MX2008014097A - Plantas que tienen caracteristicas de crecimiento mejoradas y metodo para producir las mismas. - Google Patents

Plantas que tienen caracteristicas de crecimiento mejoradas y metodo para producir las mismas.

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Stefan Henkes
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Basf Plant Science Gmbh
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Abstract

La presente invención se relaciona generalmente al campo de la biología molecular y compete a un método para mejorar las características de crecimiento de las plantas. Más específicamente, la presente invención compete a un método para mejorar las características de crecimiento de las plantas mediante la modulación de la expresión en una planta, de un ácido nucleico de la planta que codifica una cinasa dependiente de la ciclina (COK) y/o mediante la modulación de la actividad en una planta, de una proteína COK de la planta, cuya proteína COK comprende diferentes grupos de aminoácidos interactuantes o cuyo ácido nucleico COK codificá tal proteína. La presente invención también compete a plantas que tienen expresión modulada de un ácido nucleico COK de la planta y/o actividad nxiulada de una proteína COK de la planta, cuya proteína COK corrprende diferentes grupos de aminoácidos interactuantes de la secuencia o cuyo ácido nucleico codifica taJ. proteína y cuyas plantas tienen características de crecimiento tj oradas relativas a las plantas de tipo salvaje correspondientes. La invención adicionalrrnte se relaciona a secuencias específicas de ácidos nucleicos que codifican las proteínas anterionTente nencionadas cipe tienen la actividad de nejorar el crecimiento de la planta anteriorirente trencionada, construetos de ácido nucleico, vectores y plantas que contienen dichas secuencias de ácidos nucleicos.

Description

PLANTAS QUE TIENEN CARACTERÍSTICAS DE CRECIMIENTO MEJORADAS Y MÉTODO PARA PRODUCIR LAS MISMAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona en general al campo de la biología molecular y compete a un método para mejorar las características de crecimiento de las plantas. Más específicamente, la presente invención compete a un método para mejorar las características de crecimiento de las plantas mediante la modulación de la expresión en una planta, de un ácido nucleico de la planta que codifica una cinasa dependiente de la ciclina (CDK) y/o mediante la modulación de la actividad en una planta, de una proteína CDK de la planta, cuya proteína CDK comprende diferentes grupos de aminoácidos interactuantes o cuyo ácido nucleico CDK codifica tal proteína. La presente invención también compete a plantas que tienen expresión modulada de un ácido nucleico CDK de la planta y/o actividad modulada de una proteína CDK de la planta, cuya proteína CDK comprende diferentes grupos de aminoácidos interactuantes de la secuencia o cuyo ácido nucleico codifica tal proteína y cuyas plantas tienen características de crecimiento mejoradas relativas a las plantas de tipo salvaje correspondientes. La invención adicionalmente se relaciona a secuencias específicas de ácidos nucleicos que codifican las proteínas anteriormente mencionadas que tienen la actividad de mejorar el crecimiento de la planta anteriormente mencionada, constructos de ácido nucleico, vectores y plantas que contienen dichas secuencias de ácidos nucleicos. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La población mundial en continuo crecimiento y el suministro cada vez más pequeño de tierra cultivable disponible para la agricultura da fomento a la investigación hacia mejorar la eficiencia de la agricultura. Los medios convencionales para el cultivo y las mejoras hortícolas utilizan técnicas de cultivo selectivo para identificar plantas que tienen características deseables. Sin embargo, tales técnicas de cultivo selectivo tienen varias desventajas, a saber, que estas técnicas son típicamente de trabajo intensivo y resultan en plantas que a menudo contienen componentes genéticos heterogéneos que no siempre pueden resultar en la característica deseable que se pasa de las plantas precursoras. Los avances en la biología molecular han permitido al hombre modificar el germen-plasma de los animales y de las plantas. La ingeniería genética de las plantas conlleva al aislamiento y a la manipulación de material genético (típicamente en la forma de ADN o ARN) y la subsiguiente introducción de ese material genético en una planta. Tal tecnología tiene la capacidad de entregar cultivos o plantas que tienen varias características económicas, agronómicas u hortícolas mejoradas. Una característica de interés económico particular es el rendimiento. El rendimiento se define normalmente como los productos agrícolas mensurables de valor económico de un cultivo. Esto puede definirse en términos de cantidad y/o calidad. El rendimiento del cultivo está influenciado por los estreses o tensiones típicas a las cuales se someten las plantas o los cultivos. Tales estreses o tensiones incluyen tensiones ambientales (abióticos) (tales como las tensiones de temperatura causados por temperaturas atípicas altas o bajas; tensiones causadas por la deficiencia de nutrientes; tensiones causadas por la carencia de agua (sequía) ) y tensiones bióticas (los cuales puede ser impuestos en las plantas por otras plantas (maleza) , plagas animales y patógenos) . El rendimiento del cultivo no solo puede incrementarse combatiendo uno o más de los estreses a los cuales se somete el cultivo o la planta, sino también puede incrementarse modificando los mecanismos inherentes de crecimiento de una planta. La biomasa de la planta se produce para cultivos de forraje como alfalfa, maíz de ensilaje y heno. Se han utilizado muchos agentes para el rendimiento en los cultivos de granos. El superior entre éstos son estimaciones del tamaño de la planta. El tamaño de la planta puede medirse de muchas formas dependiendo de la especie y de la etapa de desarrollo, pero incluye el peso seco total de la planta, peso seco por arriba del suelo, peso fresco por arriba del suelo, área de la hoja, volumen del tallo, altura de la planta, diámetro de roseta, longitud de la hoja, longitud de la raíz, masa de la raíz, número de retoños y número de hojas. Muchas especies mantienen una proporción conservativa entre el tamaño de diferentes partes de la planta en una etapa de desarrollo dada. Estas relaciones alométricas se utilizan para extrapolar de una de estas mediciones de tamaño a otra (por ejemplo Tittonell et al 2005 Agrie Ecosys & Environ 105: 213) . El tamaño de la planta en una etapa temprana de desarrollo típicamente correlacionará con el tamaño de la planta más tarde en el desarrollo. Una planta más grande con un área de la hoja mayor típicamente puede absorber más luz y dióxido de carbono que una planta más pequeña y por consiguiente probablemente ganará un mayor peso durante el mismo periodo (Fasoula & Tollenaar 2005 Maydica 50:39). Esto es en adición a la continuación potencial de la ventaja genética o micro-ambiental que la planta tiene para lograr el tamaño más grande inicialmente . Hay un componente genético fuerte para el tamaño de la planta y para la velocidad de crecimiento (por ejemplo ter Steege et al 2005 Plant Physiology 139:1078), y así para un rango de tamaños de la planta de genotipos diversos bajo una condición ambiental que tiene buena probabilidad de correlacionar con el tamaño bajo otra condición ambiental (Hittalmani et al 2003 Theoretical Applied Genetics 107:679). De este modo se utiliza un ambiente estándar como un agente para los ambientes diversos y dinámicos encontrados en diferentes ubicaciones y por cultivos en el campo. El índice de cosecha, la proporción de rendimiento de semilla a peso seco por arriba del suelo, es relativamente estable bajo muchas condiciones ambientales y por consiguiente a menudo puede obtenerse una correlación robusta entre el tamaño de la planta y el rendimiento del grano (por ejemplo Rebetzke et al 2002 Crop Science 42:739). Estos procesos están intrínsecamente vinculados porque la mayoría de la biomasa de los granos es dependiente de la productividad fotosintética actual o almacenada por las hojas y el tallo de la planta (Gardener et al 1985 Physiology of Crop Plants. Iowa State University Press, pp 68-73) . Por Consiguiente, la selección para el tamaño de la planta, incluso en etapas tempranas, se ha utilizado como un indicador para el futuro rendimiento potencial (por ejemplo Tittonell et al 2005 Agrie Ecosys & Environ 105: 213). Al experimentar para el impacto de diferencias genéticas sobre la tolerancia de estrés, la habilidad para estandarizar las propiedades de la tierra, temperatura, agua y disponibilidad de nutrientes e intensidad de la luz es una ventaja intrínseca del invernadero o de los ambientes de cámara para el crecimiento de la planta comparada al campo. Sin embargo, las limitaciones artificiales sobre el rendimiento, debidas a la polinización pobre debida a la ausencia de viento o insectos, o el espacio insuficiente para el crecimiento de la bóveda del follaje o raíz desarrollada, pueden restringir el uso de estos ambientes controlados para probar las diferencias de rendimiento. Por consiguiente, las mediciones del tamaño de la planta en desarrollo temprano, bajo condiciones estandarizadas en una cámara de crecimiento o invernadero, son prácticas estándar para proporcionar indicación de ventajas de rendimiento genético potencial. Los mecanismos de crecimiento inherentes de una planta radican en una secuencia de eventos altamente ordenada colectivamente conocida como el "ciclo celular". La habilidad para influenciar el ciclo celular en una planta (ya sea utilizando tecnología de ADN recombinante o utilizando medios no recombinantes ) , y para por consiguiente modificar varias características de crecimiento de una planta, tendría muchas aplicaciones en áreas tales como mejora del cultivo, cultivo de plantas, producción de plantas ornamentales, arboricultura, horticultura, silvicultura, la producción de algas o plantas (por ejemplo para el uso como bio-reactores, para la producción de sustancias tales como farmacéuticos, anticuerpos, o vacunas, o para la bio-conversión de desperdicios orgánicos o para el uso como combustible en el caso de algas y plantas altamente redituables) . La progresión a través del ciclo celular es fundamental para el crecimiento y el desarrollo de todos los organismos multicelulares y es crucial para la proliferación celular. Los componentes principales del ciclo celular están altamente conservados en levadura, mamíferos y plantas. El ciclo celular típicamente se divide en las siguientes fases secuenciales : G0-G1-S-G2-M. La síntesis o replicación de ADN generalmente tiene lugar durante la fase S ("S" es para la síntesis de ADN) y la segregación mitótica de los cromosomas ocurre durante la fase (la "M" es para la mitosis), con fases, Gl (durante la cual las células crecen antes de la replicación de ADN) y G2 (un periodo después de la replicación de ADN durante el cual la célula se prepara para la división) de espacios interventores. La división celular se completa después de la citocinesis, la última etapa de la fase M. Se dice que las células que han salido del ciclo celular y que se han vuelto quiescentes están en la fase G0. Las células en esta fase pueden estimularse para romper el ciclo celular en la fase Gl. La "G" en Gl, G2 y G0 está por "espacio". La completación del proceso del ciclo celular permite a cada célula hija durante la división celular, recibir una copia completa del genoma parental . La división celular se controla por dos eventos principales del ciclo celular, a saber, la iniciación de la síntesis de ADN y la iniciación de la mitosis. Cada transición a cada uno de estos eventos clave se controla por un punto de inspección representado por los complejos de proteína específicos (involucrados en la división y replicación de ADN) . La expresión de genes necesaria para la síntesis de ADN en el límite Gl/S se regula por la familia E2F de factores de transcripción en células de plantas y mamíferos ( O 96/25494; Muller et al., Genes and Development 15, 267-285, 2001; De Veylder et al., EMBO J. 21, 13602-1368, 2002). La entrada al ciclo celular se regula/dispara por un complejo E2F/Rb que integra las señales y permite la activación de la transcripción de los genes del ciclo celular. La transición entre las diferentes fases del ciclo celular, y por consiguiente la progresión a través del ciclo celular, se conduce por la formación y la activación de diferentes cinasas de proteína treonina/serina heterodiméricas, generalmente referidas como cinasas dependientes de la ciclina (CDK) . Un pre-requisito para la actividad de estas cinasas es la asociación física con una ciclina específica, el tiempo de activación siendo mayormente dependiente de la expresión de la ciclina. El enlace a la ciclina induce cambios de conformación en el lóbulo N-terminal de la CDK asociada y' contribuye a la localización y especificidad del sustrato del complejo. Las CDKs monoméricas se activan cuando se asocian con las ciclinas y tienen asi actividad de cinasa. Los niveles de proteina ciclina fluctúan en el ciclo celular y por consiguiente representan un factor principal en la determinación del tiempo de activación de la CDK. La activación periódica de esta CDK y ciclinas que tienen complejos durante el ciclo celular media la regulación temporal de las transiciones del ciclo celular (puntos de inspección) . Otros factores que regulan la actividad de la CDK incluyen inhibidores de la CDK (CKIs o ICKs, KIPs, CIPs, INKs), cinasa que activa la CDK (CAK) , fosfatasa CDK (Cdc25) y sub-unidad CDK (CKS) (Mironov et al. Plant Cell 11, 509-522, 1999; Reed, S.I. Progress in Cell Cycle Research 2, 5-27, 1996) . En las plantas, se han estudiado hasta la fecha dos clases principales de CDKs, conocidas como CDKs de Tipo A y Tipo B. Las CDKs de Tipo A regulan ambas transiciones; la transición Gl-a-S y la transición G2-a-M, mientras que las CDKs de Tipo B parecen controlar solamente el punto de inspección G2-a-M (Hemerly et al., 1995; Magyar et al., 1997; Porceddu et al., 2001). Además, se ha reportado la presencia de CDKs de Tipo C y cinasas que activan la CDK (CAKs) (Magyar et al., 1997; Umeda et al., 1998; Joubes et al., 2001), asi como la presencia de CDKs de Tipo D, Tipo E y Tipo F (Vandepoele et al. Plant Cell 14, 903-916, 2002). Se sabe que las CDKs de Tipo A tienen una estructura terciaria conservada (Goldsmith and Cobb, Curr. Opin. Struct. Biol. 4, 833-840), incluyendo un grupo de aminoácidos interactuantes PSTAIRE altamente conservado que está involucrado en el enlace a la ciclina. El. núcleo catalítico de una CDK está compuesto de un lóbulo N-terminal y un lóbulo C-terminal. El lóbulo C-terminal comprende una fisura catalítica (responsable para el ATP y enlace al sustrato) y además comprende un llamado lazo T, nombrado después de que un residuo de treonina se conserva en varias familias de cinasa. En la CDK2 de humanos, este residuo de treonina está en la posición 161, mientras que en Saccharomyces cerevisiae cdc28 y en Schizosaccharomyces pombe cdc2 está localizado en la posición 169 y 167 respectivamente. Se reporta que la fosforilación de este residuo de treonina causa un cambio de conformación estructural en el lazo T que es necesario para cambiar la cinasa a un estado activo (Gu et al., EMBO J. 11, 3995-4005) . Varios estudios describen mutaciones de la treonina conservada en la lazo T (Ducommun et al. EMBO J. 10, 3311-3319, 1991; Gould et al. EMBO J. 10, 3297-3309; Marcóte et al. Mol. Cell. Biol. 13, 5122-5131, 1993; Ducommun et al. Mol Cell. Biol. 11, 6177-6184, 1991; Coleman et al. J. Biol.
Chem. 272, 18869-18874, 1997; Martínez et al. EMBO J. 16, 343-354, 1997; Gould et al. Mol. Gen. Genet . 259, 437-448, 1998; Booher et al. Mol. Cell. Biol. 6, 3523-3530, 1986; Solomon et al. Mol. Biol. Cell 3, 13-27, 1992; Lim et al. Mol. Cell. Biol. 16, 4573-4583, 1996), todas las mutaciones probadas fueron mostradas por tener un impacto serio sobre el enlace de los ligandos (tales como la ciclina o Sucl/ICK) y/o sobre la actividad de la cinasa, resultando en fenotipos defectuosos o letales en los experimentos de complementación de levadura. Aunque la mutación T169E (de acuerdo a la numeración para la levadura cdc28), y por analogía también la mutación T169D, imita una fosforilación, se demostró que ninguna de las CDKs con tales mutaciones fue capaz de complementar completamente la levadura. Otros residuos que juegan un papel importante en la actividad de la proteína CDK de Tipo A son la treonina en la posición 14 y la tirosina en la posición 15. Sobre la fosforilación de al menos uno de estos aminoácidos, la CDK se vuelve inactiva. La WO 99/54489 describe el uso de una CDK con treonina 14 y la tirosina 15 sustituida por alanina y fenilalanina respectivamente para incrementar la tolerancia de las plantas al estrés de la sal. La WO 00/52171 describe un método para modificar una o más características o propiedades morfológicas, bioquímicas y fisiológicas medidas por la citocinina de la planta, que comprende expresar una fosfatasa fosfoproteína Cdc25 en una planta. Como se menciona anteriormente las CDKs son puntos de inspección del ciclo celular, que están involucradas en las cascadas de transducción de señal que aseguran la integridad genómica durante la división celular. Como los puntos de inspección en la mitosis, las CDKs se regulan por la ciclina A o por la ciclina B. Las CDKs solamente son activas durante el ciclo celular en conexión con su ciclina respectiva. Aunque sus papeles mitóticos esenciales son claros, los mecanismos moleculares mediante los cuales estas cinasas de proteina actúan en la célula viva deben ser aclarados. En particular, las funciones de las diferentes isoformas CDK y de las sub-unidades CDK permanecen poco claras. Los análisis genéticos y bioquímicos en varios organismos han mostrado que las CDKs altamente conservadas son requeridas para la salida y entrada mitótica. Los estudios estructurales y bioquímicos predicen que las CDKs coordinan el reconocimiento del sustrato específico, pero hasta este momento son desconocidos los efectores directos corriente abajo de las CDKs. La situación es aún más difícil ya que allí la mayoría de las CDKs existen en isoformas diferentes, cada una teniendo más probablemente una función diferente, Eso significa que se necesitan más estudios bioquímicos para aclarar las trayectorias moleculares mediante las cuales actúan las CDKs. Por consiguiente existe todavía una gran demanda por genes nuevos y más adecuados, que codifiquen las CDKs, que participen en la diferenciación de las plantas. Ventajosamente dichos nuevos genes deberían tener tantas como sea posible de las siguientes características: • participación en el ciclo celular y/o en la división celular; • participación en la organogénesis; · participación en la morfogénesis; • influenciar la anatomía de las plantas; • incrementar la actividad metabólica; • incrementar el tamaño de diferentes órganos de las plantas, preferentemente de semillas o granos; y/o · una amplia actividad en diferentes órganos y/o compartimientos de la célula. Por consiguiente fue un objeto proporcionar más genes CDK, que son adecuados para el incremento del rendimiento en las plantas. Este objeto se logró por el proceso de acuerdo a la invención para la producción de compuestos de la fórmula I.
Por consiguiente, de acuerdo a una modalidad de la presente invención se proporciona un método para mejorar las características de crecimiento de las plantas relativas a las plantas de tipo salvaje correspondientes, que comprende modular la actividad en una planta, de un gene CDK preferentemente de una CDK de Tipo A y/o modular la expresión de un ácido nucleico que codifica tal CDK preferentemente CDK de Tipo A, y opcionalmente seleccionar plantas que tienen características de crecimiento mejoradas. Ventajosamente, la realización del método de acuerdo a la presente invención resulta en plantas que tienen una variedad de características de crecimiento mejoradas relativas a las plantas ,de tipo salvaje correspondientes y cuyas características de crecimiento mejoradas comprenden al menos rendimiento incrementado relativo a las plantas de tipo salvaje correspondientes. El término "rendimiento incrementado" como se define aquí se interpreta como un incremento en cualquiera o más de lo siguiente, cada uno relativo a las plantas de tipo salvaje correspondientes : (i) biomasa (peso) incrementada de una o más partes de una planta, particularmente partes por arriba del suelo (cosechables) , biomasa incrementada de la raíz o biomasa incrementada de cualquier otra parte cosechable; (ii) rendimiento de la semilla total, incrementado, que incluye un incremento en la biomasa de la semilla (peso de la semilla) y que puede ser un incremento en el peso de la semilla por planta o en una base de semilla individual; (iii) número incrementado de flores ( "flósculos" ) por panícula (iv) número incrementado de semillas (llenas) ; (v) tamaño incrementado de la semilla, que también puede influenciar la composición de las semillas; (vi) volumen incrementado de la semilla, que también puede influenciar la composición de las semillas (incluyendo composición y contenido total de aceite, proteínas y carbohidratos) ; (vii) área incrementada de la semilla individual; (viii) longitud y/o anchura incrementada de la semilla individual; (ix) índice de cosecha incrementado, el cual se expresa como una proporción del rendimiento de las partes cosechables, tales como semillas, sobre la biomasa total; y (x) peso incrementado de millar de semillas (TKW) , el cual se extrapola del número de semillas llenas contadas y su peso total. Un TKW incrementado puede resultar de un tamaño de la semilla y/o peso de la semilla incrementado. Un TKW incrementado puede resultar de un incremento en el tamaño del embrión y/o en el tamaño de la endosperma.
Tomando el maíz como ejemplo, un incremento del rendimiento puede manifestarse como uno o más de lo siguiente: incremento en el número de plantas por hectárea o acre, un incremento en el número de espigas por planta, un incremento en el número de filas, número de semillas por fila, peso del grano, TKW, longitud/diámetro de la espiga, entre otros. Tomando el arroz como ejemplo, un incremento del rendimiento puede manifestarse por un incremento en uno o más de lo siguiente: el número de plantas por hectárea o acre, número de panículas por planta, número de espiguillas por panícula, número de flores por panícula, incremento en la velocidad de llenado de las semillas, expresado (en %) como la proporción del número de semillas llenas sobre el número de flósculos (número total de semillas), aumento en TKW, entre otros. Un incremento en el rendimiento también puede resultar en arquitectura modificada, o puede ocurrir como un resultado de la arquitectura modificada. De acuerdo con una característica preferida, la realización de los métodos de acuerdo a la presente invención resulta en plantas que tienen rendimiento incrementado y más particularmente, biomasa incrementada y/o rendimiento incrementado de la semilla. Preferentemente, el rendimiento incrementado de la semilla comprende un incremento en uno o más de lo siguiente: número de semillas (llenas), peso total de la semilla, tamaño de la semilla, volumen de la semilla, peso de millar de semillas e índice de cosecha, cada uno relativo a las plantas de control. Por consiguiente, de acuerdo a la presente invención, se proporciona un método para incrementar el rendimiento de las plantas relativo a las plantas de control correspondientes, cuyo método comprende modular la actividad de una CDK o un homólogo de la misma en una planta, cuya CDK u homólogo tiene uno de los grupos de aminoácidos interactuantes mencionados aquí, y/o modular la expresión de un ácido nucleico que codifica tal CDKA u homólogo de la misma. Debido a que las plantas de acuerdo a la presente invención tienen rendimiento incrementado, es probable que estas plantas exhiban una velocidad de crecimiento incrementada (durante al menos parte de su ciclo de vida), relativa a la velocidad de crecimiento de las plantas de tipo salvaje correspondientes en una etapa correspondiente en su ciclo de vida. La velocidad de crecimiento incrementada puede ser específica para una o más partes de una planta o tipo de célula, incluyendo las semillas, de una planta, o puede ser completamente sustancialmente toda la planta. Las plantas que tienen una velocidad de crecimiento incrementada pueden tener un ciclo de vida más corto. El ciclo de vida de una planta puede interpretarse como el tiempo necesitado para crecer desde una semilla madura seca hasta la etapa donde la planta ha producido semillas maduras secas, similar al material de inicio. Este ciclo de vida puede influenciarse por factores tales como vigor temprano, velocidad de crecimiento, tiempo de floración y velocidad de maduración de la semilla. Un incremento en la velocidad de crecimiento puede tener lugar en una o más etapas en el ciclo de vida de una planta o durante sustancialmente todo el ciclo de vida de la planta. La velocidad de crecimiento incrementada durante las etapas tempranas en el ciclo de vida de una planta puede reflejar vigor mejorado. El incremento en la velocidad de crecimiento puede alterar el ciclo de la cosecha de una planta permitiendo a las plantas ser sembradas más tarde y/o cosechadas antes de lo que seria posible de otra manera. Si la velocidad de crecimiento se incrementa suficientemente, puede permitir la siembra de más semillas de la misma especie de la planta (por ejemplo la siembra y la cosecha de plantas de arroz seguido de la siembra y la cosecha de más plantas de arroz, todo dentro de un periodo de crecimiento convencional) . De modo semejante, si la velocidad de crecimiento se incrementa suficientemente, puede permitir la siembra adicional de semillas de especies de plantas diferentes (por ejemplo la siembra y la cosecha de plantas de arroz seguido por, por ejemplo, la siembra y la cosecha opcional de semilla de soya, papas o alguna otra planta adecuada) . También puede ser posible cosechar veces adicionales del mismo rizoma en el caso de algunas plantas. Alterar el ciclo de la cosecha de una planta puede conducir a un incremento en la producción anual de biomasa por acre (debido a un incremento en el número de veces (dicho en un año) que cualquier planta particular puede hacerse crecer y cosecharse) . Un incremento en la velocidad de crecimiento también puede permitir el cultivo de plantas transgénicas en un área geográfica más ancha que sus contrapartes de tipo salvaje, debido a que las limitaciones territoriales para crecer un cultivo a menudo están determinadas por condiciones ambientales adversas ya sea al momento de plantar (estación temprana) o al momento de cosechar (estación retrasada) . Tales condiciones adversas pueden evitarse si se acorta el ciclo de la cosecha. La velocidad de crecimiento puede determinarse derivando varios parámetros de las curvas de crecimiento que representan gráficamente los experimentos de crecimiento, tales parámetros pueden ser: T-medio (el tiempo tomado por las plantas para alcanzar el 50 % de su máximo tamaño) y T-90 (el tiempo tomado por las plantas para alcanzar el 90 % de su máximo tamaño), entre otros. La realización de los métodos de la invención produce plantas que tienen una velocidad de crecimiento incrementada. Por consiguiente, de acuerdo a la presente invención, se proporciona un método para incrementar la velocidad de crecimiento de las plantas, cuyo método comprende modular la actividad de una CDK, sus isoformas o un homólogo de la misma en una planta, cuya CDK u homólogo tiene un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I)RE u otro grupo de aminoácidos interactuantes mencionado aquí, y/o modular la expresión de un ácido nucleico que codifica tal CDKA u homólogo de la misma. El término "isoforma" como se utiliza aquí significará diferentes versiones de una proteina con algunas pequeñas diferencias, que también se conoce como una isoenzima si la proteina es una enzima. Las isoformas usualmente pueden separarse mediante electroforesis o alguna otra técnica de separación. Existen por múltiples mecanismos, diferentes locus del gene, múltiples alelos (también llamados alelomorfos, alelozimas o alozimas), diferente interacción de la sub-unidad, diferentes formas de empalme, o diferente modificación post-traduccional . Un incremento en el rendimiento y/o la velocidad de crecimiento ocurre si la planta está bajo condiciones de no estrés o si la planta se expone a varios estreses comparados a las plantas de control. Las plantas típicamente responden a la exposición al estrés creciendo más despacio. En condiciones de estrés severo, la planta incluso puede dejar de crecer por completo. El estrés moderado por otra parte se define aquí como cualquier estrés al cual se expone una planta que no resulta en la planta dejando de crecer del todo sin la capacidad para reanudar el crecimiento. Debido a los avances en las prácticas agrícolas (irrigación, fertilización, tratamientos de pesticidas) los estreses severos no se encuentran a menudo en las plantas de cultivo sembradas. Como una consecuencia, el crecimiento comprometido, inducido por el estrés moderado es a menudo una característica indeseable para la agricultura. Los estreses moderados son los estreses típicos a los cuales puede exponerse una planta. Estos estreses pueden ser los estreses bióticos y/o abióticos (ambientales) de todos los días a los cuales se expone una planta. Los estreses abióticos o ambientales típicos incluyen estreses de temperatura causados por temperaturas atípicas calientes o frías/congelantes; estrés de sal; estrés de agua (sequía o exceso de agua) . Los estreses abióticos también pueden ser causados por los productos químicos. Los estreses bióticos son típicamente aquellos estreses causados por patógenos, tales como bacterias, virus, hongos e insectos. El término "condiciones de no estrés" como se utiliza aquí son aquellas condiciones ambientales que significativamente no van más allá de las condiciones climáticas de todos los días y otras condiciones abióticas que las plantas pueden encontrar.
