sejtfalban lévő strukturális proteinek keresztkötésképzése) fejthetnek ki. Lényeges, hogy a ROS-ok állatokban és növényekben képesek aktiválni a védelemmel kapcsolatos géneket [ Schreck és Bauerle: Trends in Cell Biology 1, 39 (1991); Chen és mtsai.: Science 262, 1883 (1993)] . Emlősökben a ROS-ok jelentős szerepet játszanak a citokinek [pl. a tumornekrózis-faktor (TNF) és interleukin-1 (IL-1)] másodlagos hírvivőiként egy olyan reakcióútban, amelyben az NF-kB transzkripciós faktor irányítja az immunglobulinok, interleukinek és más proteinek expresszióját. Az NF-kB-vel homológ Drosophila transzkripciós faktor (Dif) szintén aktiválja az antimikrobiális proteinek (pl. cerkopinek, attacinok, defenzinek és lizozimok) transzkripcióját [ Levine és Hultmark: Trends in Genetics 9, 178 (1993)] . Növényekben a párhuzamot a patogenezissel kapcsolatos proteinek (Pathogenesis Related Proteins) indukálása és a · · · · antimikrobiális vegyületek (pl. fitoalexinek) szintézise jelenti, melyek hidrogén-peroxid külsőleg történő alkalmazásával indukálhatok.
A növények rezisztenciareakciói tanulmányozására alkalmas, jelentős modell az N-rezisztenciagén-modell. A Nlókusz egyetlen domináns génből áll, amely a dohánymozaikvírus fertőzésének hatására nekrózis típusú reakció és szisztémás szerzett rezisztenciareakció indukcióját közvetíti [ Holmes: Phytopathology 28, 553 (1938)] . Ezt a lókuszt eredetileg Nicotiana glutinosa-ban azonosították, majd bevitték N. tabacum-ba. Az N-gén olyan hiperszenzitív reakciót közvetít, amelyre helyi léziók jellemzők, amelyekben dohány-mozaikvírus lokalizálható (ld. 1/A ábra). A dohány - N-gént nem tartalmazó - kultúrnövény-változataiban a dohány-mozaikvírus szisztémásán szétterjed, és az ilyen fertőzött növényekben kialakulnak a mozaikos tünetek, ami a levélen váltakozó világoszöld és sötétzöld területek képében jelenik meg (ld. 1/B ábra).
A rekombináns DNS-technika lehetőséget kínál patogénnel szembeni rezisztencia kialakítása céljából patogénrezisztencia-génnel transzformált növények előállítására. E megoldás megvalósíthatóságát eddig a növények klónozott, természetes rezisztenciagénjeinek hiánya, valamint a rezisztencia mechanisztikus alapja ismeretének hiánya akadályozta. A klónozott rezisztenciagének - egészen a legutóbbi időkig - nem álltak rendelkezésre, mivel növények esetében hiányoztak az olyan gének izolálási technikái, amely gének (illetve termékeik) természetéről nem voltak
megfelelő ismeretek. A utóbbi években két - növények esetében alkalmazható - génizolálási technikát fejlesztettek ki, melyek alkalmazhatósága nem függ a génről vagy az általa kódolt proteinről rendelkezésre álló ismeretektől. E két technika a pozicionális klónozás (positional cloning) és a transzpozonjelölés (transposon tagging) [ Baker, Schell,
Federoff: Proceedings of National Academy of Science, USA
83, 4844 (1986)] .
A találmány tárgyát izolált és tisztított DNSszekvenciák képezik, amelyek N-gén-proteint kódolnak, mely proteinnek az a funkciója, hogy - N-gén-proteint szintetizáló növényben - dohány-mozaikvirussal szemben rezisztenciát közvetítsen. Szintén a találmány tárgyát képezik a példaként említett aminosav-szekvenciát tartalmazó N-génproteint kódoló DNS-szekvenciák. Szintén a tárgyát képezik azok a DNS-szekvenciák, amelyek - standard körülmények között - specifikusan egy N-gén kódolószekvenciájához vagy annak komplementeréhez hibridizálódnak, és amelyek olyan Ngén-proteineket kódolnak, amelyeknek az a funkciójuk, hogy dohány-mozaikvirussal szemben rezisztenciát közvetítsenek.
A találmány tárgyát képezik továbbá az olyan nukleinsav-molekulák, amelyek N-gén-proteint kódoló szekvenciát tartalmaznak. Az ilyen molekulák közét tartoznak, például, a rekombináns vektorok (mint pl. klónozó, expressziós, illetve transzformáló vektorok), amelyek N-gén-proteint kódoló DNS-szekvenciát tartalmaznak.
A találmány tárgyát képezik továbbá azok a sejtek, amelyek a találmány szerinti vektorokkal vagy DNSszekvenciákkal vannak transzformálva.
A találmány tárgyát képezik továbbá az olyan növények vagy növényi sejtek, amelyek - dohány-mozaikvírussal szembeni rezisztencia kialakítása érdekében - N-gén kódolószekvenciájával vannak transzformálva.
Szintén a találmány tárgyát képezik az olyan oligonukleotid-próbák, amelyek a Solanacea családba tartozó növényekben N-gén (vagy funkcionális megfelelője) detektálására alkalmasak. A találmány tárgyát képezik továbbá az ilyen próbák - N-gént vagy funkcionális megfelelőjét tartalmazó - DNS-szekvenciák izolálására történő alkalmazása.
A találmány szerinti próbákhoz specifikusan hibridizálódó DNS-szekvenciák, melyek funkcionális N-gén-proteint kódolnak, szintén a találmány tárgyát képezik.
Az N-gén szekvenciáinak alkalmazása homológ gének egymással rokon és nem rokon - gazdanövényekből történő izolálását teszi lehetővé, miáltal olyan gének nyerhetők, amelyek a gazdanövényeket megvédik az egymással rokon és nem rokon patogénektől.
E felismerés alapján célul tűztük ki olyan génkonstrukciók előállítását, amelyek N-gén-proteint kódoló DNS-szekvenciát tartalmaznak, mely proteinnek az a funkciója, hogy - N-gén-proteint szintetizáló növényben - dohánymozaikví russal szemben rezisztenciát közvetítsen.
Célul tűztük ki továbbá, hogy - N-génkonstrukciókat tartalmazó - transzformáló vektorokat állítsunk elő, amelyek hatásosan alkalmazhatók az N-génkonstrukció növénybe történő bejuttatására.
• ··· ··· · · · • · · · ···· · • · · ·· ··· · ····
- 9 További célként azt tűztük ki, hogy olyan transzgenikus növényeket állítsunk elő, amelyek rezisztenciája az N-génkonstrukció expresszáltatásának eredménye.
A találmány egyéb céljait és előnyeit a következő leírásban ismertetjük.
A következőkben az ábrák rövid leírását mutatjuk be .
Az 1 . ábrán a dohánynövények leveleinek - dohánymozaikvírussal végzett fertőzés utáni - fenotípusát mutatjuk be. Az 1/A ábrán funkcionális N-gént hordozó növény levele látható. Az 1/B ábrán dohány-mozaikvírusra érzékeny növény levelét mutatjuk be. Az 1/C ábrán olyan növény levele látható, amely dohány-mozaikvírusra érzékeny háttéren (szektoros fenotípus) nekrózisos területeket mutat. Az 1/D ábrán - a pTG38-T-DNS-konstrukcióval transzformált - dohány-mozaikvírusra érzékeny SRl-dohánynövényről származó levél látható.
A 2/A-2/C ábrákon az Nt-l-próba (RFLP-marker), illetve az Ac-próba Dili-populációból származó DNS-hez történő hibridizációjának Southern-blot-analízésének eredményeit mutatjuk be. A 2/A ábrán az Nt-l-próba Nicotiana glutinosa-ból, N. tomentosiformis-ból és N. sylvestris-ből izolált genomi DNS-hez történő hibridizálásának eredményei láthatók. A 2/B ábrán az Nt-l-próba olyan visszakeresztezett utódokból származó genomi DNS-hez történő hibridizálásának eredményei láthatók, melyek az Nt-IG (N-kötött) RFLPmarker szegregálódását mutatják. A 2/C ábrán 5'-Ac-próba előbbivel azonos genomi DNS-hez történő - hibridizálásának • · · « · · · « · * · « <· · · · e eredményeit mutatjuk be.
A 3/A ábrán a vad típusú N-gén egy részletének, valamint az Ac-inszercióval mutagenizált N-gén egy részletének restrikciós térképét mutatjuk be. A 3/B és 3/C ábrán a szülői Nicotíana fajokból; az Ac-transzpozonnal mutagenizált növényekből; szektoros növényekből; a vad típusú N-génben Ac-inszerciót hordozó mutánsokból; illetve csírasejt szinten a vad típushoz visszatérő növényekből (germinal revertants) izolált DNS-ek Southern-blothibridizációs analízisének eredményeit mutatjuk be. A 3/B ábrán az N-5 N-gén próba kiválasztott növényi DNS-ekhez történő hibridizálásának eredményei, a 3/C ábrán pedig az Ac-próba kiválasztott növényi DNS-ekhez történő hibridizálásának eredményei láthatók.
A 4/A és 4/B ábrán az N-gén szerveződését mutatjuk be. A 4/A ábrán az N-gén szerveződését az intronok és exonok egymáshoz viszonyított helye alapján szemléltetjük, míg a 4/B ábrán három genomi klón (melyek mindegyike teljes hosszúságú N-gént tartalmaz) restrikciós térképe látható. Ezeket a térképeket a C7, C16 és C18 cDNS-klónok és a G38 genomi klón szekvenciaanalízise, valamint a három genomi klón restrikciós analízise alapján állítottuk elő. A Cl cDNS (melyet nem ábrázoltunk) azonos a Cl8-cDNS-sel, azzal a különbséggel, hogy a Cl tartalmaz intron-II-t, és úgy véljük, hogy egy részlegesen feldolgozott üzenetet képvisel. A C18-klón 5' -végén 753 bázispár hiányzik. A Cl és C18 együtt egy 3432 bázispáros nyitott leolvasási keretet határoz meg, amely 1144 aminosavas polipeptidet kódol. A C16 • * * * • ♦ · • 4 · « « · · » ·«· 4 Μ 0 · (- · · · «···» · » · 9 9 · · 4 * » »· ·
- 11 a leolvasási keretet megváltoztató 70 bp-os alternatív exon beépülésének következtében - 652 aminosavas proteint kódol. Mindhárom cDNS-klón 3'-vége azonos, de az 5'-végen csak a C7 és a C16 egyezik meg. A 4/B ábrán látható genomi kiónokat EcoRI-gyel (Ε) , BamHI-gyel (B) és Xhol-gyel (X) emésztettük. X* azt jelzi, hogy az adott Xhol-hely a λ-Gem11 klónozóvektor polilinkerében található.
Az 5. ábrán a dohány-mozaikvírus-fertőzés hatására bekövetkező, N-protein-közvetítette szignáltranszdukció modelljét mutatjuk be.
Úgy véljük, hogy növényekben a domináns betegségrezisztencia-gének olyan proteineket kódolnak, amelyek adott patogéneket vagy patogén-rasszokat ismernek fel, és szignáltranszdukciós kaszkádot indítanak be, ami a betegségrezisztencia megnyilvánulását eredményezi. A dohánymozaikvírus mechanikai sérülésen keresztül hatol be a növényi szövet sejtjeibe. Nem tudjuk, hogy a dohány-mozaikvírus a sejtbe történő behatolás után hogyan oszlik el, és hogyan lokalizálódik. Az N-proteint tartalmazó dohánynövényekben az N-protein feltehetően - közvetlenül vagy közvetve - kölcsönhatásba lép a dohány-mozaikvírus bizonyos komponensével. A dohány-mozaikvírus e komponense még nincs egyértelműen azonosítva, de úgy tartjuk, hogy a replikáz betöltheti ezt a szerepet [ Padgett és Beachy: Plánt Cell 5, 577 (1993)] . A dohány-mozaikvírus felismerésekor az N-protein beindítja a rezisztenciareakciót, ami lokális léziók kialakulását, valamint - távolabbi helyeken - szisztémás szerzett rezisztencia indukálását eredményezi.
* *·«««>· 99
9 *> · · * * · * * · ·« · • « » » «··* · • · · 9 · · ·· t 9 1 99
- 12 Találmányunk leírásában elsőként tárjuk fel a
Nicotiana nemzetség N-génjének klónozását, szekvenálását, valamint a transzgenikus dohány-mozaikvírus-rezisztens növények előállítását.
Ahogy a leírásban használjuk, az N-gén-protein kifejezés olyan proteinre vonatkozik, amely - N-génproteint szintetizáló növényben - dohány-mozaikvírussal szembeni rezisztencia közvetítésére képes. Az N-gén olyan genomszekvenciákat foglal magában, amelyek N-gén-proteint kódolnak, és a kódolószekvencia transzkripcióját és transzlációját irányítják. Az egyik - példaként említett - Ngéntermék kikövetkeztetett molekulatömege kb. 131 kD (e géntermék kikövetkeztetett aminosav-szekvenciáját a 4. azonosítószámú szekvenciában és a 7/A táblázatban mutatjuk be. A példaként említett genomi DNS-szekvenciát (amely magában foglalja az említett N-géntermék kódolószekvenciáját) a szekvencialista 1. azonosítószámú szekvenciájaként mutatjuk be. A 3. azonosítószámú szekvenciaként egy teljes hoszszúságú (C18-klónból származó) cDNS-szekvenciát, az 5.
azonosítószámú szekvenciaként pedig egy rövidített (C16klónból származó) cDNS-szekvenciát mutatunk be.
Mivel a genetikai kód degenerált, szakember számára nem okoz gondot az olyan egyenértékű kódolószekvenciák meghatározása, amelyek egy vagy több kodonszubsztitúciót tartalmaznak. Az ilyen egyenértékű kódolószekvenciák különböznek a példaként említett kódolószekvenciáktól, de ugyanolyan aminosav-szekvenciákat tartalmazó proteineket kódolnak, mint az utóbbiak.
• · · · · • · • · · · · · · • ··· ··· ·· · • · · ····· · ··· ·· β·· · · · · ·
- 13 A dohány-mozaikvírussal szemben rezisztenciát közvetítő funkciójú N-gén-proteint kódoló nukleotidszekvenciák speciális példáit a szekvencialista 1., 3. és 5.
azonosítószámú szekvenciáiként mutatjuk be.
A 3. azonosítószámú szekvenciaként a teljes hosszúságú N-gént tartalmazó cDNS-szekvenciát mutatjuk be, melynek hosszúsága 3760 bp. A 60. bázisnál kezdődő, és a 3494. bázisnál végződő nyitott leolvasási keret 1144 aminosavas proteint kódol (ezt a proteint a 7/A táblázatban és az 5. példában mutatjuk be).
A - 7/A táblázatban bemutatotthoz képest - rövidített N-gén-proteint kódoló cDNS-szekvenciát a szekvenciálistában 5. azonosítószámú szekvenciaként szemléltetjük. E cDNS 3830 bp hosszúságú, és 652 aminosavas proteint (6. azonosítószámú szekvencia) kódol.
A teljes hosszúságú N-gént tartalmazó genomi DNSszekvenciát a szekvencialista 1. azonosítószámú szekvenciájaként mutatjuk be. Ez a genomi DNS 7400 bp hosszúságú, és nukleotidszekvenciájának analízisével kimutattuk, hogy öt exont tartalmaz, melyek együtt a 3. azonosítószámú nukleotidszekvenciában feltüntetett kódolószekvenciának felelnek meg. Az e szekvencia által kódolt N-protein aminosav-szekvenciáját a 2. és 4. azonosítószámú szekvenciában adjuk meg.
Az N-protein aminosav-szekvenciáját vizsgálva (és más proteinek szekvenciájával összehasonlítva) megállapítottuk, hogy az N-protein jelentős mértékű szekvenciaazonosságot mutat bizonyos - szignáltranszdukcióban részt• · · vevő - proteinekkel (ld. 7/A táblázat és 5. példa) . Az Ngén-protein három funkcionális domént tartalmaz: egy szignál (signaling) domént, egy ATP/GTP-kötőhelyet (P-hurok) és egy leucinban gazdag régiót. Ezek a domének a szignáltranszdukcióban szerepet játszó proteinekben találhatók meg.
Az N-proteln leucinban gazdag régiója ( leucinerich region; LRR) 13 ismétlődést tartalmaz, és a legtöbb ismétlődés a következő szekvenciát tartalmazza: LXXLXXLXL (vagy ehhez hasonló szekvenciát). A leucinban gazdag régiók fő jellegzetessége (a sok leucinon kívül), hogy prolint is tartalmaznak. Az általunk meghatározott, leucinban gazdag régiók átlagosan hozzávetőleg 25 aminosavat tartalmaznak. Valamennyi ismétlődésben önkényesen a prolint választottuk ki első aminosavként. A 7/C táblázatban az N-gén-protein leucinban gazdag ismétlődéseinek (590-928. aminosavak) elsődleges szerkezetét mutatjuk be, és konszenzusszekvenciáját az élesztő adenilát-cikláz, a Drosophila
Toll, az emberi vérlemezkemembrán-glikoprotein Iba-lánca, a Htrk, a Drosophila Chaoptin, az Arabidopsis receptorszerű transzmembrán-kináza (TMK1) és a TMKL1 konszenzusszekvenciáival hasonlítjuk össze.
Úgy véljük, hogy a leucinban gazdag régiók igen különböző proteinek közötti protein-protein interakciókat közvetítenek. A leucinban gazdag régiók néhány protein működésében betöltött szerepének jelentőségét a mutagenezis, illetve a mutációk - mutáns fenotípus révén lehetséges izolálása határozza meg. Az élesztő adenilát-cikláz eseté• · · · • ··· · · · ·· • · · · · · · · · ··· ·· ··· · · ·
- 15 ben a mutációk (pl. a 26 leucinban gazdag régió egyikében megjelenő két aminosavas deléció) megakadályozza, hogy az adenilát-ciklázt Ras-sal aktiválni lehessen [ Suzuki és mtsai.: Proceedings of the National Academy of Science USA
87, 8711 (1990)] . Az emberi vérlemezke-glikoprotein-lb ctalegységének hat leucinban gazdag régiója egyikében bekövetkező A156-V aminosavszubsztitúció vérzékenységi rendellenességet okoz [ Ware és mtsai.: J. Clin. Invest. 92, 1213 (1993)] .
A lizinben gazdag régiók jelentős szerepet játszanak a protein-protein interakciókban. Anélkül, hogy bármilyen elmélethez ragaszkodnánk, az N-protein lizinben gazdag régiója interakcióba léphet a dohány-mozaikvirus egy bizonyos komponensével. Mivel a lizinben gazdag régió szerkezetének kis módosításai jelentős változásokat okoznak a protein működésében, elképzelhető, hogy ezek a régiók a dohány-mozaikvírus és az N-protein között specifikus kölcsönhatásokat közvetítenek. Ezenkívül, az aminosav-szekvenciák kis módosításai megváltoztathatják a proteinek specifitását is, ami a növények számára - evolúciós szempontból - jótékony hatású lehet az állandóan változó patogénpopulációkkal szembeni új rezisztencia kialakításában. A lizinben gazdag régiók másik lehetséges szerepe az, hogy a dohánymozaikvirus felismerésének hatására kölcsönhatásba lépnek egy specifikus effektormolekulával (pl. kinázzal vagy foszfátázzál) .
Az N-protein kikövetkeztetett aminosav-szekvenciája tartalmaz egy P-hurok motívumot (7/A táblázat). A GMGGVGKT szekvencia (a 4. azonosítószámú szekvencia 216-223. aminosavai) megfelel a különböző ATP- vagy GTP-kötőproteinekben található P-hurok konszenzus-szekvenciának [ (A/G)XXXXGK(S/T); ld. 7/A táblázat] . A P-hurkot tartalmazó proteinek családjába tartoznak az adenilát-kinázok, a rasproteincsalád, az elongációs faktorok, az ATP-szintetáz βalegysége, a timidin-kinázok és a foszfoglicerát-kinázok [ Saraste: Trends in Biochemical Sciences 15, 430 (1990)] .
Nem valószínű, hogy az N-protein P-hurokja szerepet játszik a GTP-kötésben, mivel az N-proteinben nincsenek jelen a GTP megkötéséhez (a P-hurkon kívül) szükséges - DXXG és NXKD konszenzus-szekvenciák [ Dever és mtsai.: Proceeding of the National Academy of Sciences USA 84, 1814 (1987)] .
A P-hurok mellett két másik szegmensről is kimutatták, hogy szerepet játszanak az adenilát-kináz és az FlATP-áz ATP-kötésében [ Fry és mtsai.: Proceeding of the
National Academy of Sciences USA 83, 907 (1986)] . Az Nprotein szekvenciájának vizsgálata alapján megállapítható, hogy ezek a szegmensek megfelelő elosztásban vannak jelen (ld. a 7/A táblázatban az aláhúzott aminosavakat) . A 2. szegmens az (I,A,L,V)(V,I) dipeptidet tartalmazza, és az Nprotein a 228-229. helyen az Al szekvenciát tartalmazza. A
P-huroktól 80-100 aminosav távolságra a 3. szegmens szekvenciája glicinnel (G) kezdődik, melyet öt hidrofób aminosav és egy aszparaginsav (D) követ. Az N-protein a 296-302.
helyeken VLIVLDD aminosav-szekvenciát tartalmaz. Az aminosav-szekvencia alapján nem lehet megjósolni, hogy az ATP milyen feltételek mellett kötődik vagy hibridizálódik.
• · · · · • · • ·
Az N-protein N-terminális aminosavai (8-150. aminosavak) hasonlóak a Drosophila Toll protein és az emberi interleukin-l-receptor (IL-1R) citoplazmatikus (szignál) doménjéhez. A három szekvencia egymás alá rendezését (alignment) a 7/B ábrán mutatjuk be. A bekeretezett aminosavak azokat a régiókat jelzik, amelyekben szekvenciaazonosságot vagy konzervatív szubsztitúciókat figyeltünk meg. Az N-szekvencia tartalmaz néhány olyan konzervált aminosavat, amelyek a Toll és az IL-1R szabályozó reakcióútjaiban szükségesek a szignál - citoplazmából sejtmagba történő - átviteléhez [ Schneider és mtsai.: Genes and
Development 5, 797 (1991) ; Heguy és mtsai. : J. of
Biological Chemistry 267, 2605 (1992)] .
A N-protein, illetve a Drosophila Toll protein és az emberi IL-1R citoplazmatikus doménje szekvenciájának hasonlósága felveti annak lehetőségét, hogy az N-protein dohány-mozaikvírus-fertőzés hatására - hasonló típusú intracelluláris szignáltranszdukciós kaszkádot indít be (5. ábra) . A különböző anyagok, mint pl. vírusok, citokinek (IL-1, TNF), mitogének (forbol-12-mirisztát-13-acetát;
PMA) , lektinek és kalcium-ionoförök interleukin-1receptorral (IL-1R) létrejövő interakciói, illetve a Tollprotein extracelluláris doménje ismeretlen szignáljának felfogása az NFkB, illetve a dorsal nevű - Rel-lel kapcsolatos - transzkripciós faktorok aktiválását és - citoplazmából sejtmagba történő - transzlokációját eredményezi. Az emlősök immunfolyamatainak gyulladásos és akut fázisú reakcióiban az NF-kB (aktív transzkripciós faktorkomplex) - 18 a kB-kötőmotívűm elnevezésű dekamer szekvenciamotívumhoz történő kötődés után - különböző védő és szignál (signalling) proteinek szintézisét indukálja vagy gátolja [ áttekintést ld. Baeuerle: Biochimica et Biophysica Acta 1072, 63 (1991)] . Az ilyen indukált proteinek - a patogének jelenlétének más sejtek számára történő jelzése révén - általános sejtvédő mechanizmusokat indítanak be [ Baeuerle és
Baltimore: Science 242, 540 (1988); Baeuerle: Biochimica et
Biophysica Acta 1072, 63 (1991)] . Drosophila embrióban a dorsal-protein nagyobb koncentrációja a sejtmagban olyan zigótikus gének transzkripcióját szabályozza, melyek az embrió dórzoventrális polaritásának meghatározásában játszanak szerepet [ áttekintést ld. Johnston és NussleinVolhard: Cell 68, 201 (1992)] . A Toll természetes recesszív alléljeinek szignál (citoplazmatikus) doménjében bekövetkező pontmutációk [ Schneider és mtsai.: Genes and Development
5, 797 (1991)] , illetve az IL1-R jeltovábbító (signalling) doménjében végrehajtott helyspecifikus (site-directed) mutációk [ Heguy és mtsai.: J. of
Biological Chemistry 267, 2605 (1992)] a dorsal, illetve az Nf-kB sejtmagba történő transzlokációjának elégtelenségét eredményezik.
Az utóbbi időben beszámoltak egy rel-t tartalmazó másik - Drosophila immunreakcióban szerepet játszó - génről, melyet Dif-nek neveztek el ( dorsal-lal kapcsolatos immunitás) [ Ip és mtsai. : Cell 75, 753 (1993)] . A Difprotein normális esetben - az Nf-kB-hez és a dorsal-hoz hasonlóan - a lárvák citoplazmájában van jelen, és sérülés • ·· · vagy fertőzés hatására a sejtmagba kerül, ahol specifikusan a különböző antimikrobiális gének promóterrégiójában lévő kB-szerű motívumokhoz kötődik [ Sun és mtsai.: European Journal of Biochemistry 196, 247 (1991); Engström és mtsai.:
Journal of Molecular Biology 232, 32 (1993); Kappler és mtsai.: EMBO J. 12, 1561 (1993)] . A fentebb említett immunreakciókhoz és fejlődési reakciókhoz hasonlóan, a dohánymozaikvírus egy terméke (kiváltómolekula) a citoplazmában az N-protein (receptor) - vagy egyéb, ismeretlen protein lizinben gazdag régiójához vagy más régiójához kötődik, miáltal - a patogénnel összefüggő (patogen related; PR) gének indukciójához szükséges - rel/kB-szerű transzkripciós faktor-komplexet aktiválja.
A találmány tárgyát képező eljárás egyik legfőbb előnye, hogy alkalmazásával a dohányban és más, rokon fajokban (mint pl. paradicsomban és paprikában) rezisztenciát alakíthatunk ki a dohány-mozaikvirussal szemben. Ez azért előnyös, mert a dohány-mozaikvirussal szembeni - N-protein közvetítette - rezisztencia igen hatásos, és a dohánymozaikvírus leggyakrabban előforduló törzsei még nem képesek e rezisztencia kikerülésére.
A klónozott természetes rezisztenciagén (N-gén) alkalmazása előnyösebb a növények dohány-mozaikvírusrezisztenciája kialakításának jelenlegi technikáinál. A dohány-mozaikvírussal szembeni rezisztencia kialakítására két gént alkalmaznak széles körűen: az egyik a dohánymozaikvírus burokproteinjének (coat-protein; CP) génje, a másik pedig a polimerázgén. A dohány-mozaikvirussal szembe- 20 ni védekezés jelenlegi módszerének hátránya, hogy a CPközvetítette rezisztencia - az idő előrehaladásával vagy magasabb szintű vírusfertőzés esetén - hatástalanná válhat, a polimeráz-közvetítette rezisztencia pedig nagyon specifikus arra a virustörzsre, amelyből a polimerázgén származik.
A vírusgén eredetű rezisztencia másik lényeges veszélye, hogy a természetes törzsek és a transzgének közötti rekombináció révén a vírusok hipertörzsei alakulhatnak ki. E hátrányok kiküszöbölhetők oly módon, hogy a gazdasági jelentőségű terménynövény-változatokba - transzformációval klónozott növényi vírusrezisztencia-gént viszünk be. A dohány N-génje - egy kivételével - valamennyi ismert dohánymozaikvírus-törzzsel szemben rezisztenciát biztosít.
A klónozott természetes növényi virusrezisztenciagén a rezisztenciagén-patogénfelismerés mechanizmusának és az indukált védőreakciók jeltovábbításának (signalling) alapvető tanulmányozását is elősegíti, miáltal azonosíthatók a gén kulcsfontosságú funkcionális doménjei, és - génsebészeti módszerek alkalmazásával - szélesebb rezisztenciaspektrumú rezisztenciagének állíthatók elő. Találmányunk leírásában elsőként tárunk fel olyan növényi rezisztenciagént, amelynek terméke feltételezett ATP/GTP-kötőhelymotívumot (P-hurok), leucinban gazdag régiót és jeltovábbító domént tartalmaz.
Az N-gén klónozását - a kukorica Ac-transzpozon alkalmazásával - N. tabacum-ban transzpozonjelöléssel (transposon tagging) végeztük. Az Ac-indukálta mutánsok [ HR mutánsok, melyek a dohány-mozaikvírusra nem képesek hiperszenzitív reakcióval (HR) reagálni] izolálása érdekében kifejlesztettünk egy pozitív szelekciós módszert. Az Ac-transzpozont hordozó 36 HR-mutáns egyike olyan instabil mutációt tartalmazott, amely összefüggésben állt egy
AclO-nek elnevezett - Ac-transzpozon jelenlétével. Az N-gén teljes hosszúságú cDNS-eit és genomi DNS-eit tartalmazó kiónok azonosítása céljából - a cDNS- és genomi DNSkönyvtárak szkrínelésére - az AclO-transzpozont szegélyező genomi DNS-szekvenciákat alkalmaztuk. N. glutinosa genomi könyvtárából N-gént tartalmazó genomi kiónt izoláltunk, amely alkalmas a növények - dohány-mozaikvírussal szembeni rezisztencia kialakítása érdekében történő - transzformálására. Az N-gént vektorba klónoztuk, melyet a dohánymozaikvírusra érzékeny növények transzormálására alkalmaztunk. A transzformált növények rezisztensek voltak a dohány-mozaikvírusra.
A találmány szerinti megoldás értelmében nukleinsav-molekulaként DNS-molekulát, RNS-molekulát vagy hibrid DNS-RNS-molekulát egyaránt alkalmazhatunk. A nem természetes nukleinsav-molekulán olyan nukleinsav-molekulát értünk, amely a természetben nem fordul elő. Az ilyen nem természetes nukleinsav-molekulák közé tartoznak, például, a következők: izolált vagy tisztított DNS-szekvenciák; a heterológ régiót (vagyis olyan azonosíthatatlan DNS-szegmenst, amely a természetben nem kapcsolódik kovalens kötéssel az N-gén kódolószekvenciájához) tartalmazó rekombináns nukleinsavmolekula; kémiai úton szintetizált részekből álló, nem természetes molekula; olyan konstrukció, amelyben a kódolószekvencia önmagában nem található meg a természetben (pl. olyan cDNS, amelyben a genomi kódolószekvencia intronokat tartalmaz); vagy olyan szintetikus szekvencia, amely az eredeti génben lévőktől eltérő kodonokat tartalmaz. A heterológ forrásokból származó részeket bármilyen ismert eljárással (pl. in vitro ligálással) hozzákapcsolhatjuk a molekulához. Más módon, az ilyen molekularészeket in vivő technikákkal, pl. rekombinációval is hozzákapcsolhatjuk a molekulához, de a rekombináció irányítását, és a kívánt eredmény azonosítását mesterségesen kell végezni.
A találmány szerinti DNS-molekulák példáiként a Nicotiana glutinosa N-génjének cDNS-eit említjük, melyeket a szekvencialista 3. és 5. azonosítószámú szekvenciájaként mutatunk be. A teljes hosszúságú N. glutinosa N-gént tartalmazó genomi nukleotidszekvenciát az 1. azonosítószámú szekvenciaként mutatjuk be.
