PL162317B1 - Method for controlling transcription of a chemically controlled gene in plant material - Google Patents

Method for controlling transcription of a chemically controlled gene in plant material

Info

Publication number
PL162317B1
PL162317B1 PL89278117A PL27811789A PL162317B1 PL 162317 B1 PL162317 B1 PL 162317B1 PL 89278117 A PL89278117 A PL 89278117A PL 27811789 A PL27811789 A PL 27811789A PL 162317 B1 PL162317 B1 PL 162317B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gene
dna
plant
chemically
sequence
Prior art date
Application number
PL89278117A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL278117A1 (en
Original Assignee
Ciba Geigy Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ciba Geigy Ag filed Critical Ciba Geigy Ag
Publication of PL278117A1 publication Critical patent/PL278117A1/en
Publication of PL162317B1 publication Critical patent/PL162317B1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/146Genetically Modified [GMO] plants, e.g. transgenic plants

Landscapes

  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

1 Sposób regulowania transkrypcji dajacego sie regulowac chemicznie genu w materiale roslinnym, zna- mienny tym, ze A / wyodrebnia sie zasadniczo czysta, dajaca sie regulowac chemicznie sekwencje D N A z daja­ cego sie regulowac chemicznie genu wystepujacego w ukladzie naturalnym zawierajacym ten gen, droga akty­ wowania ekspresji R N A z dajacego sie regulowac chemi­ cznie genu w tym ukladzie, izolowania tego RN A , rózni­ cujacego skriningowania genomowego banku RN A gene­ rowanego z RN A wyizolowanego z tego zaktywowanego ukladu, jak równiez banku R N A generowanego z RN A wyizolowanego z ukladu kontrolnego, który nie byl aktywowany, izolowania klonu genomowego, subklo­ now ano dajacego sie regulowac chemicznie genu z tego klonu genomowego i izolowania zadanej, dajacej sie regulowac chemicznie sekwencji D N A , B / wytwarza sie dajaca sie regulowac chemicznie chimerowa sekwencje D N A zawierajaca pierwsza, nie kodujaca, dajaca sie regulowac chemicznie komponentowa sekwencje D N A wyodrebniona w etapie A /, majaca zdolnosc regulowa­ nia transkrypcji powiazanej z nia sekwencji D N A w ros­ linie lub tkance roslinnej, gdzie ta regulacja zalezy od regulatora chemicznego, i druga komponentowa sek­ wencje D N A mogaca podlegac transkrypcji jako RN A majacy zdolnosc regulowania ekspresji cechy fenotypo- wej wedlug mechanicznego anty-sensownego, albo mogaca podlegac transkrypcji i translacji w roslinie lub tkance roslinnej z wytworzeniem polipeptydu ujawniajacego sie cecha fenotypowa, droga ligacji pierwszej........................ F ig 1 PL1 A method of regulating the transcription of a chemically regulatable gene in a plant material, characterized in that A / isolates a substantially pure, chemically regulatable DNA sequence from a chemically regulatable gene found in a natural system containing the gene, the way of activating RNA expression from a chemically regulated gene in this system, the isolation of this RN A, a differential screening of a genomic RN A bank generated from an RN A isolated from this activated system, as well as an RNA bank generated from RN A isolated from a control system which was not activated, isolating a genomic clone, a sub-clone of a chemically regulatable gene from that genomic clone and isolating a preset, chemically regulable DNA sequence, B / producing a chemically regulable chimeric DNA sequence containing the first, non-coding, regulate chemically component DNA sequences out isolated in step A /, having the ability to regulate the transcription of an associated DNA sequence in a growth line or plant tissue, where this regulation is dependent on a chemical regulator, and a second DNA component sequence that can be transcribed as RN A having the ability to regulate the expression of the phenotypic trait input by mechanical anti-sense, or that can be transcribed and translated in a plant or plant tissue to produce a polypeptide revealing a phenotypic trait, the first ligation route ..................... ... F ig 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób regulowania transkrypcji dającego się regulować chemicznie genu w materiale roślinnym.The present invention relates to a method for regulating the transcription of a chemically regulable gene in plant material.

Postęp w technologii rekombinacji DNA w powiązaniu z osiągnięciami w technologii transformacji i regeneracji roślin umożliwiał wprowadzenie nowego materiału genetycznego do komórek roślinnych, roślin lub tkanek roślinnych, a więc, wprowadzenie nowych cech, to jest fenotypów, zwiększających wartość roślin lub tkanek roślinnych. Wytworzone w ostatnich latach zmodyfikowanymi technikami inżynierii genetycznej rośliny odporne na patogeny (europejskie zgłoszenia patentowe EP-A240332 i EP-A223452) lub owady [M. Vaeck i inni, Naturę 328, 33 (1987)] oraz uzyskiwanie roślin tolerujących środki chwastobójcze [M. DeBlock i inni, EMBO J. 6,2513 (1987)] jasno demonstrują możliwości ulepszania roślin uprawnych. Celem modyfikacji może być szeroki zakres roślin, od drzew i krzewów do kwiatowych roślin ozdobnych i roślin uprawnych. Faktycznie okazało się, ze „roślinę uprawną może stanowić kultura tkanki roślinnej hodowana w bioreaktorze, będąca źródłem dla produktu naturalnego.Advances in recombinant DNA technology, in conjunction with the achievements in plant transformation and regeneration technology, made it possible to introduce new genetic material into plant cells, plants or plant tissues, and thus introduce new features, i.e. phenotypes, increasing the value of plants or plant tissues. Plants resistant to pathogens (European patent applications EP-A240332 and EP-A223452) or insects, produced in recent years by modified techniques of genetic engineering, [M. Vaeck et al., Nature 328, 33 (1987)] and obtaining herbicide tolerant plants [M. DeBlock et al., EMBO J. 6, 2513 (1987)] clearly demonstrate the potential for crop improvement. A wide variety of plants can be targeted for modification, from trees and shrubs to floral ornamental plants and crops. In fact, it turned out that "the crop may be a culture of plant tissue grown in a bioreactor, which is the source of a natural product.

W niektórych przypadkach byłoby korzystne kontrolowanie czasu i/lub rozmiarów ekspresji materiału genetycznego wprowadzanego do roślin, komórek roślinnych lub tkanek roślinnych. Idealnym rozwiązaniem byłoby dowolne regulowanie ekspresji wprowadzonej genetycznie cechy, poprzez regulowanie półproduktu, co można byłoby łatwo stosować do roślin uprawnych, krzewów ozdobnych, bioreaktorów i podobnych. Można to obecnie zrealizować za pomocą układu ekspresji genu chimerowego dającego się regulować chemicznie. Układ taki zawiera dającą się regulować chemicznie niekodującą sekwencję DNA sprzężoną przykładowo z genem kodującym cechę fenotypową, tak, ze ekspresja tej cechy znajduje się pod kontrolą regulatora, co oznacza, ze ekspresja regulowanego genu jest determinowana obecnością lub nieobecnością regulatora chemicznego. Układ ten jest pierwszym urzeczywistnieniem koncepcji chemicznego regulowania ekspresji genu chimerowego w roślinach lub tkankach roślinnych. Umożliwia on uzyskiwanie transgenicznych roślin oraz kontrolę ekspresji żądanych cech jako funkcji regulatora chemicznego.In some cases, it would be beneficial to control the timing and / or the extent of expression of the genetic material introduced into plants, plant cells, or plant tissues. Ideally, the expression of the genetically introduced trait would be freely regulated by regulating the intermediate, which could be easily applied to crops, ornamental shrubs, bioreactors and the like. This can now be accomplished with a chemically regulable chimeric gene expression system. Such a system comprises a chemically regulated non-coding DNA sequence linked, for example, to a gene encoding a phenotypic trait such that expression of the trait is under the control of a regulator, meaning that expression of the regulated gene is determined by the presence or absence of a chemical regulator. This system is the first embodiment of the concept of chemically regulating the expression of a chimeric gene in plants or plant tissues. It allows obtaining transgenic plants and the control of the expression of the desired traits as a function of a chemical regulator.

A. Przegląd technologii transformacji roślin.A. Overview of plant transformation technologies.

Znane są różne metody prowadzenia transformacji genetycznej roślin i tkanek roślinnych (to jest, trwałego wprowadzania obcego DNA do roślin). Obejmują one transformację za pomocą rodzaju Agrobacterium oraz transformację przez bezpośrednie przeniesienie genu.Various methods are known for carrying out genetic transformation of plants and plant tissues (i.e., the permanent introduction of foreign DNA into plants). These include transformation by the genus Agrobacterium and transformation by direct gene transfer.

1. Transformacje za pośrednictwem Agrobacterium.1. Agrobacterium mediated transformations.

Agrobacterium tumefaciens jest czynnikiem etiologicznym narośli rakowatych (crown gali), choroby wielu roślin dwuliściennych i nagozalążkowych, powodującym powstawanie w miejscu zakażenia nowotworów lub gallusów w tkance roślinnej. Agrobacterium, które normalnie zakazaAgrobacterium tumefaciens is the etiological factor of cancerous growths (crown gala), a disease of many dicotyledonous and gymnosperm plants, causing the formation of tumors or galli in the plant tissue at the site of infection. Agrobacterium that is normally banned

162 317 roślinę w miejscu zranienia, jest nośnikiem dużego, pozachromosomalnego elementu, zwanego plazmidem Ti (indukującym nowotwór). Plazmidy Ti zawierają dwa regiony odpowiedzialne za działanie nowotworowe. Jednym takim regionem jest T-DNA (obcy, przeniesiony DNA), będący sekwencją DNA, która przenoszonajest na stałe do genomowego DNA rośliny. Drugim regionem potrzebnym do ujawnienia się działania nowotworowego jest region vir (region wirulencji), biorący udział w mechanizmie przeniesienia. Jakkolwiek region vir jest bezwzględnym warunkiem trwałej transformacji, to sam vir-DNA nie jest przenoszony do zakażonej rośliny. Transformacja komórek roślinnych przez wykorzystanie infekcji bakterią Agrobacterium tumefaciens i następne przeniesienie samego T-DNA jest juz dobrze udokumentowane [np. Μ. V. Bevan iM. D. Chilton, Int. Rev. Genet. 16, 357 (1982)].The plant at the site of injury carries a large extrachromosomal element called the Ti (tumor inducing) plasmid. Ti plasmids contain two regions responsible for tumor activity. One such region is T-DNA (foreign, transferred DNA), which is a DNA sequence that is permanently transferred into the genomic DNA of a plant. The second region required for tumor manifestation is the vir region (virulence region), involved in the transmission mechanism. Although the vir region is an absolute prerequisite for sustained transformation, the vir-DNA itself is not transferred into the infected plant. Transformation of plant cells by the use of Agrobacterium tumefaciens infection and subsequent transfer of T-DNA alone is well documented [e.g. Μ. V. Bevan and M. D. Chilton, Int. Rev. Genet. 16, 357 (1982)].

Po kilkunastu latach intensywnych badań w wielu laboratoriach nastąpił taki rozwój układu Agrobacterium, który pozwolił na rutynową transformację wielu różnych tkanek roślinnych. Do tkanek roślinnych transformowanych w ten sposób należą: tkanki tytoniu, pomidorów, słonecznika, bawełny, rzepaku, soji i topoli. Pomimo, ze znanych jest bardzo wielu gospodarzy podlegających transformacji plazmidem Ti z użyciem A. tumefaciens jako czynnika zakażającego, to gospodarzem z wyboru jest tytoń z powodu łatwości manipulacji.After several years of intensive research in many laboratories, the Agrobacterium system developed in such a way that it allowed for the routine transformation of many different plant tissues. Plant tissues transformed in this way include: tobacco, tomato, sunflower, cotton, rapeseed, soybean and poplar tissues. Although a large number of hosts are known to be transformed with the Ti plasmid using A. tumefaciens as the infecting agent, tobacco is the host of choice for ease of handling.

Agrobacterium rhizogenes również stosuje się jako wektor do transformacji roślin. Bakteria ta, pobudzająca ukorzenianie u wielu rodzajów roślin dwuliściennych, jest nośnikiem wielkiego elementu pozachromosomalnego, zwanego plazmidem Ri (indukującym wytwarzanie korzeni), funkcjonującego w sposób analogiczny do plazmidu Ti w A. tumefaciens. Transformacja z użyciem A. rhizogenes rozwinęła się podobnie jak transformacja z zastosowaniem A. tumefaciens. Stosuje się ją z powodzeniem do transformowania np. lucerny, Solanum nigrum L. i topoli.Agrobacterium rhizogenes is also used as a vector for plant transformation. This bacterium, which promotes rooting in many types of dicotyledons, carries a large extrachromosomal element called the Ri (root induction) plasmid, which functions in a manner analogous to the Ti plasmid in A. tumefaciens. The transformation with A. rhizogenes developed similarly to the transformation with A. tumefaciens. It has been used successfully to transform e.g. alfalfa, Solanum nigrum L. and poplars.

2. Bezpośrednie przeniesienia genu.2. Direct gene transfers.

W celu transformowania roślin lub tkanek roślinnych bez użycia Agrobacterium jako pośrednika, opracowano szereg procedur tak zwanego bezpośredniego przeniesienia genu. W technice bezpośredniego transformowania protoplastów wejście egzogennego materiału genetycznego do protoplastu można wzmagać stosując środek chemiczny lub pole elektryczne. Taki egzogenny materiał może być następnie włączany do genomu jądrowego. We wczesnych pracach doświadczenia prowadzono na dwuliściennym tytoniu. Okazało się, że obcy DNA wprowadzony do rośliny przechodził do roślin potomnych [np. J. Paszkowski i inni, EMBO J. 3, 2717 (1984) i J. Potrykus i inni, Mol. Gen. Genet. 199, 169 (1985)]. Stosując tę procedurę dokonywano również transformacji protoplastów roślin jednoliściennych, np. Triticum monococcum, Lolium multiflorum (rajgras włoski), kukurydzy i czarnej meksykańskiej kukurydzy słodkiej.In order to transform plants or plant tissues without the use of Agrobacterium as an intermediary, a number of so-called direct gene transfer procedures have been developed. In the direct protoplast transformation technique, the entry of exogenous genetic material into the protoplast can be enhanced by the use of a chemical agent or an electric field. Such exogenous material can then be incorporated into the nuclear genome. In the early works, experiments were carried out on dicotyledonous tobacco. It turned out that the foreign DNA introduced into the plant passed to the daughter plants [e.g. J. Paszkowski et al., EMBO J. 3, 2717 (1984) and J. Potrykus et al., Mol. Gen. Genet. 199, 169 (1985)]. Protoplasts of monocotyledonous plants, e.g., Triticum monococcum, Lolium multiflorum (Italian ryegrass), maize and Mexican black sweetcorn, have also been transformed using this procedure.