Las personas expertas en el arte están consientes de las condiciones normales de la tierra y de las condiciones climáticas para una ubicación geográfica dada. Los términos "incrementan", "mejorar" o "mejoran" son intercambiables y significarán en el sentido de la aplicación al menos un 10%, 20%, 30%, 40% o 50%, preferentemente al menos 60%, 70%, 80%, 90% o 100%, más preferentemente 150%, 200%, 300%, 400% o 500% más crecimiento en comparación a la planta de tipo salvaje como se define aquí, por ejemplo, que quiere decir en comparación a una planta sin la introducción de la secuencia de ácidos nucleicos que codifica la CDK de acuerdo a la invención. El incremento referido a la actividad de las cantidades de polipéptido en una célula, un tejido, un organelo, un órgano o un organismo o una parte del mismo preferentemente a al menos 5%, preferentemente a al menos 20% o a al menos 50%, especialmente preferentemente a al menos 70%, 80%, 90% o más, muy especialmente preferentemente es a al menos 200%, 300% o 400%, más preferentemente es a al menos 500% o más en comparación al control, referencia o tipo salvaje. El término "modular la actividad" significará cualquier cambio de la expresión de las proteínas codificadas o secuencias de ácidos nucleicos inventivas, que conduce a un incremento en el crecimiento de las plantas.
Las características de crecimiento mencionadas anteriormente ventajosamente pueden modificarse en cualquier planta . El término "planta" como se utiliza aquí comprende plantas enteras, ancestros y descendientes de las plantas y partes de la planta, incluyendo semillas, brotes, tallos, hojas, raíces (incluyendo tubérculos), frutas, pedúnculo, plántulas, tubérculos, flores, y tejidos y órganos, en donde cada uno de lo anteriormente mencionado comprende el gene/ácido nucleico de interés o la modificación específica en el gene/ácido nucleico de interés. El término "planta" también comprende células de plantas, cultivos de suspensión, tejido de callo, embriones, regiones meristemáticas, gametofitos, esporofitos, polen, y microesporas, de nuevo en donde cada uno de lo anteriormente mencionado comprende el gene/ácido nucleico de interés. Una "referencia", "control" o "tipo salvaje" es en particular una célula, un tejido, un órgano, un organismo, o una parte del mismo, que no se produjo de acuerdo al proceso de la invención. Por consiguiente, los términos "tipo salvaje", "control" o "referencia" son intercambiables y pueden ser una célula o una parte de la planta tal como un organelo o tejido, o una planta, que no fue modificada o tratada de acuerdo al proceso aquí descrito de acuerdo a la invención. Por consiguiente, la célula o una parte de la planta tal como un organelo o una planta utilizada como tipo salvaje, control o referencia corresponde a la célula, planta o parte de la misma tanto como sea posible y está en cualquier otra propiedad pero en el resultado del proceso de la invención, tan idéntica a la materia de la invención como sea posible. Asi, el tipo salvaje, el control o la referencia se trata idénticamente o tan idénticamente como sea posible, diciendo que solo las condiciones o las propiedades podrían ser diferentes que no influencien la calidad de la propiedad probada. Eso significa en otras palabras que el tipo salvaje denota (1) una planta, que lleva la forma inalterada de un gene o alelo o (2) el material de inicio/planta de la cual se derivan las plantas producidas por el proceso o método de la invención. Preferentemente, cualquier comparación entre las plantas de tipo salvaje y las plantas producidas por el proceso de la invención se lleva a cabo bajo condiciones análogas. El término "condiciones análogas" quiere decir que todas las condiciones tales como, por ejemplo, las condiciones de cultivo o crecimiento, las condiciones de la prueba (tales como la composición del amortiguador, la temperatura, los sustratos, la cepa del patógeno, las concentraciones y similares) se mantienen idénticas entre los experimentos que se van a comparar. La "referencia", "control", o "tipo salvaje" es preferentemente un sujeto, por ejemplo un organelo, una célula, un tejido, una planta, que no fue modificada o tratada de acuerdo al proceso aquí descrito de la invención y está en cualquier otra propiedad tan similar a la materia de la invención como sea posible. La referencia, el control o el tipo salvaje está en su genoma, transcriptoma, proteoma o metaboloma tan similar como sea posible al sujeto de la presente invención. Preferentemente, el término organelo, célula, tejido o planta de "referencia", "control" o "de tipo salvaje", se relaciona a una planta, organelo, célula o tejido, que es genéticamente casi idéntico al organelo, célula, tejido o planta de la presente invención o una parte de la misma preferentemente 95%, más preferido es 98%, aun más preferido es 99.00%, en particular 99.10%, 99.30%, 99.50%, 99.70%, 99.90%, 99.99%, 99.999% o más. Más preferible la "referencia", "control" o "tipo salvaje" es preferentemente un sujeto, por ejemplo un organelo, una célula, un tejido, una planta, que es genéticamente idéntico a la planta, organelo de la célula utilizado de acuerdo al proceso de la invención excepto que las moléculas de ácido nucleico o el producto del gene codificado por ellas se cambian o se modifican de acuerdo al proceso inventivo.
En el caso, un control, referencia o tipo salvaje que difiere del sujeto de la presente invención solo por no ser sujeto del proceso de la invención no puede proporcionarse, un control, referencia o tipo salvaje puede ser un organismo en el cual la causa para la modulación de la actividad que confiere el incremento del químico fino como se describe aquí, ha sido desviado o desconectado, por ejemplo por la complementación del producto del gene reducido, responsable, por ejemplo por la (sobre) expresión estable o transitoria, por la activación de un activador o agonista, por la inactivación de un inhibidor o antagonista, por la adición de compuestos activos como por ejemplo hormonas, mediante la introducción de mejoradores, etcétera. Las plantas que son particularmente útiles en los métodos o procesos de la invención incluyen algas, heléchos, y todas las plantas que pertenecen a la superfamilia Viridiplantae, en particular plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas, incluyendo forraje o legumbres del forraje, plantas ornamentales, cultivos de comida, árboles, o arbustos seleccionados de la lista que comprende Abelmoschus spp., Acer spp., Actinidia spp., Agropyron spp., Allium spp., Amaranthus spp., Ananas comosus, Annona spp., Apium graveolens, Arabidopsis thaliana, Arachis spp, Artocarpus spp., Asparagus officinalis, Avena sativa, Averrhoa carambola, Benincasa hispida, Bertholletia excelsea, Beta vulgaris, Brassica spp., Cadaba farinosa, Camellia sinensis, Canna indica, Capsicum spp., Carica papaya, Carissa macrocarpa, Carthamus tinctorius, Carya spp., Castanea spp., Cichorium endivia, Cinnamomum spp., Citrullus lanatus, Citrus spp., Cocos spp., Coffea spp., Cola spp., Colocasia esculenta, Corylus spp., Crataegus spp., Cucumis spp., Cucúrbita spp., Cynara spp., Daucus carota, Desmodium spp., Dimocarpus longan, Dioscorea spp., Diospyros spp., Echinochloa spp., Eleusine coracana, Eriobotrya japónica, Eugenia uniflora, Fagopyrum spp., Fagus spp., Ficus carica, Fortunella spp., Fragaria spp., Ginkgo biloba, Glycine spp., Gossypium hirsutum, Helianthus spp., Hibiscus spp., Hordeum spp., Ipomoea batatas, Juglans spp., Lactuca sativa, Lathyrus spp., Lemna spp., Lens culinaris, Linum usitatissimum, Litchi chinensis, Lotus spp., Luffa acutangula, Lupinus spp., Macrotyloma spp., Malpighia emarginata, Malus spp., Mammea americana, Mangifera indica, Manihot spp., Manilkara zapota, Medicago sativa, Melilotus spp., Mentha spp., Momordica spp., Morus nigra, Musa spp., Nicotiana spp., Olea spp., Opuntia spp., Ornithopus spp., Oryza spp., Panicum miliaceum, Passiflora edulis, Pastinaca sativa, Persea spp., Petroselinum crispum, Phaseolus spp., Phoenix spp., Physalis spp., Pinus spp., Pistacia vera, Pisum spp., Poa spp., Populus spp., Prosopis spp., Prunus spp., Psidium spp., Púnica granatum, Pyrus communis, Quercus spp., Raphanus sativus, Rheum rhabarbarum, Ribes spp., Rubus spp., Saccharum spp., Sambucus spp., Sécale cereale, Sesamum spp., Solanum spp., Sorghum bicolor, Spinacia spp., Syzygium spp., Tamarindus indica, Theobroma cacao, Trifolium spp., Triticosecale rimpaui, Triticum spp., Vaccinium spp., Vicia spp., Vigna spp., Vitis spp., Zea mays, Zizania palustris, Ziziphus spp., entre otros. De acuerdo con una característica preferida de la presente invención, la planta es una planta de cultivo que comprende soya, girasol, cañóla, alfalfa, semilla de colza, algodón, tomate, papa o tabaco. Más preferentemente, la planta de acuerdo a la presente invención es una planta monocotiledónea tal como la caña de azúcar, más preferentemente un cereal, tal como arroz, maíz, trigo, mijo, cebada, centeno, avena o sorgo. Las plantas particulares preferidas son plantas seleccionadas del grupo que consiste de Asteraceae tales como el género Helianthus, Tagetes por ejemplo la especie Helianthus annus [girasol], Tagetes lucida, Tagetes erecta o Tagetes tenuifolia [Damasquina], Brassicaceae tal como el género Brassica, Arabadopsis por ejemplo la especie Brassica napus, Brassica rapa ssp. [cañóla, semilla de colza, semilla de nabo] o Arabidopsis thaliana. Fabaceae tal como el género Glicina por ejemplo la especie Glycine max, Soja hispida o Soja max [soya] (en donde no es seguro si hay en realidad Soja max, que propiamente se llama Glycine max) . Linaceae tal como el género Linum por ejemplo la especie Linum usitatissimum, [flax, linaza] ; Poaceae tal como el género Hordeum, Sécale, Avena, Sorghum, Oryza, Zea, Triticum por ejemplo la especie Hordeum Vulgare [cebada] ; Sécale cereale [centeno] , Avena sativa, Avena fatua, Avena byzantina, Avena fatua var. sativa, Avena hybrida [avena], Sorghum bicolor [Sorgo, mijo], Oryza sativa, Oryza latifolia [arroz], Zea mays [maíz, trigo de las Indias] Triticum aestivum, Triticum durum, Triticum turgidum, Triticum hybernum, Triticum macha, Triticum sativum o Triticum vulgare [trigo, trigo del pan, trigo común] ; Solanaceae tal como el género Solanum, Lycopersicon por ejemplo la especie Solanum tuberosum [papa] , Lycopersicon esculentum, Lycopersicon lycopersicum, Lycopersicon pyriforme, Solanum integrifolium o Solanum lycopersicum [tomate] . La actividad de una proteina CDKA puede modularse modulando los niveles de la proteina CDKA. Alternativamente, la actividad también puede modularse cuando no hay cambio en los niveles de una proteina CDKA, esto puede ocurrir cuando se alteran las propiedades intrínsecas del polipéptido, por ejemplo haciendo un mutante. De acuerdo a una característica preferida de la invención, la actividad modulada de la proteina CDKA y/o la expresión modulada de un ácido nucleico que codifica esta CDKA se introduce y/o la actividad incrementada de una proteina CDKA y/o la expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica esta CDKA. Los términos "CDK de Tipo A" o "CDKA" como se define aquí pueden utilizarse de forma intercambiable y comprenden cualquier secuencia de aminoácidos que tiene actividad de cinasa dependiente de la ciclina y cuya secuencia cuando se utiliza en la construcción de un árbol filogenético CDK, tal como los representados en el protocolo de secuencia preferentemente de SEQ ID NO: 45, 47, 49, 51, 53 y/o SEQ ID NO: 55, se prefieren los grupos alrededor de las CDKs de Tipo A en vez de cualquiera de los otros grupos CDK y cuya secuencia de aminoácidos comprende una secuencia de aminoácidos (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE. Una persona experta en el arte fácilmente podría determinar si cualquier secuencia de aminoácidos en cuestión cae dentro de la definición de una "CDK de Tipo A" utilizando técnicas conocidas y software para la elaboración de tal un árbol filogenético, tal como un paquete GCG, EBI o CLUSTAL, usando parámetros predeterminados (vea por ejemplo Vandepoele et al. 2002) . En la construcción de tal un árbol filogenético, se considerará que el agrupamiento de las secuencias en el grupo CDK de Tipo A cae dentro de la definición de una "CDK de Tipo A" o "CDKA", y por consiguiente será útil al realizar los métodos de la invención. Preferentemente la CD además comprende en orden creciente de preferencia al menos 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o más identidad de secuencia global para el aminoácido representado en la SEQ ID NO: 2. Por consiguiente se prefieren los programas basados en dichos algoritmos anteriormente mencionados. Ventajosamente las comparaciones de secuencias pueden realizarse con el programa PileUp (J. Mol. Evolution., 25, 351-360, 1987, Higgins et al., CABIOS, 5 1989: 151-153) o preferentemente con los programas Gap y BestFit, los cuales se basan respectivamente en los algoritmos de Needleman and Wunsch [J. Mol. Biol. 48; 443-453 (1970)] y Smith and Waterman [Adv. Appl. Math. 2; 482-489 (1981) . Ambos programas son parte del paquete de software GCG [Genetics Computer Group, 575 Science Drive, Madison, Wisconsin, EEUU 53711 (1991); Altschul et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25:3389 et seq.]. Por consiguiente, preferentemente los cálculos para determinar los perentages de homología de secuencia se realizan con el programa Gap sobre el rango completo de las secuencias. Se utilizaron los siguientes ajustes estándar para la comparación de secuencias de ácidos nucleicos: peso del intervalo: 50, peso de la longitud: 3, coincidencia promedio: 10.000, desigualdad promedio: 0.000. La homología entre dos polipéptidos se entiende como la identidad de la secuencia de aminoácidos sobre en cada caso la longitud de secuencia entera que se calcula por comparación con la ayuda del algoritmo del programa GAP (Versión de Paquete de Wisconsin 10.0, University of Wisconsin, Genetics Computer Group (GCG) , Madison, EEUU)', estableciendo los siguientes parámetros: Peso del intervalo: 8 Peso de la longitud: 2 Coincidencia promedio: 2,912 Desigualdad promedio:- 2,003. En ambos casos (la secuencia de ácidos nucleicos o la comparación de la secuencia de aminoácidos) de los parámetros anteriormente mencionados Coincidencia promedio y Desigualdad promedio los números dados anteriormente son los resultados del cálculo. Los varios dominios estructurales en una proteina CDKA son bien conocidos (De Bondt et al., Nature 363, 595-602, 1993) y pueden identificarse usando bases de datos especializadas por ejemplo SMART (Schultz et al. (1998) Proc. Nati. Acad. Sci. EEUU 95, 5857-5864; Letunic et al. (2002) Nucleic Acids Res 30, 242-244; http://smart.embl-heidelberg.de/), InterPro (Mulder et al., (2003) Nucí. Acids. Res. 31, 315-318; http://www.ebi.ac.uk/interpro/), Prosite (Bucher and Bairoch (1994), Una sintaxis del perfil generalizada para los grupos de aminoácidos interactuantes de la secuencia biomolecular y su función en la interpretación de secuencia automática. (In) ISMB-94; Proceedings 2nd International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology. Altman R., Brutlag D., Karp P., Lathrop R., Searls D., Eds., pp53-61 , AAAIPress, Menlo Park; Hulo et al., Nucí. Acids. Res. 32:D134-D137, (2004), http://www.expasy.org/prosite/) o Pfam (Bateman et al., Nucleic Acids Research 30 (1) : 276-280 (2002), http: //www. sanger.ac.uk/Software/Pfam/) . El dominio de cinasa de la CDK es de un tipo S_TKc (SMART número de acceso SM00220, número de acceso InterPro IPR002290), y tiene actividad de cinasa Ser/Thr. El sitio activo predicho (VLHRDLKPQNLLI , en donde D es el residuo catalítico predicho) corresponde a la firma PROSITE PS00108. En la posición 1 del sitio activo en lugar de una Valina puede existir una Fenilalanina . En la posición 6 puede ocurrir un intercambio Leucina Metionina y en la posición 9 Gln pueden intercambiarse a Asn. El sitio de enlace de ATP (IGEG-TYGVVYRARDKVTNETIALK) corresponde a la firma PROSITE PS00107. También en el sitio de enlace de ATP pueden ocurrir algunas mutaciones. Son como sigue: posición 11 Arg ? Lys; posición 12 Ala ? Gly, posición 13 Arg ? Leu, posición 15 Lys ? Arg y posición 16 Val ? Leu, Ala, Ser, Thr o Asn. Los métodos para la búsqueda y la identificación de homólogos de CDK de Tipo A estarían bien dentro de la esfera de personas expertas en el arte. Tales métodos comprenden la comparación de las secuencias representadas por la SEQ ID NO 1 o 2, o por el acceso GenBank CAA42922, en un formato legible por computadora, con secuencias que están disponibles en bases de datos públicas tales como MIPS (http://mips.gsf.de/), GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Genbank/index.html) o Base de Datos de Secuencias de Nucleótidos EMBL (http://www.ebi.ac.uk/embl/index.html), utilizando algoritmos bien conocidos en el arte para la alineación o la comparación de las secuencias, tales como GAP (Needleman and unsch J. Mol. Biol. 48; 443-453 (1970)), BESTFIT (usando el algoritmo de homología local de Smith and Waterman (Advances in Applied Mathematics 2; 482-489 (1981))), BLAST (Altschul, S. F., Gish, ., Miller, ., Myers, E.W. & Lipman, DJ., J. Mol. Biol. 215:403- 410 (1990)), FASTA y TFASTA (W. R. Pearson and D. J. Lipman Proc.Natl.Acad.Sci. EEUU 85:2444- 2448 (1988)). El software para realizar el análisis BLAST está públicamente disponible a través del Centro Nacional para la Información de Biotecnología (NCBI) . Los homólogos mencionados a continuación se identificaron usando parámetros predeterminados de BLAST (matriz BLOSUM62, penalidad por abertura del intervalo 11 y penalidad por extensión del intervalo 1) y preferentemente las secuencias de longitud completa se utilizan para el análisis. Estos métodos de alineación también permiten fácilmente la identificación de la treonina conservada que corresponde a la treonina 161 en la CDC2 humana o CDKA del arroz; 1 (SEQ ID NO: 8) . Debe entenderse que el término "CDK o preferentemente CDK de tipo A o un homólogo de la misma" no debe limitarse a las secuencias como se representa en el protocolo de secuencias, sino que cualquier polipéptido que reúne los criterios de tener actividad de cinasa dependiente de la ciclina, que tienen un dominio (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE u otro dominio como se describe aquí, y que tiene al menos 80%, 85% o 90%, preferentemente 91%, 92%, 93%, 94% o 95%, más preferentemente 96%, 97%, 98%, 99% o 100% de identidad de secuencia a las secuencias descritas en el protocolo de secuencias preferentemente a las secuencias de SEQ ID NO: 45, 47, 49, 51, 53 y/o SEQ ID NO: 55, puede ser adecuado para el uso en los métodos de la invención, siempre que las CDKs tengan la propiedad que incrementa el rendimiento. Para determinar la actividad de cinasa de las CDKs de Tipo A, están disponibles varias pruebas y son bien conocidas en el arte (por ejemplo Current Protocols in Molecular Biology, Volúmenes 1 y 2, Ausubel et al. (1994), Current Protocols; o en linea, tales como http: //www.protocol-online . org) . En resumen, la prueba de cinasa generalmente involucra: (1) poner la proteína de cinasa en contacto con un polipéptido del sustrato que contiene el sitio objetivo a ser fosforilado; (2) permitir la fosforilación del sitio objetivo en un amortiguador de cinasa apropiado bajo condiciones apropiadas; (3) separar los productos fosforilados del sustrato no fosforilado después de un periodo de reacción adecuado. La presencia o la ausencia de actividad de cinasa se determina por la presencia o la ausencia del objetivo fosforilado. Además, pueden realizarse mediciones cuantitativas. La proteína CDK purificada, o los extractos celulares que contienen o enriquecidos con la proteína CDK pueden utilizarse como una fuente de la proteína de cinasa. La Histona Hl o pequeños péptidos son particularmente bien adecuados como un sustrato. El péptido debe comprender una o más serina, treonina, o residuos de tirosina en un grupo de aminoácidos interactuantes del sitio de fosforilación. Una compilación de sitios de fosforilación puede encontrarse en Biochimica et Biophysica Acta 1314, 191-225, (1996) . Además, los sustratos de péptido ventajosamente pueden tener una carga neta positiva para facilitar el enlace a los filtros de fosfocelulosa, (permitiendo la separación de los péptidos fosforilados de los péptidos no fosforilados y la detección de los péptidos fosforilados) . Si no se conoce un grupo de aminoácidos interactuantes del sitio de fosforilación, puede utilizarse un sustrato de cinasa Ser/Thr general. Por ejemplo, el péptido "ADAQHATPPKKKRKVEDPKDF" (Marshak et al. J. Cell. Biochem. 