JP2001524315A - Methods and compositions useful for silent transgene activation - Google Patents

Methods and compositions useful for silent transgene activation

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JP2001524315A
JP2001524315A JP2000522260A JP2000522260A JP2001524315A JP 2001524315 A JP2001524315 A JP 2001524315A JP 2000522260 A JP2000522260 A JP 2000522260A JP 2000522260 A JP2000522260 A JP 2000522260A JP 2001524315 A JP2001524315 A JP 2001524315A
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Abstract

(57)【要約】 ハイブリド転写因子を発現する安定的に形質転換された植物においての所望のDNA配列の発現を誘導するための組成物及び方法であって、合成プロモーターによりコントロールされる所望のDNA配列の発現のエフェクターであるDNA結合ドメイン及び転写活性化ドメインの融合体を含んで成り、当該合成プロモーターが好適にはプロモーターに融合された前記ハイブリド転写因子のDNA結合ドメインにより認識されるcis作用部位のコンカテマーコピーを含んで成る、組成物及び方法。   (57) [Summary] A composition and method for inducing the expression of a desired DNA sequence in a stably transformed plant that expresses a hybrid transcription factor, comprising an effector of expression of a desired DNA sequence controlled by a synthetic promoter. Comprising a fusion of a DNA binding domain and a transcriptional activation domain, wherein the synthetic promoter preferably comprises a concatemer copy of a cis-acting site recognized by the DNA binding domain of the hybrid transcription factor fused to the promoter. A composition and method comprising:

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 本発明は遺伝子配列の発現を制御する組成物、及びその利用方法に関する。よ
り詳しくは、本発明は標的遺伝子の発現を特異的に不活性化するアンチセンス核
酸配列の発現の誘導に関連する。
The present invention relates to a composition for controlling the expression of a gene sequence, and a method for using the same. More particularly, the invention relates to the induction of the expression of an antisense nucleic acid sequence that specifically inactivates the expression of a target gene.

【0002】 遺伝子の発現を不活性化させるための現況の技術の基本的な問題は、入ってく
る導入遺伝子(又は遺伝子フラグメント)の発現を常に駆動させる構成プロモー
ターの利用を頼りとすることにある。即ち、入ってくる導入遺伝子を受容した形
質転換細胞は直ちにその発現の作用にも委ねられてしまう。入ってくる導入遺伝
子が本質的な内因性遺伝子の発現を阻害しうるような場合、形質転換された細胞
は全て形質転換後に死滅する。従って、導入されたDNA配列の発現を誘導式に
コントロールすることが所望される。
A fundamental problem with current techniques for inactivating gene expression is relying on the use of a constitutive promoter to constantly drive expression of the incoming transgene (or gene fragment). . That is, transformed cells that have received the incoming transgene are immediately committed to their expression. If the incoming transgene is capable of inhibiting the expression of an intrinsic endogenous gene, all transformed cells will die after transformation. Therefore, it is desirable to control the expression of the introduced DNA sequence in an inducible manner.

【0003】 しかしながら、導入遺伝子の発現の厳密な誘導式コントロールは完全植物では
まだ成し遂げられていない。かかるコントロールは、受精の制御のための調節遺
伝子の如き実用的なもの、そして新規遺伝子のノックアウトによるプロービング
機能の如きより基礎的なもの、等のいくつかの用途を有しうる。
However, strict inducible control of transgene expression has not yet been achieved in whole plants. Such controls may have several uses, such as being practical, such as regulatory genes for controlling fertilization, and more basic, such as probing functions by knocking out novel genes.

【0004】 多くの積極的な転写調節因子はモジュールであり、DNA結合ドメインと、プ
ロモーターにおいて組立てられた転写機構の成分と相互作用する活性化ドメイン
とから成る(Ptashne, 1988 ; Swaffield ら、1995) 。様々な界に由来するこの
ような要素の融合組合せは特定のDNA結合特異性と注目の標的生物のための転
写活性化機能とを有する多様なハイブリド因子の生産をもたらした。例えば、タ
バコプロトプラストにおける過渡的発現実験では、酵母GAL4転写アクチベー
ターに由来する転写因子が多重GAL4 DNA結合部位及び植物細胞により認
識されるプロモーターに由来するTATA要素から成る合成プロモーターにより
制御されるリポーター遺伝子からの転写を活性化することが示されている(Maら
、1988) 。ハイブリド転写アクチベーター及びアクチベーター突然変異体の機能
はトウモロコシ種子の糊粉層への遺伝子の高速マイクロプロジェクチル導入を介
して検討されてもいる。ヘルペス単純ウィルスVP16タンパク質又は機能的に
近縁したトウモロコシ調節タンパク質C1の酸性活性化ドメインに融合したGA
L4 DNA結合ドメインは、トランスアクチベーター及びリポーター遺伝子の
双方をマイクロプロジェクチルで導入した場合GAL4依存性リポーター遺伝子
の発現を刺激することが示されている(Goffら、1991) 。VP16活性化ドメイ
ンに融合したバクテリオファージ434のDNA結合ドメインから成るキメラ転
写アクチベーターは、タバコプロトプラストに過渡的導入されたとき、最小35
Sプロモーターに融合した434オペレーターから成る合成プロモーターにより
駆動されるリポーター遺伝子の遺伝子発現を活性化することが示された(Wilde
ら、1994) 。まとめて、これらの研究は異種因子由来のDNA結合ドメインが植
物細胞の中に導入された裸のDNA鋳型上の適当な結合部位を含む合成プロモー
ターに結合でき、そして非植物性活性化ドメインがDNA結合ドメインに共有結
合していれば植物の転写機構と多いに相互作用できることを樹立する。
[0004] Many aggressive transcription factors are modules, consisting of a DNA-binding domain and an activation domain that interacts with components of the transcription machinery assembled at the promoter (Ptashne, 1988; Swaffield et al., 1995). . Fusion combinations of such elements from different kingdoms have led to the production of a variety of hybrid factors with specific DNA binding specificities and transcriptional activation functions for the target organism of interest. For example, in a transient expression experiment in tobacco protoplasts, a transcription factor derived from the yeast GAL4 transcriptional activator is controlled by a synthetic promoter consisting of multiple GAL4 DNA binding sites and a TATA element derived from a promoter recognized by plant cells. It has been shown to activate transcription from (Ma et al., 1988). The function of hybrid transcription activators and activator mutants has also been investigated through rapid microprojectile transfer of genes into the aleurone layer of corn seeds. GA fused to the acidic activation domain of the herpes simplex virus VP16 protein or a functionally related maize regulatory protein C1
The L4 DNA binding domain has been shown to stimulate GAL4-dependent reporter gene expression when both transactivator and reporter genes are introduced with microprojectiles (Goff et al., 1991). A chimeric transcriptional activator consisting of the DNA binding domain of bacteriophage 434 fused to the VP16 activation domain, when transiently introduced into tobacco protoplasts, has a minimum of 35
It has been shown to activate gene expression of a reporter gene driven by a synthetic promoter consisting of 434 operators fused to the S promoter (Wilde
Et al., 1994). Taken together, these studies indicate that a DNA binding domain from a heterologous factor can bind to a synthetic promoter containing the appropriate binding site on a naked DNA template introduced into plant cells, and that the non-plant activation domain is DNA It is established that if covalently bound to the binding domain, it can interact with plant transcription machinery in many ways.

【0005】 宿主細胞に過渡的に導入された導入遺伝子の分析は遺伝機能の予備的な検討を
行うのに有用でありうるが、安定な形質転換体は植物遺伝子発現を研究するため
のより幅広く適用可能なシステムであろう。しかしながら、GAL4 DNA結
合ドメインは植物では効率良く発現されないことが報告されている(Reichel, C
. ら (1995) 「Inefficient Expression of the DNA-Binding Domain of GAL4 i
n Transgenic Plants 」Plant Cell Reports 14 (12) : 773-776) 。植物におけ
る導入遺伝子発現の制御のための理想的な調節系は機能性転写因子の非存在下で
バックグランド発現がないもしくはほとんどなく、そして機能性転写因子の存在
下では高発現性であるものである。
[0005] While analysis of transgenes transiently introduced into host cells may be useful in conducting preliminary studies of genetic function, stable transformants are more widely used to study plant gene expression. It would be an applicable system. However, it has been reported that the GAL4 DNA binding domain is not efficiently expressed in plants (Reichel, C
Et al. (1995) "Inefficient Expression of the DNA-Binding Domain of GAL4 i
n Transgenic Plants "Plant Cell Reports 14 (12): 773-776). An ideal regulatory system for controlling transgene expression in plants is one that has little or no background expression in the absence of a functional transcription factor and is highly expressed in the presence of a functional transcription factor. is there.

【0006】 従って、何が必要かというと、安定的に形質転換された植物における導入DN
A配列の誘導式発現の提供に有用な組成物及び方法である。
[0006] Therefore, what is needed is to introduce the introduced DN in stably transformed plants.
Compositions and methods useful for providing inducible expression of the A sequence.

【0007】 本発明は、導入遺伝子の如き活性化性DNA配列の発現を誘導するために植物
ハイブリド転写因子及び合成プロモーターを安定的に導入するための異種DNA
配列を含む方法、組成物及び遺伝子導入植物を提供することにより当業界におい
て長年要望されていたが満足されていなかったニーズに答えるものである。重要
には、ここに記載の本発明は導入遺伝子の挿入をその活性とは効率的に独立させ
、それ故その後の活性化により本来致死的な形質転換体の回収を可能にする。本
発明の有用性は、例えば植物の成長、発育及び生存に重要である遺伝子を同定す
ることによる遺伝子機能の調査にある。本発明の極めて重要な特徴はアンチセン
スDNA配列又は優性インヒビター、例えば遺伝子機能を中断できる翻訳可能又
は翻訳不能なセンス配列の発現を安定的に形質転換された植物の中で誘導し、植
物の正常な成長及び発育のために必須な1又は複数の遺伝子を積極的に同定する
能力にある。
The present invention provides a heterologous DNA for stably introducing a plant hybrid transcription factor and a synthetic promoter to induce the expression of an activating DNA sequence such as a transgene.
Providing methods, compositions and transgenic plants containing sequences addresses a long-felt but unmet need in the art. Importantly, the invention described herein makes the insertion of the transgene efficiently independent of its activity, thus allowing recovery of the naturally lethal transformants by subsequent activation. The utility of the present invention lies in the investigation of gene function, for example, by identifying genes that are important for plant growth, development and survival. A crucial feature of the present invention is that the expression of an antisense DNA sequence or a dominant inhibitor, such as a translatable or non-translatable sense sequence capable of interrupting gene function, in a stably transformed plant, Ability to positively identify one or more genes that are essential for successful growth and development.

【0008】 本発明はハイブリド転写因子遺伝子、合成プロモーター、活性化性DNA配列
、並びにかかる遺伝子を含む細胞、組織及び植物、プロモーター及びDNA配列
、並びに植物遺伝子機能を決定するためのその利用方法を包含する。ハイブリド
転写因子遺伝子及び合成プロモーターは、このハイブリド転写因子のDNA結合
ドメインが前記合成プロモーターにより駆動される活性化性DNA配列の発現を
活性化するように当該合成プロモーターに特異的に結合できるように選定又はデ
ザインされる。
The present invention includes hybrid transcription factor genes, synthetic promoters, activating DNA sequences, and cells, tissues and plants containing such genes, promoters and DNA sequences, and methods of using the same to determine plant gene function. I do. The hybrid transcription factor gene and the synthetic promoter are selected such that the DNA binding domain of the hybrid transcription factor can specifically bind to the synthetic promoter so as to activate the expression of an activating DNA sequence driven by the synthetic promoter. Or be designed.

【0009】 より詳しくは、本発明は合成プロモーターを活性化させるのに必要なハイブリ
ド転写因子をコードする配列を含む第一細胞又は組織、好ましくは植物細胞又は
植物組織、又は植物、及び前記合成プロモーターを含む第二細胞又は組織、好ま
しくは植物細胞又は植物組織、又は植物を包含し、ここで当該第一及び第二細胞
、組織又は植物は当該ハイブリド転写因子及び当該合成プロモーターをコードす
る双方の配列を含む細胞、組織又は植物を構築できるように操作されていてよい
。所望するには、この第二細胞、組織又は植物は活性化性DNA配列に作用可能
式に連結された合成プロモーターを含み、DNA配列の発現はこのプロモーター
がハイブリド転写因子により活性化されたときにこの合成プロモーターにより駆
動されるものである。別の態様において、このハイブリド転写因子は独立の因子
、例えばエストロゲン等により制御可能となるようにデザイン又は選定される。
More particularly, the present invention relates to a first cell or tissue, preferably a plant cell or plant tissue or plant, comprising a sequence encoding a hybrid transcription factor necessary for activating a synthetic promoter, and said synthetic promoter And preferably a plant cell or plant tissue, or a plant, wherein the first and second cells, tissue or plant are both sequences encoding the hybrid transcription factor and the synthetic promoter. May be manipulated so as to construct a cell, tissue or plant containing If desired, the second cell, tissue or plant comprises a synthetic promoter operably linked to the activating DNA sequence, and expression of the DNA sequence is activated when the promoter is activated by a hybrid transcription factor. It is driven by this synthetic promoter. In another embodiment, the hybrid transcription factor is designed or selected to be controllable by an independent factor, such as estrogen.

