JPS62175185A - T▲R▼に基づくサブ−Tiプラスミド - Google Patents
T▲R▼に基づくサブ−TiプラスミドInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
- C12N15/82—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
- C12N15/8201—Methods for introducing genetic material into plant cells, e.g. DNA, RNA, stable or transient incorporation, tissue culture methods adapted for transformation
- C12N15/8202—Methods for introducing genetic material into plant cells, e.g. DNA, RNA, stable or transient incorporation, tissue culture methods adapted for transformation by biological means, e.g. cell mediated or natural vector
- C12N15/8205—Agrobacterium mediated transformation
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(以下余白)
−J−σ詳1ト鷺−説割−
(産業上の利用分野)
本発明は遺伝子工学および農業の分野にあり。
特に植物形質転換に有用なベクター、および植物での転
写終結を促進する方法を提供する。
写終結を促進する方法を提供する。
(従来の技術)
以下は本発明に密接に関連する従来技術の情報を開示す
る文献である。これらの文献はこの従来の技術の項で充
分詳細に議論される。R,F、 Rarkeret
al−、(i983) Plant Mo1. Bio
)、幻−: 335−350ばオクトピン型プラスミド
pTi15955のT−ONへの全配列を開示してお
り、他のTiプラスミドの相同な既報の配列はそこに引
用されている。TR−DNAに枯づき、植物と細菌の両
方で発現可能なORF24に基づく選択マーカーを有す
るザブ−Tiプラスミドが、 S、 B、 Ge
1vin et a)、 (i985) Mo
1. Gen。
る文献である。これらの文献はこの従来の技術の項で充
分詳細に議論される。R,F、 Rarkeret
al−、(i983) Plant Mo1. Bio
)、幻−: 335−350ばオクトピン型プラスミド
pTi15955のT−ONへの全配列を開示してお
り、他のTiプラスミドの相同な既報の配列はそこに引
用されている。TR−DNAに枯づき、植物と細菌の両
方で発現可能なORF24に基づく選択マーカーを有す
るザブ−Tiプラスミドが、 S、 B、 Ge
1vin et a)、 (i985) Mo
1. Gen。
Genet、 199 : 240−248により開
示されている。
示されている。
7 ))’ Ll y<タラL■り祷−(A、、g r
リリ旦teri−u−甲方Φ−概−説−ダラム陰性のア
グロバクテリウム(A4robacterium)属菌
の毒性(ヴイルレン1〜)株は、アゲロバクチリウム・
チューメファシエンス(!3l−(0胚力仄ium−t
umefaciens)では、 Ti (腫瘍誘導)プ
ラスミド(pTi)、そしてアグロバクテリウム・リゾ
ゲネス(A rob cterium リLL49月
舌、nes)ではRi (+艮ii導)プラスミド(p
Ri)として知られている巨大プラスミドと保持してお
り、これはしばしば代謝されるオピンにより分類される
。TiプラスミドおよびRiプラスミドは共にT−DN
A (転移する一DNA)として知られているDNA
配列を含んでおり、これば腫瘍では宿主植物のゲノムに
Mi it込まれたものとして見出される。いくつかの
T−DNA遺伝子は、構造」二標で1を的な真核プロモ
ーターに類似したT−DNAプロモーターの支配下にあ
る。
リリ旦teri−u−甲方Φ−概−説−ダラム陰性のア
グロバクテリウム(A4robacterium)属菌
の毒性(ヴイルレン1〜)株は、アゲロバクチリウム・
チューメファシエンス(!3l−(0胚力仄ium−t
umefaciens)では、 Ti (腫瘍誘導)プ
ラスミド(pTi)、そしてアグロバクテリウム・リゾ
ゲネス(A rob cterium リLL49月
舌、nes)ではRi (+艮ii導)プラスミド(p
Ri)として知られている巨大プラスミドと保持してお
り、これはしばしば代謝されるオピンにより分類される
。TiプラスミドおよびRiプラスミドは共にT−DN
A (転移する一DNA)として知られているDNA
配列を含んでおり、これば腫瘍では宿主植物のゲノムに
Mi it込まれたものとして見出される。いくつかの
T−DNA遺伝子は、構造」二標で1を的な真核プロモ
ーターに類似したT−DNAプロモーターの支配下にあ
る。
アグロバクテリウム(卸μ声基旦−rj−υ−りに起因
する病気の一般的総説に、 D、 J、 Merlo
(i982)、 Ac1v。
する病気の一般的総説に、 D、 J、 Merlo
(i982)、 Ac1v。
Plant Patho)、 −+ : 139−17
8; L、 W、 Ream and M。
8; L、 W、 Ream and M。
P、 Gordon (i982)、 5cience
21Ei : 854−859; M。
21Ei : 854−859; M。
W、 Bevan and M、−D、 Chilto
n (]982L Ann、Rev。
n (]982L Ann、Rev。
Genet、 16 : 357−384: G、
Kahl and J、 5chell(i982)−
風竪ular Biolog of Plant T
umors; K。
Kahl and J、 5chell(i982)−
風竪ular Biolog of Plant T
umors; K。
八、 Barton and M、−11,Ch
ilton (i983)Meth、 Enzym
ol。
ilton (i983)Meth、 Enzym
ol。
101 : 527−539; 八、 Dep
icker et a)、 (i983)
inβenetiC3−如エ−(」eering o
f Plants : an Agricultura
lPerspective、 eds: T、 K
osuge at a)、+ pp、 143−
176; A、 Caplan et 計、 (
i983)Science 222 :815−821
; T、 C,l1all et a)、、 E
uropcan Patentapplication
126,546;およびΔ、 N、B1nn5 (i
984)Oxford 5urveySPlant M
o1. Ce1l Bio)、 ニー: 130−1
.60によるものがある。多くのより専門的な総説R1
八、 5chilperoort (i984)、
Uffic↓enc in PlantB
ree+↓in−g (Proc、 10th
Congr、 Eur、 八5soc、 Res
。
icker et a)、 (i983)
inβenetiC3−如エ−(」eering o
f Plants : an Agricultura
lPerspective、 eds: T、 K
osuge at a)、+ pp、 143−
176; A、 Caplan et 計、 (
i983)Science 222 :815−821
; T、 C,l1all et a)、、 E
uropcan Patentapplication
126,546;およびΔ、 N、B1nn5 (i
984)Oxford 5urveySPlant M
o1. Ce1l Bio)、 ニー: 130−1
.60によるものがある。多くのより専門的な総説R1
八、 5chilperoort (i984)、
Uffic↓enc in PlantB
ree+↓in−g (Proc、 10th
Congr、 Eur、 八5soc、 Res
。
Plant Breeding)、 eds: fi)
、 Lnage et a)、、 pp。
、 Lnage et a)、、 pp。
251−285.は植物遺伝子操作と植物改良の技術に
関して、アグロバクテリウム(A B−r O!] a
p t e r i u m )に基づく植物形質転
換を論じている。
関して、アグロバクテリウム(A B−r O!] a
p t e r i u m )に基づく植物形質転
換を論じている。
范t10帽死亀架
植物細胞は当該分野の多くの方法によりアグロバクテリ
ウムjA−,acterium)により形質転換され得
る。最近の研究の総説に関しては、 K、 5yon。
ウムjA−,acterium)により形質転換され得
る。最近の研究の総説に関しては、 K、 5yon。
(i984) 0xford 5urveys Pla
nt Mo1. Ce1l Biol。
nt Mo1. Ce1l Biol。
1 : 217−219を参照。本発明では、有糸分裂
および減数分裂を通して遺伝子が安定に伝達される限り
、いずれの方法でも良い。
および減数分裂を通して遺伝子が安定に伝達される限り
、いずれの方法でも良い。
アグロバクテリウム(Agrobacterium)に
よる植物組織の感染は当業者に周知の単純な技術である
。
よる植物組織の感染は当業者に周知の単純な技術である
。
典型的には、傷をつげた後、植物に腫瘍誘導細菌の懸濁
液を植えつげる。あるいは1組織断片3例えば葉のディ
スク(R,B、 Horsch et a)、 (
]985)Science 227 : 1229−1
231)または倒置した茎切片(K、 八、 Ba
rton et a)、 (i983)
Ce1l 32 : 1033−1043) 、
に植菌する。誘導後、腫瘍は5通常非形質転換植物組織
の培養では含まれる植物ホルモンを欠く培地上で9組織
培養することができる。従来の植菌および培養技術は、
ホルモン独立増殖のできない武装解除ベクター(例えば
P、 Zambryskiet a)、 (i984
)+ Genetic B7. Pr1niand
Methods、 6. edS: 八、
Ho11.aender and J。
液を植えつげる。あるいは1組織断片3例えば葉のディ
スク(R,B、 Horsch et a)、 (
]985)Science 227 : 1229−1
231)または倒置した茎切片(K、 八、 Ba
rton et a)、 (i983)
Ce1l 32 : 1033−1043) 、
に植菌する。誘導後、腫瘍は5通常非形質転換植物組織
の培養では含まれる植物ホルモンを欠く培地上で9組織
培養することができる。従来の植菌および培養技術は、
ホルモン独立増殖のできない武装解除ベクター(例えば
P、 Zambryskiet a)、 (i984
)+ Genetic B7. Pr1niand
Methods、 6. edS: 八、
Ho11.aender and J。
Settow)の使用用に、変更しても良い。
アグロバクテリウム(釦皿崩μm9L匡ml−はまた単
17ii1細胞、培養で成育した細胞、カルス細胞およ
び華離プロトプラスト 例えば、 R. B. llorsch and R.
T. Fraley (i983L2Q)、 eds
: K. Downey 、L′!t− al.、
I”、 576 : 17. T。
17ii1細胞、培養で成育した細胞、カルス細胞およ
び華離プロトプラスト 例えば、 R. B. llorsch and R.
T. Fraley (i983L2Q)、 eds
: K. Downey 、L′!t− al.、
I”、 576 : 17. T。
Fraley et al. (i984) P
lant Mo1. Biol. 3 :371−37
8; R. T. Fraley and R. B.
Ilorsch (i983)G靭旦区旦岨mqヅj
−1」−ゲノー1ー胡旦タツルーABri剪旦どp」1
’crspective, T. Kosuge c
t.al. pp.177−194;A. Mulle
r et al. (i983) Biochem.
旧ophys. Res。
lant Mo1. Biol. 3 :371−37
8; R. T. Fraley and R. B.
Ilorsch (i983)G靭旦区旦岨mqヅj
−1」−ゲノー1ー胡旦タツルーABri剪旦どp」1
’crspective, T. Kosuge c
t.al. pp.177−194;A. Mulle
r et al. (i983) Biochem.
旧ophys. Res。
Comm. 123 : 458−462)。植菌カル
ス断片の形質転換頻度はオピンまたはオピン前駆体の添
加により」二げることができる(L. M. Cell
o and W. L. Olsen。
ス断片の形質転換頻度はオピンまたはオピン前駆体の添
加により」二げることができる(L. M. Cell
o and W. L. Olsen。
11、 S. Patent 4,459,355)。
クラウンゴール病原性の宿主範囲は, 9n(≧遺伝子
のようなT−DNAにコードされている機能により影響
される (八. lloekema 、g−t a
l. (i.984) J。
のようなT−DNAにコードされている機能により影響
される (八. lloekema 、g−t a
l. (i.984) J。
Bacteriol. 158L−: 383−
385 ; 八. Hoekema e↓a
l 、 (i984) E門BO J. 3
: 3043−3047 : 會.C。
385 ; 八. Hoekema e↓a
l 、 (i984) E門BO J. 3
: 3043−3047 : 會.C。
Buchholz and M.F.Thomas
show (i984)J.Bacteriol刊し
: 327−332)、 R. L. Δusi
ch, European PatentAppli
cation 108,580はアグロバクテリウム・
チューメファシエンス(ガご屯匹切償−Vヒ 9μ江匹
功ns)から緑色藻類細胞へのT−DNAの転移と,そ
こでのオフI・ピンシンターゼ遺伝子およびTn5カナ
マイシン耐性遺伝子の発現を報告している。G. M.
S。
show (i984)J.Bacteriol刊し
: 327−332)、 R. L. Δusi
ch, European PatentAppli
cation 108,580はアグロバクテリウム・
チューメファシエンス(ガご屯匹切償−Vヒ 9μ江匹
功ns)から緑色藻類細胞へのT−DNAの転移と,そ
こでのオフI・ピンシンターゼ遺伝子およびTn5カナ
マイシン耐性遺伝子の発現を報告している。G. M.
S。
Hooykaasvan Slogteren et
al. (i9B4) Natureバクテリウム(
iM」bacterium)による単子葉植物細胞の,
従来の腫瘍形成を伴い,形質転換を示した。
al. (i9B4) Natureバクテリウム(
iM」bacterium)による単子葉植物細胞の,
従来の腫瘍形成を伴い,形質転換を示した。
栢1げl平生
正常な形態を有する分化植物組織がクラウンゴール腫瘍
から得られている。例えば、Tiプラスミド変異を用い
て,自己稔性花を形成するシュートを繁殖させる腫瘍が
作られた。結果として生じた種子は, T−DNAを含
みオピンをつくる植物に発芽した。−如五二,」鼾ニー
、 T−DNAにより形質転換された組織の根のない表
現型は,出根部分を洗うことにより,部分的に解決でき
,また正常な株への継ぎ木により回避できる(八.同s
temayer et −al。
から得られている。例えば、Tiプラスミド変異を用い
て,自己稔性花を形成するシュートを繁殖させる腫瘍が
作られた。結果として生じた種子は, T−DNAを含
みオピンをつくる植物に発芽した。−如五二,」鼾ニー
、 T−DNAにより形質転換された組織の根のない表
現型は,出根部分を洗うことにより,部分的に解決でき
,また正常な株への継ぎ木により回避できる(八.同s
temayer et −al。
(i984) Mo1. Gen. Genet. 旦
[: 500−507)。 tmr− 。
[: 500−507)。 tmr− 。
T−DNAを用いる同様の実験は,そして完全長のT−
DNAが減数分裂を通して子孫に伝えられ得ること。
DNAが減数分裂を通して子孫に伝えられ得ること。
これらの子孫では,レベルは変動するが,ツバリン遺伝
子を発現させ得ることを示した(K. A. Bart
on帖 al. (i983) Ce11. 牝:
10334043)。
子を発現させ得ることを示した(K. A. Bart
on帖 al. (i983) Ce11. 牝:
10334043)。
オピン異化に関与する遺伝子は,減数分裂を通して伝わ
ることができたが, T−DNAが武装解除されていな
げればその植物は雄性不稔であった。恐らく,変化して
いないT−DNAと機能のある外来遺伝子は,優性メン
デル則で.密接に連関して,遺伝させることができる(
例えば、 R, B, Horschet al.
(i984) Science 223 : 496
−498 ; D。
ることができたが, T−DNAが武装解除されていな
げればその植物は雄性不稔であった。恐らく,変化して
いないT−DNAと機能のある外来遺伝子は,優性メン
デル則で.密接に連関して,遺伝させることができる(
例えば、 R, B, Horschet al.