45, 391, 1991) es un sustrato especifico para la CDK de Tipo A. Para determinar los parámetros cinéticos para la fosforilación del péptido sintético, se requiere un rango de concentraciones de péptido. Para las reacciones iniciales, puede utilizarse una concentración de péptido de 0.7-1.5 mM. Para cada enzima de cinasa, es importante determinar el amortiguador óptimo, fuerza iónica, y el pH para la actividad. Un Amortiguador de Cinasa 5x estándar generalmente contiene 5 mg/ml de BSA (Albúmina de Suero Bovino que previene la adsorción de la cinasa para el tubo de ensayo), 150 mM de Tris-Cl (pH 7.5), 100 mM de MgCl2. Las concentraciones óptimas de cationes bivalentes deben determinarse empíricamente para cada cinasa de proteína. Los amortiguadores adecuados para los ensayos CDK son conocidos en el arte (por ejemplo John et al., Protoplasma 161, 70-74, 1991) . Un donador comúnmente usado del grupo fosforilo es radio-etiquetado [gamma-32P] ATP (normalmente en concentración final de 0.2 mM) . La cantidad de 32P incorporado en los péptidos puede determinarse midiendo la actividad en las almohadillas secas de nitrocelulosa en un contador de centelleo o titilación. Además, tal "CDK u homólogo o derivado de la misma", cuando se expresa bajo control de un promotor específico de brotes en Oryza sativa, incrementa el rendimiento de la semilla comparado a las plantas de tipo salvaje correspondientes. Este incremento en el rendimiento de la semilla puede medirse en diferentes formas, por ejemplo como un incremento en el peso total de las semillas, como un incremento en el número de semillas llenas cosechadas de una planta o como un índice de cosecha incrementado. La actividad biológica y/o funcional de una CDK o un homólogo de la misma de acuerdo a la presente invención incluye al menos uno de tener actividad de cinasa dependiente de la ciclina o tener actividad que incrementa el rendimiento en plantas como se describe anteriormente. Los "fragmentos activos" de una CDK preferentemente de una proteína CDK de Tipo A comprenden al menos 100, 110, 120, 130, 140 o 150, preferentemente de 160, 170, 180, 190 o 200 residuos de aminoácidos de una proteína CDK, cuyos residuos contiguos retienen actividad biológica y/o funcional similar a la proteína existente de manera natural. Una CDK o un homólogo de la misma como se define aquí anteriormente se codifica por una molécula de ácido nucleico CDK. El ácido nucleico que codifica una CDK o un homólogo de la misma puede ser cualquier ácido nucleico natural o sintético. Por consiguiente el término "molécula de ácido nucleico CDK" o "gene CDK" como se define aquí es cualquier molécula de ácido nucleico (incluyendo aquellas como un resultado de la degeneración del código genético) que codifica un polipéptido CDK o un homólogo del mismo como se define aquí anteriormente. Los ejemplos de moléculas de ácido nucleico CDK incluyen las representadas en el protocolo de secuencias, y aquellas que codifican los homólogos anteriormente mencionados. Los ácidos nucleicos CDK y las variantes funcionales de los mismos pueden ser adecuados al practicar los métodos de la invención. Tales ácidos nucleicos CDK, variantes, funcionales incluyen porciones de una molécula de ácido nucleico CDK, variantes alélicas, variantes de empalme y/o ácidos nucleicos capaces de hibridación con una molécula de ácido nucleico CDK. El término "funcional" en el contexto de una variante funcional se refiere a una variante (es decir una porción o una secuencia de hibridación) , que codifica un polipéptido que tiene actividad de cinasa dependiente de la ciclina . Una modalidad adicional de la invención es una molécula de ácido nucleico aislada que comprende una molécula de ácido nucleico seleccionada del grupo que consiste de: a) una molécula de ácido nucleico aislada como se representa en la SEQ ID NO: 45, 47, 49, 51, 53 o 55; b) una molécula de ácido nucleico aislada que codifica la secuencia de aminoácidos como se representa en la SEQ ID NO: 46, 48, 50, 52, 54 o 56; c) una molécula de ácido nucleico aislada cuya secuencia puede deducirse de una secuencia de polipéptidos como se representa en la SEQ ID NO: 46, 48, 50, 52, 54 o 56 como un resultado de la degeneración del código genético; d) una molécula de ácido nucleico aislada que codifica un polipéptido que tiene al menos 80 % de identidad con la secuencia de aminoácidos del polipéptido codificado por la molécula de ácido nucleico de (i) a (iii) ; e) una molécula de ácido nucleico aislada que codifica un homólogo, derivado o fragmento activo de la molécula de aminoácidos como se representa en la SEQ ID NO: 46, 48, 50, 52, 54 o 56, cuyo homólogo, derivado o fragmento es de origen de planta y comprende ventajosamente un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I); f) una molécula de ácido nucleico aislada que codifica una proteina que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste de: aa) (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE; ab) (V/F/I) (L/I)HRD(L/M)K(P/S/T) (Q/N/S/G) (L/I ) L (V/L/I ) ; ac) (I/L) (G/N) (E/R) G (T/A) YG (V/I ) V (Y/C) (R/K/S) (A/G/S) (R/L/T/I) (D/N) (K/R/E) (V/K/A/S/T/N) T (N/S/G) (E/K/Q) (T/L/I/K) (I/V)A(L/V/I)KK; ad) LK(I/L) (C/A)DFGL(A/S)R; ae) WYRAPE(L/I)L(L/F) (C/G) ; af) GCI (F/M)AE(I/L/M) ; y ag) DLL (Q/N/S/R) (K/Q/R) (L/M) (L/F) (I/T/I/C) (F/Y/L)DP (T/E/D/R/S) (K/QJRI; g) una molécula de ácido nucleico aislada capaz de hibridación con un ácido nucleico de (i) a (iii) anterior, o su complemento, en donde la secuencia de hibridación o el complemento de la misma codifica una proteina CDK de la planta que comprende ventajosamente un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I); por medio de la cual la molécula de ácido nucleico tiene actividades que incrementan el crecimiento en las plantas. La presente invención también proporciona una molécula de ácido nucleico aislada (=secuencia de ácidos nucleicos) seleccionada del grupo que consiste de: a) una molécula de ácido nucleico aislada como se representa en la SEQ ID NO: 45, 47, 49, 51, 53 o 55; b) una molécula de ácido nucleico aislada que codifica la secuencia de aminoácidos como se representa en la SEQ ID NO: 46, 48, 50, 52, 54 o 56; c) una molécula de ácido nucleico aislada cuya secuencia puede deducirse de una secuencia de polipéptidos como se representa en la SEQ ID NO: 46, 48, 50, 52, 54 o 56 como un resultado de la degeneración del código genético; una molécula de ácido nucleico aislada que codifica un polipéptido que tiene al menos 80 % de identidad con la secuencia de aminoácidos del polipéptido codificado por la molécula de ácido nucleico de (a) a (c) ; una molécula de ácido nucleico aislada que codifica un homólogo, derivado o fragmento activo de la molécula de aminoácidos como se representa en la SEQ ID NO: 46, 48, 50, 52, 54 o 56, cuyo homólogo, derivado o fragmento es de origen de planta y comprende ventajosamente un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/ /F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE; una molécula de ácido nucleico aislada que codifica una proteína que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste de: i) (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I)RE, preferentemente PSTAIRE; Ü) (V/F/I) (L/I)HRD(L/M)K(P/S/T) (Q/N/S/G) N (L/I ) L (V/L/I ) ; preferentemente HRDXKXXNXL; iii) (I/L) (G/N) (E/R)G(T/A)YG(V/I)V(Y/C) (R/K/S) (A/G/ S) (R/L/T/I) (D/N) (K/R/E) (V/K/A/S/T/N) T (N/S/G) (E/K/Q) (T/L/I/K) (I/V)A(L/V/I)KK; preferentemente GXVXXXXXXXTXXXXAXKK; iv) LK(I/L) (C/A) DFGL (A/S ) R, preferentemente LKXXDFGLXR; v) WYRAPE (L/I) L (L/F) (C/G) , preferentemente WYRAPE; vi) GCI ( F/M) AE ( I/L/M) , preferentemente GCIXAEX; y vii) DLL(Q/N/S/R) (K/Q/R) (L/M) (L/F) (I/T/I/C) ( F/Y/L) DP (T/E/ D/R/S) (K/Q)RI, preferentemente DLLXXXXXXDPXXRI . g) una molécula de ácido nucleico aislada capaz de hibridación con un ácido nucleico de (a) a (c) anterior, o su complemento, en donde la secuencia de hibridación o el complemento de la misma codifica una proteina CDK de la planta que comprende ventajosamente un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE; h) variantes alélicas de un ácido nucleico de acuerdo a cualquiera de (a) a . (d) anterior, cuyas variantes alélicas codifican una CDK de la planta; y i) variantes de empalme alternativas de un ácido nucleico de acuerdo a cualquiera de (a) a (d) , cuyas variantes de empalme alternativas codifican una proteina CDK de la planta que comprende ventajosamente un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I)RE; lo cual la X variante quiere decir cualquier aminoácido y lo cual la proteina codificada confiere un incremento en rendimiento.
Con respecto a la secuencia de ácidos nucleicos como se representa, un constructo o construcción de ácido nucleico que contiene una secuencia de ácidos nucleicos mencionada aquí o un organismo (=organismo transgénico) que se transforma con dicha secuencia de ácidos nucleicos o dicho constructo de ácido nucleico, "transgen" significa todos esos constructos que han sido producidos mediante métodos de manipulación genética, preferentemente en los cuales ya sea a) la secuencia de ácidos nucleicos como se muestra en la tabla I A y/o I B, número de aplicación 1, columnas 5 y 7 o un derivado de la misma, o b) un elemento regulador genético, por ejemplo un promotor, el cual se enlaza funcionalmente a la secuencia de ácidos nucleicos como se muestra en la tabla I A y/o I B, número de aplicación 1, columnas 5 y 7 o un derivado de la misma, o c) (a) y (b) no está(n) presente (s) en su ambiente genético natural o ha(n) sido modificado (s) por medio de métodos de manipulación genética, siendo posible para la modificación ser, a manera de ejemplo, una sustitución, adición, eliminación, inversión o inserción de uno o más nucleótidos. El "ambiente genético natural" significa el locus cromosómico natural en el organismo de origen o la presencia en una genoteca genómica.
En el caso de una genoteca genómica, el ambiente natural, genético de la secuencia de ácidos nucleicos está preferentemente al menos parcialmente aún conservado. El ambiente flanquea la secuencia de ácidos nucleicos al menos en un lado y tiene una longitud de secuencia de al menos 50 bp, preferentemente al menos 500 bp, particularmente preferentemente al menos 1000 bp, muy particularmente preferentemente al menos 5000 bp. A menos que se especifique lo contrario, los términos "polinucleótidos" , "ácido nucleico" y "molécula de ácido nucleico" como se utiliza aquí son intercambiables. A menos que se especifique lo contrario, los términos "péptido", "polipéptido" y "proteína" son intercambiables en el presente contexto. El término "secuencia" puede relacionarse a polinucleótidos, ácidos nucleicos, moléculas de ácido nucleico, péptidos, polipéptidos y proteínas, dependiendo del contexto en el cual se utiliza el término "secuencia". Los términos "gene(s)", "polinucleótido" , "secuencia de ácidos nucleicos", "secuencia de nucleótidos" , o "molécula (s) de ácidos nucleicos" como se utiliza aquí se refieren a una forma polimérica de nucleótidos de cualquier longitud, ya sea ribonucleótidos o desoxiribonucleótidos . Los términos se refieren solamente a la estructura primaria de la molécula. Así, los términos "gene(s)", "polinucleótido", "secuencia de ácidos nucleicos", "secuencia de nucleótidos" , o "molécula (s) de ácidos nucleicos" como se utiliza aquí incluyen ARN y ADN de sencilla y doble hebra. También incluyen tipos conocidos de modificaciones, por ejemplo, metilación, "caps", sustituciones de uno o más de los nucleótidos existentes de manera natural con un análogo. Preferentemente, la secuencia de ADN o ARN de la invención comprende una secuencia de codificación que codifica el polipéptido aquí definido . Una "secuencia de codificación" es una secuencia de nucleótidos, que se transcribe en ARNm y/o se traduce en un polipéptido cuando se coloca bajo el control de secuencias reguladoras apropiadas. Los límites de la secuencia de codificación se determinan por un codón de inicio de traducción en el 5' -terminal y un codón de paro de traducción en el 3' -terminal. Una secuencia de codificación puede incluir, pero no se limita a ARNm, ADNc, secuencias de nucleótidos recombinantes o ADN genómico, mientras los intrones pueden estar presentes también bajo ciertas circunstancias . Una molécula de ácido nucleico o polinucleótidos "aislada" se separa de otras moléculas de ácido nucleico o polinucleótidos, que están presentes en la fuente natural de la molécula de ácido nucleico. Una molécula de ácido nucleico aislada puede ser un fragmento cromosómico de varios kb, o preferentemente, una molécula que solo comprende la región de codificación del gene. Por consiguiente, una molécula de ácido nucleico aislada de la invención puede comprender regiones cromosómicas, las cuales son regiones cromosómicas 5' y 3' o más adyacentes, pero preferentemente no comprende tales secuencias que naturalmente flanquean la secuencia de moléculas de ácido nucleico en el contexto genómico o cromosómico en el organismo del cual se origina la molécula de ácido nucleico (por ejemplo secuencias que son adyacentes a las regiones que codifican los UTRs 5'- y 3'- de la molécula de ácido nucleico) . En varias modalidades, la molécula de ácido nucleico aislada utilizada en el proceso de acuerdo a la invención, por ejemplo comprende menos que aproximadamente 5 kb, 4 kb, 3 kb, 2 kb, 1 kb, 0.5 kb o 0.1 kb secuencias de nucleótidos que naturalmente flanquean la molécula de ácido nucleico en el ADN genómico de la célula de la cual se origina la molécula de ácido nucleico. Una molécula de ácido nucleico que comprende una secuencia completa de las moléculas de ácido nucleico utilizadas en el proceso, por ejemplo el polinucleótido de la invención, o una parte del mismo, adicionalmente puede aislarse por la reacción de la cadena de polimerasa, cebadores de oligonucleótido basados en esta secuencia o en partes de la misma que se utilizan. Por ejemplo, una molécula de ácido nucleico que comprende la secuencia completa o parte de la misma puede aislarse por la reacción de la cadena de polimerasa usando cebadores de oligonucleótido que han sido generados con base en esta misma secuencia. Por ejemplo, el ARNm puede aislarse de las células (por ejemplo por medio del método de extracción de tiocianato de guanidinio de Chirgwin et al. (1979) Biochemistry 18:5294-5299) y el ADNc puede generarse por medio de transcriptasa inversa (por ejemplo transcriptasa inversa MLV Moloney, disponible a partir de Gibco/BRL, Bethesda, MD, o transcriptasa inversa A V, obtenible a partir de Seikagaku America, Inc., St. Petersburg, FL) . Las moléculas de ácido nucleico que son ventajosas para el proceso de acuerdo a la invención pueden aislarse con base en su homología a las moléculas de ácido nucleico descritas aquí utilizando las secuencias o parte de las mismas como sonda de hibridación y siguiendo técnicas estándar de hibridación bajo condiciones rigurosas de hibridación. En este contexto, es posible utilizar, por ejemplo, las moléculas de ácido nucleico aisladas de al menos 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60 o más nucleótidos, preferentemente de al menos 15, 20 o 25 nucleótidos en longitud que hibridan bajo condiciones rigurosas con las moléculas de ácido nucleico anteriormente descritas, en particular con aquellas que comprenden una secuencia de nucleótidos de la molécula de ácido nucleico utilizada en el proceso de la invención o que codifican una proteina utilizada en la invención o de la molécula de ácido nucleico de la invención. También pueden utilizarse moléculas de ácido nucleico con 30, 50, 100, 250 o más nucleótidos. Las secuencias de ácidos nucleicos utilizadas en el proceso de la invención, las cuales se representan en el protocolo de secuencias en particular la SEQ ID NO: 45, 47, 49, 51, 53 o 55 son ventajosamente introducidas en un constructo de ácido nucleico, preferentemente un cásete de expresión, el cual hace posible la expresión de las moléculas de ácido nucleico en una planta. Por consiguiente, la invención también se relaciona a un constructo de ácido nucleico, preferentemente a un constructo de expresión, que comprende la molécula de ácido nucleico de la presente invención funcionalmente enlazada a una o más señales o elementos reguladores. Como se describe aquí, el constructo de ácido nucleico también puede comprender más genes, que deben introducirse en los organismos o células. Es posible y ventajoso introducir en, y expresar en, los organismos hospederos genes reguladores tales como genes para inductores, represores o enzimas, que, a causa de su actividad enzimática, se involucran en la regulación de uno o más genes de una trayectoria biosintética . Estos genes pueden ser de origen heterólogo u homólogo. Además, más genes de biosintesis ventajosamente pueden estar presentes, o si no estos genes pueden localizarse en uno o más constructos de ácido nucleico adicionales. Los genes, los cuales se emplean ventajosamente son genes, que influencian el crecimiento de las plantas tales como factores o secuencias reguladoras. Una mejora de los elementos reguladores ventajosamente puede llevarse a cabo en el nivel de transcripción utilizando señales de transcripción fuertes tales como promotores y/o mej oradores. Además, sin embargo, también es posible una mejora de la traducción, por ejemplo incrementando la estabilidad del ARNm o insertando una secuencia mej oradora de traducción. En principio, el constructo de ácido nucleico puede comprender las secuencias reguladoras aquí descritas y más secuencias pertinentes para la expresión de los genes implícitos. Así, el constructo de ácido nucleico de la invención puede utilizarse como cásete de expresión y así puede utilizarse directamente para la introducción en la planta, o si no puede introducirse en un vector. Por consiguiente en una modalidad el constructo de ácido nucleico es un cásete de expresión que comprende un promotor de microorganismos o un terminador de microorganismos o ambos. En otra modalidad el cásete de expresión comprende un promotor de la planta o un terminador de plantas o ambos. Para introducir una molécula de ácido nucleico en un constructo de ácido nucleico, por ejemplo como parte de un cásete de expresión, el segmento del gene codogénico es ventajosamente sometido a una reacción de amplificación y ligación en la manera conocida por una persona experta. Se prefiere seguir un procedimiento similar para el protocolo para la polimerasa de ADN Pfu o una mezcla de polimerasa de ADN Pfu/Taq. Los cebadores se seleccionan de acuerdo a la secuencia a ser amplificada. Los cebadores convenientemente deberían seleccionarse en tal una forma que el amplificado comprenda la secuencia codogénica desde el codón de inicio hasta el codón de paro. Después de la amplificación, el amplificado convenientemente se analiza. Por ejemplo, el análisis puede considerar calidad y cantidad y puede llevarse a cabo después de la separación mediante electroforesis de gel. Después, el amplificado puede purificarse siguiendo un protocolo estándar (por ejemplo Qiagen) . Una alícuota del amplificado purificado está entonces disponible para la etapa subsiguiente de clonación. El trabajador experimentado generalmente conoce vectores de clonación adecuados. Estos incluyen, en particular, vectores que son capaces de replicación en sistemas de clonación fáciles de manejar como sistemas basados en levadura bacteriana o en células de insectos (por ejemplo expresión de baculovirus) , esto es especialmente vectores que aseguran la clonación eficiente en E. coli, y que hacen posible la transformación estable de las plantas. Los vectores, que deben mencionarse, en particular son varios sistemas vectoriales binarios y co-integrados, que son adecuados para la transformación mediada por T-ADN. Tales sistemas vectoriales generalmente se caracterizan en que contienen al menos los genes vir, los cuales son requeridos para la transformación mediada por Agrobacterium, y las secuencias del borde T-ADN. En general, los sistemas vectoriales preferentemente también comprenden más regiones reguladoras cis tales como promotores y terminadores y/o marcadores de selección por medio de los cuales pueden identificarse los organismos adecuadamente transformados. Mientras los genes vir y las secuencias T-ADN se localizan en el mismo vector en el caso de sistemas vectoriales co-integrados, los sistemas binarios se basan en al menos dos vectores, uno de los cuales alberga · genes vir, pero no T-ADN, mientras que un segundo alberga T- ADN, pero no gen vir. A causa de este hecho, los vectores anteriormente mencionados son relativamente pequeños, fáciles de manipular y capaces de replicación en E. coli y en Agrobacterium. Estos vectores binarios incluyen vectores de la serie pBIB-HYG, pPZP, pBecks, pGreen. Aquellos que preferentemente se utilizan de acuerdo con la invención son Binl9, pBHOl, pBinAR, pGPTV y pCAMBIA. Una visión general de los vectores binarios y su uso se da por Hellens et al, Trends in Plant Science (2000) 5, 446-451. Los vectores preferentemente se modifican en tal una manera, que ya contienen el ácido nucleico que codifica el transitpéptido y los ácidos nucleicos de la invención, preferentemente las secuencias de ácidos nucleicos que codifican los polipéptidos mostrados en la tabla II, número de aplicación 1, columnas 5 y 7 pueden ser cebadores 3' clonados a la secuencia de codificación del péptido de tránsito, conduciendo a una preproteina funcional, que se dirige a los plástidos y que significa que la proteina madura cumple con su actividad biológica . En un vector de expresión recombinante, el "enlace operable" significa que la molécula de ácido nucleico de interés se enlaza a las señales reguladoras en tal manera que es posible la expresión de la molécula de ácido nucleico: se enlazan entre si en tal una manera que las dos secuencias cumplen con la función prevista asignada a la secuencia (por ejemplo en un sistema de transcripción/traducción in vitro, o en una célula hospedera si el vector se introduce en la célula hospedera) .
El término porción como se define aquí se refiere a una pieza de un ADN que codifica una CDK, que comprende al menos 300, 350, 400, 450 o 500, preferentemente 550, 600, 650 o 700 nucleótidos y cuyas porción codifica un polipéptido que tiene actividad de cinasa dependiente de la ciclina, que tiene un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE y que tiene un sitio activo de la siguiente secuencia VLHRDLKPQNLLI, en donde D es el residuo catalítico predicho y en donde pueden ocurrir las siguientes modificaciones de dicha secuencia: posición 1: Val ? Phe; posición 6: Leu ? Met; posición 9: Gln ? Asn. Además dicha secuencia CDK ventajosamente puede tener un sitio de enlace de ATP del siguiente IGEG-TYGVVYRARDKVTNETIALK. También en el sitio de enlace de ATP pueden ocurrir algunas mutaciones. Estas son como sigue: posición 11 Arg ? Lys; posición 12 Ala ? Gly, posición 13 Arg ? Leu, posición 15 Lys ? Arg y posición 16 Val ? Leu, Ala, Ser, Thr o Asn. Una porción puede prepararse, por ejemplo, haciendo una o más eliminaciones a un ácido nucleico CDK. Las porciones pueden utilizarse en forma aislada o pueden fusionarse a otras secuencias de codificación (o de no codificación) para, por ejemplo, producir una proteína que combina varias actividades, una de ellas siendo la actividad de cinasa dependiente de la ciclina. Cuando se fusionan a otras secuencias de codificación, el polipéptido resultante producido en la traducción puede ser mayor que el predicho para el fragmento CDK. Preferentemente, la porción funcional es una porción de un ácido nucleico CDK, más preferentemente una porción de la molécula de ácido nucleico como se representa por la SEQ ID NO: 45, 47, 49, 51, 53 o 55.