A találmány tárgyát képezik azok a nukleinsavmolekuiák is, amelyek olyan N-gént tartalmaznak, amely az
1. azonosítószámú nukleotidszekvencia kb. 1-7400.
nukleotidjaival legalább kb. 70%-os nukleotid-homológiát mutat, és amely nukleinsav-molekulák olyan N-gén-proteint kódolnak, amelynek megvan az a funkciója, hogy az ilyen Ngén-proteint kódoló növényben dohány-mozaikvírussal szembeni rezisztenciát biztosítson. Szintén a találmány tárgyát képezik azok a nukleinsav-molekulák, amelyek N-gén-protein kódolószekvenciáját tartalmazzák, mely kódolószekvencia a
3. azonosítószámú nukleotidszekvencia 60. nukleotidtól
3494. nukleotidig terjedő szakaszával legalább 70%-os •·· ··· • · ·· • « · • « · • · · «···· · ··· ·· ··· · ····
- 23 nukleotidszekvencia-homológiát mutat, és amely nukleinsavmolekulák olyan N-gén-proteint kódolnak, amelynek megvan az a funkciója, hogy az ilyen N-gén-proteint kódoló növényben dohány-mozaikvírussal szembeni rezisztenciát biztosítson. A találmány tárgyát képező homológ szekvenciák Southernhibridizációs analízissel azonosíthatók, olyan feltételek alkalmazásával, amelyek legalább 70%-os homológra esetében teszik lehetővé a hibridizációt, szemben a nem specifikus kötődéssel [ a szigorú ( stringent és enyhe (nonstringent ) feltételek leírását ld. a 2. példában] . Homológián azt értjük, hogy két szekvencia nukleotidjai egy kiválasztott régió meghatározott hosszúságában - egymással megegyezőek. A hibridizációs feltételek leírását ld.
Sambrook és mtsai.: Molecular Cloning: A Laboratory
Manual, Cold Spring Harbor Laboratory (1989); Ausubel és mtsai.: Current Protocols in Molecular Biology , Current
Protocols (1989); mely hivatkozásokat teljes terjedelmükben a kitanítás részének kell tekinteni.
A Solanaceae család egyéb fajaiban N-gén azonosítása céljából egy ilyen fajba tartozó növényből - a találmány leírásában ismertetett eljárással - genomi DNS-t izolálunk.
Az izolált DNS-t ezután egy vagy több restrikciós enzimmel emésztjük, lambda-vektorba vagy más alkalmas vektorba klónozzuk, elektroforézist végzünk, és a DNS-t nylonmembránra (pl. Nytran-membránra) blottoljuk. A lenyomatokat a találmány leírásában ismertetett próba alkalmazásával teszteljük. Az izolált DNS-ekből készített genomi könyvtárat - N-gén azonosítása érdekében - ugyanilyen próbákkal « 4 « « · szkríneljük. A gén aktivitását úgy határozzuk meg, hogy Solanaceae családba tartozó növényben expresszáltatjuk, és értékeljük a transzformált növény dohány-mozaikvírussal szembeni rezisztenciáját (részletesen ld. később).
Az N-gén szekvenciájából származó oligonukleotidok polimeráz-láncreakcióban (PCR) láncindítokként is alkalmazhatók. A dohány egy olyan genomrégiót tartalmaz, amely Nproteint kódol. Az N-gén konzervált régiói előnyösen alkalmazhatók olyan láncindítók tervezésére, amelyek Solanaceae családba tartozó növények funkcionális homológ génjeinek izolálására használhatók fel. Ezenfelül, az N-protein doménjei elleni antitestek egyéb - Solanaceae családba tartozó - növények expressziós könyvtárainak szkrínelésére alkalmazhatók .
Az N-gén-protein kódolószekvenciája degenerált oligonukleotidokból (melyek szekvenciája az N-gén-protein aminosav-szekvenciájának megfelelő kodonokat tartalmaz) szintetikus úton is előállítható. Az ilyen oligonukleotidokat hagyományos eljárásokkal állítjuk elő, és a kapott oligonukleotidokat - összeállítva - a kívánt N-gén izolálására alkalmazzuk.
A dohánynövény - N-gén-proteint kódoló - nukleinsav-molekuláinak hozzáférhetősége lehetővé teszi, hogy egyéb - Solanaceae családba tartozó - növényekből származó,
N-gén-proteint kódoló N-génszekvenciák (vagy azok funkcionális homológjai is rendelkezésre álljanak. A dohány genomi vagy cDNS-szekvenciáit (vagy azok részeit) az egyéb növényekből származó genomi, illetve cDNS-szekvenciákhoz •· »··· · d 9 • -.· 1-. * .
• « · 9999 • r · ·*· * standard hibridizációs feltételek mellett hibridizálódó oligonukleotid-próbákként alkalmazzuk. Az N-gén kódolószekvenciájához vagy komplementeréhez specifikusan hibridizálódó szekvenciák, amelyek Solanaceae családba tartozó növényben dohány-mozaikvirussal szembeni rezisztenciát biztosító, funkcionális homológ N-gén-proteint kódolnak, szintén a találmány tárgyát képezik. Az említett próbák közé tartoznak azok, amelyek teljes N-gént tartalmaznak, továbbá azok, amelyek a következő domének közül egyet vagy többet tartalmaznak: 5' és 3' transzlálatlan régiók; jeltovábbító dómén (8-150. aminosavak); leucinban gazdag ismétlődő régió (591-929. aminosavak). Az ilyen oligonukleotidokat jól ismert, hagyományos eljárásokkal állítjuk elő, illetve állítjuk össze. Az alkalmazott próbának olyan hosszúságúnak kell lennie, ami elégséges a DNS homológ régióihoz történő hibridizálódáshoz, ami legalább kb. 70%-os homológia esetén következik be, szemben a nem specifikus kötődéssel. Az oligonukleotid-próbaként előnyösen alkalmazható DNSszekvenciák példáit az 5. példában mutatjuk be.
Az előnyös példaként említett Nicotiana glutinosa N-gén-protein amínosav-szekvenciáját a 4. azonosítószámú szekvenciaként, kódolószekvenciáját pedig a 3. azonosítószámú szekvencia 60. nukleotidjától 3494. nukleotidjáig terjedő szakaszaként mutatjuk be.
Jól ismert, hogy a proteinek szekvenciáiban bizonyos aminosav-szubsztitúciók hajthatók végre, anélkül, hogy a protein működése megváltozna. Az ilyen szubsztitúciók közé általában a konzervatív aminosav-szubsztitúciók, illetve • · • · • · · · • · · · · · · · · · · a hasonló aminosavak szubsztitúciói tartoznak. A hasonló aminosavakon olyan aminosavakat értünk, amelyek mérete és/vagy töltési sajátsága hasonló; ilyen hasonló aminosavpárok az aszparaginsav és a glutaminsav, illetve az izoleucin és a valin. Az aminosavak hasonlósága több módon is értékelhető. Dayhoff és mtsai. [Atlas of Protein
Sequence and Structure, 5. kötet, 3. melléklet, 22. fejezet, 345-352. old.; melyet a kitanítás részének kell tekinteni] az aminosav-szubsztitúciók olyan gyakorisági táblázatait állították össze, amelyek felhasználhatók az aminosavak hasonlóságának mérésére. A Dayhoff-féle gyakorisági táblázatok az egymástól evolúciós szempontból eltérő, különféle forrásokból származó - azonos funkciójú - proteinek aminosav-szekvenciáinak összehasonlításán alapulnak.
A protein aminosav-szekvenciája a Solanaceae családba tartozó növényekben természetesen előforduló aminosav-szekvenciával azonos, vagy attól eltérő lehet. Egy Ngén-protein azonosságát azon képessége alapján állapíthatjuk meg, hogy - N-gén-proteint szintetizáló - növényben vagy növényi sejtben rezisztenciát biztosít-e a dohánymozaikvírus ellen. Az 1. példában egy ilyen vizsgálatot írunk le. Röviden; az N-gén-proteint kódoló szekvenciát - a kódolószekvencia alapján N-gént-proteint szintetizálni képes - növénybe vagy növényi sejtbe (pl. Solanaceae családba tartozó növénybe) transzformáljuk, majd a transzformált növényt vagy sejtet dohány-mozaikvírussal fertőzzük. A növényen figyelemmel kísérjük a hiperszenzitív reakció megjelenését; amennyiben rezisztenciát észlelünk, a vizsgált pro27 • · · · tein képes a dohány-mozaikvírus elleni rezisztencia közvetítésére. Ezen túlmenően, a protein szekvenciájában mesterségesen indukált mutációk is lehetnek, azzal a megkötéssel, hogy nem károsíthatják a protein aktivitását. A mutált Nprotein kifejezésen olyan proteint értünk, amelynek megvan a szóban forgó aktivitása, de amely egy N-protein kódoló
DNS mutációjának eredménye. A mutációjának eredménye kifejezésen azt értjük, hogy a protein egy - N-gén-protein kiindulási anyagot kódoló - DNS-ből, például, helyspecifikus mutagenezis alkalmazásával közvetlenül származtatható, illetve olyan DNS szintézisével származtatható, amelynek szekvenciája hasonlít az N-gén szekvenciájához, de határozottan különbözik attól. Mivel rendelkezésre állnak a kívánt hosszúságú oligonukleotidok előállítására alkalmas eszközök, az ilyen DNS-ek - teljes egészükben vagy részlegesen - előállíthatok a szekvenciájukat alkotó nukleotidőkből.
Ahogyan azt fentebb említettük, a dohán - N-génproteint kódoló - szekvenciáinak hozzáférhetősége azt eredményezi, hogy rendelkezésre állnak egyéb, Solanaceae családba tartozó növényekből származó funkcionális N-génhomológok (vagyis olyan gének, amelyek tartalmaznak egy N~ szerű proteint kódoló részt is, amely N-szerű protein egy olyan polipeptid, melynek az a szerepe, hogy növényi víruspatogénnel - pl. dohány-mozaikvírussal - szemben rezisztenciát közvetítsen). Az ilyen N-szerű gének a dohány találmány szerinti - N-kódolószekvenciájával mutatott szekvencia-homológiájuk alapján azonosíthatók és izolálhatok. A • · · · · • · · • · · · · · · • ·········· • · · ····· · •·· ·· ··· · ····
- 28 jelentős mértékű homológiát mutató szekvenciák azonosítása érdekében - hibridizálással - cDNS- és/vagy genomi könyvtárakat szkrínelhetünk. Az igy azonosított szekvenciákat - a teljes nyitott leolvasási keret meglétének ellenőrzése érdekében - szekvenáljuk, majd - növényben expresszáltatható
- növényi vektorba klónozzuk, mely vektorral növényi szövetet transzformálhatunk. A transzgenikus növények szakember számára ismert technikák alkalmazásával állíthatók elő, és a transzgenikus növényekkel teszteket végezhetünk annak igazolása érdekében, hogy a patogénnel szembeni rezisztencia - az N-szerű protein bevitt kódolószekvenciájának köszönhetően - kialakult-e. Az N-szerű gének közé tartozik a paprikából származó L-gén, a paradicsomból származó Tm2- és
Tm2a-gén, valamint a Nicotiana sylvéstris-ből származó N'gén .
Szintén a találmány tárgyát képezik a génsebészeti módszerekkel manipulált, rekombináns nukleinsav-molekulák, vagyis az olyan - természetben nem előforduló - nukleinsavmolekulák (előnyösen DNS-molekulák), amelyek N-gén-proteint vagy annak funkcionális homológját kódoló szekvenciát tartalmaznak, amely proteinnek vagy homológnak az a funkciója, hogy N-gén-proteint, illetve annak funkcionális homológját szintetizáló növényben dohány-mozaikvírussal szembeni rezisztenciát közvetítsen. A rekombináns DNS-molekula kifejezésen olyan hibrid DNS-szekvenciát értünk, amely legalább két DNS-szekvenciát tartalmaz, melyek a természetben normális esetben nem fordulnak elő együtt. Az ilyen molekulák a genetikai anyag - restrikciós enzimek vagy ligázok alkalma29 • · · « zásával végzett - génsebészeti manipulációjával és hasonló rekombináns technikákkal állíthatók elő [ ld. pl. Sambrook és mtsai.: Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold
Spring Harbor Laboratory (1989); Ausubel és mtsai.: Current
Protocols in Molecular Biology, Current Protocols (1989);
és DNA Cloning: A Practical Approach, I. és II. kötet, szerk.: D.N. Glover, IRL Press, Oxford (1985)] . Az ilyen DNS-molekulák példái közé tartoznak az olyan rekombináns vektorok (pl. klónozó vagy expressziós vektorok), amelyek 5'—>3' (szensz) vagy 3'—>5 ' (antiszensz) orientációban - Ngén-proteint kódoló - DNS-szekvenciát tartalmaznak. A 7. példában egy N-gént tartalmazó rekombináns DNS-molekula előállítását írjuk le. Ahogy a leírásban alkalmazzuk, a rekombináns kifejezés nem vonatkozik a természetben előforduló genetikai rekombinációkra.
A génsebészeti módszerekkel manipulált kifejezés azt jelenti, hogy a rekombinációt mesterségesen irányítottuk. Egy - adott DNS-molekula bevitele céljából - génsebészeti módszerekkel manipulált növényen olyan növényt értünk, amelybe a DNS-molekulát ismert eljárásokkal (például, többek között, Agrobacteríum-közvetítette transzformációval, elektroporációval, részecskebombázással és hasonló módszerekkel) vittük be. Egy génsebészeti módszerekkel manipulált nukleinsav-molekulán (pl. DNS-molekulán) olyan molekulát értünk, amely molekuláris biológiai eljárások eredményeként - például, többek között, DNS-ligálás, in vitro mutagenezis vagy hasonlók - állítható elő.
• ·· ····· ·· • · · · · · · a · · · ··· ·· · a · · ····· a a a· ·· ··· · ····
A találmány szerinti DNS-szekvenciák előnyösen alkalmazhatók az expressziós rekombináns DNS-molekulák előállítására, oly módon, hogy a találmány szerinti szekvenciákat megfelelő - idegen gént heterológ gazdába, például baktériumba, élesztőbe, vírusba, annak gazdaszervezetébe vagy növénybe bejuttatni képes - exressziós vektorba klónozzuk.
A rekombináns vektort úgy állítjuk elő, hogy a kódolószekvenciát a megfelelő irányítószekvenciával működőképesen kapcsolódva tartalmazza, vagyis az N-gén kódolószekvenciáját - az irányítószekvenciákhoz képest olyan helyzetben és orientációban helyezzük el, hogy a kódolószekvencia transzkripciója az irányítószekvenciák irányítása alatt (a DNS-molekulához az irányítószekvenciánál kapcsolódó RNS-polimeráz által) valósuljon meg. Az irányítószekvenciákat a kódolószekvencia vektorba történő inszertálása előtt ligálhatjuk a kódolószekvenciához. Más módon, a kódolószekvenciát közvetlenül egy olyan expressziós vektorba ligálhatjuk, amely már tartalmazza az irányítószekvenciát és - attól 3'-irányban (downstream) egy megfelelő restrikciós helyet is. Olyan vektort kell kiválasztani, amely tartalmaz egy olyan promótert, amely abban a gazdasejtben, amelybe a vektort be kívánjuk juttatni - működőképes, azaz amelyet a gazdasejt RNS-polimeráza felismer. Ezen túlmenően, a vektornak - a promóter, illetve a vektor azon helye között, amelynél a DNS-szekvenciát a vektorba inszertáljuk - tartalmaznia kell egy riboszómakötőhelyet kódoló régiót is, hogy az N-gén kódolószekvenciája - az inszerció után - működőképesen kap31 csolódhasson hozzá. A vektornak olyan riboszóma-kötőhelyet kell tartalmaznia, amelyet a gazdasejt - amelybe a vektort be kívánjuk juttatni - riboszómái felismernek.
Az N-gén-proteint kódoló szekvenciát 5'-3' orientációban tartalmazó rekombináns expressziós DNS-molekulát az N-gén-protein expresszáltatása érdekében - egy gazdasejtbe visszük be. A szakirodalomban számos - protein előállítására alkalmas - expressziós rendszer és gazdasejt ismert. Az ilyen célra alkalmazható prokarióta gazdasejtek egyik példája az Escherichia coli. Az eukarióta gazdákban (pl. élesztőkben, rovarsejtekben, emlőssejtekben és növényi sejtekben) történő expresszáltatás céljaira számos rekombináns rendszert fejlesztettek ki. Ezek a rendszerek részletesen vannak jellemezve, és alkalmazásukhoz arra van szükség, hogy a kódolószekvencia ligálása megfelelő transzkripciós iniciációs rendszer (promóter) és - kívánt esetben - terminátor- és erősítő- (enhancer) szekvenciák irányítása alatt történjen. Az N-gén-protein előállítása érdekében a rekombináns expressziós DNS-molekulával transzformált gazdasejteket szaporítjuk, majd a termelődött proteint izoláljuk a gazdasejtekből. A megfelelő szaporítási feltételek, valamint a protein kinyerési eljárásainak kiválasztása szakember feladata.
A következőkben az N-gén-protein Escherichia coliban végzett expresszáltatását írjuk le. Az N-gén-protein kódolószekvenciáját expressziós vektorba [például pRSET (Ivitrogen Corp., CA) vagy pET-vektorba (Novagen, WI)] inszertáljuk, majd T7-bakteriofág erős transzkripciós és
- 32 transzlációs szignáljai irányítása alatt expresszáltatjuk.
A találmány szerinti N-gének esetében különösen előnyösen alkalmazhatók azok az expressziós rendszerek, amelyek növényekben működőképesek. Az N-gén-protein kódolószekvenciája, valamint az a DNS, amely az - N-génproteinné transzlálódó - mRNS reverz transzkriptuma, növényekben alkalmazható expressziós rendszerekbe foglalható. A növényekben történő expresszáltatásra alkalmas rekombináns expressziós kazetta - az N-gén-protein kódolószekvenciáján felül - növényi promóterrégiót (abban az esetben, ha ez hiányzik a szekvenciából); transzkripciós kezdőhelyet (abban az esetben, ha az átírni kívánt kódolószekvenciából hiányzik) ; valamint transzkripciós terminációs szekvenciát tartalmaz. A terminációs régió ugyanabból a génből vagy más génből származhat, mint a promóter. Az expressziós kazetta 5'- és 3'-végén lévő egyedi restrikciós helyek azt a célt szolgálják, hogy a kazetta könnyen inszertálható legyen egy - már létező - vektorba. Növényi expressziós rendszerként olyan rendszerek alkalmazhatók, amelyek szövetspecifikus promóter irányítása alatt állnak, valamint azok, amelyek valamennyi növényi szövetben működőképes promótert tartalmaznak .
A találmány szerinti megoldás értelmében alkalmazható transzkripciós iniciációs régiók közé tartoznak a különböző opin iniciációs régiók, mint pl . az oktopin, mannopin, nopalin, stb. Növénypatogén vírusok promóterei [mint pl. a karfiolmozaikvírus (CaMV) 35S-promótere] szintén alkalmazhatók. Ezenkívül, szintén alkalmazhatók az • · · · · · · • · · · · ··· ··· ·· · • · ····· · • · · ··· · ····
- 33 olyan növényi promóterek, mint pl. a ribulóz-1,3-difosztátkarboxiláz-promóter, a gyümölcs-specifikus promóterek, hősokk-promóterek, magspecifikus promóterek, stb. A konkrét esetnek megfelelően olyan promótert kell kiválasztani, amely megfelelő szintű expressziót biztosít ahhoz, hogy a növényi sejtek - és a belőlük regenerált növények - dohánymozaikvírussal szembeni rezisztenciájának kialakításához elégséges mennyiségű N-gén-protein termelődjön. A CaMV-35Spromóterről kimutatták, hogy - transzgenikus növények genomjába integrálva - számos növényi szervben és különböző fejlődési stádiumokban nagy aktivitást mutat. A szövetspecifikus promóterek szintén jól ismertek.
A dohány-mozaikvírus-rezisztencia kifejeződését
N-gén expresszióján keresztül - irányító molekulákban a transzkripciós terminációs szignál(ok)at előnyösen az Ngén-protein kódolórégiójától 3 '-irányban (és ahhoz működőképesen kapcsolva) helyezzük el. Terminációs szignálként az N-gén normális terminációs szignálját vagy egy vagy több heterológ transzkripciós terminációs szignált alkalmazhatunk. A szakirodalomban számos transzkripciós terminációs szignál ismert, mint pl. az Agrobacterium tumefaciens TDNS-génjeinek terminációs szignáljai (pl. a nos szignál).
A kapott expressziós rendszert vagy kazettát - növény transzformálására alkalmas - rekombináns vektorba ligáljuk._A vektor rendszerint szelektálható markergént is tartalmaz, amelynek segítségével a transzformált növényi sejtek azonosíthatók a tenyészetben. Markergénként általában antibiotikumrezisztenciát kódoló gént alkalmazunk. E • ·· ····· · · • · · · fe · · • · · · ··· ·· · • · · ····· · ··· ·· ··· · ···· markerek közé tartozik a G418-cal, higromicinnel, bleomicinnel, kanamicinnel és gentamicinnel szembeni rezisztenciamarkerek. A növényi sejtek transzformálása után a vektort tartalmazó sejteket annak alapján azonosítjuk, hogy képesek az adott antibiotikumot tartalmazó táptalajon szaporodni. A vektorba általában bakteriális vagy virális eredetű replikációs szekvenciákat is foglalunk, hogy a vektor baktérium- vagy fággazdában klónozható legyen. Előnyösen széles gazdaspektrumú prokarióta replikációs kezdőhelyet alkalmazunk. A vektorban baktériumok számára alkalmas szelektálható markert is alkalmazhatunk, hogy lehetővé tegyük a kívánt konstrukciót hordozó baktériumsejtek szelektálását. Az alkalmas szelektálható prokarióta markerek közé szintén antibiotikum-reszitenciamarkerek (kanamícin vagy tetraciklin) tartoznak.
N-protein által közvetített dohány-mozaikvírusrezisztenciát mutattunk ki olyan transzgenikus növényekben, amelyekbe genomi N-klónt vittünk be (és amelyek a genetikai módosítás előtt érzékenyek voltak a dohány-mozaikvírusra). Az N-proteint kódoló cDNS-klón - dohány-mozaikvírusra érzékeny - Solanaceae családba tartozó növényekben is felhasználható a dohány-mozaikvírus-rezisztencia létrehozására. A cDNS-t működőképesen - növényi sejtben funkcionális promóterhez (attól 3'-irányban) klónozzuk, majd növényi szövetbe visszük be, és transzgenikus növényeket regenerálunk; az eljárás során szakember számára ismert vektorokat és technikákat alkalmazunk. A vírussal szembeni rezisztenciát az adott vírussal (pl. dohány-mozaikvírussal) végzett • · • · · · · · • ···· · ··· · · · · · fertőzéssel igazoljuk. cDNS alkalmazása esetén hasznos, ha a növényi szövetbe teljes hosszúságú cDNS-t (3.
azonosítószámú szekvencia) és rövidített cDNS-t (5.
azonosítószámú szekvencia) egyaránt beviszünk (miután azokat működőképesen - növényi sejtekben funkcionális transzkripciós irányítószekvenciákhoz kapcsoltuk). A dohány-mozaikvírus-rezisztenciát dohány-mozaikvirussal végzett fertőzési teszt alapján igazoljuk.
A találmány szerinti megoldás értelmében alkalmazott vektorban további funkciókat betöltő DNS-szekvenciák is jelen lehetnek. Például, az Agrobacterium-közvetítette transzformációk esetében - a növényi kromoszómákba történő későbbi bevitele érdekében - T-DNS-szekvenciák is alkalmazhatók .
A megfelelő vektor előállítása után olyan transzgenikus növényeket hozunk létre, amelyek a kívánt expressziós rendszert tartalmazzák. Az N-gén-proteint kódoló szekvenciákat - a kívánt növényfaj (esetünkben Solanaceae családba tartozó növény) transzformálására alkalmas - növényi transzformációs vektorba inszertáljuk, amellyel a növényt rezisztenssé tehetjük a dohánymozaikvirussal szemben. A Solanaceae családba - a dohány (Nicotiana, például N. tabacum és N. glutinosa) mellett élelmezési szempontból kiemelkedő jelentőségű növények tartoznak. Ezek példáiként megemlíthető a paradicsom (Lycoperslcon, pl. L. lycopersicum és L. esculentum); a paprika (Capsícum); burgonya (Solanum tuberosum) és a padlizsán (Solanum melongena) .
• · · • · ·
A növények vagy növényi sejtek transzformálására számos eljárás ismeretes. A baktérium-közvetítette transzformáció esetében egy növényi sejtet - a növénybe bejuttatni kívánt DNS-sel előzetesen transzformált - Agrobacteríum tumefaciens-szel vagy A. rhizogenes-szel fertőzünk. Az
Agrobactérium a Gram-negatív Rhizobiaceae család egyik jellegzetes képviselője. Alkalmas növényi sejtekbe - az Agrbacterium tumefaciens Ti-plazmidja vagy az A. rhizogenes Ri-plazmidja segítségével - heterológ genetikai anyagot juttathatunk be. A Ti- vagy Ri-plazmidot Agrobacteriumfertőzéssel kerül a növényi sejtekbe, ahol stabilan a növény genomjába integrálódik [ J. Schell: Science 237, 1176 (1987)] . A Ti- és Ri-plazmid két olyan régiót tartalmaz, amely a transzformált sejtek előállításában kulcsfontosságú.
A rekombináns Ti- és Ri-plazmidok előállítása rendszerint a gyakoribb bakteriális vektorok (pl. pUC19) előállítására általánosan alkalmazott eljárásokkal történik. Jelenleg a rekombináns Ti- és Ri-plazmidvektor-rendszerek két változatát alkalmazzák. Az elsőben (melyet ko-integrált rendszernek neveznek) a kérdéses gént tartalmazó ingázó (shuttle) vektort genetikai rekombinációval olyan - nem onkogén - Ti-plazmidba inszertálják, amely (a növények transzformálásához szükséges) cisz- és transz-működésű elemeket egyaránt tartalmaz. Ide tartozik pl. a DeBlock és mtsai. által leírt pMLJl ingázó vektor [ EMBO J. 3_, 1681 (1984)] és a nem onkogén pGV3850 Ti-plazmid [ Zambryski és mtsai.: EMBO J. 2, 2143 (1983)] . A másik változatban, az • « · · · • ··· ·«· ·« · • · · «··· · ··· «· · · · f, ···
- 37 ún. biner rendszerben a kérdéses gént - növények transzformálásához szükséges - cisz-működésű elemeket tartalmazó ingázóvektorba inszertálják. A többi szükséges funkciót in trans nem onkogén Ti-plazmiddal biztosítják; e rendszer példája a pBIN19 ingázóvektor [Bevan és mtsai.: Nucleic Acids Research 12, 8711 (1984)] és a nem onkogén PAL4404
Ti-plazmid [ Hoekema és mtsai.: Natúré 303, 179 (1983)] . alkalmazása. E vektorok némelyike kereskedelmi forgalomban beszerezhető.
A növényi sejtek Agrobacterium-közvetítette transzformálásának két általános módja van: az egyik az
Agrobacterium - tenyésztett, izolált - protoplasztokkal együttes tenyésztése; a másik a sértetlen sejtek vagy szövetek Agrobacteriummal történő transzformálása. Az első eljárás gyakorlati megvalósításához olyan tenyésztőrendszerre van szükség, amely lehetővé teszi a protoplasztok tenyésztését, majd a transzformált növény - tenyésztett protoplasztokból történő - regenerálását. A második eljáráshoz arra van szükség, hogy (a) az ép növényi szövetek (pl. sziklevelek) Agrobacteri um-mal transzformálhatok legyenek; és (b) a transzformált sejtekből vagy szövetekből teljes növények legyenek regenerálhatok. A legtöbb kétszikű növényfaj transzformálható Agrobacterium-mal, mivel valamenynyi faj, amely az Agrobacterium természetes gazdája, transzformálható in vitro.
A klónozás és transzformálás egy másik eljárása során az N-gén kódolószekvenciáját a pMDl T-DNS-vektorben lévő CaMV-35S-promóter és NOS-terminátorrégió közé klónozzuk.
»· ·« » · · • * · ·» · < « ·* · • · « ····· · •·» · · ·** » ··»·
- 38 A germinális (csírasejt szintű) Ac-kivágási eseményeket ( Ac excision events) hordozó növényeket Horsch és mtsai.
leírása szerint [ Science 227, 1229 (1985)] , Hehl által leírt módosítások alkalmazásával [ Hehl; Molecular General
Genetics 217, 53 (1989)] transzformáljuk. Ezt az eljárást az 1. példában mutatjuk be részletesen.
Ismert, hogy az Agrobacteríum turné faciensközvetítette transzformáció a Solanaceae családba tartozó növényfajok esetében hatásos, és különösen előnyösen alkalmazható. Egyéb transzformációs eljárások is alkalmazhatók, mint pl. az elektroporáció, a mikrolövedékes ill. részecskeágyú technika, továbbá alkalmazhatók liposzómák, valamint a szabad DNS felvételét fokozó vegyszerek is. A transzformáit sejtek vagy növények azonosítását rendszerint úgy tesszük lehetővé, hogy a transzformálóvektorba szelektálható markert foglalunk, vagy más módon, bebizonyítjuk a sikeres baktériumfertőzést. A transzformált növényi sejtek ismert eljárások alkalmazásával regenerálhatok teljes növénynyé .
A Solanaceae családba tartozó növények regenerálását Horsch és mtsai. [ Science 227, 1229 (1985)] részletesen leírták. A növények tenyésztett protoplasztokból történő regenerálásának leírását ld. Evans és mtsai.: Handbook of
Plánt Cell Cultures, 1. kötet, MacMillan Publishing Co. ,
New York (1983) és Vasil, I.R.: (szerk.) Cell Culture and
Somatic Cell Genetics of Plants , Acad. Press, Orlando I.
kötet (1984), és II. kötet (1986) . Ismert, hogy gyakorlatilag valamennyi növény regenerálható tenyésztett sejtekből *► ··Ί· ·· « · · ' · « · * · « * · · fi « • · * ···» · ”·· ·» ··» · ···»
- 39 vagy szövetekből.
A regenerálás módjai fajonként változóak, de először általában transzformáit protoplasztok szuszpenzióját vagy petricsészében transzformált explantátumok tenyészetét kell előállítani, melyekből kalluszszövetet alakítunk ki, és a kalluszból hajtások, majd gyökerek fejleszthetők. Más lehetőség szerint, a kalluszszövetben szomatikus embrióképződést indukálhatunk. Az ilyen szomatikus embriók a természetes embriókhoz hasonlóan csíráznak, és növényekké fejlődnek. Az alkalmazott tenyésztő táptalaj általában különböző aminosavakat és növényi hormonokat, pl. auxint és citokineket tartalmaz. A hatékony regeneráció függ az alkalmazott táptalajtól, a genotípustól, illetve a tenyészet előtörténetétől függ. Ha e három tényező kontrollált, a regeneráció rendszerint reprodukálható és megismételhető. A regenerált növényeket hagyományos módon, talajon neveljük.
Miután az expressziós kazetta stabilan beépült a regenerált transzgenikus növényekbe, ivaros keresztezés útján más növényekbe is átvihető. Erre a célra - a keresztezni kívánt fajoktól függően - a hagyományos nemesítési technikák bármelyike alkalmazható. A keresztezés eredményeként kapott növényeket felneveljük, és hagyományos módszerekkel betakarítjuk.