(i984) Science 223 : 496
−498 ; D。
Tepfer (i9B4) Cell 3% :
959−967 ; M. De Block肛: 5
00−507を参照)。
959−967 ; M. De Block肛: 5
00−507を参照)。
最初に形質転換された植物細胞の後成説的状態は再生能
力に影響を与え得る(G. M. S. van Sl
ogterenet al. (i983) Pla
nt Mo1. Biol. 2 : 321−333
)。
力に影響を与え得る(G. M. S. van Sl
ogterenet al. (i983) Pla
nt Mo1. Biol. 2 : 321−333
)。
アグロバクテリウム・リゾゲネス(榎江仲μ:teri
umー01印p狙)による形質転換後の再生はM.−D
。
umー01印p狙)による形質転換後の再生はM.−D
。
76;およびP. Costantino et
al. (i984) J。
al. (i984) J。
Mo1.八pp1. Genet. 2 : 465−
470により%tじられている。
470により%tじられている。
ffiJ!形遺琴Jプラスし1’J=(7)進仮予AT
CC15955に見られるオクトピン型プラスミドpT
i15955のT−DNAの完全な配列が, pTiA
ch5のTLM域(J. Gielen et al
. (i984) EMBO J. 3:835−84
6)を有するものとして,報告された(R. F。
CC15955に見られるオクトピン型プラスミドpT
i15955のT−DNAの完全な配列が, pTiA
ch5のTLM域(J. Gielen et al
. (i984) EMBO J. 3:835−84
6)を有するものとして,報告された(R. F。
Barker et al. (i983) Pl
ant Molec. Biol. 2 :335−3
50)。報告されたT−DNA遺伝子はイントロンを含
んでいない。標準的真核プロモーター要素に類似した配
列およびポリアデニル化部位が認められる。
ant Molec. Biol. 2 :335−3
50)。報告されたT−DNA遺伝子はイントロンを含
んでいない。標準的真核プロモーター要素に類似した配
列およびポリアデニル化部位が認められる。
多数の遺伝子が形質転換誘導プラスミドのT−1)N/
1内に同定された。いくつかのオクトピンプラスミドT
−DNA転写物がマツピングされ(例えば、1.。
1内に同定された。いくつかのオクトピンプラスミドT
−DNA転写物がマツピングされ(例えば、1.。
Willmitzer et a)、 (i982
) IEMBOJ、 1 : 139−146 ;
S、 J、 Karcher et、 al−、(i
984) Mo1. Gen。
) IEMBOJ、 1 : 139−146 ;
S、 J、 Karcher et、 al−、(i
984) Mo1. Gen。
Genet、 194 : 159−165)、そし
ていくつかの機能が明らかにされた。これら領域のいく
つか、特に−t−q rと1−をコードするもの、は原
核細胞でもまた転写され得る(G、 5chr3der
e−、−(a小(i983)EMBOJ、 2 :
403−409 )。遺伝子垣−,tnHr、、 t
ml−およびocsに変異を持つTiプラスミドは、そ
れぞれ、シュー1〜を生しる。根が発達する。正常より
大きい腫瘍、そしてオクトピンを合成できない。
ていくつかの機能が明らかにされた。これら領域のいく
つか、特に−t−q rと1−をコードするもの、は原
核細胞でもまた転写され得る(G、 5chr3der
e−、−(a小(i983)EMBOJ、 2 :
403−409 )。遺伝子垣−,tnHr、、 t
ml−およびocsに変異を持つTiプラスミドは、そ
れぞれ、シュー1〜を生しる。根が発達する。正常より
大きい腫瘍、そしてオクトピンを合成できない。
ニコチアナ・ツバカム(坦μ壮Iル> tabaU虹
の腫瘍カルスを生じる。すなわち9(シ以外のすべては
9竺(発癌性)遺伝子である。他の宿主では。
の腫瘍カルスを生じる。すなわち9(シ以外のすべては
9竺(発癌性)遺伝子である。他の宿主では。
これらの遺伝子の変異は巽なった表現型を誘導すること
ができる(Bevan and Chilton (i
982)八nn。
ができる(Bevan and Chilton (i
982)八nn。
Rev、 Genet、+前出、を参照)。T−DNA
遺伝子での変異はT−TINAの植物ゲノムへの挿入に
影ひしない(,1,Leemans et旦、 (i
982) EMBOJ、 1 : 147−152
; L、 W、 Ream et al−、(i9
83) Proc、 Natl。
遺伝子での変異はT−TINAの植物ゲノムへの挿入に
影ひしない(,1,Leemans et旦、 (i
982) EMBOJ、 1 : 147−152
; L、 W、 Ream et al−、(i9
83) Proc、 Natl。
八cad、 Sci、 lノSA 8−0
: 1660−1664) 。
: 1660−1664) 。
オクトピンTiプラスミドはオクトピンシンクーゼ(リ
ソピンデヒドロゲナーゼ)をコードする旦遺公子を有す
る。C,Koncz e% a−、,1,−、(i
983) EMBo、1. 2 : 1597−160
3.は匹しの機能の分析を行った。
ソピンデヒドロゲナーゼ)をコードする旦遺公子を有す
る。C,Koncz e% a−、,1,−、(i
983) EMBo、1. 2 : 1597−160
3.は匹しの機能の分析を行った。
P、 Dhaese et、 q、 (i983)
I!MBOJ、 、2 : 419−426゜は“
転写物7” (Berker et−a)、、前出、
のORF3)と胛−による種々のポリアデニル化部位の
利用を報告した。組織内でのオフI・ピンシンクーゼ酵
素の存在は、その組織を種々のアミノ酸アナログの毒性
効果から保護する(G、八、 Dahl and J、
Tempe(i983) Theor、 八pp
1. Genet、 66、 : 233−
239 : M。
I!MBOJ、 、2 : 419−426゜は“
転写物7” (Berker et−a)、、前出、
のORF3)と胛−による種々のポリアデニル化部位の
利用を報告した。組織内でのオフI・ピンシンクーゼ酵
素の存在は、その組織を種々のアミノ酸アナログの毒性
効果から保護する(G、八、 Dahl and J、
Tempe(i983) Theor、 八pp
1. Genet、 66、 : 233−
239 : M。
G、 Kozicl et a)、 (i9
84) J、 Mo1. 八pp)、 Gen
et。
84) J、 Mo1. 八pp)、 Gen
et。
−2! : 549−562 )。
ツバリンTiプラスミドはツバリンシンターゼ遺伝子<
nos)(八、 Depicker et a)、
(i982) J。
nos)(八、 Depicker et a)、
(i982) J。
Mo1. App)、 Genet、 1 : 561
−573.により配列決定された)をコードする。C,
H,Sha皆 叩 pユ、(i984) Nuc)、
八cids Res、 12 : 78
31−7846. は旦旦旦−の機能分析を行った。
−573.により配列決定された)をコードする。C,
H,Sha皆 叩 pユ、(i984) Nuc)、
八cids Res、 12 : 78
31−7846. は旦旦旦−の機能分析を行った。
虱とtmrに等価な遺伝子がツバリン型プラスミド上に
同定され、そして多くの転写物がマツピングされた(L
、 Wil1mitzer県旦、 (i983) Ce
1l 32 : 1045−1.056)。
同定され、そして多くの転写物がマツピングされた(L
、 Wil1mitzer県旦、 (i983) Ce
1l 32 : 1045−1.056)。
T−DNA領域外の形質転換誘導プラスミド遺伝子は■
L遺伝子を含み、これが変異するとTiプラスミドは非
毒性になる。いくつかのvir遺伝子が正確にマツピン
グされ、そして種にのTiプラスミド間に保存されてい
る領域に位置することがわかった(V、 N、 Iye
r et a)、 (i982) Mo1. Gen、
Genet。
L遺伝子を含み、これが変異するとTiプラスミドは非
毒性になる。いくつかのvir遺伝子が正確にマツピン
グされ、そして種にのTiプラスミド間に保存されてい
る領域に位置することがわかった(V、 N、 Iye
r et a)、 (i982) Mo1. Gen、
Genet。
188 : 418−424)。この肛遺公子はトラン
スに機能し、異なったプラスミド型でしかも物理的に他
のプラスミドに位置しているT−DNAで植物細胞の形
質転換を起こすことができる(例えばA、 J、 de
Framond et aj、 (i983) Bi
otechno)、 1 : 262−269 ;
A、 Hoekema et a)、 (i983
) Nature 303 :179−180 ; J
、 Hille et a)、 (]984) J
、 Bacteriol。
スに機能し、異なったプラスミド型でしかも物理的に他
のプラスミドに位置しているT−DNAで植物細胞の形
質転換を起こすことができる(例えばA、 J、 de
Framond et aj、 (i983) Bi
otechno)、 1 : 262−269 ;
A、 Hoekema et a)、 (i983
) Nature 303 :179−180 ; J
、 Hille et a)、 (]984) J
、 Bacteriol。
158 : 754−756 、 八、 H
oekema et a)、 (i984)
J、 Bacterio)、 1!Σ8 :
383−385 ; G、 八n、 et
al。
oekema et a)、 (i984)
J、 Bacterio)、 1!Σ8 :
383−385 ; G、 八n、 et
al。
(i985) EMBOJ、 4 : 277−28
4)。このような配置は2元系として知られている。C
hilton ;t al。
4)。このような配置は2元系として知られている。C
hilton ;t al。
(i983) 15th Miami Winter
Symp、、はde Framondl 11.前出(
記述についてばEuropean patentapp
lication 126,546参照)のミニ−Ti
プラスミドの再分割によりつくられた“ミクロ−Ti”
プラスミドを述べた。G、 A、 Dahl 旦 1
.、米国特許番号532.280.および八、 Ilo
ekema (i,985) Ph、 D。
Symp、、はde Framondl 11.前出(
記述についてばEuropean patentapp
lication 126,546参照)のミニ−Ti
プラスミドの再分割によりつくられた“ミクロ−Ti”
プラスミドを述べた。G、 A、 Dahl 旦 1
.、米国特許番号532.280.および八、 Ilo
ekema (i,985) Ph、 D。
Thesis+ Rijksuniversiteit
LeMen、↑he Netherlands。
LeMen、↑he Netherlands。
はオクトピン型プラスミドpTi15955のTLjl
域からつくられたocs遺伝子を有するミクロ−T1プ
ラスミドを開示している。M、 Bevan (i98
4) Nucl。
域からつくられたocs遺伝子を有するミクロ−T1プ
ラスミドを開示している。M、 Bevan (i98
4) Nucl。
Ac1ds Res、 12 : 8711−872
1 はカナマイシン耐性ミクロ−Tiを開示している。
1 はカナマイシン耐性ミクロ−Tiを開示している。
T−DNAは植物細胞を形質転換するのにプラスミド上
になくてもよい;染色体上にあるT−DNAは機能する
(八、 Hoekema5肩(□a1. (i984
) EMBOJ、 3 : 2485−24
90) 。 T−1)N八は境界、即ちT−DNA /
植物DNA結合部、に連関した約25塩基対の正方向繰
り返しを持ち、これが7グロハクテリウム(釦p地μm
q、z九吋からの転移または宿主ゲノムへの組み込みの
いずれかに関与するらしい。4つのpTi15955境
界ばBarker 、et計、、前出、によりA、 B
、 C,およびDと名イ」けられた。Tiプラスミドの
決定する特徴は、 Merlo 。
になくてもよい;染色体上にあるT−DNAは機能する
(八、 Hoekema5肩(□a1. (i984
) EMBOJ、 3 : 2485−24
90) 。 T−1)N八は境界、即ちT−DNA /
植物DNA結合部、に連関した約25塩基対の正方向繰
り返しを持ち、これが7グロハクテリウム(釦p地μm
q、z九吋からの転移または宿主ゲノムへの組み込みの
いずれかに関与するらしい。4つのpTi15955境
界ばBarker 、et計、、前出、によりA、 B
、 C,およびDと名イ」けられた。Tiプラスミドの
決定する特徴は、 Merlo 。
前出(特にそこの表■参照)およびReam and
Gordon。
Gordon。
前出、により総説されている。
予脣転狽濡1り“ラスミド世J−
オクトピン型T1プラスミドを含むいくつかの形質転換
誘導プラスミドは、2つの分離したT−DNA 。
誘導プラスミドは、2つの分離したT−DNA 。
すなわちTL−DNAとTR−DNA、をそれぞれT−
DNAの左と右に絹み込む。pTiT)、およびpTi
T、のコピー数ば異なった腫瘍系列で変動する。オクト
ピンT−DNAの中芯は、ツバリンT−DNA と高い
相同性を有し、腫瘍維持に必要であり、T+、に見出さ
れ。
DNAの左と右に絹み込む。pTiT)、およびpTi
T、のコピー数ば異なった腫瘍系列で変動する。オクト
ピンT−DNAの中芯は、ツバリンT−DNA と高い
相同性を有し、腫瘍維持に必要であり、T+、に見出さ
れ。
一般に細胞内たり1コピー存在し、そして腫瘍形態遺伝
子をコードする。(いくつかのTiプラスミドの腫瘍遺
伝子は2つの区分にfJlみ込まれるらし(i984)
J、 Ract、erio)、 160 : 31
9−326)) 、 TRは全くなくても良いが、高
コピー数で見出されるT−DNAは時に植物ゲノムへ取
り込まれた後欠失するが、一般に安定である。T−DN
Aの組み込みが異なる細胞の混合を含む腫瘍は1時々多
重形質転換現象の結果である。ツバリンT−DNAは分
断されない断片として宿主ゲノムに組み込まれる。
子をコードする。(いくつかのTiプラスミドの腫瘍遺
伝子は2つの区分にfJlみ込まれるらし(i984)
J、 Ract、erio)、 160 : 31
9−326)) 、 TRは全くなくても良いが、高
コピー数で見出されるT−DNAは時に植物ゲノムへ取
り込まれた後欠失するが、一般に安定である。T−DN
Aの組み込みが異なる細胞の混合を含む腫瘍は1時々多
重形質転換現象の結果である。ツバリンT−DNAは分
断されない断片として宿主ゲノムに組み込まれる。
T−DNA /隣接植物DNA連結部の境界繰り返しに
関する正確な位置は変動し、そして境界繰り返し内にあ
る必要はない。毒性は1通常のツバリンT−DNA境界
配列のいずれか1つの欠失後も、必ずしも消失しない(
tL Joos et a)、 (i983) Ce
1l 32 :1057−1067をに、 Wang
et 、11. (i984) Ce1l 38 :4
55−462およびC,11,Shaw et a)
、 (i984) Nucl。
関する正確な位置は変動し、そして境界繰り返し内にあ
る必要はない。毒性は1通常のツバリンT−DNA境界
配列のいずれか1つの欠失後も、必ずしも消失しない(
tL Joos et a)、 (i983) Ce
1l 32 :1057−1067をに、 Wang
et 、11. (i984) Ce1l 38 :4
55−462およびC,11,Shaw et a)
、 (i984) Nucl。
Ac1ds Res、 12j : 6031−60
41と、右境界に関して比較せよ)。右ツバリン境界の
方向は機能の完全な消失なしに逆向きにでき、そして1
つの境界配列で密接に連関した配列を転移できる(M、
De。
41と、右境界に関して比較せよ)。右ツバリン境界の
方向は機能の完全な消失なしに逆向きにでき、そして1
つの境界配列で密接に連関した配列を転移できる(M、
De。
Block et a)、 (i984) EMBO
J、 3 : 1681−1689)。
J、 3 : 1681−1689)。
25bpの合成ツバリン右境界繰り返しが機能的である
(WaB 帖 計、前出)。
(WaB 帖 計、前出)。
之土寸フリ上
G、 B、Ruvkun and F、M、Au
5ubel (i98])Nature389 :
85−88.により開発された“シャトルヘクター”は
外来遺伝物質を巨大DNA分子に挿入する方法を提供す
る。シャI・ルベクターは、そこへ外来遺伝物質が挿入
される。受容ゲノムDNA配列のコピーを含む。これら
は、三組交雑技術(Ruvkin andAusube
l 、前出)、二組交雑における自己可動ヘクターの直
接転移、アグロバクテリウム(釦皿よりacteriu
m)細胞による外来DNIIの直接取込め(″形質転換
″)、アグロバクテリウム(q r o b a c
t e r i u m )と他の細菌細胞とのスフェ
ロプラスト融合、あるいはリポソーム封入DNAの取込
み、を含む公知方法により、最終的な受容細胞へ導入す
ることができる。
5ubel (i98])Nature389 :
85−88.により開発された“シャトルヘクター”は
外来遺伝物質を巨大DNA分子に挿入する方法を提供す
る。シャI・ルベクターは、そこへ外来遺伝物質が挿入
される。受容ゲノムDNA配列のコピーを含む。これら
は、三組交雑技術(Ruvkin andAusube
l 、前出)、二組交雑における自己可動ヘクターの直
接転移、アグロバクテリウム(釦皿よりacteriu
m)細胞による外来DNIIの直接取込め(″形質転換
″)、アグロバクテリウム(q r o b a c
t e r i u m )と他の細菌細胞とのスフェ
ロプラスト融合、あるいはリポソーム封入DNAの取込
み、を含む公知方法により、最終的な受容細胞へ導入す
ることができる。
シャトルヘクターを受容細胞へ導入後、可能な現象には
、マーカーのいずれかの側での1回組み換えでの二重交
叉がある(ホモ部分二倍体化)。
、マーカーのいずれかの側での1回組み換えでの二重交
叉がある(ホモ部分二倍体化)。
表現型として優性な性質は1回交叉により導入されるで
あろう(共同組み込み) (A、 Caplan e
+□a1. (i983) 5cience 222
: 815−821 ; R,B。
あろう(共同組み込み) (A、 Caplan e
+□a1. (i983) 5cience 222
: 815−821 ; R,B。
Horscl+ et −a)、 (i984)
5cience 223 : 496−498);結
果として生じる縦列重複の欠失に対して保護しなければ
ならない。シャトルヘクターはアグロバクテリウム(伺
μ■qcterium)プラスミドの操作に有用であっ
た。
5cience 223 : 496−498);結
果として生じる縦列重複の欠失に対して保護しなければ
ならない。シャトルヘクターはアグロバクテリウム(伺
μ■qcterium)プラスミドの操作に有用であっ
た。
゛′自殺ベクター” (例えばSimon et
a)、 (i983) Biotechno)、 1
: 784−791)は、受容細胞内で独立に維持され
得ないレプリコンを持つシャトルヘクターである。Ti
プラスミドへDNA配列を転移させるための自殺ヘクタ
ーの利用が報告されている(例えばE、 Van Ha
ute e% 旦、 (i,983) EMBOJ、
2 : 4]1−417 ; L、 Comai
et a)、 (i983)Plasmid 10
: 21−30 ; P、 Zambryski et
計、(i983) EMBOJ、 2 : 214
3−2150 ; P、 Zambryskiet
a)、 (i984) in GeneJineeri
171es。
a)、 (i983) Biotechno)、 1
: 784−791)は、受容細胞内で独立に維持され
得ないレプリコンを持つシャトルヘクターである。Ti
プラスミドへDNA配列を転移させるための自殺ヘクタ
ーの利用が報告されている(例えばE、 Van Ha
ute e% 旦、 (i,983) EMBOJ、
2 : 4]1−417 ; L、 Comai
et a)、 (i983)Plasmid 10
: 21−30 ; P、 Zambryski et
計、(i983) EMBOJ、 2 : 214
3−2150 ; P、 Zambryskiet
a)、 (i984) in GeneJineeri
171es。
立川4−M9thods、 6+ eds :
八、 Ho1laender and J。
八、 Ho1laender and J。
Setlow ; P、 Zahn et 旦、(
i984) Mo1. Gen。
i984) Mo1. Gen。
Genet、 194 : 188−194 ; C
aplan et a)、、 5upra ;C,
)1. Shaw eL ;1. (i983)
Gene 23. : 315−330) 。
aplan et a)、、 5upra ;C,
)1. Shaw eL ;1. (i983)
Gene 23. : 315−330) 。
方法」3云1
ツバリンシンターゼ遺伝子は、オクトピンT−1’lN
Aに挿入され、植物組織を形質転換した場合、完全に機
能するごとがわかった(C,L、 Pink (i98
2)M、 S、 thesis、 Llnivcrsi
ty of Wisconsin−Madison)。
Aに挿入され、植物組織を形質転換した場合、完全に機
能するごとがわかった(C,L、 Pink (i98
2)M、 S、 thesis、 Llnivcrsi
ty of Wisconsin−Madison)。
マメファゼオリンをコードする遺伝子がヒマワリ腫瘍に
導入され9発現した。転写は正しい位置で始まり、停止
し、そしてイントロンは転写後に正しくプロセッシング
された(N、 Murai pi al。
導入され9発現した。転写は正しい位置で始まり、停止
し、そしてイントロンは転写後に正しくプロセッシング