Los términos "fragmento", "fragmento de una secuencia" o "parte de una secuencia", "poción" o "porción de la misma" significan una secuencia truncada de la secuencia original referida. La secuencia truncada (secuencia de proteínas o ácidos nucleicos) puede variar ampliamente en longitud; el tamaño mínimo siendo una secuencia de tamaño suficiente para proporcionar una secuencia con al menos una actividad y/o función comparable de la secuencia original referida o que híbrida con la molécula de ácido nucleico de la invención o utilizada en el proceso de la invención bajo condiciones rigurosas, mientras que el tamaño máximo no es crítico. En algunas aplicaciones, el tamaño máximo usualmente no es sustancialmente mayor que el requerido para proporcionar la actividad y/o la(s) función (es) deseada (s) de la secuencia original . Típicamente, la secuencia de aminoácidos truncada variará dentro del rango de aproximadamente 5 a aproximadamente 310 aminoácidos en longitud. Más típicamente, sin embargo, la secuencia tendrá un máximo de aproximadamente 250 aminoácidos en longitud, preferentemente un máximo de aproximadamente 200 o 100 aminoácidos. Usualmente es deseable seleccionar secuencias de al menos aproximadamente 10, 12 o 15 aminoácidos, hasta un máximo de aproximadamente 20 o 25 aminoácidos. Otra variante de una molécula de ácido nucleico CDK es una molécula de ácido nucleico capaz de hibridación bajo condiciones de rigurosidad reducida, preferentemente bajo condiciones rigurosas, con una molécula de ácido nucleico CDK como se define aquí anteriormente, cuya secuencia de hibridación codifica un polipéptido CDK que comprende los grupos de aminoácidos interactuantes anteriormente mencionados. Preferentemente, la secuencia de hibridación es una que es capaz de hibridación a la molécula de ácido nucleico de la SEQ ID NO: 45, 47, 49, 51, 53 o 55, o a un ácido nucleico que codifica uno de los homólogos anteriormente mencionados, o a una porción de cualquiera de las secuencias anteriormente mencionadas. Más preferentemente, la secuencia de hibridación es capaz de hibridación a la molécula de ácido nucleico de la SEQ ID NO: 45, 47, 49, 51, 53 o 55. El término "hibridación" como se define aquí es un proceso en donde las secuencias de nucleótidos complementarias sustancialmente homologas se hibridan por calentamiento y enfriamiento entre sí. El proceso de hibridación puede ocurrir enteramente en solución, es decir ambos ácidos nucleicos complementarios están en solución. El proceso de hibridación también puede ocurrir con unos de los ácidos nucleicos complementarios inmovilizados a una matriz tal como cuentas magnéticas, cuentas de Sefarosa o alguna otra resina. El proceso de hibridación puede además ocurrir con unos de los ácidos nucleicos complementarios inmovilizados a un soporte sólido tal como una membrana de nylon o nitrocelulosa o inmovilizados por, por ejemplo, fotolitografía a, por ejemplo, un soporte de vidrio silíceo (lo último conocido como arreglos o micro-arreglos de ácidos nucleicos o como piezas de ácido nucleico) . Para permitir que ocurra la hibridación, las moléculas de ácido nucleico se desnaturalizan generalmente térmicamente o químicamente para fundir una doble hebra en dos hebras sencillas y/o para remover horquillas u otras estructuras secundarias de los ácidos nucleicos de una sola hebra. La rigurosidad de la hibridación está influenciada por condiciones tales como la temperatura, concentración de sal, fuerza iónica y composición del amortiguador de hibridación. Las "condiciones de hibridación rigurosas" y las "condiciones de lavado de hibridación rigurosas" en el contexto de experimentos de hibridación del ácido nucleico tales como hibridaciones Southern y Northern son dependientes de la secuencia y son diferentes bajo parámetros ambientales diferentes. El artesano experimentado está consciente de varios parámetros que pueden alterarse durante la hibridación y el lavado y que ya sea mantendrán o cambiarán las condiciones de rigurosidad. La Tm es la temperatura bajo pH y fuerza iónica definida, en que el 50 % de la secuencia objetivo híbrida a una sonda perfectamente acoplada. La Tm es dependiente de las condiciones de la solución y la composición base y longitud de la sonda. Por ejemplo, secuencias más largas hibridan específicamente en temperaturas más altas. La velocidad máxima de hibridación se obtiene de aproximadamente 16°C hasta 32 °C debajo de la Tm. La presencia de cationes monovalentes en la solución de hibridación reduce la repulsión electrostática entre las dos hebras del ácido nucleico promoviendo por consiguiente la formación híbrida; este efecto es visible para concentraciones de sodio de hasta 0.4 . La formamida reduce la temperatura de fusión de los dúplex ADN-ADN y ADN-ARN con 0.6 a 0.7°C para cada por ciento de formamida, y la adición de 50 % de formamida permite que se realice la hibridación a 30 a 45 °C, aunque la velocidad de hibridación disminuirá. Los desapareamientos de los pares de base reducen la velocidad de hibridación y la estabilidad térmica de los dúplex. En promedio y para sondas grandes, la Tm disminuye aproximadamente 1°C por % de desapareamiento de base. La Tm puede calcularse utilizando las siguientes ecuaciones, dependiendo de los tipos de híbridos: • híbridos ADN-ADN ( einkoth and Wahl, Anal. Biochem., 138: 267-284, 1984): Tm = 81.5°C + 16.6xlog[Na+]a + 0.41x%[G/Cb] - 500x[Lc]_1 - 0.61x% de formamida • híbridos ADN-ARN o ARN-ARN: Tm = 79.8 + 18.5 (logi0[Na+]a) + 0.58 (%G/Cb) + 11.8 (%G/Cb) 2 - 820/Lc • híbridos oligo-ADN u oligo-ARNd: Para < 20 nucleótidos: Tm = 2 (In) Para 20-35 nucleótidos: Tm = 22 + 1.46 (In) a o para otro catión monovalente, pero solo exacto en el rango 0.01-0.4 M b solo exacto para %GC en el rango 30% a 75%. CL = longitud del dúplex en pares de base d Oligo, oligonucleótido; In, longitud efectiva del cebador = (no. de G/C) + (no. de A/T) . Nota: Para cada 1% de formamida, la Tm se reduce por aproximadamente 0.6 a 0.7°C, mientras que la presencia de urea 6 reduce la Tm por aproximadamente 30 °C La especificidad de la hibridación es típicamente la función de los lavados post-hibridación. Para remover el el fondo que resulta de la hibridación no especifica, las muestras se lavan con soluciones diluidas de sal. Los factores críticos de tales lavados incluyen la fuerza iónica y la temperatura de la solución de lavado final: entre menor sea la concentración de sal y mayor la temperatura de lavado, mayor será la rigurosidad del lavado. Las condiciones de lavado típicamente se realizan en o debajo de la rigurosidad de hibridación. Generalmente, las condiciones rigurosas adecuadas para los ensayos de hibridación del ácido nucleico o los procedimientos de detección de amplificación del gene son como se establece anteriormente. También pueden seleccionarse condiciones más o menos rigurosas. Generalmente, las condiciones de rigurosidad baja se seleccionan para ser aproximadamente 50 °C menos que el punto de fusión térmica (Tm) para la secuencia específica en un pH y fuerza iónica definida. Las condiciones de rigurosidad mediana son cuando la temperatura es 20 °C debajo de la Tm/ y las condiciones de rigurosidad alta son cuando la temperatura es 10 °C debajo de la Tm. Por ejemplo, las condiciones rigurosas son aquellas que son al menos tan rigurosas como, por ejemplo, las condiciones A-L; y las condiciones de rigor reducida son al menos tan rigurosas como, por ejemplo, las condiciones M-R. El enlace no específico puede controlarse utilizando cualquiera de un número de técnicas conocidas tales como, por ejemplo, bloquear la membrana con soluciones que contienen proteínas, adiciones SDS, ADN y ARN heterólogo al amortiguador de hibridación y tratamiento con Rnase. Los ejemplos de condiciones de lavado e hibridación se listan en la tabla 1: Tabla 1: Condición de Híbrido del Longitud del Temperatura de Temperatura de rigurosidad Polinucleotido 1 Híbrido (bp) t Hibridación y lavado y Amortiguador t Amortiguador † A ADN: ADN > o igual a 50 65°C 1xSSC; o 65°C; 0.3xSSC 42°C, I xSSC y 50% de formamida B ADN: ADN <50 Tb*; 1xSSC Tb*; 1xSSC C ADN: ARN > o igual a 50 67°C 1xSSC; o 67°C; 0.3xSSC 45°C, 1 xSSC y 50% de formamida D ADN:ARN <50 Td*; 1xSSC Td*; 1xSSC E ARN: ARN > o igual a 50 70°C 1xSSC; o 70°C; 0.3xSSC 50°C, 1 xSSC y 50% de formamida F ARN: ARN <50 Tf*; 1 xSSC Tf*; 1xSSC G ADN:ADN > o igual a 50 65°C 4xSSC; o 65eC; 1xSSC 45°C, 4xSSC y 50% de formamida H ADN:ADN <50 Th*; 4 xSSC Th*; 4xSSC 1 ADN: ARN > o igual a 50 67°C 4xSSC; o 67°C; 1xSSC 45°C, 4xSSC y 50% de formamida J ADN: ARN <50 Tj*; 4 xSSC Tj*; 4 xSSC K ARN:ARN > o igual a 50 70°C 4xSSC; o 67°C; 1xSSC 40°C, 6xSSC y 50% de formamida L ARN: ARN <50 TI*; 2 xSSC TI*; 2xSSC Condición de Híbrido del Longitud del Temperatura de Temperatura de rigurosidad Polinucleotido * Híbrido (bp) t Hibridación y lavado y Amortiguador t Amortiguador t M ADN:ADN > o igual a 50 50°C 4xSSC; o 50°C; 2xSSC 40°C, 6xSSC y 50% de formamida N ADN:ADN <50 Tn*; 6 x SSC Tn*; 6xSSC 0 ADN:ARN > o igual a 50 55°C 4xSSC; o 55°C; 2xSSC 42°C, 6xSSC y 50% de formamida P ADN:ARN <50 Tp*; 6 x SSC Tp*; 6xSSC Q ARN:ARN > o igual a 50 60°C 4xSSC; o 60°C; 2xSSC 45°C, 6xSSC y 50% de formamida R ARN:ARN <50 Tr*; 4 xSSC Tr*; 4xSSC * La "longitud del híbrido" es la longitud anticipada para el ácido nucleico de hibridación. Cuando se hibridan los ácidos nucleicos de la secuencia conocida, la longitud del híbrido puede determinarse alineando las secuencias e identificando las regiones conservadas descritas aquí. † El SSPE (lxSSPE es 0.15M de NaCl, lOm de NaH2P04, y 1.25mM de EDTA, pH 7.4) puede sustituirse por SSC (lxSSC es 0.15M de NaCl y 15mM de citrato de sodio) en los amortiguadores de lavado e hibridación; los lavados se realizan durante 15 minutos después de que se completa la hibridación. Las hibridaciones y los lavados pueden adicionalmente incluir 5 x reactivo de Denhardt, 0.5-1.0% de SDS, 100 ug/ml de ADN de esperma de salmón fragmentado, desnaturalizado, 0.5% de pirofosfato de sodio, y hasta 50% de formamida. * Tb-Tr: La temperatura de hibridación para que los hibridos anticipados sean menos de 50 pares de base en longitud debería ser 5-10°C menos de la temperatura Tm de fusión de los híbridos; la Tm se determina de acuerdo a las ecuaciones anteriormente mencionadas. * La presente invención también comprende la sustitución de cualquiera, o más parejas híbridas de ADN o ARN con ya sea un PNA, o un ácido nucleico modificado.
Para los propósitos de definir el nivel de rigurosidad, convenientemente puede hacerse referencia a Sambrook et al. (2001) Molecular Cloning: a laboratory manual, 3a edición Cold Spring Harbor Laboratory Press, CSH, Nueva York o a Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, N.Y. (1989) . Después de la hibridación y del lavado, los dúplex pueden detectarse por auto-radiografía (cuando se utilizaron las sondas radio-etiquetadas) o por quimioluminiscencia, inmunodetección, por detección fluorescente o cromogénica, dependiendo del tipo de etiquetado de sonda. Alternativamente, puede realizarse un ensayo de protección de ribonucleasa para la detección de los híbridos ARN: ARN.
La molécula de ácido nucleico CDK o la variante de la misma puede derivarse de cualquier planta o fuente artificial. Este ácido nucleico puede modificarse de su forma nativa en composición y/o ambiente genómico a través de la manipulación humana deliberada. El ácido nucleico es preferentemente de origen de planta, ya sea de la misma especie de la planta (por ejemplo para la misma en la cual debe introducirse) o ya sea de una especie diferente de planta. El ácido nucleico puede aislarse de una especie monocotiledónea, preferentemente de la familia Poaceae, además preferentemente de Oryza sativa o Zea mays. Más preferentemente, la CDK aislada de Oryza sativa es SEQ ID NO: 45 o de Zea mays y es SEQ ID NO: 53. En otra modalidad de la invención el ácido nucleico puede aislarse de una especie dicotiledónea, preferentemente de la familia Brassicaceae, Aceraceae, Linaceae o Asteraceae más preferentemente de Brassica napus, Glycine max, Linum usitatissimum o Helianthus annuus. Más preferentemente, la CDK aislada de Brassica napus es SEQ ID NO: 47, Glycine max es SEQ ID NO: 49, Linum usitatissimum es SEQ ID NO: 51 o Helianthus annuus es SEQ ID NO: 55. La actividad de un polipéptido CDK o un homólogo del mismo y/o la expresión de un ácido nucleico que codifica tal una CDK puede modularse introduciendo una modificación genética (preferentemente en el locus de un gene CDK) . El locus de un gene como se define aquí se interpreta como una región genómica, que incluye el gene de interés y 10 kb corriente arriba o corriente abajo de la región de codificación. La modificación genética puede introducirse, por ejemplo, por cualquiera (o más) de los siguientes métodos: TILLING, mutagénesis dirigida en sitio, evolución dirigida y recombinación homologa o introduciendo y expresando en una planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido CDK o un homólogo del mismo, cuya CDK u homólogo comprende un grupo de aminoácidos interactuantes como se menciona anteriormente. Después de la introducción de la modificación genética allí, sigue una etapa de seleccionar la expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido CDK con un grupo de aminoácidos interactuantes como se menciona anteriormente y/o seleccionar la actividad incrementada de dicho polipéptido CDK, cuyo incrementa en la expresión y/o en la actividad da plantas que tienen características de crecimiento mejoradas. También puede introducirse una modificación genética en el locus de un gene CDK utilizando la técnica de TILLING (Lesiones Locales Inducidas, Dirigidas, en Genomas) . Ésta es una tecnología de mutagénesis útil para generar y/o identificar, y para eventualmente aislar variantes mutadas de una molécula de ácido nucleico que codifica una CDK con secuencias como se menciona aquí capaces de exhibir actividad de cinasa dependiente de la ciclina. El TILLING también permite la selección de plantas que llevan tales variantes del mutante. El TILLING combina la mutagénesis de alta densidad con métodos de separación de alto rendimiento. Las etapas típicamente seguidas en el TILLING son: (a) mutagénesis E S (Redei and Koncz (1992), In: C Koncz, N- H Chua, J Schell, eds, Methods in Arabidopsis Research. World Scientific, Singapur, pp 16-82; Feldmann et al., (1994) In: EM Meyerowitz, CR Somerville, eds, Arabidopsis. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, pp 137-172; Lightner and Caspar (1998), In: J Martinez-Zapater, J Salinas, eds, Methods on Molecular Biology, Vol. 82. Humana Press, Totowa, NJ, pp 91-104); (b) preparación de ADN y combinación de individuos; (c) amplificación PCR de una región de interés; (d) desnaturalización y endureciendo para permitir la formación de heterodúplex; (e) DHPLC, donde la presencia de un heterodúplex en un depósito se detecta como un pico adicional en el cromatograma; (f) identificación del individuo mutante; y (g) la ordenación en secuencia del producto PCR mutante. Los métodos para el TILLING son bien conocidos en el arte (McCallum Nature Biotechnol. 18, 455-457, 2000, Stemple Nature Rev. Genet. 5, 145-150, 2004). La mutagénesis dirigida al sitio puede utilizarse para generar variantes de ácidos nucleicos CDK o porciones de los mismos que retienen la actividad (tal como la actividad de cinasa dependiente de la ciclina) . Varios métodos están disponibles para lograr la mutagénesis dirigida en sitio, los más comunes siendo métodos basados en PCR (Vea por ejemplo Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology. Wiley Eds. http: //www. ulr.com/products/currentprotocols/index. html) . La evolución dirigida también puede utilizarse para generar variantes de ácidos nucleicos CDK. Esto consiste de iteraciones de reordenar el ADN seguido por la separación apropiada y/o la selección para generar variantes de ácidos nucleicos CDK o porciones de los mismos que codifican los polipéptidos CDK u homólogos o porciones de los mismos que tienen una actividad biológica modificada (Castle et al., (2004) Science 304(5674): 1151-4; US 5,811,238 y US 6,395,547). El TILLING, la mutagénesis dirigida en sitio y la evolución dirigida son ejemplos de tecnologías que habilitan la generación de nuevos alelos y variantes de CDK que retienen la función CDK y que son por consiguiente útiles en los métodos de la invención. La recombinación homologa permite la introducción en un genoma de un ácido nucleico seleccionado en una posición seleccionada definida. La recombinación homologa es una tecnología estándar utilizada rutinariamente en las ciencias biológicas para organismos más pequeños tales como levadura o el musgo Physcomitrella . Los métodos para realizar la recombinación homologa en plantas se han descrito no solo para plantas modelo (Offringa et al. (1990) EMBO J. 9, 3077-3084) sino también para plantas de cultivo, por ejemplo arroz (Terada et al., (2002) Nature Biotechnol. 20, 1030-1034; o lida and Terada (2004) Curr. Opin. Biotechnol. 15, 132-138). El ácido nucleico a ser dirigido (el cual puede ser una molécula de ácido nucleico CDK o variante de la misma como se define anteriormente) necesita no ser dirigido al locus de un gen CDK, pero puede introducirse en, por ejemplo, las regiones de alta expresión. El ácido nucleico a ser dirigido puede ser un alelo mejorado utilizado para reemplazar el gen endógeno o puede introducirse en adición al gen endógeno. Un método preferido para introducir una modificación genética (que en este caso no necesita estar en el locus de un gene CDK) es introducir y expresar en una planta, un ácido nucleico que codifica un polipéptido CDK, o un homólogo del mismo. Un polipéptido CDK o un homólogo del mismo como se menciona anteriormente, y adecuado para practicar la presente invención, es uno que tiene actividad de cinasa dependiente de la ciclina y, en orden creciente de preferencia, que tiene al menos 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o más de identidad de secuencia a la secuencia de aminoácidos representada por 46, 48, 50, 52, 54 o 56, y cuyo polipéptido CDK comprende un grupo de aminoácidos interactuantes como se describe aquí. El ácido nucleico a introducirse en una planta puede ser una porción o una secuencia de hibridación como se define aquí anteriormente. Los "homólogos" de una proteina comprenden péptidos, oligopéptidos, polipéptidos, proteínas y enzimas que tienen sustituciones, eliminaciones y/o inserciones de aminoácidos relativas a la proteina no modificada en cuestión y que tienen actividad biológica y funcional similar como la proteína no modificada de la cual se derivan. Eso significa que tienen un ancestro común. Las secuencias ortólogas y parálogas están comprendidas por el término "homólogos", dos formas especiales de homología, que comprenden conceptos evolucionistas utilizados para describir relaciones ancestrales de genes. Preferentemente los ortólogos y parálogos útiles en la presente invención tienen la misma estructura y actividad como una CDK y tienen la similitud más alta a la SEQ ID NO: 46, 48, 50, 52, 54 o 56 en una búsqueda BLAST recíproca. El término "parálogos" se relaciona a genes homólogos que resultan de una o más duplicaciones de genes dentro del genoma de una especie. Los parálogos de una CDK fácilmente pueden identificarse realizando un análisis BLAST contra un conjunto de secuencias de la misma especie como la secuencia de pregunta. El término "ortólogos" se relaciona a genes homólogos en diferentes organismos debido a la relación ancestral de estos genes. Los ortólogos en, por ejemplo, las especies de plantas monocotiledónea y dicotiledónea pueden encontrarse fácilmente realizando una llamada búsqueda por descarga reciproca. Esto puede realizarse por una primera descarga que involucra descargar la secuencia en cuestión (por ejemplo, SEQ ID NO 45, 47, 49, 51, 53 o 55, siendo de la especie monocotiledónea Oryza sativa o Zea mays o la especie dicotiledónea Brassica napus, Glycine max, Linum usitatissimum o Helianthus annuus) contra cualquier base de datos de secuencias, tal como la base de datos NCBI públicamente disponible que se puede encontrar en: http://www.ncbi.nlm.nih.gov. Puede utilizarse BLASTn o tBLASTX cuando se inicia de nucleótidos o BLASTP o TBLASTN cuando se inicia de la proteina, con valores estándar predeterminados. Los resultados de la descarga pueden filtrarse. Las secuencias de longitud completa de ya sea los resultados filtrados o los resultados no filtrados se vuelven a descargar (segunda descarga) contra las secuencias del organismo del cual se deriva la secuencia en cuestión, en casu Oryza sativa, Zea mays, Brassica napus, Glycine max, Linum usitatissimum o Helianthus annuus. Se comparan los resultados de la primera y segunda descargas. Se identifica un parálogo si una reproducción de alto rango de la segunda descarga es de la misma especie como de la cual se deriva la secuencia de pregunta o averiguación; se identifica un ortólogo si un golpe de más alto rango no es de la misma especie como de la cual se deriva la secuencia de averiguación. Tal parálogo u ortólogo también se considera un homólogo de CDK, siempre que este homólogo comprenda un dominio cinasa treonina/serina y comprenda un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE. En el caso de familias grandes, puede utilizarse ClustalW, seguido por la construcción de un árbol de unión vecino, para ayudar a visualizar el agrupamiento de genes relacionados e identificar los ortólogos y parálogos. Un homólogo puede estar en la forma de una "variante sustitutiva" de una proteina, es decir donde al menos un residuo en una secuencia de aminoácidos se ha removido y un residuo diferente se ha insertado en su lugar. Las sustituciones de aminoácidos son típicamente de residuos sencillos, pero pueden agruparse dependiendo de las restricciones funcionales colocadas en el polipéptido; las inserciones usualmente serán del orden de aproximadamente 1, 2, 3, 4 o 5, preferentemente 6, 7, 8, 9 o 10 residuos de aminoácidos. Preferentemente, las sustituciones de aminoácidos comprenden sustituciones de aminoácidos conservativas (Tabla 2) . Para producir tales homólogos, los aminoácidos de la proteina pueden reemplazarse por otros aminoácidos que tienen propiedades similares (tales como hidrofobicidad, hidrofilicidad, antigenicidad, propensión a formar o romper una estructura a-helicoidal o estructuras de ß-lámina similares) . Las tablas de sustitución conservativa son bien conocidas en el arte (vea por ejemplo Creighton (1984) Proteins. . H. Freeman and Company) . La variante sustitutiva útil en los métodos de la presente invención es una variante sustitutiva de un polipéptido CD y comprende un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE y los otros grupos de aminoácidos interactuantes anteriormente mencionados. Tabla 2: Ejemplos de sustituciones de aminoácidos conservadas: Pueden realizarse menos sustituciones conservadas en caso que las propiedades de los aminoácidos anteriormente mencionadas no sean tan criticas. Un homólogo también puede estar en la forma de una "variante insercional" de una proteina, es decir donde se introducen uno o más residuos de aminoácidos en un sitio predeterminado en una proteina. Las inserciones pueden comprender fusiones que terminan en amino y/o que terminan, en carboxi asi como también inserciones intra-secuencias de aminoácidos sencillos o múltiples. Generalmente, las inserciones dentro de la secuencia de aminoácidos serán menores que las fusiones que terminan en amino y que terminan en carboxi, del orden de aproximadamente 1 a 10 residuos. Ejemplos de péptidos o proteínas de fusión que terminan en amino o que terminan en carboxi incluyen el dominio de enlace o dominio de activación de un activador de transcripción como se utiliza en el sistema híbrido de dos levaduras, proteínas qyue revisten el fago, (histidina) 6-tag, glutationa S-transferasa-tag, proteína A, proteína que enlaza la maltosa, dihidrofolato reductasa, epítope de Tag 100, epítope c-myc, epítope FLAG®, lacZ, CMP (péptido que enlaza la calmodulina) , epítope HA, epítope de proteína C y epítope VSV. La variante insercional útil en los métodos de la presente invención es una variante insercional de un polipéptido CDK y comprende los grupos de aminoácidos interactuantes mencionados aquí. Los homólogos en la forma de "variantes de eliminación" de una proteina se caracterizan por la remoción de uno o más aminoácidos de una proteina, y comprenden fragmentos activos. Las variantes de aminoácidos de una proteina pueden hacerse fácilmente utilizando técnicas sintéticas de péptido bien conocidas en el arte, tal como la síntesis de péptido en fase sólida y similares, o por manipulaciones de ADN recombinante . Los métodos para la manipulación de secuencias de ADN para producir variantes de sustitución, inserción o eliminación de una proteína son bien conocidos en el arte. Por ejemplo, las técnicas para hacer mutaciones en sitios predeterminados en el ADN son bien conocidas para aquellos experimentados en el arte e incluyen mutagénesis M13, mutagénesis in vitro T7-Gen (USB, Cleveland, OH) , mutagénesis Dirigida en Sitio de Cambio Rápido (Stratagene, San Diego, CA) , mutagénesis dirigida en sitio mediada por PCR u otros protocolos de mutagénesis dirigida en sitio. El polipéptido CDK u homólogo del mismo con un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE, también puede ser un derivado. Los "derivados" incluyen péptidos, oligopéptidos, polipéptidos, proteínas y enzimas que pueden comprender sustituciones, eliminaciones o adiciones de residuos de aminoácidos existentes de manera natural y no existentes de manera natural en comparación a la secuencia de aminoácidos de una forma existente de manera natural de la proteína, por ejemplo, como se presenta en las secuencias 46, 48, 50, 52, 54 o 56. Los "derivados" de una proteína comprenden péptidos, oligopéptidos, polipéptidos, proteínas y enzimas que pueden comprender residuos de aminoácidos existentes de manera natural alterados, glicosilados, acilados o no existentes de manera natural en comparación a la secuencia de aminoácidos de una forma existente de manera natural del polipéptido. Un derivado también puede comprender uno o más sustituyentes no aminoácido en comparación a la secuencia de aminoácidos de la cual se deriva, por ejemplo una molécula reportera u otro ligando, unido de manera covalente o unido de manera no covalente a la secuencia de aminoácidos, tal como una molécula reportera que se une para facilitar su detección, y residuos de aminoácidos no existentes de manera natural relativos a la secuencia de aminoácidos de una proteína existente de manera natural. El derivado útil en los métodos de la presente invención es un derivado de un polipéptido CDK, que tiene la actividad biológica de las CDKs y los grupos de aminoácidos interactuantes mencionados aquí. Las cinasas de tipo CDK en las plantas tienen una estructura modular, que consiste de un lóbulo N y un lóbulo C que comprenden una fisura catalítica y un lazo T (De Bondt et al. 1993). Por consiguiente, se prevé que la ingeniería de los dominios de la cinasa en tal una manera que la actividad de la proteína CDK sea retenida o modificada, puede dar como resultado la creación de un mutante CDKA que es útil para realizar los métodos de la invención. Un tipo preferido de variante incluye aquellas generadas por la eliminación, apilamiento o reordenamiento del dominio (vea por ejemplo He et al., Science 288, 2360-2363, 2000; o las Patentes Norteamericanas 5, 811 , 238 y 6, 395, 547), con tal que la CDK resultante comprenda un grupo de aminoácidos interactuantes central activo y que enlace el ATP (P/N/A) (S/L/ /F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE. El polipéptido CDK u homólogo del mismo puede codificarse por una variante de empalme alternativa de un gen o molécula de ácido nucleico CDK. El término "variante de empalme alternativa" como se utiliza aquí comprende variantes de una secuencia de ácidos nucleicos en la cual se han removido por incisión, se han reemplazado o se han agregado intrones y exones seleccionados. Tales variantes serán aquellas que codifiquen polipéptidos que comprenden mutaciones y en la cual se retiene la actividad biológica de la proteína, lo que puede lograrse reteniendo selectivamente segmentos funcionales de la proteína. Tales variantes de empalme pueden encontrarse en la naturaleza o pueden hacerse por el hombre. Los métodos para hacer tales variantes de empalme son bien conocidos en el arte. Las variantes de empalme preferidas son las variantes de empalme derivadas del ácido nucleico representado por la SEQ ID NO 45, 47, 49, 51, 53 o 55. Las variantes de empalme más preferidas son las variantes de empalme que codifican un polipéptido que retiene actividad de cinasa dependiente de la ciclina y que tiene los grupos de aminoácidos interactuantes como se menciona aquí. El homólogo también puede codificarse por una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un polipéptido CD o un homólogo del mismo, preferentemente una variante alélica del ácido nucleico representado por la SEQ ID NO 45, 47, 49, 51, 53 o 55, con tal que el polipéptido codificado por la variante alélica tenga la actividad de cinasa dependiente de la ciclina y comprenda los grupos de aminoácidos interactuantes como se menciona anteriormente. Las variantes alélicas existen en la naturaleza y el uso de estos alelos naturales está comprendido dentro de los métodos de la presente invención. Las variantes alélicas comprenden a Polimorfismos sencillos del Nucleótido (SNPs), así como también Pequeños Polimorfismos de Inserción/Eliminación (INDELs) . El tamaño de los INDELs es usualmente menos que 100 bp. Los SNPs e INDELs forman el conjunto más grande de variantes de secuencias en cepas polimórficas existentes de manera natural de la mayoría de los organismos. De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, se prevé la expresión mejorada o incrementada de la molécula de ácido nucleico CDK o variante de la misma de acuerdo a la invención. Los métodos para obtener la expresión mejorada o incrementada (sobreexpresión) de los genes o productos de gene están bien documentados en el arte e incluyen, por ejemplo, la sobreexpresión conducida por promotores apropiados, el uso de mejoradores de transcripción o mejoradores de traducción. Los ácidos nucleicos aislados que sirven como promotores o elementos mejoradores pueden introducirse en una posición apropiada (típicamente corriente arriba) de una forma no heteróloga de un polinucleótido a fin de regular ascendentemente la expresión de un ácido nucleico CDK o variante del mismo de acuerdo a la invención. Por ejemplo, los promotores endógenos pueden alterarse in vivo mediante mutación, eliminación, y/o sustitución (vea, Kmiec, Patente Norteamericana No. 5,565,350; Zarling et al., PCT/US93/03868) , o los promotores aislados pueden introducirse en una célula de planta en la distancia y orientación apropiada de un gene modificado de acuerdo a la presente invención a fin de controlar la expresión del gene. Si se desea la expresión del polipéptido, generalmente es deseable incluir una región de poliadenilación en el extremo 3' de una región de codificación del polinucleótido . La región de poliadenilación puede derivarse del gene natural, de una variedad de otros genes de plantas, o de T-ADN. La secuencia del extremo 3' a agregarse puede derivarse de, por ejemplo, los genes de nopalina sintasa u octopina sintasa, o alternativamente de otro gene de la planta, o menos preferentemente de algún otro gene eucariótico. También puede agregarse una secuencia del intrón a la región 5' no traducida o la secuencia de codificación de la secuencia de codificación parcial para incrementar la cantidad del mensaje maduro que se acumula en el citosol. La inclusión de un intrón empalmable en la unidad de transcripción en la planta y en los constructos de expresión animal se ha mostrado por incrementar la expresión del gene en ambos; el ARNm y los niveles de proteina hasta 1000 veces (Buchman and Berg, Mol. Cell Biol. 8, 4395-4405 (1988); Callis et al., Gene Dev. 1, 1183-1200 (1987)). Tal mejora del intrón de la expresión del gene es típicamente más grande cuando se coloca cerca del extremo 5' de la unidad de transcripción. El uso de los intrones del maíz el intron Adhl-S 1, 2, y 6, el intrón Bronze-1 son conocidos en la ténica. Vea en general, The Maize Handbook, Chapter 116, Freeling and albot, Eds., Springer, N.Y. (1994).