Az alábbiakban a találmány szerinti megoldást kísérleti példákon keresztül fogjuk szemléltetni, mely példák a találmány igényelt oltalmi körét nem korlátozzák. A példákban leírt kísérletekben a rekombináns DNS növényi szövetben történő manipulálásával, valamint a transzgenikus • · · · · · • · · · · · ··· · ···· növények tenyésztésével és regenerálásával kapcsolatban számos - szakember számára ismert - eljárást alkalmazunk.
Az enzimeket kereskedelmi forrásokból szereztük be, és a forgalmazók útmutatásai szerint - vagy más, ismert módon alkalmaztuk. A kísérletekben alkalmazott reagensek, pufferek, illetve tenyésztési feltételek szintén ismertek. A standard molekuláris biológiai eljárásokat illetően ld. a következő forrásokat: Sambrook és mtsai.: Molecular
Cloning: A Laboratory Manual, 2. kiadás, Cold Spring
Harbor Laboratory, Plainview, NY (1983); R. Wu (szerk.): Methods in Enzymology 218 (1993); Wu és mtsai. (szerk.):
Methods in Enzymology 100, 101; Glover (szerk.): DNA
CLoning, I. és II. kötet, IRL Press, Oxford, Egyesült Királyság (1985); Hames és Higgins (szerk.): Nucleic Acid
Hybridization , IRL Press, Oxford, Egyesült Királyság (1985). A növényi szövetek manipulálását és transzformálását illetően ld. Kung és Arntzen (szerk.) : Plánt
Biotechnology, Butterworths, Stoneham, MA (1989); R.A. Dixon (szerk.): Plánt Cell Culture: A Practical Approach IRL Press, Oxford, Egyesült Királyság (1985); Schuler és Zielinski: Methods in Plánt Molecular Biology Academic
Press, San Diego, CA (1988); Weissbach és Weissbach (szerk.) Academic Press, San Diego, CA (1988); Potrykus:
Ann. Rév. Plánt Physiol. Plánt Mól. Bioi. 42, 205 (1991);
Weising és mtsai. : Annu. Rév. Génét. 22, 421 (1988) ; van
Wordragen és mtsai.: Plánt Mól. Bioi. Rep. 1 9, 12 (1992);
Davey és mtsai.: Plánt Mól. Bioi. 13, 273 (1989); Walden és
Schell: Eur. J. Biochem. 192, 563 (1990); Joersbo és
Brunstedt: Physiol. Plánt. 81, 256 (1991); valamint a fenti forrásokban említett hivatkozások. A találmány leírásában említett hivatkozásokat teljes terjedelmükben a kitanítás részének kell tekinteni.
1. példa
Ebben a példában egy nem stabil HR mutáns izolálását írjuk le. Röviden; az N-lókusz mutációit - a kukorica Ac-transzpozon alkalmazásával - transzpozonjelöléssel (transposon tagging) izoláltuk. Ezután a dohánymozaikví rus-függő hiperszenzitív reakcióra képtelen mutánsokat pozitív szelekcióval izoláltuk, melynek során azokat az N-gént hordozó, dohány-mozaikvírussal fertőzött növényeket választottuk ki, amelyek nem voltak képesek dohánymozaikví rus-függő hiperszenzitív reakcióra (HR mutánsok). Azonosítottuk a HR mutációikra homozigóta növényeket, miáltal nem stabil HR mutációt tartalmazó mutáns vonalat azonosítottunk.
A dohány-mozaikvírus Ul-törzsét (melyet M. Zaitlintól kaptunk) dohány-mozaikvírusra érzékeny (nn genotípusú) dohánynövény kultúrnövény-változatban (cv. Petit Havana SRI; a továbbiakban SRl-dohány) szaporítottuk. A dohánymozaikví rus-fertőzéseket - a mutáns szkrínelése céljából végzett fertőzés kivételével (ld. később) - a következők szerint végeztük: a puhított - dohány-mozaikvírussal fertőzött SRl-dohányleveleket nedvét steril vízben tízszeres térfogatúra hígítottuk, és ezzel az oldattal telített szivaccsal bekentük a hatleveles fejlődési stádiumban lévő nö• · · · • · • · ....
• · · · ··· ··· ·· « • · ····· · ·· ··· · ···
- 42 vények leveleinek felső felületét. Az igy kezelt növényeken 48 óra elteltével értékeltük a helyi léziók megjelenését, majd a fertőzés után egy hetes időközönként a szisztémás fertőzés jeleit (mozaikosság) és/vagy a nekrózisos szektorok jelenlétét.
Aktív Ac-transzpozont hordozó transzgenikus dohánynövények izolálása céljából dohány-mozaikvírus-rezisztens dohánynövényt (cv. Samsun NN) - a Horsch és mtsai. szerinti eljárás [ Science 227, 1229 (1985)] módosításának [ Hehl és
Baker: Mól. Gén. Génét. 217, 53 (1989)] alkalmazásával pGV3850-HPT::pKU3-konstrukcióval transzformáltunk. A pGV3850-HPT::pKU3 transzformáló vektor neomicin-foszfotranszferáz-II-gént (NPTII) hordoz, melyet az Actranszpozon szakít meg. A pGV3850-HPT::pKU3-vektor dohánynövénybe történő bevitele után az Ac-transzpozont kivágjuk a hibás NPTII-génből, ami NPTII-expressziót eredményez, és a transzformánsok kanamicint tartalmazó táptalajon képessé válnak a növekedésre.,
Röviden; MS-táptalajon nevelt, steril, 6-8 hetes dohány-mozaikvírus-rezisztens dohánynövényekből (cv. Samsun NN) levélkorongokat készítettünk. Ezeket a korongokat pGV3850-HPT::pKU3-vektort vagy kontroll Ti-plazmidvektorokat tartalmazó - Agrobacterium tumefaciens jelenlétében 2-4 napig inkubáltuk. Ezután a levélkorongokat - 3% szacharózt és 500 mg/1 Cefotaxime-ot (Calbiochem, La Jolla, CA) tartalmazó - MS-tápközegben öblítettük, majd 3% szacharózt, 0,5 mg/1 BAP-ot (6-benzil-amino-purin) , 0,1 mg/1 NAA-t (naftalin-ecetsav) , 500 mg/1 Cefotaxime-ot és • · · · · • · • ··· · · · · · · • · · ··«·· · ··· ·· ··· · ···
- 43 200 mg/1 kanamicint vagy 20 mg/1 higromicint tartalmazó MS-táptalajra helyeztük. 2-3 hét elteltével a hajtásokat az előzővel azonos összetételű, de 2 mg/1 koncentrációjú BAPot tartalmazó táptalajra helyeztük át. 1-2 hét múlva a hajtásokat ismét a fentivel azonos - de a gyökérképződés elősegítése érdekében hormonokat nem tartalmazó - táptalajra helyeztük át. Újabb 10-15 nap elteltével a növényeket talajba ültettük. A transzgenikus kalluszokat 100 mg/1 kanamicint tartalmazó táptalajon regeneráltuk, hogy kiszelektáljuk azokat a transzgenikus szöveteket, amelyek Actranszpozonokat tartalmaznak [Baker és mtsai., (1987), ld. fentebb] . A KnR primer transzgenikus növényekből (T0 generáció) genomi DNS-t izoláltunk.
Megállapítottuk, hogy az Ac-transzpozon a TO-3 növényben (pGV3850-HPT::pHU3) nagyon aktív, mivel ez a növény 100 mg/1 koncentrációjú kanamicinre rezisztens, és fokozott kópiaszámú Ac-transzpozont tartalmaz (amit Southern hibridizációval határoztunk meg). A T0-3 növényt a Samsun
NN változattal kereszteztük. A keresztezésből származó TI növények közül hármat (Tl-9, Tl-10, Tl-13; melyekről megállapítottuk, hogy transzpozícióra képes Ac-elemeket tartalmaznak) dohány-mozaikvírusra érzékeny (nn), Petite Havana
SRI (SRI) változatba tartozó dohánynövényekkel kereszteztük, miáltal három FI Nn::Ac-populációt kaptunk, melyeket a dohány-mozaikvírus-függő hiperszenzitív reakció elmaradására vizsgáltunk. Az endogén N-gén instabilitásának megállapítása érdekében, a Samsun NN és az SRI növények keresztezésével - Ac-transzpozon nélküli - Nn-populációt is létre• · · hoztunk.
HR mutánsok izolálása céljából hozzávetőleg 64000
Nn::Ac magvat és 29000 Nn magvat - tálcánként kb. 2000 magvat, kb. 3 esiranövény/cm2 sűrűségben - vetettünk el. A nyolc hetes csíranövényeket 30 °C-ra helyeztük, és festékszóró (Paasche, VL) segítségével dohány-mozaikvírus és
Celite (Fischer, Pittsburgh, PA) szuszpenziójával fertőztük [ R.W. Fulton: Nicotíana: Procedures fór Experimental
Use, 79-86. old. (1979)] . A dohány-mozaikvírus koncentrációja elegendő volt ahhoz, hogy a - kb. 3 csíranövény/crh sűrűséggel palántáit és 24 °C-on tartott - Samsun NN csíranövényeken helyi leziokat eredményezzen (cm -énként egyet). A fertőzött SRl-növények leveleiről a dohány-mozaikvírust Lane leírása szerint [ Methods in Enzymology 118, 687 (1986)] izoláltuk. A fertőzés utáni harmadik napon a csíranövényeket 30 °C-ról 21 °C-ra helyeztük, és az ötödik napon értékeltük a csíranövények túlélését. A dohánymozaikví russal végzett fertőzés és hőmérsékletváltoztatás három ciklusa közül a másodikban már kezdett megmutatkozni a 100%-os fertőzöttségi arány.
1. táblázat
HR mutánsok izolálása
Keresztezés Vizsgált növények száma HR mutánsok Gyakoriság1
Samsun NN x nn 29000 11 3,8 x 10 4
Tl-9b, Tl-10b 64000 36 5, 6 x 10~4
és Tl-13b x nn
Összesen: 93000 47 5,0 x 10~4
• · · · · • · · · · · • · · ····· ·
- 45 a A gyakoriságot úgy számítottuk ki, hogy a HR növények számát elosztottuk az egyes keresztezésekből kapott FI növények számával;
bAktív Ac-transzpozonokat hordozó Samsun NN növények.
Két növénypatogén baktériumtörzset [ a Pseudomonas syringae pv. tomato (P.s.t.) DC3000-törzset és a P.s. pv.
phaseolica (P.s.p.) NP53121-törzset] , valamint a nem patogén P.s.t. DC3000 hrpS::Tn5-törzset kétszer desztillált vízben, lxlO8 sejt/ml mennyiségben szuszpendáltuk (mindegyik törzset B. Staskawicz-tcl kaptuk). 10 ml-es fecskendő és 20-as tű alkalmazásával a három baktériumszuszpenziót, valamint egy desztillált víz kontrollt a növények egy levele fonákjának négy különböző helyére injektáltuk [ Z. Klement in: Methods in Phytobacteriology (szerk.: Klement és mtsai.), 101-102. old., Akadémia Kiadó, Budapest, Magyarország (1990)] . A kísérletekhez a következő genotípusok mindegyikéből három növényt alkalmaztunk: 9 HR mutáns önmegtermékenyítéssel kapott, Nt-lG/g genotípusú utódai, két dohány-mozaikvírusra érzékeny dohányváltozat (SRI és Xanthi) és két dohánymozaikvírus-rezisztens dohányváltozat (NN és Xanthi ne) .
A leveleken - a fertőzés után 48 órával - a négy különböző kezelésre adott reakciót értékeltük.
A pozitív szelekciós módszer lehetővé teszi, hogy az Nn-csíranövények nagy populációjából olyan mutánsokat izoláljunk, amelyek nem képesek dohány-mozaikvírus-függő hiperszenzitív reakcióra. A mutánsszelekciós módszer azt használja ki, hogy az N-gént hordozó dohány• · · · « · · · · · • ··· ··· ·· · • · · ····· · • · · ·· ··· · ···
- 46 mozaikvírussal fertőzött és 28 °C feletti hőmérsékleten tartott - növényekben a hiperszenzitív reakció kifejeződése gátolt. A funkcionális N-gént hordozó növényekben 28 °C feletti hőmérsékleten nem alakulnak ki helyi léziók, és a dohány-mozaikvírus az egész növényben szétterjed. A hiperszenzitív reakció gátlása reverzibilis, és a dohánymozaikvírussal fertőzött, N-gént hordozó növények letális szisztémás nekrózist (szisztémás hiperszenzitív reakciót) mutatnak, ha a hőmérsékletet 24 °C-ra csökkentjük. Ez pozitív mutánsszelekció, mivel várhatóan csak azok a növények maradnak életben, amelyek elveszítették azon képességüket, hogy dohány-mozaikvírus-függő hiperszenzitív reakciót mutassanak (HR mutánsok).
A Samsun NN, illetve három NN::Ac növény SRldohánynövénnyel végzett négy független keresztezésének eredményeként kapott heterozigóta (Nn) FI csíranövények közül 47 HR mutánst izoláltunk. A dohány-mozaikvírussal fertőzött HR növényeket összesen 93000 FI csíranövény közül kaptuk. A Samsun NN törzzsel végzett kontroll keresztezésből származó 29000 csíranövény közül 11 mutánst, míg a három NN::Ac keresztezésből származó 64000 csíranövény közül 36 mutánst izoláltunk (1. táblázat) . A dohánymozaikvírussal szembeni rezisztencia elvesztésének gyakorisága a Samsun NN és NN::Ac Nn utódai esetében hasonló (3,8x10 , illetve 5,6x10 ) volt. Az Ac-transzpozont tartalmazó, illetve azt nem tartalmazó Nn-populációkból a HR mutánsok hasonló kinyerési gyakorisága arra utal, hogy az
N-gén endogén mutációs rátája nagyon magas.
• · · ·
Annak meghatározása érdekében, hogy a HR mutánsok hiperszenzitív reakció kifejtésére vonatkozó - általános képességük hibás-e, kilenc mutáns (köztük a C2-2) utódait két olyan patogén baktériummal fertőztük, amelyekről ismert, hogy dohányon hiperszenzitív reakciót váltanak ki. A patogén Pseudomonas syringae pv. tomato (P.s.t.) DC3000törzs és a szintén patogén P.s. pv. phaseolica (P.s.p.) NP53121-törzs valamennyi esetben hiperszenzitív reakciót váltott ki, míg a nem patogén P.s.t. DC3000 hrpS::Tn5törzs, illetve a desztillált víz kontroll nem váltott ki ilyen reakciót. Ezek az eredmények azt jelzik, hogy a HR mutánsokból nem hiányzik a patogén baktériumokkal szembeni hiperszenzitív reakció megnyilvánulási képessége, és a HR fenotípus valószínűleg specifikus a dohány-mozaikvírusrezisztencia-reakcióra.
A HR mutációikra homozigóta növények azonosítása céljából 15 mutáns önmegtermékenyítéssel kapott utódait molekuláris szinten vizsgáltuk. Az egyes mutánsok 27-64 - önmegtermékenyítéssel kapott - utódaiból DNS-t izoláltunk, az izolált DNS-t EcoRI-gyel emésztettük, majd az N-kötött Nt-1 RFLP-próbával hibridizáltuk [ Hehl és Baker: The Plánt Cell
27, 709 (1990)] . Az Nt-1 egy olyan RFLP-t (Nt-IG) határoz meg, amely a N. glut ínosa-bói került a dohány-mozaikvírusrezisztens Samsun NN dohánynövény-változatba. Az Nt-1G a
Samsun NN változatban Nt-IT homológját helyettesíti, és az N-lókusztól <0,25 cM távolságra helyezkedik el. Feltételeztük, hogy a 2. táblázatban felsorolt mutáns vonalak HR mutációikra homozigóták, mivel homozigóták a szorosan kap• · · · ·
- 48 csőit Nt-lG-markerre, illetve az Nt-lG-marker deléciójára.
Az Ac-indukálta mutációkra jellemző, hogy gyakran nem stabilak. A HR fenotípus stabilitását 15 homozigóta mutáns vonal önmegtermékenyítéssel kapott utódaiban vizsgáltuk. Az egyes vonalak esetében 95-150 utódot fertőztünk meg dohány-mozaikvirussal, és értékeltük a növények fenotípusát. Az egyik mutáns vonal utódaiban (Dll-1) a HR fenotípus nagy gyakorisággal instabil volt. Az értékelt 145 Dll-l-növény közül 20 dohány-mozaikvírus-rezisztens (TMR) , 68 pedig dohány-mozaikvírusra érzékeny (TMV‘) volt. Érdekes, hogy 57 növényben dohány-mozaikvírusra érzékeny háttéren nekrózisos szektorok voltak láthatók (TMV fenotípus; ld. 2. táblázat). A léziót utánzó mutánsok nekrózisos szektorokat is mutatnak. Az ilyen mutánsok esetében a nekrózis általában - nekrózisos reakciókat kiváltó abiotikus vagy biotikus faktorok hiányában - spontán fejeződik ki [V.
Walbot és mtsai.: Genetic Engineering of Plants, 431-442.
old. (1983)] . A Dll-l-utódokon - és az itt leírt vizsgálatban alkalmazott egyéb populációkon - megfigyelt nekrózisos szektorok megkülönböztethetők a léziót utánzó fenotípustól, mivel ezek dohány-mozaikvírus-fertőzéstől függnek. E populacioban a TMV és TMV fenotípusú növények azonosítása azt mutatta, hogy a HR mutáció nem stabil. A TMVR és TMVR/S fenotípust a többi 14 mutáns vonal utódaiban nem észleltük (2 . táblázat) .
• · · · · • ··· ··· ·· · • · · ····· · ··· ·· ··· · ···
- 49 2. táblázat
Instabil HR mutáns vonal azonosítása
Vonal3 Mutáns szülőb tmvr Fenotípus' tmvr/s TMVS Ös szesend
D2-2 C3-2 0 0 144 144
D6-2 C3-6 0 0 126 126
D9-2 Cl-1 0 0 125 125
Dll-1 C2-2 20 57 68 145
D12-6 C2-3 0 0 134 134
D13-3 C2-5 0 0 149 149
D15-3 C2-7 0 0 133 133
D16-3 C2-9 0 0 134 134
D17-2 C2-10 0 0 143 143
D21-1 C2-16 0 0 95 95
D23-5 C2-19 0 0 148 148
D24-2 C2-20 0 0 111 111
D26-2 C2-21 0 0 144 144
D27-2 C2-22 0 0 150 150
D28-2 C2-23 0 0 150 150
Samsun NN na 150 0 0 150
SRI na 0 0 150 150
na: nem alkalmazható;
Az e kísérletekben tesztelt vonalak az FI nemzetségbe tartozó Nn-mutánsok - önmegtermékenyítéssel kapott - utódai voltak. Ezek a növények az N-kötött Nt-IG RFLP-re homozigóták .
• · · · · · · • · · · ··· ·· · • · · · ·♦·· · ··· · · ··· · ··»·
FI mutáns ős; A Cl-X ősök a Tl-9 x SRI keresztezésből, a
C3-X ősök a Tl-10 x SRI keresztezésből, a C2-X ősök pedig a
Tl-13 x SRI keresztezésből származnak.
G Az egyes homozigóta mutáns vonalak - önmegtermékenyítéssel kapott - utódait egyenként 50 csíranövényt tartalmazó tálcákon csíráztattuk. A csíranövényeket kb. hat hetes korukban dohány-mozaikvírus Ul-törzzsel fertőztük, és a fertőzés után 48 órával, majd egy hetes időközönként értékeltük fenotípusukat. A Samsun NN, illetve SRI vonalat a TMVR, illetve a TMVS fenotípus kontrolljaként alkalmaztuk.
A fenotípusokat a következők szerint rövidítettük: TMVR (dohány-mozaikvírussal szemben rezisztens); TMVR (dohánymozaikví rusra érzékeny); és TMVR/t (dohány-mozaikvírusra érzékeny háttéren dohány-mozaikvírus-függő, nekrózisos szektorok) .
d Az egyes vonalakba tartozó - megfertőzött és fenotípusra vizsgált - csíranövények összes száma.
Az 1. ábrán a Dll-1 instabil mutáns vonalban a dohány-mozaikvírus-fertőzés után megfigyelt három különböző fenotípust mutatjuk be. Az 1/A ábrán bemutatott levél dohány-mozaikví rusra rezisztens növényről származik, és dohány-mozaikví rusra rezisztens (HR*) növényre jellemző léziók láthatók rajta. Az 1/B ábrán bemutatott levél dohány-mozaikví rusra érzékeny növényről származik, és váltakozó világos- és sötétzöld területek látható rajta (mozaikosság) . Az 1/C ábrán látható levél TMVR'b fenotípust mutat, amelyre nekrózisos és mozaikos területek jellemzők.
A TMVr fenotípusú levéllel ellentétben, az TMVR/fa levélen • · ♦ · •·· · · · • · · ····· · ··· · ♦ ··· · · · · ,
- 51 látható nekrózis nem korlátozódik elhatárolt léziókra. Az 1/C ábrán bemutatott TMVR/b fenotípusú levélen kis nekrózisos foltok láthatók, azonban találkoztunk olyan növénnyel is, amelyen a nekrózis fél levelekre és teljes levelekre is kiterjed, és az egész száron felfut. A Dll-1 utódaiban megfigyelhető TMV es TMV' fenotípus azt jelzi, hogy ebben a mutáns vonalban a HR mutáció instabil.
2. példa
Ebben a példában olyan teszteket mutatunk be, amelyekkel meghatározható, hogy a TMV fenotípus két olyan Ac-transzpozonnak tulajdonítható-e, amelyek az N-kötött Nt1G RFLP-markerrel együtt szegregálódnak.
Ha másképp nem jelezzük, a DNS-DNS-híbridizációhoz a cél-DNS-t megtisztítjuk és egy vagy több restrikciós endonukleázzal emésztjük. Az emésztett DNS-t agarózgélelektroforézissel méret szerint frakciónáljuk, majd Nytran-membránra (Schleicher & Schuell, Keene, NH) blottoljuk. A hibridizációs próbákat random láncindító hexamerek alkalmazásával állítjuk elő, és [ 3^P] -dCTP-vel, illetve Klenow-polimerázzal jelöljük. A szigorú hibridizáció standard feltételei a következők: 50%-os formamid, 5xSSC és 5xDenhardt' s-oldat jelenlétében, 42 °C-on végzett hibridizáció, és 65 °C-on 0,lxSSC és 1 vegyes% nátriumdodecil-szulfát (SDS) elegyében végzett mosás.
A nem szigorú hibridizáció standard feltételei: 35 °C-on 50%-os formamid, 5xSSC és 5xDenhardt' s-oldat alkalmazásával végzett hibridizáció, és 50 °C-on 0,lxSSC és 1% SDS alkalmazásával végzett mosás.
Az N-kötött Nt-IG RFLP izolálása érdekében, az
RFLP-analízishez SRI növényekből - áthelyezett Ac-elemek hibridizációs helyeiként - izolált DNS-fragmenseket alkalmaztunk [ Hehl és Baker: Mól. Gén. Génét. 217, 53 (1989);
Hehl és Baker: The Plánt Cell 2, 709 (1990)] . Az egyik DNSfragmens (Nt-1) a TMVb fenotípusú SRI-dohányváltozat és a TMVr fenotípusú Samsun NN dohányváltozat közötti RFLP-t detektál. A 2/A ábrán egy 1,2 kb-os BglII/HindlII NT-1fragmens - három diploid dohányfajból; a N. glutinosa-ból (amely az N-gén forrása), a N. sylvestris-ből, és a N. tomentosiformis-ból (2/A ábra, 1., 4., ill. 5. oszlop); valamint a Samsun NN és SRI N. tabacum termesztett változatból (2/A ábra, 2. és 3. oszlop) származó -, EcoRI-gyel emésztett genomi DNS-hez történő hibridizációjának eredményeit mutatjuk be. Az Nt-1 az egyes diploid dohányfajokra specifikus RFLP-ket detektál. A 13,1 kb-os DNS-fragmens a
Samsun NN és SRI változatban, illetve a N. sylvestrísben található meg (2/A ábra, 2., 3. és 4. oszlop). A 15,5 kb-os DNS-fragmens a N. tomentosiformis-ban és az SRI változatban van jelen (2/A ábra, 5. és 3. oszlop), míg a
14,3 kb-os DNS-fragmens a N. glutinosa-ban és a Samsun NN változatban található (2/A ábra, 1. és 2. oszlop). A
Samsun NN változatból hiányzik a 15,5 kb-os N.
tomentosiformis RFLP-je (Nt-IT), de a N. glutinosa 14,3 kbos RFLP-jével (Nt-IG) azonos méretű RFLP-t hordoz.
Az Nt-IG és az N-gén közötti kapcsolatot - a
Samsun NN és az SRI változat keresztezéséből származó -
• ·· • · ·
420 TMV fenotípusú F2 utódban teszteltük, melyek dohánymozaikvírus-rezisztenciára és -érzékenységre 3:1 arányban, az Nt-IG és Nt-IT RFLP-kre pedig 1:2:1 arányban szegregálódtak. A dohány-mozaikvírusra érzékeny F2 növényekből származó DNS-t EcoRI-gyel emésztettük, és Nt-l-gyel hibridizáltuk. Az egyik - dohány-mozaikvírusra érzékeny növény tartalmazott Nt-IG RFLP-t, ami azt bizonyítja, hogy az Nt-IG nagyon szorosan kapcsolódik az N-génhez (a kettő közötti távolság <0,25 cM).
Az N-kötött RFLP-vel (Nt-IG)) két Ac-transzpozon zz R / C· z szegregalodott együtt. Ha a TMV ' fenotipus az N-gén mutálható alléljétől függ, ennek a fenotípusnak az N-lókuszhoz kapcsolódó molekuláris markerrel együtt kellene szegregálódnia. A TMVR/“ fenotípus - N-kötött Nt-IG markerrel együttes - szegregálódását a C2-2 jelölésű instabil HR mutáns és az SRI dohánynövény tesztelő keresztezésével kapott utódokban vizsgáltuk. A tesztelő keresztezéssel kapott utódokat (melyeket Dl11-populációnak nevezünk) dohány-mozaikvírussal fertőztük, és értékeltük fenotípusukat. A 264 vizsgált Dili-növény közül 164 volt érzékeny a dohány-mozaikvírusra (TMV), míg 80 növény - dohány-mozaikvírusra érzékeny háttéren - nekrózisos szektorokat mutatott. Vad típusú, dohány-mozaikvírus-rezisztens növényeket nem találtunk. A 80 Dili-növény DNS-ét EcoRI-gyel emésztettük, és Nt-l-gyel hibridizáltuk. Ezután meghatároztuk a növények Nt-1 genotípusát, és azt találtuk, hogy 39 növény Nt-IG/T genotípusú, míg 41 növény Nt-IT/T genotípusú volt (ld. 3. táblázat) . A 26, TMVK/' fenotípusú növény Nt··· · · · · φ
- 54 lG-markert tartalmazott, míg az Nt-IT/T genotípusú növények TMVS fenotípusúak voltak (3. táblázat). Ezek az eredmények azt jelzik, hogy - a nekrózisos szektorok létrehozásának képessége alapján meghatározott - instabil HR mutáció az Nt-lG-markerhez kapcsolódott.
Mivel az instabil HR mutáció az Nt-lG-markerhez kapcsolódott, azt vizsgáltuk, hogy a Dl 11-populációban egy Ac-transzpozon együtt szegregálódik-e az Nt-IG RFLPmarkerrel. EcoRI-gyel emésztett Dlll-DNS-t az Actranszpozon 5'-végéről származó próbával hibrid!záltűk. Két - Ac-próbával hibridizálódó - sávról (Ac8, amely egy 8,0 kb-os EcoRI Ac-sáv; és AclO, amely egy 10,2 kb-os EcoRI Acsáv) kimutattuk, hogy együtt szegregálódnak az Nt-IGmarkerrel. Harminc Nt-1G/T növény Ac8-at és AclO-et egyaránt tartalmazott, további öt növény Ac*-ot, három növény pedig AclO-et tartalmazott, egy növényben pedig egy elemet sem találtunk (ld. 4. táblázat). A 41 Nt-IT/T növényben Ac8 és AclO nem volt jelen, ami arra utal, hogy ez a két Actranszpozon Nt-lG-hez kapcsolódott.
A 3. és 4. táblázatban összefoglalt Southern hibridizációs eredmények egy-egy példáját a 2/B, illetve 2/C ábrán mutatjuk be. A 2/B ábrán az Nt-l-marker 14 Dlllnövény - EcoRI-gyel emésztett - DNS-éhez történő hibridizálódásának eredményeit mutatjuk be. A 14 növény közül 10 heterozigóta Nn, Nt-1G/T genotípusú volt, amit a 14,3 kb-os Nt-IG RFLP és a 15,5 kb-os Nt-1T RFLP jelenléte bizonyít (2., 4-11. és 14. oszlop) . E tíz növény közül hat TMVR/b fenotípusú volt (2., 4., 7., 9., 11. és 14. oszlop) . A 14 • ·· ····· · · • · · V · · • ··· ··· · · · • · · · · · * · · • · · ·· ··· · ··· növény közül négy növény homozigóta nn, Nt-IT/T genotípusú volt, amit a 15,5 kb-os Nt-IT RFLP jelenléte, illetve a 14,3 kb-os Nt-IG RFLP hiánya bizonyít (1-, 3., 12. és 13.
oszlop). A négy Nt-IT/T genotípusú növény nem TMVR/S fenotípusú volt. Ezt követően, ezeket a DNS-eket az 5'-Acpróbával hibridizáltuk (ld. 2/C ábra). Mind a tíz Nt-IG/T genotípusú növény esetében kimutatható a 8,0 kb-os Ac-sáv (Ac8), miközben e tíz növény közül hétben megtalálható a
10,2 kb-os AclO is (2., 4., 7., 8., 9., 11. és 14. oszlop).
Az Nt-IT/T genotípusú növények sem a 8,0 kb-os, sem a 10,2 kb-os Ac-RFLP-t nem tartalmazzák, más Ac-transzpozonokat azonban igen.
3. táblázat
Az instabil HR fenotípus együttes szegregációja az Nkötött RFLP-vel (Nt-IG)
Nt-1 b genotípus' TMV tmvr fenotípusd Összesen
tmvr/s TMVS
Nt-IG/T 0 26 13 39
Nt-IT/T 0 0 41 41
a Az instabil HR mutáns (C2-2) és az SRI dohánynövény keresztezéséből származó 80 növényt (a Dl11-populációt) dohány-mozaikvírussal fertőztük, és - a 2 . táblázatnál leírt módon - értékeltük fenotípusukat.
b A Dili-növényekből származó DNS-t EcoRI-gyel emésztettük, és Nt-l-markerhez hibridizáltuk.
• t · · · • · · ··· ··
4. táblázat
Két Ac-transzpozon együttes szegregációja az Nt-IGmarkerrel
Nt-1 genotípus Együtt szegregálódó Ac-sávokd,b AclO/8 AclO Ac8 Összesen
Nt-1G/T Nt-lT/T 30 0 3 0 5 0 1 41 39 41
Az Nt-1 hibridizáció után az - EcoRI-gyel emésztett Dlll-DNS-eket tartalmazó Southern-lenyomatokat csíkokra vágtuk, és 5'-Ac-próbával hibridizáltuk.
b Két olyan Ac-sávot azonosítottunk, amelyek az Nt-IGmarkerrel együtt szegregálódtak, azonban a legtöbb növény további 3-8 Ac-kópiát tartalmazott.