Alternatywnie, obcy DNA można wprowadzać do komórek lub protoplastów przez mikromiekcję. Roztwór plazmidowego DNA wstrzykuje się bezpośrednio do komórki stosując odpowiednio wyciągniętą szklaną kapilarę. W ten sposób transformowano protoplasty lucerny szeregiem plazmidów [np. T. J. Reich i inni, Bio/Technology, 4, 1001 (1986)].Alternatively, the foreign DNA can be introduced into cells or protoplasts by micro injection. The plasmid DNA solution is injected directly into the cell using an appropriately pulled glass capillary. Alfalfa protoplasts were thus transformed with a series of plasmids [e.g. T. J. Reich et al., Bio / Technology, 4,1001 (1986)].

Stosunkowo niedawną procedurą bezpośredniego transformowania genów jest bombardowanie komórek mikropociskami zawierającymi DNA. Patrz T. M. Klein i inni, Naturę 327, 70 (1987). W procedurze tej cząsteczkom wolframu powleczonym egzogennym DNA nadaje się przyspieszenie w kierunku docelowym komórek. W opisywanym przykładzie (cebula) uzyskano co najmniej przejściową ekspresję.A relatively recent procedure for directly transforming genes is the bombardment of cells with DNA-containing microprojectiles. See T. M. Klein et al., Nature 327, 70 (1987). In this procedure, tungsten particles coated with exogenous DNA are accelerated towards the target of cells. In the described example (onion), at least transient expression was obtained.

B. Regenerowanie transformowanych tkanek roślinnych.B. Regeneration of transformed plant tissues.

Tak jak znanych jest wiele metod transformowania tkanek roślinnych, istnieje też wiele sposobów regenerowania roślin z tkanek roślinnych. Wybór konkretnej metody regenerowania zależy od wyjściowej tkanki roślinnej oraz od rodzaju rośliny, która ma być regenerowana. W ostatnich latach stało się możliwe regenerowanie gatunków roślin z tkanki kallusowej pochodzącej z wycinków. Do roślin zdolnych do regeneracji z kallusów należą rośliny jednoliścienne, takie jak kukurydza, ryz, jęczmień, pszenica i żyto, oraz rośliny dwuliścienne, takie jak słonecznik, soja, bawełna, rzepak i tytoń.As many methods are known for transforming plant tissues, there are also many methods for regenerating plants from plant tissues. The choice of a particular regeneration method depends on the starting plant tissue and on the type of plant to be regenerated. In recent years it has become possible to regenerate plant species from callus tissue derived from cuttings. Plants capable of regenerating from calluses include monocotyledons such as corn, rice, barley, wheat and rye, and dicotyledons such as sunflower, soybean, cotton, canola and tobacco.

Regenerację roślin z tkanek transformowanych bakterią A. tumefaciens prowadzi się już na wielu gatunkach roślin, do których należą: słonecznik, pomidory, koniczyna biała, rzepak, bawełna, tytoń i topola. Przeprowadzono również regenerację lucerny z tkanki transformowanej bakterią A. rhizogenes. Szczególnie użyteczną techniką jest regeneracja roślin z protoplastówRegeneration of plants from tissues transformed with A. tumefaciens bacteria is already carried out on many plant species, which include: sunflower, tomatoes, white clover, rapeseed, cotton, tobacco and poplar. Lucerne regeneration was also performed from tissue transformed with A. rhizogenes bacterium. A particularly useful technique is to regenerate plants from protoplasts

162 317 (D. A. Evans i inni, Handbook of Plant Celi Culture, tom I, wyd. MacMillan Publ. Co 1983, str. 124). Jeśli dany gatunek rośliny może być regenerowany z protoplastów, to wówczas można zastosować procedury bezpośredniej transformacji genu. Taka transformacja nie jest zależna od użycia A.' tumefaciens. Regenerację roślin z protoplastów prowadzi się z powodzeniem na ryżu, tytoniu, rzepaku, ziemniaku, oberżynie, ogórku, topoli i kukurydzy.162 317 (D. A. Evans et al., Handbook of Plant Cell Culture, Vol. I, Ed. MacMillan Publ. Co 1983, p. 124). If a given plant species can be regenerated from protoplasts, then direct gene transformation procedures can be used. Such a transformation is not dependent on the use of A. ' tumefaciens. Plant regeneration from protoplasts is successfully carried out on rice, tobacco, rapeseed, potato, eggplant, cucumber, poplar and corn.

Osiągnięcia w technologii transformacji roślin i technologii regenerowania roślin wpływają na zwiększenie potencjalnych możliwości ulepszania roślin na drodze inżynierii genetycznej. I tak, donoszono juz o ulepszonych genetycznie roślinach tytoniu i pomidorów odpornych na infekcje np. wirusem mozaiki tytoniowej (TMV) i odporne na różne klasy środków chwastobójczych. Cechę odporności na owady nadawano drogą inżynierii genetycznej roślinom tytoniu i pomidorów.Advances in plant transformation and plant regeneration technologies increase the potential for plant improvement through genetic engineering. Thus, it has already been reported that genetically improved tobacco and tomato plants resist infection with e.g. tobacco mosaic virus (TMV) and are resistant to various classes of herbicides. Insect resistance has been genetically engineered into tobacco and tomato plants.

C. Kultury komórkowe.C. Cell cultures.

Możliwości inżynierii genetycznej nie ograniczają się do roślin uprawnych lecz również obejmują rośliny ozdobne, paszowe i drzewa. Mniej oczywistym celem biotechnologu roślin, obejmującej zarówno techniki inżynierii genetycznej jak i zastosowania kultur tkankowych, jest zwiększenie produkcji pochodzących z roślin związków chemicznych, takich jak środki zapachowe, barwniki, naturalne środki słodzące, surowce przemysłowe, środki przeciwdrobnoustrojom i farmaceutyki. W większości przypadków związki te należą do szerokiej grupy metabolicznej, ogólnie zwanej produktami wtórnymi. Rośliny mogą wytwarzać tego typu produkty dla obrony przed szkodnikami, przyciągania owadów zapylających lub dla zwalczania chorób infekcyjnych.The possibilities for genetic engineering are not limited to arable crops, but also include ornamental plants, forage plants and trees. A less obvious goal of a plant biotechnology, encompassing both genetic engineering techniques and the application of tissue cultures, is to increase the production of plant-derived chemicals such as fragrances, dyes, natural sweeteners, industrial raw materials, antimicrobials and pharmaceuticals. In most cases, these compounds belong to a broad metabolic group, generally known as secondary products. Plants can produce such products for defense against pests, for attracting pollinators, or for combating infectious diseases.

Z całego szeregu gatunków roślin można uzyskać kultury komórek roślinnych, które dają się namnazać w bioreaktorze. Większość roślin wytwarzających produkty wtórne o znaczeniu handlowym należy do typowych gatunków. Fakt, że istnieją możliwości indukowania i selekcjonowania trwałych odmian genetycznych pochodzących z kultur tkankowych komórek somatycznych roślin (odmiany somaklonalne) udowodniono w doświadczeniach na wielu roślinach uprawnych ważnych dla rolnictwa. Wytwarzanie związków wtórnych przez hodowlę tkanek roślinnych posiada wiele zalet. Obejmują one (1) możliwość uzyskania produktu o większej czystości, (2) konwersję tanich prekursorów w drogie produkty końcowe w procesie biotransformacji, (3) możliwość wytwarzania nowych związków przez podawanie do hodowli analogów substratu.Plant cell cultures that can be propagated in a bioreactor can be obtained from a wide variety of plant species. Most of the plants producing commercially important secondary products are of the usual species. The fact that it is possible to induce and select permanent genetic varieties derived from tissue cultures of plant somatic cells (somaclonal varieties) has been proven in experiments on many agricultural crops. The production of secondary compounds by the cultivation of plant tissues has many advantages. They include (1) the possibility of obtaining a product with higher purity, (2) the conversion of cheap precursors into expensive end products in a biotransformation process, (3) the possibility of producing new compounds by feeding substrate analogs to the culture.

D. Korzyści z kontrolowanej ekspresji genu.D. Benefits of Controlled Gene Expression.

Niezależnie od tego, czy celem manipulacji genetycznych roślin jest roślina uprawna, krzew ozdobny, kwiat, drzewo czy hodowla-kultura przeznaczona do hodowli w bioreaktorze, główną korzyścią, jaką powinno się osiągnąć jest kontrola ekspresji genu chimerowego w taki sposób, aby ta ekspresja zachodziła w odpowiednim czasie, w odpowiednim wymiarze i tylko w pewnych sytuacjach w poszczególnych częściach rośliny. Przykładowo, aby uzyskać żądany fenotyp, może być potrzebna ekspresja genu chimerowego na poziomie 1 procent białka ogólnego lub wyższym. Taki przypadek może dotyczyć oporności na grzyby będącej wynikiem ekspresji genu chimerowego i wytwarzania chitynazy albo odporności na owady w wyniku zwiększonej ekspresji genu wytwarzającego inhibitor proteinazy. W tych przypadkach, energia wydatkowana na wytwarzanie wysokich poziomów obcego białka może wyrządzać szkody roślinie, natomiast, jeśli ekspresja genu następuje tylko wtedy, gdy jest to potrzebne, np. w razie niebezpieczeństwa zakażenia grzybem lub owadem, straty energii, a zatem i straty wydajności mogą być ograniczone.Whether the target of plant genetic manipulation is a crop, ornamental shrub, flower, tree, or a culture-culture to be grown in a bioreactor, the main benefit that should be achieved is the control of the expression of the chimeric gene such that that expression occurs in a bioreactor. at the right time, at the right time and only in certain situations in certain parts of the plant. For example, to obtain the desired phenotype, the chimeric gene may need to be expressed at 1 percent or more of the total protein. Such a case may be for fungal resistance resulting from chimeric gene expression and chitinase production, or for insect resistance due to increased expression of a proteinase inhibitor producing gene. In these cases, the energy expended in producing high levels of the foreign protein can harm the plant, while if the gene is expressed only when needed, e.g. if there is a danger of infection by a fungus or insect, energy losses and thus losses in productivity can be harmful. be limited.

Alternatywnie, jeśli ekspresja genu chimerowego kodującego cechę fenotypową następuje w nieodpowiednim czasie w cyklu rozwojowym rośliny, może to działać niekorzystnie na roślinę. Przykładowo, jeśli produktem genu chimerowego jest hormon roślinny indukujący odcinanie, wówczas wczesna ekspresja mogłaby spowodować odcinanie owocu z rośliny zanim dojrzeją nasiona, a zatem obniżenie wydajności. W tym przypadku byłoby znacznie bardziej korzystne indukowanie ekspresji tego typu genu w czasie, kiedy odcinanie strąka jest korzystne lub mniej szkodliwe dla rośliny.Alternatively, if the expression of a chimeric gene encoding a phenotypic trait occurs at an inappropriate time in the plant's life cycle, this may adversely affect the plant. For example, if the product of the chimeric gene is a cleavage-inducing plant hormone, then early expression could result in the fruit being severed from the plant before the seed ripens, thus reducing yield. In this case, it would be much more advantageous to induce expression of this type of gene at a time when cutting off the pod is beneficial or less detrimental to the plant.

W przypadku tkanek w kulturze lub w bioreaktorze, wytwarzanie produktu wtórnego w sposób ciągły może prowadzić do zmniejszenia szybkości wzrostu kultury i w rezultacie do zmniejszenia wydajności produktu. Byłoby korzystniej pozwolić na wzrost kultury bez ekspresji produktu wtórnego, a następnie w odpowiednim czasie indukować gen chimerowy tak, aby uzyskać optymalną ekspresję żądanego produktu.For tissues in a culture or in a bioreactor, the continuous production of a secondary product can lead to a reduction in the growth rate of the culture and consequently a reduction in product yield. It would be more advantageous to allow the culture to grow without expression of the secondary product and then induce the chimeric gene in a timely manner so as to obtain optimal expression of the desired product.

162 317162 317

Biorąc pod uwagę aspekty wyżej wzmiankowane jak również inne staje się oczywiste, ze byłoby wysoce pożądane kontrolowanie czasu, rozmiarów i lub miejsca ekspresji genu chimerowego w roślinach lub w tkankach roślinnych. Kontrola, którą łatwo byłoby uzyskać na polu, w cieplarni lub w bioreaktorze, miałaby szczególne znaczenie handlowe.Considering the above-mentioned aspects as well as others, it becomes apparent that it would be highly desirable to control the time, size and / or location of expression of a chimeric gene in plants or plant tissues. Controls that could be easily achieved in the field, in a greenhouse or in a bioreactor would be of particular commercial importance.

E. Znane, podlegające regulacji układy ekspresji genów w roślinach.E. Known, regulated gene expression systems in plants.

Wiadomo, ze niektóre geny roślinne są indukowane różnymi czynnikami wewnętrznymi i zewnętrznymi, takimi jak hormony roślinne, szok cieplny, substancje chemiczne, patogeny, brak światła lub tlenu. Chociaż szczegółowo opisanych jest niewiele takich układów, to z obserwacji układów najlepiej scharakteryzowanych wynika, ze zwiększona akumulacja mRNA prowadzi do zwiększonego poziomu specyficznego produktu białkowego.It is known that some plant genes are induced by various internal and external factors such as plant hormones, heat shock, chemicals, pathogens, lack of light or oxygen. While few such systems are described in detail, observation of the best-characterized systems shows that increased mRNA accumulation leads to increased levels of a specific protein product.