La invención también proporciona vectores y constructos genéticos para facilitar la introducción y/o la expresión de las secuencias de nucleótidos útiles en los métodos de acuerdo con la invención. Por consiguiente, se proporciona un constructo del gen que comprende: (i) . una molécula de ácido nucleico CD o variante funcional de la misma, cuyo ácido nucleico o variante codifica una CDK que comprende un grupo de aminoácidos interactuantes de sitio activo y que enlaza el ATP (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE; (ii) . una o más secuencias de control capaces de dirigir la expresión en una planta de la secuencia de ácidos nucleicos de (i) ; y opcionalmente (iii) . una secuencia de terminación de transcripción. Los constructos útiles en los métodos de acuerdo a la presente invención pueden construirse utilizando tecnología de ADN recombinante bien conocida para las personas expertas en el arte. Los constructos del gen pueden introducirse en vectores, que pueden estar comercialmente disponibles, adecuados para transformarse en plantas y adecuados para la expresión del gen de interés en las células transformadas. Las plantas se transforman con un vector que comprende la secuencia de interés (es decir, un ácido nucleico CDK o variante del mismo de acuerdo a la presente invención) . La secuencia de interés se enlaza de manera operativa a una o más secuencias de control (al menos a un promotor) . Los términos "elemento regulador", "secuencia (s) reguladora (s) ", "secuencia de control" y "promotor", todos se utilizan de forma intercambiable aquí y deben tomarse en un contexto amplio para referirse a las secuencias de ácidos nucleicos reguladoras capaces de efectuar la expresión de las secuencias a las cuales se enlazan. Las secuencias reguladoras de transcripción derivadas de un gene genómico eucariótico clásico están comprendidas por los términos anteriormente mencionados (incluyendo la caja TATA que se requiere para la iniciación de la transcripción precisa, con o sin una secuencia de caja CCAAT) y elementos reguladores adicionales (es decir secuencias de activación corriente arriba, mejoradores y silenciadores) que modulan la expresión del gene en respuesta al estimulo externo y/o de desarrollo, o en una manera especifica al tejido. También está incluido dentro del término una secuencia reguladora de transcripción de un gene procariótico clásico, en cuyo caso puede incluir una secuencia de caja -35 y/o secuencias reguladoras trasncripcionales de caja -10. El término "elemento regulador" también comprende una molécula de fusión sintética o derivado, que confiere, activa o mejora la expresión de una molécula de ácido nucleico en una célula, tejido u órgano. El término "enlazado de manera operativa " como se utiliza aquí se refiere a un enlace funcional entre la secuencia del promotor y el gene de interés, tal que la secuencia del promotor es capaz de iniciar la transcripción del gene de interés. Las secuencias reguladoras pueden enlazarse de manera operativa a la secuencia de codificación de una proteina endógena o transgénica y controlar su transcripción y/o su traducción o la estabilidad o el decaimiento del ARNm de codificación o la proteina expresada. Para modificar y controlar la expresión de una secuencia de codificación sus elementos reguladores tales como los promotores, UTRs, sitios de empalme, señales de procesamiento, sitios de poliadenilación, terminadores, mejoradores, inductores, represores, sitios de modificación post-transcripción o posttraducción, pueden cambiarse, agregarse o enmendarse. Las secuencias reguladoras incluyen, en particular, secuencias de plantas como los promotores y terminadores aquí descritos. Por ejemplo, la activación de genes de plantas por integraciones aleatorias de elementos mejoradores se ha descrito por Hayashi et al., 1992 (Science 258:1350-1353) o eigel et al., 2000 (Plant Physiol. 122, 1003-1013) y otros citados allí. Por ejemplo, el nivel de expresión de la proteina endógena puede modularse reemplazando el promotor endógeno con un promotor transgénico más fuerte o reemplazando el 3'UTR endógeno con un 3'UTR, el cual proporciona más estabilidad sin enmendar la región de codificación. Además, la regulación de transcripción puede modularse por la introducción de un factor de transcripción artificial como se describe en los ejemplos. Los promotores, terminadores y UTR alternativos se describen a continuación . Las secuencias reguladoras están dirigidas a habilitar la expresión específica de los genes y la expresión de proteína. Dependiendo de la planta hospedera, esto puede significar, por ejemplo, que el gene se expresa y/o se sobre-expresa solamente después de la inducción, o que se expresa y/o se sobre-expresa constitutivamente. Estas secuencias reguladoras son, por ejemplo, secuencias a las cuales se enlazan los inductores o represores y que regulan así la expresión del ácido nucleico. En adición a estas nuevas secuencias reguladoras, o en lugar de estas secuencias, la regulación natural de estas secuencias aún puede estar presente antes de los genes estructurales reales y, si es apropiado, pueden haber sido genéticamente modificados de modo que la regulación natural haya sido desconectada y la expresión del gene haya sido incrementada. Como una regla, dichas secuencias reguladoras se localizan corriente arriba (5'), dentro, y/o corriente abajo (3') relativo a la secuencia de codificación de la secuencia de ácidos nucleicos, que será expresada. Sin embargo, el constructo de ácido nucleico (= cásete de expresión, constructo de expresión o constructo del gene) utilizado en el proceso inventivo y descrito aquí también puede ser más simple en construcción, esto es ninguna señal reguladora adicional se ha insertado antes de la secuencia de ácidos nucleicos o sus derivados, y el promotor natural conjuntamente con su regulación no se ha removido. En lugar de eso, la secuencia reguladora natural se ha mutado en tal una forma que la regulación ya no tiene lugar y/o la expresión del gene se incrementa. Estos promotores modificados también pueden introducirse en si mismos antes del gene natural en la forma de secuencias de partes (= promotor con partes de las secuencias de ácidos nucleicos de acuerdo a la invención) para incrementar la actividad. Además, el constructo del gene ventajosamente también puede comprender uno o más de lo que se conoce como secuencias mej oradoras en enlace operable con el promotor, y estos permiten una expresión incrementada de la secuencia de ácidos nucleicos. También, es posible insertar secuencias ventajosas adicionales en el extremo 3' de las secuencias de ADN, tales como, por ejemplo, más terminadores o elementos reguladores. Las secuencias reguladoras incluyen secuencias o señales que regulan la transcripción y la traducción, por ejemplo secuencias localizadas corriente arriba (5'), que competen en particular a la regulación de la iniciación de la transcripción o la traducción, tales como promotores o codones de inicio, y secuencias localizadas corriente abajo (3' ) , que competen en particular a la regulación de la terminación de la transcripción o traducción y a la estabilidad del transcripto, tales como señales de poliadenilación o codones de paro. Las secuencias reguladoras también pueden estar presentes en regiones de codificación transcritas asi como también en regiones de no codificación transcritas, por ejemplo en intrones, como por ejemplo sitios de empalme, los promotores para la regulación de la expresión de la molécula de ácido nucleico de acuerdo a la invención en una célula y que pueden emplearse son, en principio, todos aquellos que son capaces de estimular la transcripción de los genes en las plantas en cuestión. Una "secuencia de codificación" es una secuencia de nucleótidos, que se trascribe en ARNm y/o se traduce en un polipéptido cuando se coloca bajo el control de secuencias reguladoras apropiadas. Los limites de la secuencia de codificación se determinan por un codón de inicio de traducción en el 5' -terminal y un codón de paro de traducción en el 3' -terminal. Una secuencia de codificación puede incluir, pero no se limita a ARNm, ADNc, secuencias de nucleótidos recombinantes o ADN genómico, mientras los intrones pueden estar presentes también bajo ciertas circunstancias . Los factores o las secuencias reguladoras pueden, como se describe anteriormente, tener un efecto positivo en, la expresión de los genes introducidos, incrementando asi su expresión. Asi, ventajosamente puede llevarse a cabo una mejora de la expresión en el nivel de transcripción utilizando señales de transcripción fuertes tales como promotores fuertes y/o mejoradores fuertes. Además, la mejora de la expresión en el nivel de traducción también es posible, por ejemplo introduciendo secuencias mejoradoras de traducción, por ejemplo, el mej orador O por ejemplo que mejora el enlace ribosomal al transcripto, o incrementando la estabilidad del ARNm, por ejemplo reemplazando la región de codificación 3 ' UTR por una región que codifica un 3 ' UTR conocida por conferir una alta estabilidad del transcripto o mediante la estabilización del transcripto a través de la eliminación de inestabilidad del transcripto, de modo que la molécula de ARNm se traduzca más a menudo que el tipo salvaje. Por ejemplo en las plantas los elementos ricos en AU (AREs) y los elementos DST (corriente abajo) desestabilizaron los transcriptos. Los estudios de mutagénesis han demostrado que los residuos dentro de dos de los dominios conservados, las regiones ATAGAT y GTA, son necesarios para la función de inestabilidad. Por consiguiente la remoción o mutación de tales elementos obviamente conduciría a transcriptos más estables, velocidad mayor del transcripto y mayor actividad de proteína. Los mejoradores de traducción son también la "secuencia de potenciación", la cual comprende la secuencia dirigente 5' no traducida del virus mosaico de tabaco y que incrementa la proporción proteína/ARN (Gallie et al., 1987, Nucí. Acids Research 15:8693-8711). Los mejoradores se definen generalmente como elementos activos cis, los cuales pueden estimular la transcripción del gene independientemente de la posición y la orientación. Se han identificado diferentes mejoradores en las plantas, los cuales pueden ya sea estimular la transcripción constitutivamente, o el tejido o los estímulos específicos. Ejemplos bien conocidos para los mejoradores constitutivos son el mejorador del promotor 35S (Odell et al., 1985, Nature 313:810-812) o el mejorador oes (Fromm et al., 1989, Plant Cell 1:977:984). Otros ejemplos son el tetrámero del grupo de aminoácidos interactuantes G-Box que confiere expresión constitutiva de alto nivel en las plantas dicotiledóneas y monocotiledóneas (Ishige et al., 1999, Plant Journal, 18, 443-448) o el petE, una secuencia rica en A/T que actúa como mejorador cuantitativo de la expresión del gene en plantas transgénicas de papas y tabaco (Sandhu et al., 1998; Plant Mol Biol. 37 (5) : 885-96) . Además de eso, se ha descrito una gran variedad de elementos activos cis, los cuales contribuyen al patrón de expresión especifica, como la expresión inducida o la expresión especifica al órgano en respuesta al estrés biótico o abiótico. Los ejemplos son elementos, los cuales proporcionan el patógeno o la expresión inducida por lesión (Rushton, 2002, Plant Cell, 14, 749-762) o la expresión especifica a la célula de protección (Plesch, 2001, Plant Journal 28, 455-464) . Ventajosamente, cualquier tipo de promotor puede utilizarse para conducir la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos. El promotor puede ser un promotor inducible, es decir que tenga iniciación de transcripción incrementada o inducida en respuesta a un estimulo de desarrollo, químico, ambiental o físico. Adicionalmente o alternativamente, el promotor puede ser un promotor constitutivo, es decir un promotor que se expresa predominantemente en al menos un tejido u órgano y predominantemente en cualquier etapa de vida de la planta. Adicionalmente o alternativamente, el promotor puede ser un promotor preferido para el tejido o preferido para la célula, es decir uno que es capaz de preferentemente iniciar la transcripción en ciertos tejidos, tales como las hojas, raíces, tejido de la semilla, etcétera, o incluso en células específicas. Los promotores capaces de iniciar la transcripción solo en ciertos tejidos o células se refieren aquí respectivamente como "específicos para el tejido", y "específicos para la célula". Los promotores adecuados, los cuales son funcionales en estas plantas, generalmente son conocidos. Pueden tomar la forma de promotores constitutivos o inducibles. Los promotores adecuados pueden habilitar la expresión específica para el desarrollo y/o para el tejido en eucariotes multicelulares; así, los promotores específicos para la hoja, raíz, flor, semilla, estomas, tubérculo o fruta pueden ventajosamente utilizarse en las plantas. Diferentes promotores de las plantas utilizables en las plantas son promotores tales como, por ejemplo, el promotor USP, el promotor LegB4-, el promotor DC3 o el promotor de ubiquitina del perejil. Un promotor de la "planta" comprende elementos reguladores, los cuales median la expresión de un segmento de la secuencia de codificación en las células de la planta. Por consiguiente, un promotor de la planta no necesita ser de origen de planta, sino que puede originarse a partir de virus o microorganismos, en particular por ejemplo de virus que atacan las células de la planta. El promotor de la "planta" también puede originarse de una célula de planta, por ejemplo de la planta, que se transforma con la secuencia de ácidos nucleicos a ser expresada en el proceso inventivo y descrito aquí. Esto también aplica a otras señales reguladoras de la "planta", por ejemplo en terminadores de la "planta". Para la expresión en las plantas, la molécula de ácido nucleico, como se describe anteriormente, debe enlazarse de manera operativa a, o debe comprender, un promotor adecuado que exprese el gene en el punto correcto a tiempo y en una manera especifica para la célula o especifica para el tejido. Los promotores utilizables son los promotores constitutivos (Benfey et al., EMBO J. 8 (1989) 2195-2202), tales como aquellos que se originan de virus de plantas, tales como 35S CAMV (Franck et al., Cell 21 (1980) 285-294), 19S Ca V (vea también US 5352605 y WO 84/02913), 34S FMV (Sanger et al., Plant. Mol. Biol . , 14, 1990: 433-443), el promotor de ubiquitina del perejil, o promotores de las plantas tales como el promotor de subunidad pequeña Rubisco descrito en US 4, 962, 028 o los promotores de la planta PRP1 [Ward et al., Plant. Mol. Biol. 22 (1993)], SSU, PGEL1 , OCS [Leisner (1988) Proc Nati Acad Sci USA 85(5): 2553-2557], lib4, usp, mas [Comai (1990) Plant Mol Biol 15 (3) : 373-381] , STLS1 , ScBV (Schenk (1999) Plant Mol Biol 39 ( 6) : 1221-1230) , B33, SAD1 or SAD2 (flax promoters, Jain et al., Crop Science, 39 (6), 1999: 1696-1701 ) o nos [Shaw et al. (1984) Nucleic Acids Res. 12 (20) : 7831-7846] . Más ejemplos de promotores constitutivos de las plantas son los promotores V-ATPasa de remolacha (WO 01/14572) . Ejemplos de promotores constitutivos sintéticos son el Super promotor (WO 95/14098) y los promotores derivados de cajas G (G-boxes) (WO 94/12015) . Si es apropiado, los promotores inducibles químicos también pueden utilizarse, compare la EP-A 388186, EP-A 335528, WO 97/06268. Una planta puede ser ventajosa para la expresión constitutiva, estable de las proteínas de acuerdo a la invención. Sin embargo, es ventajosa la expresión inducible del polipéptido de la invención, si es de ventaja una expresión tardía antes de la cosecha, ' ya que la manipulación metabólica puede conducir al retardo del crecimiento de la planta. La expresión de los genes de la planta también puede facilitarse por medio de un promotor inducible químico (para una revisión, vea Gatz 1997, Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., 48:89-108). Los promotores inducibles químicamente son particularmente adecuados cuando se desea expresar el gene en una manera específica para el tiempo. Ejemplos de tales promotores son un promotor inducible por ácido salicílico (WO 95/19443) , y el promotor inducible por ácido abscísico (EP 335 528), un promotor inducible por tetraciclina (Gatz et al. (1992) Plant J. 2, 397-404), un promotor inducible por etanol o ciclohexanol (WO 93/21334) u otros, como se describe aquí.
Otros promotores adecuados son aquellos que reaccionan a las condiciones de estreses bióticos o abióticos, por ejemplo el promotor del gene PRPl inducido por patógenos ( ard et al., Plant. Mol. Biol. 22 (1993) 361-366), el promotor hsp80 inducible por el calor del tomate (US 5,187,267), el promotor alfa-amilasa inducible por el frío de la papa (WO 96/12814) o el promotor pinll inducible por lesión (EP-A-0 375 091) u otros como se describe aquí. Los promotores preferidos son en particular aquellos que traen la expresión del gene en tejidos y órganos, en células de semillas, tales como las células de la endosperma y las células del embrión en desarrollo. Los promotores adecuados son el promotor del gen napin de semilla de colza (US 5,608,152), el rpomotor USP de Vicia faba (Baeumlein et al., Mol Gen Genet, 1991, 225 (3): 459-67), el rpomotor oleosina de Arabidopsis (WO 98/45461) , el rpomotor faseolin de Phaseolus vulgaris (US 5,504,200), el promotor Bce4 de Brassica (WO 91/13980) , el promotor arc5 de haba, el promotorDcG3 de zanahoria, o el promotor B4 de Legumin (LeB4; Baeumlein et al., 1992, Plant Journal, 2 (2): 233-9), y los promotores que causan la expresión especifica para la semilla en plantas monocotiledóneas tales como maíz, cebada, trigo, centeno, arroz y similares. Los promotores específicos para la semilla ventajosos son el promotor de la proteína que enlaza la sucrosa (WO 00/26388), el promotor de faseolina y el promotor de napina. Los promotores adecuados que deben ser considerados son el promotor del gene Ipt2 o Iptl de la cebada (WO 95/15389 y WO 95/23230) y los promotores descritos en WO 99/16890 (promotores del gene de hordeina de la cebada, el gene de glutelina del arroz, el gene de orizina del arroz, el gene de prolamina del arroz, el gene de gliadina del trigo, el gene de glutelina del trigo, el gene de zeina del maíz, el gene de glutelina de la avena, el gene de casirina del sorgo y el gene de secalina del centeno) . Más promotores adecuados son Amy32b, Amy 6-6 y Aleurain [US 5,677,474], Bce4 (semilla de colza) [US 5,530,149], glicinina (soya) [EP 571 741], fosfoenolpiruvato carboxilasa (soya) [JP 06/62870], ADR12-2 (soya) [WO 98/08962], isocitrato liasa (semilla de colza) [US 5,689,040] o a-amilasa (cebada) [EP 781 849] . Otros promotores que están disponibles para la expresión de los genes en las plantas son promotores específicos para las hojas tales como aquellos descritos en DE-A 19644478 o promotores regulados por la luz tales como, por ejemplo, el promotor petE del chícharo. Más promotores de las plantas adecuados son el promotor FBPase citosólico o el promotor ST-LSI de la papa (Stockhaus et al., EMBO J. 8, 1989, 2445), el promotor fosforibosilpirofosfate amidotransferasa de Glicine max (Acceso al Banco de Genes No. U87999) o el promotor específico para el nodo descrito en EP-A-0 249 676. Preferentemente, el ácido nucleico CD o la variante del mismo de acuerdo a la invención se enlaza de manera operativa a un promotor especifico para el brote. El término "especifico para el brote" como se define aquí se refiere a un promotor que se expresa predominantemente en el brote y en cualquier etapa en la vida de la planta. El término "brote" como se utiliza aquí comprende todas las partes aéreas de la planta, incluyendo tallos y ramas, hojas, botones, órganos reproductivos, incluyendo estructuras derivadas del brote tales como estolones, bulbos, rizomas o tubérculos. Preferentemente, el promotor especifico para el brote capaz de preferentemente expresar el ácido nucleico a todo lo largo del brote es un promotor débil. La fuerza del promotor y/o el patrón de expresión pueden analizarse por ejemplo acoplando el promotor a un gene reportero y ensayando la expresión del gene reportero en varios tejidos de la planta. Un gene reportero adecuado bien conocido por las personas expertas en el arte es la beta-glucuronidasa . La fuerza del promotor y/o el patrón de expresión pueden entonces compararse con aquellos de un promotor de referencia especifico para el brote, bien caracterizado, tal como el promotor Cab27 (expresión débil, Banco de Genes AP004700), o el promotor protoclorofilid reductasa putativo (expresión fuerte, Banco de Genes AL606456) . La referencia a un "promotor débil" indica un promotor que conduce la expresión de una secuencia de codificación en un nivel bajo, a saber, en niveles de aproximadamente 1/10,000 transcriptos a aproximadamente 1/100,000 transcriptos, a aproximadamente 1/500,0000 transcriptos por célula. De manera inversa, un "promotor fuerte" conduce la expresión de una secuencia de codificación en un nivel alto, o en aproximadamente 1/10 transcriptos a aproximadamente 1/100 transcriptos a aproximadamente 1/1, 000 transcriptos por célula. Más preferentemente, el promotor capaz de preferentemente expresar el ácido nucleico a todo lo largo de la planta es un promotor de metalotioneina de arroz. Debería ser claro que la aplicabilidad de la presente invención no se restringe a los ácidos nucleicos CDK como se representa en el protocolo de secuencias, preferentemente como se representa en la SEQ ID NO: 45, 47, 49, 51, 53 o 55. Opcionalmente, también pueden utilizarse uno o más secuencias terminadoras en el constructo introducido en una planta. El término "terminador" comprende una secuencia de control que es una secuencia de ADN al final de una unidad de transcripción que señala el procesamiento en 3' (detrás del codón de paro) y la poliadenilación de un transcripto primario y la terminación de la transcripción. Un terminador, que puede utilizarse en el proceso inventivo es, por ejemplo, el terminador 0CS1, el terminador nos3 o el terminador 35S. Como es el caso con los promotores, deberían utilizarse diferentes secuencias terminadoras para cada gene. Los terminadores, los cuales son útiles en los microorganismos son por ejemplo el terminador fimA, el terminador txn o el terminador trp. Tales terminadores pueden ser dependientes de rho o independientes de rho. Elementos reguladores adicionales pueden incluir mej oradores de transcripción así como también de traducción. Aquellos experimentados en el arte estarán al tanto de secuencias terminadoras y mejoradoras, que pueden ser adecuadas para el uso al realizar la invención. Tales secuencias serían conocidas o podrían obtenerse fácilmente por una persona experta en el arte. Los constructos genéticos de la invención pueden incluir además un origen de la secuencia de replicación, que se requiere para el mantenimiento y/o la replicación en un tipo de célula específico. Un ejemplo es cuando un constructo genético se requiere para ser mantenido en una célula bacteriana como un elemento genético episomal (por ejemplo, molécula de plásmido o cósmido) . Los orígenes preferidos de la replicación incluyen, pero no se limitan a, el fl-ori y colEl.