【0010】 本発明の方法は前記第一及び第二細胞を組合せることでハイブリド転写因子遺
伝子及び合成プロモーターの双方を含む安定な遺伝子導入植物を形成し、前記活
性化性DNA配列が当該植物内で発現されるようにすることを包含する。一の態
様は当業者が注目の本来はサイレントな遺伝子(又は遺伝子フラグメント)、例
えばアンチセンスの発現を、この注目の遺伝子を制御する合成プロモーターから
の発現を特異的に活性化する転写因子をコードする遺伝子を交配式に導入するこ
とを介し、活性化することを可能にする。この注目の遺伝子が内因性遺伝子の発
現を不活性化できる場合、この注目の遺伝子を含む植物とエフェクター細胞との
交配の子孫はこの内因性遺伝子を正常に発現することはできないであろう。正常
な成長又は発育のために必須の植物遺伝子はこのようにして同定できる。かかる
遺伝子の同定は有効な除草剤についての化合物ライブラリーのスクリーニングの
ための有用な標的を司る。
In the method of the present invention, a stable transgenic plant containing both a hybrid transcription factor gene and a synthetic promoter is formed by combining the first and second cells, and the activating DNA sequence is contained in the plant. Is expressed. In one embodiment, the skilled artisan encodes a transcription factor that specifically activates the expression of an otherwise silent gene (or gene fragment) of interest, such as an antisense, from a synthetic promoter that controls the gene of interest. Through the introduction of the gene to be crossed into the mating system. If the gene of interest is capable of inactivating the expression of an endogenous gene, progeny of a cross between a plant containing the gene of interest and an effector cell will not be able to express the endogenous gene normally. Plant genes essential for normal growth or development can thus be identified. Identification of such genes is a useful target for screening compound libraries for effective herbicides.

【0011】 本明細書に記載の発明はハイブリド転写因子が安定的に形質転換された植物の
中で遺伝子発現を効率的に制御するよう機能できることを証明する。以下の詳細
な説明はハイブリド転写因子が完全植物中で効率的に遺伝子機能を活性化でき、
それ故植物の成長のために必須な遺伝子を積極的に同定するための有用なシステ
ムが供されることの第一の証拠である。
The invention described herein demonstrates that hybrid transcription factors can function to efficiently regulate gene expression in stably transformed plants. The following detailed description shows that hybrid transcription factor can efficiently activate gene function in whole plant,
It is therefore primary evidence that a useful system is provided for actively identifying genes essential for plant growth.

【0012】 本発明は植物における遺伝子の機能を調べるための重要な新規の方法を提供す
る。本発明は成長、発育又は生存のために必要又は重要である内因性植物DNA
配列の同定に極めて有用である。かかるDNA配列の同定は重要な農業問題を解
決するための安全で、有効で、経済的に発現可能で、且つ環境学的に健全な製品
の合理的且つ効率的な開発に必須な情報を提供する。一の態様において、本発明
は内因遺伝子の機能を、その発現のノックアウトにより試験するために利用でき
る。詳しくは、それは注目の遺伝子が植物の正常な成長及び発育のために必須で
あるかを確認することにより、潜在的な除草標的遺伝子を確認するのに利用でき
うる。これはスクリーニング及び開発の連鎖における早期且つ必須のつなぎを担
い、そして最も有能な化合物を同定及び試験するために財源の順位付けをする動
機付けとなり、その研究に投資するように導き、それ故直ちに公衆の利益となる
であろう。
The present invention provides an important new method for examining the function of a gene in a plant. The present invention relates to endogenous plant DNA that is necessary or important for growth, development or survival.
Very useful for sequence identification. Identification of such DNA sequences provides essential information for the rational and efficient development of safe, effective, economically expressible, and environmentally sound products to solve important agricultural problems I do. In one embodiment, the invention can be used to test the function of an endogenous gene by knocking out its expression. In particular, it can be used to identify potential herbicidal target genes by identifying whether the gene of interest is essential for normal plant growth and development. This serves as an early and essential bridge in the screening and development chain, and motivates them to rank resources to identify and test the most competent compounds, leading them to invest in their research and therefore to invest in their research. Immediately in the public interest.

【0013】 本発明の完全、明確、簡潔且つ正確な説明を供するよう、本明細書において用
いる下記の用語の定義を提供する。
[0013] In order to provide a thorough, clear, concise and accurate description of the present invention, the following terminology definitions are used herein.

【0014】 活性化性DNA構築体−DNA配列、又は当該DNA配列を含む組換構築体及
び合成プロモーターを意味し、これは細胞、所望するには植物細胞に導入される
と、この合成プロモーターに結合して活性化できる完全なハイブリド転写因子が
存在しない限り、発現しない、即ち、サイレントである。この活性化性DNA構
築体を次いで細胞、組織又は植物に導入して、以下により詳細に説明する通り、
この活性化性DNA配列を発現できる安定な遺伝子導入系を形成する。
Activating DNA construct—refers to a DNA sequence, or a recombinant construct and a synthetic promoter containing the DNA sequence, which, when introduced into a cell, and, if desired, a plant cell, become the synthetic promoter. It is not expressed, ie, silent, unless there is a complete hybrid transcription factor capable of binding and activating. This activating DNA construct is then introduced into a cell, tissue or plant, as described in more detail below.
A stable gene transfer system capable of expressing the activating DNA sequence is formed.

【0015】 活性化性(活性化可能な)DNA配列−ゲノム、所望するには植物のゲノム内
の遺伝子の発現を調節するDNA配列を意味する。この活性化性DNA配列はこ
のゲノム内の標的DNA配列に対して相補的である。この活性化性DNA配列を
細胞の中に導入して発現させると、それは標的DNAの発現を阻害する。本発明
において有用な活性化性DNA配列は優性インヒビターをコードする又はそのよ
うなものとして作用するもの、例えば植物の正常な成長及び発育のために必須の
1又は複数の遺伝子を積極的に同定するように安定的に形質転換された植物内の
遺伝子機能を中断できる翻訳可能又は翻訳不能なセンス配列を含む。好適な活性
化性DNA配列はアンチセンスDNA配列である。アンチセンス配列が働くメカ
ニズムはよくわかっていないが、おそらくはアンチセンスRNAは標的遺伝子R
NAに結合し、標的DNA遺伝子生成物の発現を阻害するのであろう。かかるR
NA:RNA複合体は翻訳機構の結合又は機能を阻害することが可能であり、他
方かかるRNA:RNA複合体は急速分解されることが可能である。その他のメ
カニズムが考えられる。所望するには、この標的遺伝子はタンパク質、例えば植
物の成長又は生存に必須な生合成酵素、レセプター、シグナル伝達タンパク質、
構造遺伝子生成物又は輸送タンパク質をコードする。アンチセンスRNA配列と
標的遺伝子RNAとの相互作用は標的DNA配列の発現の実質的な阻害をもたら
し、かくして植物を殺すか、又は正常な植物成長もしくは発育を阻害する。
Activating (activatable) DNA sequence-refers to a DNA sequence that regulates the expression of a gene in the genome, if desired the genome of the plant. The activating DNA sequence is complementary to a target DNA sequence in the genome. When the activating DNA sequence is introduced into a cell and expressed, it inhibits expression of the target DNA. Activating DNA sequences useful in the present invention positively identify those that encode or act as dominant inhibitors, for example, one or more genes essential for normal growth and development of plants. And a translatable or non-translatable sense sequence capable of interrupting gene function in a stably transformed plant. A preferred activating DNA sequence is an antisense DNA sequence. The mechanism by which the antisense sequence works is not well understood, but probably the antisense RNA
It will bind to NA and inhibit the expression of the target DNA gene product. Such R
NA: RNA complexes can inhibit the binding or function of the translation machinery, while such RNA: RNA complexes can be rapidly degraded. Other mechanisms are possible. If desired, the target gene may be a protein, such as a biosynthetic enzyme, receptor, signaling protein, essential for plant growth or survival.
Encodes a structural gene product or transport protein. Interaction of the antisense RNA sequence with the target gene RNA results in a substantial inhibition of the expression of the target DNA sequence, thus killing the plant or inhibiting normal plant growth or development.

【0016】 「発現」とは、植物内での内因性遺伝子又は導入遺伝子の転写及び/又は翻訳
を意味する。例えばアンチセンス構築体の場合、発現はアンチセンスDNAの転
写のみを意味しうる。
“Expression” refers to the transcription and / or translation of an endogenous gene or transgene in a plant. For example, in the case of an antisense construct, expression may mean only transcription of the antisense DNA.

【0017】 「遺伝子」とはコード配列及び結合した調節配列を意味し、ここでこのコード
配列はRNA、例えばmRNA,rRNA,tRNA,snRNA、センスRN
A又はアンチセンスRNAへと転写される。調節配列の例はプロモーター配列、
5′及び3′非翻訳配列、並びに終止配列である。存在しうる更なる要素は例え
ばイントロンである。
“Gene” means a coding sequence and associated regulatory sequences, wherein the coding sequence is an RNA, such as an mRNA, rRNA, tRNA, snRNA, sense RN.
Transcribed to A or antisense RNA. Examples of regulatory sequences are promoter sequences,
5 'and 3' untranslated sequences, and termination sequences. Further elements that may be present are, for example, introns.

【0018】 「注目の遺伝子」とは、植物に移入されたときにその植物に所望の特徴、例え
ば抗生物質耐性、ウィルス耐性、昆虫耐性、疾患耐性、又はその他の害虫に対す
る耐性、除草剤トレランス、向上した栄養価値、産業プロセスにおける向上した
性能、又は改変された再生能力を授ける任意の遺伝子を意味する。「注目の遺伝
子」は植物における商業的に価値のある酵素又は代謝物の生産のために植物に導
入されるものであってもよい。
A “gene of interest” refers to a desired characteristic of a plant when introduced into a plant, such as antibiotic resistance, virus resistance, insect resistance, disease resistance, or resistance to other pests, herbicide tolerance, Any gene that confers enhanced nutritional value, enhanced performance in an industrial process, or altered regenerative capacity is meant. A “gene of interest” may be one that is introduced into a plant for the production of a commercially valuable enzyme or metabolite in the plant.

【0019】 異種DNA配列−導入すべき宿主細胞に天然では結合していないDNA配列を
意味し、天然DNA配列の非天然多重コピーが含まれる。
Heterologous DNA sequence-means a DNA sequence that is not naturally associated with the host cell to be introduced, including non-naturally occurring multiple copies of the native DNA sequence.

【0020】 「マーカー遺伝子」とは、選択可能又はスクリーニング可能な特徴をコードす
る遺伝子を意味する。 「…作用可能式に連結/結合した」とは、調節DNA配列がRNA又はタンパ
ク質をコードするDNA配列の発現を左右するようにそれら2本の配列が配置さ
れているなら、調節DNA配列がそのコードDNA配列に「作用可能式に連結/
結合」していることを意味する。
“Marker gene” refers to a gene that encodes a selectable or screenable feature. "... operably linked / coupled" means that the regulatory DNA sequence is located if the two sequences are arranged such that the regulatory DNA sequence governs the expression of the DNA sequence encoding the RNA or protein. "Linked to operable expression /
"Joined".

【0021】 「最小プロモーター」とは、上流の活性化なしでは不活性な、又は著しく低ま
ったプロモーター活性を有するプロモーター要素、特にTATA要素を意味する
。適当な転写因子の存在下では、この最小プロモーターは転写を可能にするよう
に機能する。
By “minimal promoter” is meant a promoter element, particularly a TATA element, which is inactive without upstream activation or has significantly reduced promoter activity. In the presence of appropriate transcription factors, this minimal promoter functions to allow transcription.

【0022】 「植物」とは、プロトプラスト及び細胞壁を含む植物の構造学的及び生理学的
な単位を意味する。この植物細胞は単離された単一細胞もしくは培養細胞の形態
、又はより高等なまとまった単位の一部、例えば植物組織、又は植物器官であっ
てよい。 「植物細胞」とは任意の植物、特に種子植物を意味する。
“Plant” means the structural and physiological units of a plant, including protoplasts and cell walls. The plant cells may be in the form of isolated single cells or cultured cells, or may be part of a higher unit, such as a plant tissue or plant organ. "Plant cell" means any plant, especially a seed plant.