された(N、 Murai pi al。
(i983) 5cience ’;32幻−: 4
76−482)。−ii′L子葉植物ジー・メイ(ハ虹
鼾■旦)の胚乳タンパク、ゼインのイントロンを含ま
ない遺伝子は、ヒマワリのカルス内で転写されるが翻訳
はされない(M、 A、 Matzkeet a)、
(i984) E台BOJ、 鉦: 1.525
−1.531)。マメのRuBP−カルボキシラーゼの
小ザブユニット遺伝子の発現は、形質転換ペチュニア細
胞で光に制御される;生成したマメ小ザブユニソI・タ
ンパクは正しくプロセッシングされ、クロロプラストへ
入る(R,Bro(Hlie et aj、 (i98
4) 5cience 334 ニア 838−843)。小ザブユニット/INl]T2キメ
ラタンパクもクロロプラストへ移る(G、 Van d
en Broeck 、gta)、 (i985) N
ature 313 : 358−363)。この遺伝
子のプロモーターは、カルスでの光誘導発現を細菌の+
14造遺伝子に与える(L、 )Ierrera4st
rella eta)、 (+984) Nature
310 : 115−120 ; D、 Facci
ottiet、 a)、 (i985) B15te
chno1. 3 : 241−246)。
76−482)。−ii′L子葉植物ジー・メイ(ハ虹
鼾■旦)の胚乳タンパク、ゼインのイントロンを含ま
ない遺伝子は、ヒマワリのカルス内で転写されるが翻訳
はされない(M、 A、 Matzkeet a)、
(i984) E台BOJ、 鉦: 1.525
−1.531)。マメのRuBP−カルボキシラーゼの
小ザブユニット遺伝子の発現は、形質転換ペチュニア細
胞で光に制御される;生成したマメ小ザブユニソI・タ
ンパクは正しくプロセッシングされ、クロロプラストへ
入る(R,Bro(Hlie et aj、 (i98
4) 5cience 334 ニア 838−843)。小ザブユニット/INl]T2キメ
ラタンパクもクロロプラストへ移る(G、 Van d
en Broeck 、gta)、 (i985) N
ature 313 : 358−363)。この遺伝
子のプロモーターは、カルスでの光誘導発現を細菌の+
14造遺伝子に与える(L、 )Ierrera4st
rella eta)、 (+984) Nature
310 : 115−120 ; D、 Facci
ottiet、 a)、 (i985) B15te
chno1. 3 : 241−246)。
!!μしプロモーターは、形質転換植物細胞の選択に有
用な薬剤耐性構造遺伝子を発現させることができる。M
、 W、 Bevan et a)、 (+983)
Nature 304 :184−187 : R,
T、 Fraley at鮭、(i983) Pro
c。
用な薬剤耐性構造遺伝子を発現させることができる。M
、 W、 Bevan et a)、 (+983)
Nature 304 :184−187 : R,
T、 Fraley at鮭、(i983) Pro
c。
Nat)、八cad、 Sci、 USA 80 :
4803−4807 ;およびり、 Herrera
4strella at Q、 (i983) EM
BOJ、2 :987−995.ばTn5−遺伝子の細
菌カナマイシン耐性構造遺伝子(不オマイシンホスボト
ランスフェラーゼIT、 NPT2) 、または」邦を
ノバリンシンクーゼブロモーターの後(すなわち支配下
)に挿入した。
4803−4807 ;およびり、 Herrera
4strella at Q、 (i983) EM
BOJ、2 :987−995.ばTn5−遺伝子の細
菌カナマイシン耐性構造遺伝子(不オマイシンホスボト
ランスフェラーゼIT、 NPT2) 、または」邦を
ノバリンシンクーゼブロモーターの後(すなわち支配下
)に挿入した。
この構築物が植物細胞の形質転換に用いられ、その細胞
は培養においてカナマイシン5およびネオマイシンやG
4]8のようなそのアナログに耐性であった。オクトピ
ンTL遺伝子ORF24とO1?F25のプロモーター
はまた」亜構造遺伝子の発現をもたらす(J、 Vel
ten et−a)、 (i984) EMBOJ、
3 : 2723−2730)、 Herrera−E
strella et a)、、前出、は同様な構築
物を報告し、それではTn7のメトトレキセート耐性遺
伝子(ジヒドロフオレートレダクターゼ)がμ竺プロモ
ーターの後に置かれた。形質転換細胞はメトトレキセー
トに耐性であった。カリフラワーモザイクウィルスプロ
モーターの支配下にあるNPT2遺伝子は、 DNAを
直接細胞に取り込ませる(、1. Paszkowsk
i et a)、 (i984) EMIIOJ。
は培養においてカナマイシン5およびネオマイシンやG
4]8のようなそのアナログに耐性であった。オクトピ
ンTL遺伝子ORF24とO1?F25のプロモーター
はまた」亜構造遺伝子の発現をもたらす(J、 Vel
ten et−a)、 (i984) EMBOJ、
3 : 2723−2730)、 Herrera−E
strella et a)、、前出、は同様な構築
物を報告し、それではTn7のメトトレキセート耐性遺
伝子(ジヒドロフオレートレダクターゼ)がμ竺プロモ
ーターの後に置かれた。形質転換細胞はメトトレキセー
トに耐性であった。カリフラワーモザイクウィルスプロ
モーターの支配下にあるNPT2遺伝子は、 DNAを
直接細胞に取り込ませる(、1. Paszkowsk
i et a)、 (i984) EMIIOJ。
3 : 2717−2722 ; R,C,Gardn
er et a)、 (i984)Plant Mo
1. Bio)、 Reporter 2−: 3−8
か、またはT−DNA (M、 G、 Koziel
、et a)、 (i984) J、 Mol。
er et a)、 (i984)Plant Mo
1. Bio)、 Reporter 2−: 3−8
か、またはT−DNA (M、 G、 Koziel
、et a)、 (i984) J、 Mol。
App)、 Genet、 2 : 549−562
)により形質転換された植物細胞で発現する。さらに1
.、 l1errera−IEstrella旦 旦、
(i983) Nature 303 : 209−
213 、ば構造遺伝子を二プロモーターの支配下に置
くことQこより、オクトピンシンターゼとクロラムフェ
ニコールアセチルトランスフェラーゼの酵素活性の植物
細胞での発現を達成した。G、 llelmer eL
1−0(i984) Biotechno)、 2
: 520−527 、 は肌のプロモーターおよ
び構造遺伝子の5″末端をエセリシア・コリー(ハ且h
erichia 皿)のβ−ガラクトシダーゼ(Ia
c Z )配列に融合させた選択マーカーとして有用な
融合遺伝子を作成した。
)により形質転換された植物細胞で発現する。さらに1
.、 l1errera−IEstrella旦 旦、
(i983) Nature 303 : 209−
213 、ば構造遺伝子を二プロモーターの支配下に置
くことQこより、オクトピンシンターゼとクロラムフェ
ニコールアセチルトランスフェラーゼの酵素活性の植物
細胞での発現を達成した。G、 llelmer eL
1−0(i984) Biotechno)、 2
: 520−527 、 は肌のプロモーターおよ
び構造遺伝子の5″末端をエセリシア・コリー(ハ且h
erichia 皿)のβ−ガラクトシダーゼ(Ia
c Z )配列に融合させた選択マーカーとして有用な
融合遺伝子を作成した。
Murai et a)、、前出、ば二構造遺伝子の
プロモーターと5゛末端のファゼオリン構造遺伝子への
融合を報告した。コードされる融合タンパクはT−DN
I’lのプロモーター支配下で生産された。ファゼオリ
ン由来のイントロンは転写後に正しくプロセッシングさ
れた。
プロモーターと5゛末端のファゼオリン構造遺伝子への
融合を報告した。コードされる融合タンパクはT−DN
I’lのプロモーター支配下で生産された。ファゼオリ
ン由来のイントロンは転写後に正しくプロセッシングさ
れた。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明の1つの目的は、構造遺伝子を植物細胞内で発現
させる方法であって、前記遺伝子が前記細胞に対し外来
である方法を提供することにある。
させる方法であって、前記遺伝子が前記細胞に対し外来
である方法を提供することにある。
他の目的は、形態上正常な植物の生育と和合可能な武装
解除植物形質転換ヘクターを提供することにある。さら
に他の目的は、その中に外来構造遺伝子によりコードさ
れるタンパクを有し、そしてこのタンパクが酵素である
場合、遺伝子が挿入される細胞内で本来存在しない代謝
物または化学物質を有するか、または本来存在するこれ
らを欠く。
解除植物形質転換ヘクターを提供することにある。さら
に他の目的は、その中に外来構造遺伝子によりコードさ
れるタンパクを有し、そしてこのタンパクが酵素である
場合、遺伝子が挿入される細胞内で本来存在しない代謝
物または化学物質を有するか、または本来存在するこれ
らを欠く。
特殊な植物組織および植物体を捉イバすることにある。
この目的に対し、 TR−DNAを含むサブ−Tiプラ
スミドを提供する。さらなる目的と利点は以下の記述で
明らかになるであろう。
スミドを提供する。さらなる目的と利点は以下の記述で
明らかになるであろう。
(以下余白)
(問題点を解決するための手段)
上記目的を達成するため7本発明のDNA分子は。
以下の(A)および(B)を含有するDNA分子であっ
て、(A)は植物DNA 、そして(B)は修飾T−F
IN八であり、そして、該T−DNAは該植物DNA内
に挿入され、また8亥T−DNAば以下の(ai、 (
b)、 (c)、 (diおよびfQ)を含有する。
DNA分子であって、(a)は付属的コードDNA 、
Fb)は外来構造遺伝子、(C)はT−DNAプロモ
ーター、(d)はT−DNAポリアデニル化部位、そし
て(e)はオクトピン型T−DNA境界CおよびDであ
り。
て、(A)は植物DNA 、そして(B)は修飾T−F
IN八であり、そして、該T−DNAは該植物DNA内
に挿入され、また8亥T−DNAば以下の(ai、 (
b)、 (c)、 (diおよびfQ)を含有する。
DNA分子であって、(a)は付属的コードDNA 、
Fb)は外来構造遺伝子、(C)はT−DNAプロモ
ーター、(d)はT−DNAポリアデニル化部位、そし
て(e)はオクトピン型T−DNA境界CおよびDであ
り。
ここで、(f)該プロモーターおよび該ポリアデニル化
部位は異なるT−DNA遺伝子に由来し;(g)該プロ
モーター、該構造遺伝子および該ポリアデニル化部位は
、互いに、植物細胞内での該構造遺伝子の転写が該プロ
モーターと該ポリアデニル化部位の支配下にあるような
位置および方向にあり;(h)該プロモーター/構造遺
伝子/ポリアデニル化部位の組合せ、付属的コードII
NAおよび境界CとDは。
部位は異なるT−DNA遺伝子に由来し;(g)該プロ
モーター、該構造遺伝子および該ポリアデニル化部位は
、互いに、植物細胞内での該構造遺伝子の転写が該プロ
モーターと該ポリアデニル化部位の支配下にあるような
位置および方向にあり;(h)該プロモーター/構造遺
伝子/ポリアデニル化部位の組合せ、付属的コードII
NAおよび境界CとDは。
互いに、″境界C−組合せ−コードDNA−境界D”の
配置または“境界C−コードDNA−組合せ一境界D
”の配置のいずれかの位置にあり;(i)該T−DNA
はオクトピン型T−DNA境界へを欠き;そして(j)
8fT−DNA分子はすべてのオクトピン型TL−DN
A o匹遺公子を欠く。
配置または“境界C−コードDNA−組合せ一境界D
”の配置のいずれかの位置にあり;(i)該T−DNA
はオクトピン型T−DNA境界へを欠き;そして(j)
8fT−DNA分子はすべてのオクトピン型TL−DN
A o匹遺公子を欠く。
本発明のDNA分子は、以下の(a)、 (bL (c
)、 (a)。
)、 (a)。
(e)、(elを含有するDNA分子であって、(a)
は外来構造遺伝子2(b)はT−DNAプロモーター、
(C)はT−DNAポリアデニル化部位、(d)はオク
トピン型T−DNA境界Cおよびり、(elはアグロバ
クテリウム(釦皿−bacterium)内での複製を
可能にするレプリコン。
は外来構造遺伝子2(b)はT−DNAプロモーター、
(C)はT−DNAポリアデニル化部位、(d)はオク
トピン型T−DNA境界Cおよびり、(elはアグロバ
クテリウム(釦皿−bacterium)内での複製を
可能にするレプリコン。
そして(flは付属的コードI)NAであり、そして、
(g)該プロモーターおよび該ポリアデニル化部位は異
なるT−DNA遺伝子に由来し;(h)該プロモーター
。
(g)該プロモーターおよび該ポリアデニル化部位は異
なるT−DNA遺伝子に由来し;(h)該プロモーター
。
該構造遺伝子および該ポリアデニル化部位は、互いに、
植物細胞内での該構造遺伝子の転写が該プロモーターと
該ポリアデニル化部位の支配下にあるような位置および
方向にあり;(i)該プロモーター/構造遺伝子/ポリ
アデニル化部位の組合せ。
植物細胞内での該構造遺伝子の転写が該プロモーターと
該ポリアデニル化部位の支配下にあるような位置および
方向にあり;(i)該プロモーター/構造遺伝子/ポリ
アデニル化部位の組合せ。
該付属的コードDNAおよび境界CとDは、互いに。
“境界C−組合せ−コードDNA −境界D”の配置ま
たは“境界C−コードDNA−組合せ一境界D”の配置
のいずれかの位置にあり;(j)該DNA分子はオクト
ピン型T−DNA境界へを欠き;そして(k)該DNA
分子はすべてのオクトピン型TL−DNA onc遺伝
子を欠く。
たは“境界C−コードDNA−組合せ一境界D”の配置
のいずれかの位置にあり;(j)該DNA分子はオクト
ピン型T−DNA境界へを欠き;そして(k)該DNA
分子はすべてのオクトピン型TL−DNA onc遺伝
子を欠く。
本発明のDNA分子は、以下の(a+、 (bl、(b
)を含有するDNA分子であって、(a)はネオマイシ
ンポスホトランスフェラーゼをコードする構造遺伝子。
)を含有するDNA分子であって、(a)はネオマイシ
ンポスホトランスフェラーゼをコードする構造遺伝子。
(blはORF24プロモーター、そして(C)はOR
F25またはORF26のポリアデニル化部位であり、
そして。
F25またはORF26のポリアデニル化部位であり、
そして。
該プロモーター、該構造遺伝子および該ポリアデニル化
部位が、互いに、植物細胞内での該構造遺伝子の転写が
該プロモーターと該ポリアデニル化部位の支配下にある
ような位置および方向にある。
部位が、互いに、植物細胞内での該構造遺伝子の転写が
該プロモーターと該ポリアデニル化部位の支配下にある
ような位置および方向にある。
本発明のDNA分子を修飾する方法は、 ORF25ポ
リアデニル化部位およびORF26ポリアデニル化部位
の両方を有するDNA区分を構造遺伝子を有するDNA
区分の3゛末端に連結する工程を含有し、これにより植
物細胞内で、 ORF25ポリアデニル化部位またはO
RF26ポリアデニル化部位のいずれかにより構造遺伝
子がコードする転写物の3゛末端が決定される。
リアデニル化部位およびORF26ポリアデニル化部位
の両方を有するDNA区分を構造遺伝子を有するDNA
区分の3゛末端に連結する工程を含有し、これにより植
物細胞内で、 ORF25ポリアデニル化部位またはO
RF26ポリアデニル化部位のいずれかにより構造遺伝
子がコードする転写物の3゛末端が決定される。
本発明の植物細胞の形質転換法は、以下の(a)。
(b) 、 (cl 、 (di 、 (e)、(e)
を含有するDNA分子を保持するアグロバクテリウム(
釦筏(ロ)cteriuす□細胞に植物細胞を接触させ
る工程を含む植物細胞の形質転換法であって、(δ)は
外来構造遺伝子、(b)ばT−DNAプロモーター、(
C)はT−DNAリアデニル化部位、(d)はオクトピ
ン型T、−DNA境界CおよびDi+41はアグロバク
テリウム(I1gr巴bacteriすΣ内での複製を
可能にするレプリコン、そして(flは付属的コードD
NAであり、そして、(g)該プロモーターおよび該ポ
リアデニル化部位は異なるT−DNA遺伝子に由来し;
(h)該プロモーター、該構造遺伝子および該ポリアデ
ニル化部位は、互いに、植物細胞内での該構造遺伝子の
転写が該プロモーターと該ポリアデニル化部位の支配下
にあるような位置および方向にあり;(i)該プロモー
ター/構造遺伝子/ポリアデニル化部位の組合せ、該付
属的コードDNAおよび境界CとDは、互いに、U境界
C−組合せ−コードDNA −境界D″の配置または“
境界C=コードDNA −組合せ一境界D”の配置のい
ずれかの位置にあり;(j)該DNA分子はオクトピン
型T−DNA境界へを欠き;そして(k+該DNA分子
はすべてのオフ1−ピン型T I、〜l’lNA or
B−c、遺伝子を欠く。
を含有するDNA分子を保持するアグロバクテリウム(
釦筏(ロ)cteriuす□細胞に植物細胞を接触させ
る工程を含む植物細胞の形質転換法であって、(δ)は
外来構造遺伝子、(b)ばT−DNAプロモーター、(
C)はT−DNAリアデニル化部位、(d)はオクトピ
ン型T、−DNA境界CおよびDi+41はアグロバク
テリウム(I1gr巴bacteriすΣ内での複製を
可能にするレプリコン、そして(flは付属的コードD
NAであり、そして、(g)該プロモーターおよび該ポ
リアデニル化部位は異なるT−DNA遺伝子に由来し;
(h)該プロモーター、該構造遺伝子および該ポリアデ
ニル化部位は、互いに、植物細胞内での該構造遺伝子の
転写が該プロモーターと該ポリアデニル化部位の支配下
にあるような位置および方向にあり;(i)該プロモー
ター/構造遺伝子/ポリアデニル化部位の組合せ、該付
属的コードDNAおよび境界CとDは、互いに、U境界
C−組合せ−コードDNA −境界D″の配置または“
境界C=コードDNA −組合せ一境界D”の配置のい
ずれかの位置にあり;(j)該DNA分子はオクトピン
型T−DNA境界へを欠き;そして(k+該DNA分子
はすべてのオフ1−ピン型T I、〜l’lNA or
B−c、遺伝子を欠く。
本発明の植物細胞の形質転換法により生産される植物細
胞、植物組織、植物体、または植物種子は、該形質転換
法が以下の(a)、 (b)、 (c)、 (dL (
e)、(e)を含有するDNA分子を保持するアグロバ
クテリウム(A鉦q−1〕−g−c、ぷ償」昨細胞に植
物細胞を接触させる工程を含む形質転換法であり、(a
)は外来構造遺伝子、(b)ばT−DNAプロモーター
、(C)はT−DNAポリアデニル化部位、(d)はオ
クトピン型T −D N A 境界Cおよびり、([り
はアグロバクテリウム(釦皿−帥μerium)内での
複製を可能にするレプリコン。
胞、植物組織、植物体、または植物種子は、該形質転換
法が以下の(a)、 (b)、 (c)、 (dL (
e)、(e)を含有するDNA分子を保持するアグロバ
クテリウム(A鉦q−1〕−g−c、ぷ償」昨細胞に植
物細胞を接触させる工程を含む形質転換法であり、(a
)は外来構造遺伝子、(b)ばT−DNAプロモーター
、(C)はT−DNAポリアデニル化部位、(d)はオ
クトピン型T −D N A 境界Cおよびり、([り
はアグロバクテリウム(釦皿−帥μerium)内での
複製を可能にするレプリコン。
そして(f)は付属的コードDNAであり、そして、(
g)該プロモーターおよび該ポリアデニル化部位は異な
るT−DNA遺伝子に由来し;(h)該プロモーター。
g)該プロモーターおよび該ポリアデニル化部位は異な
るT−DNA遺伝子に由来し;(h)該プロモーター。
該構造遺伝子および該ポリアデニル化部位は、互いに、
植物細胞内での該構造遺伝子の転写が該プロ 0モーターと該ポリアデニル化部位の支配下にあるよう
な位置および方向にあり;(i)該プロモーター/構造
遺伝子/ポリアデニル化部位の組合せ。
植物細胞内での該構造遺伝子の転写が該プロ 0モーターと該ポリアデニル化部位の支配下にあるよう
な位置および方向にあり;(i)該プロモーター/構造
遺伝子/ポリアデニル化部位の組合せ。
該付属的コードDNAおよび境界CとDば、互いに。
゛′境界C−組合せ−コードDNA −境界D ”の配
置またはパ境界C−コードDNA−組合せ一境界D”の
配置のいずれかの位置にあり;(j)該DNA分子はオ
クトピン型T−DNA境界へを欠き、そして(k)該D
NA子はすべてのオクトピン型TL−DNA onc遺
伝子を欠く。
置またはパ境界C−コードDNA−組合せ一境界D”の
配置のいずれかの位置にあり;(j)該DNA分子はオ
クトピン型T−DNA境界へを欠き、そして(k)該D
NA子はすべてのオクトピン型TL−DNA onc遺
伝子を欠く。
(以下余白)
ここで開示する発明は、境界CとDを有し境界へを欠く
オクトピンpTi T R−DNAに基づくサブ−Ti
プラスミドを提供する。好ましい実施態様として、これ
らのサブ−Tiプラスミドは二遺公子を欠き、そしてオ
クトピン型pTi Bam旧断片2の外側のDNAを欠
く。T−DNAの植物ゲノムへの取込みに関与する正方
向境界繰り返しを含むサブ−Tiプラスミドの使用は以
下の有用な結果をもたらすことができる:1.onc遺
伝子を欠失させることができ、形質転換組織培養または
プロトプラストからの植物再生が極めてうまく行く。2
.植物細胞はTLあるいはTR,またはT tとT、1
両者により形質転換され得る。TRの多コピーが形質転
換植物ゲノムに見出すことができ、そしてそれは活発に
転写されるので、TLのすべてまたは一部の欠失が9種
々の二遺公子の不在下で、外来遺伝子の高レベル発現を
もたらすことができる。3゜サブ−Tiプラスミドは比
較的小さく、それにより植物形質転換の過程で要求され
る多くの操作が軽減されるかまたは不要になる。
オクトピンpTi T R−DNAに基づくサブ−Ti
プラスミドを提供する。好ましい実施態様として、これ
らのサブ−Tiプラスミドは二遺公子を欠き、そしてオ
クトピン型pTi Bam旧断片2の外側のDNAを欠
く。T−DNAの植物ゲノムへの取込みに関与する正方
向境界繰り返しを含むサブ−Tiプラスミドの使用は以
下の有用な結果をもたらすことができる:1.onc遺
伝子を欠失させることができ、形質転換組織培養または