Para la detección y/o la selección de la transferencia exitosa de las secuencias de ácidos nucleicos como se representa en el protocolo de secuencias y como se utiliza en el proceso de la invención, es ventajoso utilizar genes marcadores (=genes reporteros) . Estos genes marcadores habilitan la identificación de una transferencia exitosa de las moléculas de ácido nucleico por medio de una serie de principios diferentes, por ejemplo por la identificación visual con la ayuda de fluorescencia, luminiscencia o en el rango de longitud de onda de la luz que es perceptible para el ojo humano, mediante una resistencia a los herbicidas o antibióticos, por medio de lo que se conoce como marcadores nutritivos (marcadores de auxotrofismo) o marcadores antinutritivos, por medio de ensayos de enzimas o por medio de fitohormonas . Ejemplos de tales marcadores que pueden mencionarse son GFP (=proteina fluorescente verde) ; el sistema luciferina/ luceferasa, la ß-galactosidasa con sus sustratos coloridos, por ejemplo X-Gal, las resistencias herbicidas para, por ejemplo, imidazolinona, glifosato, fosfinotricina o sulfonilurea, las resistencias antibióticas para, por ejemplo, bleomicina, higromicina, estreptomicina, canamicina, tetraciclina, cloranfenicol, ampicilina, gentamicina, geneticina (G418), espectinomicina o blasticidina, por mencionar solo unos cuantos, marcadores nutritivos tales como la utilización de mañosa o xilosa, o marcadores antinutritivos tales como la resistencia a la 2-desoxiglucosa . Esta lista es un pequeño número de posibles marcadores. El trabajador experimentado está muy familiarizado con tales marcadores. Se prefieren diferentes marcadores, dependiendo del organismo y el método de selección. Por consiguiente el constructo genético puede opcionalmente comprender un gene marcador seleccionadle . Como se utiliza aquí, el término "marcador seleccionable o gene marcador seleccionable" incluye cualquier gene, que confiera un fenotipo en una célula en la cual se expresa para facilitar la identificación y/o la selección de las células que son transfectadas o transformadas con un constructo de ácido nucleico de la invención. Ejemplos de genes marcadores seleccionables incluyen genes que codifican las proteínas que confieren resistencia a los antibióticos (tales como nptll que fosforila la neomicina y la canamicina, o hpt, que fosforila la higromicina) , a los herbicidas; (por ejemplo barra que proporciona resistencia a Basta; aroA o gox proporcionando resistencia contra el glifosato) , o genes que proporcionan un característica metabólica (tales como manA que permite a las plantas utilizar la mañosa como fuente exclusiva de carbono) . Los genes que codifican las proteínas marcadoras visuales resultan en la formación de color (por ejemplo ß-glucuronidasa, GUS) , luminiscencia (tal como luciferasa) o fluorescencia (Proteína Fluorescente Verde, GFP, y derivados de los mismos) .
Se sabe de la integración estable o transitoria de los ácidos nucleicos en las células de plantas que solo una minoría de las células admiten del ADN extraño y, si se desea, lo integran en su genoma, dependiendo del vector de expresión utilizado y la técnica de transfección utilizada. Para identificar y seleccionar estos integrantes, usualmente se introduce un gene que codifica un marcador seleccionable (como se describe anteriormente, por ejemplo la resistencia a los antibióticos) en las células hospederas conjuntamente con el gene de interés. Los marcadores seleccionables preferidos en las plantas comprenden aquellos que confieren resistencia a un herbicida tal como glifosato o glufosinato. Otros marcadores adecuados son, por ejemplo, marcadores que codifican genes involucrados en las trayectorias biosintéticas de, por ejemplo, azúcares o aminoácidos, tales como ß-galactosidasa, ura3 o ilv2. Los marcadores que codifican los genes tales como luciferasa, gfp u otros genes de fluorescencia, asimismo son adecuados. Estos marcadores y los marcadores anteriormente mencionados pueden utilizarse en mutantes en quienes estos genes no son funcionales debido a que, por ejemplo, han sido eliminados por métodos convencionales. Además, las moléculas de ácido nucleico que codifican un marcador seleccionable, pueden introducirse en una célula hospedera sobre el mismo vector como aquellos que codifican los polipéptidos de la invención o aquellos utilizados en el proceso o si no en un vector separado. Las células que han sido transíectadas establemente con el ácido nucleico introducido pueden identificarse por ejemplo mediante selección (por ejemplo, las células que han integrado el marcador seleccionable sobreviven mientras que las otras células mueren) . Debido a que los genes marcadores, como una regla, específicamente el gen para la resistencia a los antibióticos y a los herbicidas, ya no se requieren o son indeseados en la célula hospedera transgénica una vez que los ácidos nucleicos se han introducido exitosamente, el proceso de acuerdo a la invención para introducir los ácidos nucleicos ventajosamente emplea técnicas que habilitan la remoción, o excisión, de estos genes marcadores. Un tal método es lo que se conoce como co-transformación . El método de co-transformación emplea dos vectores simultáneamente para la transformación, un vector que alberga el ácido nucleico de acuerdo a la invención y un segundo vector que alberga el (los) gene(s) marcador (es) . Una gran proporción de transformantes reciben o, en el caso de las plantas, comprenden ambos vectores (hasta 40 % de los transformantes y más) . En caso de la transformación con Agrobacteria, los transformantes usualmente reciben solo una parte del vector, la secuencia flanqueada por el T-ADN, que usualmente representa el cásete de expresión. Los genes marcadores pueden subsiguientemente removerse de la planta transformada realizando cruces. En otro método, los genes marcadores integrados en un transposón se utilizan para la transformación conjuntamente con el ácido nucleico deseado (conocida como la tecnología Ac/Ds) . Los transformantes se pueden cruzar con un recurso de transposasa o los transformantes se transforman con un constructo de ácido nucleico que confiere la expresión de una transposasa, transitoriamente o estable. En algunos casos (aproximadamente el 10 %), el transposón salta fuera del genoma de la célula hospedera una vez que la transformación ha tenido lugar exitosamente y se pierde. En un número de casos adicionales, el transposón salta a una posición diferente. En estos casos, el gene marcador debe eliminarse realizando cruces. En microbiología, se desarrollaron técnicas que hacen posible, o facilitan, la detección de tales eventos. Un método ventajoso adicional confía en lo que se conoce como sistemas de recombinación; cuya ventaja es que la eliminación por cruzamiento se puede prescindir. El sistema mejor conocido de este tipo es el que se conoce como el sistema Cre/lox. La Creí es una recombinasa, la cual remueve las secuencias localizadas entre las secuencias loxP. Si el gene marcador se integra entre las secuencias loxP, se remueve, una vez que la transformación ha tenido lugar exitosamente, mediante la expresión de la recombinasa. Más sistemas de recombinación son el sistema HIN/HIX, FLP/FRT y REP/STB (Tribble et al., J. Biol. Chem., 275, 2000: 22255-22267; Velmurugan et al., J. Cell Biol., 149, 2000: 553-566). Es posible una integración especifica al sitio en el genoma de la planta de las secuencias de ácidos nucleicos de acuerdo a la invención. Naturalmente, estos métodos también pueden aplicarse a microorganismos tales como la levadura, hongos o bacterias. La presente invención también comprende plantas o células de plantas obtenibles por los métodos de acuerdo a la presente invención. La presente invención por consiguiente proporciona plantas o células de plantas obtenibles por el método de acuerdo a la presente invención, cuyas plantas o células de plantas han introducido allí un ácido nucleico CDK o una variante del mismo, que codifica una CDK que comprende un grupo de aminoácidos interactuantes de sitio activo y que enlaza el ATP (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE como se describe aqui. La invención también proporciona un método para la producción de células de plantas transgénicas o plantas transgénicas que tienen características de crecimiento mejoradas, que comprende la introducción y la expresión en una planta, de un ácido nucleico CDK o una variante del mismo, que codifica una CDK que comprende un grupo de aminoácidos interactuantes de sitio activo y que enlaza el ATP (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE como se describe aquí. Más específicamente, la presente invención proporciona un método para la producción de plantas transgénicas que tienen características de crecimiento mejoradas, cuyo método comprende : (i) . introducir en una planta o célula de planta, un ácido nucleico que codifica una CDK u homólogo de la misma; y (ii) . cultivar la célula de planta bajo condiciones que promueven el crecimiento y el desarrollo de la planta. El ácido nucleico puede introducirse directamente en una célula de planta o en la planta misma (incluyendo la introducción en un tejido, órgano o cualquier otra parte de una planta) . De acuerdo a una característica preferida de la presente invención, el ácido nucleico preferentemente se introduce en una planta mediante transformación. Los términos "transformación" o "introducción" como se refieren aquí comprenden la transferencia de un polinucleótido exógeno en una célula hospedera, sin distinción del método utilizado para la transferencia. El tejido de la planta capaz de propagación por clonación subsiguiente, ya sea por organogénesis o embriogénesis, puede transformarse con un constructo genético de la presente invención y una planta completa regenerada del mismo. El tejido particular seleccionado variará dependiendo de los sistemas de propagación por clonación disponibles para, y mejor adecuados para, la especie particular que se transforma. Los objetivos ejemplares del tejido incluyen discos de la hoja, polen, embriones, cotiledones, hipocotileos, megagametofitos, tejido del callo, tejido meristemático existente (por ejemplo, meristema apical, brotes axilares, y meristemas de la raíz) , y tejido de meristema inducido (por ejemplo, meristema del cotiledón y meristema hipocotileo) . El polinucleótido puede inducirse de manera transitoria o de manera estable en una célula hospedera y puede mantenerse no integrado, por ejemplo, como un plásmido. Alternativamente, puede integrarse en el genoma hospedero. La célula de planta transformada resultante puede entonces utilizarse para regenerar una planta transformada en una manera conocida para las personas expertas en el arte. La transferencia de genes extraños al genoma de una planta se llama transformación. Al hacer esto, los métodos descritos para la transformación y la regeneración de las plantas a partir de tejidos de plantas o células de plantas, se utilizan para la transformación transitoria o estable. Un método de transformación ventajoso es la transformación en la planta. Para este fin, es posible, por ejemplo, permitir a la agrobacteria actuar sobre las semillas de la planta o inocular la meristema de la planta con la agrobacteria . Ha resultado en particular, ser conveniente de acuerdo con la invención dejar a una suspensión de agrobacteria transformada actuar sobre la planta intacta o al menos sobre los primordios de la flor. La planta subsiguientemente continúa creciendo hasta que se obtienen las semillas de la planta tratada (Clough and Bent, Plant. J. (1998) 16, 735-743) . Para seleccionar las plantas transformadas, el material de la planta obtenido en la transformación, como una regla, se somete a condiciones selectivas de modo que las plantas transformadas pueden distinguirse de las plantas no transformadas. Por ejemplo, las semillas obtenidas de la manera anteriormente descrita pueden plantarse y, después de un periodo de crecimiento inicial, pueden someterse a una selección adecuada mediante rociado. Una posibilidad adicional consiste en cultivar las semillas, si es apropiado después de la esterilización, en placas de agar utilizando un agente de selección adecuado de modo que solo las semillas transformadas puedan volverse plantas. Más métodos de transformación ventajosos, en particular para las plantas, son conocidos por el trabajador experimentado y se describen a continuación. La transformación de especies de plantas es ahora una técnica bastante rutinaria. Ventajosamente, puede utilizarse cualquiera de varios métodos de transformación para introducir el gene de interés en una célula progenitora adecuada. Los métodos de transformación incluyen el uso de liposomas, electroporación, químicos que incrementan la admisión de ADN libre, inyección del ADN directamente en la planta, bombardeo con pistola de partículas, transformación utilizando virus o polen y micro-proyección. Los métodos pueden seleccionarse del método calcio /polietilenglicol para los protoplastos (Krens et al. (1982) Nature 296, 72-74; Negrutiu et al. (1987) Plant Mol. Biol. 8, 363-373); electroporación de protoplastos (Shillito et al. (1985) Bio/Technol 3, 1099-1102); micro-inyección en el material de la planta (Crossway et al. (1986) Mol. Gen. Genet. 202, 179-185); bombardeo de partículas revestidas con ADN o ARN (Klein et al. (1987) Nature 327, 70), infección con (no integradora) virus y similares. Las plantas transgénicas que expresan una CDK de acuerdo a la presente invención se producen preferentemente por medio de la transformación mediada por la Agro-bacteria utilizando cualquiera de los métodos bien conocidos por ejemplo para la transformación de Brassica, soya, maíz o arroz, tal como se describe en cualquiera de lo siguiente: Solicitud de Patente Europea publicada EP 1198985 Al, Aldemita and Hodges (Planta 199, 612-617, 1996); Chan et al. (Plant Mol. Biol. 22, 491-506, 1993), Hiei et al. (Plant J. 6, 271-282, 1994), cuyas descripciones se incorporan aquí por referencia como si se establecieran completamente. En el caso de la transformación del maíz, el método preferido es como se describe en ya sea lshida et al. (Nature Biotechnol. 14, 745-50, 1996) o Frame et al. (Plant Physiol. 129, 13-22, 2002), cuyas descripciones se incorporan aquí por referencia como si se establecieran completamente. Dichos métodos se describen adicionalmente a manera de ejemplo en B. Jenes et al., Techniques for Gene Transfer, in: Transgenic Plants, Vol. 1, Engineering and Utilization, eds . S. D. Kung and R. u, Academic Press (1993) 128-143 y en Potrykus Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Molec. Biol. 42 (1991) 205-225). Los ácidos nucleicos o el constructo a ser expresado preferentemente se clonan en un vector, que es adecuado para transformar la Agrobacterium tumefaciens, por ejemplo pBinl9 (Bevan et al., Nucí. Acids Res. 12 (1984) 8711) . La agrobacteria transformada por tal un vector puede utilizarse entonces en la manera conocida para la transformación de plantas, en particular de plantas de cultivo tales como, a manera de ejemplo, plantas de tabaco, por ejemplo bañando las hojas magulladas o las hojas en trocitos en una solución de agrobacteria y luego cultivándolas en medios adecuados. La transformación de las plantas por medio de Agrobacterium tumefaciens se describe, por ejemplo, por Hófgen and Willmitzer en Nucí. Acids Res. (1988) 16, 9877 o se conoce inter alia de F. F. hite, Vectors for Gene Transfer in Higher Plants; in Transgenic Plants, Vol. 1 , Engineering and Utilization, eds . S. D. Kung and R. Wu, Academic Press, 1993, pp. 15-38. Generalmente después de la transformación, las células de plantas o los agrupamientos de células se seleccionan por la presencia de uno o más marcadores que están codificados por genes expresables en la planta co-transferidos con el gene de interés, después de lo cual el material transformado se regenera en una planta completa. Como se menciona, la Agrobacteria transformada con un vector de expresión de acuerdo a la invención también puede utilizarse en la manera conocida per se para la transformación de plantas tales como plantas experimentales como plantas de cultivo o Arabidopsis, tales como, por ejemplo, cereales, maíz, avena, centeno, cebada, trigo, soya, arroz, algodón, remolacha, cañóla, girasol, lino, cáñamo, papa, tabaco, tomate, zanahoria, pimientos dulces, semilla de colza, tapioca, yuca, marante, tagetes, alfalfa, lechuga y las varias especies de árbol, nuez y vid, en particular plantas de cultivo que contienen aceite tales como soya, cacahuate, planta de aceite de ricino, girasol, maíz, algodón, lino, semilla de colza, coco, palmera de aceite, cártamo (Carthamus tinctorius) o granos de cacao, por ejemplo bañando los segmentos de hojas o las hojas escarificadas en una solución de agrobacteria y subsiguientemente cultivándolas en medios adecuados . Además de la transformación de las células somáticas, las cuales luego tienen que regenerarse en plantas intactas, también es posible transformar las células de las meristemas de la planta y en particular aquellas células que se desarrollan en gametos. En este caso, los gametos transformados siguen el desarrollo natural de la planta, dando surgimiento a las plantas transgénicas . Asi, por ejemplo, las semillas de Arabidopsis se tratan con la agrobacteria y se obtienen las semillas a partir de las plantas en desarrollo de las cuales una cierta proporción se transforma y asi se vuelve transgénica (Feldman, KA and Marks MD (1987). Mol Gen Genet 208:274-289; Feldmann K (1992). In: C Koncz, N-H Chua and J Shell, eds, Methods in Arabidopsis Research. Word Scientific, Singapur, pp. 274-289) , Los métodos alternativos se basan en la remoción repetida de las influorescencias y la incubación del sitio de excisión en el centro de la roseta con agrobacteria transformada, por medio de lo cual las semillas transformadas asimismo pueden obtenerse en un punto de tiempo posterior (Chang (1994). Plant J. 5: 551-558; Katavic (1994). Mol Gen Genet, 245: 363-370). Sin embargo, un método especialmente efectivo es el método de infiltración de vacio con sus modificaciones tales como el método de "inmersión floral". En el caso de la infiltración de vacio de Arabidopsis, las plantas intactas bajo presión reducida se tratan con una suspensión de agrobacteria (Bechthold, N (1993). C R Acad Sci Paris Life Sci, 316: 1194-1199), mientras que en el caso del método de "inmersión floral" el tejido floral en desarrollo se incuba brevemente con una suspensión de agrobacteria tratada con surfactante (Clough, SJ und Bent, AF (1998). The Plant J. 16, 735-743). En ambos casos se cosecha una cierta proporción de semillas transgénicas, y estas semillas pueden distinguirse de las semillas no transgénicas creciendo bajo las condiciones selectivas anteriormente descritas. Además la transformación estable de los plástidos es de ventaja debido a que los plástidos se heredan maternalmente en la mayoría de los cultivos reduciendo o eliminando el riesgo de flujo del transgene a través del polen. La transformación del genoma de cloroplasto se logra generalmente mediante un proceso, el cual se ha desplegado esquemáticamente en Klaus et al., 2004 (Nature Biotechnology 22(2), 225-229). En resumen, las secuencias a ser transformadas se clonan conjuntamente con un gene marcador seleccionable entre secuencias flanqueadoras homologas al genoma de cloroplasto. Estas secuencias homologas flanqueadoras dirigen la integración específica al sitio en el plastoma. La transíromación plástida se ha descrito para muchas especies de plantas diferentes y puede tomarse una visión general de Bock (2001) Transgenic plastids in basic research and plant biotechnology . J Mol Biol. 21 de Septiembre del 2001; 312 (3):425-38 o Maliga, P (2003) Progress towards commercialization of plastid transformation technology. Trends Biotechnol. 21, 20-28. Se ha reportado recientemente más progreso biotecnológico en la forma de transformantes de plástidas libres de marcadores, los cuales pueden producirse por un gene productor co-integrado transitorio (Klaus et al., 2004, Nature Biotechnology 22(2), 225-229). Las células de plantas genéticamente modificadas pueden regenerarse por medio de todos los métodos con los cuales el trabajador experimentado está familiarizado. Los métodos adecuados pueden encontrarse en las publicaciones anteriormente mencionadas por S. D. Kung and R. Wu, Potrykus o Hófgen and Willmitzer. Después de la transferencia de ADN y la regeneración, las plantas transformadas putativamente pueden evaluarse, por ejemplo utilizando el análisis Southern, para la presencia del gene de interés, número de copias y/u organización genómica. Alternativamente o adicionalmente, los niveles de expresión del ADN recién introducido pueden monitorearse utilizando el análisis Northern y/o Western, ambas técnicas siendo bien conocidas para las personas que tienen habilidad ordinaria en el arte. Las plantas transformadas generadas pueden propagarse por una variedad de maneras, tales como por propagación por clonación o técnicas clásicas de cultivo. Por ejemplo, una planta transformada de primera generación (o TI) pueden auto-polinizarse para dar los transformantes homocigotos de la segunda generación (o T2), y las plantas T2 pueden propagarse adicionalmente a través de técnicas clásicas de cultivo. Los organismos transformados generados pueden tomar una variedad de formas. Por ejemplo, pueden ser quimeras de las células transformadas y células no transformadas; transformantes clónales (por ejemplo, todas las células transformadas para contener el cásete de expresión) ; injertos de tejidos transformados y no transformados (por ejemplo, en las plantas, un rizoma transformado, injertado a un retoño no transformado) . La presente invención claramente se extiende para cualquier célula de planta o planta producida u obtenible por cualquiera de los métodos descritos aquí, y para todas las partes de plantas y propágulos de las mismas. La presente invención se extiende además para abarcar la progenie de una célula, tejido, órgano o planta entera, primaria, transformada o transfectada, que se ha producido por cualquiera de los métodos anteriormente mencionados, el único requerimiento siendo que la progenie exhiba la(s) misma (s) característica (s) genotípica (s) y/o fenotípica (s) como aquella (s) producida (s) en la original por los métodos de acuerdo a la invención. La invención también incluye células hospederas que contienen un ácido nucleico CDK de la planta, aislado, o una variante del mismo, que codifica una CDK que comprende las características como se describe aquí. Las células hospederas preferidas de acuerdo a la invención son las células de plantas . La invención también se extiende para partes cosechables de una planta de acuerdo a la invención tales como pero no limitadas a semillas, hojas, frutas, flores, tallos, rizomas, tubérculos y bulbos. La invención además se relaciona a productos derivados, preferentemente directamente derivados, de una parte cosechable de tal una planta, tal como polvos o pelets secos, aceite, grasa y ácidos grasos, almidón y proteínas . La presente invención comprende además el uso de un gen CDK y la proteína codificada para mejorar las características de crecimiento de las plantas; tales características de crecimiento mejorado son como se define aquí anteriormente. La presente invención también comprende el uso de ácidos nucleicos CDK o variantes de los mismos, y el uso de polipéptidos CDK u homólogos de los mismos, cuya CDK u homólogo comprende un grupo de aminoácidos interactuantes de sitio activo y que enlaza el ATP (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE como se describe aquí, o cuyo ácido nucleico CDK o