【0023】 「植物材料」とは、葉、幹、根、花又は花の器官、果実、花粉、花粉管、胚珠
、胚嚢、卵細胞、接合子、胚、種子、挿木、細胞もしくは組織培養物、又は任意
のその他の植物の器官もしくは産物を意味する。
“Plant material” refers to a leaf, stem, root, flower or organ of flower, fruit, pollen, pollen tube, ovule, embryo sac, egg cell, zygote, embryo, seed, cutting, cell or tissue culture Or any other plant organ or product.

【0024】 「プロモーター」とは、結合したDNA配列の転写を開始するDNA配列を意
味する。このプロモーター領域には遺伝子発現の調節因子として働く要素、例え
ばアクチベーター、エンハンサー及び/又はリプレッサーも含まれる。
“Promoter” means a DNA sequence that initiates transcription of a bound DNA sequence. The promoter region also contains elements that act as regulators of gene expression, such as activators, enhancers and / or repressors.

【0025】 組換DNA−組換DNA工学を利用して互いに連結し合ったDNA配列の組合
せである分子を意味する。
Recombinant DNA—refers to a molecule that is a combination of DNA sequences linked together using recombinant DNA technology.

【0026】 組換DNA工学とは、例えばSambrookら、1989, Cold Spring Harbor, NY : C
old Spring Harbor Laboratory Pressに記載の如きDNA配列を互いに連結させ
合うのに利用する手順を意味する。
[0026] Recombinant DNA engineering is described, for example, in Sambrook et al., 1989, Cold Spring Harbor, NY: C
It refers to the procedure used to link DNA sequences together as described in the Old Spring Harbor Laboratory Press.

【0027】 「選択マーカー遺伝子」とは、植物細胞内での発現が選択的利点を供する遺伝
子を意味する。この選択マーカー遺伝子により形質転換された細胞により保有さ
れる選択物利点は負の選択剤、例えば抗生物質又は除草剤の存在下での、非形質
転換細胞の増殖との対比における増殖能力に基づきうる。非形質転換細胞と比較
しての形質転換細胞により保有されるこの選択的利点は、栄養素、成長因子又は
エネルギー源として付加された化合物を利用するその高まった又は新たな能力に
よる場合もある。選択マーカー遺伝子とは、植物細胞内でのその発現が負及び正
の選択的利点の双方を供するような遺伝子又は遺伝子の組合せも意味する。
“Selectable marker gene” means a gene whose expression in a plant cell provides a selective advantage. The selectivity advantage retained by cells transformed with this selectable marker gene may be based on the ability to grow in the presence of a negative selection agent, such as an antibiotic or herbicide, as compared to the growth of non-transformed cells. . This selective advantage retained by the transformed cells over untransformed cells may be due to their enhanced or new ability to utilize added compounds as nutrients, growth factors or energy sources. A selectable marker gene also refers to a gene or combination of genes whose expression in a plant cell provides both negative and positive selective advantages.

【0028】 「安定的に形質転換された」とは、少なくとも一種の異種DNA配列を含む細
胞、所望するには植物細胞を意味し、ここでこの異種DNA配列は細胞の中に維
持され、そしてその目的とする用途のために適当な条件下で機能性であり、且つ
その後の世代に遺伝可能なものである。この用語は特にいかなる手段であろうと
、異種DNA配列がまず導入された細胞、及びこの異種DNA配列を含むその後
に誘導された細胞、組織、植物及び種子を含む。後者は安定トランスジェニック
系と呼ばれることもある。
By “stably transformed” is meant a cell containing at least one heterologous DNA sequence, preferably a plant cell, wherein the heterologous DNA sequence is maintained in the cell, and It is functional under conditions appropriate for its intended use, and is inheritable to subsequent generations. The term specifically includes, by whatever means, the cell into which the heterologous DNA sequence has been first introduced, and the subsequently derived cells, tissues, plants and seeds containing the heterologous DNA sequence. The latter is sometimes called a stable transgenic line.

【0029】 「合成」とは、天然配列にはない構造的特徴を含んで成るヌクレオチド配列を
意味する。例えば、双子葉類及び/又は単子葉類遺伝子のG+C含有量及び正常
コドン分布により近似した人工配列を「合成」と称する。
“Synthetic” refers to a nucleotide sequence that comprises structural features not found in the native sequence. For example, an artificial sequence approximated by the G + C content and normal codon distribution of dicotyledonous and / or monocotyledonous genes is referred to as "synthetic."

【0030】 「形質転換」(r)とは、細胞への核酸の導入を意味する。詳しくは、注目の
生物のゲノムへのDNA分子の安定的な組込みをいう。
“Transformation” (r) refers to the introduction of a nucleic acid into a cell. Specifically, it refers to the stable integration of DNA molecules into the genome of the organism of interest.

【0031】 以下により詳しく説明する通り、本発明はハイブリド転写因子遺伝子、合成プ
ロモーター、活性化性DNA配列、並びにかかる遺伝子を含む細胞、組織及び植
物、プロモーター及びDNA配列、並びにその利用方法を包含する。このハイブ
リド転写因子遺伝子及び合成プロモーターは、このハイブリド転写因子のDNA
結合ドメインが合成プロモーターに特異的に結合でき、この合成プロモーターに
より駆動される活性化性DNA配列の発現をオンにできるよう選定又はデザイン
される。
As described in more detail below, the present invention encompasses hybrid transcription factor genes, synthetic promoters, activating DNA sequences, and cells, tissues and plants containing such genes, promoters and DNA sequences, and methods of using the same. . The hybrid transcription factor gene and the synthetic promoter are the DNA of the hybrid transcription factor.
The binding domain is selected or designed so that it can specifically bind to the synthetic promoter and turn on the expression of the activating DNA sequence driven by the synthetic promoter.

【0032】 一の態様において、本発明は合成活性化性プロモーターのコントロール下でサ
イレント導入遺伝子の発現を活性化するのに転写エフェクター系を頼りとする誘
導式遺伝子活性化を達成する交配を基礎とする。このシステムで発現を制御でき
る形質には、内因性のプロモーターの如き転写コントロール要素のための非植物
性遺伝子、翻訳又は非翻訳センス遺伝子、又は後転写コントロール要素、及び内
因性遺伝子の発現をノックアウトするアンチセンス遺伝子(例えば、以下に説明
するAdSS)が挙げられる。一のケースにおいて、この転写エフェクター系は
以下に一層完璧に説明するハイブリド転写因子をコードするDNA配列を含み、
それを活性化性DNA配列に作用可能式に連結された合成プロモーターを含む細
胞、組織又は植物系と交配させる。別のケースでは、この転写エフェクター系は
ハイブリド転写因子の一部をコードするDNA配列を含み、ここでこれによりコ
ードされるタンパク質はこのハイブリド転写因子の接合部とのペプチド−ペプチ
ド相互作用を介してハイブリド転写因子を形成できる。この合成プロモーター、
活性化DNA配列、及びこのハイブリド転写因子の対応の接合部をコードするD
NA配列は独立の系の中に収容されている。更なる別のケースでは、このハイブ
リド転写因子はインヒビターにより可能にされ、それ故例えばハイブリド転写因
子の合成プロモーターに対する機能的な結合により合成プロモーターを活性化さ
せるのが妨げられている。その結果、この活性化性DNA配列はハイブリド転写
因子インヒビターが除かれない限り及び除かれるまで、発現しない。
In one embodiment, the invention is based on a cross that achieves inducible gene activation that relies on a transcription effector system to activate expression of a silent transgene under the control of a synthetic activatable promoter. I do. Traits whose expression can be controlled by this system include knocking out the expression of a non-vegetable gene for a transcription control element such as an endogenous promoter, a translated or untranslated sense gene, or a post-transcription control element, and an endogenous gene. An antisense gene (for example, AdSS described below) is included. In one case, the transcription effector system comprises a DNA sequence encoding a hybrid transcription factor, described more fully below,
It is crossed with a cell, tissue or plant system containing a synthetic promoter operably linked to the activating DNA sequence. In another case, the transcription effector system comprises a DNA sequence that encodes a portion of a hybrid transcription factor, wherein the protein encoded thereby binds via a peptide-peptide interaction with a junction of the hybrid transcription factor. A hybrid transcription factor can be formed. This synthetic promoter,
Activating DNA sequence and D encoding the corresponding junction of this hybrid transcription factor
The NA sequence is housed in an independent system. In yet another case, the hybrid transcription factor is enabled by an inhibitor, thus preventing activation of the synthetic promoter by, for example, functional binding of the hybrid transcription factor to the synthetic promoter. As a result, the activating DNA sequence is not expressed unless and until the hybrid transcription factor inhibitor is removed.

【0033】 この開示に基づき、当業者は注目の任意のDNA配列又は遺伝子をこのように
して制御できることを期待するであろう。
Based on this disclosure, those skilled in the art will expect that any DNA sequence or gene of interest can be controlled in this way.

【0034】 このシステムは本来構成的駆動導入遺伝子としては回収不能な形質の発現を可
能にするために極めて有用である。例えば、潜在的に致死的な作用を有する外来
遺伝子、又は必須遺伝子の機能を消失させるようにデザインされたアンチセンス
遺伝子もしくは優性陰性突然変異体は、植物生物学の基礎研究において多大に注
目されているが、固有の実験上の問題を有する。低まった形質転換率は往々にし
て特定の構成的駆動導入遺伝子に関わる致死的な証拠として挙げられているが、
このタイプのネガティブな結果には別のつまらない解釈が伴う。ここに記載のタ
イプのシステムは試験導入遺伝子のその発現とは独立した安定性の維持及び繁殖
を可能にする。導入遺伝子の挿入を発現から独立させる能力は遺伝子機能の本質
を引き出すことについてのしっかりとした結論のために重要である。従って、本
発明は当業界にとっての多大な貢献を担う。
This system is extremely useful for allowing the expression of traits that cannot be recovered as constitutively driven transgenes. For example, foreign genes with potentially lethal effects, or antisense genes or dominant negative mutants designed to abolish the function of essential genes, have received much attention in basic research in plant biology. Have inherent experimental problems. Although reduced transformation rates are often cited as lethal evidence for specific constitutively driven transgenes,
This type of negative result is accompanied by another boring interpretation. Systems of the type described herein allow for the maintenance and reproduction of stability of the test transgene independent of its expression. The ability to make the transgene insertion independent of expression is important for sound conclusions about evolving the nature of gene function. Thus, the present invention has a significant contribution to the art.

【0035】 表現型の程度のバリエーションは単一のアクチベーターに交配させた多重の独
立活性化性系の表現型を調べることにより達成されうる。様々な導入遺伝子座由
来の様々なレベルの発現能力を司る位置効果を頼りとすることにより、特殊な形
質についての対立形質系の表現模写を得ることが可能である。これは以下の実施
例2に説明しているとおり、それは必須の代謝機能をノックアウトするようにデ
ザインされたアンチセンス遺伝子からの発現レベルの多様性が様々な程度の表現
型を有する植物系を供することを示す。同様に、その他の形質も独立の系におけ
る表現型を変えるよう活性化不能であう。
[0035] Variations in the degree of phenotype can be achieved by examining the phenotype of multiple independently activating systems crossed to a single activator. By relying on position effects governing different levels of expression ability from different transloci, it is possible to obtain phenotypes of allelic systems for specific traits. This provides plant lines with varying degrees of phenotype with varying levels of expression from antisense genes designed to knock out essential metabolic functions, as described in Example 2 below. Indicates that Similarly, other traits may not be activatable to alter the phenotype in independent systems.

【0036】 任意的に、特定の表現型の発現はハイブリドアクチベーター遺伝子の適当なプ
ロモーター、例えば発育の期間又は空間において調節される。注目のプロモータ
ーの制御のストリンジェシーに依存して、特定の細胞タイプ、組織又は器官、又
は特定の時期での機能の評価が可能となる。例えば、胚の発育における遺伝子の
機能のための要件は発育中の種子において強力に発現することのわかっているプ
ロモーターにより駆動される因子を有するアンチセンス導入遺伝子を活性化させ
ることにより試験できうる。かかるアプローチはショウジョウバエ(Droso
phila) において、通常GAL4エフェクター構築体をランダムに挿入して
様々な細胞及び組織タイプにおいて発現を指令する様々なゲノムエンハンサーに
対する融合体を得ることにより、幅広く利用されている (Brand and Perrimon,
1993) 。同様に、本発明のDNA構築体は化学的誘導式プロモーターを介する、
例えばSchenaら (Proc. Natl. Acad. Sci., USA, Vol. 88, pp 10421-10425, 19
91年12月) により例示の通りステロイド誘導式遺伝子発現を利用することによる
遺伝子発現の追加のコントロールを供する。
Optionally, the expression of a particular phenotype is regulated at a suitable promoter of the hybrid activator gene, eg, during development or in space. Depending on the stringency of control of the promoter of interest, it is possible to evaluate the function of a particular cell type, tissue or organ, or at a particular time. For example, the requirement for gene function in embryonic development can be tested by activating an antisense transgene having a factor driven by a promoter known to be strongly expressed in developing seeds. Such an approach is known as Drosophila (Droso).
(Phila) has been widely used by randomly inserting GAL4 effector constructs to obtain fusions to various genomic enhancers that direct expression in various cell and tissue types (Brand and Perrimon,
1993). Similarly, a DNA construct of the present invention can be provided via a chemically-inducible promoter.
For example, Schena et al. (Proc. Natl. Acad. Sci., USA, Vol. 88, pp 10421-10425, 19
Dec. 1991) provides additional control of gene expression by utilizing steroid-induced gene expression as exemplified.