Jako przykład regulacji genu przez hormon roślinny można wymienić indukowanie przez kwas abscysynowy (ABA) dużej ilości mRNA związanego z późną embriogenezą w bawełnie [G. A.Galau i inni, Plant Mol. Biol. 7,155 (1986)]. Innym przykładem jest indukowanie przez kwas giberelinowy (GA3) transkryptów syntazy jabłczanowej w nasionach rycynusa i izozymów alfaamylazy waleuronowych warstwach jęczmienia [D. Rodriguezi inni, Plant Mol. Biol. 9,227(1987), R. C. Nolan i inni, Plant Mol. Biol, 8, 13 (1987)].As an example of a gene regulation by a plant hormone, mention can be made of the induction by abscisic acid (ABA) of a large amount of mRNA associated with late embryogenesis in cotton [G. A. Galau et al., Plant Mol. Biol. 7.155 (1986)]. Another example is the induction by gibberellic acid (GA3) of malate synthase transcripts in ricinus seeds and valeuronic alphaamylase isozymes in barley layers [D. Rodriguezi et al., Plant Mol. Biol. 9, 227 (1987), R. C. Nolan et al., Plant Mol. Biol, 8, 13 (1987)].

Dokładnie zbadano regulację genów białka szoku cieplnego w soji. Utrzymywanie roślin przez kilkanaście godzin w temperaturze 40°C powoduje syntezę de novo pewnych tak zwanych białek szoku cieplnego [J. Key i inni, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78, 3526 (1981)]. Wyizolowano kilka takich genów i prześledzono dokładnie ich regulację. Ekspresja tych genów jest początkowo kontrolowana na poziomie transkrypcji. Dokonano fuzji promotora genu hsp70 z genem neomycyno-fosfotransferazy II (NptII). Okazało się, ze taki gen chimerowy jest indukowany szokiem cieplnym [A. Spena i inni, EMPBO J. 4, 2736 (1985)], aczkolwiek na nizszym poziomie niż endogenne geny szoku cieplnego.The regulation of the heat shock protein genes in soy has been thoroughly investigated. Keeping plants for several hours at 40 ° C causes de novo synthesis of certain so-called heat shock proteins [J. Key et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78, 3526 (1981)]. Several such genes have been isolated and their regulation has been closely investigated. The expression of these genes is initially controlled at the level of transcription. The promoter of the hsp70 gene was fused with the neomycin phosphotransferase II (NptII) gene. It turned out that such a chimeric gene is induced by heat shock [A. Spena et al., EMPBO J. 4, 2736 (1985)], albeit at a lower level than endogenous heat shock genes.

Inną klasą genów indukowanych w roślinach są geny regulowane światłem. Należy do nich jądrowy gen dla małej podjednostki rybulozo-l,5-bisfosforano-karboksylazy (RUBISCO). Wykazano [G. Morelli i inni, Naturę 315, 200 (1985) i L. Hererra-Estrella, Naturę 310, 115 (1984)], że sekwencje flankujące 5' genu pea RUBISCO mogą nadawać zdolność indukowania przez światło opisywanemu genowi, jeśli połączony jest on w sposób chimerowy. Obserwacja ta okazała się słuszna również dla innych genów indukowanych światłem, takich jak gen białka wiążącego chlorofil a/b.Light-regulated genes are another class of genes induced in plants. These include the nuclear gene for the small subunit of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase (RUBISCO). [G. Morelli et al., Nature 315, 200 (1985) and L. Hererra-Estrella, Nature 310, 115 (1984)] that the 5 'flanking sequences of the RUBISCO pea gene may render the gene of interest capable of being induced by light if it is linked in a manner chimeric. This observation was valid for other light-induced genes as well, such as the chlorophyll-binding protein a / b gene.

Wyczerpująco zbadano geny dehydrogenazy alkoholowej (adh) kukurydzy. Wyizolowano gen adhl-s z kukurydzy. Okazało się, że część 5'-flankującego DNA ma zdolność indukowania ekspresji opisywanego chimerowego genu (to jest genu acetylotransferazy chloramfenikolu, CAT), o ile przejściowo transformowaną tkankę poddać warunkom anaerobowym [E. Howard i inni, Planta 170, 535,(1987)].The maize alcohol dehydrogenase (adh) genes have been extensively studied. The adhl-s gene was isolated from maize. It turned out that the 5'-flanking DNA part is capable of inducing the expression of the described chimeric gene (i.e. the chloramphenicol acetyltransferase gene, CAT), provided that the transiently transformed tissue is subjected to anaerobic conditions [E. Howard et al., Planta 170, 535, (1987)].

Ostatnio opracowano grupę związków znanych jako „środki ochronne, chroniących rośliny uprawne przed potencjalnym zniszczeniem przez stosowanie środków chwastobójczych. Chociaż ogólny mechanizm działania tych związków nie jest w pełni wyjaśniony, zakłada się, ze jednym z możliwych mechanizmów może być regulacja genów podlegających regulacji naturalnej. Ostatnio doniesiono, ze w kukurydzy traktowanej środkiem ochronnym, estrem benzylowym kwasu 2chloro-4-trójfluorometylo-5-metylotiazolokarboksylowego, indukowane są wyższe poziomy glutationo-S-transferazy (SGT), [R. C. Wiegand i inni, Plant Mol. Biol., 7,235 (1986)]. Pomimo, iz stwierdzono podwyższanie się poziomu GST mRNA pod wpływem traktowania środkiem ochronnym, to nie omówiono mechanizmu prowadzącego do takiego podwyższenia.Recently, a group of compounds known as "protectants" have been developed to protect crops from potential damage by the use of herbicides. While the general mechanism of action of these compounds is not fully elucidated, it is assumed that one possible mechanism may be the regulation of naturally regulated genes. Recently it has been reported that higher levels of glutathione-S-transferase (SGT) are induced in 2-chloro-4-trifluoromethyl-5-methyl-thiazolecarboxylic acid benzyl ester treated maize, [R. C. Wiegand et al., Plant Mol. Biol., 7,235 (1986)]. Although an increase in GST mRNA levels has been found following treatment with the protective agent, the mechanism leading to such an increase has not been discussed.

Wiele roślin reagujących nadwrażliwością na różne patogeny ulega stymulacji z wytworzeniem grupy dających się ekstrahować kwasem białek o niskiej masie cząsteczkowej, związanych z patogenezą (PR) [L. C. Van Loon, Plant Mol. Biol. 4, 111 (1985)]. Szczególnie interesująca jest jednak obserwacja, ze te same białka PR gromadzą się w wysokich poziomach w roślinach traktowanych środkami chemicznymi, takimi jak kwas poliakrylowy i kwas acetylosalicylowy [S. Gianinazzi i inni, J. Gen. Virol. 23,1 (1974), R. F. White, Virology 99,410(1979)]. Okazało się, ze istnieje korelacja między obecnością białek PR, a indukowaniem oporności przeciw wielu różnym patogenom zarówno miejscowej jak i systemicznej. Zaobserwowano, że interspecyficznaMany plants reacting with hypersensitivity to various pathogens are stimulated to form a group of acid extractable low molecular weight proteins related to pathogenesis (PR) [L. C. Van Loon, Plant Mol. Biol. 4, 111 (1985)]. However, it is particularly interesting to observe that the same PR proteins accumulate at high levels in plants treated with chemical agents such as polyacrylic acid and acetylsalicylic acid [S. Gianinazzi et al., J. Gen. Virol. 23.1 (1974), R. F. White, Virology 99, 410 (1979)]. It turned out that there is a correlation between the presence of PR proteins and the induction of resistance against many different pathogens, both local and systemic. It has been observed to be intersspecific

162 317 hybryda tytoniu odporna na wirusa mozaiki tytoniowej (TMV) wytwarza konstytutywnie białka PR [P. Ahli inni, Plant Sci. Lett. 26, 173 (1982)]. Ponadto, immunoprecypitacja produktów translacji in vitro z zastosowaniem mRNA z tytoniu albo zakażonego TMV albo traktowanego środkiem chemicznym wskazuje, że zwiększony poziom białka PR jest wynikiem akumulacji RNA [B. J. C. Cornelissen i inni, EMBO J., 5,37 (1986), J. P. Carr i inni, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82, 7999 (1985)]. Tak więc, indukowanie genów białka PR substancjami chemicznymi bądź patogenami jest drogą rozwiązania problemu chemicznej regulacji ekspresji genu w roślinach i w tkankach roślinnych.162 317 tobacco hybrid resistant to tobacco mosaic virus (TMV) constitutively produces PR proteins [P. Ahli others, Plant Sci. Lett. 26, 173 (1982)]. Moreover, in vitro immunoprecipitation of translation products using mRNA from tobacco either infected with TMV or treated with a chemical indicates that the increased level of PR protein is due to RNA accumulation [B. J. C. Cornelissen et al., EMBO J., 5.37 (1986), J. P. Carr et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82, 7999 (1985)]. Thus, the induction of PR protein genes with chemicals or pathogens is a way to solve the problem of chemically regulating gene expression in plants and plant tissues.

Wynalazek obejmuje regulowanie ekspresji genu chimerowego i/lub heterologicznego w transformowanych roślinach.The invention includes regulating the expression of a chimeric and / or heterologous gene in transformed plants.

Zgodny z wynalazkiem sposób regulowania transkrypcji dającego się regulować chemicznie genu w materiale roślinnym polega na tym, ze a/ wyodrębnia się zasadniczo czystą, dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA z dającego się regulować chemicznie genu występującego w układzie naturalnym zawierającym ten gen drogą aktywowania ekspresji RNA z dającego się regulować chemicznie genu w tym układzie, izolowania tego RNA, różnicującego skriningowania genomowego banku RNA generowanego z RNA wyizolowanego z tego zaktywowanego układu, jak również banku RNA generowanego z RNA wyizolowanego z układu kontrolnego, który nie był aktywowany, izolowania klonu genomowego, subklonowania dającego się regulować chemicznie genu z tego klonu genomowego i izolowania żądanej, dającej się regulować chemicznie sekwencji DNA, B/ wytwarza się dającą regulować chemicznie chimerową sekwencję DNA zawierającą pierwszą, me kodującą, dającą się regulować chemicznie komponentową sekwencję DNA wyodrębnioną w etapie a/, mającą zdolność regulowania transkrypcji powiązanej z nią sekwencji DNA w roślinie lub tkance roślinnej, gdzie ta regulacja zalezy od regulatora chemicznego, i drugą komponentową sekwencję DNA mogącą podlegać transkrypcji jako RNA mający zdolność regulowania ekspresji cechy fenotypowej według mechanizmu anty-sensownego, albo mogącą podlegać transkrypcji i translacji w roślinie lub tkance roślinnej z wytworzeniem polipeptydu ujawniającego się cechą fenotypową, drogą ligacji pierwszej, nie kodującej, dającej się regulować chemicznie komponentowej sekwencji DNA z drugą komponentową sekwencją DNA, c/ transformuje się protoplasty roślin, komórki roślin, tkanki roślinne lub całe rośliny za pomocą chimerowej sekwencji DNA wytworzonej w etapie b/, stosując metody transformacji polegające na transformacji za pośrednictwem Agrobacterium, bezpośrednim przenoszeniu genów, mikroimekcji lub bombardowaniu mikropociskami, wybiera się stransformowane komórki lub tkanki roślinne i e/ stosuje się regulator chemiczny na tkankę roślinną, roślinę lub nasiona, zawierające chimerową sekwencję DNA z etapu b/.The inventive method for regulating the transcription of a chemically regulable gene in a plant material consists in: a) isolating a substantially pure chemically regulatable DNA sequence from a chemically regulable gene present in a natural system containing the gene by activating RNA expression from a chemically regulated gene in this system, the isolation of this RNA, the differential screening of a genomic RNA bank generated from RNA isolated from this activated system, as well as an RNA bank generated from RNA isolated from a control system that was not activated, isolating a genomic clone, subcloning giving chemically regulate the gene from this genomic clone and isolate the desired chemically regulatable DNA sequence, B / produce a chemically regulatable chimeric DNA sequence containing the first, non-coding, chemically regulatable DNA component sequence isolated in step a / , having the ability to regulate the transcription of an associated DNA sequence in a plant or plant tissue, where this regulation is dependent on a chemical regulator, and a second component DNA sequence capable of being transcribed as RNA having the ability to regulate expression of the phenotypic trait by an anti-sense mechanism or to be transcribed and translation in a plant or plant tissue to produce a phenotypic polypeptide by ligating a first, non-coding, chemically regulatable component DNA sequence to a second component DNA sequence, c / transforming plant protoplasts, plant cells, plant tissues or whole plants transformed cells or plant tissues are selected with the help of the chimeric DNA sequence produced in step b /, using transformation methods involving Agrobacterium-mediated transformation, direct gene transfer, microimection or microprojectile bombardment, transformed cells or plant tissues are selected and / or regul a chemical agent on the plant tissue, plant or seed containing the chimeric DNA sequence of step b /.

Figura 1 przedstawia mapę restrykcyjną lambda tobchrPR1013. Przedstawiony jest rekombinantowy genom faga o długości 49 kb z prawym i lewym ramieniem lambda. Poniżej mapy genomu faga lambda jest pokazany powiększony insert tytoniu o długości 19 kb. Położenie genu PR-la jest oznaczone polem zakratkowanym, a kierunek transkrypcji oznaczony jest strzałką. P = Pst, H = Hind III, C = Ciał, R = EcoRI.Figure 1 shows the tobchrPR1013 restriction lambda map. Shown is a 49 kb recombinant phage genome with right and left lambda arms. Shown below the lambda phage genome map is an enlarged 19 kb long tobacco insert. The location of the PR-la gene is indicated by the grid and the direction of transcription is indicated by the arrow. P = Pst, H = Hind III, C = Body, R = EcoRI.

Figura 2 przedstawia sposób konstruowania plazmidu pBS-PR013Cla z faga lambda tobchrPR1013. Fragment o długości 19 kb między dwoma miejscami dla Ciał jest subklonowany do plazmidu „bluescript. C = ClaI, agaroza LGT =agaroza o niskiej temperaturze żelowania.Figure 2 shows the construction of plasmid pBS-PR013Cla from lambda phage tobchrPR1013. The 19 kb fragment between the two Bodies sites is subcloned into the "bluescript plasmid." C = ClaI, LGT Agarose = Low Gelling Point Agarose.