3. példa
Ebben a példában olyan tesztet mutatunk be, amelylyel meghatározható, hogy az instabil HR mutációért az Ac8- és az AclO-transzpozon közül melyik a felelős.
A C2-2 HR mutáns - önmegtermékenyítéssel kapott utódai közül egy olyan germinális revertánst (csírasejt szinten a vad típushoz visszatérő egyed; germinal revertant) (D112-15) azonosítottunk, amely az Nt-lG-re homozigóta volt, és Ac8- és Acl0-transzpozont egyaránt tartalmazott. Mivel e növényben mind az Ac8, mind az AclO jelen volt, feltételeztük, hogy az N-gén egyik transzpozonnal kapcsolódó - allélja csírasejt szinten visszatér a vad típushoz, míg a másik alléi továbbra is ·· ·· · · • · · a · · · · » · ·· · * ·· <· tartalmaz Ac-transzpozont, és így megvan a lehetősége a visszatérésre. A D112-15 növényt SRI növénnyel kereszteztük, hogy megvizsgáljuk, vajon az Ac8 vagy AclO kivágása összefüggésben van-e a rezisztencia visszaállásával és a HR mutáció instabilitásával. Azt vártuk, hogy az e keresztezésből származó utódok (E501-populáció) a TMVR és TMVS + TMVR/S fenotípusra kb. 1:1 arányban szegregálódnak, és Nt1G/T genotípusúak. Azt vártuk továbbá, hogy az N-gén instabil mutációjáért felelős Ac-transzpozon - a keresztezésből származó - valamennyi rezisztens utódból hiányozni fog. 95 E501-növényt dohány-mozaikvírussal fertőztünk, majd értékeltük a növények fenotípusát. A 95 növény közül 54 TMVR fenotípusú volt; 21 növényen nekrózisos szektorokat észleltünk; a többi 20 növény pedig TMVb fenotípusú volt (ld. 5. táblázat). Az e növényekből származó DNS-t EcoRI-gyel emésztettük, és próbaként Nt-l-marker, majd az 5'-Ac-próba alkalmazásával teszteltük. Megállapítottuk, hogy mind a 95 növény Nt-IG/T genotípusú volt. Lényeges, hogy az 54 dohány-mozaikví rus-rezisztens növény egyikében sem mutattuk ki a 10,2 kb-os EcoRI Ac-sávot, de a 8 kb-os sáv 52 növényben jelen volt (5. táblázat). A dohány-mozaikvírusrezisztens E501 utódokban az Ac8-transzpozon jelenléte, illetve az AclO-transzpozon hiánya arra utal, hogy az AclO az az elem, amely az instabil HR mutációt okozza, és így ez kapcsolódik ( tagging ) az N-lókuszhoz.
·· ·· « ·
- 58 5. táblázat
Az AclO-transzpozon és a HR mutáció közötti összefüggés
N-kötött Ac- transzpozon TMV fenotípusa,b
tmvr tmvr/s TMVS
AclO 0 1 1
Acl0/Ac8 0 18 1
Ac8 52 1 18
- 2 1 0
a A TMVr fenotipusú germinális revertáns (D112-15) és az SRI dohánynövény keresztezéséből származó 95 növényt (az E501-populációt) dohány-mozaikvírussal fertőztük, és - a 2. táblázatnál leírt módon - értékeltük fenotípusukat.
b Az E501-növényekből izolált DNS-t a Southern analízishez EcoRI-gyel emésztettük, és 5'-Ac-próbával hibridizáltuk.
A Dili- és E501-populációban az Ac-transzpozon kópiaszáma magas, ami esetleg eltakarhatja az Nt-lG-vel együtt szegregálódó egyéb Ac-elemeket. Azonosítottunk egy TMV fenotipusu növényt (E501-70), amely csak az AclO-et tartalmazta. Annak igazolása céljából, hogy az AclOtranszpozon egymagában képes az instabil HR mutáció előidézésére, e növény önmegtermékenyítéssel kapott utódait (F501-populáció) - dohány-mozaikvírus-fertőzést követően fenotípusukra, AclO-transzpozon jelenlétére, illetve Nt-1 genotípusukra vizsgáltuk. 500 vizsgált növény közül 7 TMVR fenotípus növényt kaptunk. A molekuláris szintű vizsgálat azt mutatta, hogy három TMVR növény heterozigóta volt az • ·· ··»· V ·» ·· · · · · · • «·μ ·»« λ « « • · · · ···· · ··► ·4 ··« « ····
Nt-lG-re, melyek egyike sem tartalmazott AclO-sávot, míg négy TMVR növény Nt-IG/G genotrpusú volt, és ezek tartalmazták az AclO-sávot. Hasonlóan a D112-15 növény esetéhez, itt is feltételeztük, hogy az Nt-IG/G homozigótákban az Achibridizáció az N-gén egy mutáns allélja jelenlétének köszönhető (ezekben a növényekben és a revertánsokban egyaránt) .
Az E501- és F501-populációban összefüggés tapaszP / c falható az AclO jelenlete és a TMV' fenotípus között. 21 TMVR/S fenotrpusú E501-növény közül 19 mutatott Achibridizációt, és a 12 - molekuláris szinten analizált TMVr/s fenotrpusú F501-növény mindegyike tartalmazta a 10,2 kb-os Ac-sávot. Ezek az eredmények azt jelzik, hogy a növényeknek szükségük van az AclO jelenlétére ahhoz, hogy nekrózisos szektorokat hozzanak létre, és hogy fenntartsák a rezisztenciához való szomatikus visszatérés lehetőségét. Az
Ac-hibridizáció nélküli, szektoros növényekből származó szövet DNS-e valószínűleg több kivágást tartalmaz, így a
10,2 kb-os Ac-sáv Southern-blot-hibridizációval nem mutatható ki .
A Dili- és E501-populációban egy 2,3 kb-os EcoRIsáv (amely 3'-Ac-próbához hibridizálódott) a 10,2 kb-os 5'Ac-sávval azonos viselkedésű volt. Mivel az Ac 4,6 bp hoszszúságú, egy 7,9 kb-os [ vad típusú vagy kivágásos (excision)] EcoRI-f ragmens származtatható. Valószínűnek tartjuk, hogy a TMV1' fenotípusú revertánsokban ez a fragmens helyreállítódik. A genomi inszerciós és kivágásos fragmensek jelenlétének tesztelése érdekében a - csak AclO60 et és Ac8-at (2/C ábra, 9. oszlop) tartalmazó - Dlll-95 növényből, fordított polimeráz-láncreakcióval (inverse polymerase chain reaction; IPCR) AclO-et szegélyező genomi szekvenciákat izoláltunk (ld. 4. példa).
A - csak AclO-et és Ac8-at tartalmazó - Dlll-95 növényből származó templát-DNS-t Hpall-vel emésztettük, ligáltuk, majd Clal-gyel linearizáltuk. A polimerázláncreakciókat 50 μΐ térfogatban, Taq-polimeráz (Promega,
Madison, WI) alkalmazásával, Perkin-Elmer Thermocycle PCR-készüléken (Emeryville, CA), a következő feltételekkel végeztük: 35 cikluson keresztül 94 °C-on 1 perc; 55 °C-on 1 perc és 72 °C-on 2 perc. Az Ac-specifikus CC28 (4' CACGGATCCATACGATAACGGTCGGTACGGGA-3' ) és CC32 (5' CACGAATTCGGAAACGGAAACGGTAGAGC-3' ) láncindító alkalmazásával
419 bp-os terméket (AclO-1) amplifikáltunk, amely az AclOtől 5' -irányban helyezkedett el. Az AclO 3' -oldali szegélyező szekvenciájának (AclO-2) amplifikálása érdekében a
Dl11-95-DNS-t EcoRI-gyel emésztettük, ligáltuk, majd Acclgyel linearizáltuk. A CC21-láncindító (5' CACCTGCAGAGATCTTTACCGACCGTTACCGACCG-3' ) és a CC30láncindító (5' -CACCTGCAGAGATCTGCAGGCTTATAATATAAGGC-3' ) alkalmazásával egy 122 bp-os terméket amplifikáltunk. Az IPCR-termékeket TA-klónozóvektorba (Invitrogen, San Diego,
CA) klónoztuk.
Az Ac-transzpozon 5' -végéről egy 400 bp-os IPCRterméket (AclO-1) izoláltunk, melyet TA-klónozóvektorba klónoztunk és szekvenáltunk. Az ál-Ac-hibridizáció lehetőségének csökkentése céljából - Ac-szekvenciákat nem tártál- 61 mazó AclO-1-próba előállítása érdekében - PCR-láncindítókat szintetizáltunk. Az Acl0-1-szekvenciát dohánynövény genomi DNS-ének próbájaként alkalmazva ismétlődő szekvenciákat detektáltunk. A Dll-1 növény DNS-ében a 10,2 kb-os inszerciós Ac-sávhoz történő hibridizációt figyeltünk meg, azonban a kikövetkeztetett 7,9 kb-os kivágásos EcoRI-sáv - a próba ismétlődő természete miatt - nem volt felismerhető. Az AclO
3' -végéről kapott IPCR-klón (AclO-2) 1118 bp hosszúságú volt, és próbaként megbízhatatlannak bizonyult.
A C7 cDNS-klón 3' -végéről (5020-5370. bázisok) egy megbízható, kis kópiaszámú próbát (N-5) kaptunk, amely az 1. azonosítószámú szekvencia 6587-6600., 6934-6948. és
6977-7270. bázisainak felel meg. Az E501- és F501-populáció molekuláris analízisét EcoRI alkalmazásával folytattuk. A két populációból származó DNS-eket EcoRI-gyel emésztettük, majd Ac- és Ν-5-próbával hibridizáltuk. Az Ac-próba egy
10,2 kb-os EcoRI-sávhoz hibridizálódott, amely az E501- és
F501-populációban az AclO-nek felel meg. Az Ac-próba - instabil HR mutációt hordozó vonal egyes generációiból kiválasztott egyedek - DNS-éhez történő hibridizálásának eredményeit a 3/C ábrán mutatjuk be. Az SRl-növények, a N. glutinosa, illetve a Samsun NN növények kontroll DNS-ével
Ac-hibridizációt nem tapasztaltunk. Az eredeti HR mutáns (C2-2) - legalább két másik Ac-transzpozonon kívül - egy
10,2 kb-os sávot mutat. A D112-15 germinális revertáns a
10,2 kb-os Ac-sáv mellett legalább 10 egyéb Ac-transzpozont tartalmaz. A D112-15 TMV fenotípusú utóda, az E501-70, csak a 10,2 kb-os AclO-sávval rendelkezik. Az E501-70 két
I • · · · ·
TMVr fenotípusú, germinális revertáns utóda (F501-65 és F501-66) nem mutat 10,2 kb-sávot. Az F501-65 egy új Acinszerciót tartalmaz, míg az F501-66 már nem mutat Achibridizációt. Az F501-2, F501-3 és F501-4 jelzésű szektoros növények mindegyike tartalmaz még AclO-inszerciót. Az F501-48 és F501-64 a TMVS fenotípusú növények két olyan példája, amelyek AclO-hibridizációt már nem hordoznak. Az F501-48 növény már nem tartalmaz Ac-hibridizációt, míg az F501-64 új inszerciót hordoz.
Mivel az Ac hosszúsága 4,6 kb, abban az esetben, ha próbaként Ν-5-öt alkalmazunk, 7,9 kb-os - vad típusú vagy kivágásos - fragmensre következtethetünk. Az Ν-5-próba hibridizációjának példáit a 3/B ábrán mutatjuk be. Az N-5próba a N. glutinosa és a Samsun NN változat esetében egy
7,9 kb-os sávhoz hibridizálódik. A C2-2 HR mutáns DNS-e egy 10,2 kb-os AclO inszerciós sávhoz hibridizálódik, a 7,9 kb-os sávhoz pedig gyenge hibridizációt mutat. A D112-15
DNS-e a 10,2 kb-os és 7,9 kb-os sávokkal egyaránt rendelkezik. Az F501-65 és F501-66 germinális revertánsok csak a
7,9 kb-os sávot tartalmazzák. E növények genotípusa Nt1G/T, így csak egy olyan N-allélt tartalmaznak, amely viszszaváltozott. Az egyéb revertánsok, mint pl. a D112-15, amely Nt-IG/G genotípusú, inszerciós és kivágásos fragmenseket egyaránt tartalmaz. Az F501-2, F501-3 és F5014 DNS-e a 10,2 kb-os és 7,9 kb-os RFLP-t egyaránt tartalmazza. Az F501-48 és F501-64 csak a 7,9 kb-os kivágásos fragmenst tartalmazza.
• · · · · • · • ·
- 63 Lényeges, hogy a D112-15 növény 54 - TMVR fenotípusú - E501 utódja tartalmazta a 7,9 kb-os EcoRI kivágásos sávot, csakúgy, mint a 7 TMVR fenotípusú F501 utód. Ezek az eredmények azt jelzik, hogy a rezisztencia visszaállásához szükség van a genomi DNS-szekvenciák vad típusúvá történő visszaalakulására. Ezenkívül, az eredmények azt bizonyítják, hogy az N-gén egy mutáns allélja a D112-15 növényben germinálisan visszatért a vad típushoz, és az N-gén funkciójának helyreállásáért az AclO kivágása volt felelős. Ezeket az eredményeket az E01-70 növényt - csak AclO-et hordozó - utódainak vizsgálatával is alátámasztottuk, melynek során megállapítottuk, hogy mind a hét dohány-mozaikvírusrezisztens növény tartalmazta a 7,9 kb-os kivágásos sávot. Az Nt-1G/T genotípusú növények AclO-hibridizációt nem mutattak, és a 7,9 kb-os vad típusú, genomi fragmenst tartalmazták .
A TMV fenotipusu növények - az E501-generáció két ilyen növénye kivételével - tartalmazták a 10,2 kb-os és a
7,9 kb-os sávot is. E sávok egy szövetben együttes jelenléte azt jelzi, hogy a szövetben olyan sejtek vannak, amelyek AclO kivágás helyett AclO-et tartalmaznak. Mindegyik sáv azt jelzi, hogy néhány szövet TMVb fenotípusú vagy potenciálisan revertáns egyaránt lehet, ami magyarázatot adhat az e vizsgálatokban megfigyelt TMVR/r fenotípusra.
. példa
Ebben a példában a genomi inszerciós és kivágási helyek szekvenciáinak vizsgálatát mutatjuk be.
• · · ·
- 64 Az Ac kivágási helyeket tartalmazó PCR-termékeket közvetlenül szekvenáltuk. Az alkalmazott növényeket a 6.
táblázatban soroljuk fel. Egy kb. 379 bp-os termék amplifikálásához a kivágási helyet szegélyező NG1-5 (447744 96. bázisok; 5' -GCCCTCGAGAAATCAAGAAAACAGAGGTC-3' ) és N752 (4838-4856. bázisok; 5' -GCACTCGAGCTTCAAGATTACTACATTG-3' ) láncindítókat alkalmaztuk. Az polimeráz-láncreakciókat az
IPCR esetében leírt módon végeztük, azzal a különbséggel, hogy a következő feltételeket alkalmaztuk: 25 cikluson keresztül 94 °C-on 1 perc; 55 °C-on 2 perc; és 72 °C-on 3 perc. A PCR-termékeket alacsony olvadáspontú agarózban (FMC) végzett elektroforézissel, majd fenolos extrakcióval tisztítottuk. Az egyes termékek hozzávetőleg 500 fmólját
DNA Sequencing System (Promega, Madison, WI) és N7-52láncindító alkalmazásával szekvenáltuk.
A 21 TMVb fenotípusú E501-növény közül 19, valamint a négy TMV (Nt-IG/T genotípusú) F501-növény tartalmazta a kivágásos sávot, de az AclO-et nem [AclO(-)] . Az Actranszpozon egyik - dohánynövényben konzerválódott - tulajdonsága, hogy inszerció hatására egy nyolc bázispáros (az elemet szegélyező) közvetlen duplikáció jön létre. Ezt az AclO-1 és AzlO-2 szekvenciáiban kimutattuk. Az AclOtranszpozont egy 8 bp-os közvetlen ismétlődés szegélyezi (5' -ATTTGCCG-3' ) . Az Ac-kivágás gyakran nem pontos, és ún.
footprint marad vissza. Ezek a footprint-ek kereteltolódási mutációkat és/vagy aminosav-inszerciókat vagy -deléciókat okozhatnak, melyek megakadályozzák a funkcionális géntermék termelődését.
• · ·
6. táblázat
Vad típus
Fenotípus
Ac-ins zerció -CAT TTG CCG TCT- TMV
-CAT TTG CCG//Ac//AT TTG CCG TCT- TMVS
Ac-kivágás
N* footprint -ek
F501-48 -CAT TTG CCC TTT GCC GTC -8 aminosav- * TMVS
F501-64 -CAT TTG CCT GCC GTC -9 aminosav- * TMVS
E501-2 -CAT TTG CTT TGC CGT -4 aminosav- * TMVS
E501-3 -CAT TTG CCA TTT TGC CGT -4 aminosav- * TMVS
E501-9 -CAT TTG CCC CGT -4 aminosav- * TMVS
E501-16 -CAT TTG CCC TTT GCC GTC -9 aminosav- * TMVS
E501-28 -CAT TTG CCC TTT GCC GTC -9 aminosav- * TMVS
N-revertánsok
D112-15 -CAT TTG CCG TCT- tmvr
F501-34 -CAT TTG CCG TCT- tmvr
F501-45 -CAT TTG CCG TCT- tmvr
F501-65 -CAT TTG CCG TCT- tmvr
F501-66 -CAT TTG CCG TCT- tmvr
F501-67 -CAT TTG CCG TCT- tmvr
F501-68 -CAT TTG CCG TCT- tmvr
F501-69 -CAT TTG CCG TCT- tmvr
A 6. táblázatban az N-génbe n az AclO célhely
szekvenciaanalízisének eredményét, illetve az adott genotí-
pussal összefüggő dohány-mozaikvírus-rezisztens vagy dohány-mozaikví rus-érzékeny fenotípust mutatjuk be. Az AclO inszerciójának hatására a vad típusú NB-szekvencia 8 bp-os szakasza (5034-5041. nukleotidok; ATTTGCCG) megduplázódik.
A 6. táblázatban feltüntetett tripletek a cDNS-szekvencia kodonjait jelentik. Aláhúzással jelöltük azokat a további szekvenciákat, amelyek az AclO kivágása után a TMVS növényekben megmaradtak. A korai stopkodont jelöl, amely
5'-irányban 9 vagy 4 aminosav távolságra található. Az E501-növények a D112-15 germinális revertáns növény visszakeresztezésével kapott utódok, az F501-növények pedig az
E501-70-növény önmegtermékenyítésével kapott utódok. A 6. táblázatban a dohány-mozaikvírus-érzékeny és dohánymozaikvírus-rezisztens fenotípus jelölése TMV8, illetve TMVr.
Az AclO-transzpozon az N-génhez kapcsolódva megjelöli azt ( tagging ) . Hét TMVS fenotípusú, AclO(-) növény N-génjének kivágási helyét megszekvenáltuk, és mindegyik esetben azt találtuk, hogy - a vad típusú kivágási helyhez képest - nukleotidváltozások következtek be (6. táblázat).
Ezen túlmenően, a D112-15-növény és hat, F501generációba tartozó dohány-mozaikvírus-rezisztens növény DNS-ének kivágási helyeit is megszekvenáltuk, és azt találtuk, hogy a vad típusú szekvenciát tartalmazzák (6. táblázat) . A vad típushoz - bázisváltozás nélkül - visszatérő (revertáns) növények megtalálásának lehetősége arra utal, hogy ez a régió a protein működése szempontjából nagyon lényeges, és az aminosavak szubsztitúciói, addíciói vagy deléciói nincsenek tolerálva. Ennek ellenére, még nem azonosítottunk olyan TMV° fenotípusú, footprint-tel rendel• · · • ·· · ·
- 67 kező növényt, amely lehetővé tette volna egy teljes hosszúságú, de nem működőképes protein szintézisét. Az e példában feltárt eredmények azt bizonyítják, hogy az AclOtranszpozon az N-génhez kapcsolódik, és az AclO N-génről történő pontos lehasítása szükséges a HR? fenotípus helyreállításához .
5. példa
N. glutínosa cDNS-könyvtárból N-cDNS-t izoláltunk, a következők szerint. 8-12 hetes növényeket 32 °C-on dohány-mozaikvírussal fertőztünk. A fertőzést követően 24 órával a hőmérsékletet 24 °C-ra mérsékeltük. 48 órával a fertőzés után - poliadenilált RNS [ poli (A)1-RNS] izolálása érdekében - összegyűjtöttük a növények leveleit. A λ-Zap cDNS-szintetizáló reagenskészlet (Stratagene, La Jolla, CA) alkalmazásával, 5 pig poli (A)+-RNS-ből cDNS-t állítottunk elő. A cDNS-t Gigapack II Gold csomagolókivonat alkalmazásával (Stratagene) csomagoltuk, és az Escherichia coli
XL 1-Blue mrf törzsének tenyészetére szélesztettük.
A dohány-mozaikvírussal fertőzött N. glutínosa RNSéből készített cDNS-könyvtár l,0xl0c’ kiónjának szkrínelésére az AclO-1-transzpozont alkalmaztuk. 15 olyan kiónt azonosítottunk, amely homológiát mutatott az AclO-1gyel, azonban 100%-os szekvenciaazonosságot csak egy klón (C7) esetében észleltünk. A C7-klón 3' -végén lévő 50205370. bázisokból olyan próbát (N-5) származtattunk, amely dohánynövényben egy kópiában volt jelen, és amely egy 7,9 kb-os EcoRI-fragmenshez hibridizálódott. Ezután az N-5···· próbával 1x10 plakkot hibridizáltunk. A második szkrínelés során három kiónt azonosítottunk, melyek mindegyike 100%-os szekvenciaazonosságot mutatott az AclO-1-transzpozonnal. Később meghatároztuk a C7-, C16- és Cl 8-cDNS-inszertek teljes hosszúságú szekvenciáit (ld. lentebb).
A didezoxi láncterminációs eljárással [ Sanger és mtsai.: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74, 5463 (1977)]
Sequenase version 2.0 rendszer (United States Biochemical
Corporation, Cleveland, OH) alkalmazásával - kétszálú plazmid-DNS-t szekvenáltünk. A C7-DNS szekvenálása céljából az Exonuclease III eljárás (Henikoff: Methods in
Enzymology 155, 156 (1987)] alkalmazásával - egymásba illesztett deléciókat állítottunk elő. A C16- és C18-cDNS-t a
C7-szekvenciából származó láncindítók alkalmazásával szekvenáltuk.
A szekvenciaanalíziseket GCG szekvenciaanalizáló programok (Madison, Wisconsin) alkalmazásával végeztük. A genomi N-gén (ld. 1. azonosítószámú szekvencia) exonjai és intronjai térképét a C7-, C16- és Cl 8-cDNS-klónok szekvenciaanalízise, illetve a G38-Z-klón részleges szekvenálása alapján készítettük (4/B ábra) . A C7- és 08klónból együttesen arra következtethetünk, hogy öt exon van összeillesztve egy 3432 bázispáros nyitott leolvasási keretté, amely 1144 aminosavas polipeptidet (N) kódol. A 08cDNS-szekvenciát a 3. azonosítószámú szekvenciaként mutatjuk be. A 06 - egy 70 bázispáros exon alternatív beillesztése (splicing) miatt (ami egy rövidített, 1956 bázispáros nyitott leolvasási keretet eredményez) - egy 652 amino• · · • · • · · savas polipeptidet (Ntr) kódol (4/A ábra; 5. azonosítószámú szekvencia). Ez a plusz exon (EE) a fibronektin EDAexonjához [M. Caputi: Nucleic Acids Research 22, 1018 (1994)] hasonlóan illeszthető. A 70 bp-os exonon belüli szekvenciamotívumok 95%-ban hasonlóak az EDA-exon azon szekvenciáihoz, amelyek - e 81 bp-os exon splicing-ját módosító - kettős erősítőszekvenciát határoznak meg.
A cDNS-ek 3' -terminálisainak hosszúsága változó, ami azt jelzi, hogy különböző poliadenilációs szignálokat alkalmaznak. E cDNS-klónok 3' -transzlálatlan régiójában több potenciális poliadenilációs szignál található, ami magyarázatot adhat az eltérő érési (processing) eseményekre. A C7-klón tartalmazza a leghosszabb 3' -terminálist, ezenkívül tartalmazza a C16- és C18-klón rövidített 3' terminálisait is. A C7- és C16-klón 5'-terminálisa azonos.
A Cl 8-szekvencia a C16- és C7-klónban teljes egészében megtalálható, így ez nem teljes hosszúságú cDNS, és ez tartalmazza a legrövidebb 3' -terminálist. A C7-klón intron-2-t tartalmaz, és valószínűleg olyan mRNS-ből származik, amelyik nincs teljesen összeillesztve. A 06- és C18-klónból hiányzik az intron-2. Ha a C18-klónhoz hozzáadjuk a 06vagy C7-klón 750 bp-os 5' -végi szekvenciáját, 3432 bp-os nyitott leolvasási keretet kapunk, amely 1144 aminosavas polipeptidet kódol (7/A táblázat). A G38-k-klón részleges szekvenálása azt mutatja, hogy a genomi szekvenciában valamennyi olyan szekvencia megtalálható, amely a három izolált cDNS-típus létrehozásához szükséges. Ennek megfelelően, ezek a cDNS-ek egyetlen génből származnak.
A kikövetkeztetett N- és Ntr-protein kikövetkeztetett molekulatömege 131,4 kD, illetve 75,3 kD. A 7/A táblázatban az N-géntermék kikövetkeztetett aminosavszekvenciája látható (ld. még: 4. azonosítószámú szekvencia) . A táblázatban a potenciális szignál (citoplazmatikus) domént egyszeres aláhúzással, az ATP/GTP-kötőhelymotívumban (P-hurok) konzervált aminosavakat kettős aláhúzással jelöljük. A leucinban gazdag ismétlődéseket (LRR1LRR13) dőlt betűkkel jelöljük. Az N-protein aminosavszekvenciájában nyolc lehetséges N-kötött glikozilációs hely található. Ezeket a helyeket - amelyek az NX(S/T) konszenzusszekvenciát tartalmazzák - a 7/A táblázatban vastag betűkkel jelöljük. Az 7/A, 7/B és 7/C táblázatban az aminosavak rövidítését az alábbi egy betűs kódokkal adjuk meg: A
- Alá; C - Cys; D - Asp; E - Glu; F - Phe; G - Gly; H His; I - Ile; K - Lys; L - Leu; M - Met; N - Asn; P - Pro;
Q - Gin; R - Arg; S - Ser; T - Thr; V - Val; W - Trp; és Y
- Tyr.
Az N-protein aminosav-szekvenciájának ualom program alkalmazásával végzett vizsgálata azt jelzi, hegy az Nproteinben transzmembrán-régió nincs jelen. A Signalase programmal végzett vizsgálattal megállapítottuk, hogy az Nproteinben szignálszekvencia sem található. Ezek alapján, úgy tűnik, hogy az N-protein a citoplazmában helyezkedik el.
Az N-polipeptid kikövetkeztetett aminosavszekvenciá j át BLAST program [ Altschul és mtsai.: J. Mól. Biology 215, 403 (1990)] alkalmazásával összehasonlítottuk : .........· .· ··· ..* · ···· ·
..... · ·?·· a Genbank aminosav-szekvenciáival [ kibocsátási szám (release) : 82.0] . A kikövetkeztetett aminosav-szekvencia korlátozott, de lényeges hasonlóságokat mutat olyan proteinekkel, amelyekről ismert, hogy szerepet játszanak a szignáltranszdukcióban.
Az N-protein kikövetkeztetett aminosav-szekvenciája tartalmaz egy P-hurok motívumot (7/A táblázat). A GMGGVGKT szekvencia (216-223. aminosavak) megegyezik a különböző
ATP- vagy GTP-kötőproteinekben található P-hurok konszenzus-szekvenciával [ (A/G)XXXXGK(S/T)] . A P-hurok motívumot tartalmazó proteinek családjába tartoznak az adenilátkinázok, a ras-proteincsalád, az elongációs faktorok, az ATP-s zintetáz β-alegysége, a timidin-kinázok és a foszfoglicerát-kinázok [M. Saraste és mtsai.: Trends in
Biochemical Sciences 15, 430 (1990)] . Az a legvalószínűbb, hogy a kérdéses P-hurok az ATP megkötésében játszik szerepet. A szóban forgó aminosav-szekvenciában nincs jelen a
GTP megkötéséhez szükséges DXXG és NXKD konszenzusszekvencia [ Dever és mtsai.: Proceedings of the National Academy of Sciences USA 84, 1814 (1987)] .
Fry és mtsai. [ Proceedings of the National Academy of Sciences USA 83, 907 (1986)] a P-hurok mellett két másik szegmenst is meghatároztak, melyek szerepet játszanak az adenilát-kináz és az Fl-ATP-áz ATP-kötésében. Az Nszekvencia vizsgálata azt mutatja, hogy ezek a szegmensek megfelelő elosztásban vannak jelen. A 2. szegmens az (I,A,L,V)(V,I) dipeptidet tartalmazza, és az N-protein a 228-229. helyen az AI szekvenciát tartalmazza (7/A tábla72 zat). A P-huroktól 80-100 aminosav távolságra a 3. szegmens szekvenciája glicinnel (G) kezdődik, melyet öt hidrofób aminosav és egy aszparaginsav (D) követ (7/A táblázat). Az N-protein a 296-302. helyeken VLIVLDD aminosav-szekvenciát tartalmaz. Az aminosav-szekvencia alapján nem lehet megjósolni, hogy az ATP milyen feltételek mellett kötődik, illetve, hogy a kötődés hatására az ATP hidrolízise spontán módon következik-e be, vagy egyéb faktorokat igényel.
A 7/B ábrán az N-terminális aminosavak (a potenciális jeltovábbító dómén; a 4. azonosítószámú szekvencia 8150. aminosavai) Drosophila Toll protein citoplazmatikus (szignál) doménjével [ 804-9996. aminosavak; Yamagata és mtsai.: Gene 139, 223 (1994)] és az emberi interleukin-1receptor-proteinnel [H IL1-R; 317-524. aminosavak; Sims és mtsai.: Proceedings of the National Academy of Science 86,
8946 (1989)] történő egymás alá rendezését mutatjuk be. A bekeretezett aminosavak a hasonló régiókat jelzik. Az alkalmazott konzervatív szubsztitúciók a következők: hidrofób aminosavak: L/I/V/M/A/F; ionos aminosavak: K/R/D/E/Q/N/H;
aromás aminosavak: F/Y.
Az N-szekvencia tartalmaz néhány olyan konzervált aminosavat, amelyek a Toll és az Ill-R regulátor reakcióutakban a szignál - citoplazmából sejtmagba történő - átviteléhez szükségesek [ Schneider és mtsai.: Genes and Development 5, 797 (1991); Heguy és mtsai.: Journal of
Biological Chemistry 267, 2605 (1992)] .