プロトプラストからの植物再生が極めてうまく行く。2
.植物細胞はTLあるいはTR,またはT tとT、1
両者により形質転換され得る。TRの多コピーが形質転
換植物ゲノムに見出すことができ、そしてそれは活発に
転写されるので、TLのすべてまたは一部の欠失が9種
々の二遺公子の不在下で、外来遺伝子の高レベル発現を
もたらすことができる。3゜サブ−Tiプラスミドは比
較的小さく、それにより植物形質転換の過程で要求され
る多くの操作が軽減されるかまたは不要になる。
本発明はまた。このようなサブ−Tiプラスミドにより
導入された外来構造遺伝子を有し、そこで。
導入された外来構造遺伝子を有し、そこで。
ここに例証されるように、 T−DNA由来の植物で発
現可能な転写制御配列の支配下で発現する。遺伝的に修
飾された植物細胞を含む植物体を提供する。
現可能な転写制御配列の支配下で発現する。遺伝的に修
飾された植物細胞を含む植物体を提供する。
さらに1本発明は、 T−DNA由来の植物で発現可能
な転写制′4′n配列に関し、これらの配列の制御下で
植物細胞で発現できるような方向と間隔で挿入された外
来構造遺伝子を含むゲノムを有する植物細胞を含有する
植物組織を提供する。また、 T−DNAを含め、複製
する細菌の新規な株を提供し、ごのT−DNAは、挿入
外来構造遺伝子を、 T−DNA由来プロモーターとT
−DNA由来転写ターミネータ−に関し、前記プロモー
ター領域とターミネータ−の制御下で植物で発現できる
ような方向と間隔で、含むように修飾されている。さら
に9本発明は植物を形質転換するのに有用な新規ベクタ
ーを提供する。これらのベクターは細菌内で複製する能
力を有し、 TR−DNAを含む。これらはさらに、ヘ
ククー内に含まれるT R−DNA内に挿入された外来
構造遺伝子を、 T−DNA由来プロモーター領域とT
−DNf1転写ターミネータ−の制御下で植物細胞また
は細菌で発現できるように、含む。さらに前記ベクター
を保持する細菌の株を開示する。
な転写制′4′n配列に関し、これらの配列の制御下で
植物細胞で発現できるような方向と間隔で挿入された外
来構造遺伝子を含むゲノムを有する植物細胞を含有する
植物組織を提供する。また、 T−DNAを含め、複製
する細菌の新規な株を提供し、ごのT−DNAは、挿入
外来構造遺伝子を、 T−DNA由来プロモーターとT
−DNA由来転写ターミネータ−に関し、前記プロモー
ター領域とターミネータ−の制御下で植物で発現できる
ような方向と間隔で、含むように修飾されている。さら
に9本発明は植物を形質転換するのに有用な新規ベクタ
ーを提供する。これらのベクターは細菌内で複製する能
力を有し、 TR−DNAを含む。これらはさらに、ヘ
ククー内に含まれるT R−DNA内に挿入された外来
構造遺伝子を、 T−DNA由来プロモーター領域とT
−DNf1転写ターミネータ−の制御下で植物細胞また
は細菌で発現できるように、含む。さらに前記ベクター
を保持する細菌の株を開示する。
本発明は、プロモーターの支配下にある外来構造遺伝子
を含み、前記プロモーター/遺伝子の組合せはオクトピ
ン型TiプラスミドTR−DN八に基づくザブ−Tiプ
ラスミドを用いて細胞に挿入されている。さらに特異的
には、その好ましい実施態様においては、ここに開示さ
れた本発明はさらに。
を含み、前記プロモーター/遺伝子の組合せはオクトピ
ン型TiプラスミドTR−DN八に基づくザブ−Tiプ
ラスミドを用いて細胞に挿入されている。さらに特異的
には、その好ましい実施態様においては、ここに開示さ
れた本発明はさらに。
T−DNAを介する導入7i、 ORF24の隣接DN
Aに由来する。あるT、−DNA来の植物発現プロモー
ターの制御下の外来構造遺伝子の植物細胞内での発現を
含む、つまり、 ORF24ブロモ−クーの制御下で。
Aに由来する。あるT、−DNA来の植物発現プロモー
ターの制御下の外来構造遺伝子の植物細胞内での発現を
含む、つまり、 ORF24ブロモ−クーの制御下で。
そしてORF25またはORF26のポリアデニル化部
位の前に、外来構造遺伝子をT−DNAに挿入し、この
挿入を含むT−DNAを既知の方法により植物細胞に導
入するものである。一度、外来構造遺伝子を発現する植
物細胞が得られれば、植物組織および完全植物体を当該
分野の方法と技術を用いて、それから再往できる。再生
植物を次に簡便法でil殖させ、導入された遺伝子は簡
便な植物育種技術により他の株および栽培物に移すこと
ができる。本発明は原理的には、そこへDNAが導入さ
れるいかなる植物種へのいかなる外来構造遺伝子の導入
をも応用する。
位の前に、外来構造遺伝子をT−DNAに挿入し、この
挿入を含むT−DNAを既知の方法により植物細胞に導
入するものである。一度、外来構造遺伝子を発現する植
物細胞が得られれば、植物組織および完全植物体を当該
分野の方法と技術を用いて、それから再往できる。再生
植物を次に簡便法でil殖させ、導入された遺伝子は簡
便な植物育種技術により他の株および栽培物に移すこと
ができる。本発明は原理的には、そこへDNAが導入さ
れるいかなる植物種へのいかなる外来構造遺伝子の導入
をも応用する。
本発明は他の種、生物2または株の有用な外来構造遺伝
子の挿入により、細菌、植物細胞、植物組織、および完
全植物体を遺伝的に修飾するのに有用である。そのよう
な有用な構造遺伝子は以下の同定できる表現型を存する
遺伝子を含むが、これに限らない:極端な熱または寒さ
に対する改良された抵抗性;嫌気条件(例えば、水浸し
)、乾燥、または浸透圧ストレスに対する改良された抵
抗性;昆虫(例えばバチルス・チューリンギエンシス(
地猥1J至 ■肛」…ニー牡し)の結晶タンパクのよう
な殺虫毒素)、クモ、線虫、または着生植物害虫、およ
びカビによる病気、細菌病、またはウィルス病に対する
改良された耐性または抵抗性;該Mi織または植物に通
常存在しない酵素または二次代謝物の生産;繊維、また
はヒトまたは動物食糧に用いる場合の改良された栄養的
特性(例えばレクチンおよびゼインまたはファセオリン
のような貯蔵タンパクン、味(例えばクウマチンのよう
な甘味タンパク)、または繊維あるいはヒトまたは動物
食糧に使用される場合の加工上の特性;変化した形態的
性質または発達パターン(例えば植物を昆虫から守る集
毛2美的に喜ばれる着色。
子の挿入により、細菌、植物細胞、植物組織、および完
全植物体を遺伝的に修飾するのに有用である。そのよう
な有用な構造遺伝子は以下の同定できる表現型を存する
遺伝子を含むが、これに限らない:極端な熱または寒さ
に対する改良された抵抗性;嫌気条件(例えば、水浸し
)、乾燥、または浸透圧ストレスに対する改良された抵
抗性;昆虫(例えばバチルス・チューリンギエンシス(
地猥1J至 ■肛」…ニー牡し)の結晶タンパクのよう
な殺虫毒素)、クモ、線虫、または着生植物害虫、およ
びカビによる病気、細菌病、またはウィルス病に対する
改良された耐性または抵抗性;該Mi織または植物に通
常存在しない酵素または二次代謝物の生産;繊維、また
はヒトまたは動物食糧に用いる場合の改良された栄養的
特性(例えばレクチンおよびゼインまたはファセオリン
のような貯蔵タンパクン、味(例えばクウマチンのよう
な甘味タンパク)、または繊維あるいはヒトまたは動物
食糧に使用される場合の加工上の特性;変化した形態的
性質または発達パターン(例えば植物を昆虫から守る集
毛2美的に喜ばれる着色。
変化した植物生長習性、小さな植物、植物の成熟に要す
る時間の短縮1通常遺伝子が発現しない組織または時期
での遺伝子の発現5その他);雄性不稔;改良された光
合成効率(低下した光呼吸を含む)、改良された窒素固
定;改良された栄養物の取込み、除草剤(例えばグリホ
セートまたはトリアジン)に対する改良された抵抗性;
増大した穀物収量;他の植物との改良された競合性;遺
伝的に修飾された細胞に新規な遺伝的マーカー;および
その他。遺伝的マーカーは、1つまたはそれ以上の特徴
的な核酸配列、タンパク、遺伝子産物。
る時間の短縮1通常遺伝子が発現しない組織または時期
での遺伝子の発現5その他);雄性不稔;改良された光
合成効率(低下した光呼吸を含む)、改良された窒素固
定;改良された栄養物の取込み、除草剤(例えばグリホ
セートまたはトリアジン)に対する改良された抵抗性;
増大した穀物収量;他の植物との改良された競合性;遺
伝的に修飾された細胞に新規な遺伝的マーカー;および
その他。遺伝的マーカーは、1つまたはそれ以上の特徴
的な核酸配列、タンパク、遺伝子産物。
または同定はされる表現型の存在により、改良された胚
性の同定に用いることができる。遺伝的マーカーは2本
発明の遺伝的に修飾された植物体。
性の同定に用いることができる。遺伝的マーカーは2本
発明の遺伝的に修飾された植物体。
植物細胞または細菌細胞を、そのように修飾されていな
い植物体、植物細胞または細菌と区別し。
い植物体、植物細胞または細菌と区別し。
遺伝的に関連しているまたは共に形質転換された人工導
入DNA配列、または他の遺伝子型に対し他の方法(例
えば有性的)による表現型、の伝達を容易にすることが
できる。または、特許によりまたは植物変種保護証明に
より守られる植物の同定を容易にすることができる。ス
クリーニング(例えば明瞭な細胞表面抗原、またはβ−
ガラクI−シダーゼ、これは容易に目に見える。のよう
な酵素などのスクリーニングできるマーカー)の間に容
易に同定される選択薬剤(即ち選択マーカー)およびマ
ーカーに対する細胞または培養組織の耐性(または抵抗
性)はまた有用な遺伝的マーカーである。本発明はTn
5のネオマイシンホスボI−ランスフェラーゼIT (
NPT2)をコードする構造遺伝子を、自然界ではOR
F24の発現を制御しているブロモ−クー領域の支配下
で、そしてORF25とORF26の間にあるポリアデ
ニル化部位の前に置くことにより、そしてカナマイシン
およびそのアナログ(B a−n−遺伝子)の効果に対
し耐性である表現型を与えることにより1例証される。
入DNA配列、または他の遺伝子型に対し他の方法(例
えば有性的)による表現型、の伝達を容易にすることが
できる。または、特許によりまたは植物変種保護証明に
より守られる植物の同定を容易にすることができる。ス
クリーニング(例えば明瞭な細胞表面抗原、またはβ−
ガラクI−シダーゼ、これは容易に目に見える。のよう
な酵素などのスクリーニングできるマーカー)の間に容
易に同定される選択薬剤(即ち選択マーカー)およびマ
ーカーに対する細胞または培養組織の耐性(または抵抗
性)はまた有用な遺伝的マーカーである。本発明はTn
5のネオマイシンホスボI−ランスフェラーゼIT (
NPT2)をコードする構造遺伝子を、自然界ではOR
F24の発現を制御しているブロモ−クー領域の支配下
で、そしてORF25とORF26の間にあるポリアデ
ニル化部位の前に置くことにより、そしてカナマイシン
およびそのアナログ(B a−n−遺伝子)の効果に対
し耐性である表現型を与えることにより1例証される。
プロモーター/kan−ポリアデニル化部位の絹合せは
、この組合せにより形質転換された細胞を検出し選択す
るのに用いることができる。この組合せに連接したいか
なるDNA配列も真核および原核生物両者で4選択され
るであろうし、したがって、連接DNA配列により形質
転換された細胞は、当業者に理解されるように、同定さ
れるであろう。本発明の他の用途1種々植物種に導入さ
れた他の構造遺伝子の性質を探ること、は当業者に容易
に明らかである。
、この組合せにより形質転換された細胞を検出し選択す
るのに用いることができる。この組合せに連接したいか
なるDNA配列も真核および原核生物両者で4選択され
るであろうし、したがって、連接DNA配列により形質
転換された細胞は、当業者に理解されるように、同定さ
れるであろう。本発明の他の用途1種々植物種に導入さ
れた他の構造遺伝子の性質を探ること、は当業者に容易
に明らかである。
以下に本発明の詳細な説明する。
明細書および特許請求の範囲での意図およびその使用の
面で不明確さを除くために、以下の定義を行う。
面で不明確さを除くために、以下の定義を行う。
L!−!% −、&−:構造遺伝子の5゛末端の転写開
始に関する配列を指す。ここで例示される自然界のT−
DNAプロモーター領域の配列はORF24のクララン
ゴール腫瘍での転写を起こす。真核プロモーター配列は
、 mRNAの5゛末端(ギャップ部位)の位置から5
゛側へ約10〜30塩基対(bp)にある5”・・・T
ΔTIIA・・・3′の標準型に相同なりNA配列の存
在により、一般に8忍識される。TATAAの5゛イ則
へ約3obpに別の標準配列がしばしば見出され、これ
は5゛・・・CCAAT・・・3゛の標準型に相同なり
NA配列の存在により認識される。翻訳開始はキヤ・7
プ部位から3′側へ最初の5′・・・AUG・・・3′
で、一般に最も有効である。
始に関する配列を指す。ここで例示される自然界のT−
DNAプロモーター領域の配列はORF24のクララン
ゴール腫瘍での転写を起こす。真核プロモーター配列は
、 mRNAの5゛末端(ギャップ部位)の位置から5
゛側へ約10〜30塩基対(bp)にある5”・・・T
ΔTIIA・・・3′の標準型に相同なりNA配列の存
在により、一般に8忍識される。TATAAの5゛イ則
へ約3obpに別の標準配列がしばしば見出され、これ
は5゛・・・CCAAT・・・3゛の標準型に相同なり
NA配列の存在により認識される。翻訳開始はキヤ・7
プ部位から3′側へ最初の5′・・・AUG・・・3′
で、一般に最も有効である。
!Jクーミネータニー:ここでは転写物の3゛末端の位
置を決定することができる。いかなる核酸配列をも示す
。転写ターミネータ−DNA区分は、それ自身、自然に
存在するまたは合成の、原核または真核の、複数の起源
に由来する区分の混成物かも知れず、またゲノムDNA
またはmRNA山来c由来Aのものかも知れない、転写
終結部位はポリアデニル化部位、およびリボゾームtl
Nへ(rRNA) 、転移RNA(tRNA)および非
ポリアデニル化メツセンジャーRNへ(mRNA)
(例えばヒストンmRNA、 P、八、 Kriega
nd D、 八、 Melton (i984
) Nature 30−8−: 203−2
06)の3′末端を決定する部位を含む。
置を決定することができる。いかなる核酸配列をも示す
。転写ターミネータ−DNA区分は、それ自身、自然に
存在するまたは合成の、原核または真核の、複数の起源
に由来する区分の混成物かも知れず、またゲノムDNA
またはmRNA山来c由来Aのものかも知れない、転写
終結部位はポリアデニル化部位、およびリボゾームtl
Nへ(rRNA) 、転移RNA(tRNA)および非
ポリアデニル化メツセンジャーRNへ(mRNA)
(例えばヒストンmRNA、 P、八、 Kriega
nd D、 八、 Melton (i984
) Nature 30−8−: 203−2
06)の3′末端を決定する部位を含む。
、共謀ラー元壬」召ζ部−位:ここでは真核生物のmR
NAのポリアデニル化、すなわち転写終結後ポリアデニ
ル酸“尾”がmRNA前駆体の3゛末端に付加されるこ
と、に関連する核酸配列を示す。ポリアデニル化部位は
、一般に標準型5゛0.・AATAAA・・・3゛に相
同な配列の存在により認識されるが、転写物の5゛から
3゛末端の距離の変動1部分的な“読み越し”。
NAのポリアデニル化、すなわち転写終結後ポリアデニ
ル酸“尾”がmRNA前駆体の3゛末端に付加されるこ
と、に関連する核酸配列を示す。ポリアデニル化部位は
、一般に標準型5゛0.・AATAAA・・・3゛に相
同な配列の存在により認識されるが、転写物の5゛から
3゛末端の距離の変動1部分的な“読み越し”。
および多重縦列標準配列は特殊ではない。転写物の3′
末端の下流20と35bpの間のDNA配列が必要であ
るらしい(M、八、 McDevitt et 旦
、 (i984)Cel137 : 993−999)
。標準的な“ポリアデニル化部位”はmRNAの3゛末
端の位置を実際決定するもので、ポリアデニル化自身を
決めるものでないことを認識すべきである(N、 Pr
oudfoot (i984) Nature 30
7 :412−413)。
末端の下流20と35bpの間のDNA配列が必要であ
るらしい(M、八、 McDevitt et 旦
、 (i984)Cel137 : 993−999)
。標準的な“ポリアデニル化部位”はmRNAの3゛末
端の位置を実際決定するもので、ポリアデニル化自身を
決めるものでないことを認識すべきである(N、 Pr
oudfoot (i984) Nature 30
7 :412−413)。
転写刷朗酊列:構造遺伝子に隣接するプロモーター/ポ
リアデニル化部位の組合せを指す。
リアデニル化部位の組合せを指す。
外来橡道道梃子−:ここでの使用は、 TR−DN直こ
対し外来の、すなわちそこに自然界でしょ存在しない、
RNA、タンパク、ポリペプチド、またはそれの一
部、できれば翻訳開始コドンを含む、をコードするDN
A区分を含有する遺伝子の部分を指す。
対し外来の、すなわちそこに自然界でしょ存在しない、
RNA、タンパク、ポリペプチド、またはそれの一
部、できれば翻訳開始コドンを含む、をコードするDN
A区分を含有する遺伝子の部分を指す。
外来構造遺伝子は、全体または一部を、原核DNA 。
真核DNAエピソ゛−ムON八へプラスミド叶八へフ゛
ラスチドr)NA 、 ゲノムDNA 、 cDNA、
ウィルスDNA 。
ラスチドr)NA 、 ゲノムDNA 、 cDNA、
ウィルスDNA 。
ウィルスcDNA 、化学合成りNA 、またはその他
、に由来するであろう。外来構造遺伝子は、発現産物の
生物学的活性または化学的構造1発現度、または発現制
御の様式に影響し得る。コード区分または非翻訳領域い
ずれかでの1つまたはそれ以−1−の修飾を含むかも知
れない事、かさらに考えられる。
、に由来するであろう。外来構造遺伝子は、発現産物の
生物学的活性または化学的構造1発現度、または発現制
御の様式に影響し得る。コード区分または非翻訳領域い
ずれかでの1つまたはそれ以−1−の修飾を含むかも知
れない事、かさらに考えられる。
そのような修飾には、1つまたはそれ以J−のヌクレオ
チドの変異、挿入、欠失、および置換、そして発現産物
の化学構造を変えないが発現産物の細胞内局在性、輸送
7分泌、または安定IVU−に影響を与える゛静かな”
修飾、がある。構造遺伝子は分断されないコード配列を
構成するかも知れないし。
チドの変異、挿入、欠失、および置換、そして発現産物
の化学構造を変えないが発現産物の細胞内局在性、輸送
7分泌、または安定IVU−に影響を与える゛静かな”
修飾、がある。構造遺伝子は分断されないコード配列を
構成するかも知れないし。
または適切な植物で機能するスプライス結合部により連
結された1つまたはそれ以」二のイントロンを含むかも
知れない。そしてこれらは合成または自然に存在するも
のから得られるであろう。構造遺伝子は、混成タンパク
(該混成タンパクは遺伝子がm−人されそして発現する
細胞に対し外来であるか、あるいは一部外来タンパクに
由来する)をコードする自然界のまたは合成の複数の起
源に由来する区分の混成物であるかも知れない。外来構
造遺伝子は融合タンパクをコードするかも知れないし、
そして特に、転写制御配列が由来するTR−DNA構造
遺伝子のすべてまたは一部と融合しているかも知れない
。
結された1つまたはそれ以」二のイントロンを含むかも
知れない。そしてこれらは合成または自然に存在するも
のから得られるであろう。構造遺伝子は、混成タンパク
(該混成タンパクは遺伝子がm−人されそして発現する
細胞に対し外来であるか、あるいは一部外来タンパクに
由来する)をコードする自然界のまたは合成の複数の起
源に由来する区分の混成物であるかも知れない。外来構
造遺伝子は融合タンパクをコードするかも知れないし、
そして特に、転写制御配列が由来するTR−DNA構造
遺伝子のすべてまたは一部と融合しているかも知れない
。
付属」勺−に上器(:植物細胞で発現する場合に。
有用なまたは同定できる表現型を運ぶDNA区分を指す
。そのような表現型は要約で外来構造遺伝子に対して示
唆されたものを含む。付属的コードDNAは通常、 R
NAとして発現されプロモーターと転写ターミネータ−
に隣接する。 DNA配列を含むであろう。多くの場合
9発現したRNAは翻訳可能なメツセンジャーIINA
であろう。ここで例証されるように、付属的コー1”D
NAはトウモロコシ(セン・メイズ)種子貯蔵タンパク
(ゼイン)遺伝子である。
。そのような表現型は要約で外来構造遺伝子に対して示
唆されたものを含む。付属的コードDNAは通常、 R
NAとして発現されプロモーターと転写ターミネータ−
に隣接する。 DNA配列を含むであろう。多くの場合
9発現したRNAは翻訳可能なメツセンジャーIINA
であろう。ここで例証されるように、付属的コー1”D
NAはトウモロコシ(セン・メイズ)種子貯蔵タンパク
(ゼイン)遺伝子である。
kプリコ−/−:ここでは細菌細胞1例えばアグロバク
テリウ11.内で自発的に複製するのに充分なすべての
遺伝的要素を含む基本的複製中7位を指す。
テリウ11.内で自発的に複製するのに充分なすべての
遺伝的要素を含む基本的複製中7位を指す。
個々のレプリコンは、それらが異なった宿主細胞種で機
能する程度に差がある。遺伝子工学でプラスミドに共通
用いられる多くのレプリコンは、エセリシア・コリー(
5旦Iu励1a−9四−1−0群の細菌でのみ機能があ
る。他はアグロバクテリウム(釦p畑−aガハ吋を含む
広範囲のダラム陰性細菌宿主で複製が可能である。I/
プリコンは常に複製の起点を含む。レプリコンはまた。
能する程度に差がある。遺伝子工学でプラスミドに共通
用いられる多くのレプリコンは、エセリシア・コリー(
5旦Iu励1a−9四−1−0群の細菌でのみ機能があ
る。他はアグロバクテリウム(釦p畑−aガハ吋を含む
広範囲のダラム陰性細菌宿主で複製が可能である。I/
プリコンは常に複製の起点を含む。レプリコンはまた。
宿主細胞からは供給されない、特定の宿主細胞でのDN
A複製に必要な機能に関する遺伝子を含む。
A複製に必要な機能に関する遺伝子を含む。
」lIし根、シュート、花粉9種子、クラウンゴールの
ような腫瘍組織、および胚芽やカルスのような培養での
植物細胞の種々の型の集合体を含む(但し、これに限ら
ないが)植物の分化および未分化組織を含む。植物組織