Figura 3 przedstawia sposób konstruowania plazmidu pBS-PR 1013Eco z lambda tobchrPR 1013. Fragment EcoRI o długości 3,6 kb, zawierający gen PR-1A z lambda tobchrPrl013,subklonujesię do plazmidu „bluescript. R = EcoRI, agaroza LGT = agaroza o niskiej temperaturze żelowania.Figure 3 shows the construction of the plasmid pBS-PR 1013Eco from lambda tobchrPR 1013. The 3.6 kb EcoRI fragment containing the PR-1A gene from lambda tobchrPr1013 is subcloned into the plasmid "bluescript. R = EcoRI, LGT Agarose = Low Gelling Point Agarose.

Figura 4 przedstawia sposób konstruowania plazmidu pBS-PR1013Eco z pBS-PR1013Cla. Fragment EcoRI o długości 3,6kb, zawierający gen PR-la, subklonuje się do miejsca EcoRI w plazmidzie „bluescript C = ClaI, R = EcoRI, agaroza LGT = agaroza o niskiej temperaturze żelowania.Figure 4 shows the construction of the pBS-PR1013Eco plasmid from pBS-PR1013Cla. The 3.6 kb EcoRI fragment containing the PR-Ia gene is subcloned into the EcoRI site of the plasmid "bluescript C = ClaI, R = EcoRI, LGT agarose = low gelling point agarose.

Figura 5 przedstawia sposób konstruowania plazmidu pBS-PR 1013EcoAPst z pBS-PR 1013Eco. Z pBS-PR 1013Eco usuwa się fragment Pstl o długości 600 bp. P = PstI, R = EcoRI, X = XhoI, S — Sali, agaroza LTG = agaroza o niskiej temperaturze żelowania.Figure 5 shows the construction of the pBS-PR 1013EcoAPst plasmid from pBS-PR 1013Eco. The 600 bp PstI fragment is removed from pBS-PR 1013Eco. P = PstI, R = EcoRI, X = XhoI, S - Sal, LTG agarose = low gelling point agarose.

Figura 6 przedstawia sposób konstruowania pBS-PR1013EcoAPstAXho z pBS-PR1013EcoAPst. Z plazmidu pBS-PR1013EcoAPst usuwa się fragment Xhol o długości 2kb. R = EcoRi, P = PstI, X = XhoI, S = SalI, agaroza LTG = agaroza o niskiej temperaturze żelowania.Figure 6 shows the construction of pBS-PR1013EcoAPstAXho from pBS-PR1013EcoAPst. A 2 kb XhoI fragment is removed from plasmid pBS-PR1013EcoAPst. R = EcoRi, P = PstI, X = XhoI, S = SalI, LTG agarose = low gelling point agarose.

162 317162 317

Figura 7 przedstawia sposób konstruowania plazmidu pCIB270 z pBI 101.3 i pBSPR1013EcoAPstAXho. Fragment Pstl-Xhol, zawierający część genu PR-la i sekwencję flankującą 5', subklonuje się do pBI 101.3 trawionego uprzednio Sall-BamHI. Miejsca Xho i Sali są między sobą zgodne i podczas ligacji likwidują się obydwa te miejsca restrykcyjne. Miejsce Pstl adaptuje się do miejsca BamHI stosując adapter molekularny. X = XhoI, P=PstI, (X/S) = miejsce fuzji Xhol i Sali. Miejsca (X/S) nie przetme żaden enzym. LB = lewe ramię T-DNA, RB = prawe ramię T-DNA. Kierunek transkrypcji z dającego się indukować regionu PR-la w plazmidzie pCIB270 jest pokazany strzałką. Pola zakratkowane w plazmidzie pCIB270 oznaczają miejsce 3' procentu w genie NOS. Zaciemnione pole w pCIB270 oznacza gen beta-glukuronidazy. Pole zakropkowane w pCIB270 oznacza gen neomycyno-fosfotransferazy II. Pole zakreskowane oznacza promotor NOS.Figure 7 shows the construction of plasmid pCIB270 from pBI 101.3 and pBSPR1013EcoAPstAXho. The Pstl-XhoI fragment, containing part of the PR-1α gene and the 5 'flanking sequence, is subcloned into pBI 101.3 previously digested with Sall-BamHI. The Xho and SalI sites are compatible with each other and both restriction sites are removed during ligation. The Pstl site is adapted to a BamHI site using a molecular adapter. X = XhoI, P = PstI, (X / S) = Xhol and Sal fusion site. The sites (X / S) will not be consumed by any enzyme. LB = left arm of T-DNA, RB = right arm of T-DNA. The direction of transcription from the inducible region of PR-1? In plasmid pCIB270 is shown by the arrow. The bars on the pCIB270 plasmid represent a 3 'percent position in the NOS gene. The shaded area in pCIB270 represents the beta-glucuronidase gene. The dotted box in pCIB270 represents the neomycin phosphotransferase II gene. The dashed box represents the NOS promoter.

Figura 8 przedstawia sposób konstruowania plazmidów M13mpl8-PR1013EcoAPstAXho oraz M13mpl9-PR1013EcoAPstAXho. Fragment Pstl-Asp718, zawierający część sekwencji kodującej PR-la oraz sekwencję flankującą 5', subklonuje się z pBS-PR1013EcoAPstAXho do M13mpl8 lub 19 trawionych uprzednio enzymami Asp718 i Pstl. R = EcoRI, H = Hindlll, P = Pstl, K = KpnI (Asp718 jest izoschizomerem KpnI), agaroza LGT = agaroza o niskiej temperaturze żelowania.Figure 8 shows the construction of the plasmids M13mpl8-PR1013EcoAPstAXho and M13mpl9-PR1013EcoAPstAXho. The PstI-Asp718 fragment, containing part of the PR-1? Coding sequence and the 5 'flanking sequence, is subcloned from pBS-PR1013EcoAPstAXho into M13mpl8 or 19 previously digested with the enzymes Asp718 and PstI. R = EcoRI, H = HindIII, P = Pstl, K = KpnI (Asp718 is the KpnI isoschizomer), LGT agarose = low gelling point agarose.

Figura 9 przedstawia schemat konwersji kodonu ATG z PR-la do miejsca Ncol. Linią ciągłą oznaczony jest jednoniciowy DNA z M13mpl8-PR1013EcoAPstAXho. Sekwencję TCATGG przekształca się w sekwencję CCATGG poprzez kierowaną miejscem mutagenezę. K = KpnI, X = XhoI, B = BstEII, P=PstI.Figure 9 shows a schematic of the conversion of the ATG codon from PR-1? To an NcoI site. Single-stranded DNA from M13mpl8-PR1013EcoAPstAXho is marked with a solid line. The TCATGG sequence is converted to the CCATGG sequence by site-directed mutagenesis. K = KpnI, X = XhoI, B = BstEII, P = PstI.

Figura 10 przedstawia sposób konstruowania plazmidu pCIB268. Fragment BstEII-Pstl pochodzący z replikacyjnej formy M13mpl8-PR1013EcoAPstAXho.Nco subklonuje się do pBSPR1013EcoAPstAXho trawionego uprzednio BstEII-Pstl, z utworzeniem pCIB268. X = XhoI, B — BstEii, N = Ncol, P = Pstl.Figure 10 shows the construction of the plasmid pCIB268. A BstEII-Pstl fragment derived from the replicating form M13mpl8-PR1013EcoAPstAXho.Nco is subcloned into pBSPR1013EcoAPstAXho previously digested with BstEII-Pstl to form pCIB268. X = XhoI, B - BstEii, N = NcoI, P = Pstl.

Figura 11 przedstawia sposób konstruowania pCIB269 z pBS-GUS 1.2 i pCIB268. X = Xhol, N = NcoI, P = PstI. Pole zakratkowane w plazmidzie pCIB269 oznacza sekwencje genu GUS, a pole zacienione oznacza sekwencje pochodzące z genu PR-la.Figure 11 shows the construction of pCIB269 from pBS-GUS 1.2 and pCIB268. X = Xhol, N = NcoI, P = PstI. The square box in plasmid pCIB269 represents the GUS gene sequences and the shaded box represents sequences derived from the PR-1? Gene.

Figura 12 przedstawia sposób konstruowania plazmidu pBS-GUS1.2. Plazmid pBS-GUS1.2 uzyskuje się poprzez trójstopniową ligację z fragmentów pochodzących z pRAJ265, pBI221.1 i plazmidu „bluescript. S — Sali, R = EcoRI, N = Ncol.Figure 12 shows the construction of the pBS-GUS1.2 plasmid. The plasmid pBS-GUS1.2 was obtained by three-step ligation from fragments derived from pRAJ265, pBI221.1 and the plasmid "bluescript." S - Sali, R = EcoRI, N = Ncol.

Figura 13 przedstawia sposób konstruowania plazmidu pCIB271 z pCIB269 i pCIB200. X = Xhol, N = Ncol, R = EcoRI, S = Sali, (S/X) = fuzja miejsc Sali i Xhol, agaroza LGT = agaroza o niskiej temperaturze żelowania.Figure 13 shows the construction of plasmid pCIB271 from pCIB269 and pCIB200. X = Xhol, N = Ncol, R = EcoRI, S = Sali, (S / X) = fusion of Sal and Xhol sites, LGT agarose = low gelling point agarose.

Figura 14 przedstawia mapę restrykcyjną plazmidu pCIB219. Plazmid ten konstruuje się przez dodanie fragmentu adaptowa EcoRI/XhoI do fragmentu XhoI/EcoRi z pCIB269 zawierającego geny PR-1 i GUS i następną ligację do pCIB712 trawionego Sali.Figure 14 shows the restriction map of the pCIB219 plasmid. This plasmid is constructed by adding an EcoRI / XhoI adaptive fragment to the XhoI / EcoRi fragment of pCIB269 containing the PR-1 and GUS genes and then ligating into SalI digested pCIB712.

Figura 15 przedstawia mapę restrykcyjną plazmidu pCIB272. Plazmid ten konstruuje się przez ligację fragmentu Asp718I/BamHI z pCIB282, zawierającego gen PR-1 GUS (-833 do + 1 z PR-1 A) z plazmidem pCIB200 uprzednio trawionym Asp7181/BamHI.Figure 15 shows the restriction map of the plasmid pCIB272. This plasmid is constructed by ligating the Asp718I / BamHI fragment from pCIB282 containing the GUS PR-1 gene (-833 to + 1 from PR-1 A) with the pCIB200 plasmid previously digested with Asp7181 / BamHI.

Figura 16 przedstawia mapę restrykcyjną plazmidu pCIB273. Plazmid ten kontruuje się przez ligację fragmentu Asp7181/BamHI zpCIB283 zawierającego gen PR-1 GUS (-603 do + 1 z PR-la) z plazmidem pCIB200 trawionym Asp7181/BamHI.Figure 16 shows the restriction map of the plasmid pCIB273. This plasmid is contructed by ligating the Asp7181 / BamHI fragment from pCIB283 containing the GUS PR-1 gene (-603 to + 1 from PR-Ia) to the Asp7181 / BamHI digested plasmid pCIB200.

Figura 17 przedstawia mapę restrykcyjną pCIB1004. Ten plazmid konstruuje się przez ligację fragmentu Xhol/Ncol z pCIB269 (zawierającego promotor PR-la) z genem BT wyciętym z pCIB10(35Bt/607) jako fragment Ncol/BamHI i pCIB710 trawionym Sall/BamHI.Figure 17 shows the restriction map of pCIB1004. This plasmid was constructed by ligating the XhoI / NcoI fragment from pCIB269 (containing the PR-Ia promoter) with the BT gene deleted from pCIB10 (35Bt / 607) as the NcoI / BamHI fragment and Sall / BamHI digested pCIB710.

Figura 18 przedstawia mapę restrykcyjną pCIB200/PRl-BT. Plazmid ten konstruuje się z pCIB1004 i pCIB200.Figure 18 shows the restriction map of pCIB200 / PR1-BT. This plasmid is constructed from pCIB1004 and pCIB200.

Figura 19 przedstawia mapę restrykcyjną pCIB1207. Fragment Xbal o długości 5,8 kb z klonu genomowego lambda zawierającego gen AHAS Arabidopsis klonuje się do plazmidu „bluescript trawionego Xbal.Figure 19 shows the restriction map of pCIB1207. A 5.8 kb XbaI fragment from a genomic lambda clone containing the Arabidopsis AHAS gene is cloned into an Xbal digested bluescript plasmid.

162 317162 317

Figura 20 przedstawia mapę restrykcyjną pCIB 1216. Fragment Ncol/Xbal o długości 3,3 kb z plazmidu CIB1207 klonuje się do pCIB269 uprzednio ciętego enzymami Ncol i Xbal dla usunięcia genu GUS.Figure 20 shows the restriction map of pCIB 1216. A 3.3 kb NcoI / Xbal fragment from plasmid CIB1207 is cloned into pCIB269 previously cleaved with NcoI and Xbal to remove the GUS gene.

Figura 21 przedstawia mapę restrykcyjną pCIB1233. Z plazmidu pCIB 1216 izoluje się fragment Kpnl/Xbal o długości 4,2 kb i poddaje się go ligacji z pCIB200 uprzednio trawionym enzymami KpnI i Xbal.Figure 21 shows the restriction map of pCIB1233. A 4.2 kb Kpnl / XbaI fragment is isolated from plasmid pCIB 1216 and ligated to pCIB200 previously digested with the enzymes KpnI and XbaI.

Figura 22 przedstawia mapę restrykcyjną pBSGluc39.1-GUS. Fragment z pBSGluc39.1 o długości 1462 bp klonuje się do BS-GUS1.2 uprzednio trawionego enzymami Ncol i KpnI.Figure 22 shows the restriction map of pBSGluc39.1-GUS. The 1462 bp fragment from pBSGluc39.1 is cloned into BS-GUS1.2 previously digested with the enzymes NcoI and KpnI.

Figura 23 przedstawia mapę restrykcyjną pCIB200/Gluc39.1-GUS. Z plazmidu pBSGluc3 9.1/GUS izoluje się fragment Kpnl/Xbal zawierający promotor β-glukanazy i gen GUS, po czym poddaje się go ligacji z pCIB200 uprzednio trawionym KpnI i Xbal.Figure 23 shows the restriction map of pCIB200 / Gluc39.1-GUS. The Kpnl / Xbal fragment containing the β-glucanase promoter and the GUS gene is isolated from the pBSGluc3 9.1 / GUS plasmid, and ligated with pCIB200 previously digested with KpnI and Xbal.