Az N-protein - 4. azonosítószámú szekvencia 590.
aminosavától 928. aminosaváig tartó - leszármaztatott ami• · · nosav-szekvenciája 13 (hozzávetőleg 25 aminosavas) ismétlődésből álló leucinban gazdag régiót tartalmaz. A 7/C táblázatban az N-gén-protein leucinban gazdag ismétlődéseinek (LRR; 590-928. aminosavak) elsődleges szerkezetét mutatjuk be, és konszenzus-szekvenciáját az élesztő adenilát-cikláz [ AdCy; Kataoka és mtsai. : Cell 43, 493 (1985)] , a
Drosophila Toli [ Hashimoto és mtsai. : Cell 52, 269 (1988)] , az emberi vérlemezkemembrán-glikoprotein Iba-lánca [ H Gplba; Titani és mtsai.: Proceedings of the National Academy of Science 84, 5610 (1987)] , a Drosophila Chaoptin [ Reinke és mtsai.: Cell 52, 291 (1988)] , és az Arabidopsis receptorszerű transzmembrán-kinázai [ TMK1; Chang és mtsai.:
Plánt Cell 4, 1263 (1992); TMKL1, Valón és mtsai.: Plánt
Molecular Biology 23, 415 (1993); és RLK5, Walker: The
Plánt Journal _3, 451 (1993)] LRR-kons zenzus-szekvenciáival hasonlítjuk össze.
A leucinban gazdag ismétlődések (LRR) számos olyan proteinben megtalálhatók, amelyek a szignáltranszdukcióban, sejtadhézióban és egyéb működésekben játszanak szerepet. Úgy véljük, hogy a leucinban gazdag régiók protein-protein interakciókat közvetítenek. Az egymás alá rendezett leucinban gazdag régiókból származó konszenzus-szekvencia hasonló az élesztő adenilát-ciklázokban [Kataoka, (1985), ld. fentebb], a Drosophila Toll-ban [ Hashimoto és mtsai.
(1988), ld. fentebb] , az emberi vérlemezkemembránglikoprotein Iba-láncában [ Titani és mtsai. (1987), ld. fentebb], a Drosophila Chaoptin-ban [Reinke és mtsai. (1988), ld. fentebb], és az Arabidopsis receptorszerű • · · · ’Σ · · · • ··· ·«· ί , ··· *··* ·*;·
- 74 transzmembrán-kinázaiban [ Chang és mtsai. (1992), ld. fentebb; Valón és mtsai. (1993), ld. fentebb; és J. Walker (1993), ld. fentebb] LRR-konszenzus-szekvenciáival (7/C táblázat). Ezekben a proteinekben az LRR-domén - az élesztő adenilát-cikláz kivételével - az extracelluláris közegben helyezkedik el.
• ·ν«
7Α táblázat
MASS S S S3RW SYDVFLSFRG EDTRKTFTSH LYEVLilDKGI KTFQDDKRLE YGATIPGELC 61 KAIEESQFAI WFSEHYATS RHCLHELVXI MECKTRFKQT VIPIFYDVOP 5HVRHQKE5F
121 AKAFEEHETK YKDDVEGIQR HRIALUEAAH LKGSCD1IRDK TDADCIRQIV DQISSKLCKI 101 SLSYLQItIVG IDTHLEKIES LLEIGIHGVR IMGIWGMGGV GKTTI ARAIF DTLLGRMDSS 241 YQFDGACFLK DIKEtIKRGl-üt SLQtlALLSEL LREKAHYllHE EDGKHQMASR LRSKKVLIVL 301 DDIDHKDHYL EYLAGDLDWF GHG3RIIITT RDKHLIEKND IIYEVTALPD HESIQLFKQH 361 AFGKEVPMEH FEKLSLEW1I YAKGLPLALK VHGSLL1IHLR LTEWKSAIEH MKHH3YSGII 421 DKLKISYDGL EPKQQEMFLD IACFLRGEEK DYILQILESC HIGAEYGLRI LIDKSLVFI3 401 EYNQVQMHDL IQDMGKYIVH FQKDPGERSR LWLAKEVEEV MSHHTGTMAM EAIWVSSYSS 541 TLRFSIIQAVK HMKRLRVFHM GRSSTHYAID YLPHHLRCFV CTHYPWESFP STFELKMLVli 601 LQLRHNSLRX LUTETFOILPS LRRIDLSHSK RLTRTPDFTG HPNLEYVNLY QCSNLEEVHH 661 SIGCCSKVIG LYLNDCKSLK RFPCVNVESL EYLGLRSCDS LEKLPEIYGR KKPEIQIKMQ 721 GSGIRELPSS IFQYKT1IVTK LLLHNHKNLV ALPSSICRLK SLVSLSVSGC SKLES LPEEI 701 GDLDNLRVFD ASDTLILRPP SSIIRLNKLI ILNFRGFKDG VHFEFPPVAE GLHSLEYLM. 841 SYCULIDGGL PEEIGSLSSL KKLDLSRiiUF EHLPSSIAQL GALQSLDLKD CQRLTQLPEL 901 PPELNELNVD CHMALKFIHY LVTKRKKLHR VKLDDAlfNDT MYNLFAYTMF QHI3SMRHDI 961 SASDSLSLTV FTGQPYPEKI PSWF1I1IQGWD SSVSVHLPEH WYIPDKFLGF AVCYSRSLID 1021 TTAMLIPVCD DKMSRMTQKL ALSECDTESS HY3EWDIHFF FVPFAGLWDT SKAHGKTPHD 1001 YGIIRLSFSG EEKMYGLRLL YKEGPEVHAL LQMREHSHEP TEHSTGIRRT QYHNRTSFYE 1141 LING ··*· • ·
- 76 7Β táblázat
Ν ' .TOLI· Β IL-1R
Η
TOLL Β IL-1R
Η
TOLL Β XL-1R
Μ
TOLL Β IL-1R
TRKT
L ti EL V ΤΓΓΤΓΤ
R M E F R λ λ 11
3 S Ώ L&Íh
L Η 0 Κ G LEH- G L.S-ς κ1<3
E|Q C G
FQ F Q L Y. K L.
I Ε E 3 c|fJa I VV F 3 EK Y AIt S V0 D 3 R S0IIV L 3 Q H FI E E|n|v K K 3 RRLI I I l|v R| Epf~S G F s|hJL
Ό|α| L híj E a{a7 K L R e{H]vT[h]F NVRYHMPV<
f[e] ehet k y|k -{d[d VÉG
Y L X0II T yIL KH G D - P w
F I K K h[g a1iJr|w g d Κ T F
FHE F W K
S R H C 3 EHA
ΪΓν[ρΠί[Γ{ Κ E 3 F DVEKLDEEI. : μιΙο(ρΓϋ!ε k mIfIe 3 i
I • « · · ·
7C táblázat
590
PSTFE LKMLVHLQLRH HSLRHLWTETKHL·
PS LRRID LSH3KRU R TPDFTGM
PN LEYVH L Y QCSHLE E VHHSLG C C S Κ VI G L Y L H D C K S L K R F
PCVNVES LEYLGIRSCDSLEKL
PE IYGRMKPEIQIH HQGSG IREL
PSSIFQYKTH VTKLL b W H Μ K H L V A L
PSSICRLKSLVSLSVSGCSKLESL
PEEIGDLDULRVFDASDTLILRP
PSSIIRLHKLIILMFRGFKDGVHFEFP
PVAEG LHSLEYLMLSYCM LIDGGL
PEEIGSLSSLKKLDLSRHHFEH L
PSS I AQLGALQSLDLKDCQRLTQLPEL
PPELMELHVDCHMALKFIHYLVTKRKKL
929
H Gene
AdCy
Toll
H Gplbt
H trk
Chiopfcin
RLSS
IMS 1 THKL1
P--O--L--L--L-L-----L - - L
P--a--L--L--L-L--H-L--L.
P--LF-H--HL--L-L--M-L--L
P-GLL--LP-LS-L-LS-H-LTTL
L--L-O - -M-L--α
P---F--L--L--LDLS-M-L--I
P--L--L--L--L-L--M-LSG-I
L--L--L--L-L--M-Ct-G-a P I-----L-SL-L--N-LSG-LP • · · · · • ·
6. példa
Ebben a példában a genomi N-gén-szekvenciák izolálását írjuk le.
Genomkönyvtár készítése érdekében az N. glutinosaból előállított DNS-t Mbol-gyel emésztettük és gélelektroforézissel frakciónáltűk. A 12 kb-nál nagyobb DNS-fragmenseket a λ-Gem-ll bakteriofág (Promega) - BamHIgyel emésztett, defoszforilált - karjaihoz ligáltuk. A ligáit termékeket Gigapack II Gold csomagolókivonat alkalmazásával csomagoltuk, és az E. coli SURE-törzs (GIBCO, BRL. , Gaithersburg, MD) tenyészetére lxlO*3 plakkképző egységet szélesztettünk.
A genomi N-gén-szekvenciák izolálása céljából Mbol-gyel részlegesen emésztett N. glutinosa DNS λbakteriofágban készített könyvtárát (a C7-klón 695-1090. nukleotidjaiból álló) N-5- és Ν-9-próbával szkríneltük. Három olyan kiónt sikerült tisztítanunk, amelyek az N-5- és Ν-9-próbához egyaránt hibridizálódtak. EcoRI, BamHI és Xhol alkalmazásával elkészítettük e kiónok (G25, G34 és G38) restrikciós térképét. A kiónokat Southern-analízissel karakterizáltuk (4/B ábra). Megállapítottuk, hogy a három klón egymással átfedő volt, és a teljes genomi N-gént tartalmazták. A G34-klón - az N-géntől 5' -irányban - 1,4 kbsal hosszabb DNS-t tartalmazott, mint a G38, a G38-klón pedig a gén 3' -végén tartalmaz 5,4 kb-sal hosszabb DNS-t. A G38-klón magában foglalta a G25-klón szekvenciáit.
7. példa • · · ·
Ί9
Ebben a példában a genomi N-gén-klónokkal transzformáit, érzékeny vagy mutáns növényeket mutatjuk be, melyek rezisztensek a dohány-mozaikvírussal szemben.
Az SRI-dohánynövényt és a - germinális Ackivágási eseményeket hordozó, dohány-mozaikvírusra érzékeny - F501-48 és F501-64 növényeket pTG34- vagy pTG38plazmiddal transzformáltuk. A pTG34- és pTG38-plazmidot úgy állítottuk elő, hogy az egymással átfedő G34- és G38klónból származó 12,0 kb-os, illetve 10,6 kb-os Xholfragmenst a - Sall-gyel linearizált és borjúbél alkalikus foszfatázzal kezelt - pOCA28 T-DNS-vektorba [Olscewski és mtsai.: Nucleic Acids Research 16, 10765 (1988)] szubklónoztuk. A transzformálást a pGV3850 HPT::pKU3 konstrukció esetében leírtak szerint végeztük (ld. 1. példa).
A G34- és G38-klónt választottuk ki a genomi komplementációra, amit annak meghatározása céljából végeztünk, hogy ez a gén elégséges-e a dohány-mozaikvírusra érzékeny dohánynövények dohány-mozaikvírus-rezisztenciájának létrehozására. E két klón - hosszabb 5' -végeik következtében - nagyobb valószínűséggel tartalmazza a transzgén pontos expressziójához szükséges cis-szekvenciákat, mint a
G25. A G38-klón 10,6 kb-os, illetve a G34-klón 12,0 kb-os
Xhol-fragmensét a pOCA28 T-DNS-vektorba szubklónoztuk, majd Agrobacterium-közvetítette transzformációval dohánynövénybe transzforrnáltűk.
A pTG34- és pTG38-klón egyaránt dohány-mozaikvírusrezisztenciát biztosított a dohány-mozaikvírusra érzékeny SRI dohánynövények, illetve F501-48 és F501-64 növények • · · · · • · • · · · számára. Az 1/D ábrán látható, hogy a dohány-mozaikvirusra érzékeny - klónozott N. glutinosa N-gén-DNS-sel (pTG38klón) transzformált - SRl-növények rezisztenssé váltak a dohány-mozaikvírussal szemben.
• » · ·· ··· · ···
SZEKVENCIALISTA
AZ 1. AZONOSÍTÓ SZÁMÚ SZEKVENCIA ADATAI:
A SZEKVENCIA JELLEMZŐI:
HOSSZA: 7400 bázispár
TÍPUSA: nukleinsav
HÁNY SZÁLÚ: kettős
TOPOLÓGIÁJA: lineáris
MOLEKULATÍPUS: genomi DNS
EREDETI FORRÁS:
ÉLŐLÉNY: Nicotiana glutinosa
Szövettípus: levél
SAJÁTSÁG:
NÉV/MEGJELÖLÉS: exon
ELHELYEZKEDÉS: összekapcsolva (294...772, 1003-2098,
2941-3213, 5032-6600, 6934-6951)
SAJÁTSÁG:
NÉV/MEGJELÖLÉS: intron
ELHELYEZKEDÉS: 773-1002
SAJÁTSÁG:
NÉV/MEGJELÖLÉS: intron ELHELYEZKEDÉS: 2099-2940
SAJÁTSÁG:
NÉV/MEGJELÖLÉS: intron
ELHELYEZKEDÉS: 3214-5031 • · · ·· ···
SAJÁTSÁG :
NÉV/MEGJELÖLÉS: intron
ELHELYEZKEDÉS: 6601-6933
SAJÁTSÁG:
NÉV/MEGJELÖLÉS: CDS
ELHELYEZKEDÉS: összekapcsolva (294...772, 1003-2098, 2941-3213, 5032-6600, 6934-6951)
AZ 1. AZONOSÍTÓ SZÁMÚ SZEKVENCIA LEÍRÁSA:
TCAATCAATG GAAGGAATTC
CTTTTATTGC ATTAAGAAGA
AATTCTATGG AGTAGAGCCC ctcttctaat atatataaaa
CAATTTTTTC ACATACAGn
CTACTCCCTT CTATTAAAGT
ATTTTCCTAC TAGTGTATAT
ATCTCACACA AACTTTTTCC
ATTTGTTGAA AATACATCTA
TCTTACTCTT TTCAGAGAAT
CAAAGAAAAC CCAATAATTC
CAGTTGACTA GGACACCAAT
AATAGCAATA TAACTCTTAT
TTATTCTCTT ACCACAATCA
TAACGTTGAG TCC ATG Met
GCA Alá TCT Ser TCT TCT TCT TCT Ser TCT Ser AGA TGG AGC TAT GAT GTT TTC TTA AGT
Ser Ser Ser 5 Arg Trp 10 Ser Tyr Asp Val Phe 15 Leu Ser
TTT AGA GGC GAA GAT ACT CGA AAA ACG TTT ACA AGT CAC TTA TAC GAA
Phe Arg Gly Glu Asp Thr Arg Lys Thr Phe Thr Ser His Leu Tyr Glu
20 25 30
GTC TTG AAT GAT AAG GGA ATA AAA ACC TTT CAA GAT GAT AAA AGG CTA
Val Leu Asn Asp Lys Gly Ile Lys Thr Phe Gin Asp Asp Lys Arg Leu
35 40 45
GAG TAC GGC GCA ACC ATC CCA GGT GAA CTC TGT AAA GCT ATA GAA GAG
Glu Tyr Gly Alá Thr Ile Pro Gly Glu Leu Cys Lys Alá Ile Glu Glu
50 55 60 65
120
180
240
296
344
392
440
488
TCT CAA TTT GCC ATT Ser Gin Phe Ala Ile GTT Val GTT HC TCA GAG AAT TAT GCA ACA TCA Ser 80 AGG Arg 536
Val Phe Ser Glu 75 Asn Tyr Ala Thr
70
TGG TGT TTG AAT GAA CTA GTG AAG ATC ATG GAA TGC AAA ACT CGA m 584
Trp Cys Leu Asn Glu Leu Val Lys Ile Met Glu Cys Lys Thr Arg Phe
85 90 95
AAG CAA ACT GTT ATA CCG ATA ne TAT GAT GTG GAT CCA TCA CAT Gn 632
Lys Gin Thr Val Ile Pro Ile Phe Tyr Asp Val Asp Pro Ser His Val
100 105 110
CGG AAC CAA AAG GAG AGC m GCA AAA GCC ITT GAA GAA CAT GAA ACA 680
Arg Asn Gin Lys Glu Ser Phe Ala Lys Ala Phe Glu Glu His Glu Thr
115 120 125
AAG TAT AAG GAT GAT GTT GAG GGA ATA CAA AGA TGG AGG An GCT nA 728
Lys Tyr Lys Asp Asp Val Glu Gly Ile Gin Arg Trp Arg Ile Ala Leu
130 135 140 145
AAT GAA GCG GCC AAT CTC AAA GGC TCA TGT GAT AAT CGT GAC AA 772
Asn Glu Ala Ala Asn Leu Lys Gly Ser Cys Asp Asn Arg Asp Lys
150 155 160
GTGAGTTAAA AACATATAAG CTGAATACTT TGCARCAAA TGAGRAAAC ATAATCTTAA 832
ΑΤΑΑΑΓΠΤΤ CAATTTTTTG GAATAAAHG AT ÁGH GATT ATATATGTTT CTATCAGTTA 892
ATTACAAACT CAATAACATT ATTACGTAGA TAAAATTTTT ATIAGTTCTT CAAAGAGTTT 952
GATTTATGTG CACACTCTTT GTATATATCA CAATCTTTTT ACTTTTGTAG G ACT GAT 1009
Thr Asp
GCA GAC TGT An CGA CAG Gin An Gn GAC CAA ATC TCA TCC AAA nA TGC 1057
Ala Asp Cys Ile Arg Ile Val Asp Gin Ile Ser Ser Lys Leu Cys
165 170 175
AAG An TCT nA TCT TAT nG CAA AAC An Gn GGA ATA GAT ACT CAT 1105
Lys Ile Ser Leu Ser Tyr Leu Gin Asn Ile Val Gly Ile Asp Thr His
180 185 190
nA GAG AAA ATA GAA TCC nA CTA GAG ATA GGA ATC AAT GGT Gn CGG 1153
Leu Glu Lys Ile Glu Ser Leu Leu Glu Ile Gly Ile Asn Gly Val Arg
195 200 205 210
An ATG GGG ATC TGG GGA ATG GGG GGA GTC GGT AAA ACA ACA ATA GCA 1201
Ile Met Gly Ile Trp Gly Met Gly Gly Val Gly Lys Thr Thr Ile Ala
215 220 225
AGA GCT ATA τη GAT ACT cn nA GGA AGA ATG GAT AGT TCC TAT CAA 1249
Arg Ala Ile Phe Asp Thr Leu Leu Gly Arg Met Asp Ser Ser Tyr Gin
230 235 240
τη GAT GGT GCT TGT ne cn AAG GAT An AAA GAA AAC AAA CGT GGA 1297
Phe Asp Gly Ala Cys Phe Leu Lys Asp Ile Lys Glu Asn Lys Arg Gly
245 250 255
ATG CAT Met His TCT TTG CAA aat gcc cn CTC TCT GAA Ser Glu cn nA AGG GAA Glu AAA Lys 1345
Ser Leu Gin Asn Alá 265 Leu Leu Leu 270 Leu Arg
260
GCT AAT TAC AAT AAT GAG GAG GAT GGA AAG CAC CAA ATG GCT AGT AGA 1393
Alá Asn Tyr Asn Asn Glu Glu Asp Gly Lys His Gin Met Alá Ser Arg
275 280 285 290
cn CGT TCG AAG AAG GTC CTA An GTG cn GAT GAT ATA GAT AAT AAA 1441
Leu Arg Ser Lys Lys Val Leu Ile Val Leu Asp Asp Ile Asp Asn Lys
295 300 305
GAT CAT TAT TTG GAG TAT nA GCA GGT GAT cn GAT TGG τη GGT AAT 1489
Asp His Tyr Leu Glu Tyr Leu Alá Gly Asp Leu Asp Trp Phe Gly Asn
310 315 320
GGT AGT AGA ATT An ATA ACA ACT AGA GAC AAG CAT nG ATA GAG AAG 1537
Gly Ser Arg Ile Ile Ile Thr Thr Arg Asp Lys His Leu Ile Glu Lys
325 330 335
AAT GAT ATA ATA TAT GAG GTG ACT GCA CTA CCC GAT CAT GAA TCC An 1585
Asn Asp Ile Ile Tyr Glu Val Thr Alá Leu Pro Asp His Glu Ser Ile
340 345 350
CAA TTG TTC AAA CAA CAT GCT TTC GGA AAA GAA cn CCA AAT GAG AAT 1633
Gin Leu Phe Lys Gin His Alá Phe Gly Lys Glu Val Pro Asn Glu Asn
355 360 365 370
TTT GAG AAG cn TCA nA GAG GTA GTA AAT TAT GCT AAA GGC cn CCT 1681
Phe Glu Lys Leu Ser Leu Glu Val Val Asn Tyr Alá Lys Gly Leu Pro
375 380 385
TTA GCC CTC AAA GTG TGG GGT TCT nG CTG CAT AAC CTA CGA nA ACT 1729
Leu Alá Leu Lys Val Trp Gly Ser Leu Leu His Asn Leu Arg Leu Thr
390 395 400
GAA TGG AAA AGT GCT ATA GAG CAC ATG AAA AAT AAC TCT TAT TCT. GGA 1777
Glu Trp Lys Ser Alá Ile Glu His Met Lys Asn Asn Ser Tyr Ser Gly
405 410 415
ATT ATT GAT AAG CTC AAA ATA AGT TAT GAT GGA nA GAG CCC AAA CAA 1825
Ile Ile Asp Lys Leu Lys Ile Ser Tyr Asp Gly Leu Glu Pro Lys Gin
420 425 430
CAA GAG ATG τη nA GAT ATA GCA TGC ne nG CGA GGG GAA GAA AAA 1873
Gin Glu Met Phe Leu Asp Ile Alá Cys Phe Leu Arg Gly Glu Glu Lys
435 440 445 450
GAT TAC ATC CTA CAA ATC cn GAG AGT TGT CAT An GGA GCT GAA TAC 1921
Asp Tyr Ile Leu Gin Ile Leu Glu Ser Cys His Ile Gly Alá Glu Tyr
455 460 465
GGG TTA CGT An nA An GAC AAA TCT cn GTG ne ATC TCT GAA TAT 1969
Gly Leu Arg Ile Leu Ile Asp Lys Ser Leu Val Phe Ile Ser Glu Tyr
470 475 480
• · · ····· « · • · · « · · · • · · · ··« ·· · • · · ····· · • · · ·· ··· · ····
- 85 AAT CAG GTT CAA ATG CAT GAC TTA ATA CAG GAT ATG GGT AAA TAT ATA 2017
Asn Gin Val Gin Met His Asp Leu Ile Gin Asp Met Gly Lys Tyr Ile
485 490 495
GTG AAT TTT CAA AAA GAT CCC GGA GAA CGT A£C AGA TTA TGG CTC GCC 2065
Val Asn Phe Gin Lys Asp Pro Gly Glu Arg Ser Arg Leu Trp Leu Alá
500 505 510
AAG GAA GTC GAA GAA GTG ATG AGC AAC AAC ACA GTAAGTAAGC TAAATAATGC 2118 Lys Glu Val Glu Glu Val Met Ser Asn Asn Thr 515 520 525
AATAATATTT AATTTCTAAT TTTATATTCT AAAGACACAT AGGGCAGTCA ATTCCAGTTA 2178
TTTGTTCCTC TTGCTTCATA GTCTTGACGG TACATCATTT TAGTTGTTTA CTTTAGTTAG 2238
TAGGAGATAT AAAAGTAATA TTAATTACCT CATTAGTAAA AAAAAACATT AATTGCCTAA 2298
TTTGTTTAGT AGCCGCTTTA ATTTACGTTC CCTAATTCGT TTTTTCTTAT ATTTTTTAGG 2358
GATGGATTAG TCTAGTAGCC ACTTAATCTG TTTGATCCAA TGTCTTTCTT TGGATTAACT 2418
TGAAAATTTT ATGACATTAT ATATAATAAC TCAATCATTC ATTCACTTTA CCATTATTAT 2478
TTTTTATATA AAGTTACAAT TTATTGGTAC TGTTTCAGTT ACAATTACTT TCCAACATGG 2538
AAAACTTATA AACTGGACTC CAATAAACTT ATAAGAAAAA TGTAATAATA GAAAATAAAA 2598
TTATATAATT AATTACAAAA AAGTATTTTT CTGAAGTAAC ATCAGTATTT CTTAAAAAGA 2658
ATCCAATTAA CATTGTATCT TAAACTTTGG TATTGTAAGG CGTGAGAAAG TAGTGGCCTT 2718
ATTTCAATTT GACGTGAAGA ATAGAATGCC TTTTAACGAC ATAAGGGAAG GGGGCAAGAA 2778
TAAGTTTCTA TTCAGCCGGG CTCGAAGCAG AAGGTAGAAC GTAATATCTT TTGTTGGTTC 2838
AGCTCATCAA GCTATTACAA AAGAGTCCGC TCATATTAAC AAACGGAGTT TATÁCGACAT 2898
TTGAAATTAT ACTTTGTAGA CTAATGATCT TCTTGTTACC AG GGG ACC ATG GCA 2952
Gly Thr Met Alá
ATG GAA GCA ATT TGG GTT TCT TCT TAT TCT AGT ACT CTA CGC TTT AGC 3000
Met Glu Alá Ile Trp Val Ser Ser Tyr Ser Ser Thr Leu Arg Phe Ser
530 535 540 545
AAT CAG GCC GTG AAA AAT ATG AAA AGG CTT AGG GTA TTT AAC ATG GGG 3048
Asn Gin Alá Val Lys Asn Met Lys Arg Leu Arg Val Phe Asn Met Gly
550 555 560
AGG TCG TCG ACA CAT TAT GCC ATC GAT TAT CTG CCC AAC AAC TTG CGT 3096
Arg Ser Ser Thr His Tyr Alá Ile Asp Tyr Leu Pro Asn Asn Leu Arg
565 570 575
TGT TTT GTT TGC ACT AAC TAT CCT TGG GAG TCA TTT CCA TCT ACA TTT 3144
Cys Phe Val Cys Thr Asn Tyr Pro Trp Glu Ser Phe Pro Ser Thr Phe
580 585 590 • » ···· · • · · · · ·· ··.