は植物体(如 planta)または器官、組織、また
は細胞培養であるかも知れない。
ような腫瘍組織、および胚芽やカルスのような培養での
植物細胞の種々の型の集合体を含む(但し、これに限ら
ないが)植物の分化および未分化組織を含む。植物組織
は植物体(如 planta)または器官、組織、また
は細胞培養であるかも知れない。
猜上組膳:ここでの使用は植物体(in U−堕1り
の植物細胞、植物細胞、および培養プロトプラストを含
む。
の植物細胞、植物細胞、および培養プロトプラストを含
む。
狙逍織胞:ここでの使用は、生物学的な純粋培養(但し
これに限らないが)を含む培養での細菌。
これに限らないが)を含む培養での細菌。
および環境に分散している細菌を含む。
オクトピンT−DNAのオーブンリーディングフレーム
(ORF)および境界配列の位置は数字で示されるかR
,F、 Barker et at、 (i983)
Plant Mol。
(ORF)および境界配列の位置は数字で示されるかR
,F、 Barker et at、 (i983)
Plant Mol。
Bio)、 2 : 335−350 、に示されてい
る。
る。
TR−DN、ll由来サブ−Tiプラスミドで形質転換
された遺伝的修飾細胞の生産、およびT−11NAプロ
モーター/外来構造遺伝子/T−11NA転写ターミネ
ータ−の組合の発現は、今回の開示での特別の教示を当
該分野の種々の技術および手段と組み合わせたものであ
る。多くの例では、他の手段が全体のプロセスの各段階
に存在する。他の手段には、すブーTiプラスミドヘル
パーとして用いられる特別なy−i r −遺伝子含有
ヘルパー株、用いられる特別のT−DNAプロ干−ター
、外来構造遺伝子、またはT−DNA転写転写ターミグ
−クーよび修飾される植物種そして望ましい再生手段が
あるが、これに限定されない;これらのすべてに当業者
がilK択し。
された遺伝的修飾細胞の生産、およびT−11NAプロ
モーター/外来構造遺伝子/T−11NA転写ターミネ
ータ−の組合の発現は、今回の開示での特別の教示を当
該分野の種々の技術および手段と組み合わせたものであ
る。多くの例では、他の手段が全体のプロセスの各段階
に存在する。他の手段には、すブーTiプラスミドヘル
パーとして用いられる特別なy−i r −遺伝子含有
ヘルパー株、用いられる特別のT−DNAプロ干−ター
、外来構造遺伝子、またはT−DNA転写転写ターミグ
−クーよび修飾される植物種そして望ましい再生手段が
あるが、これに限定されない;これらのすべてに当業者
がilK択し。
望ましい結果を達成できる他のプロセス段階がある。例
えば、 TR−DNA由来サブ−Tiプラスミドを得る
出発点は、今回の適用ではpTiA6から(i′L離さ
れたT−DNAにより例証されているが、適当な修飾を
プロモーター領域の単離と操作手順に施す限り。
えば、 TR−DNA由来サブ−Tiプラスミドを得る
出発点は、今回の適用ではpTiA6から(i′L離さ
れたT−DNAにより例証されているが、適当な修飾を
プロモーター領域の単離と操作手順に施す限り。
他の相同なTiプラスミドのDNA配列で置き換えても
よい。 (しばしば、 pTi15955がオクトピ
ン型T−DNA配列の他の起源として用いられる。)
pTiA6に由来するもの以外のサブ−Tiプラスミド
が発見され、または構築されるであろう。当業者には。
よい。 (しばしば、 pTi15955がオクトピ
ン型T−DNA配列の他の起源として用いられる。)
pTiA6に由来するもの以外のサブ−Tiプラスミド
が発見され、または構築されるであろう。当業者には。
相同な遺伝子が、当該分野でよく知られているように、
相同な核酸の適当な戯密さの条件下での交叉ハイブリダ
イズ能により、または核酸またはタンパクの配列の比較
により、同定されるであろう。
相同な核酸の適当な戯密さの条件下での交叉ハイブリダ
イズ能により、または核酸またはタンパクの配列の比較
により、同定されるであろう。
今回の適用で利用されるまたは示される遺伝子配列内に
は少しの配列の変動があることはわかるであろう。これ
らの変動は標準技術により決定され。
は少しの配列の変動があることはわかるであろう。これ
らの変動は標準技術により決定され。
従って、当業者はそのような相同な遺伝子のプロモータ
ー領域を操作でき使用できるであろう。新規のヘルパー
プラスミドを保持する株の二元植物形質転換系での利用
が開発されるように、当業者は望ましい結果を達成する
為に、これらの別のプロセス段階の中からjx択できる
であろう。本発明の基本的観点は、 TL−DNA由来
サブ−Tiプラスミドの性質、およびプロモーター/構
造遺伝子/転写ターミネータ−の組合せまたはそのよう
な組合せの誘導体による植物細胞の形質転換へのその使
用にある。他の観点には、外来構造遺伝子の性質と構造
、および植物細胞でのプロモーター制f71構造遺伝子
発現がある。遺伝的に修飾された植物を得るための好ま
しい実施態様の残された段階には。
ー領域を操作でき使用できるであろう。新規のヘルパー
プラスミドを保持する株の二元植物形質転換系での利用
が開発されるように、当業者は望ましい結果を達成する
為に、これらの別のプロセス段階の中からjx択できる
であろう。本発明の基本的観点は、 TL−DNA由来
サブ−Tiプラスミドの性質、およびプロモーター/構
造遺伝子/転写ターミネータ−の組合せまたはそのよう
な組合せの誘導体による植物細胞の形質転換へのその使
用にある。他の観点には、外来構造遺伝子の性質と構造
、および植物細胞でのプロモーター制f71構造遺伝子
発現がある。遺伝的に修飾された植物を得るための好ま
しい実施態様の残された段階には。
プロモーター/構造遺伝子/転写ターミネータ−の組合
せのT、1−DNA由来ザブ−Tiプラスミドへの挿入
、このザブ−Tiプラスミドのアグロハクテリラム(A
BL吐煕切償1畔ヘルパー細胞への移送およびそれに続
< TR−DNAが植物細胞ゲノムの一部として安定に
そこに組み込まれる植物細胞の形質転換in vit
ro培養および完全植物体への事実上の再生の技術(こ
れには形質転換植物細胞の選択と検出の段階、および最
初の形質転換株から商業的に受は入れられる栽培物への
導入T−DNAの転移の段階が含まれる)、および形質
転換植物での発現のモニター、がある。
せのT、1−DNA由来ザブ−Tiプラスミドへの挿入
、このザブ−Tiプラスミドのアグロハクテリラム(A
BL吐煕切償1畔ヘルパー細胞への移送およびそれに続
< TR−DNAが植物細胞ゲノムの一部として安定に
そこに組み込まれる植物細胞の形質転換in vit
ro培養および完全植物体への事実上の再生の技術(こ
れには形質転換植物細胞の選択と検出の段階、および最
初の形質転換株から商業的に受は入れられる栽培物への
導入T−DNAの転移の段階が含まれる)、および形質
転換植物での発現のモニター、がある。
好ましい実施態様における本発明の原理的特徴は、用語
が上で定義されたように、外来構造遺伝子と結合したT
−DNA由来ブロモ−クーとT−DNA由来由来転写ク
ーミグ−ターするT−DNA誘導体の構築である構造遺
伝子は、プロモーターと転写ターミネーターの両者に関
し、正しい位置と方向で挿入されねばならない。真核プ
ロモーターと転写ターミネータ−はDNAに沿った一方
向のみで転写を促進および終結させることがわかってい
る。ONへのターミネータ−領域は、転写される構造遺
伝子の“′下流”または“後に”2あるいは3゛側に”
あると言われる。同様に、プロモーターは構造遺伝子の
″上流゛、“前に”、または“5゛側に”ある。従って
9機能を果たすには、プロモーターまたはターミネータ
−の正しい位置はそれぞれ外来構造遺伝子の“上流”ま
たは“下流”になければならない。方向とは構造遺伝子
の方向性を示す。
が上で定義されたように、外来構造遺伝子と結合したT
−DNA由来ブロモ−クーとT−DNA由来由来転写ク
ーミグ−ターするT−DNA誘導体の構築である構造遺
伝子は、プロモーターと転写ターミネーターの両者に関
し、正しい位置と方向で挿入されねばならない。真核プ
ロモーターと転写ターミネータ−はDNAに沿った一方
向のみで転写を促進および終結させることがわかってい
る。ONへのターミネータ−領域は、転写される構造遺
伝子の“′下流”または“後に”2あるいは3゛側に”
あると言われる。同様に、プロモーターは構造遺伝子の
″上流゛、“前に”、または“5゛側に”ある。従って
9機能を果たすには、プロモーターまたはターミネータ
−の正しい位置はそれぞれ外来構造遺伝子の“上流”ま
たは“下流”になければならない。方向とは構造遺伝子
の方向性を示す。
外来タンパクのアミノ末端を最終的にコードする構造遺
伝子の部分を構造遺伝子の5゛末端と呼び。
伝子の部分を構造遺伝子の5゛末端と呼び。
一方そのタンパクのカルボキシル末端に近いアミノ酸を
コードする端をその構造遺伝子の3′末端と呼ぶ。外来
構造遺伝子の正しい方向では、プロモーターに近い側に
その5゛末端が、そして転写ターミネータ−に近い側に
その3“末端がある。
コードする端をその構造遺伝子の3′末端と呼ぶ。外来
構造遺伝子の正しい方向では、プロモーターに近い側に
その5゛末端が、そして転写ターミネータ−に近い側に
その3“末端がある。
・その好ましい実施態様における本発明の他の原理的特
徴は、TR−l3NAまたは修飾TR−DNAを含むプ
ラスミドの使用にあり、そこへプロモーター/構造遺伝
子/転写ターミネータ−の組合せが挿入され、前記プラ
スミドはアグロバクテリウム(如−b a c t e
r i m1株内で独立に複製できるものである。
徴は、TR−l3NAまたは修飾TR−DNAを含むプ
ラスミドの使用にあり、そこへプロモーター/構造遺伝
子/転写ターミネータ−の組合せが挿入され、前記プラ
スミドはアグロバクテリウム(如−b a c t e
r i m1株内で独立に複製できるものである。
従来の技術で述べたように、そのようなプラスミドの境
界を定められたT−DNAは、アグロバクテリウム(何
9−匝0町刀県Σ株が、その機能がT−DNAの植物細
胞への転移を促進するようなあるトランスに作用する遺
伝子を含む場合6そのアグロバクテリウム(Agrob
acte−rium)株から植物細胞へ移ることができ
る。境界は自己相補性でない極性配列である。境界の対
は、平行な方向に存在する場合。
界を定められたT−DNAは、アグロバクテリウム(何
9−匝0町刀県Σ株が、その機能がT−DNAの植物細
胞への転移を促進するようなあるトランスに作用する遺
伝子を含む場合6そのアグロバクテリウム(Agrob
acte−rium)株から植物細胞へ移ることができ
る。境界は自己相補性でない極性配列である。境界の対
は、平行な方向に存在する場合。
ずなわち同−DNA鏡上に相同配列を持つ場合、−諸に
機能することができる。報告された境界配列の比較によ
り、共通配列 が存在し、ここで1文献で便宜上マツプされている(例
えば第2図のように)ように、5′末端と3゛末端はそ
れぞれツバリンおよびオフ)・ピンT−DIIA両者の
左端および右端に向かっている。この境界が転移機能に
充分であるか、境界に隣接する配列が形質転換効率に影
響すること、が当該分野で知られている。この境界に結
合しているT−DNAを含み、アグロバクテリウム(A
B−r−o、、b、p倶9工i−gF−>−株で独立に
複製できるプラスミドを、ここでザブ−TiグラスミI
−と呼ぷ。ザブ−TiプラスミドはTiプラスミド、R
jプラスミド、または合成+)Nへ由来の境界を持つか
も知れない。サブ−Tiプラスミドはそれが含むT−D
NAの量の差により変動が可能である。
機能することができる。報告された境界配列の比較によ
り、共通配列 が存在し、ここで1文献で便宜上マツプされている(例
えば第2図のように)ように、5′末端と3゛末端はそ
れぞれツバリンおよびオフ)・ピンT−DIIA両者の
左端および右端に向かっている。この境界が転移機能に
充分であるか、境界に隣接する配列が形質転換効率に影
響すること、が当該分野で知られている。この境界に結
合しているT−DNAを含み、アグロバクテリウム(A
B−r−o、、b、p倶9工i−gF−>−株で独立に
複製できるプラスミドを、ここでザブ−TiグラスミI
−と呼ぷ。ザブ−TiプラスミドはTiプラスミド、R
jプラスミド、または合成+)Nへ由来の境界を持つか
も知れない。サブ−Tiプラスミドはそれが含むT−D
NAの量の差により変動が可能である。
その変動の一方の極端は、形質転換誘導プラスミドのT
−DNAすべてを含み、そしてこればミニ−Tiプラス
ミドと呼ばれる。変動の他の極端は、 T−DNAの境
界にあるDNA以外すべてが欠失し、残った部分がザブ
−Tiプラスミドを宿主へ移し9組み込ませるのに必要
最小限のものである。このようなプラスミドをここでミ
クロ=Tiと呼ぶ。ザブ−Tiプラスミドは、それが小
さく、比較的容易に直接操作でき、遺伝子をシャトルヘ
クターからT−IINAへ相同組み換えムこより移す必
要がないという点で有利である。望ましい構造遺伝子を
挿入した後、それらを容易に、 T−DNAの転移を促
進するI・ランスに作用する柑−遺伝子を含むアグロバ
クテリウム・チューメファシエンス(卸ご戊匹劫這遅1
前頭efaciens)またはアグロバクテリウム・
リゾゲネス(Agro−掠工切C−リ−I叫μ冴晒競)
の細胞へ、直接導入できる。アグロバクテリウム(句ド
辺り立接□はり)株への導入は、アグロバクテリウム(
釦r9旦acterium)株の形質転換または供与細
菌細胞からの接合伝達のいずれかにより、簡単にでき、
これらの技術は当業者に熟知されている。本発明は、
TR−DNAに基づく、ずなわら、境界CおよびDを有
し、境界Aそして恐らく境界Bを欠く、ザブ−Tiプラ
スミドを含んでいる。
−DNAすべてを含み、そしてこればミニ−Tiプラス
ミドと呼ばれる。変動の他の極端は、 T−DNAの境
界にあるDNA以外すべてが欠失し、残った部分がザブ
−Tiプラスミドを宿主へ移し9組み込ませるのに必要
最小限のものである。このようなプラスミドをここでミ
クロ=Tiと呼ぶ。ザブ−Tiプラスミドは、それが小
さく、比較的容易に直接操作でき、遺伝子をシャトルヘ
クターからT−IINAへ相同組み換えムこより移す必
要がないという点で有利である。望ましい構造遺伝子を
挿入した後、それらを容易に、 T−DNAの転移を促
進するI・ランスに作用する柑−遺伝子を含むアグロバ
クテリウム・チューメファシエンス(卸ご戊匹劫這遅1
前頭efaciens)またはアグロバクテリウム・
リゾゲネス(Agro−掠工切C−リ−I叫μ冴晒競)
の細胞へ、直接導入できる。アグロバクテリウム(句ド
辺り立接□はり)株への導入は、アグロバクテリウム(
釦r9旦acterium)株の形質転換または供与細
菌細胞からの接合伝達のいずれかにより、簡単にでき、
これらの技術は当業者に熟知されている。本発明は、
TR−DNAに基づく、ずなわら、境界CおよびDを有
し、境界Aそして恐らく境界Bを欠く、ザブ−Tiプラ
スミドを含んでいる。
Tl1−DNA由来サブ−Tiプラスミドは、それらが
通常すべての虱遺公子を欠き、従って武装解除されてい
る点で、有利である。実施例6はそのようなザブ−Ti
プラスミド、一般的にはTRに基づくもの、を開示し、
そしてさらに詳細な考察を述べている。
通常すべての虱遺公子を欠き、従って武装解除されてい
る点で、有利である。実施例6はそのようなザブ−Ti
プラスミド、一般的にはTRに基づくもの、を開示し、
そしてさらに詳細な考察を述べている。
当業者には明らかなように、プロモーター/外来構造遺
伝子/転写ターミネータ−の組合せは。
伝子/転写ターミネータ−の組合せは。
それを有するプラスミドから該組合せを除去するのに容
易な、そして選ばれた植物形質転換ヘクターまたはシャ
I−ルヘクターへの挿入に容易な、いすれかの制限部位
の間に入れられるであろう。植物形質転換ヘクター内の
組合せ挿入部位の位置は。
易な、そして選ばれた植物形質転換ヘクターまたはシャ
I−ルヘクターへの挿入に容易な、いすれかの制限部位
の間に入れられるであろう。植物形質転換ヘクター内の
組合せ挿入部位の位置は。
T−DNA境界のすく近くの配列の転移機能が破壊され
ない限り、厳密ではない。これは、以前の文献の研究で
はこれらの領域は修飾T−DNAの植物ゲノムへの挿入
に必須であるらしいからである。また。
ない限り、厳密ではない。これは、以前の文献の研究で
はこれらの領域は修飾T−DNAの植物ゲノムへの挿入
に必須であるらしいからである。また。
この組合せは、形質転換植物細胞の同定に必要ないずれ
の選択または選別マーカーの機能をも破壊してはならな
い。この組合せがそこへ挿入されるT−DNAは、プラ
スミドを含むいかなる形質転換からでも得られ、そして
この組合せは当業者に既知の標準技術により挿入される
。内生T−1)NAまたはヘクター遺伝子の転写および
翻訳の方向に関して。
の選択または選別マーカーの機能をも破壊してはならな
い。この組合せがそこへ挿入されるT−DNAは、プラ
スミドを含むいかなる形質転換からでも得られ、そして
この組合せは当業者に既知の標準技術により挿入される
。内生T−1)NAまたはヘクター遺伝子の転写および
翻訳の方向に関して。
この聞合せの方向は厳密ではなく、2つの可能な方向の
いずれでも機能的である。植物での発現率の差は、ある
絹合せがT−DNA内の異なった位置に挿入された場合
に、観察されるであろうし、これは多分DNAメチル化
およびクロマチン構造のような要因による。
いずれでも機能的である。植物での発現率の差は、ある
絹合せがT−DNA内の異なった位置に挿入された場合
に、観察されるであろうし、これは多分DNAメチル化
およびクロマチン構造のような要因による。
ここで述べた方針に従い、修飾T−DNAを当該分野の
いかなる技術1例えば植物の直接感染1葉のティスフの
感染、または植物細胞とT−DNA内に取り込まれた外
来構造遺伝子を含む新規アグロハクテリウJ1(釦印埠
〕り鼾↓呵株との共存培養により。
いかなる技術1例えば植物の直接感染1葉のティスフの
感染、または植物細胞とT−DNA内に取り込まれた外
来構造遺伝子を含む新規アグロハクテリウJ1(釦印埠
〕り鼾↓呵株との共存培養により。
植物細胞へ移すことができる〈従来技術の項参照)。
形質転換細胞は、それらと非形質転換細胞を区別するた
めに選択または選別されなげればならない。
めに選択または選別されなげればならない。
選択はT−11NAに取り込まれた選択マーカーにより
最も容易に達せられる(従来技術の項参照)。ごこて例
証されるように、プロモーター/構造遺伝子/転写ター
ミネータ−は、形質転換植物組織の選択に適切な、jz
択ママ−カー ORF24プロモーター /NPT2構
造遺伝子1ORF25またはORF26のポリアデニル
化部位の組合せである。当業者に周知の選択法には、特
徴的核酸配列に対する時宜的ハイブリダイゼーション、
または免疫的分析が含まれるが、これに限らない。さら
に、 T−DNAの境界間に位置するいかなる発現遺伝
子の表現型を形質転換MI織の同定に用いることができ
る。
最も容易に達せられる(従来技術の項参照)。ごこて例
証されるように、プロモーター/構造遺伝子/転写ター
ミネータ−は、形質転換植物組織の選択に適切な、jz
択ママ−カー ORF24プロモーター /NPT2構
造遺伝子1ORF25またはORF26のポリアデニル
化部位の組合せである。当業者に周知の選択法には、特
徴的核酸配列に対する時宜的ハイブリダイゼーション、
または免疫的分析が含まれるが、これに限らない。さら
に、 T−DNAの境界間に位置するいかなる発現遺伝
子の表現型を形質転換MI織の同定に用いることができ
る。
形質転換細胞および組織の再生は既知技術の使用で達せ
られる。再生段階の目的は、それが組み込まれたT−D
NAを保持する以外は正常に発育し増殖する完全植物体
を得ることにある。再生の技術は当該分野の原理に従い
、 T−DNAの起源、そこに施された修飾の性質、お
よび形質転換植物の種の依存し、変わる。オフI・ピン
型T R−DNAに基づくザブ−T1プラスミドはすべ
ての頒(遺伝子を欠き。
られる。再生段階の目的は、それが組み込まれたT−D
NAを保持する以外は正常に発育し増殖する完全植物体
を得ることにある。再生の技術は当該分野の原理に従い
、 T−DNAの起源、そこに施された修飾の性質、お
よび形質転換植物の種の依存し、変わる。オフI・ピン
型T R−DNAに基づくザブ−T1プラスミドはすべ
ての頒(遺伝子を欠き。
完全に武装解除されており、したがって、非形質転換組
織に対し開発された手順にそのまま従った手順により再
生されるであろう形質転換組織を生しる。形質転換組織
再生手順は、−・般に非形質転換組織の再生手順の適用
辺土に余分の実験を必要としないし、主に植物組織感染
段階の結果として生した形質転換組織内のT ll−D
NAヘクターの存在にはよらない、変化だけであろう。
織に対し開発された手順にそのまま従った手順により再
生されるであろう形質転換組織を生しる。形質転換組織
再生手順は、−・般に非形質転換組織の再生手順の適用
辺土に余分の実験を必要としないし、主に植物組織感染
段階の結果として生した形質転換組織内のT ll−D
NAヘクターの存在にはよらない、変化だけであろう。
形質転換された植物組織の遺伝子型は、その細胞が一す
−!1t−r−o−培養で成育でき、再生できるのを容
易にするため、そして用いられる選択剤に対する感受性
のため、しばしば選ばれる。農業上の対象となる栽培物
にこの操作を用いることが適当でなりれば、もっとやり
易い変種がまず形質転換される。再生後、新しく導入さ
れた外来構造遺伝子/転写ターミネータ−/TR−DN
A由来ザブ−TiプラスミドTR−DNAの組合せが、
植物j′」1屯および植物遺伝学の当業者に熟知の技術
により、望ましい農業栽培物へ容易に移される。形質転
換植物と農業栽培物との有性交雑で一代雑種ができる。
−!1t−r−o−培養で成育でき、再生できるのを容
易にするため、そして用いられる選択剤に対する感受性
のため、しばしば選ばれる。農業上の対象となる栽培物
にこの操作を用いることが適当でなりれば、もっとやり
易い変種がまず形質転換される。再生後、新しく導入さ
れた外来構造遺伝子/転写ターミネータ−/TR−DN
A由来ザブ−TiプラスミドTR−DNAの組合せが、
植物j′」1屯および植物遺伝学の当業者に熟知の技術