variante codifica tal una proteina. Un tal uso se relaciona con mejorar las características de crecimiento de las plantas, en particular en mejorar el rendimiento, especialmente el rendimiento de la semilla. El rendimiento de la semilla puede incluir cualquiera o más de lo siguiente: número total de semillas incrementado, número incrementado de semillas llenas, peso incrementado de la semilla, índice de cosecha incrementado, entre otros. Los ácidos nucleicos CDK o las variantes de los mismos, o los polipéptidos CDK o los homólogos de los mismos, pueden encontrar uso en programas de cultivo en los cuales se identifica un marcador de ADN, el cual puede unirse genéticamente a un gen CDK o a una variante del mismo. La CDK o las variantes de la misma, o la CDKA u los homólogos de la misma, pueden utilizarse para definir un marcador molecular. Este marcador de proteína o ADN puede utilizarse entonces en programas de cultivo para seleccionar las plantas que tienen características de crecimiento mejoradas. El gen CDK o la variante del mismo, por ejemplo, puede ser un ácido nucleico como se representa en el protocolo de secuencias preferentemente como se representa en la SEQ ID NO: 45, 47, 49, 51, 53 o 55, o un ácido nucleico que codifica cualquiera de los homólogos como se define aquí. Las variantes alélicas de una CDK también pueden encontrar uso en programas de cultivo asistidos por marcador. Tales programas de cultivo algunas veces requieren la introducción de la variación alélica mediante tratamiento mutagénico de las plantas, utilizando por ejemplo la mutagénesis EMS; alternativamente, el programa puede comenzar con una colección de variantes alélicas del llamado origen "natural" causado de manera no intencionada. La identificación de las variantes alélicas tiene lugar entonces mediante, por ejemplo, PCR. Esto se sigue por una etapa de selección para la selección de variantes alélicas superiores de la secuencia en cuestión y que dan características de crecimiento mejoradas en una planta. La selección típicamente se lleva a cabo monitoreando el desempeño del crecimiento de las plantas que contienen diferentes variantes alélicas de la secuencia en cuestión, por ejemplo, diferentes variantes alélicas de la SEQ ID NO: 45, 47, 49, 51, 53 o 55, o de ácidos nucleicos que codifican cualquiera de los homólogos anteriormente mencionados. El desempeño del crecimiento puede monitorearse en un invernadero o en el campo. Más etapas opcionales incluyen cruzar plantas, en la cual la variante alélica superior fue identificada, con otra planta. Esto podría utilizarse, por ejemplo, para hacer una combinación de características fenotípicas interesantes. Los ácidos nucleicos CDK o las variantes de los mismos de acuerdo a la invención también pueden utilizarse como sondas para mapear genéticamente y físicamente los genes de los que son una parte, y como marcadores para las características asociadas a aquellos genes. Tal información puede ser útil en el cultivo de plantas a fin de desarrollar líneas con los fenotipos deseados. Tal uso de los ácidos nucleicos CDK o de las variantes de los mismos requiere solo una secuencia de ácidos nucleicos de al menos 15 nucleótidos de longitud. Los ácidos nucleicos CDK o las variantes de los mismos pueden utilizarse como marcadores de polimorfismo de longitud del fragmento de restricción (RFLP) . Las manchas Southern de ADN genómico de planta digerido por restricción pueden probarse con los ácidos nucleicos CDK o las variantes de los mismos. Los patrones de agrupamiento resultantes pueden someterse entonces a análisis genéticos utilizando programas de cómputo tales como MapMaker (Lander et al. (1987) Genomics 1, 174-181) para construir un mapa genético. Además, los ácidos nucleicos pueden utilizarse para probar las manchas Southern que contienen ADNs genómicos tratados con endonucleasa de restricción de un conjunto de individuos que representan el progenitor y la progenie de una cruza genética definida. La segregación de los polimorfismos de ADN se nota y se utiliza para calcular la posición del ácido nucleico CDK o de la variante del mismos en el mapa genético previamente obtenido utilizando esta población (Botstein et al. (1980) Am. J. Hum. Gent . 32, 314-331) . La producción y el uso de sondas derivadas de genes de plantas para el uso en el mapeo genético se describen en Bernatzky and Tanksley (Gentics 1 12, 887-898, 1986). Numerosas publicaciones describen el mapeo genético de clones de ADNc específicos utilizando la metodología esbozada anteriormente o las variaciones de la misma. Por ejemplo, las poblaciones intercruzadas F2, las poblaciones retrocruzadas, las poblaciones acopladas aleatoriamente, líneas casi isogénicas, y otros conjuntos de individuos pueden utilizare para el mapeo. Tales metodologías son bien conocidas para aquellos experimentados en el arte. Las sondas de ácido nucleico también pueden utilizarse para el mapeo físico (es decir, la colocación de secuencias en mapas físicos; vea Hoheisel et al. In: Nonmammalian Genomic Analysis: A Practical Guide, Academic press 1996, pp. 319-346, y referencias aquí citadas) . En otra modalidad, las sondas de ácido nucleico pueden utilizarse en el mapeo de la hibridación in situ de fluorescencia directa (FISH) (Trask (1991) Trends Gent. 7, 149-154) . Aunque los métodos actuales de mapeo FISH favorecen el uso de clones grandes (varios a varios centenares de kb; vea Laan et al. (1995) Genome Res. 5, 13-20), las mejoras en la sensibilidad pueden permitir la realización del mapeo FISH utilizando sondas más cortas. Puede llevarse a cabo una variedad de métodos de mapeo genético y físico, basados en la amplificación del ácido nucleico utilizando los ácidos nucleicos. Ejemplos incluyen la amplificación específica al alelo (Kazazian (1989) J. Lab. Clin. Med. 11, 95-96), polimorfismo de fragmentos amplificados por PCR (CAPS; Sheffield et al. (1993) Genomics 16, 325-332), ligación específica al alelo (Landegren et al. (1988) Science 241, 1077-1080) , reacciones de extensión de nucleótido (Sokolov (1990) Nucleic Acid Res. 18, 3671), Mapeo del Híbrido por Radiación (Walter et al. (1997) Nat . Gent. 7, 22-28) y Happy Mapping (Dear and Cook (1989) Nucleic Acid Res. 17, 6795-6807). Para estos métodos, la secuencia de un ácido nucleico se utiliza para diseñar y producir pares de cebadores para el uso en la reacción de amplificación o en reacciones de extensión del cebador. El diseño de tales cebadores es bien conocido para aquellos experimentados en el arte. En los métodos que emplean el mapeo genético basado en PCR, puede ser necesario identificar diferencias de secuencia de ADN entre los progenitores del cruce de mapeo en la región correspondiente a la secuencia de ácidos nucleicos presentes. Esto, sin embargo, generalmente no es necesario para los métodos de mapeo. De este modo, puede realizarse la generación, identificación y/o aislamiento de plantas mejoradas con actividad de cinasa dependiente de la ciclina modulada que despliegan características de crecimiento mejoradas. Los ácidos nucleicos CDK o las variantes de los mismos o los polipéptidos CDK o los homólogos de los mismos de acuerdo a la presente invención también pueden encontrar uso como reguladores de crecimiento. Debido a que estas moléculas han mostrada ser útiles al mejorar las características de crecimiento de las plantas, también serían reguladores de crecimiento útiles, tales como estimuladores de crecimiento o herbicidas. La presente invención por consiguiente proporciona una composición que comprende una CDK o variante de la misma o un polipéptido CDK u homólogo del mismo, conjuntamente con un portador, diluente o excipiente adecuado, para el uso como un regulador de crecimiento, cuya CDK u homólogo comprende un grupo de aminoácidos interactuantes de sitio activo y que enlaza el ATP (P/N/A) (S/L/ /F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE como se describe aquí, o cuya CDK o variante codifica tal proteína.
Los métodos de acuerdo a la presente invención resultan en plantas que tienen características de crecimiento mejoradas, como se describe anteriormente. Estas características de crecimiento ventajosas también pueden combinarse con otras características económicamente ventajosas, tales como más características que mejoran el rendimiento, tolerancia a diversos estreses, características que modifican varias características arquitectónicas y/o características bioquímicas y/o fisiológicas. Descripción de las figuras La presente invención se describirá ahora con referencia a las siguientes figuras en las cuales: La Figura 1 muestra el vector EG073qcz, el cual también se representa en el protocolo de secuencias como la SEQ ID NO: 57. La Figura 2 muestra el vector EG065qcz, el cual también se representa en el protocolo de secuencias como la SEQ ID NO: 58. La Figura 3 muestra el vector pMME0607, el cual también se representa en el protocolo de secuencias como la SEQ ID NO: 59. La Figura 4 muestra las secuencias del vector de EG073qcz, EG065qcz y pM E0607, las cuales también se representan en el protocolo de secuencias como la SEQ ID NO: 57 a 59. Modalidades adicionales de la invención son: El uso de la secuencia de ácidos nucleicos de acuerdo a la invención o del constructo de ácido nucleico de acuerdo a la invención para la generación de plantas transgénicas . Ejemplos La presente invención se describirá ahora con referencia a los siguientes ejemplos, los cuales se presentan solo a manera de ejemplo. Manipulación de ADN: A menos que se indique lo contrario, las técnicas de ADN recombinante se realizan de acuerdo a los protocolos estándar descritos en (Sambrook (2001) Molecular Cloning: a laboratory manual, 3a Edición Cold Spring Harbor Laboratory Press, CSH, Nueva York) o en los Volúmenes 1 y 2 de Ausubel et al. (1994), Current Protocols in Molecular Biology, Current Protocols (http://www.4ulr.com/products/ currentprotocols/ index.html). Los métodos y los materiales estándar para el trabajo molecular de la planta se describen en Plant Molecular Biology Labfax (1993) por R. D. D. Croy, publicado por BIOS Scientific Publications Ltd (UK) y Blackwell Scientific Publications (UK) . Ejemplo 1: Clonación del Gen La SEQ ID NO: 45 puede clonarse en los plásmidos pBR322 (Sutcliffe, J.G. (1979) Proc. Nati Acad. Sci. EEUU, 75: 3737-3741); pACYC177 (Change & Cohén (1978) J. Bacteriol. 134: 1141-1 156); plásmidos de la serie pBS (pBSSK+, pBSSK- y otros; Stratagen, LaJolla, EEUU) o cósmidos tales como SuperCosl (Stratagen, LaJolla, EEUU) o Lorist6 (Gibson, T.J. Rosenthal, A., and Waterson, R.H. (1987) Gen 53: 283-286) para la expresión en E. coli utilizando procedimientos conocidos, bien establecidos (vea, por ejemplo, Sambrook, J. et al. (1989) "Molecular Cloning: A Laboratory Manual". Cold Spring Harbor Laboratory Press or Ausubel, F. M. et al. (1994) "Current Protocols in Molecular Biology", John Wiley & Sons) . Ejemplo 2 : Secuenciación de ADN y análisis funcional compu arizado El ADN se secuenció mediante procedimientos estándar, en particular el método de determinación de cadena, utilizando secuenciadores ABI377 (vea, por ejemplo, Fleischman, R. D. et al. (1995) "Whole-genome Random Sequencing and Assembly of Haemophilus Influenzae Rd., Science 269; 496-512)". E emplo 3 : Transferencia de ADN entre diferentes microorganismos tales como Escherichia coli y Agrobacterium tumefaciens Vectores de traslado o transferencia tales como pYE22m, pPAC-ResQ, pClasper, pAUR224, pAMHIO, pAMLlO, pAMTIO, pAMUlO, pGMHIO, pGMLlO, pGMTIO, pGMUlO, pPGALl , pPADHl , pTADHl , pTAex3, pNGA142, pHT3101 y derivados de los mismos que permiten la transferencia de las secuencias de ácidos nucleicos entre diferentes microorganismos están disponibles para el trabajador experimentado. Un método fácil para aislar tales vectores de traslado se describe por Soni R. and Murray J. A. H. [Nucleic Acid Research, vol. 20 no. 21, 1992: 5852]: Si es necesario tales vectores de traslado pueden construirse fácilmente utilizando vectores estándar para E. coli (Sambrook, J. et al., (1989), "Molecular Cloning: A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Laboratory Press or Ausubel, F. M. et al. (1994) "Current Protocols in Molecular Biology", John Wiley & Sons) y/o los vectores anteriormente mencionados, que tienen agregado un origen de replicación para, y marcador adecuado de, Escherichia coli o Agrobacterium tumefaciens. Tales orígenes de replicación se toman preferentemente de plásmidos endógenos, los cuales se han aislado de especies utilizadas para la producción de plantas utilizadas en el proceso inventivo. Los genes, que se utilizan en particular como marcadores de transformación para estas especies son genes para la resistencia a canamicina (tales como aquellos que se originan del transposón Tn5 o Tn-903) o para la resistencia a cloranfenicol (Winnacker, E. L. (1987) "From Genes to Clones - Introduction to Gen Technology, VCH, einheim) o para otros genes de resistencia antibiótica tales como para resistencia a G418, gentamicina, neomicina, higromicina o tetraciclina .
Utilizando los métodos estándar, es posible clonar un gen de interés en uno de los vectores de traslado o transferencia anteriormente descritos e introducir tales vectores híbridos en las cepas de microorganismos utilizadas en el proceso inventivo. Ejemplo : Determinación de la expresión de la proteina mutante/transgénica Las observaciones de la actividad de una proteína mutada o transgénica, en una célula hospedera transformada se basan en el hecho de que la proteína se expresa en una manera similar y en una cantidad similar a la proteína de tipo salvaje. Un método adecuado para determinar la cantidad de transcripción del gen mutante o transgénico (una señal para la cantidad de ARNm que está disponible para la traducción del producto del gen) es realizar un manchado Northern (vea, por ejemplo, Ausubel et al., (1988) Current Protocols in Molecular Biology, Wiley: Nueva York) , donde un cebador que se diseña de tal una manera que se enlaza al gen de interés se provee con un marcador detectable (usualmente un marcador radiactivo o quimi-luminiscente) de modo que, cuando se extrae el ARN total de un cultivo del organismo, separado en un gel, se aplica a una matriz estable y se incuba con esta sonda, el enlace y la cantidad del enlace de la sonda indican la presencia y también la cantidad de ARNm para este gen. Otro método es un PCR cuantitativo. Esta información detecta el grado al cual se ha trascrito el gen. El ARN total de la célula puede aislarse por ejemplo a partir de levaduras o E. coli mediante una variedad de métodos, los cuales son conocidos en el arte, por ejemplo con el kit Ambion de acuerdo a las instrucciones del fabricante o como se describe en Edgington et al., Promega Notes Magazine Número 41, 1993, p. 14. Las técnicas estándar, tales como el manchado Western, pueden utilizarse para determinar la presencia o la cantidad relativa de proteina traducida de este ARNm (vea, por ejemplo, Ausubel et al. (1988) "Current Protocols in Molecular Biology" , Wiley, Nueva York). En este método, las proteínas totales de la célula se extraen, se separan mediante electroforesis de gel, se transfieren a una matriz tal como nitrocelulosa y se incuban con una sonda, tal como un anticuerpo, que se enlaza específicamente a la proteína deseada. Esta sonda está usualmente provista directamente o indirectamente con un marcador colorimétrico o quimi-luminiscente, el cual puede detectarse fácilmente. La presencia y la cantidad observada · de marcador indican la presencia y la cantidad de la proteína mutante buscada en la célula. Sin embargo, también son conocidos otros métodos. Ejemplo 5: Cultivo del microorganismo genéticamente modificado: medio y condiciones de cultivo Los microorganismos genéticamente modificados tales como Escherichia coli pueden cultivarse en medios de crecimiento sintéticos o naturales conocidos por el trabajador experimentado. Varios medios de crecimiento diferentes para los microorganismos tales como Escherichia coli son bien conocidos y están ampliamente disponibles. E emplo 6 : Transformación de la Agrobacteria Los plásmidos pueden transformarse en Agrobacterium tumefaciens (GV3101p P90; Koncz and Schell, 1986, Mol. Gen. Gent. 204: 383-396) utilizando protocolos de electroporacion o de choque de calor. Las colonias transformadas pueden hacerse crecer sobre medio YEP y pueden seleccionarse mediante antibióticos respectivos (Rif/Gent/Km) para 2d en 28°C. Estos cultivos de Agrobacterium fueron utilizados para la transformación de la planta. Arabidopsis thaliana puede hacerse crecer y puede transformarse de acuerdo a las condiciones estándar Bechtold 1993 (Bechtold, N., Ellis, J. , Pelletier, G. 1993. In planta Agrobacterium mediated gen transfer by infiltration of Arabidopsis thaliana plants C.R. Acad. Sci. Paris. 316:1194-1199); Bent et al. 1994 (Bent, A., Kunkel, B.N., Dahlbeck, D. , Brown, K.L., Schmidt, R. , Giraudat, J., Leung, J. , and Staskawicz, BJ. 1994; PPCS2 of Arabidopsis thaliana: A leucin-rich repeat class of plant disease resistant genes; Science 265: 1856-1860) . Las plantas transgénicas A. thaliana pueden hacerse crecer individualmente en macetas que contienen una mezcla 4:1 (v/v) de tierra y arena de cuarzo en una cámara de crecimiento York. Las condiciones de crecimiento estándar son: fotoperiodo de 16 h de luz y 8 h de oscuridad, 20°C, 60 % de humedad relativa, y una densidad de flujo de fotones de 150 µ?. Para inducir la germinación, las semillas sembradas se mantienen a 4 °C, en la oscuridad, durante 3 días. Las plantas se riegan diariamente hasta que tienen aproximadamente 3 semanas de edad en cuyo tiempo se impone la sequía reteniendo el agua. De manera paralela, se reduce la humedad relativa en incrementos del 10 % cada segundo día para el 20 %. Las plantas pueden ensayarse para el crecimiento mejorado bajo dichas condiciones . En general es útil dirigir dichos experimentos en tres experimentos independientes sucesivos. En el primer experimento, 10 líneas T2 independientes deberían sembrarse para cada gen que se prueba. Se determina el porcentaje de plantas que no muestran síntomas visuales de daño. En el segundo experimento las líneas positivas deberían confirmarse entonces en un procedimiento experimental idéntico. En un tercer experimento, al menos 7 réplicas de las mejores líneas que muestran crecimiento mejorado deberían confirmarse de nuevo . En un experimento adicional, para las líneas principales individuales, otras líneas que contienen el mismo constructo del gen, pero que resultan de un evento de transformación diferente deberían probarse nuevamente. Todos los resultados se resumen y se analizan. Ejemplo 6: Construcción del Vector y Transformación del arroz Para la expresión en el arroz, es útil el vector tal como aquellos mostrados en las Figuras 1 a 4 que contiene el cásete de expresión SEQ ID NO: 60. En dicho vector puede introducirse la SEQ ID NO: 1 como se muestra en el protocolo de secuencias.
Dicho vector puede transformarse en la cepa Agrobacterium LBA4404 y subsiguientemente a las plantas Oryza sativa. Las plantas de arroz transformadas se dejan crecer y luego se examinan para los parámetros descritos en el Ejemplo 7. Ejemplo 7 : Evaluación de los Transformantes : Mediciones del Crecimiento Comúnmente se generan aproximadamente 15 a 20 transformantes T0 independientes. Los transformantes primarios se transfieren de las cámaras de cultivo de tejidos a un invernadero para el cultivo y la cosecha de la semilla TI. Se retienen cuatro eventos de los cuales la progenie TI segregó 3:1 para la presencia/ausencia del transgen. Para cada uno de estos eventos, 10 plántulas TI que contienen el transgen (hetero y homo-cigotos) , y 10 plántulas TI que carecen del transgen (nulicigotos) , se seleccionan mediante separación visual del marcador. Las plantas TI seleccionadas se transfieren a un invernadero. Cada planta recibió una etiqueta única de código de barras para vincular sin ambigüedades los datos del fenotipo a la planta correspondiente. Las plantas TI seleccionadas se hacen crecer en tierra en macetas de 10 cm de diámetro bajo los siguientes ajustes ambientales: fotoperiodo = 11.5 h, intensidad de la luz de día = 30, 000 lux o más, temperatura del día = 28 °C o más, temperatura de la noche = 22 °C, humedad relativa = 60-70%. Las plantas transgénicas y los nulicigotos correspondientes se hacen crecer paralelamente en posiciones aleatorias. Desde la etapa de sembrado hasta la etapa de madurez, las plantas se pasan varias veces a través de un gabinete de obtención de imágenes digitales. En cada punto de tiempo se toman imágenes digitales (2048x1536 pixeles, 16 millones de colores) de cada planta desde al menos 6 ángulos diferentes. Las panículas primarias maduras se cosechan, se embolsan, se etiquetan con código de barras y luego se secan durante tres días en el horno a 37°C. Las panículas se trillan entonces y se colectan todas las semillas. Las cascarillas llenas se separan de las vacías utilizando un dispositivo que sopla aire. Después de la separación, ambos lotes de semillas se cuentan entonces utilizando una máquina contadora comercialmente disponible. Se descartan las cascarillas vacias. Las cascarillas llenas se pesan en una balanza analítica y se mide el área de sección transversal de las semillas utilizando la obtención de imágenes digitales. Este procedimiento da como resultado el conjunto de parámetros relatados con la semilla descritos a continuación. Estos parámetros se derivan en una forma automatizada a partir de las imágenes digitales utilizando software de análisis de imágenes y se analizan estadísticamente. Un ANOVA (análisis de varianza) de dos factores se corrige para el diseño no balanceado y se utiliza como modelo estadístico para la evaluación global de las características fenotípicas de la planta. Se lleva a cabo una prueba F en todos los parámetros medidos de todas las plantas de todos los eventos transformados con ese gen. La prueba F se lleva a cabo para verificar si hay un efecto del gen sobre todos los eventos de transformación y para verificar si hay un efecto global del gen, también referido aquí como un "efecto del gen global". Si el valor de la prueba F muestra que los datos son significativos, entonces se concluye que hay un efecto del "gen", lo que significa que no solo la presencia o la posición del gen que causa el efecto. El umbral para la importancia para un efecto del gen global verdadero se establece en el nivel de probabilidad del 5 % para la prueba F. Para verificar si hay un efecto de los genes dentro de un evento, es decir, para un efecto especifico en la linea, se realiza una prueba t dentro de cada evento utilizando conjuntos de datos de las plantas transgénicas y las plantas nulas correspondientes. Las "plantas nulas" o "segregantes nulos" o "nulicigotos" se refieren a las plantas tratadas en la misma manera como la planta transgénica, pero de la cual ha segregado el transgen. Las plantas nulas también pueden describirse como las plantas transformadas negativas homocigotas. El umbral para la importancia para la prueba t se establece en un nivel de probabilidad del 10 %. Los resultados para algunos eventos pueden estar por encima o por debajo de este umbral. Esto se basa en la hipótesis de que un gen solo podría tener un efecto en ciertas posiciones en el genoma, y que la ocurrencia de este efecto dependiente de la posición no es rara. Esta clase de efecto del gen también se refiere aquí como un "efecto de la línea del gen". El valor p se obtiene comparando el valor t a la distribución t o alternativamente, comparando el valor F a la distribución F. El valor p da entonces la probabilidad de que la hipótesis nula (es decir, que no haya efecto del transgen) sea correcta.