GAA CTC AAA ATG CTT GTT CAC CTC CAA CTC CGA CAC AAT TCT CTG CGT Glu Leu Lys Met Leu Val His Leu Gin Leu Arg His Asn Ser Leu Arg
595 600 605
CAT UA TGG ACA GAA ACA AAG GTACAATAGC UGAAUCTA TUTGUGTC His Leu Trp Thr Glu Thr Lys 610 615
ATUATTUT CTCTCTAACT
TGTTTUTGT TATGAAACAA
GAAUCUAT TGAATUTGG
AAAAATAACT TAGCCTCAAA
UCTAUATA ACACTTUGG
AAATGAACAG AAGUGCUT
UAUGUTA TGUGTCTAA
TAAAAATUG TCAAATAATG
GAATGAAAAA GTACGAGUA
AAAGAATGAC TAATAUGGA
CGAGACATU TCAUCGUG
AATATAGUT GTCUCTACT
GCTATATCU ATGAUTTU
CCTCAAGTGT UTGTCAAU
TAGAAUGGA UCUUGCT
TAAAGGAAAT AATUAGTU
CAGTCCAATA AGAAUCAAT
TUTCCGAAG CAUGUTGT
TAATAAAAU TUTGAGTAG
GAAATATATA UACGTAAAA
GGGAAAAUT AATAACAAAA
UAAAATATA AUTCGTCTA
AUAAGAGCC TUGTAAUT
TCUAACAAG TAATUTCCA
ATCUTGTCC UTAAUTGG
TAAAAGAAGA AGAACAATAT
GGCGATUAC AATGGGGTAA
ATAAAGCTCT UAAAAGATA
CGTACUCCT TTUTGGCTA
TGTAATUAT CAGGACUAT
TACTAAATAT AAAATACAAT
CAAATGAAAA AUAAATTU
TACUCCTAA AAGUTGATA
CTAATACTU AAAACAAATA
TACTGAATGC AAGAAAGAAA
ATTUACCU AUGCUCAA
TCACGGTCAA TAUCUCU
TGATAAATAA UTUCUAT
AAUAGUAA UCAACGACT
UAUAAUC AAACTCUAG
UTCAAATAG TAAGAAAAGT
UGUTAACT CTACGGGAGT
TAGUCAGTA CAACTCTAAT
AUTAAATCA TUTAAAGU
ATUAGUGA TTUAAAATC
GTGTAAAAU TATTUTAAA
TAATATAGTA TAAATATAAA TATATAAAAA ATAAAUTCT
TGATAATGAA CAAATAUAT
TGCAGAGAAA GAGGGAGATG
GACCCCTCTA UTACAGGGG
GACAUCACT CTAAATAGAA
GAAUATGAT ACATGTCUT
GUGAAACU ATGAAAAUG
AATATTUAT CGTAATTUT
UGGTCCUT AAAAATUGA
GTGAATAATA TGTAAAAUT
ACUAATATA CAAAUATAG
GGAAAAAAAA ACTCATUAT
ATUGTAUT TATCGATUT
ACAAGAATAA ATTUATATA
ATGATGAACT TGTAAAATAA
TAAUATUA UCTCAACAT
TATUGCTCA UCTAATTU
CATATATUT GAATUTATG
TUCTAACTC ACATTUGTA
AUAATGGGC UTAAATAAG
CUTCCTACC AAGTAAATAA
CTAAATAUA GAAAAUAAC
GGGTAAAAAA GACGAACGAC
TAAUTACCT UAUCAGU
ATAUCACAC AAAAATAATG
3192
3243
3303
3363
3423
3483
3543
3603
3663
3723
3783
3843
3903
3963
4023
4083
4143
4203
4263
4323
4383
4443
4503
4563
4623
4683
TGUGGCCCT CGTAAUCAA ATACTATCAT TCAUTCUG TCGAGGGAGT AGTAAATACT 4743 • ·
ITTAGGMAG TTAGCAATAA GTAATCAAGA AATCAAGAAA ACAGAGGTCA TTIGATGCCC 4803
ACAAATACAA ATGAAAAAAC AAAACAAATG TTACGAAACA ATAAAAGAAC AAGAATAGCC 4863
TCAAAGTAAA ACTCTCTGAT AGACATTTAC TCTAAATAGA ATTCTATTTA TAACAATCAA 4923
AAAGTTTCTA CATTTATAGA TAGCTCCACT AGCCAAATAT TTTATTATTG GAATCAGCAA 4983
AATAGGTTGT TTCTTTTTTT AnCTCATTC TGTCTGTGH CTAAACAG CAT T7G CCG 5040
His Leu Pro
TCT CTA CGG AGG ATA Arg Ile GAT CTC AGC TGG TCT AAA AGA TTG ACG CGA ACA 5088
Ser 620 Leu Arg Asp 625 Leu Ser Trp Ser Lys 630 Arg Leu Thr Arg Thr 635
CCA GAT ne ACG GGG ATG CCA AAT nG GAG TAT GTG AAT nG TAT CAA 5136
Pro Asp Phe Thr Gly Met Pro Asn Leu Glu Tyr Val Asn Leu Tyr Gin
640 645 650
TGT AGT AAT CTT GAA GAA GTT CAC CAT TCC CTG GGA TGT TGC AGC AAA 5184
Cys Ser Asn Leu Glu Glu Val His His Ser Leu Gly Cys Cys Ser Lys
655 660 665
GTC ATT GGT TTA TAT TTG AAT GAT TGT AAA AGC cn AAG AGG τη CCA 5232
Val Ile Gly Leu Tyr Leu Asn Asp Cys Lys Ser Leu Lys Arg Phe Pro
670 675 680
TGT GTT AAC GTG GAA TCT cn GAA TAT CTG GGT CTA AGA AGT TGC GAT 5280
Cys Val Asn Val Glu Ser Leu Glu Tyr Leu Gly Leu Arg Ser Cys Asp
685 690 695
AGT TTA GAG AAA TTG CCA GAA ATC TAC GGG AGA ATG AAG CCG GAG ATA 5328
Ser Leu Glu Lys Leu Pro Glu Ile Tyr Gly Arg Met Lys Pro Glu Ile
700 705 710 715
CAG ATT CAC ATG CAA GGC TCT GGG ATA AGG GAA CTA CCA TCA TCT An 5376
Gin Ile His Met Gin Gly Ser Gly Ile Arg Glu Leu Pro Ser Ser Ile
720 725 730
TTT CAG TAC AAA ACT CAT Gn ACC AAG CTA nG nG TGG AAT ATG AAA 5424
Phe Gin Tyr Lys Thr His Val Thr Lys Leu Leu Leu Trp Asn Met Lys
735 740 745
AAC CTT GTA GCT cn CCA AGC AGC ATA TGT AGG nG AAA AGT nG Gn 5472
Asn Leu Val Ala Leu Pro Ser Ser Ile Cys Arg Leu Lys Ser Leu Val
750 755 760
AGT CTG AGT GTG TCG GGT TGC TCA AAA cn GAA AGC nG CCA GAA GAG 5520
Ser Leu Ser Val Ser Gly Cys Ser Lys Leu Glu Ser Leu Pro Glu Glu
765 770 775
ATA GGG GAT TTA GAC AAC nA CGG GTG τη GAT GCC AGT GAT ACT CTA 5568
Ile Gly Asp Leu Asp Asn Leu Arg Val Phe Asp Ala Ser Asp Thr Leu
780 785 790 795
AU UA Ile Leu CGA CCT Arg Pro CCG TCT TCC ATC ATA CGC UG AAC AAA CTT ATA Ile 810 ATC Ile 5616
Pro 800 Ser Ser Ile Ile Arg 805 Leu Asn Lys Leu
UG ATG TTT CGA GGC ne AAA GAT GGA GTG CAC UT GAG ne CCT CCT 5664
Leu Met Phe Arg Gly Phe Lys Asp Gly Val His Phe Glu Phe Pro Pro
815 820 825
GTG GCT GAA GGA TTA CAC TCA UG GAA TAT CTG AAT CTC AGT TAC TGC 5712
Val Alá Glu Gly Leu His Ser Leu Glu Tyr Leu Asn Leu Ser Tyr Cys
830 835 840
AAT CTA ATA GAT GGA GGA cn CCG GAA GAG AU GGA TCC UA TCC TCT 5760
Asn Leu Ile Asp Gly Gly Leu Pro Glu Glu Ile Gly Ser Leu Ser Ser
845 850 855
TTG AAA AAG TTG GAT CTC AGT AGA AAT AAT UT GAG CAT UG CCT TCA 5808
Leu Lys Lys Leu Asp Leu Ser Arg Asn Asn Phe Glu His Leu Pro Ser
860 865 870 875
AGT ATA GCC CAA cn GGT GCT cn CAA TCC UA GAC UA AAA GAT TGC 5856
Ser Ile Alá Gin Leu Gly Alá Leu Gin Ser Leu Asp Leu Lys Asp Cys
880 885 890
CAG AGG CTT ACA CAG CTA CCA GAA cn CCC CCA GAA UA AAT GAA UG 5904
Gin Arg Leu Thr Gin Leu Pro Glu Leu Pro Pro Glu Leu Asn Glu Leu
895 900 905
CAT GTA GAT TGT CAT ATG GCT CTG AAA nr ATC CAT TAT UA GTA ACA 5952
His Val Asp Cys His Met Alá Leu Lys Phe Ile His Tyr Leu Val Thr
910 915 920
AAG AGA AAG AAA CTA CAT AGA GTG AAA cn GAT GAT GCA CAC AAT GAT 6000
Lys Arg Lys Lys Leu His Arg Val Lys Leu Asp Asp Alá His Asn Asp
925 930 935
ACT ATG TAC AAT TTG TTT GCA TAT ACC ATG UT CAG AAT ATC TCT TCC 6048
Thr Met Tyr Asn Leu Phe Alá Tyr Thr Met Phe Gin Asn Ile Ser Ser
940 945 950 955
ATG AGG CAT GAC ATC TCT GCT TCA GAT TCC UG TCA CTA ACA GTA nr 6096
Met Arg His Asp Ile Ser Alá Ser Asp Ser Leu Ser Leu Thr Val Phe
960 965 970
ACC GGT CAA CCG TAT CCT GAA AAG ATC CCG AGT TGG ne CAC CAT CAG 6144
Thr Gly Gin Pro Tyr Pro Glu Lys Ile Pro Ser Trp Phe His His Gin
975 980 985
GGT TGG GAT AGT AGT GTA TCA GTC AAT UG CCT GAA AAT TGG TAT ATA 6192
Gly Trp Asp Ser Ser Val Ser Val Asn Leu Pro Glu Asn Trp Tyr Ile
990 995 1000
CCT GAT AAA ne TTG GGA τη GCT GTA TGT TAC TCT CGT AGC UA AU 6240
Pro Asp Lys Phe Leu Gly Phe Alá Val Cys Tyr Ser Arg Ser Leu Ile
1005 1010 1015
• · · · ·
GAC ACA ACA GCT CAC TTG ATT CCC GTA TGT GAT GAC AAG ATG TCG CGC 6288
Asp Thr 1020 Thr Alá His Leu Ile Pro 1025 Val Cys Asp Asp Lys Met Ser Arg
1030 1035
ATG ACC CAG AAA CTT GCC TTA TCA GAA TGT GAT ACA GAA TCA TCC AAC 6336
Met Thr Gin Lys Leu Alá Leu Ser 1040 Glu Cys Asp Thr Glu Ser Ser Asn 1045 1050
TAT TCA GAA TGG GAT ATA CAT TTT ne TTT GTA CCT TTT GCT GGC TTA 6384
Tyr Ser Glu Trp Asp 1055 Ile His Phe Phe Phe 1060 Val Pro Phe Alá Gly 1065 Leu
TGG GAT ACA TCT AAG GCA AAT GGA AAA ACA CCA AAT GAT TAT GGG ATT 6432
Trp Asp Thr Ser Lys 1070 Alá Asn Gly Lys 1075 Thr Pro Asn Asp Tyr Gly 1080 Ile
ATT AGG CTA TCT TTT TCT GGA GAA GAG AAG ATG TAT GGA CH CGT TTG 6480
Ile Arg Leu 1085 Ser Phe Ser Gly Glu 1090 Glu Lys Met Tyr Gly Leu Arg 1095 Leu
TTG TAT AAA GAA GGA CCA GAG GTT AAT GCC TTG TTA CAA ATG AGG GAA 6528
Leu Tyr 1100 Lys Glu Gly Pro Glu Val 1105 Asn Alá Leu Leu Gin Met Arg 1110 Glu 1115
AAT AGC AAT GAA CCA ACA GAA CAT TCC ACT GGG ATA AGG AGG ACT CAA 6576
Asn Ser Asn Glu Pro Thr Glu His 1120 Ser Thr Gly Ile Arg Arg Thr 1125 113C Gin 1
TAT AAC Tyr Asn AAC Asn AGA ACT TCC TTT TAT Arg Thr Ser Phe Tyr GTAAGTCTCT ACHCTAHA GCTACAAAGT 6630
1135
CTTCTTCCAA AATCAATACT CCATCCGTTC CAGTTTATGT GAACCTATTT TTTGTTCGTC 6690
CATTCTAAAA AGAATGACCC CTTTCTAAAT TTGGAAATAA TTTTGGnAA ACTTATAATT 6750
CTACCATTAA CGAGAAGCTT TTATAACCAC ACAAATATTC TGGGGCCCTT TTTGAATTGT 6810
TTAGGACCAT AAAHCCAAA AGTCCTCAH TTTTCTTAAA CTCCGTGCCC AATCAAACAA 6870
GTTCACGTAA ATTGGAACGG AGGGAATATA i IHI ICTTC TCATTCTTTT CCCCTATTTA 6930
CAG GAG CTC ATC AAT GGG TGATGTACAT ATCAACAACG AGTTTTAAAG 6978
Glu Leu Ile Asn Gly 1140 114
GATTCCAACA AGTATAACH TTTATGCTCA AATCAGCTCC TTGTATTGTG GAGAAAGCTG 7038
AGTACGAGAT GAAGTTGACG TCCGTTATCC THATGATCT CTCTGHCH TGTGTTAACT 7098
TGCCTACTTC ATCAGATGAA TAACAGAAGC CCGTTCCTCT CATTCTCAAC ACTGTTTGCA 7158
CGTCTGTTGT TACT7GTTAA AATGGATCTT GATAAAGTAA TAACATCTCT ATATTACTTA 7218
TAAGTGGTTT TAACAAGTTC ACTCTTTTGC TTTTGCAGTT CAAATGGGAA CACAATGTAT 7278
ATTGAGAACT AGAACAATGA CACTGCATAT ATATATATAT ATGTATGTAT GTAATTCTCG 7338
TCTTTTGGAC TAGAATACCT TGTTTCATTA TGAAATGAAT TAACATCTTC GCCTTTGCTG 7398
AC
7400 • · ·
A 2. AZONOSÍTÓ SZÁMÚ SZEKVENCIA ADATAI: A SZEKVENCIA JELLEMZŐI:
HOSSZA: 1144 aminosav TÍPUSA: aminosav TOPOLÓGIÁJA: lineáris MOLEKULATÍPUS: fehérje
A 2. AZONOSÍTÓ SZÁMÚ SZEKVENCIA LEÍRÁSA:
Met Alá Ser Ser Ser Ser Ser Ser Arg Trp Ser Tyr Asp Val Phe Leu
1 5 10 15
Ser Phe Arg Gly Glu Asp Thr Arg Lys Thr Phe Thr Ser His Leu Tyr
20 25 30
Glu Val Leu Asn Asp Lys Gly Ile Lys Thr Phe Gin Asp Asp Lys Arg
35 40 45
Leu Glu Tyr Gly Alá Thr Ile Pro Gly Glu Leu Cys Lys Alá Ile Glu
50 55 60
Glu Ser Gin Phe Alá Ile Val Val Phe Ser Glu Asn Tyr Alá Thr Ser
65 70 75 80
Arg Trp Cys Leu Asn Glu Leu Val Lys Ile Met Glu Cys Lys Thr Arg
85 90 95
Phe Lys Gin Thr Val Ile Pro Ile Phe Tyr Asp Val Asp Pro Ser His
100 105 110
Val Arg Asn Gin Lys Glu Ser Phe Alá Lys Alá Phe Glu Glu His Glu
115 120 125
Thr Lys Tyr Lys Asp Asp Val Glu Gly Ile Gin Arg Trp Arg Ile Alá
130 135 140
Leu Asn Glu Alá Alá Asn Leu Lys Gly Ser Cys Asp Asn Arg Asp Lys
145 150 155 160
Thr Asp Alá Asp Cys Ile Arg Gin Ile Val Asp Gin Ile Ser Ser Lys
165 170 175
Leu Cys Lys Ile Ser Leu Ser Tyr Leu Gin Asn Ile Val Gly Ile Asp
180 185 190
Thr His Leu Glu Lys Ile Glu Ser Leu Leu Glu Ile Gly Ile Asn Gly
195 200 205
Val Arg Ile Met Gly Ile Trp Gly Met Gly Gly Val Gly Lys Thr Thr
210 215 220
Ile Alá Arg Alá Ile Phe Asp Thr Leu Leu Gly Arg Met Asp Ser Ser
225 230 235 240
Tyr Gin Phe Asp Gly Alá Cys Phe Leu Lys Asp Ile Lys Glu Asn Lys 245 250 255
Arg Gly Met His 260 Ser Leu Gin Asn Alá 265 Leu Leu Ser Glu Leu 270 Leu Arg
Glu Lys Alá Asn Tyr Asn Asn Glu Glu Asp Gly Lys His Gin Met Alá
275 280 285
Ser Arg Leu Arg Ser Lys Lys Val Leu Ile Val Leu Asp Asp Ile Asp
290 295 300
Asn Lys Asp His Tyr Leu Glu Tyr Leu Alá Gly Asp Leu Asp Trp Phe
305 310 315 320
Gly Asn Gly Ser Arg Ile Ile Ile Thr Thr Arg Asp Lys His Leu Ile
325 330 335
Glu Lys Asn Asp Ile Ile Tyr Glu Val Thr Alá Leu Pro Asp His Glu
340 345 350
Ser Ile Gin Leu Phe Lys Gin His Alá Phe Gly Lys Glu Val Pro Asn
355 360 365
Glu Asn Phe Glu Lys Leu Ser Leu Glu Val Val Asn Tyr Alá Lys Gly
370 375 380
Leu Pro Leu Alá Leu Lys Val Trp Gly Ser Leu Leu His Asn Leu Arg
385 390 395 400
Leu Thr Glu Trp Lys Ser Alá Ile Glu His Met Lys Asn Asn Ser Tyr
405 410 415
Ser Gly Ile Ile Asp Lys Leu Lys Ile Ser Tyr Asp Gly Leu Glu Pro
420 425 430
Lys Gin Gin Glu Met Phe Leu Asp Ile Alá Cys Phe Leu Arg Gly Glu
435 440 445
Glu Lys Asp Tyr Ile Leu Gin Ile Leu Glu Ser Cys His Ile Gly Alá
450 455 460
Glu Tyr Gly Leu Arg Ile Leu Ile Asp Lys Ser Leu Val Phe Ile Ser
465 470 475 480
Glu Tyr Asn Gin Val Gin Met His Asp Leu Ile Gin Asp Met Gly Lys
485 490 495
Tyr Ile Val Asn Phe Gin Lys Asp Pro Gly Glu Arg Ser Arg Leu Trp
500 505 510
Leu Alá Lys Glu Val Glu Glu Val Met Ser Asn Asn Thr Gly Thr Met
515 520 525
Alá Met Glu Alá Ile Trp Val Ser Ser Tyr Ser Ser Thr Leu Arg Phe
530 535 540
Ser Asn Gin Alá Val Lys Asn Met Lys Arg Leu Arg Val Phe Asn Met
545 550 555 560
Gly Arg Ser Ser Thr His Tyr Alá Ile Asp Tyr Leu Pro Asn Asn Leu
565 570 575
Arg Cys Phe Val Cys Thr Asn Tyr Pro Trp Glu Ser Phe Pro Ser Thr
580 585 590
Phe Glu Leu Lys Met Leu Val His Leu Gin Leu Arg His Asn Ser Leu
595 600 605
Ai*g His Leu Trp Thr Glu Thr Lys His Leu Pro Ser Leu Arg Arg Ile
610 615 620
Asp Leu Ser Trp Ser Lys Arg Leu Thr Arg Thr Pro Asp Phe Thr Gly
625 630 635 640
Met Pro Asn Leu Glu Tyr Val Asn Leu Tyr Gin Cys Ser Asn Leu Glu
645 650 655
Glu Val His His Ser Leu Gly Cys Cys Ser Lys Val Ile Gly Leu Tyr
660 665 670
Leu Asn Asp Cys Lys Ser Leu Lys Arg Phe Pro Cys Val Asn Val Glu
675 680 685
Ser Leu Glu Tyr Leu Gly Leu Arg Ser Cys Asp Ser Leu Glu Lys Leu
690 695 700
Pro Glu Ile Tyr Gly Arg Met Lys Pro Glu Ile Gin Ile His Met Gin
705 710 715 720
Gly Ser Gly Ile Arg Glu Leu Pro Ser Ser Ile Phe Gin Tyr Lys Thr
725 730 735
His Val Thr Lys Leu Leu Leu Trp Asn Met Lys Asn Leu Val Alá Leu
740 745 750
Pro Ser Ser Ile Cys Arg Leu Lys Ser Leu Val Ser Leu Ser Val* Ser
755 760 765
Gly Cys Ser Lys Leu Glu Ser Leu Pro Glu Glu Ile Gly Asp Leu Asp
770 775 780
Asn Leu Arg Val Phe Asp Alá Ser Asp Thr Leu Ile Leu Arg Pro Pro
785 790 795 800
Ser Ser Ile Ile Arg Leu Asn Lys Leu Ile Ile Leu Met Phe Arg Gly
805 810 815
Phe Lys Asp Gly Val His Phe Glu Phe Pro Pro Val Alá Glu Gly Leu
820 825 830
His Ser Leu Glu Tyr Leu Asn Leu Ser Tyr Cys Asn Leu Ile Asp Gly
835 840 845
Gly Leu Pro Glu Glu Ile Gly Ser Leu Ser Ser Leu Lys Lys Leu Asp
850 855 860
·♦ · · ·
Leu Ser Arg Asn 865 Asn Phe Glu His 870 Leu Pro Ser Ser Ile Alá Gin Leu
875 880
Gly Alá Leu Gin Ser Leu Asp Leu 885 Lys Asp 890 Cys Gin Arg Leu Thr Gin 895
Leu Pro Glu Leu 900 Pro Pro Glu Leu Asn 905 Glu Leu His Val Asp Cys His 910
Met Alá Leu Lys 915 Phe Ile His Tyr 920 Leu Val Thr Lys Arg Lys Lys Leu 925
His Arg Val Lys 930 Leu Asp Asp Alá 935 His Asn Asp Thr Met Tyr Asn Leu 940
Phe Alá Tyr Thr 945 Met Phe Gin Asn 950 Ile Ser Ser 955 Met Arg His Asp Ile 960
Ser Alá Ser Asp Ser Leu Ser Leu 965 Thr Val 970 Phe Thr Gly Gin Pro Tyr 975
Pro Glu Lys Ile 980 Pro Ser Trp Phe His 985 His Gin Gly Trp Asp Ser Ser 990
Val Ser Val Asn 995 Leu Pro Glu Asn Trp 1000 Tyr Ile Pro Asp Lys Phe Leu 1005
Gly Phe Alá Val 1010 Cys Tyr Ser Arg 1015 Ser Leu Ile Asp Thr Thr Alá His 1020
Leu Ile Pro Val 1025 Cys Asp Asp Lys 1030 Met Ser Arg Met Thr Gin Lys Leu 1035 1040
Alá Leu Ser Glu Cys Asp Thr Glu 1045 Ser Ser Asn 1050 Tyr Ser Glu Trp Asp 1055
Ile His Phe Phe Phe Val Pro Phe 1060 Alá 1065 Gly Leu Trp Asp Thr Ser Lys 1070
Alá Asn Gly Lys 1075 Thr Pro Asn Asp Tyr Gly 1080 Ile Ile Arg Leu Ser Phe 1085
Ser Gly Glu Glu 1090 Lys Met Tyr Gly Leu 1095 Arg Leu Leu Tyr Lys Glu Gly 1100
Pro Glu Val Asn 1105 Alá Leu Leu Gin 1110 Met Arg Glu 1115 Asn Ser Asn Glu Pro i 1120
Thr Glu His Ser Thr Gly Ile Arg Arg 1125 Thr 113C Gin Tyr Asn Asn Arg Thr 1 1135
Ser Phe Tyr Glu Leu Ile Asn Gly 1140 • ·· · ·
- 94 A 3. AZONOSÍTÓ SZÁMÚ SZEKVENCIA ADATAI: A SZEKVENCIA JELLEMZŐI:
HOSSZA: 3760 bázispár TÍPUSA: nukleinsav HÁNY SZÁLÚ: egy TOPOLÓGIÁJA: lineáris
MOLEKULATÍPUS: mRNS-ről készített cDNS EREDETI FORRÁS:
ÉLŐLÉNY: Nicotiana glutinosa Szövettípus: levél SAJÁTSÁG:
NÉV/MEGJELÖLÉS: CDS
ELHELYEZKEDÉS: 60-3494
A 3. AZONOSÍTÓ SZÁMÚ SZEKVENCIA LEÍRÁSA:
GGCACGAGAT TTTTTCACAT ACAGTTTCTT ACTCTTTTCA GAGAAUAAC GÍTGAGTCC 59
ATG Met 1 GCA TCT TCT Ser TCT TCT TCT TCT AGA TGG AGC TAT GAT GH TTC TTA 107
Alá Ser Ser 5 Ser Ser Ser Arg Trp 10 Ser Tyr Asp Val Phe 15 Leu
AGT TTT AGA GGC GAA GAT ACT CGA AAA ACG TTT ACA AGT CAC nA TAC 155
Ser Phe Arg Gly Glu Asp Thr Arg Lys Thr Phe Thr Ser His Leu Tyr
20 25 30
GAA GTC TTG AAT GAT AAG GGA ATA AAA ACC τη CAA GAT GAT AAA AGG 203
Glu Val Leu Asn Asp Lys Gly Ile Lys Thr Phe Gin Asp Asp Lys Arg
35 40 45
CTA GAG TAC GGC GCA ACC ATC CCA GGT GAA CTC TGT AAA GCT ATA GAA 251
Leu Glu Tyr Gly Alá Thr Ile Pro Gly Glu Leu Cys Lys Alá Ile Glu
50 55 60
GAG TCT CAA TTT GCC ATT GTT GTT ne TCA GAG AAT TAT GCA ACA TCA 299
Glu Ser Gin Phe Alá Ile Val Val Phe Ser Glu Asn Tyr Alá Thr Ser
65 70 75 80
AGG TGG TGT TTG AAT GAA CTA GTG AAG ATC ATG GAA TGC AAA ACT CGA 347
Arg Trp Cys Leu Asn Glu Leu Val Lys Ile Met Glu Cys Lys Thr Arg
85 90 95
TTT AAG CAA ACT GTT ATA CCG ATA ne TAT GAT GTG GAT CCA TCA CAT 395
Phe Lys Gin Thr Val Ile Pro Ile Phe Tyr Asp Val Asp Pro Ser His
100 105 110
GTT CGG AAC CAA AAG GAG AGC TTT GCA AAA GCC nr GAA GAA CAT GAA 443
Val Arg Asn Gin Lys Glu Ser Phe Alá Lys Alá Phe Glu Glu His Glu
115 120 125
ACA AAG TAT AAG GAT GAT GTT GAG GGA ATA CAA AGA TGG AGG An GCT 491
Thr Lys Tyr Lys Asp Asp Val Glu Gly Ile Gin Arg Trp Arg Ile Alá
130 135 140
···· • ··
TTA AAT Leu Asn 145 GAA Glu GCG GCC AAT CTC AAA GGC TCC TGT GAT AAT CGT GAC AAG 539
Alá Alá Asn 150 Leu Lys Gly Ser Cys 155 Asp Asn Arg Asp Lys 160
ACT GAT GCA GAC TGT ATT CGA CAG ATT Gn GAC CAA ATC TCA TCC AAA 587
Thr Asp Alá Asp Cys Ile Arg Gin Ile Val Asp Gin He Ser Ser Lys
165 170 175
ΠΑ TGC AAG ΑΠ TCT TTA TCT TAT TTG CAA AAC An Gn GGA ATA GAT 635
Leu Cys Lys Ile Ser Leu Ser Tyr Leu Gin Asn Ile Val Gly Ile Asp
180 185 190
ACT CAT TTA GAG AAA ATA GAA TCC TTA CTA GAG ATA GGA ATC AAT GGT 683
Thr His Leu Glu Lys Ile Glu Ser Leu Leu Glu Ile Gly Ile Asn Gly
195 200 205
GU CGG ATT ATG GGG ATC TGG GGA ATG GGG GGA GTC GGT AAA ACA ACA 731
Val Arg Ile Met Gly Ile Trp Gly Met Gly Gly Val Gly Lys Thr Thr
210 215 220
ATA GCA AGA GCT ATA TTT GAT ACT CTT nA GGA AGA ATG GAT AGT TCC 779
Ile Alá Arg Alá Ile Phe Asp Thr Leu Leu Gly Arg Met Asp Ser Ser
225 230 235 240
TAT CAA TIT GAT GGT GCT TGT TTC cn AAG GAT An AAA GAA AAC AAA 827
Tyr Gin Phe Asp Gly Alá Cys Phe Leu Lys Asp Ile Lys Glu Asn Lys
245 250 255
CGT GGA ATG CAT TCT HG CAA AAT GCC cn CTC TCT GAA cn nA AGG 875
Arg Gly Met His Ser Leu Gin Asn Alá Leu Leu Ser Glu Leu Leu Arg
260 265 270
GAA AAA GCT AAT TAC AAT AAT GAG GAG GAT GGA AAG CAC CAA ATG GCT 923
Glu Lys Alá Asn Tyr Asn Asn Glu Glu Asp Gly Lys His Gin Met Alá
275 280 285
AGT AGA CTT CGT TCG AAG AAG GTC CTA An GTG cn GAT GAT ATA. GAT 971
Ser Arg Leu Arg Ser Lys Lys Val Leu Ile Val Leu Asp Asp Ile Asp
290 295 300
AAT AAA GAT CAT TAT TTG GAG TAT nA GCA GGT GAT cn GAT TGG τη 1019
Asn Lys Asp His Tyr Leu Glu Tyr Leu Alá Gly Asp Leu Asp Trp Phe
305 310 315 320
GGT AAT GGT AGT AGA ATT ATT ATA ACA ACT AGA GAC AAG CAT nG ATA 1067
Gly Asn Gly Ser Arg Ile Ile Ile Thr Thr Arg Asp Lys His Leu Ile
325 330 335
GAG AAG AAT GAT ATA ATA TAT GAG GTG ACT GCA CTA CCC GAT CAT GAA 1115
Glu Lys Asn Asp Ile Ile Tyr Glu Val Thr Alá Leu Pro Asp His Glu
340 345 350
TCC ATT CAA TTG ne AAA CAA CAT GCT ne GGA AAA GAA Gn CCA AAT 1163
Ser Ile Gin Leu Phe Lys Gin His Alá Phe Gly Lys Glu Val Pro Asn
355 360 365
···»
GAG AAT TTT GAG AAG CTT TCA TTA GAG GTA GTA AAT TAT GCT AAA Lys GGC Gly 1211
Glu Asn Phe 370 Glu Lys Leu Ser Leu 375 Glu Val Val Asn Tyr 380 Alá
CTT CCT TTA GCC CTC AAA GTG TGG GGT TCT TTG CTG CAT AAC CTA CGA 1259
Leu Pro Leu Alá Leu Lys Val Trp Gly Ser Leu Leu His Asn Leu Arg
385 390 395 400
TTA ACT GAA TGG AAA AGT GCT ATA GAG CAC ATG AAA AAT AAC TCT TAT 1307
Leu Thr Glu Trp Lys Ser Alá Ile Glu His Met Lys Asn Asn Ser Tyr
405 410 415
TCT GGA ATT ATT GAT AAG CTC AAA ATA AGT TAT GAT GGA TTA GAG CCC 1355
Ser Gly Ile Ile Asp Lys Leu Lys Ile Ser Tyr Asp Gly Leu Glu Pro
420 425 430
AAA CAA CAA GAG ATG TTT TTA GAT ATA GCA TGC ne TTG CGA GGG GAA 1403
Lys Gin Gin Glu Met Phe Leu Asp Ile Alá Cys Phe Leu Arg Gly Glu
435 440 445
GAA AAA GAT TAC ATC CTA CAA ATC CTT GAG AGT TGT CAT ATT GGA GCT 1451
Glu Lys Asp Tyr Ile Leu Gin Ile Leu Glu Ser Cys His Ile Gly Alá
450 455 460
GAA TAC GGG TTA CGT ATT TTA ATT GAC AAA TCT cn GTG ne ATC TCT 1499
Glu Tyr Gly Leu Arg Ile Leu Ile Asp Lys Ser Leu Val Phe Ile Ser
465 470 475 480
GAA TAT AAT CAG GTT CAA ATG CAT GAC TTA ATA CAG GAT ATG GGT AAA 1547
Glu Tyr Asn Gin Val Gin Met His Asp Leu Ile Gin Asp Met Gly Lys
485 490 495
TAT ATA GTG AAT TTT CAA AAA GAT CCC GGA GAA CGT AGC AGA UA TGG 1595
Tyr Ile Val Asn Phe Gin Lys Asp Pro Gly Glu Arg Ser Arg Leu Trp
500 505 510
CTC GCC AAG GAA GTC GAA GAA GTG ATG AGC AAC AAC ACA GGG ACC *ATG 1643
Leu Alá Lys Glu Val Glu Glu Val Met Ser Asn Asn Thr Gly Thr Met
515 520 525
GCA ATG GAA GCA ATT TGG GTT TCT TCT TAT TCT AGT ACT CTA CGC πτ 1691
Alá Met Glu Alá Ile Trp Val Ser Ser Tyr Ser Ser Thr Leu Arg Phe
530 535 540
AGC AAT CAG GCC GTG AAA AAT ATG AAA AGG cn AGG GTA τπ AAC ATG 1739
Ser Asn Gin Alá Val Lys Asn Met Lys Arg Leu Arg Val Phe Asn Met
545 550 555 560
GGG AGG TCG TCG ACA CAT TAT GCC ATC GAT TAT CTG CCC AAC AAC UG 1787
Gly Arg Ser Ser Thr His Tyr Alá Ile Asp Tyr Leu Pro Asn Asn Leu
565 570 575
CGT TGT TTT GTT TGC ACT AAC TAT CCT TGG GAG TCA τη CCA TCT ACA 1835
Arg Cys Phe Val Cys Thr Asn Tyr Pro Trp Glu Ser Phe Pro Ser Thr
580 585 590
• ·
τπ GAA CTC AAA ATG CTT GTT CAC CTC CAA CTC CGA CAC AAT TCT Ser CTG Leu 1883
Phe Glu Leu 595 Lys Met Leu Val His 600 Leu Gin Leu Arg His 605 Asn
CGT CAT TTA TGG ACA GAA ACA AAG CAT nG CCG TCT CTA CGG AGG ATA 1931
Arg His Leu Trp Thr Glu Thr Lys His Leu Pro Ser Leu Arg Arg Ile
610 615 620
GAT CTC AGC TGG TCT AAA AGA nG ACG CGA ACA CCA GAT ne ACG GGG 1979
Asp Leu Ser Trp Ser Lys Arg Leu Thr Arg Thr Pro Asp Phe Thr Gly
625 630 635 640
ATG CCA AAT TTG GAG TAT GTG AAT nG TAT CAA TGT AGT AAT cn GAA 2027
Met Pro Asn Leu Glu Tyr Val Asn Leu Tyr Gin Cys Ser Asn Leu Glu
645 650 655
GAA GTT CAC CAT TCC CTG GGA TGT TGC AGC AAA GTC An GGT nA TAT 2075
Glu Val His His Ser Leu Gly Cys Cys Ser Lys Val Ile Gly Leu Tyr
660 665 670
TTG AAT GAT TGT AAA AGC cn AAG AGG τη CCA TGT Gn AAC GTG GAA 2123
Leu Asn Asp Cys Lys Ser Leu Lys Arg Phe Pro Cys Val Asn Val Glu
675 680 685
TCT cn GAA TAT CTG GGT CTA AGA AGT TGC GAT AGT nA GAG AAA nG 2171
Ser Leu Glu Tyr Leu Gly Leu Arg Ser Cys Asp Ser Leu Glu Lys Leu
690 695 700
CCA GAA ATC TAC GGG AGA ATG AAG CCG GAG ATA CAG An CAC ATG CAA 2219
Pro Glu Ile Tyr Gly Arg Met Lys Pro Glu Ile Gin Ile His Met Gin
705 710 715 720
GGC TCT GGG ATA AGG GAA CTA CCA TCA TCT An τη CAG TAC AAA ACT 2267
Gly Ser Gly Ile Arg Glu Leu Pro Ser Ser Ile Phe Gin Tyr Lys Thr
725 730 735
CAT GTT ACC AAG CTA TTG nG TGG AAT ATG AAA AAC cn GTA GCT· cn 2315
His Val Thr Lys Leu Leu Leu Trp Asn Met Lys Asn Leu Val Alá Leu
740 745 750
CCA AGC AGC ATA TGT AGG nG AAA AGT nG Gn AGT CTG AGT GTG TCG 2363
Pro Ser Ser Ile Cys Arg Leu Lys Ser Leu Val Ser Leu Ser Val Ser
755 760 765
GGT TGC TCA AAA CTT GAA AGC nG CCA GAA GAG ATA GGG GAT nA GAC 2411
Gly Cys Ser Lys Leu Glu Ser Leu Pro Glu Glu Ile Gly Asp Leu Asp
770 775 780
AAC TTA CGG GTG TTT GAT GCC AGT GAT ACT CTA An nA CGA CCT CCG 2459
Asn Leu Arg Val Phe Asp Alá Ser Asp Thr Leu Ile Leu Arg Pro Pro
785 790 795 800
TCT TCC ATC ATA CGC TTG AAC AAA cn ATA ATC nG ATG ΠΤΓ CGA GGC 2507