により、望ましい農業栽培物へ容易に移される。形質転
換植物と農業栽培物との有性交雑で一代雑種ができる。
これらの雑種は望ましい遺伝的背景をもった植物と戻し
交雑できる。子孫は9組み込まれた外来DNAの持続し
た存在、または挿入外来DNAに運ばれる遺伝子の発現
による新しい表現型に対し、連続的に。
交雑できる。子孫は9組み込まれた外来DNAの持続し
た存在、または挿入外来DNAに運ばれる遺伝子の発現
による新しい表現型に対し、連続的に。
選択および/または選別される。このようにして。
多数回の戻し交雑と選択の後、挿入外来DNA配列の付
加された農業的に好ましい親に実質的に同一の遺伝型を
有する植物を生産することができる。
加された農業的に好ましい親に実質的に同一の遺伝型を
有する植物を生産することができる。
(以下余白)
(実施例)
以下の実施例を本発明の範囲内で、この範囲を制限する
ことなく、特定の実施態様を示す目的で述べる;この範
囲は特許請求の範囲により特定される。多数の変形が当
業者には容易に明らかであろう。
ことなく、特定の実施態様を示す目的で述べる;この範
囲は特許請求の範囲により特定される。多数の変形が当
業者には容易に明らかであろう。
本実施例は分子生物学、および形質転換誘導プラスミド
とアグロバクテリウム(Agrobacterium)
の操作の当業者には熟知かつ受は入れられる多くの技術
を用いる;そのような方法はここで詳しく述べてなくて
も1つまたはそれ以上の引用文献に完全に記載されてい
る。酵素は市販のものを用い。
とアグロバクテリウム(Agrobacterium)
の操作の当業者には熟知かつ受は入れられる多くの技術
を用いる;そのような方法はここで詳しく述べてなくて
も1つまたはそれ以上の引用文献に完全に記載されてい
る。酵素は市販のものを用い。
供給者の勧告に従うか、当該分野での既知の変形法で用
いた。試薬、緩衝液、および培養条件はまた当業者に既
知のものである。そのような標準技術を含んでいる参考
となる研究には以下のものがある:R,Wu、 ed、
(i,979) Meth、 Enzymo)、
68゜R,Wu 1 計、、 eds、 (i983
) Meth、 Enzymo)、 100and 1
0j、 L、 Grossman and K、 Mo
1dave、 eds、 (]、980) Meth、
Er+zymo1. 65. J、 I)、 Mil
ler (i972)旦汐periments in
Mo1ecular …知−ps、 R,Davisす
□ −倶1. (i980)−A戯−り笠(障且切員
−娼一り几蛙ド炎、−R,F、 5chleif an
d P、 C,Wensink (i982) 、、I
’r旦c−1i−cg−IP、 Lathe et
a)、 (i983) Genet、 EnH
in、 4I :1−56はIINA操作に有用な
助言を与える。
いた。試薬、緩衝液、および培養条件はまた当業者に既
知のものである。そのような標準技術を含んでいる参考
となる研究には以下のものがある:R,Wu、 ed、
(i,979) Meth、 Enzymo)、
68゜R,Wu 1 計、、 eds、 (i983
) Meth、 Enzymo)、 100and 1
0j、 L、 Grossman and K、 Mo
1dave、 eds、 (]、980) Meth、
Er+zymo1. 65. J、 I)、 Mil
ler (i972)旦汐periments in
Mo1ecular …知−ps、 R,Davisす
□ −倶1. (i980)−A戯−り笠(障且切員
−娼一り几蛙ド炎、−R,F、 5chleif an
d P、 C,Wensink (i982) 、、I
’r旦c−1i−cg−IP、 Lathe et
a)、 (i983) Genet、 EnH
in、 4I :1−56はIINA操作に有用な
助言を与える。
本文中で制限エンドヌクレアーゼ名を単独で使用する場
合9例えばBcj、、−T”は酵素消化でのその酵素の
使用を意味し1例外として図式中では。
合9例えばBcj、、−T”は酵素消化でのその酵素の
使用を意味し1例外として図式中では。
それはその酵素の作用を受ける配列の部位2例えば制限
部位、を表ずことができる。本文中では。
部位、を表ずことができる。本文中では。
制限部位は用語6部位”をつけることにより2例えば“
Bcj 1部位”と示される。“断片゛という語の付加
的使用1例えば“’Bcl I断片゛は呼ばれる酵素
の作用により生じた末端を有する線状二本鎖DNA分子
を指す(例えば制限断片)。“財し■/Sma T断
片”のような語は制限断片が2つの異なる酵素作用、こ
こではQcl JとSμ] 1. により生し、異
なる酵素作用により生じた2つの末端があることを示す
。末端は“粘着性” (即ち相補的な一本鎖オリゴヌク
レオチドと塩基対を形成できる一本鎖のはみ出しを有す
る)または゛平滑性゛′の性質を有すること、そして粘
着末端の特異性はそれを住しる酵素の特異性により決定
されるであろうことに注意されたい。
Bcj 1部位”と示される。“断片゛という語の付加
的使用1例えば“’Bcl I断片゛は呼ばれる酵素
の作用により生じた末端を有する線状二本鎖DNA分子
を指す(例えば制限断片)。“財し■/Sma T断
片”のような語は制限断片が2つの異なる酵素作用、こ
こではQcl JとSμ] 1. により生し、異
なる酵素作用により生じた2つの末端があることを示す
。末端は“粘着性” (即ち相補的な一本鎖オリゴヌク
レオチドと塩基対を形成できる一本鎖のはみ出しを有す
る)または゛平滑性゛′の性質を有すること、そして粘
着末端の特異性はそれを住しる酵素の特異性により決定
されるであろうことに注意されたい。
オクトピン型T−DNAのオープンリーディングフレー
1、(ORF)の位置はpTi15955に定義された
もので、それはR,F、 Barker et a)
、 (i983) P)、antMo)、 Bio)、
2 : 335−350によれば、 pTiA6
のものと実質的に同一のT−DNAを有し、そして第2
図に図式化されている。
1、(ORF)の位置はpTi15955に定義された
もので、それはR,F、 Barker et a)
、 (i983) P)、antMo)、 Bio)、
2 : 335−350によれば、 pTiA6
のものと実質的に同一のT−DNAを有し、そして第2
図に図式化されている。
一般に、プラスミドは、プラスミドに限るが。
前に“p”を付け2例えばpTi15955またはpU
c13と示すが2例外はプラスミドE45である。括弧
で示した菌株はその中に保持されるプラスミドを示し1
例えばアグロバクテリウム・チューメファシエンス(i
robacterium tumefaciens)
(pTi15955)またはエセリシア・コリー(腓
herjcl虹coli)JM83 (pLIc)、3
)である。次の菌株は寄託されている: エセリシア・コリー(Escherichia co
旦)K12RRI (pRK290 Kan−1)
NRRL B−15736アグロバクテリウム
・チューメファシエンス(A robacterium
tumefaciens)(pTi15955)八
TCC15955 他のプラスミドと菌株は当該分野で広く利用されており
入手しゃずい;例えばpUclBとpUclBは市販さ
れているし、 1984 Pharmacia Mo1
ecular Bio−1ogicals catal
og (Pharmacia、 Inc、、 800
CentennialAve、、 Piscatawa
y、 NJ 08854 USA)にそれぞれ27−4
954−01および27−4949−01 という記号
でリストされている。
c13と示すが2例外はプラスミドE45である。括弧
で示した菌株はその中に保持されるプラスミドを示し1
例えばアグロバクテリウム・チューメファシエンス(i
robacterium tumefaciens)
(pTi15955)またはエセリシア・コリー(腓
herjcl虹coli)JM83 (pLIc)、3
)である。次の菌株は寄託されている: エセリシア・コリー(Escherichia co
旦)K12RRI (pRK290 Kan−1)
NRRL B−15736アグロバクテリウム
・チューメファシエンス(A robacterium
tumefaciens)(pTi15955)八
TCC15955 他のプラスミドと菌株は当該分野で広く利用されており
入手しゃずい;例えばpUclBとpUclBは市販さ
れているし、 1984 Pharmacia Mo1
ecular Bio−1ogicals catal
og (Pharmacia、 Inc、、 800
CentennialAve、、 Piscatawa
y、 NJ 08854 USA)にそれぞれ27−4
954−01および27−4949−01 という記号
でリストされている。
実芙」匪
この実施例は特定の材料と方法を示す。
1.1 土f玉[窺ト≦ヂ¥ヒーイ’th組み換えプ
ラスミドを保持するエセリシア・コリー(Escher
ichja colt)株を0.2%カサミノ酸を添
加したし培地で増殖させた。用いた抗生物質濃度はエセ
リシア・コリー(Escherichia coli
)については:アンピシリン、 50−100μg7m
l−:テトラサイクリ7 、10 /I g7ml ;
カナマイシン、20μg/mR;そしてアグロバクテリ
ウム・チューメファシエンス(釦皿匝旦肛ハL 旦匹U
旦並醇については:カルへニジリン、100μg/mE
;テトラサイクリン。
ラスミドを保持するエセリシア・コリー(Escher
ichja colt)株を0.2%カサミノ酸を添
加したし培地で増殖させた。用いた抗生物質濃度はエセ
リシア・コリー(Escherichia coli
)については:アンピシリン、 50−100μg7m
l−:テトラサイクリ7 、10 /I g7ml ;
カナマイシン、20μg/mR;そしてアグロバクテリ
ウム・チューメファシエンス(釦皿匝旦肛ハL 旦匹U
旦並醇については:カルへニジリン、100μg/mE
;テトラサイクリン。
5、c+g#+1カナマイシン、100μg7ml!;
リファンピシン、10μg/mff;ゲンタマイシン、
100μg/mffである。
リファンピシン、10μg/mff;ゲンタマイシン、
100μg/mffである。
1.2 組み えDNAプラスしL9敗策Bam旧断片
2 (第1図)をアグロバクテリウム・チューメファシ
エンス(ガμ再些遵m国m tumefaciens
)プラスミドpTi86806 (A277株で生育
)からpBR322に当業者に熟知の標準手順でクロー
ン化した。
2 (第1図)をアグロバクテリウム・チューメファシ
エンス(ガμ再些遵m国m tumefaciens
)プラスミドpTi86806 (A277株で生育
)からpBR322に当業者に熟知の標準手順でクロー
ン化した。
すべての制限エンドヌクレアーゼ反応は、供給者(Be
thesda Re5earch Laborator
ies (BRL)、 P、 L。
thesda Re5earch Laborator
ies (BRL)、 P、 L。
Biochemicals、またはNew Engla
nd Biolabs)の指示に従って行った。T4
DN^リガーゼはBRLから入手した。組み換えプラス
ミドはクリアードライゼイト法(D、 G、 Blai
r et a)、 (i972) Proc。
nd Biolabs)の指示に従って行った。T4
DN^リガーゼはBRLから入手した。組み換えプラス
ミドはクリアードライゼイト法(D、 G、 Blai
r et a)、 (i972) Proc。
Nat)、八cad、 Sci、 USA 69 :
2518−2522)またはアルカリ溶菌性(N、
C,Birnboim and J、 Doly (i
979) Nucleic、八cids Res、 7
: 1513−1523)によりエセリシア・コリー
リー匹担狙■」↓a−製置)カら単離した。
2518−2522)またはアルカリ溶菌性(N、
C,Birnboim and J、 Doly (i
979) Nucleic、八cids Res、 7
: 1513−1523)によりエセリシア・コリー
リー匹担狙■」↓a−製置)カら単離した。
1.3 ミ規交蒲
三組交雑は一般的に以下のように行った;当業者に既知
の他の変法もまた可能である。pl?に290とpRK
2013はG、 Ditta et at、 (i9
80) Proc、 Natl。
の他の変法もまた可能である。pl?に290とpRK
2013はG、 Ditta et at、 (i9
80) Proc、 Natl。
Acad、 Sci、 IJSA 77 : 73,
17−7357.およびpPI11月はP、 R,旧r
sh (]978) Thesis、 Univ、 E
、八ngliaにより示されている。エセリシア・コリ
ー(E s叩服LL薊ハ 仔11) RRI(pRK2
90に基づくシャトルベクター)またはエセリシア・コ
リー(Escherichia典旦) K802(pR
K290に基づくシャトルベクター)を、エセリシア・
コリー(ハリはすり中−並置)RR)、 (pRK20
1.3) 、および形質転換誘導プラスミドを保持する
アグロバクテリウム・チューメファシェンス(−酊廁±
9償準1 Iμ迂。ci耶醇のリファンピシン耐性株へ
348と交雑した。pRK201.3をシャトルベクタ
ーを有する株に移した71. pl?に2013をアグ
ロバクテリウム(A3robacterium)に移す
為にpRK290に基づくシャトルベクターに移動させ
た。
17−7357.およびpPI11月はP、 R,旧r
sh (]978) Thesis、 Univ、 E
、八ngliaにより示されている。エセリシア・コリ
ー(E s叩服LL薊ハ 仔11) RRI(pRK2
90に基づくシャトルベクター)またはエセリシア・コ
リー(Escherichia典旦) K802(pR
K290に基づくシャトルベクター)を、エセリシア・
コリー(ハリはすり中−並置)RR)、 (pRK20
1.3) 、および形質転換誘導プラスミドを保持する
アグロバクテリウム・チューメファシェンス(−酊廁±
9償準1 Iμ迂。ci耶醇のリファンピシン耐性株へ
348と交雑した。pRK201.3をシャトルベクタ
ーを有する株に移した71. pl?に2013をアグ
ロバクテリウム(A3robacterium)に移す
為にpRK290に基づくシャトルベクターに移動させ
た。
リファンピシンと2 シャ1〜ルヘクターが耐性の薬剤
、しばしばカナマイシンまたはカルへニジリン(アンピ
シリン アナログ)のいずれか、とを含む、エセリシア
・コリー惺銭伸旦−0±し 製置)が増殖できない最小
培地AHグルコースでの成育により、 pRK290に
基づくシャトルベクター配列を含むアグロバクテリウム
(へEL9畑cter刊般細胞の選択ができる。エセリ
シア・コリー(lEscherichia −q但)
(pPH)、Jl)、 2]、04株とこれら細胞との
交雑によりpPHIJlをアグロバクテリウム(IjB
robacterium)−細胞へ移ず。p P it
]、 J IとpRK290に基づ(シャトルベクタ
ーは同一細胞内で長く共存できない。ゲンタマイシンと
カナマイシンでの増殖により、シャトルベクターと一回
または2回相同組み換え(それぞれ共同組み込みまたは
ホモ部分二倍体化)を行って今や望ましい構築物を有す
るTiプラスミドを持つ細胞を選択する。選択に用いる
抗生物質の濃度は実施例1.1に示されている。エセリ
シア・コリー(pscherichia−colt)株
は通常0.2%カザミノ酸を添加したし培地で37°C
で、そしてアグロバクテリウム・チューメファシェンス
(細工oa c L e r r u m馳見ρ(匹’
>−牲1株はYEP培地で30’cで増殖させた。
、しばしばカナマイシンまたはカルへニジリン(アンピ
シリン アナログ)のいずれか、とを含む、エセリシア
・コリー惺銭伸旦−0±し 製置)が増殖できない最小
培地AHグルコースでの成育により、 pRK290に
基づくシャトルベクター配列を含むアグロバクテリウム
(へEL9畑cter刊般細胞の選択ができる。エセリ
シア・コリー(lEscherichia −q但)
(pPH)、Jl)、 2]、04株とこれら細胞との
交雑によりpPHIJlをアグロバクテリウム(IjB
robacterium)−細胞へ移ず。p P it
]、 J IとpRK290に基づ(シャトルベクタ
ーは同一細胞内で長く共存できない。ゲンタマイシンと
カナマイシンでの増殖により、シャトルベクターと一回
または2回相同組み換え(それぞれ共同組み込みまたは
ホモ部分二倍体化)を行って今や望ましい構築物を有す
るTiプラスミドを持つ細胞を選択する。選択に用いる
抗生物質の濃度は実施例1.1に示されている。エセリ
シア・コリー(pscherichia−colt)株
は通常0.2%カザミノ酸を添加したし培地で37°C
で、そしてアグロバクテリウム・チューメファシェンス
(細工oa c L e r r u m馳見ρ(匹’
>−牲1株はYEP培地で30’cで増殖させた。
尖厳瞥?−
この実施例は2つの転写ターミネータ−を有するDNA
断片とプロモーター/構造遺伝子 組合せの調製方法を
示す。
断片とプロモーター/構造遺伝子 組合せの調製方法を
示す。
主は一列契をh肛1
簡潔に、 S、 B、 Ge1vin et a)
、 (i985) Mol。
、 (i985) Mol。
Gen、 Genet、 199 : 240−248
により述べられたpRK290 Ran−1を以下のよ
うに構築した: pRK290のEC(2R1部位へ挿
入された16,202と21,631)位置の」並RI
部位間のpTiA6 T−DNA(EcoRI断片13
.第2図)を持つ組み換えDNAプラスミドをC1a
Tで分解し、自己再結合し、これにより18.890と
20.128の位置の−りAT部位の間のT−DNAを
欠失させた。
により述べられたpRK290 Ran−1を以下のよ
うに構築した: pRK290のEC(2R1部位へ挿
入された16,202と21,631)位置の」並RI
部位間のpTiA6 T−DNA(EcoRI断片13
.第2図)を持つ組み換えDNAプラスミドをC1a
Tで分解し、自己再結合し、これにより18.890と
20.128の位置の−りAT部位の間のT−DNAを
欠失させた。
ネオマイシンホスホトランスフェラーゼTI (NPT
2)酵素をコードするTn5カナマイシン耐性(kan
)構造遺伝子(E、 Beck et a)、 (
i982) Gene旦:327−336により配列決
定された)を有する1、kbpSma I /欺辷n
断片を、 pUc13(J、 Messing (i9
83)Meth、 Enzymo)、 101 : 2
O−78)のポリリンカーのBam81部位とSma
1部位の間に結合させた。このp U C13/ハL
組合せを次にポリリンカーのAcc 1部位で切断し
、 Cla Tの欠失したpRK290/断片13組
合せの特異的なC1a T部位へ挿入し、これにより
18.890と20.128の位置の財し■部位間のT
−DNAをpUc13/kan組合せで置換した。この
プラスミドpRK290Kan−1(第1図)は寄託菌
株NRRL B−15736(エセリシア・コリー(E
scherichia poli) K12 RRI
(pRK290 Kan−1))に保持されている。
2)酵素をコードするTn5カナマイシン耐性(kan
)構造遺伝子(E、 Beck et a)、 (
i982) Gene旦:327−336により配列決
定された)を有する1、kbpSma I /欺辷n
断片を、 pUc13(J、 Messing (i9
83)Meth、 Enzymo)、 101 : 2
O−78)のポリリンカーのBam81部位とSma
1部位の間に結合させた。このp U C13/ハL
組合せを次にポリリンカーのAcc 1部位で切断し
、 Cla Tの欠失したpRK290/断片13組
合せの特異的なC1a T部位へ挿入し、これにより
18.890と20.128の位置の財し■部位間のT
−DNAをpUc13/kan組合せで置換した。この
プラスミドpRK290Kan−1(第1図)は寄託菌
株NRRL B−15736(エセリシア・コリー(E
scherichia poli) K12 RRI
(pRK290 Kan−1))に保持されている。
pRK290 Kan−1のkan構造遺伝子はORF
24のプロモーターの支配下で植物細胞で、また細菌細
胞で発現する。ORF24 (7)転写ターミネータ−
はpRK290Kan−1から欠失している。ORF2
4構造遺伝子の両側のT−DNAと相同なpRK290
Kan−1は、アグロバクテリウム・チューメファシ
エンス情Brobacteriumjumefacie
ns)細胞の直接形質転換およびカルベニシリン耐性の
選択後、二重相同組み換えによるオクトピン型Tiプラ
スミドへの組み込みに適当である。ホモ部分二倍体化後
、このT−DNAは機能するORF24を持たず、そし
て形質転換植物細胞はオビンのマンノピンまたはアグロ
ピンをつくらなくなる。共同組み込み後、この構築物は
細菌に対しカルへニジリン耐性を与え、そして植物細胞
てアグロピンとマンノピン合成をさせる。pRK290
Kan−1はアグロバクテリウム・チューメファシエ
ンス(、^−□terium tumefacien
s) A348(pTiA6)に形質転換された。植物
のホモ部分二倍体化形質転換株での植菌はオクトピン“
アグロビンーマンノピンーkanr形質転換植物組織を
生じる。
24のプロモーターの支配下で植物細胞で、また細菌細
胞で発現する。ORF24 (7)転写ターミネータ−
はpRK290Kan−1から欠失している。ORF2
4構造遺伝子の両側のT−DNAと相同なpRK290
Kan−1は、アグロバクテリウム・チューメファシ
エンス情Brobacteriumjumefacie
ns)細胞の直接形質転換およびカルベニシリン耐性の
選択後、二重相同組み換えによるオクトピン型Tiプラ
スミドへの組み込みに適当である。ホモ部分二倍体化後
、このT−DNAは機能するORF24を持たず、そし
て形質転換植物細胞はオビンのマンノピンまたはアグロ
ピンをつくらなくなる。共同組み込み後、この構築物は
細菌に対しカルへニジリン耐性を与え、そして植物細胞
てアグロピンとマンノピン合成をさせる。pRK290