【0037】 発現の調節の更なる例は特定の用途のための適当な強度の活性化ドメインの選
定により成し遂げられる。最近、正味の正又は負の電荷の植物転写活性化ドメイ
ンが酵母機能性スクリーニングにおいて同定された (Estruch ら、1994) 。GA
L4のDNA結合ドメインに対するこれらのドメインの融合は、双方をマイクロ
プロジェクチルでトウモロコシ又はタバコ細胞の中に導入したときにGAL4依
存性プロモーター遺伝子を活性化できるタンパク質を生み出す。かくして、多種
多様な活性化ドメインが直接的な機能又は構造スクリーニングにより同定可能で
ある。
[0037] A further example of regulation of expression is achieved by selecting an activation domain of appropriate strength for a particular application. Recently, a net positive or negatively charged plant transcriptional activation domain was identified in a yeast functional screen (Estruch et al., 1994). GA
Fusion of these domains to the DNA binding domain of L4 yields a protein that can activate a GAL4-dependent promoter gene when both are introduced into corn or tobacco cells with microprojectiles. Thus, a wide variety of activation domains can be identified by direct function or structural screening.

【0038】 ここに記載の研究はアラビドプシス (Arabidopsis)で例示してい
るが、本質的なトランス活性化はこの一の種に限定されるわけではない。適当な
プロモーターを利用することで、ここに記載のシステムは任意の種、例えば商業
的に重要な植物、例えば限定することなく、トウモロコシ、稲、小麦、テンサイ
、バーレー麦、ライ麦、綿、ナタネ、カラス麦、モロコシ、キビ、芝ふ、及び観
賞植物が挙げられる。
Although the work described herein is exemplified in Arabidopsis, the essential transactivation is not limited to this one species. Utilizing a suitable promoter, the system described herein can be used for any species, including, for example, without limitation, commercially important plants, such as corn, rice, wheat, sugar beet, barley, rye, cotton, rapeseed, Oats, sorghum, millet, grass, and ornamental plants.

【0039】 ハイブリド転写因子遺伝子 ハイブリド転写因子遺伝子は1)DNA結合ドメイン;及び2)プロモーター
において集成した転写機構の成分と相互作用する活性化ドメイン;をコードする
DNA配列を含んで成る。遺伝子フラグメントは、典型的にはDNA結合ドメイ
ンが5′末端に対向し、そしてアクチベータードメインが3′末端に対向して、
その発現がハイブリド転写因子を生み出すハイブリド遺伝子を形成するように連
結されている。当業者はDNA結合ドメインをコードする様々なDNA配列を活
性化ドメインをコードする様々なDNA配列とルーチン作業式に組合せて、ハイ
ブリド転写因子遺伝子の幅広いアレーを供することができる。
Hybrid Transcription Factor Gene The hybrid transcription factor gene comprises a DNA sequence encoding 1) a DNA binding domain; and 2) an activation domain that interacts with components of the transcription machinery assembled at the promoter. Gene fragments typically have a DNA binding domain facing the 5 'end and an activator domain facing the 3' end,
The expression is ligated to form a hybrid gene that produces a hybrid transcription factor. One of skill in the art can routinely combine various DNA sequences encoding a DNA binding domain with various DNA sequences encoding an activation domain to provide a wide array of hybrid transcription factor genes.

【0040】 本発明において有用なハイブリド転写因子を作製するのに有用なDNA配列の
例には、限定することなく、GAL4、バクテリオファージ434、lexA,
lacI及びファージラムダリプレッサーのDNA結合ドメインをコードするも
のが挙げられる。
Examples of DNA sequences useful for making hybrid transcription factors useful in the present invention include, but are not limited to, GAL4, bacteriophage 434, lexA,
lacI and those encoding the DNA binding domain of the phage lambda repressor.

【0041】 本発明において有用なハイブリド転写因子を供給するのに有用なDNA配列の
例には、限定することなく、ヘルペス単純VP16、トウモロコシC1及びP1
の酸性活性化ドメインをコードするものが挙げられる。更に、適当な活性化ドメ
インは選定の生物に由来するDNA断片を適当なDNA結合ドメインに融合し、
そして機能について直接スクリーニングすることにより単離できうる(引用する
ことで本明細書に組入れるEstruch ら、1994) 。転写アクチベータータンパク質
のドメインは様々な起源のタンパク質間で相互に交換できうる (Brent and Ptas
hne (1985) Cell 43 : 729-736) 。
Examples of DNA sequences useful for providing a hybrid transcription factor useful in the present invention include, but are not limited to, herpes simplex VP16, corn C1 and P1.
Encoding the acidic activation domain of Further, a suitable activation domain fuses a DNA fragment from the selected organism to a suitable DNA binding domain,
It can then be isolated by direct screening for function (Estruch et al., 1994, incorporated herein by reference). Transcriptional activator protein domains may be interchangeable between proteins of various origins (Brent and Ptas
hne (1985) Cell 43: 729-736).

【0042】 所望のハイブリド転写遺伝子はトウモロコシC1活性化ドメインに融合したG
AL DNA結合ドメインをコードするDNA配列を含んで成る。当業者は所望
のハイブリド転写因子遺伝子を作製するのに慣用の分子生物学及び組換DNA工
学を利用できる。
The desired hybrid transcribed gene is a G gene fused to the corn C1 activation domain.
Comprising a DNA sequence encoding an AL DNA binding domain. One skilled in the art can utilize conventional molecular biology and recombinant DNA engineering to create the desired hybrid transcription factor gene.

【0043】 合成プロモーター 合成プロモーターはハイブリド転写因子のDNA結合ドメインにより認識され
る少なくとも一のDNA結合部位、及び最小プロモーター、好ましくは植物細胞
により認識されるプロモーターに由来するTATA要素を含んで成る。より詳し
くは、このTATA要素は合成プロモーターの組込まれた植物細胞タイプにより
認識されるプロモーターに由来する。所望するには、このDNA結合部位は合成
プロモーターの中で何回も反復しており、かくしてこの最小プロモーターは一層
効率的に活性化され、従ってこの合成プロモーターに結合した活性化性DNA配
列は一層効率的に発現される。
Synthetic Promoters A synthetic promoter comprises at least one DNA binding site recognized by a DNA binding domain of a hybrid transcription factor, and a minimal promoter, preferably a TATA element derived from a promoter recognized by plant cells. More specifically, the TATA element is derived from a promoter that is recognized by the plant cell type into which the synthetic promoter has been incorporated. If desired, the DNA binding site is repeated many times in the synthetic promoter, so that the minimal promoter is more efficiently activated, and thus the activating DNA sequence attached to the synthetic promoter is less. Expressed efficiently.

【0044】 本発明において有用な合成プロモーターを作製するのに利用できるDNA結合
部位の例には、限定することなく、GAL4 DNA結合タンパク質により認識
される上流作用式配列(UASG )、lacオペレーター及びlexA結合部位
が挙げられる。植物細胞により認識されるプロモーターTATA要素の例には、
限定することなく、CAMV35S、トウモロコシBz1プロモーター、UBQ
3プロモーター、アグロバクテリウム(Agrobacterium)ノパリン
シンターゼ又はマンノピンシンターゼプロモーター、例えばSuper MAS
、トウモロコシBz1プロモーター、UBQ3プロモーター、ブラシカ・オレラ
セア(Brassica oleracea)由来のhsp80、及びアラビド
プシスアクチン−2プロモーターが挙げられる。
Examples of DNA binding sites that can be used to create synthetic promoters useful in the present invention include, without limitation, upstream acting sequences (UAS G ) recognized by GAL4 DNA binding proteins, lac operators and lexA binding site. Examples of promoter TATA elements recognized by plant cells include:
Without limitation, CAMV35S, corn Bz1 promoter, UBQ
3 promoters, Agrobacterium nopaline synthase or mannopine synthase promoters, such as Super MAS
, The maize Bz1 promoter, the UBQ3 promoter, the hsp80 from Brassica oleracea, and the Arabidopsis actin-2 promoter.

【0045】 所望の合成プロモーターはGAL4 DNA結合部位により認識される上流作
用式配列(UASG )の約10のコンカテマー直接リピートに対してその5′末
端において融合されたTATA要素を含むトランケーションされたCaMV35
S配列(転写の開始点を中心にヌクレオチド−59〜+48)を含んで成る。当
業者は所望の合成プロモーターを作製するのに慣用の分子生物学及び組換DNA
工学を利用できる。
The desired synthetic promoter was truncated about 10 concatemers TATA element fused at its 5 'end for direct repeat of the upstream-action sequence (UAS G) that is recognized by the GAL4 DNA binding site CaMV35
The S sequence (nucleotides -59 to +48 around the start of transcription). One skilled in the art will appreciate that conventional molecular biology and recombinant DNA techniques are used to create the desired synthetic promoter.
Engineering available.

【0046】 活性化性DNA配列 活性化性DNA配列は、植物細胞における安定な導入及び発現の所望される任
意のDNA配列を包含する。特に所望される活性化性DNA配列はセンス又はア
ンチセンス配列であり、その発現はその内因性対応遺伝子の発現を低め、それ故
正常な植物成長又は発育を阻害する。
Activating DNA Sequences Activating DNA sequences include any desired DNA sequence for stable introduction and expression in plant cells. Particularly desirable activating DNA sequences are sense or antisense sequences, the expression of which reduces the expression of its endogenous counterpart gene and thus inhibits normal plant growth or development.

【0047】 この活性化性DNA配列を合成プロモーターに作用可能式に連結させ、活性化
性DNA構築体を形成できる。この活性化性DNA構築体内の活性化性DNA配
列は、この合成プロモーターに結合してそれを活性化できるハイブリド転写因子
も存在しない限り、トランスジェニック系内でそれは発現しない、即ち、サイレ
ントである。この活性化性DNA構築体を次いで、以下に一層詳しく説明する通
りにして、細胞、組織又は植物に導入して活性化性DNA配列を発現する安定な
トランスジェニック系を形成する。
The activating DNA sequence can be operably linked to a synthetic promoter to form an activating DNA construct. The activating DNA sequence in the activating DNA construct is not expressed, ie, silent, in the transgenic system unless there is also a hybrid transcription factor capable of binding and activating the synthetic promoter. The activating DNA construct is then introduced into a cell, tissue or plant to form a stable transgenic system that expresses the activating DNA sequence, as described in more detail below.

【0048】 ハイブリド転写因子、又は合成プロモーター及び活性化性DNA配列を含む細胞
、組織又は植物 本発明は更に、ハイブリド転写因子遺伝子及び活性化性DNA構築体のそれぞ
れを含む、第一及び第二細胞又は組織、好ましくは植物細胞又は植物組織、又は
植物を包含する。この第一細胞、組織又は植物、及び第二細胞、組織又は植物は
、当該ハイブリド転写因子遺伝子を含み、且つこのハイブリド転写因子を発現し
、しかもこの活性化性DNA構築体の合成プロモーターを含み、このプロモータ
ーにより駆動される活性化性DNA配列を発現させるように活性化させる植物細
胞、植物組織又は植物が構築されるように操作できうるように選定する。
Cells, Tissues or Plants Comprising a Hybrid Transcription Factor or a Synthetic Promoter and an Activating DNA Sequence The present invention further comprises a first and a second cell comprising a hybrid transcription factor gene and an activating DNA construct, respectively. Or a tissue, preferably a plant cell or plant tissue, or a plant. The first cell, tissue or plant, and the second cell, tissue or plant comprise the hybrid transcription factor gene and express the hybrid transcription factor, and further comprise a synthetic promoter of the activating DNA construct; The plant is selected so that it can be manipulated to construct a plant cell, plant tissue or plant that is activated to express the activating DNA sequence driven by this promoter.

【0049】 上記のハイブリド転写因子遺伝子及び活性化性DNA構築体は当業界において
周知であり、且つ慣用の方法、例えば限定することなく交配、アグロバクテリア
媒介形質転換、Tiプラスミドベクター、直接DNA取り込み、例えばマイクロ
プロジェクチルボンバードメント、リポソーム媒介取り込み、マイクロインジェ
クション、等により、細胞、組織又は植物の中に導入される。
The above-described hybrid transcription factor genes and activating DNA constructs are well known in the art and are commonly used in the art, including, but not limited to, mating, Agrobacterium-mediated transformation, Ti plasmid vectors, direct DNA uptake, For example, they are introduced into cells, tissues or plants by microprojectile bombardment, liposome-mediated uptake, microinjection, and the like.