Ser Ser Ile Ile Arg Leu Asn Lys Leu Ile Ile Leu Met Phe Arg Gly
805 810 815 • · · • · «
TTC AAA GAT GGA GTG CAC Asp Gly Val His 820 TTT GAG RC CCT CCT GTG GCT GAA GGA TTA 2555
Phe Lys Phe Glu Phe 825 Pro Pro Val Alá Glu 830 Gly Leu
CAC TCA TTG GAA TAT CTG AAT CTC AGT TAC TGC AAT CTA ATA GAT GGA 2603
His Ser Leu Glu Tyr Leu Asn Leu Ser Tyr Cys Asn Leu Ile Asp Gly
835 840 845
GGA CTT CCG GAA GAG ATT GGA TCC TTA TCC TCT TTG AAA AAG nG GAT 2651
Gly Leu Pro Glu Glu Ile Gly Ser Leu Ser Ser Leu Lys Lys Leu Asp
850 855 860
CTC AGT AGA AAT AAT TTT GAG CAT TTG CCT TCA AGT ATA GCC CAA cn 2699
Leu Ser Arg Asn Asn Phe Glu His Leu Pro Ser Ser Ile Alá Gin Leu
865 870 875 880
GGT GCT cn CAA TCC TTA GAC TTA AAA GAT TGC CAG AGG cn ACA CAG 2747
Gly Alá Leu Gin Ser Leu Asp Leu Lys Asp Cys Gin Arg Leu Thr Gin
885 890 895
CTA CCA GAA CTT CCC CCA GAA TTA AAT GAA TTG CAT GTA GAT TGT CAT 2795
Leu Pro Glu Leu Pro Pro Glu Leu Asn Glu Leu His Val Asp Cys His
900 905 910
ATG GCT CTG AAA TTT ATC CAT TAT TTA GTA ACA AAG AGA AAG AAA CTA 2843
Met Alá Leu Lys Phe Ile His Tyr Leu Val Thr Lys Arg Lys Lys Leu
915 920 925
CAT AGA GTG AAA CTT GAT GAT GCA CAC AAT GAT ACT ATG TAC AAT nG 2891
His Arg Val Lys Leu Asp Asp Alá His Asn Asp Thr Met Tyr Asn Leu
930 935 940
TTT GCA TAT ACC ATG TTT CAG AAT ATC TCT TCC ATG AGG CAT GAC ATC 2939
Phe Alá Tyr Thr Met Phe Gin Asn Ile Ser Ser Met Arg His Asp Ile
945 950 955 960
TCT GCT TCA GAT TCC RG TCA CTA ACA GTA TTT ACC GGT CAA CCG TAT 2987
Ser Alá Ser Asp Ser Leu Ser Leu Thr Val Phe Thr Gly Gin Pro Tyr
965 970 975
CCT GAA AAG ATC CCG AGT TGG TTC CAC CAT CAG GGT TGG GAT AGT AGT 3035
Pro Glu Lys Ile Pro Ser Trp Phe His His Gin Gly Trp Asp Ser Ser
980 985 990
GTA TCA GTC AAT TTG CCT GAA AAT TGG TAT ATA CCT GAT AAA ne nG 3083
Val Ser Val Asn Leu Pro Glu Asn Trp Tyr Ile Pro Asp Lys Phe Leu
995 1000 1005
GGA TTT GCT GTA TGT TAC TCT CGT AGC TTA ATT GAC ACA ACA GCT CAC 3131
Gly Phe Alá Val Cys Tyr Ser Arg Ser Leu Ile Asp Thr Thr Alá His
1010 1015 1020
TTG ATT CCC GTA TGT GAT GAC AAG ATG TCG CGC ATG ACC CAG AAA cn 3179
Leu Ile Pro Val Cys Asp Asp Lys Met Ser Arg Met Thr Gin Lys Leu
1025 1030 1035 1040
• ·· ····· e · • · · · · 9 • · · · ··· «· « • · · ····· ·
GCC TTA Alá Leu TCA GAA Ser Glu TGT GAT Cys Asp 1045 ACA GAA TCA TCC AAC TAT TCA GAA Ser Glu TGG GAT Trp Asp 1055 3227
Thr Glu Ser Ser Asn 1050 Tyr
ATA CAT TTT TTC TTT GTA CCT TTT GCT GGC TTA TGG GAT ACA TCT AAG 3275
Ile His Phe Phe Phe Val Pro Phe Alá Gly Leu Trp Asp Thr Ser Lys
1060 1065 1070
GCA AAT GGA AAA ACA CCA AAT GAT TAT GGG ATC ATT AGG CTA TCT TTT 3323
Alá Asn Gly Lys Thr Pro Asn Asp Tyr Gly Ile Ile Arg Leu Ser Phe
1075 1080 1085
TCT GGA GAA GAG AAG ATG TAT GGA cn CGT HG HG TAT AAA GAA GGA 3371
Ser Gly Glu Glu Lys Met Tyr Gly Leu Arg Leu Leu Tyr Lys Glu Gly
1090 1095 1100
CCA GAG GTT AAT GCC TTG TTA CAA ATG AGG GAA AAT AGC AAT GAA CCA 3419
Pro Glu Val Asn Alá Leu Leu Gin Met Arg Glu Asn Ser Asn Glu Pro
1105 1110 1115 1120
ACA GAA CAT TCC ACT GGG ATA AGG AGG ACT CAA TAT AAC AAC AGA ACT 3467
Thr Glu His Ser Thr Gly Ile Arg Arg Thr Gin Tyr Asn Asn Arg Thr
1125 1130 1135
TCC TTT TAT GAG CTC ATC AAT GGG TGATGTACAT ATCAACAACG AG ITTTTAAAG 3521
Ser Phe Tyr Glu Leu Ile Asn Gly
1140
GATTCCAACA AGTATAACTT TTTATGCTCA AATCAGCTCC TTGTATTGTG GAGAAAGCTG 3581
AGTACGAGAT GAAGTTGACG TCCGTTATCC TTTATGATCT CTCTGTTCTT TGTGTTAACT 3641
TGCCTACTTC ATCAGATGAA TAACAGAAGC CCGTTCCTCT CATTCTCAAC ACTGTTTGCA 3701
CGTCTGTTGT TACTTGTTAA AATGGATCTT GATAAAGTAA TAACATCTCT ATATTACTT 3760
- 100 -
A 4. AZONOSÍTÓ SZÁMÚ SZEKVENCIA ADATAI: A SZEKVENCIA JELLEMZŐI:
HOSSZA: 1144 aminosav TÍPUSA: aminosav TOPOLÓGIÁJA: lineáris MOLEKULATÍPUS: fehérje
A 4. AZONOSÍTÓ SZÁMÚ SZEKVENCIA LEÍRÁSA:
Met Alá Ser Ser Ser Ser Ser Ser Arg Trp Ser Tyr Asp Val Phe Leu
1 5 10 15
Ser Phe Arg Gly Glu Asp Thr Arg Lys Thr Phe Thr Ser His Leu Tyr
20 25 30
Glu Val Leu Asn Asp Lys Gly Ile Lys Thr Phe Gin Asp Asp Lys Arg
35 40 45
Leu Glu Tyr Gly Alá Thr Ile Pro Gly Glu Leu cys Lys Alá Ile Glu
50 55 60
Glu Ser Gin Phe Alá Ile Val Val Phe Ser Glu Asn Tyr Alá Thr Ser
65 70 75 80
Arg Trp Cys Leu Asn Glu Leu Val Lys Ile Met Glu Cys Lys Thr Arg
85 90 95
Phe Lys Gin Thr Val Ile Pro Ile Phe Tyr Asp Val Asp Pro Ser His
100 105 110
Val Arg Asn Gin Lys Glu Ser Phe Alá Lys Alá Phe Glu Glu His Glu
115 120 125
Thr Lys Tyr Lys Asp Asp Val Glu Gly Ile Gin Arg Trp Arg Ile. Alá
130 135 140
Leu Asn Glu Alá Alá Asn Leu Lys Gly Ser cys Asp Asn Arg Asp Lys
145 150 155 160
Thr Asp Alá Asp Cys Ile Arg Gin Ile Val Asp Gin Ile Ser Ser Lys
165 170 175
Leu Cys Lys Ile Ser Leu Ser Tyr Leu Gin Asn Ile Val Gly Ile Asp
180 185 190
Thr His Leu Glu Lys Ile Glu Ser Leu Leu Glu Ile Gly Ile Asn Gly
195 200 205
Val Arg Ile Met Gly Ile Trp Gly Met Gly Gly Val Gly Lys Thr Thr
210 215 220
Ile Alá Arg Alá Ile Phe Asp Thr Leu Leu Gly Arg Met Asp Ser Ser
225 230 235 240
Tyr Gin Phe Asp Gly Alá Cys Phe Leu Lys Asp Ile Lys Glu Asn Lys 245 250 255 • ·
- 101 • · · · · · · • ··· ·«· ·· · * · · ····· · •·· ·· «·· · ····
Arg Gly Met His 260 Ser Leu Gin Asn Alá 265 Leu Leu Ser Glu Leu 270 Leu Arg
Glu Lys Alá Asn Tyr Asn Asn Glu Glu Asp Gly Lys His Gin Met Alá
275 280 285
Ser Arg Leu Arg Ser Lys Lys Val Leu Ile Val Leu Asp Asp Ile Asp
290 295 300
Asn Lys Asp His Tyr Leu Glu Tyr Leu Alá Gly Asp Leu Asp Trp Phe
305 310 315 320
Gly Asn Gly Ser Arg Ile Ile Ile Thr Thr Arg Asp Lys His Leu Ile
325 330 335
Glu Lys Asn Asp Ile Ile Tyr Glu Val Tiír Alá Leu Pro Asp His Glu
340 345 350
Ser Ile Gin Leu Phe Lys Gin His Alá Phe Gly Lys Glu Val Pro Asn
355 360 365
Glu Asn Phe Glu Lys Leu Ser Leu Glu Val Val Asn Tyr Alá Lys Gly
370 375 380
Leu Pro Leu Alá Leu Lys Val Trp Gly Ser Leu Leu His Asn Leu Arg
385 390 395 400
Leu Thr Glu Trp Lys Ser Alá Ile Glu His Met Lys Asn Asn Ser Tyr
405 410 415
Ser Gly Ile Ile Asp Lys Leu Lys Ile Ser Tyr Asp Gly Leu Glu Pro
420 425 430
Lys Gin Gin Glu Met Phe Leu Asp Ile Alá Cys Phe Leu Arg Gly Glu
435 440 445
Glu Lys Asp Tyr Ile Leu Gin Ile Leu Glu Ser Cys His Ile Gly· Alá
450 455 460
Glu Tyr Gly Leu Arg Ile Leu Ile Asp Lys Ser Leu Val Phe Ile Ser
465 470 475 480
Glu Tyr Asn Gin Val Gin Met His Asp Leu Ile Gin Asp Met Gly Lys
485 490 495
Tyr Ile Val Asn Phe Gin Lys Asp Pro Gly Glu Arg Ser Arg Leu Trp
500 505 510
Leu Alá Lys Glu Val Glu Glu Val Met Ser Asn Asn Thr Gly Thr Met
515 520 525
Alá Met Glu Alá Ile Trp Val Ser Ser Tyr Ser Ser Thr Leu Arg Phe
530 535 540
Ser Asn Gin Alá Val Lys Asn Met Lys Arg Leu Arg Val Phe Asn Met
545 550 555 560
·· • · · ·
- 102 -
Gly Arg Ser Ser Thr His Tyr Alá Ile Asp Tyr Leu Pro Asn Asn Leu
565 570 575
Arg Cys Phe Val Cys Thr Asn Tyr Pro Trp Glu Ser Phe Pro Ser Thr
580 585 590
Phe Glu Leu Lys Met Leu Val His Leu Gin Leu Arg His Asn Ser Leu
595 600 605
Arg His Leu Trp Thr Glu Thr Lys His Leu Pro Ser Leu Arg Arg Ile
610 615 620
Asp Leu Ser Trp Ser Lys Arg Leu Thr Arg Thr Pro Asp Phe Thr Gly
625 630 635 640
Met Pro Asn Leu Glu Tyr Val Asn Leu Tyr Gin Cys Ser Asn Leu Glu
645 650 655
Glu Val His His Ser Leu Gly Cys Cys Ser Lys Val Ile Gly Leu Tyr
660 665 670
Leu Asn Asp Cys Lys Ser Leu Lys Arg Phe Pro Cys Val Asn Val Glu
675 680 685
Ser Leu Glu Tyr Leu Gly Leu Arg Ser Cys Asp Ser Leu Glu Lys Leu
690 695 700
Pro Glu Ile Tyr Gly Arg Met Lys Pro Glu Ile Gin Ile His Met Gin
705 710 715 720
Gly Ser Gly Ile Arg Glu Leu Pro Ser Ser Ile Phe Gin Tyr Lys Thr
725 730 735
His Val Thr Lys Leu Leu Leu Trp Asn Met Lys Asn Leu Val Alá Leu
740 745 750
Pro Ser Ser Ile Cys Arg Leu Lys Ser Leu Val Ser Leu Ser Val* Ser
755 760 765
Gly Cys Ser Lys Leu Glu Ser Leu Pro Glu Glu Ile Gly Asp Leu Asp
770 775 780
Asn Leu Arg Val Phe Asp Alá Ser Asp Thr Leu Ile Leu Arg Pro Pro
785 790 795 800
Ser Ser Ile Ile Arg Leu Asn Lys Leu Ile Ile Leu Met Phe Arg Gly
805 810 815
Phe Lys Asp Gly Val His Phe Glu Phe Pro Pro Val Alá Glu Gly Leu
820 825 830
His Ser Leu Glu Tyr Leu Asn Leu Ser Tyr Cys Asn Leu Ile Asp Gly
835 840 845
Gly Leu Pro Glu Glu Ile Gly Ser Leu Ser Ser Leu Lys Lys Leu Asp
850 855 860
- 103
Leu Ser 865 Arg Asn Asn Phe 870 Glu His Leu Pro Ser Ser Ile Alá Gin Leu
875 880
Gly Alá Leu Gin Ser Leu Asp Leu Lys Asp Cys Gin Arg Leu Thr Gin
885 890 895
Leu Pro Glu Leu Pro Pro Glu Leu Asn Glu Leu His Val Asp Cys His
900 905 910
Met Alá Leu Lys Phe Ile His Tyr Leu Val Thr Lys Arg Lys .Lys Leu
915 920 925
His Arg Val Lys Leu Asp Asp Alá His Asn Asp Thr Met Tyr Asn Leu
930 935 940
Phe Alá Tyr Thr Met Phe Gin Asn Ile Ser Ser Met Arg His Asp Ile
945 950 955 960
Ser Alá Ser Asp Ser Leu Ser Leu Thr Val Phe Thr Gly Gin Pro Tyr
965 970 975
Pro Glu Lys Ile Pro Ser Trp Phe His His Gin Gly Trp Asp Ser Ser
980 985 990
Val Ser Val Asn Leu Pro Glu Asn Trp Tyr Ile Pro Asp Lys Phe Leu
995 1000 1005
Gly Phe Alá Val Cys Tyr Ser Arg Ser Leu Ile Asp Thr Thr Alá His
1010 1015 1020
Leu Ile Pro Val Cys Asp Asp Lys Met Ser Arg Met Thr Gin Lys Leu
1025 1030 1035 1040
Alá Leu Ser Glu Cys Asp Thr Glu Ser Ser Asn Tyr Ser Glu Trp Asp
1045 1050 1055
Ile His Phe Phe Phe Val Pro Phe Alá Gly Leu Trp Asp Thr Ser-Lys
1060 1065 1070
Alá Asn Gly Lys Thr Pro Asn Asp Tyr Gly Ile Ile Arg Leu Ser Phe
1075 1080 1085
Ser Gly Glu Glu Lys Met Tyr Gly Leu Arg Leu Leu Tyr Lys Glu Gly
1090 1095 1100
Pro Glu Val Asn Alá Leu Leu Gin Met Arg Glu Asn Ser Asn Glu Pro
1105 1110 1115 1120
Thr Glu His Ser Thr Gly Ile Arg Arg Thr Gin Tyr Asn Asn Arg Thr
1125 1130 1135
Ser Phe Tyr Glu Leu Ile Asn Gly 1140
- 104 • ·
AZ 5. AZONOSÍTÓ SZÁMÚ SZEKVENCIA ADATAI: A SZEKVENCIA JELLEMZŐI:
HOSSZA: 3830 bázispár TÍPUSA: nukleinsav HÁNY SZÁLÚ: egy TOPOLÓGIÁJA: lineáris
MOLEKULATÍPUS: mRNS-ről készített cDNS EREDETI FORRÁS:
ÉLŐLÉNY: Nicotiana glutinosa Szövettípus: levél SAJÁTSÁG:
NÉV/MEGJELÖLÉS: CDS
ELHELYEZKEDÉS: 60...2018
AZ 5. AZONOSÍTÓ SZÁMÚ SZEKVENCIA LEÍRÁSA:
GGCACGAGAT TTTTTCACAT ACAGTTTCTT ACTCTTTTCA GAGAATTAAC GnGAGTCC 59
ATG Met 1 GCA TCT TCT Ser TCT TCT TCT TCT AGA TGG AGC TAT GAT GTT TTC TTA 107
Alá Ser Ser 5 Ser Ser Ser Arg Trp 10 Ser Tyr Asp Val Phe 15 Leu
AGT TTT AGA GGC GAA GAT ACT CGA AAA ACG TTT ACA AGT CAC TTA TAC 155
Ser Phe Arg Gly Glu Asp Thr Arg Lys Thr Phe Thr Ser His Leu Tyr
20 25 30
GAA GTC TTG AAT GAT AAG GGA ATA AAA ACC ITT CAA GAT GAT AAA AGG 203
Glu Val Leu Asn Asp Lys Gly Ile Lys Thr Phe Gin Asp Asp Lys Arg
35 40 45
CTA GAG TAC GGC GCA ACC ATC CCA GGT GAA CTC TGT AAA GCT ATA .GAA 251
Leu Glu Tyr Gly Alá Thr Ile Pro Gly Glu Leu Cys Lys Alá Ile Glu
50 55 60
GAG TCT CAA TTT GCC AU GTT GTT ne TCA GAG AAT TAT GCA ACA TCA 299
Glu Ser Gin Phe Alá Ile Val Val Phe Ser Glu Asn Tyr Alá Thr Ser
65 70 75 80
AGG TGG TGT TTG AAT GAA CTA GTG AAG ATC ATG GAA TGC AAA ACT CGA 347
Arg Trp Cys Leu Asn Glu Leu Val Lys Ile Met Glu Cys Lys Thr Arg
85 90 95
UT AAG CAA ACT GTT ATA CCG ATA ne TAT GAT GTG GAT CCA TCA CAT 395
Phe Lys Gin Thr Val Ile Pro Ile Phe Tyr Asp Val Asp Pro Ser His
100 105 110
GU CGG AAC CAA AAG GAG AGC TTT GCA AAA GCC TTT GAA GAA CAT GAA 443
Val Arg Asn Gin Lys Glu Ser Phe Alá Lys Alá Phe Glu Glu His Glu
115 120 125
ACA AAG TAT AAG GAT GAT GTT GAG GGA ATA CAA AGA TGG AGG ATT GCT 491
Thr Lys Tyr Lys Asp Asp Val Glu Gly Ile Gin Arg Trp Arg Ile Alá
130 135 140
• ·· • · ·
- 105 - • · ·· • · • · · ·· · · · • ··· ·
TTA AAT GAA GCG GCC AAT CTC AAA GGC TCA TGT GAT AAT CGT GAC AAG 539
Leu Asn Glu Alá Alá Asn Leu Lys Gly Ser Cys Asp Asn Arg Asp Lys
145 150 155 160
ACT GAT GCA GAC TGT An CGA CAG An Gn GAC CAA ATC TCA TCC AAA 587
Thr Asp Alá Asp Cys Ile Arg Gin Ile Val Asp Gin Ile Ser Ser Lys
165 170 175
TTA TGC AAG An TCT nA TCT TAT nG CAA AAC An Gn GGA ATA GAT 635
Leu Cys Lys Ile Ser Leu Ser Tyr Leu Gin Asn Ile Val Gly Ile Asp
180 185 190
ACT CAT nA GAG AAA ATA GAA TCC nA CTA GAG ATA GGA ATC AAT GGT 683
Thr His Leu Glu Lys Ile Glu Ser Leu Leu Glu Ile Gly Ile Asn Gly
195 200 205
GR CGG An ATG GGG ATC TGG GGA ATG GGG GGA GTC GGT AAA ACA ACA 731
Val Arg Ile Met Gly Ile Trp Gly Met Gly Gly Val Gly Lys Thr Thr
210 215 220
ATA GCA AGA GCT ATA τη GAT ACT cn nA GGA AGA ATG GAT AGT TCC 779
Ile Alá Arg Alá Ile Phe Asp Thr Leu Leu Gly Arg Met Asp Ser Ser
225 230 235 240
TAT CAA τη GAT GGT GCT TGT ne cn AAG GAT An AAA GAA AAC AAA 827
Tyr Gin Phe Asp Gly Alá Cys Phe Leu Lys Asp Ile Lys Glu Asn Lys
245 250 255
CGT GGA ATG CAT TCT nG CAA AAT GCC cn CTC TCT GAA cn nA AGG 875
Arg Gly Met His Ser Leu Gin Asn Alá Leu Leu Ser Glu Leu Leu Arg
260 265 270
GAA AAA GCT AAT TAC AAT AAT GAG GAG GAT GGA AAG CAC CAA ATG GCT 923
Glu Lys Alá Asn Tyr Asn Asn Glu Glu Asp Gly Lys His Gin Met Alá
275 280 285
AGT AGA cn CGT TCG AAG AAG GTC CTA An GTG cn GAT GAT ATA GAT 971
Ser Arg Leu Arg Ser Lys Lys Val Leu Ile Val Leu Asp Asp Ile Asp
290 295 300
AAT AAA GAT CAT TAT nG GAG TAT nA GCA GGT GAT cn GAT TGG τη 1019
Asn Lys Asp His Tyr Leu Glu Tyr Leu Alá Gly Asp Leu Asp Trp Phe
305 310 315 320
GGT AAT GGT AGT AGA An An ATA ACA ACT AGA GAC AAG CAT nG ATA 1067
Gly Asn Gly Ser Arg Ile Ile Ile Thr Thr Arg Asp Lys His Leu Ile
325 330 335
GAG AAG AAT GAT ATA ATA TAT GAG GTG ACT GCA CTA CCC GAT CAT GAA 1115
Glu Lys Asn Asp Ile Ile Tyr Glu Val Thr Alá Leu Pro Asp His Glu
340 345 350
TCC An CAA nG ne AAA CAA CAT GCT ne GGA AAA GAA Gn CCA AAT 1163
Ser Ile Gin Leu Phe Lys Gin His Alá Phe Gly Lys Glu Val Pro Asn
355 360 365
··· · • · · · · · «
106 • · • · » • · ·· • · · · > · · • · · · ·
GAG AAT TTT GAG AAG CTT TCA TTA GAG GTA GTA AAT TAT GCT AAA GGC 1211
Glu Asn Phe Glu Lys Leu Ser Leu Glu Val Val Asn Tyr Alá Lys Gly
370 375 380
cn CCT TTA GCC CTC AAA GTG TGG GGT TCT nG CTG CAT AAC CTA CGA 1259
Leu Pro Leu Alá Leu Lys Val Trp Gly Ser Leu Leu His Asn Leu Arg
385 390 395 400
TTA ACT GAA TGG AAA AGT GCT ATA GAG CAC ATG AAA AAT AAC TCT TAT 1307
Leu Thr Glu Trp Lys Ser Alá Ile Glu His Met Lys Asn Asn Ser Tyr
405 410 415
TCT GGA ATT ATT GAT AAG CTC AAA ATA AGT TAT GAT GGA ΠΑ GAG CCC 1355
Ser Gly Ile Ile Asp Lys Leu Lys Ile Ser Tyr Asp Gly Leu Glu Pro
420 425 430
AAA CAA CAA GAG ATG ITT TTA GAT ATA GCA TGC ne nG CGA GGG GAA 1403
Lys Gin Gin Glu Met Phe Leu Asp Ile Alá Cys Phe Leu Arg Gly Glu
435 440 445
GAA AAA GAT TAC ATC CTA CAA ATC cn GAG AGT TGT CAT ΑΠ GGA GCT 1451
Glu Lys Asp Tyr Ile Leu Gin Ile Leu Glu Ser Cys His Ile Gly Alá
450 455 460
GAA TAC GGG TTA CGT ATT TTA ATT GAC AAA TCT cn GTG ne ATC TCT 1499
Glu Tyr Gly Leu Arg Ile Leu Ile Asp Lys Ser Leu Val Phe Ile Ser
465 470 475 480
GAA TAT AAT CAG GTT CAA ATG CAT GAC nA ATA CAG GAT ATG GGT AAA 1547
Glu Tyr Asn Gin Val Gin Met His Asp Leu Ile Gin Asp Met Gly Lys
485 490 495
TAT ATA GTG AAT ITT CAA AAA GAT CCC GGA GAA CGT AGC AGA nA TGG 1595
Tyr Ile Val Asn Phe Gin Lys Asp Pro Gly Glu Arg Ser Arg Leu Trp
500 505 510
CTC GCC AAG GAA GTC GAA GAA GTG ATG AGC AAC AAC ACA GGG ACC ‘ATG 1643
Leu Alá Lys Glu Val Glu Glu Val Met Ser Asn Asn Thr Gly Thr Met
515 520 525
GCA ATG GAA GCA ATT TGG GTT TCT TCT TAT TCT AGT ACT CTA CGC τη 1691
Alá Met Glu Alá Ile Trp Val Ser Ser Tyr Ser Ser Thr Leu Arg Phe
530 535 540
AGC AAT CAG GCC GTG AAA AAT ATG AAA AGG cn AGG GTA ΤΠ AAC ATG 1739
Ser Asn Gin Alá Val Lys Asn Met Lys Arg Leu Arg Val Phe Asn Met
545 550 555 560
GGG AGG TCG TCG ACA CAT TAT GCC ATC GAT TAT CTG CCC AAC AAC nG 1787
Gly Arg Ser Ser Thr His Tyr Alá Ile Asp Tyr Leu Pro Asn Asn Leu
565 570 575
CGT TGT TTT GTT TGC ACT AAC TAT CCT TGG GAG TCA τη CCA TCT ACA 1835
Arg Cys Phe Val Cys Thr Asn Tyr Pro Trp Glu Ser Phe Pro Ser Thr
580 585 590
• ·
- 107 -
TTT GAA CTC AAA ATG CTT GH CAC CTC CAA CTC CGA CAC His 605 AAT Asn TCT Ser CTG Leu 1883
Phe Glu Leu Lys Met Leu Val His 600 Leu Gin Leu Arg
595
CGT CAT TTA TGG ACA GAA ACA AAG AAG AAG AAC AAT An GCA GAG AAA 1931
Arg His Leu Trp Thr Glu Thr Lys Lys Lys Asn Asn Ile Ala Glu Lys
610 615 620
GAG GGA GAT GGA An cn An GAA m TGG GGC GAT nA CAA TGG GCA 1979
Glu Gly Asp Gly Ile Leu Ile Glu Phe Trp Gly Asp Leu Gin Trp Ala
625 630 635 640
TTT GCC GTC TCT ACG GAG GAT AGA TCT CAG CTG GTC TAAAAGAnG 2025
Phe Ala Val Ser Thr Glu Asp Arg Ser Gin Leu Val
645 650
ACGCGAACAC CAGATnCAC GGGGATGCCA AATTTGGAGT ATGTGAATTT GTATCAATGT 2085
AGTAATCnG AAGAAGnCA CCAnCCCTG GGATGnGCA GCAAAGTCAT TGGnTATAT 2145
nGAATGAn GTAAAAGCCT TAAGAGGTn CCATGTGnA ACGTGGAATC TCnGAATAT 2205
CTGGGTCTAA GAAGnGCGA TAGTnAGAG AAAnGCCAG AAATCTACGG GAGAATGAAG 2265
CCüüAGATAC AGAnCACAT ÜCAAÜGCTCT GGGATAAGGG AAC1ACCATC AICIAIi111 2325
CAGTACAAAA CTCATGnAC CAAGCTAnG nGTGGAATA TGAAAAACCT TGTAGCTCn 2385
CCAAGCAGCA TATGTAGGn GAAAAGnTG GnAGTCTGA GTGTGTCGGG nGCTCAAAA 2445
CnGAAAGCT TGCCAGAAGA GATAGGGGAT nAGACAACT TACGGGTGn TGATGCCAGT 2505
GATACTCTAA TnTACGACC TCCGTCnCC ATCATACGCT TGAACAAACT TATAATCnG 2565
ATGTnCGAG GCnCAAAGA TGGAGTGCAC nrGAGncc CTCCTGTGGC TGAAGGAnA 2625
CACTCAnGG AATATCTGAA TCTCAGnAC TGCAATCTAA TAGATGGAGG ACn.CCGGAA 2685
GAGAnGGAT CCnATCCTC TTTGAAAAAG nGGATCTCA GTAGAAATAA TnTGAGCAT 2745
nGccncAA GTATAGCCCA ACnGGTGCT CnCAATCCT TAGACnAAA AGAnGCCAG 2805
AGGCnACAC AGCTACCAGA AcncccccA GAAnAAATG AAnGCATGT AGAnGTCAT 2865
ATGGCTCTGA AATnATCCA nATTTAGTA ACAAAGAGAA AGAAACTACA TAGAGTGAAA 2925
CnGATGATG CACACAATGA TACTATGTAC AAnTGTnG CATATACCAT GnTCAGAAT 2985
ATCTCnCCA TGAGGCATGA CATCTCTGCT TCAGAnCCT TGTCACTAAC AGTATnACC 3045
GGTCAACCGT ATCCTGAAAA GATCCCGAGT TGGnCCACC ATCAGGGnG GGATAGTAGT 3105
GTATCAGTCA AnTGCCTGA AAAnGGTAT ATACCTGATA AAncnGGG AnTGCTGTA 3165
TGnACTCTC GTAGCnAAT TGACACAACA GCTCACnGA nCCCGTATG TGATGACAAG 3225
ATGTCGCGCA TGACCCAGAA ACTTGCCnA TCAGAATGTG ATACAGAATC ATCCAACTAT 3285 • · * · · • ·
- 108 TCAGAATGGG ATATACATTT TTTCTTTGTA CCTTTTGCTG GCTTATGGGA TACATCTAAG 3345 GCAAATGGAA AAACACCAAA TGATTATGGG ATTATTAGGC TATCTTTTTC TGGAGAAGAG 3405 AAGATGTATG GACTTCGTTT G TTGTATAAA GAAGGACCAG AGGTTAATGC CTTGTTACAA 3465 ATGAGGGAAA ATAGCAATGA ACCAACAGAA CATTCCACTG GGATAAGGAG GACTCAATAT 3525
AACAACAGAA CTTCCTTTTA TGAGCTCATC AATGGGTGAT GTACATATCA ACAACGAGTT 3585 TTAAAGGATT CCAACAAGTA TAACTTTTTA TGCTCAAATC AGCTCCTTGT ATTGTGGAGA 3645 AAGCTGAGTA CGAGATGAAG TTGACGTCCG TTATCCTTTA TGATCTCTCT GTTCTTTGTG 3705 TTAACTTGCC TACTTCATCA GATGAATAAC AGAAGCCCGT TCCTCTCATT CTCAACACTG 3765 TTTGCACGTC TGTTGTTACT TGTTAAAATG GATCTTGATA AAGTAATAAC ATCTCTATAT 3825
TACTT
3830 • ·· • · ·· · ·
- 109 • · · ·· · · » « ···
A 6. AZONOSÍTÓ SZÁMÚ SZEKVENCIA ADATAI: A SZEKVENCIA JELLEMZŐI:
HOSSZA: 652 aminosav TÍPUSA: aminosav TOPOLÓGIÁJA: lineáris
MOLEKULATÍPUS: fehérje
A 6 . AZ ΌΝΟ SÍTÓ sz ;ámú SZERVE ;nci A LEÍRÁ „SA:
Met Alá Ser Ser Ser Ser Ser Ser Arg Trp Ser Tyr Asp Val Phe Leu
1 5 10 15
Ser Phe Arg Gly Glu Asp Thr Arg Lys Thr Phe Thr Ser His Leu Tyr
20 25 30
Glu Val Leu Asn Asp Lys Gly Ile Lys Thr Phe Gin Asp Asp Lys Arg
35 40 45
Leu Glu Tyr Gly Alá Thr Ile Pro Gly Glu Leu Cys Lys Alá Ile Glu
50 55 60
Glu Ser Gin Phe Alá Ile Val Val Phe Ser Glu Asn Tyr Alá Thr Ser
65 70 75 80
Arg Trp Cys Leu Asn Glu Leu Val Lys Ile Met Glu Cys Lys Thr Arg
85 90 95
Phe Lys Gin Thr Val Ile Pro Ile Phe Tyr Asp Val Asp Pro Ser His
100 105 110
Val Arg Asn Gin Lys Glu Ser Phe Alá Lys Alá Phe Glu Glu His Glu
115 120 125
Thr Lys Tyr Lys Asp Asp Val Glu Gly Ile Gin Arg Trp Arg Ile Alá
130 135 140 «
Leu Asn Glu Alá Alá Asn Leu Lys Gly Ser Cys Asp Asn Arg Asp Lys
145 150 155 160
Thr Asp Alá Asp Cys Ile Arg Gin Ile Val Asp Gin Ile Ser Ser Lys
165 170 175
Leu Cys Lys Ile Ser Leu Ser Tyr Leu Gin Asn Ile Val Gly Ile Asp
180 185 190
Thr His Leu Glu Lys Ile Glu Ser Leu Leu Glu Ile Gly Ile Asn Gly
195 200 205
Val Arg Ile Met Gly Ile Trp Gly Met Gly Gly Val Gly Lys Thr Thr
210 215 220
Ile Alá Arg Alá Ile Phe Asp Thr Leu Leu Gly Arg Met Asp Ser Ser
225 230 235 240
Tyr Gin Phe Asp Gly Alá Cys Phe Leu Lys Asp Ile Lys Glu Asn Lys
245 250 255
• ·· · ·
- 110 -
Arg Gly Met His 260 Ser Leu Gin Asn Ala 265 Leu Leu Ser Glu Leu 270 Leu Arg
Glu Lys Ala Asn Tyr Asn Asn Glu Glu Asp Gly Lys His Gin Met Ala
275 280 285
Ser Arg Leu Arg Ser Lys Lys Val Leu Ile Val Leu Asp Asp Ile Asp
290 295 300
Asn Lys Asp His Tyr Leu Glu Tyr Leu Ala Gly Asp Leu Asp Trp Phe
305 310 315 320
Gly Asn Gly Ser Arg Ile Ile Ile Thr Thr Arg Asp Lys His Leu Ile
325 330 335
Glu Lys Asn Asp Ile Ile Tyr Glu Val Thr Ala Leu Pro Asp His Glu
340 345 350
Ser Ile Gin Leu Phe Lys Gin His Ala Phe Gly Lys Glu Val Pro Asn
355 360 365
Glu Asn Phe Glu Lys Leu Ser Leu Glu Val Val Asn Tyr Ala Lys Gly
370 375 380
Leu Pro Leu Ala Leu Lys Val Trp Gly Ser Leu Leu His Asn Leu Arg
385 390 395 400
Leu Thr Glu Trp Lys Ser Ala Ile Glu His Met Lys Asn Asn Ser Tyr
405 410 415
Ser Gly Ile Ile Asp Lys Leu Lys Ile Ser Tyr Asp Gly Leu Glu Pro
420 425 430
Lys Gin Gin Glu Met Phe Leu Asp Ile Ala Cys Phe Leu Arg Gly Glu
435 440 445
Glu Lys Asp Tyr Ile Leu Gin Ile Leu Glu Ser Cys His Ile Gly Ala
450 455 460
Glu Tyr Gly Leu Arg Ile Leu Ile Asp Lys Ser Leu Val Phe Ile Ser
465 470 475 480
Glu Tyr Asn Gin Val Gin Met His Asp Leu Ile Gin Asp Met Gly Lys
485 490 495
Tyr Ile Val Asn Phe Gin Lys Asp Pro Gly Glu Arg Ser Arg Leu Trp
500 505 510
Leu Ala Lys Glu Val Glu Glu Val Met Ser Asn Asn Thr Gly Thr Met
515 520 525
Ala Met Glu Ala Ile Trp Val Ser Ser Tyr Ser Ser Thr Leu Arg Phe
530 535 540
Ser Asn Gin Ala Val Lys Asn Met Lys Arg Leu Arg Val Phe Asn Met 545 550 555 560
• ·
111
Gly Arg Ser Ser Thr 565 His Tyr Alá Ile Asp Tyr Leu Pro Asn Asn Leu
570 575
Arg Cys Phe Val Cys Thr Asn Tyr Pro Trp Glu Ser Phe Pro Ser Thr
580 585 590
Phe Glu Leu Lys Met Leu Val His Leu Gin Leu Arg His Asn Ser Leu
595 600 605
Arg His Leu Trp Thr Glu Thr Lys Lys Lys Asn Asn Ile Alá Glu Lys
610 615 620
Glu Gly Asp Gly Ile Leu Ile Glu Phe Trp Gly Asp Leu Gin Trp Alá
625 630 635 640
Phe Alá Val Ser Thr Glu Asp Arg Ser Gin Leu Val
645 650
- 112 -

Claims (3)

1. Izolált és tisztított nukleinsav-molekula, amely a következő - N-gén-proteint kódoló - nukleotid-szekvenciák bármelyikét tartalmazza:
(a) a 3. azonosítószámú szekvencia 60-3494.