Los datos obtenidos en el primer experimento se confirman en un segundo experimento con plantas T2. Se seleccionan tres lineas para el análisis adicional. Los lotes de semillas de las plantas positivas (ambos; hetero y homocigotos) en TI, se separan monitoreando la expresión del marcador. Para cada evento seleccionado, los lotes de semillas del heterocigoto se retienen entonces para la evaluación T2. Dentro de cada lote de semillas se hace crecer un número igual de plantas positivas y negativas en el invernadero para la evaluación. Un número total de 120 plantas transformadas se evalúan en la generación T2, que es 40 plantas por evento, de las cuales 20 son positivas para el transgen y 20 negativas. Debido a que se llevan a cabo dos experimentos con eventos de traslape, se realiza un análisis combinado. Esto es útil para verificar la consistencia de los efectos sobre los dos experimentos, y si este es el caso, acumular evidencia de ambos experimentos para incrementar la confianza en la conclusión. El método utilizado es un acercamiento de modelo mixto que toma en cuenta la estructura multinivel de los datos (es decir experimento - evento - segregantes) . Los valores p se obtienen comparando la prueba de proporción de probabilidad a distribuciones chi cuadradas. Ejemplo 8: Evaluación de los Transformantes: Medición de Parámetros Relacionados al Rendimiento En el análisis de las semillas como se describe anteriormente, los inventores son capaces de encontrar que las plantas transformadas con el constructo del gen CDK que codifica una CDK con los grupos de aminoácidos interactuantes mencionados aquí tienen un número incrementado de semillas llenas, un peso total incrementado de las semillas y un índice de cosecha incrementado en comparación a las plantas que carecen del transgen CDK. Se obtienen resultados positivos para las plantas en la generación TI y se obtienen de nuevo en la generación T2. Estos datos T2 se re-evalúan en un análisis combinado con los resultados para la generación TI, y los valores p muestran que los efectos observados son significativos. Número de semillas llenas El número de semillas llenas se determina contando el número de cascarillas llenas que permanecen después de la etapa de separación. Típicamente 3 de las 4 líneas probadas muestran un incremento significativo en el número de semillas llenas . Rendimiento total de la semilla El rendimiento total de la semilla (peso total de las semillas) por planta se mide pesando todas las cascarillas llenas cosechadas de una planta. Típicamente 3 de las 4 líneas TI transgénicas muestran un incremento en el peso total de la semillas . índice de Cosecha El índice de cosecha en la presente invención se define aquí como la proporción entre el rendimiento total de la semilla y el área por arriba del suelo (mm2) , multiplicada por un factor 106. Todas las líneas probadas muestran un índice de cosecha incrementado. Además, en general existe una tendencia para un número total de semillas incrementado. Ejemplo 9: Cultivo de la planta para análisis bioanalxticos Para los análisis bioanalíticos de las plantas transgénicas, las últimas se hacen crecer como se describe anteriormente . Ejemplo 10: Análisis metabólico de las plantas transformadas Las modificaciones identificadas de acuerdo con la invención se identifican por el siguiente procedimiento: a) Homogenización de las muestras La homogenización de las muestras se realiza utilizando un molino de bolas (Retsch) . Se transfieren diez a treinta semillas de arroz en tubos de plástico (Eppendorf, Safe-Lock, 2 mi.) y se homogenizan con una bola de acero inoxidable bajo enfriamiento con nitrógeno líquido. b) Liofilización Durante el experimento, se tiene cuidado de que las muestras ya sea permanezcan en el estado ultra-congelado (temperaturas < -40°C) o se liberen de agua mediante la liofilización del material homogenizado hasta el primer contacto con los solventes. Las muestras se transfieren al secador por congelación pre-enfriado (- 40 °C) . La temperatura inicial durante la fase de secado principal es -35 °C y la presión es de 0.120 mbar. Durante la fase de secado, se alteran los parámetros siguiendo un programa de presión y temperatura. La temperatura final después de 12 horas es +30 °C y la presión final es de 0.001 a 0.004 mbar. Después de que se ha apagado la bomba de vacio y la máquina de refrigeración, el sistema se purga con aire (seco mediante un tubo secador) o argón. c) Extracción Inmediatamente después de que se ha purgado el aparato de liofilización, los tubos con el material de la planta liofilizado se sellan herméticamente para prevenir al material de la humedad del aire. Para la extracción una porción de 50 mg del material de la planta homogenizado, seco, se pesa en manguitos de extracción de fibra de vidrio y se transfiere a los cartuchos de extracción de 5 mi del dispositivo ASE (Extractor de Solvente Acelerado ASE 200 con Controlador de Solvente y software AutoASE (DIONEX) ) .
Las 24 posiciones de la muestra de un dispositivo ASE (Extractor de Solvente Acelerado ASE 200 con Controlador de Solvente y software AutoASE (DIONEX) ) se llenan con las muestras de la planta, incluyendo algunas muestras para probar el control de calidad. Las sustancias polares se extraen con aproximadamente 10 mi de metanol/agua (80/20, v/v) en T =70 °C y P = 140 bar, 5 minutos calentando la fase, 1 minuto de extracción estática. Las sustancias más lipofilicas se extraen con aproximadamente 10 mi de metanol/diclorometano (40/60, v/v) en T =70 °C y P = 140 bar, 5 minutos calentando la fase, 1 minuto de extracción estática. Las dos mezclas de solventes se extraen en los mismos tubos de vidrio (tubos de la centrifugadora, 50 mi, equipados con tapón de rosca y septum perforable para el ASE (DIONEX)). La solución se trata con estándares internos disponibles comerciales, tales como ribitol, L-glicina-2, 2-d2, L-alanina-2,3,3,3-d , metionina-d3, Arginina_ (13C) , Triptofan-d5, y a-metilglucopiranosida y nonadecanoato de metilo, undecanoato de metilo, tridecanoato de metilo, pentadecanoato de metilo, nonacosanoato de metilo. El extracto total se trata con 8 mi de agua. El residuo sólido de la muestra de la planta y la manga de extracción se descartan .
El extracto se agita y luego se centrifuga durante 5 a 10 minutos al menos 1 400 g para acelerar la separación de fases. Se remueve 1 mi de la fase sobrenadante metanol/agua ("fase polar", incolora) para el análisis GC adicional, y se remueve 1 mi para el análisis LC. El resto de la fase metanol/agua se descarta. Se remueven 0.75 mi de la fase orgánica ("fase de lipido", verde oscura) para el análisis GC adicional y se remueven 0.75 mi para el análisis LC. Todas las porciones removidas se evaporan hasta sequedad utilizando evaporador a vacio con infrarrojos IR Dancer (Hettich) . La temperatura máxima durante el proceso de evaporación no excede los 40 °C. La presión en el aparato no es menos que 10 mbar. d) Procesamiento del lipido y de la fase polar para los análisis LC/MS o LC/ S/MS El extracto del lipido, el cual se ha evaporado hasta sequedad se toma en la fase móvil. El extracto polar, el cual se ha evaporado hasta sequedad se toma en la fase móvil. e) Análisis LC-MS La parte LC se lleva a cabo en un sistema LCMS comercialmente disponible a parir de Agilent Technologies, EEUU. Para los extractos polares se inyectan 10 µ? en el sistema en una velocidad de flujo de 200 µ?/min. La columna de separación (Fase Inversa C18) se mantiene a 15°C durante la cromatografía. Para los extractos del lipido se inyectan 5 µ? en el sistema en una velocidad de flujo de 200 µ?/min. La columna de separación (Fase Inversa C18) se mantiene a 30°C. Se realiza la HPLC con elución de gradiente. Se realiza el análisis espectrométrico de masa en un instrumento cuadripolo triple Applied Biosystems API 4000 con fuente de rociado de iones turbo. Para los extractos polares, el instrumento mide en el modo de ion negativo en el modo de exploración completa de 100-1000 amu. Para los extractos del lipido, el instrumento mide en el modo de ion positivo en el modo de exploración completa de 100-1000 amu. f) Derivación de la fase de lipido para el análisis GC/MS Para la transmetanólisis, una mezcla de 140 µ? de cloroformo, 37 µ? de ácido clorhídrico (37 % en peso de HC1 en agua) , 320 µ? de metanol y 20 µ? de tolueno, se agrega al extracto evaporado. El recipiente se sella herméticamente y se calienta durante 2 horas a 100 °C, con agitación. La solución subsiguientemente se evapora hasta sequedad. El residuo se seca completamente. La metoximación de los grupos carbonilo se lleva a cabo mediante la reacción con clorhidrato de metoxiamina (5 mg/ml en piridina, 100 µ? durante 1.5 horas a 60°C) en un recipiente herméticamente sellado. 20 µ? de una solución de ácidos grasos de cadena lineal, de números impares (solución de cada 0.3 mg/mL de ácidos grasos de 7 a 25 átomos de carbono y cada 0.6 mg/mli de ácidos grasos con 27, 29 y 31 átomos de carbono en piridina/tolueno 3/7 (v/v) ) se agregan como estándares de tiempo. Finalmente, la derivación con 100 µ? de N-metil-N- (trimetilsilil) - 2, 2, 2-trifluoroacetamida ( STFA) se lleva a cabo durante 30 minutos a 60 °C, de nuevo en el recipiente herméticamente sellado. El volumen final antes de la inyección en el GC fue 220 µ?. g) Derivación de la fase polar para el análisis GC/MS La metoximación de los grupos carbonilo se lleva a cabo mediante la reacción con clorhidrato de metoxiamina (5 mg/ml en piridina, 50 µ? durante 1.5 horas a 60 °C) en un recipiente herméticamente sellado. 10 µ? de una solución de ácidos grasos de cadena lineal, de números impares (solución de cada 0.3 mg/mL de ácidos grasos de 7 a 25 átomos de carbono y cada 0.6 mg/mL de ácidos grasos con 27, 29 y 31 átomos de carbono en piridina/tolueno 3/7 (v/v) ) se agregan como estándares de tiempo. Finalmente, la derivación con 50 µ? de N-metil-N- (trimetilsilil) - 2, 2, 2-trifluoroacetamida (MSTFA) se lleva a cabo durante 30 minutos a 60 °C, de nuevo en el recipiente herméticamente sellado. El volumen final antes de la inyección en el GC fue 110 µ? . h) Análisis GC/MS Los sistemas GC-MS consisten en un Agilent 6890 GC asociado a un Agilent 5973 MSD. Los recolectores de muestras automáticos son CompiPal o GCPal a partir de CTC. Para el análisis, se utilizan columnas capilares de separación comerciales, usuales (30 m x 0.25 mm x 0.25 µp?) con diferente fases estacionarias polimetil-siloxano que contienen 0 % hasta 35 % de radicales aromáticos, dependiendo de los materiales de muestra analizados y las fracciones de la etapa de separación de fases (por ejemplo DB-lms, HP-5ms, DB-XLB, DB-35ms, Agilent Technologies) . Hasta 1 µ? del volumen final se inyecta sin división y el programa de la temperatura del horno se inicia en 70 °C y se finaliza en 340 °C con diferentes velocidades de calentamiento dependiendo del material de la muestra y la fracción de la etapa de separación de fases para lograr una separación cromatográfica y número de exploraciones suficientes dentro de cada pico del analito. Se utilizan las condiciones estándar GC- S usuales, por ejemplo flujo constante con 1 a 1.7 ml/min nominales y helio como el gas de la fase móvil. La ionización se realiza mediante el impacto de electrones con 70 eV, explorando dentro de un rango m/z de 15 a 600 con velocidades de exploración de 2.5 a 3 exploraciones/segundo y condiciones de ajuste estándar, i) Análisis de las diversas muestras de la planta Las muestras se miden en series individuales de 20 muestras de la planta cada una (también referidas como secuencias) . En los experimentos cada secuencia contuvo al menos 3 réplicas por línea transgénica más al menos 3 plantas de la línea segregante nula respectiva como los controles. Las áreas máximas para cada analito se ajustan para el peso seco establecido para la planta (área normalizada) . Los valores de la proporción se calculan mediante una normalización adicional para el control. En los experimentos, los valores de la proporción se calculan dividiendo el área normalizada por el término medio de los datos correspondientes del grupo de control de la misma secuencia. Los valores obtenidos son referidos como proporción _ por _ control. Estos son comparables entre secuencias e indican cuánto difiere la concentración del analito en el mutante del grupo de control, que son las plantas de las líneas segregantes nulas respectivas en una secuencia dada. Los controles apropiados se realizan antes de probar que el vector y el procedimiento de transformación mismo no tienen influencia significativa en la composición metabólica de las plantas. Por consiguiente los cambios descritos en comparación con el grupo de control se deben indudablemente a la mutación. Los resultados de los diferentes análisis de la planta pueden observarse de la siguiente tabla 3: Se analizan las semillas de plantas de arroz que contienen genes que codifican las proteínas CDK como se describe aquí.
Tabla 3: Resultados del análisis metabólico de las proteínas CDK en las plantas de arroz La columna 1 muestra el metabolito analizado, las Columnas 2 y 3 muestran el rango de incremento del metabolito analizado como se encuentra entre las plantas transgénicas en comparación a las líneas de control. La columna 4 indica el método analítico.

Claims (25)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un método para mejorar las características de crecimiento de las plantas relativas a las plantas de control correspondientes, caracterizado en que comprende las siguientes etapas: a) introducir, en una planta, al menos una secuencia de ácidos nucleicos, que codifica una cinasa dependiente de la ciclina seleccionada del grupo que consiste de: i) una molécula de ácido nucleico aislada como se representa en la SEQ ID NO: 45, 47, 49, 51, 53 o 55; ii) una molécula de ácido nucleico aislada que codifica la secuencia de aminoácidos como se representa en la SEQ ID NO: 46, 48, 50, 52, 54 o 56; iii) una molécula de ácido nucleico aislada cuya secuencia puede deducirse de una secuencia de polipéptidos como se representa en la SEQ ID NO: 46, 48, 50, 52, 54 o 56 como un resultado de la degeneración del código genético; iv) una molécula de ácido nucleico aislada que codifica un polipéptido que tiene al menos 80% de identidad con la secuencia de aminoácidos del polipéptido codificado por la molécula de ácido nucleico de (i) a (iii) ; v) una molécula de ácido nucleico aislada que codifica un homólogo, derivado o fragmento activo de la molécula de aminoácidos como se representa en la SEQ ID NO: 46, 48, 50, 52, 54 o 56, cuyo homólogo, derivado o fragmento es de origen de planta y comprende ventajosamente un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/ /F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) ; vi) una molécula de ácido nucleico aislada que codifica una proteina que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste de: aa) (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE; ab) (V/F/I) (L/I)HRD(L/M)K(P/S/T) (Q/N/S/G) N (L/I ) L (V/L/I ) ; ac) (I/L) (G/N) (E/R) G (T/A) YG (V/I ) V (Y/C) (R/K/S) (A/G/S) (R/L/T/I) (D/N) (K/R/E) (V/K/A/S/T/N) T (N/S/G) (E/K/Q) (T/L/I/K) (I/V)A(L/V/I)KK; ad) LK(I/L) (C/A)DFGL(A/S)R; ae) WYRAPE(L/I)L(L/F) (C/G) ; af) GCI (F/M)AE(I/L/M) ; y ag) DLL (Q/N/S/R) (K/Q/R) (L/M) (L/F) (I/T/I/C) (F/Y/L)DP (T/E/D/R/S) (K/Q)RI; vii) una molécula de ácido nucleico aislada capaz de hibridación con un ácido nucleico de (i) a (iii) anterior, o su complemento, en donde la secuencia de hibridación o el complemento de la misma codifica una proteina CDK de la planta que comprende ventajosamente O un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I); viii) las variantes alélicas de un ácido nucleico de acuerdo a cualquiera de (i) a (iv) anterior, cuyas variantes alélicas codifican una CDK de la planta; y ix) las variantes de empalme alternativas de un ácido nucleico de acuerdo a cualquiera de (iii) a (iv), cuyas variantes de empalme alternativas codifican una proteina CDK de la planta que comprende ventajosamente un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I); b) seleccionar plantas que tienen características de crecimiento mejoradas relativas a las plantas de control correspondientes .
  2. 2. El método como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado en que dicha actividad modulada se efectúa introduciendo una secuencia de ácidos nucleicos que codifica una CDK que se deriva de las plantas.
  3. 3. El método como se reivindica en la reivindicación 1 o 2, caracterizado en que dicha secuencia de ácidos nucleicos que codifica una CDK se deriva de una planta monocotiledónea o dicotiledónea .
  4. 4. El método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado en que la secuencia de ácidos nucleicos que codifica la cinasa dependiente de la ciclina se deriva de la especie Oryza sativa, Brassica napus, Glycine max, Linum usitatissimum, Zea mays o Helianthus annuus .
  5. 5. El método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado en que dicho ácido nucleico que codifica una CDK se enlaza de manera operativa a una secuencia reguladora.
  6. 6. El método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado en que dicha característica de crecimiento de la planta mejorada es el rendimiento incrementado relativo a las plantas de control correspondientes .
  7. 7. El método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado en que dicho rendimiento incrementado es rendimiento incrementado de la semilla.
  8. 8. El método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado en que dicho rendimiento incrementado de la semilla se selecciona de cualquiera o más de: (i) peso incrementado de la semilla; (ii) número total de semillas incrementado; (iii) número incrementado de semillas llenas; (iv) índice de cosecha incrementado.
  9. 9. La planta, parte de planta o célula de planta obtenida por un método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
  10. 10. Un proceso para mejorar las características de crecimiento de las plantas relativas a las plantas de control correspondientes, cracterizado en que comprende c) introducir, en una planta, al menos una secuencia de ácidos nucleicos, que codifica una cinasa dependiente de la ciclina (= CDK) seleccionada del grupo que consiste de : i) una molécula de ácido nucleico aislada como se representa en la SEQ ID NO: 45, 47, 49, 51, 53 o 55; ii) una molécula de ácido nucleico aislada que codifica la secuencia de aminoácidos como se representa en la SEQ ID NO: 46, 48, 50, 52, 54 o 56; iii) una molécula de ácido nucleico aislada cuya secuencia puede deducirse de una secuencia de polipéptidos como se representa en la SEQ ID NO: 46, 48, 50, 52, 54 o 56 como un resultado de la degeneración del código genético; iv) una molécula de ácido nucleico aislada que codifica un polipéptido que tiene al menos 80 % de identidad con la secuencia de aminoácidos del polipéptido codificado por la molécula de ácido nucleico de (i) a (iii); v) una molécula de ácido nucleico aislada que codifica un homólogo, derivado o fragmento activo de la molécula de aminoácidos como se representa en la SEQ ID NO: 46, 48, 50, 52, 54 o 56, cuyo homólogo, derivado o fragmento es de origen de planta y comprende ventajosamente un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I); vi) una molécula de ácido nucleico aislada que codifica una proteina que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste de: aa) (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE; ab) (V/F/I) (L/I)HRD(L/M)K(P/S/T) (Q/N/S/G) N (L/I ) L (V/L/I ) ; ac) (I/L) (G/N) (E/R)G(T/A) YG (V/I ) V (Y/C) (R/ /S) (A/G/S) (R/L/T/I) (D/N) (K/R/E) (V/K/A/S/T/N) T (N/S/G) (E/K/Q) (T/L/I/K) (I/V)A(L/V/I)KK; ad) LK(I/L) (C/A)DFGL(A/S)R; ae) WYRAPE(L/I)L(L/F) (C/G) ; af) GCI (F/M)AE(I/L/M) ; y ag) DLL (Q/N/S/R) (K/Q/R) (L/M) (L/F) (I/T/I/C) ( F/Y/L) DP (T/E/D/R/S) (K/OJRI; vii) una molécula de ácido nucleico aislada capaz de hibridación con un ácido nucleico de (i) a (iii) anterior, o su complemento, en donde la secuencia de hibridación o el complemento de la misma codifica una proteina CDK de la planta que comprende ventajosamente un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I); viii) las variantes alélicas de un ácido nucleico de acuerdo a cualquiera de (i) a (iv) anterior, cuyas variantes alélicas codifican una CDK de la planta; y ix) las variantes de empalme alternativas de un ácido nucleico de acuerdo a cualquiera de (iii) a (iv), cuyas variantes de empalme alternativas codifican una proteina CDK de la planta que comprende ventajosamente un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I); d) seleccionar las plantas que tienen características de crecimiento mejoradas relativas a las plantas de control correspondientes; y e) cultivar la planta bajo condiciones que habilitan el crecimiento y el desarrollo de la planta.
  11. 11. El proceso como se reivindica en la reivindicación 10, caracterizado en que la secuencia de ácidos nucleicos que codifica la cinasa dependiente de la ciclina se deriva de una planta .
  12. 12. El proceso como se reivindica en la reivindicación 10 u 11, caracterizado en que dicha secuencia de ácidos nucleicos que codifica una CDK se deriva de una planta monocotiledónea o dicotiledónea .
  13. 13. El proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado en que dicha secuencia de ácidos nucleicos que codifica la cinasa dependiente de la ciclina se deriva de la especie Oryza sativa, Brassica napus, Glycine max, Linum usitatissimum, Zea mays o Helianthus annuus .
  14. 14. El proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado en que dicha secuencia de ácidos nucleicos que codifica la CDK se enlaza de manera operativa a una secuencia reguladora.
  15. 15. El proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado en que dicha característica de crecimiento de la planta mejorada es rendimiento incrementado relativo a las plantas de control correspondiéntes .
  16. 16. El proceso como se reivindica en la reivindicación 15, caracterizado en que dicho rendimiento incrementado es rendimiento incrementado de la semilla.
  17. 17. El proceso como se reivindica en la reivindicación 15 o 16, caracterizado en que dicho rendimiento incrementado de la semilla se selecciona de cualquiera o más de: (i) peso incrementado de la semilla; (ii) número total de semillas incrementado; (iii) número incrementado de semillas llenas; (iv) índice de cosecha incrementado.
  18. 18. La planta, parte de planta o célula de planta obtenida por un proceso de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 10 a 17.
  19. 19. Una molécula de ácido nucleico aislada que comprende una molécula de ácido nucleico seleccionada del grupo que consiste de: a) una molécula de ácido nucleico aislada como se representa en la SEQ ID NO: 45, 47, 49, 51, 53 o 55; b) una molécula de ácido nucleico aislada que codifica la secuencia de aminoácidos como se representa en la SEQ ID NO: 46, 48, 50, 52, 54 o 56; c) una molécula de ácido nucleico aislada cuya secuencia puede deducirse de una secuencia de polipéptidos como se representa en la SEQ ID NO: 46, 48, 50, 52, 54 o 56 como un resultado de la degeneración del código genético; d) una molécula de ácido nucleico aislada que codifica un polipéptido que tiene al menos 80 % de identidad con la secuencia de aminoácidos del polipéptido codificado por la molécula de ácido nucleico de (i) a (iii) ; e) una molécula de ácido nucleico aislada que codifica un homólogo, derivado o fragmento activo de la molécula de aminoácidos como se representa en la SEQ ID NO: 46, 48, 50, 52, 54 o 56, cuyo homólogo, derivado o fragmento es de origen de planta y comprende ventajosamente un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I); f) una molécula de ácido nucleico aislada que codifica una proteina que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste de: aa) (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I) RE; ab) (V/F/I) (L/I)HRD(L/M)K(P/S/T) (Q/N/S/G) N (L/I ) L (V/L/I ) ; ac) (I/L) (G/N) (E/R) G (T/A) YG (V/I ) V (Y/C) (R/ /S) (A/G/S) (R/L/T/I) (D/N) (K/R/E) (V/K/A/S/T/N) T (N/S/G) (E/K/Q) (T/L/I/K) (I/V)A(L/V/I)KK; ad) L (I/L) (C/A) DFGL (A/S) R; ae) WYRAPE (L/I) L (L/F) (C/G) ; af) GCI (F/M) AE (I/L/M) ; y ag) DLL (Q/N/S/R) (K/Q/R) (L/M) (L/F) (I/T/I/C) ( F/Y/L) DP (T/E/D/R/S) (K/Q)RI; g) una molécula de ácido nucleico aislada capaz de hibridación con un ácido nucleico de (i) a (iii) anterior, o su complemento, en donde la secuencia de hibridación o el complemento de la misma codifica una proteina CDK de la planta que comprende ventajosamente un grupo de aminoácidos interactuantes (P/N/A) (S/L/M/F) (T/S/R) (T/S/A) (L/I); por medio de la cual la molécula de ácido nucleico tiene actividades que incrementan el crecimiento en las plantas
  20. 20. Un constructo o construcción del gen caracterizado en que comprende una molécula de ácido nucleico aislada que tiene la secuencia de ácidos nucleicos como se reivindica en la reivindicación 19, donde el ácido nucleico se enlaza funcionalmente a una o más señales reguladoras.
  21. 21. Un vector caracterizado en que comprende un ácido nucleico como se reivindica en la reivindicación 19 o un constructo del gene como se reivindica en la reivindicación 20.
  22. 22. Una planta transgénica caracterizada en que comprende al menos un ácido nucleico como se reivindica en la reivindicación 19, un constructo del gene como se reivindica en la reivindicación 20 o un vector como se reivindica en la reivindicación 21.
  23. 23. Una planta transgénica como se reivindica en la reivindicación 22, caracterizada en que dicha planta es una planta dicotiledónea o monocotiledónea .
  24. 24. Una planta transgénica como se reivindica en la reivindicación 22 o 23, caracterizada en que dicha planta se selecciona del grupo que consiste de caña de azúcar, canola/colza para aceite, soya, arroz, algodón, papa, maíz, trigo, cebada, mijo, avena de centeno, palmera de aceite, remolacha, girasol o sorgo.
  25. 25. El uso de una molécula de ácido nucleico como se reivindica en la reivindicación 19 o un constructo del gene como se reivindica en la reivindicación 20 o un vector como se reivindica en la reivindicación 21 para mejorar las características de crecimiento de las plantas, en particular al mejorar el rendimiento, especialmente el rendimiento de la semilla .
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