【0050】 当該ハイブリド転写因子遺伝子を含むトランスジェニック植物系は例えばアグ
ロバクテリア媒介形質転換を利用して構築される。一次形質転換体(T1世代)
は、それらをリポーター構築体により過渡的に形質転換させることにより対応の
合成プロモーター(即ち、ハイブリド転写因子により活性化される合成プロモー
ター)からの発現を活性化する能力についてスクリーニングする。この系のトラ
ンスジェニック性は自殖後の単一座としてのカナマイシン耐性(又は挿入DNA
上で担持されたその他の適当な選択マーカー遺伝子)の分離についてT2世代で
更に試験する。単一T−DNAインサートの存在は3:1の分離を示す系内での
ゲノムDNAゲルブロット分析により確認される。このような系はRNAゲルブ
ロット分析によるハイブリド転写因子遺伝子の発現について更に分析できうる。
いくつかのT2植物を自殖させてT3子孫を得、それらは挿入ハイブリド転写因
子遺伝子のホモ接合性についてスクリーニングする。
A transgenic plant system containing the hybrid transcription factor gene is constructed using, for example, Agrobacterium-mediated transformation. Primary transformant (T1 generation)
Screen for their ability to activate expression from the corresponding synthetic promoter (ie, a synthetic promoter activated by a hybrid transcription factor) by transiently transforming them with a reporter construct. The transgenic nature of this system is due to kanamycin resistance (or inserted DNA) as a single locus after selfing.
The T2 generation is further tested for isolation of the other suitable selectable marker genes carried above). The presence of a single T-DNA insert is confirmed by genomic DNA gel blot analysis in a system showing a 3: 1 separation. Such a system could be further analyzed for expression of the hybrid transcription factor gene by RNA gel blot analysis.
Some T2 plants are selfed to obtain T3 progeny, which are screened for homozygosity of the inserted hybrid transcription factor gene.

【0051】 所望のハイブリド転写因子により活性化性である合成プロモーターを含むトラ
ンスジェニック系はアグロバクテリア媒介形質転換により似たようにして調製さ
れる。この合成プロモーター及び活性化性DNA配列(活性化性DNA構築体)
、更には任意的に選択マーカーを含むトランスジェニック系は標準の方法により
調製される。任意的に、このトランスジェニック系を活性化性DNA構築体の存
在を確認するためにマーカーについて選定する。
A transgenic system containing a synthetic promoter that is activatable by the desired hybrid transcription factor is prepared in a manner similar to Agrobacterium-mediated transformation. Synthetic promoter and activating DNA sequence (activating DNA construct)
A transgenic system, optionally containing a selectable marker, is prepared by standard methods. Optionally, the transgenic system is selected for a marker to confirm the presence of the activating DNA construct.

【0052】 ハイブリド転写因子及び活性化性DNA構築体を含むF1植物 ハイブリドトランスアクチベーター遺伝子及び活性化性DNA構築体を含むF
1植物を他花受粉により作り、そしてカナマイシンの如き適当なマーカーの存在
について選定する。活性化性DNA構築体しか含まない植物とは対照的に、F1
植物はCaMV35Sの如き強力な構成プロモーターにより得られるものに匹敵
する高レベルの活性化性DNA配列発現生成物を作る。
F1 plant containing hybrid transcription factor and activating DNA construct F containing plant hybrid activator gene and activating DNA construct
One plant is made by cross-pollination and selected for the presence of a suitable marker such as kanamycin. In contrast to plants containing only the activating DNA construct, F1
Plants produce high levels of activating DNA sequence expression products comparable to those obtained with strong constitutive promoters such as CaMV35S.

【0053】 本発明の有用なアッセイ方法は: a)合成プロモーターを活性化させることのできるハイブリド転写因子をコー
ドするハイブリド転写因子遺伝子を含んで成る第一の安定的に形質転換された植
物を b)活性化性DNA配列及び前記ハイブリド転写因子により活性化可能な合成
プロモーターを含んで成る第二の安定的に形質転換された植物と交配させ、 ここでa)において、前記合成プロモーターはa)の植物の中に存在し、そし
てa)の植物は前記ハイブリド転写因子に対してホモ接合性であり、そしてb)
において、前記DNA配列は前記ハイブリド転写因子の存在下で発現し、これに
より当該DNA配列を発現するF1植物を供し;そして c)前記F1植物に対する前記DNA配列の発現の効果を決定する; ことを含んで成る。
Useful assay methods of the invention include: a) priming a first stably transformed plant comprising a hybrid transcription factor gene encoding a hybrid transcription factor capable of activating a synthetic promoter; A) crossing a second stably transformed plant comprising an activating DNA sequence and a synthetic promoter activatable by said hybrid transcription factor, wherein in a) the synthetic promoter is Present in a plant, and the plant of a) is homozygous for said hybrid transcription factor, and b)
Wherein the DNA sequence is expressed in the presence of the hybrid transcription factor, thereby providing an F1 plant that expresses the DNA sequence; and c) determining the effect of expression of the DNA sequence on the F1 plant. Comprising.

【0054】 ここで、前記ハイブリド転写因子遺伝子が酵母のGAL4遺伝子に由来するD
NA結合ドメイン及びトウモロコシのC1遺伝子に由来する転写活性化ドメイン
をコードすることが好ましい。
Here, the above-mentioned hybrid transcription factor gene is derived from yeast GAL4 gene.
It preferably encodes an NA binding domain and a transcriptional activation domain derived from the maize C1 gene.

【0055】 ここで、最小プロモーターがCAMV35S最小プロモーター、トウモロコシ
Bz1プロモーター及びUBQ3プロモーターから成る群から選ばれるのが好ま
しい。
Here, the minimum promoter is preferably selected from the group consisting of a CAMV35S minimum promoter, a corn Bz1 promoter and a UBQ3 promoter.

【0056】 ここで、前記合成プロモーター配列が、GAL4 DNA結合ドメインにより
認識される上流作用式配列の10のコンカテマーコピーとその5′末端において
融合したTATA要素含有のCaMV35S最小プロモーターを含んで成ること
が好ましい。
Here, the synthetic promoter sequence may comprise a TATA element-containing CaMV 35S minimal promoter fused at its 5 ′ end with 10 concatemer copies of the upstream acting sequence recognized by the GAL4 DNA binding domain. preferable.

【0057】 ここで、前記ハイブリド転写因子遺伝子が酵母のGAL4遺伝子に由来するD
NA結合ドメイン及びトウモロコシのC1遺伝子に由来する転写活性化ドメイン
をコードし、そして前記活性化性DNA構築体がGAL4 DNA結合ドメイン
により認識される上流作用式配列の10のコンカテマーコピーとその5′末端に
おいて融合したTATA要素含有のCaMV35S最小プロモーターを含んで成
る合成プロモーター配列を含んで成ることが好ましい。
Here, the above-mentioned hybrid transcription factor gene is derived from yeast GAL4 gene.
The NA-binding domain and a transcriptional activation domain derived from the maize C1 gene, and wherein said activating DNA construct has 10 concatemer copies of the upstream acting sequence recognized by the GAL4 DNA-binding domain and its 5 'end It preferably comprises a synthetic promoter sequence comprising the CaMV 35S minimal promoter containing the TATA element fused in.

【0058】 本発明の他の有用な方法は、必須植物遺伝子インヒビター、例えば植物AdS
S遺伝子を同定する方法であって、 a)植物AdSS酵素機能の推定インヒビターの存在下で植物AdSS酵素と
AdSS基質とを反応させ;そして b)前記推定インヒビターの存在下での植物のAdSS酵素反応の割合を、前
記推定インヒビターの非存在下での同一の条件下での植物AdSS酵素反応の割
合と対比させ、前記推定インヒビターがAdSSを阻害するかを決定する; ことを含んで成る。
Another useful method of the present invention is to use essential plant gene inhibitors, such as plant AdS
A method for identifying an S gene, comprising: a) reacting a plant AdSS enzyme with an AdSS substrate in the presence of a putative inhibitor of plant AdSS enzyme function; and b) reacting the plant with an AdSS enzyme in the presence of the putative inhibitor. Is compared to the rate of a plant AdSS enzymatic reaction under the same conditions in the absence of the putative inhibitor to determine whether the putative inhibitor inhibits AdSS.

【0059】 本発明の好適な態様はハイブリド転写因子及び活性化性DNA構築体を含んで
成る植物であって、前記ハイブリド転写因子遺伝子によりコードされるハイブリ
ド転写因子が前記活性化性DNA構築体の合成プロモーターを活性化させ、作用
可能式に連結されたアンチセンスDNA配列の発現を誘導することができ、ここ
で当該植物は前記ハイブリド転写因子及び前記活性化性DNA構築体により安定
的に形質転換されたものである、植物を包含する。
A preferred embodiment of the present invention is a plant comprising a hybrid transcription factor and an activating DNA construct, wherein the hybrid transcription factor encoded by the hybrid transcription factor gene comprises A synthetic promoter can be activated to induce expression of an operably linked antisense DNA sequence, wherein the plant is stably transformed with the hybrid transcription factor and the activating DNA construct. And plants.

【0060】 ここで、前記ハイブリド転写因子遺伝子が 酵母のGAL4遺伝子、バクテリオファージ434、lexA,lacI及び
ラムダファージレプレッサー、から成る群から選ばれる遺伝子に由来するDNA
結合ドメイン; ヘルペス単純VP16、トウモロコシC1及びP1から成る群から選ばれる遺
伝子に由来する転写活性化ドメイン; CaMV35S最小プロモーター、トウモロコシBz1プロモーター及びUB
Q3プロモーターから成る群から選ばれる最小プロモーターを含んで成る活性化
性DNA構築体; を含んで成ることが好ましい。
Here, the hybrid transcription factor gene is a DNA derived from a gene selected from the group consisting of yeast GAL4 gene, bacteriophage 434, lexA, lacI and lambda phage repressor.
A binding domain; a transcription activation domain derived from a gene selected from the group consisting of herpes simplex VP16, corn C1 and P1; a CaMV35S minimal promoter, a corn Bz1 promoter and UB.
An activatable DNA construct comprising a minimal promoter selected from the group consisting of the Q3 promoter.

【0061】 ここで、前記合成プロモーター配列が、GAL4 DNA結合ドメインにより
認識される上流作用式配列の10のコンカテマーコピーとその5′末端において
融合したTATA要素含有のCaMV35S最小プロモーターを含んで成ること
が更に好ましい。
Here, the synthetic promoter sequence may comprise a TATA element-containing CaMV 35S minimal promoter fused at its 5 ′ end with 10 concatemer copies of the upstream acting sequence recognized by the GAL4 DNA binding domain. More preferred.

【0062】 ここで、前記ハイブリド転写因子遺伝子が酵母のGAL4遺伝子に由来するD
NA結合ドメイン及びトウモロコシのC1遺伝子に由来する転写活性化ドメイン
をコードし、そして前記活性化性DNA構築体がGAL4 DNA結合ドメイン
により認識される上流作用式配列の10のコンカテマーコピーとその5′末端に
おいて融合したTATA要素含有のCaMV35S最小プロモーターを含んで成
る合成プロモーター配列を含んで成ることが更に好ましい。
Here, the above-mentioned hybrid transcription factor gene is derived from yeast GAL4 gene.
The NA-binding domain and a transcriptional activation domain derived from the maize C1 gene, and wherein said activating DNA construct has 10 concatemer copies of the upstream acting sequence recognized by the GAL4 DNA-binding domain and its 5 'end It is further preferred to comprise a synthetic promoter sequence comprising the CaMV 35S minimal promoter containing the TATA element fused in.

【0063】 ここで、前記活性化性DNA配列がAdSSアンチセンス配列であることが更
に好ましい。
Here, it is further preferred that the activating DNA sequence is an AdSS antisense sequence.

【0064】 実施例 以下に開示する実施例はハイブリド転写因子が安定的に形質転換された植物の
中で遺伝子の発現を効率的に制御するように機能できることを実証する。本発明
は以下の非限定的な実施例を参照することにより一層理解できるであろう。
EXAMPLES The examples disclosed below demonstrate that hybrid transcription factors can function to efficiently regulate gene expression in stably transformed plants. The present invention may be better understood with reference to the following non-limiting examples.

【0065】 実施例1−安定なトランスジェニック植物におけるサイレントリポーター遺伝子
の発現 本実施例は、適当な合成プロモーターにより制御可能なリポーター導入遺伝子
を含む系に対してGAL4/C1ハイブリド因子を発現するトランスジェニック
植物を交配させると、リポーター遺伝子発現の強力な誘導がもたらされることを
示す。アラビドプシス内でこのシステムを試験するための適当な遺伝子を以下に
一層詳しく説明する通りに構築した。
Example 1 Expression of Silent Reporter Gene in Stable Transgenic Plants This example demonstrates transgenic expression of a GAL4 / C1 hybrid factor against a system containing a reporter transgene controllable by a suitable synthetic promoter. Shows that mating plants results in strong induction of reporter gene expression. Suitable genes for testing this system in Arabidopsis were constructed as described in more detail below.