Figura 24 przedstawia mapę restrykcyjną pCIB200/GIuc39.1-BT. Poddaje się ligacji: fragment KpnI/Ncol z pCIB 1004 zawierający gen BT, fragment KpnI/Ncol z pBSGluc39.1/GUS oraz pCIB200 cięty enzymem KpnI i traktowany alkaliczną fosfatazą z grasicy cielęcej.Figure 24 shows the restriction map of pCIB200 / GIuc39.1-BT. The ligated KpnI / NcoI fragment from pCIB 1004 containing the BT gene, the KpnI / NcoI fragment from pBSGluc39.1 / GUS and pCIB200 cut with the KpnI enzyme and treated with calf thymus alkaline phosphatase.

Figura 25 przedstawia mapę restrykcyjną pBSGluc39.1/AHAS, konstruowanego z fragmentu Ncol/Xbal plazmidu pBSGluc.39.1/GUS i fragmentu Ncol/Xbal o długości 3,3 kb z pCIB1207 zawierającego gen AHAS.Figure 25 shows the restriction map of pBSGluc39.1 / AHAS constructed from the NcoI / Xbal fragment of pBSGluc.39.1 / GUS and the 3.3 kb NcoI / Xbal fragment of pCIB1207 containing the AHAS gene.

Figura 26 przedstawia mapę restrykcyjną pCIB200/Gluc39.1-AHAS. Z pBSGluc39.1/ / AHAS izoluje się fragment Kpnl/Xbal zawierający promotore-glukanazy i poddaje się go ligacji z pCIB200 uprzednio ciętym enzymami KpnI i Xbal.Figure 26 shows the restriction map of pCIB200 / Gluc39.1-AHAS. The Kpnl / XbaI fragment containing the promoter-glucanase was isolated from pBSGluc39.1 / AHAS and ligated to pCIB200 previously cleaved with the enzymes KpnI and Xbal.

Figura 27 przedstawia mapę restrykcyjną pBSGLuc39.3/GUS. Fragment z pBSGluc39.3 o długości 1677 bp klonuje się do pBS-GUS1.2 uprzednio trawionego Ncol i KpnI.Figure 27 shows the restriction map of pBSGLuc39.3 / GUS. The 1677 bp fragment from pBSGluc39.3 is cloned into pBS-GUS1.2 previously digested with NcoI and KpnI.

Figura 28 przedstawia mapę restrykcyjną pCIB200/Gluc39.3-GUS. Z plazmidu pBSGluc3 9.3/GUS izoluje się fragment Kpnl/Xbal zawierający promotor j3-glukanazy i gen GUS, po czym poddaje się ligacji z pCIB200 trawionym KpnI i XbalFigure 28 shows the restriction map of pCIB200 / Gluc39.3-GUS. From the pBSGluc3 9.3 / GUS plasmid, the Kpnl / Xbal fragment containing the j3-glucanase promoter and the GUS gene is isolated and ligated with pCIB200 digested with KpnI and Xbal

Figura 29 przedstawia mapę restrykcyjną pCIB200/Gluc39.3-BT. Poddaje się ligacji: fragment KpnI/Ncol z pCIB 1004 zawierający gen BT, fragment KpnI/Ncol z pBSGluc39.3/GUS oraz pCIB200 uprzednio trawiony KpnI i traktowany alkaliczną fosfatazą z grasicy cieląt.Figure 29 shows the restriction map of pCIB200 / Gluc39.3-BT. The ligated KpnI / NcoI fragment from pCIB 1004 containing the BT gene, the KpnI / NcoI fragment from pBSGluc39.3 / GUS and pCIB200 previously digested with KpnI and treated with calf thymus alkaline phosphatase.

Figura 30 przedstawia mapę restrykcyjną pBSGluc39.3/AHAS, konstruowanego z fragmentu Ncol/Xbal, pBSGluc39.3/GUS i fragmentu Ncol/Xbal o długości 3,3 kb z pCIB1207 zawierającego gen AHAS.Figure 30 shows the restriction map of pBSGluc39.3 / AHAS constructed from an NcoI / Xbal fragment, pBSGluc39.3 / GUS and a 3.3 kb NcoI / Xbal fragment from pCIB1207 containing the AHAS gene.

Figura 31 przedstawia mapę restrykcyjną pCIB200/Gluc39.3-AHAS. Z pBSGluc39.3/AHAS izoluje się fragment Kpnl/Xbal zawierający promotor /3-glukanazy i gen AHAS i poddaje się ligacji z pCIB200 trawionym KpnI i Xbal.Figure 31 shows the restriction map of pCIB200 / Gluc39.3-AHAS. The Kpnl / Xbal fragment containing the promoter / 3-glucanase and the AHAS gene is isolated from pBSGluc39.3 / AHAS and ligated to pCIB200 digested with KpnI and Xbal.

Figura 32 przedstawia mapę restrykcyjną pCIB 1208. Fragment Xbal o długości 5,8 kb z klonu genomowego lambda, zawierający zmutowany gen AHAS Arabidopsis klonuje się do plazmidu „bluescript11 trawionego Xbal.Figure 32 shows the restriction map of pCIB 1208. A 5.8 kb XbaI fragment from the lambda genomic clone containing the mutant Arabidopsis AHAS gene is cloned into XbaI digested bluescript 11 plasmid.

Figura 33 przedstawia mapę restrykcyjną pCIB 1230. Fragment Ncol/Xbal o długości 3,3 kb z plazmidu pCIB 1208 klonuje się do pCIB269 uprzednio ciętego enzymami Ncol i Xbal dla usunięcia genu GUS.Figure 33 shows the restriction map of pCIB 1230. A 3.3 kb NcoI / Xbal fragment from plasmid pCIB 1208 is cloned into pCIB269 previously cleaved with NcoI and XbaI to remove the GUS gene.

Figura 34 przedstawia mapę restrykcyjną pCIB1232. Z pCIB1230 izoluje się fragment Kpnl/Xbal o długości 4,2 kb i poddaje się go ligacji z pCIB200 uprzednio ciętym KpnI i Xbal.Figure 34 shows the restriction map of pCIB1232. A 4.2 kb Kpnl / XbaI fragment is isolated from pCIB1230 and ligated to pCIB200 previously cut with KpnI and Xbal.

Figura 35 przedstawia mapę restrykcyjną pBSGluc39.1/AHAS-SuR, skonstruowanego z fragmentu Ncol/Xbal plazmidu pBSGluc39.1/GUS oraz fragmentu Ncol/Xbal o długości 3,3 kb pochodzącego z pCIB 1208, zawierającego gen AHAS.Figure 35 shows the restriction map of pBSGluc39.1 / AHAS-SuR constructed from the NcoI / Xba I fragment of the pBSGluc39.1 / GUS plasmid and the 3.3 kb NcoI / Xbal fragment derived from pCIB 1208 containing the AHAS gene.

Figura 36 przedstawia mapę restrykcyjną pCIB200/Gluc39.1-AHAS-SuR. Z pBSGluc 39.1/AHAS-SuR izoluje się fragment Kpnl/Xbal zawierający promotor^-glukanazyi gen AHAS i poddaje się ligacji z pCIB200 ciętym KpnI i Xbal.Figure 36 shows the restriction map of pCIB200 / Gluc39.1-AHAS-SuR. A Kpnl / Xbal fragment containing the β-glucanase promoter and the AHAS gene is isolated from pBSGluc 39.1 / AHAS-SuR and ligated to KpnI and Xbal cut pCIB200.

Figura 37 przedstawia mapę restrykcyjną pBSGluc39.3/AHAS-SuR, skonstruowanego z fragmentu Ncol/Xbal pochodzącego z pBSGluc39.3/GUS i fragmentu Ncol/Xbal o długości 3,3 kb pochodzącego z pCIB 1208 zawierającego gen AHAS.Figure 37 shows the restriction map of pBSGluc39.3 / AHAS-SuR constructed from a NcoI / Xbal fragment derived from pBSGluc39.3 / GUS and a 3.3 kb NcoI / Xbal fragment derived from pCIB 1208 containing the AHAS gene.

Figura 38 przedstawia mapę restrykcyjną pCIB200/Gluc39.3/AHAS-SuR. Fragment Kpnl/Xbal zawierający promotor/3-glukanazy i gen AHAS izoluje się z plazmidu pBSGIuc39.3/AHASSuR i poddaje się go ligacji z pCIB200 uprzednio trawionym KpnI i Xbal.Figure 38 shows the restriction map of pCIB200 / Gluc39.3 / AHAS-SuR. The Kpnl / XbaI fragment containing the / 3-glucanase promoter and the AHAS gene is isolated from the pBSGIuc39.3 / AHASSuR plasmid and ligated to pCIB200 previously digested with KpnI and Xbal.

162 317162 317

Figura 39 przedstawia sekwencję genomowego DNA fragmentu o długości 2kb między miejscami Xhol i Bg 1II genu PR-1 tytoniu. Strzałka przy nukleotydzie 903 wskazuje miejsce startu transkrypcji, a pionowe strzałki na nukleotydach 207 i 313 oznaczają końce dwu niezależnych klonów cDNA, Ujawiona jest również sekwencja polipeptydowa kodowana przez część kodującą tego genu.Figure 39 shows the genomic DNA sequence of the 2kb fragment between the Xho I and Bg 1II sites of the tobacco PR-1 gene. The arrow at nucleotide 903 indicates the transcription start site and the vertical arrows at nucleotides 207 and 313 represent the ends of two independent cDNA clones. The polypeptide sequence encoded by the coding portion of this gene is also disclosed.

Figura 40 przedstawia sekwencję genomowego DNA genu PR-1 tytoniu i sekwencję aminokwasową polipeptydu kodowanego przez region kodujący tego genu.Figure 40 shows the genomic DNA sequence of the tobacco PR-1 gene and the amino acid sequence of the polypeptide encoded by the coding region of that gene.

Figura 41 przedstawia sekwencję cDNA dla chitynazy PR ogórka i sekwencję aminokwasową polipeptydu kodowanego przez region kodujący tego genu.Figure 41 shows the cDNA sequence for a cucumber PR chitinase and the amino acid sequence of the polypeptide encoded by the coding region of that gene.

Figura 42 przedstawia sekwencję cDNA większej formy genu PR-R tytoniu, a fig. 42a przedstawia sekwencję z fig. 42 i sekwencję aminokwasową polipeptydu kodowanego przez region kodujący tego genu.Figure 42 shows the cDNA sequence of a larger form of the tobacco PR-R gene and Figure 42a shows the sequence of Figure 42 and the amino acid sequence of the polypeptide encoded by the coding region of this gene.

Figura 43 przedstawia sekwencję genomowego DNA genu zasadowej β-1,3-glukanazy tytoniu zawartego w klonie pBSGluc39.1.Figure 43 shows the genomic DNA sequence of the tobacco basic β-1,3-glucanase gene contained in the pBSGluc39.1 clone.

Figura 44 przedstawia sekwencję genomowego DNA genu zasadowego /3-1,3-glukanazy tytoniu zawartego w klonie pBSGluc39.3.Figure 44 shows the genomic DNA sequence of the tobacco basic / 3-1,3-glucanase gene contained in the pBSGluc39.3 clone.

Figura 45 przedstawia sekwencję cDNA PR-Q tytoniu zawartego w plazmidzie pBSchtl5.Figure 45 shows the tobacco PR-Q cDNA sequence contained in plasmid pBSchtl5.

Figura 46 przedstawia sekwencję DNA izolowanego cDNA zawartego w plazmidzie pBSGIóe. Ten cDNA koduje kwasową formę /3-1,3-glukanazy.Figure 46 shows the DNA sequence of the isolated cDNA contained in the pBSGI6e plasmid. This cDNA encodes the acid form of β1,3-glucanase.

W niniejszym opisie opisano izolację, klonowanie i identyfikację sekwencji DNA mających zdolność regulowania w tkankach roślinnych transkrypcji powiązanej z nią sekwencji DNA, tam, gdzie regulacja ta jest zależna od refulatora chemicznego. Takie sekwencje DNA mogą mieć zastosowanie do konstruowania genów chimerowych, w których ekspresja genu może być regulowana tego typu regulatorami. Możność regulowania ekspresji genu chimerowego w roślinach transgenicznych metodą chemiczną ma zastosowanie do uzyskania odpowiedniej ekspresji cechy fenotypowej przy minimalnym niekorzystnym wpływie na wzrost i rozwój rośliny. Tego typu regulacja ma istotne znaczenie przy wytwarzaniu produktów wtórnych lub innych produktów klonowanych w kulturach tkanek roślinnych lub w bioreaktorach. Regulowanie klonowanej sekwencji jest również ważne dla regulowania produktów innego genu według mechanizmu anty-sensownego.The present specification describes the isolation, cloning and identification of DNA sequences having the ability to regulate the transcription of an associated DNA sequence in plant tissues, where regulation is dependent on a chemical dredger. Such DNA sequences may be used to construct chimeric genes in which expression of the gene can be regulated by such regulators. The ability to regulate the expression of a chimeric gene in transgenic plants by a chemical method is applicable to obtaining the appropriate expression of the phenotypic trait with minimal adverse effect on plant growth and development. This type of regulation is important in the production of secondary products or other products cloned in plant tissue cultures or in bioreactors. Regulating a cloned sequence is also important for regulating the products of another gene by an anti-sense mechanism.

Ekspresję danej sekwencji kodującej w określonym, szczególnym czasie można regulować stosując regulator chemiczny, na ogół stosowany do tkanki roślinnej. Geny zaangażowane w kontrolę określonych pośrednich stadiów rozwoju mogą być również regulowane przez połączenie sekwencji DNA dającej się regulować chemicznie z odpowiednią sekwencją kodującą DNA. W ten sposób, zwiększając lub zmniejszając poziom regulatora chemicznego, można zatrzymywać rozwój rośliny w określonym stadium lub przyspieszać ten rozwój do określonej szybkości.The expression of a given coding sequence at a particular, particular time can be regulated using a chemical regulator generally applied to plant tissue. Genes involved in the control of certain intermediate stages of development may also be regulated by linking a chemically regulated DNA sequence to an appropriate DNA coding sequence. In this way, by increasing or decreasing the level of the chemical regulator, it is possible to stop the growth of a plant at a certain stage or to accelerate it to a certain rate.