Kan−1はアグロバクテリウム・チューメファシエ
ンス(、^−□terium tumefacien
s) A348(pTiA6)に形質転換された。植物
のホモ部分二倍体化形質転換株での植菌はオクトピン“
アグロビンーマンノピンーkanr形質転換植物組織を
生じる。
2.2 1?に290 Kan−17藷d江跋幻ルグλ
人pRK290に基づくプラスミドばかなり大きり(2
0kbp以上)、従ってしばしば糺み換えDNA操作を
行うのに困難がある。p[Ic13 レプリコンを介し
て複製するプラスミドの構築を以下に示し、第1図に系
統的に図示する。
人pRK290に基づくプラスミドばかなり大きり(2
0kbp以上)、従ってしばしば糺み換えDNA操作を
行うのに困難がある。p[Ic13 レプリコンを介し
て複製するプラスミドの構築を以下に示し、第1図に系
統的に図示する。
pRK290 Ran−I DNAをEcoRVで完全
分解し、自己結合させ、これによりpRK290.16
,202の」qoRTI 部位と1.8,027のEcoRV部位間)T−DNA
、および21,522のEcoRV部位と21,63
1.(7) EcoR1部位間ノT−DNA ヲ欠失さ
せた。連結混合物を次にエセリシア・コリー(旦5ch
erichia co旦) K12 JM83 (J
、 Messing(i979) Recomb、
DNA Teck、 Bul)、2 (2):
43−48゜NIHPub)、 No、79−99
)、 pUc13に存在するアンピシリン耐性遺伝子の
存在の選択に勧められる株、に形質転換した。プラスミ
ドをアンピシリン耐性。
分解し、自己結合させ、これによりpRK290.16
,202の」qoRTI 部位と1.8,027のEcoRV部位間)T−DNA
、および21,522のEcoRV部位と21,63
1.(7) EcoR1部位間ノT−DNA ヲ欠失さ
せた。連結混合物を次にエセリシア・コリー(旦5ch
erichia co旦) K12 JM83 (J
、 Messing(i979) Recomb、
DNA Teck、 Bul)、2 (2):
43−48゜NIHPub)、 No、79−99
)、 pUc13に存在するアンピシリン耐性遺伝子の
存在の選択に勧められる株、に形質転換した。プラスミ
ドをアンピシリン耐性。
テトラサイクリン感受性形質転換体から単離し。
制限酵素分析により特徴づけ、そしてpUc13.ハ虹
。
。
および2 ツノT−DNA EcoRV/C1a
I断片(位?1i18,027から18,890.およ
び20,128から21,522)の配列を有する。p
Viclと呼ぶプラスミドを含むコロニーを同定した。
I断片(位?1i18,027から18,890.およ
び20,128から21,522)の配列を有する。p
Viclと呼ぶプラスミドを含むコロニーを同定した。
叉ぶし可Vヘクターへ熊策
pUC系列のプラスミド(例えばpUc13に基づくプ
ラスミド)はエセリシア・コリー(Escherich
ia印丼)からアグロバクテリウム・チューメファシエ
ンス(細工0−耳terium tumefacie
ns)へpRK2013により接合伝達で移動すること
ができず、従って受容菌アグロバクテリウム(駐旦ba
cteriu煎細胞へ直接形質転換されねばならない。
ラスミド)はエセリシア・コリー(Escherich
ia印丼)からアグロバクテリウム・チューメファシエ
ンス(細工0−耳terium tumefacie
ns)へpRK2013により接合伝達で移動すること
ができず、従って受容菌アグロバクテリウム(駐旦ba
cteriu煎細胞へ直接形質転換されねばならない。
しかし、 pB11322に基づくプラスミドばρR
K2013により可動で。
K2013により可動で。
しかしアグロバクテリウム(紅Db a c t e
r i u m )内で複製しないので、そのようなプ
ラスミドはORF24プロモーター/展選択マーカーの
オクトピン型Tiプラスミドへの移動に有用な自殺ベク
ターである。
r i u m )内で複製しないので、そのようなプ
ラスミドはORF24プロモーター/展選択マーカーの
オクトピン型Tiプラスミドへの移動に有用な自殺ベク
ターである。
pVicl とpB11322のDNAをそれぞれ■1
■と」coRTで分解し、混合し、連結し、そしてRR
Iへ形質転換した。アンピシリン耐性形質転換体から単
離したプラスミドDNAを制限地図で特徴づけ、 pV
iclのpUc13配列がpBR322で置換されたコ
ピーを持つpVic2と名付けたプラスミドを保持する
コロニーを同定した。pVic2はTRへ共同組み込み
またはホモ部分二倍体化できる可動自殺ベクターである
。
■と」coRTで分解し、混合し、連結し、そしてRR
Iへ形質転換した。アンピシリン耐性形質転換体から単
離したプラスミドDNAを制限地図で特徴づけ、 pV
iclのpUc13配列がpBR322で置換されたコ
ピーを持つpVic2と名付けたプラスミドを保持する
コロニーを同定した。pVic2はTRへ共同組み込み
またはホモ部分二倍体化できる可動自殺ベクターである
。
n貫l
この実施例はT−DNAの転写ターミネータ−とkan
構造遺伝子の3゛末端の連結を述べる。
構造遺伝子の3゛末端の連結を述べる。
pTiA6 とpTi15955のORF25と26の
転写ターミネーターは、 Barker et a
t、、前出、により明らかにされたように2両方とも、
21,727と22.440の位置のlllncll
部位に結合したIIINA区分内に位置する。この71
3bpHinc It断断片2つの反平行遺伝子ORF
25とORF26のポリアデニル化部位を含む。このH
incII断片、または2つの反平行ポリアデニル化部
位を有する何らかのDNA分を構造遺伝子の後に置くと
、一方または他方のポリアデニル化部位が植物細胞内で
転写終結の促進に働くであろう。
転写ターミネーターは、 Barker et a
t、、前出、により明らかにされたように2両方とも、
21,727と22.440の位置のlllncll
部位に結合したIIINA区分内に位置する。この71
3bpHinc It断断片2つの反平行遺伝子ORF
25とORF26のポリアデニル化部位を含む。このH
incII断片、または2つの反平行ポリアデニル化部
位を有する何らかのDNA分を構造遺伝子の後に置くと
、一方または他方のポリアデニル化部位が植物細胞内で
転写終結の促進に働くであろう。
この、HincTI断片はオクトピンpTi EcoR
I断片22の部分断片である。
I断片22の部分断片である。
EcoRI断片22のpB11322クローンをHin
cIIで分解した。生じた断片を、釦り位置で線状化し
たpVic2DNAと混ぜ、これに平滑末端連結した。
cIIで分解した。生じた断片を、釦り位置で線状化し
たpVic2DNAと混ぜ、これに平滑末端連結した。
アンピシリン耐性RRI形質転換体を制限地図で調べ、
ORF24プロモーター/庖り別合せの3゛側に約7
13bp財匹■断片を有する。 pKan2と名付けた
プラスミドを保持するコロニーを同定した。NPT2を
コードする転写物はORF25またはORF26のポリ
アデニル化部位のいずれかで終わり;どちらの転写ター
ミネークーが用いられたかの性格づけは不要であった。
ORF24プロモーター/庖り別合せの3゛側に約7
13bp財匹■断片を有する。 pKan2と名付けた
プラスミドを保持するコロニーを同定した。NPT2を
コードする転写物はORF25またはORF26のポリ
アデニル化部位のいずれかで終わり;どちらの転写ター
ミネークーが用いられたかの性格づけは不要であった。
反平行転写ターミネータ−を有するいくつかの別の平滑
末端pT i 15955由来の断片、それらを生じる
制限酵素、およびその大きさは次の通りである: 冊ハ M−素耶1− 人−ぎ−図(i)回
9 / 1.0 1切児I
10349 / 1.0 1J−a 9−
m 9 ]、 59/10
Nae T /」uT 80721/24
、 A罰■75521/24
Tiリ−■96025/26 1L+−q 1
1.16325/26 Pv
tUII / S旦1 1036非平滑末端区分
を得ることができ、そして直接用いられるか、または当
該分野の方法で粘着末端を平滑末端に変え、用いてもよ
い;例えば1.]、1kbp追−bvl/す」−■断片
はpTi]5955 T−DNAのORFIと3のター
ミネータ−を有する。
末端pT i 15955由来の断片、それらを生じる
制限酵素、およびその大きさは次の通りである: 冊ハ M−素耶1− 人−ぎ−図(i)回
9 / 1.0 1切児I
10349 / 1.0 1J−a 9−
m 9 ]、 59/10
Nae T /」uT 80721/24
、 A罰■75521/24
Tiリ−■96025/26 1L+−q 1
1.16325/26 Pv
tUII / S旦1 1036非平滑末端区分
を得ることができ、そして直接用いられるか、または当
該分野の方法で粘着末端を平滑末端に変え、用いてもよ
い;例えば1.]、1kbp追−bvl/す」−■断片
はpTi]5955 T−DNAのORFIと3のター
ミネータ−を有する。
尖施貫−生−
この実施例はTRのすべてを含む・す・ブーTiゲラス
ミドの構築を示す。T11は形質転換細胞のホルモン独
立増殖の表現型を起こす遺伝子を持たない。
ミドの構築を示す。T11は形質転換細胞のホルモン独
立増殖の表現型を起こす遺伝子を持たない。
また、脹−がここで言義論されるプラスミドのいくつか
で選択マーカーとしての機能に利用できる場合、 OR
F24を選択マーカー(例えば勿)の発現の為に用いる
必要性はなくなることに注目されたい。
で選択マーカーとしての機能に利用できる場合、 OR
F24を選択マーカー(例えば勿)の発現の為に用いる
必要性はなくなることに注目されたい。
一ム土」W尾炎有するT−叶人−yl彫製−プラスミド
E45は、 pTi15955で位置13.774から
右に伸びるオクトピンpTj−ル訓)i1断片2のpB
R322クローンである。−P、−p m旧断片2はす
べてのT +、遺伝子を欠くが、TR,TcおよびT
tの右端を有し、そしてBarker g% a)、
、前出、により定義された境界B、 C,およびDを
含む。pBR322は、 pUC18は持たないが、下
に述べる操作に不便な一恥p、RV部位を持っている。
E45は、 pTi15955で位置13.774から
右に伸びるオクトピンpTj−ル訓)i1断片2のpB
R322クローンである。−P、−p m旧断片2はす
べてのT +、遺伝子を欠くが、TR,TcおよびT
tの右端を有し、そしてBarker g% a)、
、前出、により定義された境界B、 C,およびDを
含む。pBR322は、 pUC18は持たないが、下
に述べる操作に不便な一恥p、RV部位を持っている。
E45 DNAを」憇旧で分解後。
脱リン酸し、そして□殿枦旧で線状化したpHc18
DNA(J、 Norrander et aユ
、 (i983)Geue 26 : l0L
106)と混ぜ、連結した。アンピシリン耐性、テトラ
サイクリン感受性エセリシア・コリー(Escherl
i−薊圏 9■−V)形質転換体から単離したプラスミ
ドDNAを制限酵素分析で選別し、そしてpUC18の
」ザ旧部位に挿入されたオクトピンT−1)NA B
am旧断片2を有する。 pUC18−E45と名付け
たプラスミドを保持するコロニーを同定した。
DNA(J、 Norrander et aユ
、 (i983)Geue 26 : l0L
106)と混ぜ、連結した。アンピシリン耐性、テトラ
サイクリン感受性エセリシア・コリー(Escherl
i−薊圏 9■−V)形質転換体から単離したプラスミ
ドDNAを制限酵素分析で選別し、そしてpUC18の
」ザ旧部位に挿入されたオクトピンT−1)NA B
am旧断片2を有する。 pUC18−E45と名付け
たプラスミドを保持するコロニーを同定した。
pUc)、8−F、45 ONAを−E鵠RV ”?:
分解り、 自己連結シ。
分解り、 自己連結シ。
これにより、生じた連結部にEcoRV部位を再生した
。連結混合物を次いでエセリシア・コリー(Esche
ri−軌田延)に形質転換した。アンピシリン耐性形質
転換体のプラスミドDNAの制限地図作成により2位置
18 、027と22,041のEC!:IRV部位間
(7)T−DNAを欠失したptlc18445 (d
el )と名付けたプラスミドを保持するコロニーを同
定した。
。連結混合物を次いでエセリシア・コリー(Esche
ri−軌田延)に形質転換した。アンピシリン耐性形質
転換体のプラスミドDNAの制限地図作成により2位置
18 、027と22,041のEC!:IRV部位間
(7)T−DNAを欠失したptlc18445 (d
el )と名付けたプラスミドを保持するコロニーを同
定した。
土、2−−均一≠江辷礼二外−11生q堤界叫会勿鳳
EcoRVで分解したpKan2 DNAをECQRV
で線状化したpUC18−E45(del)DNA と
混ぜ連結した。エセリシア・コリー(Escheric
hi+し 延)を形質転換後、アンピシリンとカナマイ
シンに耐性の形質転換体のプラスミドIIINAを制限
部位マ・ッピングにより特徴づけた。pUC18−ka
nr と名付けたpUc18由来プラスミドを保持する
コロニーを同定した。pUC18−kanrはpUC1
8−E45 (del )のEcoRT結合部に挿入さ
れたpKan2由来の断片を有する。このpKan2由
来断片自身は、 ORF24のプロモーターを有するC
1an/EcoRV T−DNA断片(位置20,12
8から21,522) 、小さなpUc)、3由来リン
カ−配列、 Tn人山来NPT H構造遺伝子、および
22,041(71) Ec<4RV部位から21 、
727または22.440いずれかのllinelT部
位にまたがるポリアデニル化部位を存するT−DNA断
片から成る。
で線状化したpUC18−E45(del)DNA と
混ぜ連結した。エセリシア・コリー(Escheric
hi+し 延)を形質転換後、アンピシリンとカナマイ
シンに耐性の形質転換体のプラスミドIIINAを制限
部位マ・ッピングにより特徴づけた。pUC18−ka
nr と名付けたpUc18由来プラスミドを保持する
コロニーを同定した。pUC18−kanrはpUC1
8−E45 (del )のEcoRT結合部に挿入さ
れたpKan2由来の断片を有する。このpKan2由
来断片自身は、 ORF24のプロモーターを有するC
1an/EcoRV T−DNA断片(位置20,12
8から21,522) 、小さなpUc)、3由来リン
カ−配列、 Tn人山来NPT H構造遺伝子、および
22,041(71) Ec<4RV部位から21 、
727または22.440いずれかのllinelT部
位にまたがるポリアデニル化部位を存するT−DNA断
片から成る。
pUC18−kanrはCo1E]の複製起点を有し、
アグロバクテリウム(、Agrobacterium)
内では独立に維持されることができない。
アグロバクテリウム(、Agrobacterium)
内では独立に維持されることができない。
4.3 ザブ−Tiプラスミドの1−
pUC18−kanrを、 pUC18のポリリンカー
内とT−I)NAの24 、337の位置の」P、 1
部位で切断する。恥L■で分解し、生じた粘着末端をT
4 DNAポリメラーゼで除いた。得られた9、2kb
pの線状、平滑末端分子を市販の勿旧リンカ−と混ぜ結
合させた。
内とT−I)NAの24 、337の位置の」P、 1
部位で切断する。恥L■で分解し、生じた粘着末端をT
4 DNAポリメラーゼで除いた。得られた9、2kb
pの線状、平滑末端分子を市販の勿旧リンカ−と混ぜ結
合させた。
過剰のリンカ−を」竺旧分解で除去後、このptlC1
8−kan” DNA断片をljg−]−1’Jで線状
化したpRX290 DNAと混ぜ結合させた。アンピ
シリンとテトう′す′イノリンの両刃に耐性のエセリシ
ア・コリー(Esq−1]、er i −chia
co旦)形質転換体から単離したプラスミドDNAの制
限酵素マツピングを行い、 pRK290に挿入された
pUc18−kanr由来T−DNAを有する。 pK
an3aと名句けたプラスミドを保持するコロニーを同
定した。pKan3aは、エセリシア・コリー(Esc
herichia−−兜」ユ)とアグロバクテリウム(
展匝ゆ9工し可両者で維持され得、境界B、 C,お
よびD(境界CとDの間に植物で発現可能なカナマイシ
ン遺伝子がある)を持ち、そして植物発現カナマイシン
遺伝子と境界りの間に少なくとも3つの特異な制限部位
(位置23,033.22,865および22.930
にそれぞれ−×ぜ■、−貼1tlEITおよび一1g1
TI)を持つ、ミクロ−Tiプラスミドである。ポリリ
ンカー、即ち。
8−kan” DNA断片をljg−]−1’Jで線状
化したpRX290 DNAと混ぜ結合させた。アンピ
シリンとテトう′す′イノリンの両刃に耐性のエセリシ
ア・コリー(Esq−1]、er i −chia
co旦)形質転換体から単離したプラスミドDNAの制
限酵素マツピングを行い、 pRK290に挿入された
pUc18−kanr由来T−DNAを有する。 pK
an3aと名句けたプラスミドを保持するコロニーを同
定した。pKan3aは、エセリシア・コリー(Esc
herichia−−兜」ユ)とアグロバクテリウム(
展匝ゆ9工し可両者で維持され得、境界B、 C,お
よびD(境界CとDの間に植物で発現可能なカナマイシ
ン遺伝子がある)を持ち、そして植物発現カナマイシン
遺伝子と境界りの間に少なくとも3つの特異な制限部位
(位置23,033.22,865および22.930
にそれぞれ−×ぜ■、−貼1tlEITおよび一1g1
TI)を持つ、ミクロ−Tiプラスミドである。ポリリ
ンカー、即ち。
数種の異なった制限酵素により認識されろ合成IINA
区分、を」二連の3つの制限部位の1つに、または境界
CとDの間にある他の特異な制限部位に挿入しても良い
ことに注意されたい。有用な制限部位とは得られたpK
an3a誘導体のどこにもないものである。
区分、を」二連の3つの制限部位の1つに、または境界
CとDの間にある他の特異な制限部位に挿入しても良い
ことに注意されたい。有用な制限部位とは得られたpK
an3a誘導体のどこにもないものである。
4.4 変[i T’ R茸]≦ポサブ=T+−グラブ
ス上pKan3aばBamjlI断片2(第2図)に基
づくザブ−Tiプラスミドのクラスの代表例である。こ
れらのプラスミドはTRの両境界(CとD)に加えTI
。
ス上pKan3aばBamjlI断片2(第2図)に基
づくザブ−Tiプラスミドのクラスの代表例である。こ
れらのプラスミドはTRの両境界(CとD)に加えTI
。
の右境界を含んでいるが、すべてのTl−DNA遺伝子
を欠失している。オフI・ピン型プラスミドpTi15
955のTllを分解せず、そして機能する」匹遺公子
を欠くザブ−Tiプラスミドの構築に有用であろう他の
酵素に」匣■、づ息1 (ハしの一部1匹虹。
を欠失している。オフI・ピン型プラスミドpTi15
955のTllを分解せず、そして機能する」匹遺公子
を欠くザブ−Tiプラスミドの構築に有用であろう他の
酵素に」匣■、づ息1 (ハしの一部1匹虹。
Mlu +およびjjpaT (ocsの一部)が
ある。(括弧で示したTI、の構造遺伝子またはオープ
ンリーディングフレーム(O1?F)はここで述べた酵
素で生ずる断片に含まれる。) 」紅II (ocs)
は通常T、−DN八を切断するが1位置18,890と
20.128の副ハエ部位間が欠失したTR誘導体を切
断しない。当業者は、湧配列は1つのBg4TI部位を
有し、そしてpBR322とpUC系列のプラスミドに
はHindI11部位があることに気イ」<であろう。
ある。(括弧で示したTI、の構造遺伝子またはオープ
ンリーディングフレーム(O1?F)はここで述べた酵
素で生ずる断片に含まれる。) 」紅II (ocs)
は通常T、−DN八を切断するが1位置18,890と
20.128の副ハエ部位間が欠失したTR誘導体を切
断しない。当業者は、湧配列は1つのBg4TI部位を
有し、そしてpBR322とpUC系列のプラスミドに
はHindI11部位があることに気イ」<であろう。
当該分野で既知のIn部分分解条件をうまく用いること
が、ここで述べた選択マーカー構築に基づくサブ−Ti
プラスミドを構築する場合に必要であろう。
が、ここで述べた選択マーカー構築に基づくサブ−Ti
プラスミドを構築する場合に必要であろう。
」旦■と」旦Iなどの他の酵素も、境界Bを含まないp
Ti15955 T R−DNAに基づくザブ−Tiプ
ラスミドの構築に使ってもよい。特に、適当なメチル化
できる宿主1例えばエセリシア・コリー(ハ画肛Lch
ia coli) K2O2(W、 B、
Wood (i966) J、 Mol。
Ti15955 T R−DNAに基づくザブ−Tiプ
ラスミドの構築に使ってもよい。特に、適当なメチル化
できる宿主1例えばエセリシア・コリー(ハ画肛Lch
ia coli) K2O2(W、 B、
Wood (i966) J、 Mol。
Bio)、 16 : 1]、8) 、で増殖する場合
、pRK290 Kan−■のホモ部分二倍体化T−D
NA誘導体、 pViclおよびpVic2はTR内に
メチル化されていない分解可能なC1a 1部位を持た
ないが、境界Bを除くためbこ当業者が用いることがで
きる境界Cと境界Bの間に2分解できるC1a I部位
を有する。
、pRK290 Kan−■のホモ部分二倍体化T−D
NA誘導体、 pViclおよびpVic2はTR内に
メチル化されていない分解可能なC1a 1部位を持た
ないが、境界Bを除くためbこ当業者が用いることがで
きる境界Cと境界Bの間に2分解できるC1a I部位
を有する。
ここで述べたサブ−Tiプラスミドの大きさを縮めるた
めに、小さいベクターをpRK290と置換してもよい
。アグロバクテリウム(A robacterium)
で維持できるプラスミドにR,C,Ta1t et
al。
めに、小さいベクターをpRK290と置換してもよい
。アグロバクテリウム(A robacterium)
で維持できるプラスミドにR,C,Ta1t et
al。
(i982) Gene 20 : 39−49. J
、 Leemans 叶al。
、 Leemans 叶al。
(i982) Gene 19 : 36L364.