【0066】 ハイブリド転写遺伝子はDNA結合機能及び転写活性化機能をそれぞれ含むこ
とが従前に示されているGAL4及びC1遺伝子の成分から構築する。(植物形
質転換のために用いた構築体pAT53は、C1活性化ドメインにカップリング
されたGAL4 DNA結合ドメインを含んで成るハイブリド転写因子に作用可
能式に連結された35Sプロモーターにカップリングされた左側境界配列を含み
、35S3′ターミネーター配列及びpNOS/NPT/nos3′選択マーカ
ーカセットが右側境界配列に隣接している)。コードされるタンパク質のN−末
端側の147個のアミノ酸はGAL4に由来し、そしてC末端側の101個のア
ミノ酸はC1のカルボキシ末端アミノ酸173−273に由来する。似たような
組合せは過渡的アッセイにおいて機能することが従前に示されている(Goffら、
1991) 。
The hybrid transcribed gene is constructed from components of the GAL4 and C1 genes previously shown to contain DNA binding and transcriptional activation functions, respectively. (The construct pAT53 used for plant transformation was left coupled to a 35S promoter operably linked to a hybrid transcription factor comprising a GAL4 DNA binding domain coupled to a C1 activation domain. Including the border sequence, with the 35S 3 'terminator sequence and the pNOS / NPT / nos 3' selectable marker cassette flanking the right border sequence). The 147 amino acids N-terminal to the encoded protein are from GAL4, and the 101 amino acids C-terminal are from the carboxy-terminal amino acids 173-273 of C1. Similar combinations have previously been shown to work in transient assays (Goff et al.,
1991).

【0067】 この因子により活性化可能となるようにデザインされた合成プロモーターはG
AL4タンパク質により認識される上流作用式配列(UASG )の10のコンカ
テマーコピーに対してその5′末端において融合したBz1 TATA要素を利
用して(任意的に、TATA要素(転写開始点を中心にヌクレオチド−59〜+
48)を含むトランケーションされたCaMV35Sプロモーターを使用)構築
する(構築体pAT73は35S3′ターミネーターに連結された35Sプロモ
ーター作用可能式連結化ジヒドロフォレートリダクターゼコード配列にカップリ
ングされた左側境界配列を含み、それは35S3′ターミネーターを有するGU
Sリポーター要素に作用可能式に連結されたTATA要素を含む10倍コンカテ
マーGAL4結合部位構築体にライゲーションされ、その全てに右側境界配列が
隣接する)。安定形質転換体内でのこのシステムの効率を評価するため、活性化
性DNA配列として、リポーター遺伝子、例えば合成UASG /TATAプロモ
ーターにより駆動される改良E.コリuidA(β−グルクロニダーゼ;GUS
)コード配列を選定する。このGUS遺伝子はその生成物が容易に検出、且つ定
量できる点で、発現のためのモデルリポーター遺伝子と考慮される。
The synthetic promoter designed to be activatable by this factor is G
Utilizing a Bz1 TATA element fused at its 5 'end to 10 concatemer copies of the upstream acting sequence (UAS G ) recognized by the AL4 protein (optionally, a TATA element Nucleotides -59 to +
48) using a truncated CaMV 35S promoter comprising (construct pAT73 comprises a left border sequence coupled to a 35S promoter operable linked dihydrofolate reductase coding sequence linked to a 35S 3 'terminator; It is a GU with 35S3 'terminator
Ligation to a 10-fold concatameric GAL4 binding site construct containing a TATA element operably linked to the S reporter element, all of which are flanked by right border sequences). To evaluate the efficiency of this system in stable transformants, modified E. coli driven by a reporter gene, such as a synthetic UAS G / TATA promoter, as the activating DNA sequence. Coli uidA (β-glucuronidase; GUS
) Select the code sequence. The GUS gene is considered a model reporter gene for expression in that its products can be easily detected and quantified.

【0068】 このハイブリド転写因子遺伝子を含むトランスジェニックアラビドプシス植物
系はアグロバクテリア媒介形質転換を利用して構築した。一次形質転換体(T1
世代)を、それらをルシフェラーゼリポーター構築体で過渡的に形質転換するこ
とにより合成UASG /TATAプロモーターからの発現を活性化するその能力
についてスクリーニングした。T1形質転換体の約半分がマイクロプロジェクチ
ルボンバードメント後にルシフェラーゼ活性を示した。RNAゲルブロット分析
はこれらの形質転換体がGAL4/C1遺伝子を発現することを確証せしめた。
これらの系をT2世代で、自殖後の単一座としてのカナマイシン耐性の分離(T
−DNA上に担持された選択マーカー遺伝子)について更に試験した。単一T−
DNAインサートの存在は3:1の分離を示す系内でのゲノムDNAゲルブロッ
ト分析により確認される(データーは示してない)。これらの系をRNAゲルブ
ロット分析によりGAL4/C1遺伝子の発現について更に分析する。RNAブ
ロット分析は双方の系がこの導入遺伝子に由来する安定RNAを検出可能なレベ
ルで発現することを示した。pAT53−103と称する単独のエフェクター系
を更なる実験のために選定し、そしていくつかのT2植物を自殖させてT3トラ
ンスジェニック子孫を得、それらをT−DNAインサートのホモ接合性について
スクリーニングした。
A transgenic Arabidopsis plant line containing this hybrid transcription factor gene was constructed utilizing Agrobacterium-mediated transformation. Primary transformant (T1
Generations) were screened for their ability to activate expression from a synthetic UAS G / TATA promoter by transiently transforming them with a luciferase reporter construct. About half of the T1 transformants showed luciferase activity after microprojectile bombardment. RNA gel blot analysis confirmed that these transformants expressed the GAL4 / C1 gene.
These lines were used in the T2 generation to isolate kanamycin resistance as a single locus after selfing (T
-Selectable marker gene carried on DNA). Single T-
The presence of the DNA insert is confirmed by genomic DNA gel blot analysis in a system showing a 3: 1 separation (data not shown). These systems are further analyzed for GAL4 / C1 gene expression by RNA gel blot analysis. RNA blot analysis showed that both systems expressed detectable levels of stable RNA from this transgene. A single effector system, designated pAT53-103, was selected for further experiments and some T2 plants were selfed to obtain T3 transgenic progeny, which were screened for T-DNA insert homozygosity. .

【0069】 UASG /TATA/GUS遺伝子を含むトランスジェニックアラビドプシス
植物系をアグロバクテリア媒介形質転換を利用して構築し、そしてメトトレキセ
ートで選択し、ホモ接合性についてスクリーニングした。pAT73−309及
び−346と称する2つの系をGUS活性について分析し、そして微量で、アッ
セイバックグランドと有意差のない活性しか認められなかった(表1)。ハイブ
リドトランスアクチベーター遺伝子及び活性化性リポーター遺伝子の双方を含む
F1植物を他花受粉により作り、そしてカナマイシンで選択した。リポーター遺
伝子だけしか含まない植物とは対照的に、F1植物は、CaMV35Sの如き強
力なプロモーターで得られるものに匹敵する極めて高レベルのGUS活性を供し
た(表1)。 表1.F1植物のβ−グルクロニダーゼ活性 形質転換体 GUS活性* (nmol MU/min/mg タンパク質) 35S/GUS系7 17.6±4.3 系105 19.1±7.2 系115 12.1±3.7 非形質転換Nossen 0.03±0.01 pAT53−103 0.01±0.0 pAT73−309 0.01±0.01 pAT73−309×pAT53−103F1 4.97±3.41 pAT73−346 0.01±0.0 pAT73−346×pAT53−103F1 6.02±2.3* GUS活性を各系又はF1交配系につき20の植物について測定(平均± 標準偏差)。
[0069] Transgenic Arabidopsis plant lines containing the UAS G / TATA / GUS genes were constructed utilizing Agrobacterium-mediated transformation and selected with methotrexate and screened for homozygosity. Two lines, designated pAT73-309 and -346, were analyzed for GUS activity and showed only trace amounts of activity that were not significantly different from the assay background (Table 1). F1 plants containing both the hybrid transactivator gene and the activating reporter gene were made by cross-pollination and selected with kanamycin. In contrast to plants containing only the reporter gene, F1 plants provided very high levels of GUS activity comparable to those obtained with strong promoters such as CaMV35S (Table 1). Table 1. Β-glucuronidase activity of F1 plant Transformant GUS activity * (nmol MU / min / mg protein) 35S / GUS line 7 17.6 ± 4.3 line 105 19.1 ± 7.2 line 115 12.1 ± 3 0.7 Untransformed Nossen 0.03 ± 0.01 pAT53-103 0.01 ± 0.0 pAT73-309 0.01 ± 0.01 pAT73-309 × pAT53-103F1 4.97 ± 3.41 pAT73-346 0.01 ± 0.0 pAT73-346 × pAT53-103F1 6.02 ± 2.3 * GUS activity was measured on 20 plants per line or F1 cross line (mean ± standard deviation).

【0070】 実施例2−安定なトランスジェニック植物におけるサイレントアンチセンスDN
A配列の発現 更に、本発明は試験遺伝子の発現を特異的に不活性化するアンチセンス遺伝子
の発現を誘導することにより遺伝子機能を調べるのに利用できる。本発明は遺伝
子機能を排除するアンチセンス遺伝子の発現の駆動に利用される。de nov
oプリン合成の2段階の一方でIMPをAMPに変換するアデニロスクシネート
シンセターゼ(AdSS)をコードする遺伝子を活性化性DNA配列として利用
する。AdSSは近年潜在的な天然物ヒダントシジンの標的と考えられている(
Cseke ら、1996 ; Fonne'-Pfister ら、1996 ; Siehlら、1996) 。AdSS活性
は当業界において周知の標準酵素アッセイ、例えばAdSS酵素をAdSS基質
と反応させ、AdSS酵素がその基質とは有意に異なる生成物へと触媒できるよ
うにし、そして基質のこの生成物への触媒的変換速度を測定することにより、測
定する。この変換は様々な時点での反応物中に存在する基質もしくは生成物又は
その両者の量を測定することにより直接的に、又は基質もしくは生成物の一方に
結合したラベル、例えば放射能もしくは色調インジケーターを測定することによ
り間接的に測定できうる。サザンブロット分析はここでのアンチセンス構築のた
めに利用した全長cDNAがアラビドプシスゲノム内の単独の遺伝子であること
を示した。
Example 2-Silent antisense DN in stable transgenic plants
Expression of A Sequence In addition, the present invention can be used to examine gene function by inducing the expression of an antisense gene that specifically inactivates the expression of a test gene. The invention is used to drive the expression of antisense genes that eliminate gene function. de nov
o A gene encoding adenylosuccinate synthetase (AdSS) that converts IMP to AMP during one of the two stages of purine synthesis is used as the activating DNA sequence. AdSS has recently been considered a potential target of the natural product hydantosidine (
Cseke et al., 1996; Fonne'-Pfister et al., 1996; Siehl et al., 1996). AdSS activity is determined by standard enzyme assays well known in the art, such as reacting an AdSS enzyme with an AdSS substrate, allowing the AdSS enzyme to catalyze a product that is significantly different from the substrate, and catalyzing the substrate to this product. It is determined by measuring the conversion rate. This conversion can be performed directly by measuring the amount of substrate or product or both present in the reaction at various times, or a label, such as a radioactivity or color indicator, attached to one of the substrates or products. Can be measured indirectly by measuring. Southern blot analysis indicated that the full-length cDNA used for antisense construction here was the sole gene in the Arabidopsis genome.

【0071】 実施例1の安定なトランスジェニック植物において達成される有効なアンチセ
ンスDNA配列の発現に基づき、ハイブリド転写因子遺伝子及びAdSSアンチ
センス配列の発現を駆動する合成プロモーターの双方を含む安定なトランスジェ
ニック植物における有効な発現は内因性AdSS遺伝子発現の不活性化をもたら
すであろうことが推定された。もしAdSSアンチセンス配列が有効に発現され
ないと、ヒンダトシジンの除草効果に似た効果に基づき植物は死に至るであろう
。しかしながら、かかる実験を行う前に、安定的に形質転換された植物における
アンチセンスの発現が起こり、そしてAdSS遺伝子の不活性をもたらすである
かどうかは当業者にとって明確でない。以下に更に詳しく説明する通り、AdS
Sアンチセンス配列は安定なトランスジェニック植物において有効に発現され、
そして内因性AdSS酵素の発現は阻害された。
Based on the expression of the effective antisense DNA sequence achieved in the stable transgenic plant of Example 1, a stable transgene containing both the hybrid transcription factor gene and a synthetic promoter driving the expression of the AdSS antisense sequence It was estimated that effective expression in transgenic plants would result in inactivation of endogenous AdSS gene expression. If the AdSS antisense sequence is not effectively expressed, the plant will die based on effects similar to the herbicidal effect of Hindatocidin. However, before conducting such experiments, it is not clear to those skilled in the art whether the expression of antisense in stably transformed plants will occur and will result in inactivation of the AdSS gene. As described in more detail below, AdS
The S antisense sequence is effectively expressed in stable transgenic plants,
And the expression of the endogenous AdSS enzyme was inhibited.