Dające się regulować chemicznie sekwencje DNA mogą być stosowane do zwiększania ekspresji obcych genów, np. nadających odporność lub tolerancję środków chwastobójczych (na przykład tolerancja atrazyny w soji), nadających odporność na owady (na przykład krystaliczne białko Bacillus thuringiensis w bawełnie) lub wymagających selektywnej ekspresji (na przykład bezpłodność żeńska lub męska). Dające się regulować chemicznie sekwencje DNA mogą również znaleźć zastosowanie do zwiększania transkrypcji takich sekwencji DNA, które będą kontrolowały ekspresję drugiej sekwencji DNA według mechanizmu anty-sensownego.Chemically regulable DNA sequences can be used to increase the expression of foreign genes, e.g., impart resistance or tolerance to herbicides (e.g., atrazine tolerance in soybean), render insect resistance (e.g., Bacillus thuringiensis crystal protein in cotton), or require selective expression (for example, female or male infertility). Chemically regulable DNA sequences may also find use to increase the transcription of such DNA sequences which will control the expression of the second DNA sequence by an anti-sense mechanism.

Zgodnie z powyższym, wynalazek dotyczy sposobu chemicznego regulowania ekspresji sekwencji kodujących DNA związanych z sekwencjami DNA dającymi się regulować chemicznie, np. w celu regulowania cechy fenotypowej.Accordingly, the invention relates to a method of chemically regulating the expression of DNA coding sequences associated with chemically regulable DNA sequences, e.g., to regulate a phenotypic trait.

Dla jasnego i jednoznacznego zrozumienia opisu wynalazku i zastrzeżeń podano poniżej definicje stosowanych terminów.For a clear and unambiguous understanding of the description of the invention and the claims, definitions of the terms used are provided below.

Mechanizm typu anty-sensownego. Mechanizm regulacji genu oparty na kontrolowaniu szybkości translacji mRNA do białka w wyniku obecności w komórce cząsteczki RNA komplementarnej do co najmniej części mRNA, którego translacja przebiega w komórce.An anti-sense mechanism. A gene regulatory mechanism based on controlling the rate of translation of mRNA into protein due to the presence in the cell of an RNA molecule complementary to at least a portion of the mRNA translated within the cell.

Powiązana sekwencja DNA: Sekwencja DNA, której aktywność komórkowa (1) albo reguluje aktywność innej sekwencji DNA, (2) albo jest regulowana inną sekwencją DNA. Definicja ta obejmuje zwłaszcza (lecz nie ogranicza się) sekwencje, które sąsiadują ze sobą w ciągłej nici DNARelated DNA sequence: A DNA sequence whose cellular activity (1) either regulates the activity of another DNA sequence, (2) or is regulated by another DNA sequence. This definition especially includes (but is not limited to) sequences that are contiguous in a continuous strand of DNA

162 317 albo są od siebie fizycznie oddzielone. Oddzielenie fizyczne obejmuje np. oddzielenie w obrębie tej samej nici DNA, lokalizację w różnych DNS lub nieciągłe sekwencje rozrzucone (np. przemiennie, sekwencje podlegające regulacji i kodujące) w jednej nici.162 317 or are physically separate from each other. Physical separation includes, e.g., separation within the same DNA strand, localization in different DNS, or staggered discrete sequences (e.g., alternating between regulating and coding sequences) on a single strand.

Sekwencja DNA dająca się regulować chemicznie: Sekwencja DNA mająca zdolność regulowania transkrypcji powiązanej z nią sekwencji DNA, przy czym regulacja ta jest zalezna od regulatora chemicznego. Sekwencje te mogą być pochodzenia naturalnego lub syntetycznego.Chemically regulated DNA sequence: A DNA sequence that has the ability to regulate the transcription of an associated DNA sequence, where regulation is dependent on a chemical regulator. These sequences may be of natural or synthetic origin.

Gen dający się regulować chemicznie: Gen zawierający co najmniej jedną niekodującą, dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA i co najmniej jedną powiązaną z nią sekwencją DNA. Geny te mogą być pochodzenia naturalnego, syntetycznego lub częściowo naturalnego (syntetycznego).Chemically regulated gene: A gene that contains at least one non-coding chemically regulated DNA sequence and at least one associated DNA sequence. These genes may be of natural, synthetic or partially natural (synthetic) origin.

Regulator chemiczny: (dla dającej się regulować chemicznie sekwencji DNA). Drobiny pierwiastkowe lub cząsteczkowe, które kontrolują (inicjują, kończą, zwiększają lub zmniejszają), w wyniku działania bezpośredniego lub pośredniego, aktywność sekwencji DNA dającej się regulować chemicznie w układzie, w którym regulator chemiczny normalnie nie występuje w formie aktywnej, w ilości wystarczającej do regulowania transkrypcji podlegającej transkrypcji sekwencji DNA powiązanej z sekwencją DNA dającą się regulować chemicznie, w żądanym stopniu i w żądanym czasie. Terminologia ta obejmuje sytuacje, w których, w czasie gdy pożądana jest transkrypcja, regulator albo jest nieobecny albo występuje w niewielkiej ilości, albo sytuacje w których występuje pewna ilość regulatora ale wymagane jest zwiększenie lub zmniejszenie regulacji dla uzyskania wpływu na transkrypcję.Chemical regulator: (for chemically regulatable DNA sequence). Elemental or molecular particles that control (initiate, terminate, increase or decrease), by direct or indirect action, the activity of a chemically regulable DNA sequence in a system where the chemical regulator is not normally present in an active form, in sufficient quantity to regulate transcribing a transcribed DNA sequence associated with a chemically regulated DNA sequence to the desired extent and at the desired time. This terminology includes situations where, when transcription is desired, the regulator is either absent or negligible, or where there is an amount of regulator but up or down regulation is required to effect transcription.

Jeśli zatem układem zawierającym dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA jest roślina, np. roślina transgeniczna, wówczas regulatorem chemicznym jest substancja nie występująca w roślinie w stanie naturalnym w ilości wystarczającej do uzyskania chemicznej regulacji, a zatem, transkrypcji powiązanego genu w żądanym stopniu i czasie.Thus, when the system containing a chemically regulable DNA sequence is a plant, e.g. a transgenic plant, then the chemical regulator is a substance not naturally occurring in the plant in an amount sufficient to chemically regulate and therefore transcribe the related gene to the desired extent and time.

Termin „działanie bezpośrednie oznacza, że działanie regulatora chemicznego jest wynikiem bezpośredniej interakcji pomiędzy regulatorem chemicznym, a sekwencją DNA. Termin „działanie pośrednie oznacza, ze działanie regulatora jest wynikiem bezpośredniej interakcji pomiędzy tym regulatorem chemicznym, a jakimś innym endogennym lub egzogennym czynnikiem w układzie. Ostatecznym wynikiem tej bezpośredniej interakcji jest aktywacja lub supresja aktywności sekwencji DNA. Termin „forma aktywna oznacza, że regulator chemiczny występuje w formie wymaganej dla uzyskania kontroli.The term "direct action" means that the action of a chemical regulator is the result of a direct interaction between the chemical regulator and the DNA sequence. The term "indirect action" means that the action of the regulator is the result of a direct interaction between that chemical regulator and some other endogenous or exogenous factor in the system. The ultimate result of this direct interaction is the activation or suppression of DNA sequence activity. The term "active form" means that the chemical regulator is in the form required to obtain control.

Sekwencja chimerowa lub gen chimerowy: Sekwencja DNA zawierająca co najmniej dwie części heterologiczne, to jest części pochodzące z naturalnie występujących sekwencji DNA, które nie są powiązane w ich stanach naturalnego występowania lub zawierająca co najmniej jedną część pochodzenia syntetycznego, nie występującą w naturze.Chimeric sequence or chimeric gene: A DNA sequence that includes at least two heterologous portions, that is, portions derived from naturally occurring DNA sequences that are not related in their states of natural occurrence, or that contain at least one portion of synthetic origin not found in nature.

Sekwencja kodująca DNA: Sekwencja DNA, z której przez jej transkrypcję i translację powstaje komórkowy polipeptyd.DNA coding sequence: A DNA sequence from which a cellular polypeptide is generated by its transcription and translation.

Gen: Wydzielony region chromosomu odpowiedzialny za konkretny produkt komórkowy.Gene: A secreted region of the chromosome responsible for a specific cell product.

Niekodującą sekwencja DNA: Sekwencja DNA, która nie podlega transkrypcji i translacji prowadzącej do powstania komórkowego polipeptydu jeśli jest powiązana z daną sekwencją kodującą DNA. Tak więc sekwencja, która jest sekwencją niekodującą w powiązaniu z jedną sekwencją kodującą, może stać się sekwencją kodującą, jeśli zostanie powiązana z inną sekwencją kodującą lub niekodującą.Non-coding DNA sequence: A DNA sequence that is not transcribed or translated to produce a cellular polypeptide when it is associated with a given DNA sequence. Thus, a sequence that is a non-coding sequence in association with one coding sequence may become a coding sequence if it is associated with another coding or non-coding sequence.

Cecha fenotypowa: Zauważalna właściwość będąca wynikiem ekspresji genu.Phenotypic trait: A noticeable property that results from the expression of a gene.

Tkanka roślinna: Każda tkanka roślinna w roślinie lub w kulturze. Termin ten obejmuje rośliny, komórki roślinne, organy roślinne, nasiona, protoplasty, kallusy, kultury komórkowe i dowolne grupy komórek roślinnych zorganizowanych w jednostki strukturalne lub funkcjonalne, lecz nie ogranicza się do nich. Użycie tego termimu, samego lub razem z określonym typem tkanki roślinnej wymienionej powyżej lub objętej niniejszą definicją nie ma na celu wykluczenia innego typu tkanki roślinnej.Plant tissue: Any plant tissue in a plant or culture. The term includes, but is not limited to, plants, plant cells, plant organs, seeds, protoplasts, calluses, cell cultures, and any groups of plant cells organized into structural or functional units. The use of this term, either alone or together with a particular type of plant tissue mentioned above or covered by this definition, is not intended to exclude another type of plant tissue.

PR lub białka związane z patogenezą: Białka wytwarzane w roślinach reagujących nadwrażliwością na patogeny. Termin ten obejmuje kwasowe i zasadowe formy białek, tytoniu PR-la, PR-lb, PR-lc, PR-1', PR-2, PR-N, PR-O, PR-P, PR-Q, PR-S, PR-R, chitynazę, będącą odpowiednikiem PR-Plub PR-Q i beta-l,3-glukanazę(glukano-endo-l,3-/3-glukozydaza,EC3.2.1.39), któraPR or pathogenesis-related proteins: Proteins produced in plants that are responsive to pathogen hypersensitivity. The term includes the acidic and basic forms of the proteins, tobacco PR-1?, PR-1b, PR-1c, PR-1 ', PR-2, PR-N, PR-O, PR-P, PR-Q, PR-S , PR-R, chitinase, equivalent to PR-Plub PR-Q and beta-1,3-glucanase (glucan-endo-1,3 / 3-glucosidase, EC3.2.1.39), which

162 317 jest odpowiednikiem PR-2, PR-N lub PR-O, jak również indukowaną patogenem chitynazę z ogórka lecz nie ogranicza się do tych białek. Reakcja nadwrażliwości charakteryzuje się nekrozą tkanek w miejscu bezpośrednio otaczającym miejsce infekcji patogenem i następną lokalizacją patogenu, czym różni się od reakcji wrażliwości, w której patogen rozprzestrzenia się w całej roślinie. Patogenami są wirusy lub wiroidy, np. wirus mozaiki tytoniowej lub ogórkowej, wirus plamistości pierścieniowej lub wirus nekrozy, wirus kędzierzawienia liści pelargonii, wirus plamistości koniczyny łąkowej, wirus karłowacema krzaczastego pomidorów itp., grzyby, np. Phythophthora parasitica lub Peronospora tabacina, bakterie, np. Pseudomonas siringae lub Pseudomonas tabaci, albo maszyce, np. Myzus Persicae. Nie jest to lista wyczerpująca, pod żadnym względem.162 317 is equivalent to PR-2, PR-N or PR-O as well as pathogen-induced cucumber chitinase, but not limited to these proteins. The hypersensitivity reaction is characterized by tissue necrosis at the site immediately surrounding the site of pathogen infection and subsequent localization of the pathogen, which differs from a sensitivity reaction in which the pathogen spreads throughout the plant. The pathogens are viruses or viroids, e.g. e.g., Pseudomonas siringae or Pseudomonas tabaci, or masks, e.g. Myzus Persicae. This is not an exhaustive list by any means.

Regulacja: Zwiększanie (indukowanie) lub zmniejszanie (represja) poziomu ekspresji genu lub poziomu transkrypcji sekwencji DNA. Definicja ta me obejmuje żadnego, konkretnego mechanizmu.Regulation: Increasing (inducing) or reducing (repressing) the level of gene expression or the level of transcription of a DNA sequence. This definition does not include any specific mechanism.

Zasadniczo czysta sekwencja DNA: Sekwencja DNA wyizolowana w zasadniczo czystej formie ze źródła naturalnego lub nienaturalnego. Taka sekwencja może występować w układzie naturalnym, takim jak bakteria, wirus lub roślina albo komórka zwierzęca, względnie można ją uzyskać na drodze syntetycznej albo jako sekwencję cDNA. Zasadniczo czyste sekwencje DNA na ogół izoluje się w postaci wektora zawierającego określony DNA. Termin „zasadniczo czysta oznacza, ze sekwencje inne od żądanej występują w ilościach bardzo małych, np. poniżej 5%, poniżej 1% lub korzystnie, poniżej 0,1%. Zasadniczo czyste sekwencje DNA i zawierające je wektory mogą i zazwyczaj są utrzymywane w roztworze, np. w roztworze wodnym zawierającym bufory albo w pożywce hodowlanej.Substantially pure DNA sequence: A DNA sequence isolated in substantially pure form from a natural or non-natural source. Such a sequence may be found in a natural system such as a bacterium, virus or plant, or an animal cell, or may be obtained synthetically or as a cDNA sequence. Substantially pure DNA sequences are generally isolated as a vector containing the specific DNA. The term "substantially pure" means that non-desired sequences are present in very low amounts, e.g., less than 5%, less than 1%, or preferably, less than 0.1%. Substantially pure DNA sequences and vectors containing them can and usually are maintained in a solution, e.g., an aqueous solution containing buffers, or in a culture medium.