nukleotidjait tartalmazó, N-gént kódoló nukleotidszekvencia;
(b) a 4. azonosítószámú szekvenciaként bemutatott aminosav-szekvenciát tartalmazó N-gén-proteint kódoló nukleot idszekvencia;
(c) a 3. azonosítószámú szekvencia körülbelül 60.
nukleotidjától 3494. nukleotidjáig terjedő szakaszával 70%os nukleotidszekvencia-homológiát mutató, az N-gén-proteint szintetizáló növényben dohány-mozaikvírussal szembeni rezisztenciát kiváltó DNS-szekvencia;
(d) az 1. azonosítószámú szekvencia 1-7400.
nukleotidjait tartalmazó, N-gén-proteint kódoló nukleotidszekvencia;
(e) az 1. azonosítószámú szekvencia körülbelül 1.
nukleotidjától 7400. nukleotidjáig terjedő szakaszával 70%os nukleotidszekvencia-homológiát mutató, az N-gén-proteint szintetizáló növényben dohány-mozaikvírussal szembeni rezisztenciát kiváltó DNS-szekvencia.
2. Az 1. igénypont szerinti nukleinsav-molekula, amely a 4. azonosítószámú szekvenciaként bemutatott aminosav-szekvenciát tartalmazó N-gén-proteint kódoló nukleotidszekvenciát tartalmaz.
• ·· ···· · ·· · · · · • ··♦ ··· · · • · · ···«· • · · ·· ··» · ·
- 113 3. A 2. igénypont szerinti nukleinsav-molekula, amely az N-gén-proteint kódoló nukleotidszekvenciaként a 3. azonosítószámú szekvencia 60-3494. nukleotidjaiból álló nukleotidszekvenciát tartalmazza.
4 . Természetben elő nem forduló nukleinsavmolekula, amely egy Solanaceae családba tartozó növényből származó N-gén-proteint kódoló nukleinsav-szakaszt tartalmaz, és az N-gén-proteint kódoló nukleinsav-szakasz a 3. azonosítószámú szekvencia - körülbelül 60. nukleotidjától 3494. nukleotidjáig terjedő - szakaszával legalább körülbelül 70%-os nukleotidszekvencia-homológiát mutat, és a kódolt N-gén-protein az azt szintetizáló növényben dohánymozaikvírussal szembeni rezisztenciát idéz elő.
5. A 4. igénypont szerinti, természetben elő nem forduló nukleinsav-molekula, amely N-gén-proteint kódoló szakaszként Nicotiana nemzetségbe tartozó növényből származó gént tartalmaz.
6. Az 5. igénypont szerinti, természetben elő nem forduló nukleinsav-molekula, amely N-gén-proteint kódoló szakaszként Nicotiana glutínosa-hól származó gént tartalmaz .
7. A 6. igénypont szerinti, természetben elő nem forduló nukleinsav-molekula, amely N-gén-proteint kódoló szakaszként a 4. azonosítószámú szekvenciaként bemutatott aminosav-szekvenciát tartalmazó N-gén-proteint kódoló szakaszt tartalmaz.
8. A 4. igénypont szerinti, természetben elő nem forduló nukleinsav-molekula, amely N-gén-proteint kódoló
- 114 szakaszként a 3. azonosítószámú szekvencia 60-3494.
nukleotidjaiból álló, az N-gén-proteint szintetizáló növényben dohány-mozaikvírussal szembeni rezisztenciát kiváltó nukleotidszekvenciát tartalmaz.
9. Természetben elő nem forduló nukleinsavmolekula, amely egy Solanaceae családba tartozó növényből származó N-gén-proteint kódoló nukleinsav-szakaszt tartalmaz, amely nukleinsav-szakasz az 1. azonosítószámú szekvencia körülbelül 1. nukleotidjától 7400. nukleotidjáig terjedő szakaszával legalább körülbelül 70%-os nukleotidszekvencia-homológiát mutat, és amely N-gén-proteinaz azt szintetizáló növényben dohány-mozaikvírussal szembeni rezisztenciát vált ki.
10. A Solanaceae családba tartozó ranszgenikus növény, amely génsebészeti módszerekkel úgy van manipulálva, hogy egy Solanaceae családba tartozó növényből származó, a
3. azonosítószámú szekvencia körülbelül 60. nukleotidjától 3494. nukleotidjáig terjedő szakaszával legalább körülbelül 70%-os nukleotidszekvencia-homológiát mutató N-gén-proteint kódoló nukleotidszekvenciát tartalmazó nukleinsavkonstrukciót tartalmaz és expresszál oly módon, hogy a növény - az N-gén-proteint kódoló nukleotidszekvenciá expresszálása révén - rezisztenssé válik a dohánymozaikvírussal szemben.
11. A 10. igénypont szerinti transzgenikus növény, amely N-gén-proteint kódoló nukleotidszekvenciaként Nicotiana nemzetségbe tartozó növényből származó nukleotidszekvenciát tartalmaz.
·» ··· ·
12. A 11. igénypont szerinti transzgenikus növény, amely N-gén-proteint kódoló nukleotidszekvenciaként Nicotiana glutinosa-ból származó nukleotidszekvenciát tartalmaz .
13. A 10. igénypont szerinti transzgenikus növény, amely N-gén-proteint kódoló nukleotidszekvenciaként a 4.
azonosítószámú szekvenciaként bemutatott aminosavszekvenciát tartalmazó N-gén-proteint kódoló nukleotidszekvenciát tartalmaz.
14. A 10. igénypont szerinti transzgenikus növény, amely N-gén-proteint kódoló nukleotidszekvenciaként szakaszként a 3. azonosítószámú szekvencia 60-3494.
nukleotidjaiból álló nukleotidszekvenciát tartalmaz.
15. A 10. igénypont szerinti transzgenikus növény, amely a Capsicum nemzetségbe tartozik.
16. A 10. igénypont szerinti transzgenikus növény, amely a Lycopersicon nemzetségbe tartozik.
17. A 16. igénypont szerinti transzgenikus növény, amely a Lycopersicon esculentum fajba tartozik.
18. A 10. igénypont szerinti transzgenikus növény, amely a Nicotiana nemzetségbe tartozik.
19. A 10. igénypont szerinti transzgenikus növény, amely a Nicotiana tabacum fajba tartozik.
20. A 10. igénypont szerinti transzgenikus növény, amely a Nicotiana glutinosa fajba tartozik.
21. A Solanaceae családba tartozó transzgenikus növény, amely génsebészeti módszerekkel úgy van manipulálva, hogy 1. azonosítószámú nukleotidszekvenciát tartalmazó N·» ·«·· « • · · · •·· · · · « ·· fe ♦ · ··· · * ·9 ·
- 116 gént tartalmaz és expresszál.
22. A Solanaceae családba tartozó transzgenikus növény, amely génsebészeti módszerekkel úgy van manipulálva, hogy egy N-gén-proteint kódoló, 3. azonosítószámú szekvenciaként bemutatott nukleotidszekvenciát tartalmaz és expresszál, és további génsebészeti manipulációk eredményeként úgy van módosítva, hogy egy N-gén-eredetű, 5.
azonosítószámú szekvenciaként bemutatott szekvenciát is tartalmaz és expresszál.
23. Eljárás egy Solanaceae családba tartozó növényből származó - az N-gén-proteint szintetizáló növényben dohány-mozaikvírussal szembeni rezisztenciát kiváltó - 3.
azonosítószámú szekvencia körülbelül 60. nukleotidjától
3494. nukleotidjáig terjedő szakaszával legalább körülbelül 70%-os nukleotidszekvencia-homológiát mutató N-gén-proteint kódoló nukleinsav-szakaszt tartalmazó nukleinsav-molekula alkalmazására N-gén-proteint tartalmazó és expresszáló transzgenikus növény dohány-mozaikvírussal szembeni rezisztenciájának létrehozására, azzal jellemezve, hogy (i) ncivényi szövetet génsebészeti módszerekkel úgy manipulálunk, hogy N-gén-proteint kódoló szekvenciát tartalmazzon és expresszáljon; és (ii) a génsebészeti módszerekkel manipulált növényi szövet regenerálásával növényeket állítunk elő;
miáltal az N-gén-proteint kódoló szekvenciát tartalmazó és expresszáló, dohány-mozaikvírusra rezisztens növényeket állítunk elő.
24. A 23. igénypont szerinti eljárás, azzal jelle• · · « »·* · · • ·· · ·
- 117 mezve, hogy olyan nukleinsav-molekulát alkalmazunk, amely N-gén-proteint kódoló nukleinsav-szakaszként Nicotiana nemzetségbe tartozó növényből származó nukleinsav-szakaszt tartalmaz.
25. A 24. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan nukleinsav-molekulát alkalmazunk, amely N-gén-proteint kódoló nukleinsav-szakaszként Nicotiana glutinosa fajba tartozó növényből származó nukleinsavszakaszt tartalmaz.
26. A 25. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan nukleinsav-molekulát alkalmazunk, amely N-gén-proteint kódoló nukleinsav-szakaszként a 4.
azonosítószámú szekvenciaként bemutatott aminosavszekvenciát tartalmazó, N-gén-proteint kódoló nukleinsavszakaszt tartalmaz.
27. A 26. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan nukleinsav-molekulát alkalmazunk, amely N-gén-proteint kódoló nukleinsav-szakaszként a 3. azonosítószámú szekvencia 60-3494. nukleotidjaiból álló nukleotidszekvenciát tartalmazó nukleinsav-szakaszt tartalmaz .
28. A 25. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan nukleinsav-molekulát alkalmazunk, amely
N-gén-proteint kódoló nukleinsav-szakaszként a 6.
azonosítószámú szekvenciaként bemutatott aminosavszekvenciát tartalmazó, N-gén-proteint kódoló nukleinsavszakaszt tartalmaz.
29. A 28. igénypont szerinti eljárás, azzal jelleamely
- 118 • 4· • · « mezve, hogy olyan nukleinsav-molekulát alkalmazunk, N-gén-proteint kódoló nukleinsav-szakaszként az 5. azonosítószámú szekvencia 60-2018. nukleotidjaiból álló nukleotidszekvenciát tartalmazó nukleinsav-szakaszt tartalmaz .
30. N-gén-proteint szintetizáló növényben dohánymozaikvírussal szembeni rezisztenciát kiváltó az 1.
azonosítószámú szekvenciával azonos szekvenciájú N-génproteint kódoló nukleinsav-szakaszt tartalmazó nukleinsavmolekula alkalmazására N-gén-proteint tartalmazó és expresszáló transzgenikus növény dohány-mozaikvírussal szembeni rezisztenciájának létrehozására, azzal jellemezve, hogy (i) növényi szövetet génsebészeti módszerekkel úgy manipulálunk, hogy N-gén-proteint kódoló szekvenciát tartalmazzon és expresszáljon; és (ii) a génsebészeti módszerekkel manipulált növényi szövet regenerálásával növényeket állítunk elő; miáltal az N-gén-proteint kódoló szekvenciát tartalmazó és expresszáló, dohány-mozaikvírusra rezisztens növényeket állítunk elő .
31. Eljárás egy növényi szövetben expresszálódó, Ngén-proteint kódoló, a 3. azonosítószámú szekvencia 603494. nukleotidjaiból álló nukleotidszekvenciát tartalmazó első nukleinsav-szakaszt, és egy növényi szövetben expresszálódó, 5. azonosítószámú nukleotidszekvenciát tartalmazó második nukleinsav-szakaszt tartalmazó nukleinsavmolekula alkalmazására azzal jellemezve, hogy ····
- 119 (i) növényi szövetet génsebészeti módszerekkel úgy manipulálunk, hogy az első és második nukleinsav-szakaszt tartalmazza és expresszálja; és (ii) a génsebészeti módszerekkel manipulált növényi szövet regenerálásával növényeket állítunk elő;
miáltal első és második nukleinsav-szakaszt tartalmazó és expresszáló, dohány-mozaikvírusra rezisztens növényeket ál1ítunk elő.
HU9603482A 1994-06-17 1995-06-16 Plant virus resistance gene and methods for use thereof HUT76529A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/261,663 US5571706A (en) 1994-06-17 1994-06-17 Plant virus resistance gene and methods

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HU9603482D0 HU9603482D0 (en) 1997-02-28
HUT76529A true HUT76529A (en) 1997-09-29

Family

ID=22994295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9603482A HUT76529A (en) 1994-06-17 1995-06-16 Plant virus resistance gene and methods for use thereof

Country Status (16)

Country Link
US (1) US5571706A (hu)
EP (1) EP0767605A4 (hu)
JP (1) JPH10501972A (hu)
KR (1) KR970703695A (hu)
CN (1) CN1157549A (hu)
AU (1) AU688924B2 (hu)
BR (1) BR9508047A (hu)
CA (1) CA2193123A1 (hu)
CZ (1) CZ369296A3 (hu)
HU (1) HUT76529A (hu)
MX (1) MX9606535A (hu)
NZ (1) NZ289259A (hu)
PL (1) PL317898A1 (hu)
RU (1) RU2140985C1 (hu)
SK (1) SK161796A3 (hu)
WO (1) WO1995035024A1 (hu)

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5981730A (en) * 1994-04-13 1999-11-09 The General Hospital Corporation RPS gene family, primers, probes, and detection methods
WO1995029238A1 (en) * 1994-04-21 1995-11-02 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Genetic sequences conferring disease resistance in plants and uses therefor
AU729306B2 (en) * 1997-02-19 2001-02-01 Cornell Research Foundation Inc. Dna construct to confer multiple traits on plants
CA2243985C (en) * 1997-09-11 2004-08-10 F. Hoffmann-La Roche Ag Thermostable dna polymerases incorporating nucleoside triphosphates labeled with fluorescein family dyes
US20020108140A1 (en) * 1998-07-17 2002-08-08 Jeffrey L. Bennetzen Compositions and methods for enhancing disease resistance in plants
US6372962B1 (en) 1998-07-20 2002-04-16 The Regents Of The University Of California Pathogen resistance in plants using CDNA-N/intron constructs
US6479731B1 (en) 1998-08-04 2002-11-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Pi-ta gene conferring fungal disease resistance to plants
US20050086718A1 (en) 1999-03-23 2005-04-21 Mendel Biotechnology, Inc. Plant transcriptional regulators of abiotic stress
US7897843B2 (en) 1999-03-23 2011-03-01 Mendel Biotechnology, Inc. Transcriptional regulation of plant biomass and abiotic stress tolerance
FR2799204B1 (fr) * 1999-10-01 2003-12-12 Agronomique Inst Nat Rech Nouvelle classe de proteines et leurs applications a la resistance de plantes a divers agents pathogenes
EP1950306A1 (en) 1999-11-17 2008-07-30 Mendel Biotechnology, Inc. Environmental stress tolerance genes
WO2001035725A1 (en) 1999-11-17 2001-05-25 Mendel Biotechnology, Inc. Yield-related genes
US6630618B2 (en) * 2000-03-21 2003-10-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Transgenic plants having non-pathogen induced systemic acquired resistance (SAR)
WO2002015675A1 (en) 2000-08-22 2002-02-28 Mendel Biotechnology, Inc. Genes for modifying plant traits iv
AU2002225729A1 (en) 2000-11-14 2002-05-27 E.I. Du Pont De Nemours And Company Modification of a plant disease resistance gene specificity and method for engineering altered specificity
KR100447813B1 (ko) * 2000-12-18 2004-09-08 세미니스코리아주식회사 담배 유래의 Tsip1 유전자 도입 재조합 벡터 및 그 형질전환균주
KR100423262B1 (ko) * 2000-12-18 2004-03-19 세미니스코리아주식회사 담배 유래의 Tsi1 유전자를 도입하여 제조된 형질전환균주
JP2004536577A (ja) * 2001-03-19 2004-12-09 カーギル,インコーポレーテッド ミオイノシトールオキシゲナーゼ
BR0209181A (pt) 2001-04-24 2004-08-24 Cornell Res Foundation Inc Molécula sintética de ácido nucléico para conferir traços múltiplos
KR20040015044A (ko) * 2001-09-10 2004-02-18 독립행정법인농업생물자원연구소 식물 바이러스 이동 단백질에 결합하는 식물 단백질을이용한 바이러스-저항성 부여
EP1438417B1 (en) * 2001-10-26 2014-05-14 Danisco US Inc. Phytase enzymes, nucleic acid sequences encoding phytase enzymes and vectors and host cells incorporating same
WO2003038035A2 (en) * 2001-10-26 2003-05-08 Genencor International, Inc. T. reesei phytase enzymes, polynucleides encoding the enzymes, vectors and host cells thereof, and methods of using
WO2004015084A2 (en) * 2002-08-12 2004-02-19 Genencor International, Inc. Mutant e. coli appa phytase enzymes
EP2270166A3 (en) 2002-09-18 2011-08-10 Mendel Biotechnology, Inc. Polynucleotides and polypeptides in plants
CN101153318B (zh) * 2006-09-29 2010-11-17 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 用于辅助抗根结线虫n基因选择的分子标记
AU2008245611B2 (en) 2007-04-27 2014-09-18 University Of California Plant CO2 sensors, nucleic acids encoding them, and methods for making and using them
AR075466A1 (es) 2008-10-22 2011-04-06 Basf Se Uso de herbicidas tipo auxina en plantas cultivadas
WO2010046423A2 (en) 2008-10-22 2010-04-29 Basf Se Use of sulfonylurea herbicides on cultivated plants
US9074005B2 (en) * 2009-01-02 2015-07-07 Washington State University Compositions and methods for modulating plant disease resistance and immunity
CN101805398B (zh) * 2010-03-02 2012-07-04 中国农业大学 与植物耐寒性及抗病性相关的基因及其编码蛋白与应用
CN101892304B (zh) * 2010-04-07 2012-04-04 云南省烟草农业科学研究院 分子标记检测n基因控制的烟草tmv抗性的方法
PT2575431T (pt) * 2010-06-04 2018-06-21 Monsanto Technology Llc Evento mon 88302 de brassica transgénica e métodos de utilização do mesmo
WO2012170304A2 (en) 2011-06-02 2012-12-13 The Regents Of The University Of California Plants with elevated levels of glucan
WO2013009935A2 (en) 2011-07-12 2013-01-17 Two Blades Foundation Late blight resistance genes
CN102690839B (zh) * 2011-10-24 2014-04-02 贵州省烟草科学研究所 烟草普通花叶病毒抗性的种内基因改良方法
AU2013278070B2 (en) 2012-06-22 2019-07-11 The Regents Of The University Of California Compositions and methods for mediating plant stomatal development in response to carbon dioxide and applications for engineering drought tolerance in plants
WO2014053395A1 (en) 2012-10-01 2014-04-10 Basf Se Use of n-thio-anthranilamide compounds on cultivated plants
WO2014079820A1 (en) 2012-11-22 2014-05-30 Basf Se Use of anthranilamide compounds for reducing insect-vectored viral infections
AU2014211570A1 (en) 2013-01-29 2015-07-23 The University Court Of The University Of Glasgow Methods and means for increasing stress tolerance and biomass in plants
CN103290543A (zh) * 2013-05-13 2013-09-11 天宇羊毛工业(张家港保税区)有限公司 针梳机平台输送机构
EP3431606A1 (en) 2013-07-01 2019-01-23 Bayer CropScience NV Methods and means for modulating flowering time in monocot plants
AR100874A1 (es) 2014-06-16 2016-11-09 Consejo Nac De Investig Científicas Y Técnicas (Conicet) Genes quiméricos y proteínas de resistencia oxidativa, y plantas transgénicas que incluyen los mismos
WO2016050512A1 (en) 2014-10-03 2016-04-07 Bayer Cropscience Nv Methods and means for increasing stress tolerance and biomass in plants
EP3028573A1 (en) 2014-12-05 2016-06-08 Basf Se Use of a triazole fungicide on transgenic plants
WO2016091674A1 (en) 2014-12-12 2016-06-16 Basf Se Use of cyclaniliprole on cultivated plants
CA2980505A1 (en) 2015-04-07 2016-10-13 Basf Agrochemical Products B.V. Use of an insecticidal carboxamide compound against pests on cultivated plants
CN105274120B (zh) * 2015-10-09 2018-07-03 云南省烟草农业科学研究院 一种抗烟草花叶病毒的N′au基因及其克隆方法和应用
US10487340B2 (en) 2015-10-09 2019-11-26 Yunnan Academy Of Tobacco Agricultural Sciences Tobacco mosaic virus resistant N'au gene and cloning methods and applications thereof
CN105200052B (zh) * 2015-10-30 2018-05-15 云南省烟草农业科学研究院 估算烟草n导入片段左端长度的分子标记、引物及方法
WO2018037281A1 (en) 2016-08-22 2018-03-01 Biolumic Limited System, device and methods of seed treatment
EP3338552A1 (en) 2016-12-21 2018-06-27 Basf Se Use of a tetrazolinone fungicide on transgenic plants
WO2019038594A2 (en) 2017-08-21 2019-02-28 Biolumic Limited TRANSGENIC PLANTS WITH HIGH GROWTH AND HIGH RUSTICITY
WO2019056205A1 (zh) * 2017-09-20 2019-03-28 云南省烟草农业科学研究院 包含短n导入片段的抗tmv的烟草植株及其选育方法
WO2021076764A1 (en) * 2019-10-17 2021-04-22 BASF Agricultural Solutions Seed US LLC Methods of optimizing transgene expression in plants
CN111996204B (zh) * 2020-08-24 2023-04-18 浙江师范大学 烟草GSNOR1a/1b在植物抗逆中的应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL74298A (en) * 1982-05-13 1985-09-29 Israel State Material obtainable from"green islands"for the prevention of virus replication in plants,its isolation and its use for plant immunization
US4732856A (en) * 1984-04-03 1988-03-22 Carnegie Institution Of Washington Transposable elements and process for using same
US5013658A (en) * 1988-05-13 1991-05-07 Dna Plant Technology Corporation Transposon tagging of genes in transformed plants

Also Published As

Publication number Publication date
EP0767605A1 (en) 1997-04-16
NZ289259A (en) 1998-05-27
WO1995035024A1 (en) 1995-12-28
EP0767605A4 (en) 1998-02-04
CA2193123A1 (en) 1995-12-28
AU688924B2 (en) 1998-03-19
JPH10501972A (ja) 1998-02-24
CN1157549A (zh) 1997-08-20
CZ369296A3 (cs) 1998-06-17
AU2904595A (en) 1996-01-15
MX9606535A (es) 1997-12-31
HU9603482D0 (en) 1997-02-28
SK161796A3 (en) 2000-02-14
US5571706A (en) 1996-11-05
BR9508047A (pt) 1997-09-09
PL317898A1 (en) 1997-04-28
KR970703695A (ko) 1997-08-09
RU2140985C1 (ru) 1999-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HUT76529A (en) Plant virus resistance gene and methods for use thereof
US7795398B2 (en) Isolated fungal resistant proteins from potato
CA2694006C (en) Late blight resistance genes and methods
Miao et al. TGA3 is a distinct member of the TGA family of bZIP transcription factors in Arabidopsis thaliana
CA2459079C (en) Plant-derived resistance gene
JPH10508481A (ja) 開花の遺伝的制御
JP2002502225A (ja) Rps遺伝子ファミリー、プライマー、プローブおよび検出方法
AU2003259011B9 (en) Nucleic acids from rice conferring resistance to bacterial blight disease caused by xanthomonas SPP.
KR101852532B1 (ko) 토마토 유래 sra1 유전자를 이용한 식물의 해충 저항성을 증대시키는 방법 및 그에 따른 식물체
US20030131384A1 (en) Transgenic plant transformed with a translationally controlled tumor protein (TCTP) gene
EP1397035B1 (en) Method for modifying a plant phenotype
WO2000008189A2 (en) Plant resistance gene
US6225532B1 (en) Tomato CF-5 gene encoding a disease resistance polypeptide
WO1999054490A2 (en) Plant-derived resistance gene
AU768139B2 (en) Plant lesion formation suppressing gene, Sp17 and use thereof
JP3803745B2 (ja) 病害抵抗性反応を制御する新規遺伝子とその利用
WO2003091441A1 (en) Sfr2 protein encoding gene

Legal Events

Date Code Title Description
DFD9 Temporary protection cancelled due to non-payment of fee