【0072】 UASG /TATA/アンチセンスAdSS構築体を含む15種類のトランス
ジェニック植物をアグロバクテリア形質転換により作製した。(構築体pJG2
61AntiAdSSは、35S3′及び右側境界配列により終結したAdSS
アンチセンスコード配列に連結されたTATA要素を含む10倍コンカテマーG
AL4結合部位構築体に連結されたpNos/BAR/遺伝子7 3′選択マー
カーカセットにカップリングされた右側境界配列を含む)。一次形質転換体上で
咲いた花はホモ接合性トランスアクチベーター系pAT53−103由来の花粉
と交配させた。F1種子をカナマイシン上でプレート培養し、異系交配した子孫
を選択した。これらの一次形質転換体はたいていの場合単一のメンデリアン形質
である導入T−DNA(アンチセンス遺伝子を含む)に対してヘミ接合性である
。かくして、このアンチセンス遺伝子はトランスアクチベーターを常にヘミ接合
状態で含むバックグランド(ただし、自殖による稀な夾雑物は除く;それはカナ
マイシンの如き選択マーカーでの発芽により選択される)に対し1:1で分離す
るであろう。6つの系において、実生の約50%の成長がひどく遅れ、完璧に発
芽できなかったものもあった。他の5つの系は真葉繁殖期の間生存したが、土壌
に移した後に様々な成長異常を示した。最後の4つの系は異常な表現型をほとん
ど又は全く示さなかった。
Fifteen transgenic plants containing the UAS G / TATA / antisense AdSS construct were generated by Agrobacterium transformation. (Construct pJG2
61 AntiAdSS is an AdSS terminated by 35S3 'and right border sequence
10-fold concatamer G containing a TATA element linked to an antisense coding sequence
(Including the right border sequence coupled to the pNos / BAR / gene 73 'selectable marker cassette linked to the AL4 binding site construct). Flowers that bloomed on the primary transformants were crossed with pollen from the homozygous transactivator line pAT53-103. F1 seeds were plated on kanamycin and outbred offspring were selected. These primary transformants are hemizygous for the introduced T-DNA (including the antisense gene), which is often a single Mendelian trait. Thus, this antisense gene always contains a transactivator in a hemizygous state (except for rare contaminants due to selfing; it is selected by germination with a selectable marker such as kanamycin): Will be separated by one. In the six lines, the growth of about 50% of the seedlings was severely delayed, and some failed to germinate perfectly. The other five lines survived the true leaf breeding season, but showed various growth abnormalities after transfer to soil. The last four lines showed little or no abnormal phenotype.

【0073】 ひどい成長遅退及び死がアンチセンス導入遺伝子の存在によるかを確認するた
め、ポリメラーゼ連鎖反応をAdSS cDNAの5′末端と最小35Sプロモ
ーターとの間の領域を増幅するようにデザインしたプライマーを利用して実施し
た。ゲル電気泳動は異常な実生とアンチセンス遺伝子との間で1対1の関係が観
察されることを示した。種々のアンチセンス系間での表現型のバリエーションを
調べるため、我々は種々のアンチセンス系に由来するF1植物に対してRNAゲ
ルブロットハイブリダイゼーションを実施した。非形質転換Col−0植物、p
AT53−103植物、及びpAT53−103×アンチセンスAdSSの交配
に由来するF1植物由来のRNAを含むAdSSプローブでプロービングしたゲ
ルブロットは重篤な表現型を有する系ではAdSS RNAがほとんどの検出さ
れないことを示した(最も重篤な実生死系は、RNA抽出よりわずかな組織しか
得られなかったため、分析から外した)。
To determine if severe growth retardation and death was due to the presence of the antisense transgene, a primer designed to amplify the polymerase chain reaction to amplify the region between the 5 'end of the AdSS cDNA and the minimal 35S promoter Was carried out using Gel electrophoresis showed that a one-to-one relationship was observed between the abnormal seedling and the antisense gene. To examine the phenotypic variation between different antisense systems, we performed RNA gel blot hybridization on F1 plants derived from different antisense systems. Untransformed Col-0 plant, p
Gel blots probed with AdSS probes containing RNA from AT53-103 plants and F1 plants from crosses of pAT53-103x antisense AdSS show that AdSS RNA is hardly detectable in systems with a severe phenotype. (The most severe seedling-death line was excluded from analysis because it yielded less tissue than RNA extraction).

【0074】 本実施例は以下の技術的な説明により一層よく理解できる。This embodiment can be better understood from the following technical description.

【0075】 組換プラスミド pSGZL1をpGALC1由来のGAL4−C1 EcoRIフラグメント
(Goffら、1991) をpIC20HのEcoRI部位の中にライゲーションするこ
とにより構築した。pSGZL1のGAL4−C1フラグメントをBamHI−
BglIIで切り取り、そしてpCIB770(Rothstein ら、1987) のBamH
I部位に挿入してpAT53を作った。
The recombinant plasmid pSGZL1 was constructed by ligating the GAL4-C1 EcoRI fragment from pGALC1 (Goff et al., 1991) into the EcoRI site of pIC20H. The GAL4-C1 fragment of pSGZL1 was ligated with BamHI-
Cut with BglII and BamH of pCIB770 (Rothstein et al., 1987).
Insertion into the I site created pAT53.

【0076】 10個のUASG 部位及び最小35Sプロモーター(−59〜+1)をpGA
LLuc2(Goffら、1991) からEcoRI−PstIフラグメントとして切り
取り、そしてpBluescriptの対応の部位に挿入し、pAT52を得た
。pAT66はpAT52のHindIII −PstIフラグメント、pCIB1
716のPstI−EcoRIフラグメント(35S非翻訳リーダー、GUS遺
伝子、35Sターミネーターを含む)及びHindIII −EcoRI切断pUC
18の三方向ライゲーションにより構築した。pAT66の35SリーダーをP
stI−NcoIで切り取り、そして+1〜+48までにわたるPCR構築35
Sリーダーと交換し、pAT71を得た。
[0076] Ten UAS G sites and a minimum 35S promoter (-59 to +1) were added to pGA
LLuc2 (Goff et al., 1991) was excised as an EcoRI-PstI fragment and inserted into the corresponding site of pBluescript to yield pAT52. pAT66 is a HindIII-PstI fragment of pAT52, pCIB1
716 PstI-EcoRI fragment (including 35S untranslated leader, GUS gene, 35S terminator) and HindIII-EcoRI cut pUC
Constructed by 18 three-way ligation. PAT66 35S leader P
Cut with stI-NcoI and PCR construction 35 from +1 to +48 35
Replaced with S-leader to obtain pAT71.

【0077】 pCIB921はpCIB710のBamHI部位(Rothstein ら、1987) の
中に挿入されたジヒドロフォレートリダクターゼ(dhfr)植物選択マーカー
遺伝子を含む。pCIB921の35Sプロモーター/dhfr遺伝子カセット
をXbaI−EcoRIで切り取り、そしてpCIB730の対応の部位(Roth
stein ら、1987) の中に挿入し、pAT58を作った。pAT73は10個のU
ASG 部位/最小35Sプロモーター/GUS/35Sターミネーターを含むp
AT71由来のEcoRIフラグメントをpAT58のEcoRI部位の中に挿
入することにより構築した。
PCIB921 contains the dihydrofolate reductase (dhfr) plant selectable marker gene inserted into the BamHI site of pCIB710 (Rothstein et al., 1987). The 35S promoter / dhfr gene cassette of pCIB921 was excised with XbaI-EcoRI and the corresponding site of pCIB730 (Roth
stein et al., 1987) to create pAT58. pAT73 has 10 U
P, including the AS G site / minimal 35S promoter / GUS / 35S terminator
It was constructed by inserting the EcoRI fragment from AT71 into the EcoRI site of pAT58.

【0078】 プラスミドpBS SKt(Stratagene, La Jolla, CA) をSacIで線形に
し、ムング.ビーンヌクレアーゼで処理してSacI部位を除き、そしてT4リ
ガーゼと再ライゲーションしてpJG201を作った。UASG /CAMV35
S最小プロモーター/GUS遺伝子/CaMVターミネーターカセットをpAT
71からKpnIで除去し、そしてpJG201のKpnI部位の中にクローニ
ングしてpJG304を作った。pJG304を制限エンドヌクレアーゼAsp
718で部分消化して全長線形フラグメントを単離した。このフラグメントをモ
ル過剰量のオリゴヌクレオチドGTACCTCGAGTCTAGACTCGAG
3′とライゲーションした。制限分析をこの部位に対して5′側にこのリンカ
ーの挿入されたクローンを同定するのに用い、そしてこのプラスミドをpJG3
04/EXhoIと命名した。
The plasmid pBS SKt (Stratagene, La Jolla, CA) was linearized with SacI and Treatment with bean nuclease removed the SacI site and religated with T4 ligase to create pJG201. UAS G / CAMV35
SAT promoter / GUS gene / CaMV terminator cassette
71 was removed with KpnI and cloned into the KpnI site of pJG201 to create pJG304. Restrict pJG304 to endonuclease Asp
The full length linear fragment was isolated by partial digestion at 718. This fragment is combined with a molar excess of the oligonucleotide GTACCTCGAGTCTAGACTCGAG.
Ligation with 3 '. Restriction analysis was used to identify clones with this linker inserted 5 'to this site, and this plasmid was used to construct pJG3
04 / EXhoI.

【0079】 従前に発表されたAdSSシンターゼcDNAクローンのフラグメント(Fonn
e'-Pfisterら、1996)(GenBank受託番号U49389)を次のオリゴヌク
レオチドプライマーでPCR増幅させた:5′GATTCGAGCTCATGT
CTCTCTCTTCCCTC 3′及び5′GATTCCCATGGTGGA
CCTGAACCAACTC 3′。ベクターpJG304ΔXhoIをSac
I及びNcoIで消化し、GUS遺伝コード配列を切り取った。AdSSPCR
フラグメントをSacI及びNcoIで消化し、そしてpJG304ΔXhoI
にライゲーションしてpJG304 AntiAdSSを作った。
A fragment of a previously published AdSS synthase cDNA clone (Fonn
e'-Pfister et al., 1996) (GenBank accession number U49389) was PCR amplified with the following oligonucleotide primers: 5'GATTCGAGCTCATGT.
CTCTCTCTTCCCTCC 3 'and 5' GATTCCCATCATGTGGA
CCTGAACCAACTC 3 '. The vector pJG304ΔXhoI was transformed into Sac
Digestion with I and NcoI cut out the GUS genetic coding sequence. AdSSPCR
The fragment was digested with SacI and NcoI and pJG304ΔXhoI
To make pJG304 AntiAdSS.

【0080】 ベクターpGPTV(Beckerら、1992) をEcoRI及びHindIII で消化
してノパリンシンターゼプロモーター/GUSカセットを除去した。同時に、ス
ーパーリンカーをpSE380(Invitrogen, San Diego, CA ) からEcoRI
及びHindIII により切り取り、そしてEcoRI/HindIII 線形化pG
PTVにクローニングしてpJG261を作った。
The vector pGPTV (Becker et al., 1992) was digested with EcoRI and HindIII to remove the nopaline synthase promoter / GUS cassette. At the same time, a superlinker was added from pSE380 (Invitrogen, San Diego, CA) to EcoRI.
And HindIII, and EcoRI / HindIII linearized pG
It was cloned into PTV to create pJG261.

【0081】 pJG304 AntiAdSSをXhoIで切り、UASG /35S最小プ
ロモーター/アンチセンスAdSS/CaMVターミネーター融合体を含むカセ
ットを切り取った。このカセットをXhoI消化pJG261の中にその転写が
bar選択マーカーのそれとは独立となるようにライゲーションし、pJG26
1 AntiAdSSを作った。
The pJG304 AntiAdSS was cut with XhoI and the cassette containing the UAS G / 35S minimal promoter / antisense AdSS / CaMV terminator fusion was cut out. This cassette was ligated into XhoI digested pJG261 such that its transcription was independent of that of the bar selectable marker.
1 AntiAdSS was made.