Zasadnicza homologia sekwencji: Termin „zasadnicza homologia sekwencji oznacza ścisłe powiązania strukturalne między sekwencjami nukleotydów lub aminokwasów. Przykładowo, zasadniczo homologiczne sekwencje DNA mogą wykazywać homologię, w 80%, korzystnie w 90%, a nawet 95%, a zasadniczo homologiczne sekwencje aminokwasów wykazują na ogół homologię w 50% lub w większym stopniu. Za homologiczne uważa się ponadto powiązania, w których opuszczona jest jedna lub kilka sekwencji nukleotydowych lub aminokwasowych albo wstawione są sekwencje z dodatkowymi nukleotydami lub aminokwasami.Substantial sequence homology: The term "substantial sequence homology" means close structural links between nucleotide or amino acid sequences. For example, substantially homologous DNA sequences may have a homology of 80%, preferably 90%, even 95%, and substantially homologous amino acid sequences may generally be 50% or greater. Furthermore, linkages in which one or more nucleotide or amino acid sequences are omitted or sequences with additional nucleotides or amino acids are inserted are considered homologous.

A. Sekwencje DNA dające się regulować chemicznie.A. Chemically regulated DNA sequences.

Opisano niekodujące sekwencje DNA, które pod wpływem regulatora chemicznego mają zdolność regulowania transkrypcji powiązanej z nią sekwencji DNA w roślinie lub w tkance roślinnej. Są to zwłaszcza niekodujące sekwencje DNA mające zdolność regulowania transkrypcji powiązanej sekwencji DNA w roślinie lub w tkance roślinnej, w której regulacja ta zależy od regulatora chemicznego. Korzystnie, sekwencje DNA istnieją w zasadniczo czystej formie w stosunku do genu lub genomu, w którym występują, jeśli pochodzą ze źródła naturalnego, albo w stosunku do mieszaniny DNA, jeśli występują w mieszaninie syntetycznej.Non-coding DNA sequences have been described which, when influenced by a chemical regulator, are capable of regulating the transcription of an associated DNA sequence in a plant or in plant tissue. They are especially non-coding DNA sequences having the ability to regulate the transcription of an associated DNA sequence in a plant or in plant tissue, in which regulation is dependent on a chemical regulator. Preferably, the DNA sequences exist in substantially pure form for the gene or genome in which they are derived from a natural source, or for a mixture of DNA if present in a synthetic mixture.

Korzystnie, niekodującymi, dającymi się regulować chemicznie sekwencjami DNA są te sekwencje, które w powiązaniu z sekwencją kodującą DNA regulują ekspresję tej sekwencji kodującej w tkance roślinnej, przy czym stopień tej regulacji zależy od regulatora chemicznego. Sekwencje takie mogą być syntetyzowane de novo albo pochodzić (np. mogą być izolowane lub klonowane) z genu występującego w stanie naturalnym i dającego się regulować chemicznie. Występowanie dających się regulować chemicznie sekwencji DNA nie ogranicza się do tkanek roślinnych. Takie dające się regulować chemicznie sekwencje mogą pochodzić z różnych źródeł naturalnych, takich jak źródła bakteryjne, wirusowe i zwierzęce. Przykładowo, można je izolować z regionu flankującego 5' albo z regionu flankującego 3' występującego w stanie naturalnym genu dającego się regulować chemicznie. Alternatywnie, ńiekodującą sekwencję DNA można zsyntetyzować chemicznie albo uzyskać na drodze enzymatycznej jako cDNA identyczny do izolowanej sekwencji albo wykazujący zasadniczą homologię do tej sekwencji. Przez klonowanie niekodującej sekwencji DNA dającej się regulować chemicznie, sekwencję tę można oddzielić od innych sekwencji przylegających do niej w genie występującym w stanie naturalnym. W ten sposób można uzyskać zasadniczo czystą sekwencję DNA.Preferably, the non-coding chemically regulable DNA sequences are those sequences which, in association with a DNA coding sequence, regulate the expression of that coding sequence in plant tissue, the degree of the regulation being dependent on a chemical regulator. Such sequences may be de novo synthesized or may be derived (e.g., may be isolated or cloned) from a naturally occurring and chemically regulated gene. The presence of chemically regulable DNA sequences is not limited to plant tissues. Such chemically regulable sequences can be derived from a variety of natural sources, such as bacterial, viral and animal sources. For example, they can be isolated from the 5 'flanking region or from the 3' flanking region of a naturally occurring chemically regulable gene. Alternatively, the non-coding DNA sequence can be chemically synthesized or enzymatically obtained as cDNA identical to the isolated sequence or having substantial homology to the sequence. By cloning a chemically regulated non-coding DNA sequence, the sequence can be separated from other adjacent sequences in the naturally occurring gene. In this way, an essentially pure DNA sequence can be obtained.

Zgodnie z wynalazkiem, regulacja zachodzi pod wpływem regulatorów chemicznych, które są albo regulatorami indukcyjnymi albo represyjnymi. Przykładami genów podlegających represji,According to the invention, regulation occurs under the influence of chemical regulators which are either inductive or repressive regulators. Examples of repressed genes

162 317 to znaczy genów hamowanych przez represyjnie działającą substancję chemiczną są np. geny TrpR albo AroH. Dodanie represora tryptofanu lub samego tryptofanu hamuje ekspresję tych genów. Istnieje wiele innych genów regulowanych przez tego typu represję produktem końcowym i w każdym przypadku produkt końcowy działa jako regulator chemiczny, który może być użyty do hamowania ekspresji genu. Dające się regulować sekcje takich genów mogą stanowić część konstruktów chimerowych, które można regulować chemicznie, regulując w ten sposób transkrypcję powiązanych sekwencji DNA w roślinie lub w tkance roślinnej.162 317 ie genes inhibited by a repressing chemical are, for example, TrpR or AroH genes. The addition of a tryptophan repressor or tryptophan alone inhibits the expression of these genes. There are many other genes regulated by this type of end product repression, and in any case the end product acts as a chemical regulator that can be used to inhibit gene expression. The regulable sections of such genes can be part of chimeric constructs that can be chemically regulated, thereby regulating the transcription of related DNA sequences in a plant or plant tissue.

Przykładami genów dających się indukować chemicznie, to znaczy genów indukowanych przez indukujący regulator chemiczny, są geny białka PR, zwłaszcza geny białka PR tytoniu, np. PR-la, PR-lb, PR-lc, PR-Γ, PR-Q, PR-R i PR-S, gen chitynazy ogórka oraz geny zasadowej i kwasowej /3-1,3-glukanazy tytoniu. W szczególnym przypadku użyteczne są zasadniczo czyste sekwencje DNA będące niekodującymi sekwencjami DNA dającymi się regulować chemicznie lub sekwencje DNA zasadniczo homologiczne do takich sekwencji, stanowiące część występującego w stanie naturalnym genu podlegającego regulacji chemicznej, np. występujących w stanie naturalnym, dających się regulować chemicznie genów w roślinach i tkankach roślinnych roślin jedno- i dwu-liściennych lub nagozalązkowych. Korzystnie, taka sekwencja DNA ma zdolność regulowania transkrypcji powiązanej sekwencji DNA w roślinie lub w tkance roślinnej, gdzie ta powiązana z mą sekwencja jest sekwencją kodującą. Transkrypcja tej sekwencji DNA może być regulowana przez represyjny lub indukujący regulator chemiczny. Szczególnie korzystnymi sekwencjami DNA są te, w których genem podlegającym chemicznej regulacji jest gen białka PR, np. z roślin dwuliściennych, takich jak tytoń lub ogórek. Najbardziej korzystne są sekwencje DNA, w których genem dającym się regulować chemicznie jest gen tytoniu PR-la, PR-lb, PR-lc, PR-T, PR-Q lub PR-R, gen chitynazy ogórka albo gen zasadowej lub kwasowej /3-1,3-glukanazy, zwłaszcza gen PR-la i PR-Γ tytoniu, lecz również gen chitynazy ogórka oraz geny zasadowej i kwasowej /3-1,3-glukanazy tytoniu. W pierwszym rzędzie rozpatrywane są tu sekwencje DNA, w których genem dającym się regulować chemicznie jest gen PR-la lub gen zasadowej /3-1,3-glukanazy tytoniu.Examples of chemically inducible genes, i.e. those induced by an inducing chemical regulator, are PR protein genes, especially tobacco PR protein genes, e.g. PR-1a, PR-1b, PR-1c, PR-, PR-Q, PR -R and PR-S, cucumber chitinase gene and tobacco alkaline and acid / 3-1,3-glucanase genes. In particular, substantially pure DNA sequences that are chemically controllable non-coding DNA sequences or DNA sequences substantially homologous to such sequences that are part of a naturally occurring chemically regulated gene, e.g. naturally occurring chemically regulable genes in plants and plant tissues of monocotyledonous, dicotyledonous or gymnospermous plants. Preferably, said DNA sequence has the ability to regulate the transcription of a related DNA sequence in a plant or in a plant tissue, wherein said sequence related to it is a coding sequence. Transcription of this DNA sequence can be regulated by a repressive or inducing chemical regulator. Particularly preferred DNA sequences are those in which the chemically regulated gene is a PR protein gene, e.g. from dicots such as tobacco or cucumber. Most preferred are DNA sequences in which the chemically regulated gene is the tobacco PR-1α, PR-1b, PR-1c, PR-T, PR-Q or PR-R gene, the cucumber chitinase gene, or the alkaline or acidic gene / 3 -1,3-glucanases, especially the tobacco PR-1α and PR-gen gene, but also the cucumber chitinase gene and the tobacco alkaline and acidic / 3-1,3-glucanase genes. Primarily considered herein are DNA sequences in which the chemically regulated gene is the PR-1α gene or the tobacco basic / 3-1,3-glucanase gene.

Okazało się, ze dająca się indukować chemicznie sekwencja DNA korzystnych genów PR i pokrewnych występują w sekwencjach mekodujących przyległego regionu 5' flankującego sekwencje kodujące. Przykładowo, w sekwencji wyizolowanej z fragmentu genu PR-la tytoniu o długości 6500 bp, zawierającej część regionu kodującego, znaleziono region o około 900-1200 bp przyległy w stanie naturalnym do miejsca startu transkrypcji, dający się indukować chemicznie. Cecha ta pozostaje we fragmencie zawierającym około 500-700 bp przyległym do miejsca startu transkrypcji. Tak więc najbardziej korzystne są sekwencje DNA zlokalizowane w regionie flankującym 5' genu PR lub genów pokrewnych, np. w 1200 parach zasad przyległych do miejsca startu transkrypcji.The chemically inducible DNA sequence of the preferred PR and related genes appeared to be present in the coding sequences of an adjacent 5 'region flanking the coding sequences. For example, in a sequence isolated from a fragment of the 6500 bp tobacco PR-la gene containing part of the coding region, a region of about 900-1200 bp was found naturally adjacent to the transcription initiation site and chemically inducible. This feature remains in the fragment containing approximately 500-700 bp adjacent to the transcription start site. Thus, DNA sequences located in the 5 'flanking region of the PR or related genes, e.g. 1200 base pairs adjacent to the transcription start site are most preferred.

Niekodującą sekwencję DNA mającą zdolność regulowania transkrypcji powiązanej z nią sekwencji DNA w roślinie lub w tkance roślinnej, przy czym regulacja ta jest zalezna od regulatora chemicznego, oraz sekwencje DNA zasadniczo homologiczne do tej sekwencji niekodującej wytwarza się tak, że DNA izoluje się z genu występującego w stanie naturalnym w zasadniczo czystej formie albo syntetyzuje się go na drodze chemicznej lub enzymatycznej.A non-coding DNA sequence having the ability to regulate the transcription of an associated DNA sequence in a plant or plant tissue, this regulation being dependent on a chemical regulator, and DNA sequences substantially homologous to this non-coding sequence are prepared such that the DNA is isolated from a gene found in in its essentially pure form, or it is synthesized by chemical or enzymatic means.

W szczególności, zasadniczo czystą, dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA z genu dającego się regulować chemicznie, w naturalnie występującym układzie zawierającym ten gen, wytwarza się tak, ze (a) aktywuje się w tym systemie ekspresję RNA z genu dającego się regulować chemicznie, (b) izoluje się ten RNA, (c) rózmcująco skrininguje się bank genomowy RNA generowanego z RNA wyizolowanego z takiego zaktywowanego systemu, jak również RNA generowanego z RNA wyizolowanego z systemu kontrolnego, który nie był aktywowany, (d) izoluje się klon genomowy, (e) subklonuje się gen dający się regulować chemicznie z tego klonu genomowego i (f) izoluje się żądaną, dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA.In particular, a substantially pure, chemically regulated DNA sequence from a chemically regulated gene in a naturally occurring system containing that gene is made such that (a) the system activates RNA expression from a chemically regulated gene, ( b) this RNA is isolated, (c) a genomic bank of RNA generated from RNA isolated from such an activated system is screened, as well as RNA generated from RNA isolated from a control system that has not been activated, (d) a genomic clone is isolated, ( e) the chemically regulable gene is subcloned from the genomic clone; and (f) the desired chemically regulable DNA sequence is isolated.

W przypadku, gdy układem naturalnym jest roślina, dająca się regulować chemicznie sekwencję DNA uzyskuje się także (a) aktywuje się w tej roślinie syntezę poliA + RNA z genu dającego się rgulować chemicznie, (b) izoluje się ten poliA+ RNA, (c) konstruuje się bank cDNA z tego poliA + RNA, (d) rózmcująco skrininguje się ten bank cDNA w stosunku do cDNA generowanego z RNA pochodzącego z roślin kontrolnych, nie aktywowanych, (e) izoluje się klony cDNA dająceIf the natural system is a plant, a chemically regulated DNA sequence is also obtained (a) the plant activates the synthesis of polyA + RNA from a chemically regulable gene, (b) this polyA + RNA is isolated, (c) a cDNA bank from this polyA + RNA is made, (d) this cDNA bank is screened for cDNA generated from RNA derived from control plants, not activated, (e) cDNA clones are isolated that give rise to

162 317 się regulować chemicznie, (f) izoluje się klon genomowy z banku genomowego tej rośliny, stosując jako sondę klon cDNA z etapu (e), (g) subklonuje się gen dający się regulować chemicznie z tego klonu genomowego i (h) izoluje się żądaną, dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA.162 317 be chemically regulated, (f) isolating a genomic clone from the genomic bank of this plant using the cDNA clone from step (e) as a probe, (g) subcloning a chemically regulated gene from that genomic clone, and (h) isolating the desired chemically regulable DNA sequence.