J、旧11e and R。
J、旧11e and R。
Schilperoort (i981) Plasm
id 6 : 360−362およびG、Ditta
et a)、 (i985) Plasmid 1
3 : 149−153に述べられているものがあるが
、これに限らない。
id 6 : 360−362およびG、Ditta
et a)、 (i985) Plasmid 1
3 : 149−153に述べられているものがあるが
、これに限らない。
(」シ」脱則抛辺J」14咋括」少
pKan3aを保持するアグロバクテリウム・チューメ
ファシエンス(AB−robacterium tu
mefaciens)株で形質転換された植物細胞はカ
ナマイシンおよびそのアナログの効果に耐性であったが
、対照はそうでなかった。LBA4404 (pKan
3a)で形質転換されたトマトのカルスは20mg/β
のG418に耐性であった(LBA4404 : G、
Ooms et a)、 (i981,) Gen
e14 : 33−50参照) 、 Bo342 (p
Kan3a)で形質転換されたヒマコリの胚軸に由来す
るカルスは25■/lの6418に耐性であった(Bo
!M2 : E、 E、 Hood eta)、 (
i984) Biotechno)、 2 : 702
−709参照)。LBA4404 (pKan3a)で
形質転換されたタバコ茎ディスク(従来技術の項を参照
)から生じたシュートは300■/βのカナマイシンに
耐性であったが、対照の組織は100mg/I)のカナ
マイシンで育てた場合死滅した。
ファシエンス(AB−robacterium tu
mefaciens)株で形質転換された植物細胞はカ
ナマイシンおよびそのアナログの効果に耐性であったが
、対照はそうでなかった。LBA4404 (pKan
3a)で形質転換されたトマトのカルスは20mg/β
のG418に耐性であった(LBA4404 : G、
Ooms et a)、 (i981,) Gen
e14 : 33−50参照) 、 Bo342 (p
Kan3a)で形質転換されたヒマコリの胚軸に由来す
るカルスは25■/lの6418に耐性であった(Bo
!M2 : E、 E、 Hood eta)、 (
i984) Biotechno)、 2 : 702
−709参照)。LBA4404 (pKan3a)で
形質転換されたタバコ茎ディスク(従来技術の項を参照
)から生じたシュートは300■/βのカナマイシンに
耐性であったが、対照の組織は100mg/I)のカナ
マイシンで育てた場合死滅した。
尖施開j
ごの実施例はトウモロコシのゼイン遺伝子のpKan3
aへの挿入とこの遺伝子のヒマワリ組織での発現を示す
。
aへの挿入とこの遺伝子のヒマワリ組織での発現を示す
。
19kdゼインタンパクをコードするゼイン遺伝子は既
にプラスミドpBl?322にクローニングされた(K
、 Pederson et 旦、 (i982)
Ce1l 29: 1015−1026)。特異的H
indIn制限部位がゼイン遺伝子の3゛末端のすぐ横
のpBI7322配列中に存在する。pKan3aは財
皿■部位を持たない。」Σ(EIIで分解したpKan
3aDILAの粘着末端をエセリシア・コリー(Esc
herichiacoli) DNAポリメラーゼTの
クレノー断片との反応により平滑末端に変える。生じた
平滑末端DNAをU皿■リンカ−と混ぜ連結後、それを
u岨mで分解する。ゼイン遺伝子を含むプラスミドを酵
素11in4TIIで分解し、完全に線状にしたプラス
ミドを線状化した。財皿■末端をもつpKan3aと混
ぜ、連結する。線状ゼイン−pBR322プラスミドの
pKan3aへの挿入により得た組み換えプラスミドを
pKan3a−ゼインと呼ふ。pKan3a−ゼインを
エセリシア・コリー(−恥9回ル辻匡 只3j)に形
質転換し7次いでアグロバクテリウム・チューメファシ
ェンス(7obacterium tumefaci
ens)−ヘルパー株2例えばLBA 4404に三組
交雑法により移す。LBA4404 (pKan3a−
ゼイン)を植物組織9例えばヒマワリの葉ディスク、に
植える。カナマイシンまたはそのアナログを含む培地で
ある期間増殖後、形質転換植物細胞が増える。得られた
組織からRNAを抽出し、ゼインmRNΔの存在を当該
分野の方法2例えばS1ヌクレア一ゼ保護分析、により
示す。さらに、タンパクを増殖組織からまた抽出し、ゼ
インタンパクの存在を特異的分析により示す。ゼイン遺
伝子の転写と翻訳は自身の真核プロモーターの支配下に
あることに注意されたい。
にプラスミドpBl?322にクローニングされた(K
、 Pederson et 旦、 (i982)
Ce1l 29: 1015−1026)。特異的H
indIn制限部位がゼイン遺伝子の3゛末端のすぐ横
のpBI7322配列中に存在する。pKan3aは財
皿■部位を持たない。」Σ(EIIで分解したpKan
3aDILAの粘着末端をエセリシア・コリー(Esc
herichiacoli) DNAポリメラーゼTの
クレノー断片との反応により平滑末端に変える。生じた
平滑末端DNAをU皿■リンカ−と混ぜ連結後、それを
u岨mで分解する。ゼイン遺伝子を含むプラスミドを酵
素11in4TIIで分解し、完全に線状にしたプラス
ミドを線状化した。財皿■末端をもつpKan3aと混
ぜ、連結する。線状ゼイン−pBR322プラスミドの
pKan3aへの挿入により得た組み換えプラスミドを
pKan3a−ゼインと呼ふ。pKan3a−ゼインを
エセリシア・コリー(−恥9回ル辻匡 只3j)に形
質転換し7次いでアグロバクテリウム・チューメファシ
ェンス(7obacterium tumefaci
ens)−ヘルパー株2例えばLBA 4404に三組
交雑法により移す。LBA4404 (pKan3a−
ゼイン)を植物組織9例えばヒマワリの葉ディスク、に
植える。カナマイシンまたはそのアナログを含む培地で
ある期間増殖後、形質転換植物細胞が増える。得られた
組織からRNAを抽出し、ゼインmRNΔの存在を当該
分野の方法2例えばS1ヌクレア一ゼ保護分析、により
示す。さらに、タンパクを増殖組織からまた抽出し、ゼ
インタンパクの存在を特異的分析により示す。ゼイン遺
伝子の転写と翻訳は自身の真核プロモーターの支配下に
あることに注意されたい。
(発明の概要)
オクトピン型TiプラスミドのTR−DNAに基づくサ
ブ−Tiプラスミドを開示する。植物形質転換において
ベクターと方法が有用なものとして、真核生物と原核生
物で機能する選択マーカーをまた例示した。
ブ−Tiプラスミドを開示する。植物形質転換において
ベクターと方法が有用なものとして、真核生物と原核生
物で機能する選択マーカーをまた例示した。
↓−1…ulト旧位礼所
第1図は実施例2,3.および4に用いられるDNA操
作の系統的概略であり、長さは正確ではない。細い曲線
はベクター(pRK290. pBR322,pUc1
3゜およびpUc18)配列を示す;白抜き部はT−D
NAを表す;黒塗りの部分は転写ターミネークー区分を
示し;そして斜線部分ばTn5配列を示す。制限酵素の
作用を受ける部位は以下のように示される:へCは−A
cclHBaはBamHI ; BgはlユTT;Bs
はBstE]I ;C1はC]aI;E ばEcoR
I ; )I はHindl[; llcは)Iin
cII ;K は−9nl;S はSmaliV は
EcoRV ;およびXはXor Uを示す。もはや酵
素作用を受けない部位または2つの部位の組合せは酵素
名に括弧をつけて示されている。′P”はORF24の
プロモーターを示し;A″は転写ターミネータ−(ポリ
アデニル化部位)を示し” ” p+ t e t +
およびkanは抗生物質耐性である;そしてB″、″
C”、および“D”は対応するオクトピンT−DNAの
境界繰り返し配列を示す;そしていずれかの方向で存在
するであろうDNA区分ば星印°′★゛′で示される。
作の系統的概略であり、長さは正確ではない。細い曲線
はベクター(pRK290. pBR322,pUc1
3゜およびpUc18)配列を示す;白抜き部はT−D
NAを表す;黒塗りの部分は転写ターミネークー区分を
示し;そして斜線部分ばTn5配列を示す。制限酵素の
作用を受ける部位は以下のように示される:へCは−A
cclHBaはBamHI ; BgはlユTT;Bs
はBstE]I ;C1はC]aI;E ばEcoR
I ; )I はHindl[; llcは)Iin
cII ;K は−9nl;S はSmaliV は
EcoRV ;およびXはXor Uを示す。もはや酵
素作用を受けない部位または2つの部位の組合せは酵素
名に括弧をつけて示されている。′P”はORF24の
プロモーターを示し;A″は転写ターミネータ−(ポリ
アデニル化部位)を示し” ” p+ t e t +
およびkanは抗生物質耐性である;そしてB″、″
C”、および“D”は対応するオクトピンT−DNAの
境界繰り返し配列を示す;そしていずれかの方向で存在
するであろうDNA区分ば星印°′★゛′で示される。
構造遺伝子の部分と極性は矢印で示される。プラスミド
の名前はプラスミドを表す輪の中にある。“Ex”は特
定の操作を記述しである実施例を示す。
の名前はプラスミドを表す輪の中にある。“Ex”は特
定の操作を記述しである実施例を示す。
第2図はオクI−ピン型T−DNAのマツプである。
実施例に関連する制限部位と断片の位置のマツプは距離
尺度の下に示される。マツプの白抜き部分内の数字は特
定の制限断片を示す。真核オープンリーディングフレー
ムの位置と方向は矢印で示される。境界繰り返しの位置
は垂直の線で示される。
尺度の下に示される。マツプの白抜き部分内の数字は特
定の制限断片を示す。真核オープンリーディングフレー
ムの位置と方向は矢印で示される。境界繰り返しの位置
は垂直の線で示される。
以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、以下の(A)および(B)を含有するDNA分子で
あって、 (A)は植物DNA、そして (B)は修飾T−DNAであり、 そして、 該T−DNAは該植物DNA内に挿入され、また該T−
DNAは以下の(a)、(b)、(c)、(d)および
(e)を含有する、DNA分子であって、 (a)は付属的コードDNA、 (b)は外来構造遺伝子、 (c)はT−DNAプロモーター、 (d)はT−DNAポリアデニル化部位、そして(e)
はオクトピン型T−DNA境界CおよびDであり、ここ
で、 (f)該プロモーターおよび該ポリアデニル化部位は異
なるY−DNA遺伝子に由来し; (g)該プロモーター、該構造遺伝子および該ポリアデ
ニル化部位は、互いに、植物細胞内での該構造遺伝子の
転写が該プロモーターと該ポリアデニル化部位の支配下
にあるような位置および方向にあり; (h)該プロモーター/構造遺伝子/ポリアデニル化部
位の組合せ、付属的コードDNAおよび境界CとDは、
互いに、“境界C−組合せ−コードDNA−境界D”の
配置または“境界C−コードDNA−組合せ−境界D”
の配置のいずれかの位置にあり;(i)該T−DNAは
オクトピン型T−DNA境界Aを欠き;そして (j)該T−DNA分子はすべてのオクトピン型T_L
−DNA¥onc¥遺伝子を欠く; DNA分子。 2、前記プロモーターがORF24プロモーターである
特許請求の範囲第1項に記載のDNA分子。 3、前記ポリアデニル化部位がORF25またはORF
26のポリアデニル化部位である特許請求の範囲第1項
に記載のDNA分子。 4、前記構造遺伝子がネオマイシンホスホトランスフェ
ラーゼをコードする特許請求の範囲第1項に記載のDN
A分子。 5、前記DNAがpUC18−kan^rまたはpKa
n3aのT−DNA配列を含有する特許請求の範囲第4
項に記載のDNA分子。 6、前記DNAが植物DNAに隣接する特許請求の範囲
第3項に記載のDNA分子。 7、前記DNAが植物細胞、植物組織、植物体または植
物種子に含まれている特許請求の範囲第6項に記載のD
NA分子。 8、以下の(a)、(b)、(c)、(d)、(e)お
よび(f)を含有するDNA分子であって、 (a)は外来構造遺伝子、 (b)はT−DNAプロモーター、 (c)はT−DNAポリアデニル化部位、 (d)はオクトピン型T−DNA境界CおよびD、(e
)はアグロバクテリウム(Agrobacterium
)内での複製を可能にするレプリコン、そして (f)は付属的コードDNAであり、 そして、 (g)該プロモーターおよび該ポリアデニル化部位は異
なるT−DNA遺伝子に由来し; (h)該プロモーター、該構造遺伝子および該ポリアデ
ニル化部位は、互いに、植物細胞内での該構造遺伝子の
転写が該プロモーターと該ポリアデニル化部位の支配下
にあるような位置および方向にあり; (i)該プロモーター/構造遺伝子/ポリアデニル化部
位の組合せ、該付属的コードDNAおよび境界CとDは
、互いに、“境界C−組合せ−コードDNA−境界D”
の配置または“境界C−コードDNA−組合せ−境界D
”の配置のいずれかの位置にあり;(j)該DNA分子
はオクトピン型T−DNA境界Aを欠き;そして (k)該DNA分子はすべてのオクトピン型T_L−D
NA¥onc¥遺伝子を欠く; DNA分子。 9、前記プロモーターがORF24プロモーターである
特許請求の範囲第8項に記載のDNA分子。 10、前記ポリアデニル化部位がORF25またはOR
F26のポリアデニル化部位である特許請求の範囲第8
項に記載のDNA分子。 11、前記構造遺伝子がネオマイシンホスホトランスフ
ェラーゼをコードする特許請求の範囲第8項に記載のD
NA分子。 12、前記DNAがpUC18−kan^rまたはpK
an3aに由来する特許請求の範囲第11項に記載のD
NA分子。 13、前記DNAが細菌に含まれている特許請求の範囲
第9項に記載のDNA分子。 14、以下の(a)、(b)および(c)を含有するD
NA分子であって、 (a)はネオマイシンホスホトランスフェラーゼをコー
ドする構造遺伝子、 (b)はORF24プロモーター、そして (c)はORF25またはORF26のポリアデニル化
部位であり、 そして、 該プロモーター、該構造遺伝子および該ポリアデニル化
部位が、互いに、植物細胞内での該構造遺伝子の転写が
該プロモーターと該ポリアデニル化部位の支配下にある
ような位置および方向にあるDNA分子。 15、前記DNAがpKan2、pUC18−kan^
rまたはpKan3aの前記プロモーター/構造遺伝子
/ポリアデニル化部位の組合せと実質的に同一である特
許請求の範囲第14項に記載のDNA分子。 16、前記DNAがpKan2、pUC18−kan^
rまたはpKan3aである特許請求の範囲第15項に
記載のDNA分子。 17、DNA分子を修飾する方法であって、ORF25
ポリアデニル化部位およびORF26ポリアデニル化部
位の両方を有するDNA区分を構造遺伝子を有するDN
A区分の3′末端に連結する工程を含有し、これにより
植物細胞内で、ORF25ポリアデニル化部位またはO
RF26ポリアデニル化部位のいずれかにより構造遺伝
子がコードする転写物の3′末端が決定される、DNA
分子を修飾する方法。 18、前記ポリアデニル化部位を有するDNA区分が、
位置21、727と位置22、440のHincII部位
間のオクトピン型T−DNA区分であるか、またはそれ
に由来する特許請求の範囲第17項に記載の方法。 19、植物細胞の形質転換法であって、 以下の(a)、(b)、(c)、(d)、(e)および
(f)を含有するDNA分子を保持するアグロバクテリ
ウム(¥Agro−bacterium)¥細胞に植物
細胞を接触させる工程を含む植物細胞の形質転換法であ
って、 (a)は外来構造遺伝子、 (b)はT−DNAプロモーター、 (c)はT−DNAポリアデニル化部位、 (d)はオクトピン型T−DNA境界CおよびD、(e
)はアグロバクテリウム(¥Agrobacteriu
m)¥内での複製を可能にするレプリコン、そして (f)は付属的コードDNAであり、 そして、 (g)該プロモーターおよび該ポリアデニル化部位は異
なるT−DNA遺伝子に由来し; (h)該プロモーター、該構造遺伝子および該ポリアデ
ニル化部位は、互いに、植物細胞内での該構造遺伝子の
転写が該プロモーターと該ポリアデニル化部位の支配下
にあるような位置および方向にあり; (i)該プロモーター/構造遺伝子/ポリアデニル化部
位の組合せ、該付属的コードDNAおよび境界CとDは
、互いに、“境界C−組合せ−コードDNA−境界D”
の配置または“境界C−コードDNA−組合せ−境界D
”の配置のいずれかの位置にあり;(j)該DNA分子
はオクトピン型T−DNA境界Aを欠き;そして (k)該DNA分子はすべてのオクトピン型T_L−D
NA¥onc¥遺伝子を欠く; 植物細胞の形質転換法。 20、前記プロモーターがORF24プロモーターであ
り、前記構造遺伝子がネオマイシンホスホトランスフェ
ラーゼをコードし、そして前記ポリアデニル化部位がO
RF25ポリアデニル化部位またはORF26ポリアデ
ニル化部位のいずれかである特許請求の範囲第19項に
記載の方法。 21、前記DNAがpUC18−kan^rまたはpK
an3aの前記プロモーター/構造遺伝子/ポリアデニ
ル化部位の組合せと実質的に同一である特許請求の範囲
第20項に記載の方法。 22、植物細胞の形質転換法により生産される植物細胞
、植物組織、植物体、または植物種子であって、該形質
転換法が以下の(a)、(b)、(c)、(d)、(e
)および(f)を含有するDNA分子を保持するアグロ
バクテリウム(¥Agrobacterium)¥細胞
に植物細胞を接触させる工程を含む形質転換法であり、 (a)は外来構造遺伝子、 (b)はT−DNAプロモーター、 (c)はT−DNAポリアデニル化部位、 (d)はオクトピン型T−DNA境界CおよびD、(e
)はアグロバクテリウム(¥Agrobacteriu
m)¥内での複製を可能にするレプリコン、そして (f)は付属的コードDNAであり、 そして、 (g)該プロモーターおよび該ポリアデニル化部位は異
なるT−DNA遺伝子に由来し; (h)該プロモーター、該構造遺伝子および該ポリアデ
ニル化部位は、互いに、植物細胞内での該構造遺伝子の
転写が該プロモーターと該ポリアデニル化部位の支配下
にあるような位置および方向にあり; (i)該プロモーター/構造遺伝子/ポリアデニル化部
位の組合せ、該付属的コードDNAおよび境界CとDは
、互いに、“境界C−組合せ−コードDNA−境界D”
の配置または“境界C−コードDNA−組合せ−境界D
”の配置のいずれかの位置にあり;(j)該DNA分子
はオクトピン型T−DNA境界Aを欠き、そして (k)該DNA分子はすべてのオクトピン型T_L−D
NA¥onc¥遺伝子を欠き; これにより生産される植物細胞、植物組織、植物体、ま
たは植物種子。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US78483785A | 1985-10-04 | 1985-10-04 | |
US784837 | 1991-10-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62175185A true JPS62175185A (ja) | 1987-07-31 |
Family
ID=25133682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61236985A Pending JPS62175185A (ja) | 1985-10-04 | 1986-10-03 | T▲R▼に基づくサブ−Tiプラスミド |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0222493A1 (ja) |
JP (1) | JPS62175185A (ja) |
AU (1) | AU6348586A (ja) |
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PL2049663T3 (pl) | 2006-08-11 | 2015-08-31 | Dow Agrosciences Llc | Homologiczna rekombinacja za pośrednictwem nukleazy z palcami cynkowymi |
SI2415872T1 (sl) | 2006-12-14 | 2016-09-30 | Dow Agrosciences Llc | Optimizirani nekanonični proteini s cinkovim prstom |
MY174390A (en) | 2009-10-22 | 2020-04-15 | Sangamo Biosciences Inc | Engineered zinc finger proteins targeting plant genes involved in fatty acid biosynthesis |
GEP201606544B (en) | 2010-01-22 | 2016-09-26 | Dow Agrosciences Llc | Excision of transgenes in genetically modified organisms |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO1984002913A1 (en) * | 1983-01-17 | 1984-08-02 | Monsanto Co | Chimeric genes suitable for expression in plant cells |
NZ207765A (en) * | 1983-04-15 | 1987-03-06 | Lubrizol Genetics Inc | Plant expression of transferred dna(t-dna)from plasmids associated with agrobacterium sp |
EP0126546B2 (en) * | 1983-04-15 | 1994-03-30 | Lubrizol Genetics Inc. | Plant structural gene expression |
NZ210093A (en) * | 1983-11-18 | 1988-11-29 | Lubrizol Genetics Inc | Genetic modification of plant cells by octopine t-dna promoters and/or polyadenylation sites; dna vectors, bacterial strains and plant tissue |
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-
1986
- 1986-10-02 EP EP86307595A patent/EP0222493A1/en not_active Withdrawn
- 1986-10-03 AU AU63485/86A patent/AU6348586A/en not_active Abandoned
- 1986-10-03 JP JP61236985A patent/JPS62175185A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0222493A1 (en) | 1987-05-20 |
AU6348586A (en) | 1987-04-09 |
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