【0082】 トランスジェニック植物 pJG261 AntiAdSSをアグロバクテリウム.トウメファシエンス
(Agrobacterium tumefaciens ) 株GV3101(pMP90)(Koncz and Sc
hell, 1986) の中にエレクトロ形質転換し、そして得られる株を利用してアラビ
ドプシス植物(エコタイプColumbia)を浸潤(Bechtoldら、1993) によ
り形質転換した。浸潤した植物由来の実生をグルフォシネート (Basta ; Agr Ev
o)を15mg/Lで含む寒天発芽培地(Murashige-Skoog 塩4.3g/L、MES
0.5g/L、スクロース1%、チアミン10μg/L、ピリドキシ5μg/
L、ニコチン酸5μg/L、ミオーイノシトール1mg/L、pH5.8)上で選択
した。
The transgenic plant pJG261 AntiAdSS was transformed into Agrobacterium. Agrobacterium tumefaciens strain GV3101 (pMP90) (Koncz and Sc
hell, 1986) and the resulting strain was used to transform Arabidopsis plants (ecotype Columbia) by invasion (Bechtold et al., 1993). Glufosinate (Basta; Agr Ev
o) at 15 mg / L (Murashige-Skoog salt 4.3 g / L, MES
0.5 g / L, sucrose 1%, thiamine 10 μg / L, pyridoxy 5 μg /
L, nicotinic acid 5 μg / L, myo-inositol 1 mg / L, pH 5.8).

【0083】 アラビドプシスの根の外植体(エコタイプNossen)を発表されている通
りにして(Valvekens ら、1988)pAT53で形質転換した。
An Arabidopsis root explant (ecotype Nossen) was transformed with pAT53 as described (Valvekens et al., 1988).

【0084】 UASG /最小CaMV35Sプロモーター/アンチセンスAdSS構築体を
含む15種のトランスジェニック植物を土壌に植え、そして温室の中で成熟する
まで成長させた。一次形質転換体上で咲いた花をホモ接合性GAL4/C1トラ
ンスアクチベーター系pAT53−103由来の花粉と交配させた。同種子を5
0mg/Lのカナマイシンを含む発芽培地上でプレート培養した。
[0084] Fifteen transgenic plants containing the UAS G / minimal CaMV 35S promoter / antisense AdSS construct were planted in soil and grown in a greenhouse to maturity. Flowers that bloomed on the primary transformants were crossed with pollen from the homozygous GAL4 / C1 transactivator line pAT53-103. 5 seeds
Plates were plated on a germination medium containing 0 mg / L kanamycin.

【0085】 核酸分析 RNAをフェノール/クロロホルム抽出、しかる後のLiCl沈殿により発表
されている通りにして(Lagrimini ら、1987) 単離した。RNAゲルブロットを
発表されている通りに実施した(Wardら、1991) 。ハイブリダイゼーションプロ
ーブを32P−dCTPにより、Prime Time Kit (International Biotechnologie
s, Inc., New Haven, CT) を利用するランダムプライミング法によりラベルした
。ハイブリダイゼーション条件は7%のドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、0
.5MのNaPO4 、pH7.0、1mMのEDTA、1%のウシアルブミン65℃
とした。一夜のハイブリダイゼーション後、フィルターを1%のSDS、50mM
のNaPO4 、1mMのEDTAで65℃で洗った(Church and Gilbert, 1984)
Nucleic Acid Analysis RNA was isolated as described by phenol / chloroform extraction followed by LiCl precipitation (Lagrimini et al., 1987). RNA gel blots were performed as published (Ward et al., 1991). The hybridization probe was prepared with 32 P-dCTP using Prime Time Kit (International Biotechnologie).
s, Inc., New Haven, CT). Hybridization conditions were 7% sodium dodecyl sulfate (SDS), 0%
. 5M NaPO 4 , pH 7.0, 1 mM EDTA, 1% bovine albumin 65 ° C
And After overnight hybridization, filters were filtered with 1% SDS, 50 mM
NaPO 4 and 1 mM EDTA at 65 ° C. (Church and Gilbert, 1984)
.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 33/50 C12N 15/00 A (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM ,HR,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG, KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,L U,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO ,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG, SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,U G,US,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 ボルレイス,サンドラ リン アメリカ合衆国,ノースカロライナ 27707,ダーハム,ピン オーク ドライ ブ 4225 (72)発明者 ゲルラッハ,ヨルン アメリカ合衆国,ノースカロライナ 27707,ダーハム,キング チャールズ ロード 3907──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 33/50 C12N 15/00 A (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK) , ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR) , NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK , MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW (72) Inventor Borleis, Sandra Lin United States, North Carolina 27707, Durham, Pin Oak Drive 4225 (72) Inventor Gerlach, Jorn United States of America, North Carolina 27707, Durham, King Charles Road 3907

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アッセイ方法であって: a)合成プロモーターを活性化させることのできるハイブリド転写因子をコー
ドするハイブリド転写因子遺伝子を含んで成る第一の安定的に形質転換された植
物を b)活性化性DNA配列及び前記ハイブリド転写因子により活性化可能な合成
プロモーターを含んで成る第二の安定的に形質転換された植物と交配させ、 ここでa)において、前記合成プロモーターはa)の植物の中に存在し、そし
てa)の植物は前記ハイブリド転写因子に対してホモ接合性であり、そしてb)
において、前記活性化性DNA配列は前記ハイブリド転写因子の存在下で発現し
、これにより当該活性化性DNA配列を発現するF1植物を供し;そして c)前記F1植物に対する前記活性化性DNA配列の発現の効果を決定する; ことを含んで成る方法。
1. An assay method comprising: a) a first stably transformed plant comprising a hybrid transcription factor gene encoding a hybrid transcription factor capable of activating a synthetic promoter; b) Crossing a second stably transformed plant comprising an activating DNA sequence and a synthetic promoter activatable by said hybrid transcription factor, wherein in a) said synthetic promoter is a plant of a) And the plant of a) is homozygous for said hybrid transcription factor, and b)
Wherein the activating DNA sequence is expressed in the presence of the hybrid transcription factor, thereby providing an F1 plant that expresses the activating DNA sequence; and c) providing the activating DNA sequence to the F1 plant. Determining the effect of the expression.
【請求項2】 前記ハイブリド転写因子遺伝子が酵母のGAL4遺伝子に由
来するDNA結合ドメイン及びトウモロコシのC1遺伝子に由来する転写活性化
ドメインをコードする、請求項1記載のアッセイ。
2. The assay according to claim 1, wherein the hybrid transcription factor gene encodes a DNA binding domain derived from the yeast GAL4 gene and a transcription activation domain derived from the maize C1 gene.
【請求項3】 最小プロモーターがCAMV35S最小プロモーター、トウ
モロコシBz1プロモーター及びUBQ3プロモーターから成る群から選ばれる
、請求項1記載のアッセイ。
3. The assay according to claim 1, wherein the minimal promoter is selected from the group consisting of a CAMV35S minimal promoter, a corn Bz1 promoter and a UBQ3 promoter.
【請求項4】 前記合成プロモーター配列が、GAL4 DNA結合ドメイ
ンにより認識される上流作用式配列の10のコンカテマーコピーとその5′末端
において融合したTATA要素含有のCaMV35S最小プロモーターを含んで
成る、請求項1記載のアッセイ。
4. The synthetic promoter sequence comprises a CaMV 35S minimal promoter containing a TATA element fused at its 5 'end with 10 concatemer copies of the upstream acting sequence recognized by the GAL4 DNA binding domain. The assay of claim 1.
【請求項5】 前記ハイブリド転写因子遺伝子が酵母のGAL4遺伝子に由
来するDNA結合ドメイン及びトウモロコシのC1遺伝子に由来する転写活性化
ドメインをコードし、そして前記活性化性DNA構築体がGAL4 DNA結合
ドメインにより認識される上流作用式配列の10のコンカテマーコピーとその5
′末端において融合したTATA要素含有のCaMV35S最小プロモーターを
含んで成る合成プロモーター配列を含んで成る、請求項1記載のアッセイ。
5. The hybrid transcription factor gene encodes a DNA binding domain derived from the yeast GAL4 gene and a transcription activation domain derived from the maize C1 gene, and the activating DNA construct comprises a GAL4 DNA binding domain. Concatemer copies of the upstream acting sequence and its 5
2. The assay of claim 1, comprising a synthetic promoter sequence comprising a CaMV 35S minimal promoter containing a TATA element fused at the 'end.
【請求項6】 AdSS除草剤インヒビターを同定するための方法であって
、 a)植物AdSS酵素機能の推定の除草剤インヒビターの存在下で植物AdS
S酵素とAdSS基質とを反応させ;そして b)前記推定の除草剤インヒビターの存在下での植物のAdSS酵素反応の割
合を、前記推定の除草剤インヒビターの非存在下での同一の条件下での植物Ad
SS酵素反応の割合と対比させ、前記推定の除草剤インヒビターが植物AdSS
を阻害するかを決定する; ことを含んで成る方法。
6. A method for identifying an AdSS herbicide inhibitor, comprising: a) plant AdS herbicide inhibitor in the presence of a putative herbicide inhibitor of plant AdSS enzyme function.
Reacting the S enzyme with the AdSS substrate; and b) determining the percentage of the plant's AdSS enzyme reaction in the presence of the putative herbicide inhibitor under the same conditions in the absence of the putative herbicide inhibitor. Plant Ad
The putative herbicide inhibitor was compared to the rate of the SS enzymatic reaction,
Determining whether or not the inhibitory activity is inhibited.
【請求項7】 ハイブリド転写因子及び活性化性DNA構築体を含んで成る
植物であって、前記ハイブリド転写因子遺伝子によりコードされるハイブリド転
写因子が前記活性化性DNA構築体の合成プロモーターを活性化させ、作用可能
式に連結されたアンチセンスDNA配列の発現を誘導することができ、ここで当
該植物は前記ハイブリド転写因子及び前記活性化性DNA構築体により安定的に
形質転換されたものである、植物。
7. A plant comprising a hybrid transcription factor and an activating DNA construct, wherein the hybrid transcription factor encoded by the hybrid transcription factor gene activates a synthetic promoter of the activating DNA construct. To induce expression of an operably linked antisense DNA sequence, wherein the plant has been stably transformed with the hybrid transcription factor and the activating DNA construct. ,plant.
【請求項8】 前記ハイブリド転写因子遺伝子が a)酵母のGAL4遺伝子、バクテリオファージ434、lexA,lacI
及びラムダファージレプレッサー、から成る群から選ばれる遺伝子に由来するD
NA結合ドメイン; b)ヘルペス単純VP16、トウモロコシC1及びP1から成る群から選ばれ
る遺伝子に由来する転写活性化ドメイン; c)CaMV35S最小プロモーター、トウモロコシBz1プロモーター及び
UBQ3プロモーターから成る群から選ばれる最小プロモーターを含んで成る活
性化性DNA構築体; を含んで成る請求項7記載の植物。
8. The hybrid transcription factor gene comprises: a) the yeast GAL4 gene, bacteriophage 434, lexA, lacI.
And a lambda phage repressor, derived from a gene selected from the group consisting of
B) a transcription activation domain derived from a gene selected from the group consisting of herpes simplex VP16, corn C1 and P1; c) a minimal promoter selected from the group consisting of a CaMV35S minimal promoter, a corn Bz1 promoter and a UBQ3 promoter. 8. The plant of claim 7, comprising an activating DNA construct.
【請求項9】 前記合成プロモーター配列が、GAL4 DNA結合ドメイ
ンにより認識される上流作用式配列の10のコンカテマーコピーとその5′末端
において融合したTATA要素含有のCaMV35S最小プロモーターを含んで
成る、請求項7記載の植物。
9. The synthetic promoter sequence comprises a CaMV 35S minimal promoter containing a TATA element fused at its 5 'end with 10 concatemer copies of the upstream acting sequence recognized by the GAL4 DNA binding domain. 7. The plant according to 7.
【請求項10】 前記ハイブリド転写因子遺伝子が酵母のGAL4遺伝子に
由来するDNA結合ドメイン及びトウモロコシのC1遺伝子に由来する転写活性
化ドメインをコードし、そして前記活性化性DNA構築体がGAL4 DNA結
合ドメインにより認識される上流作用式配列の10のコンカテマーコピーとその
5′末端において融合したTATA要素含有のCaMV35S最小プロモーター
を含んで成る合成プロモーター配列を含んで成る、請求項7記載の植物。
10. The hybrid transcription factor gene encodes a DNA binding domain derived from the yeast GAL4 gene and a transcription activation domain derived from the maize C1 gene, and the activating DNA construct comprises a GAL4 DNA binding domain. The plant according to claim 7, comprising a synthetic promoter sequence comprising a CaMV 35S minimal promoter containing a TATA element fused at its 5 'end with 10 concatemer copies of the upstream acting sequence recognized by the following.
【請求項11】 前記活性化性DNA配列がAdSSアンチセンス配列であ
る、請求項7記載の植物。
11. The plant according to claim 7, wherein said activating DNA sequence is an AdSS antisense sequence.
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