Korzystny jest sposób, w którym genem dającym się regulować chemicznie jest gen dający się indukować chemicznie, np. gen białka PR, a więc, geny PR-la, PR-lb, PR-lc, PR-Γ, PR-Q lub PR-R tytoniu, gen chitynazy ogórka, albo gen zasadowej lub kwasowej /3-1,3-glukanazy tytoniu. Ponadto, korzystny jest sposób, w którym gen białka PRaktywuje się w etapie (a) induktorem chemicznym lub patogenem.A method is preferred in which the chemically regulated gene is a chemically inducible gene, e.g. a PR protein gene, thus the genes PR-1a, PR-1b, PR-1c, PR-, PR-Q or PR- Tobacco R, cucumber chitinase gene, or tobacco alkaline or acid / 3-1,3-glucanase gene. Furthermore, a method in which the PR protein gene is activated in step (a) by a chemical inducer or pathogen is preferred.

B. Dające się regulować chemicznie sekwencje DNA z częściami występujących w stanie naturalnym sekwencji kodujących.B. Chemically adjustable DNA sequences with portions of the naturally occurring coding sequences.

Poza w całości niekodującymi, dającymi się regulować chemicznie sekwencjami DNA opisanymi w części A, uzyskano również niekodujące sekwencje DNA naturalnie występujących, dających się regulować chemicznie sekwencji DNA w połączeniu z częścią ale nie z całą sekwencją kodującą, z którą sekwencja dająca się regulować jest powiązana w genie występującym w stanie naturalnym. Bardziej szczegółowo, są to, korzystnie w zasadniczo czystej formie, sekwencje DNA, które zawierają pierwszą sekwencję komponentową DNA, będącą niekodującą, dającą się regulować chemicznie sekwencją DNA występującego w stanie naturalnym genu dającego się regulować chemicznie (lub sekwencję zasadniczo homologiczną do tej sekwencji), przy czym ta pierwsza sekwencja komponentowa ma zdolność regulowania transkrypcji powiązanej z nią sekwencją DNA w roślinie lub w tkance roślinnej, gdzie regulacja ta jest zależna od regulatora chemicznego oraz drugą sekwencję komponentową DNA, będącą częścią (ale nie całą sekwencją) sekwencji DNA podlegającej transkrypcji lub wykazującą zasadniczą homologię do tej części, z którą pierwsza sekwencja komponentowa jest powiązana w występującym w stanie naturalnym genie dającym się regulować chemicznie. Naturalnie występującym genem dającym się regulować chemicznie może być gen pochodzenia roślinnego, na przykład występujący w roślinach jedno- lub dwuliściennych i może być regulowany regulatorem chemicznym wywołującym represję lub indukcję. Drugą komponentową sekwencją DNA jest na ogół sekwencja kodująca. Korzystną drugą sekwencją DNA jest sekwencja kodująca peptyd sygnalny dowolnego białka wytwarzanego przez ekspresję występującego w stanie naturalnym genu dającego się regulować chemicznie.In addition to the fully non-coding, chemically regulable DNA sequences described in Part A, non-coding DNA sequences of naturally occurring, chemically regulable DNA sequences have also been obtained in association with some but not all of the coding sequence with which the regulatable sequence is associated in a naturally occurring gene. More particularly, they are, preferably in substantially pure form, DNA sequences which include a first DNA component sequence which is a non-coding, chemically regulable DNA sequence of a naturally occurring chemically regulable gene (or a sequence substantially homologous to that sequence). wherein the first component sequence is capable of regulating the transcription of an associated DNA sequence in a plant or plant tissue, where regulation is mediated by a chemical regulator, and the second DNA component sequence being part (but not the entire sequence) of the DNA sequence being transcribed or displaying substantial homology to that part with which the first component sequence is associated in a naturally occurring chemically regulable gene. The naturally occurring chemically regulated gene may be a gene of plant origin, for example found in monocotyledonous or dicotyledonous plants, and may be regulated by a repression or induction chemical regulator. The second component DNA sequence is generally a coding sequence. A preferred second DNA sequence is that encoding the signal peptide of any protein produced by the expression of a naturally occurring chemically regulable gene.

Opisano tu zwłaszcza sekwencje DNA, zawierające pierwszą niekodującą, dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA oraz drugą kodującą sekwencję DNA z genu białka PR, np. z genu białka PR roślin dwuliściennych, korzystnie z tytoniu lub ogórka, takiego jak PR-la, PR-lb, PR-lc, PR-Γ, PR-Q lub PR-P, genu chitynazy lub z genu zasadowej lub kwasowej /3-1,3-glukanazy. Korzystna jest sekwencja DNA z genu białka PR, w którym transkrypcja jest regulowana przez indukujący regulator chemiczny. Opisano zwłaszcza sekwencja DNA, w których pierwsza sekwencja niekodującą jest zlokalizowana w regionie flankującym 5jednego z wyżej wymienionych genów białka PR, np. jest zlokalizowana w około 2000 parach zasad przylegających do miejsca startu transkrypcji genu białka PR. Najbardziej korzystna jest sekwencja DNA zawierająca wyżej wymienioną pierwszą sekwencję niekodującą i drugą sekwencję kodującą peptyd sygnałowy, wspomniany powyżej. 'In particular, DNA sequences are described, comprising a first non-coding, chemically regulatable DNA sequence and a second coding DNA sequence from a PR protein gene, e.g. from a PR protein gene of dicotyledons, preferably from tobacco or cucumber, such as PR-1a, PR-1b. , PR-1c, PR-, PR-Q or PR-P, the chitinase gene, or from the alkaline or acid / 3-1,3-glucanase gene. Preferred is a DNA sequence from a PR protein gene in which transcription is regulated by an inducing chemical regulator. In particular, DNA sequences are described wherein the first non-coding sequence is located in the flanking region of one of the aforementioned PR protein genes, e.g., is located at about 2000 base pairs adjacent to the transcription start site of the PR protein gene. Most preferred is a DNA sequence comprising the above-mentioned first non-coding sequence and the second signal peptide coding sequence mentioned above. '

Najbardziej korzystne są zasadniczo czyste sekwencje DNA przedstawione na fig. -9, 40, 43 i 44 oraz zasadniczo czyste sekwencje DNA zasadniczo homologiczne do tych sekwencji. Sekwencje te są przykładami dających się regulować chemicznie sekwencji DNA zawierających pierwszą niekodującą i drugą kodującą sekwencję DNA. Pochodzą one z genów PR-la i Pr-1'dla białka PR tytoniu i odpowiednio z dwu form zasadowej β-1,3-glukanazy tytoniu. Fig. 39 przedstawia sekwencję reprezentatywnego genu PR-la tytoniu. Nukleotydy od 1 do 1150 stanowią niekodującą, flankującą 5' sekwencję DNA dającą się indukować chemicznie oraz część sekwencji kodującej PR-la, która występuje w roślinach tytoniu. W tym przypadku, dająca się indukować chemicznie komponenta sąsiaduje z sekwencją kodującą. Nukleotydy kodujące pierwsze trzydzieści aminokwasów stanowią sekwencję kodującą peptyd sygnałowy białka PR-la. Sekwencję kodującą można oddzielić od sekwencji niekodującej, uzyskując niekodującą, dającą się indukować chemicznie sekwencję DNA, wolną od jakiejkolwiek sekwencji kodującej, opisaną powyżej w części A. Rozdział taki można przeprowadzić znanymi technikami, takimi jak trawienie enzymem restrykcyjnym.The substantially pure DNA sequences shown in Figures -9, 40, 43 and 44 and substantially pure DNA sequences substantially homologous to these sequences are most preferred. These sequences are examples of chemically controllable DNA sequences containing a first non-coding and a second coding DNA sequence. They are derived from the PR-1α and Pr-1 for the tobacco PR protein and from the two forms of basic tobacco β-1,3-glucanase, respectively. Figure 39 shows the sequence of a representative tobacco PR-Ia gene. Nucleotides 1 to 1150 are a chemically inducible 5 'non-coding flanking DNA sequence and part of the PR-1α coding sequence that is present in tobacco plants. In this case, the chemically inducible component is adjacent to the coding sequence. The nucleotides encoding the first thirty amino acids constitute the PR-1? Protein signal peptide encoding sequence. The coding sequence can be separated from the non-coding sequence to provide a non-coding, chemically inducible DNA sequence free of any coding sequence described above in section A. Such separation can be accomplished by known techniques such as restriction enzyme digestion.

162 317162 317

Sposób wytwarzania sekwencji DNA zawierającej pierwszą komponentową sekwencję DNA będącą niekodującą, dającą się regulować chemicznie sekwencją DNA występującego w stanie naturalnym genu dającego się regulować chemicznie (lub sekwencją zasadniczo homologiczną do tej sekwencji), przy czym ta pierwsza komponentowa sekwencja ma zdolność regulowania transkrypcji powiązanej z nią sekwencji DNA w roślinie lub w tkance roślinnej, gdzie regulacja ta jest zależna od regulatora chemicznego i drugą komponentową sekwencję DNA będącą częścią (lub wykazującą zasadniczo homologię do tej sekwencji) sekwencja DNA podlegającej transkrypcji (ale me całą taką sekwencją), z z którą jest powiązana pierwsza komponentowa sekwencja w występującym naturalnie genie dającym się regulować chemicznie, polega na tym, ze z naturalnie występującego genu izoluje się DNA w zasadniczo czystej formie lub DNA ten syntetyzuje się chemicznie lub enzymatycznie. Korzystnie są sposoby opisane w części A powyżej i zasadniczo czyste sekwencje DNA uzyskane tymi sposobami.A method of producing a DNA sequence comprising a first component DNA sequence that is a non-coding, chemically-regulatable DNA sequence of a naturally occurring chemically regulated gene (or a sequence substantially homologous to that sequence), the first component sequence having the ability to regulate associated transcription therewith. DNA sequence in a plant or in plant tissue, where regulation is dependent on a chemical regulator and a second DNA component sequence being part of (or having substantially homology to that sequence) the transcribed DNA sequence (but not all such sequence) to which the first is related a component sequence in a naturally occurring chemically regulable gene consists in isolating DNA in substantially pure form from the naturally occurring gene or synthesizing this DNA chemically or enzymatically. Preferably, the methods described in Part A above and substantially pure DNA sequences obtained by these methods are provided.

C. Geny chimerowe zawierające dające się regulować chemicznie sekwencje DNA.C. Chimeric genes containing chemically regulated DNA sequences.

Chimerowa sekwencja DNA (gen chimerowy) zawiera co najmniej jedną sekwencję DNA dającą się regulować chemicznie. Jako przykłady służą dwa typy takich sekwencji chimerowych. Prostsza, lub dwuczęściowa chimerowa sekwencja DNA zawiera dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA i sekwencję DNA podlegającą transkrypcji. Taki gen chimerowy ma zdolność ekspresji w tkance roślinnej w odpowiednich warunkach regulacji chemicznej. W szczególności dająca się regulować chemicznie chimerowa sekwencja DNA, zawiera pierwszą, niekodującą, dającą się regulować chemicznie, komponentową sekwencję DNA, zdolną do regulowania transkrypcji powiązanej z nią sekwencji DNA w roślinie lub w tkance roślinnej, przy czym ta regulacja zależy od regulatora chemicznego i drugą, komponentową sekwencję DNA podlegającą transkrypcji w roślinie lub w tkance roślinnej. Komponentowe sekwencje DNA mogą pochodzić ze źródeł naturalnych lub mogą być wytwarzane syntetycznie.A chimeric DNA sequence (chimeric gene) contains at least one chemically regulable DNA sequence. Two types of such chimeric sequences serve as examples. A simpler or two-part chimeric DNA sequence comprises a chemically regulable DNA sequence and a transcribed DNA sequence. Such a chimeric gene is capable of being expressed in plant tissue under appropriate chemical regulation conditions. In particular, the chemically regulable chimeric DNA sequence comprises a first, non-coding, chemically regulable, DNA component sequence capable of regulating the transcription of an associated DNA sequence in a plant or plant tissue, this regulation being dependent on a chemical regulator and a second , a component DNA sequence that is transcribed in a plant or plant tissue. The component DNA sequences may be derived from natural sources or may be produced synthetically.

W wyniku transkrypcji drugiej sekwencji DNA może powstawać RNA zdolny do regulowania ekspresji cechy fenotypowej według mechanizmu anty-sensownego. Alternatywnie, druga sekwencja DNA w chimerowej sekwencji DNA może podlegać transkrypcji i translacji w tkance roślinnej, dając w części A powyżej i zasadniczo czyste sekwencje DNA uzyskane tymi sposobami.Transcription of the second DNA sequence may result in the generation of RNA capable of regulating expression of the phenotypic trait by an anti-sense mechanism. Alternatively, the second DNA sequence in the chimeric DNA sequence can be transcribed and translated in plant tissue, yielding in part A above and substantially pure DNA sequences obtained by these methods.

C. Geny chimerowe zawierające dające się regulować chemicznie sekwencje DNA.C. Chimeric genes containing chemically regulated DNA sequences.

Zakresem wynalazku objęta jest chimerowa sekwencja DNA (gen chimerowy) zawierająca co najmniej jedną sekwencję DNA dającą się regulować chemicznie. Jako przykłady służą dwa typy takich sekwencji chimerowych. Prostsza, lub dwuczęściowa chimerowa sekwencja DNA zawiera dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA i sekwencję DNA podlegającą transkrypcji. Taki gen chimerowy ma zdolność ekspresji w tkance roślinnej w odpowiednich warunkach regulacji chemicznej. Zakresem wynalazku objęta jest szczególnie dająca się regulować chemicznie chimerowa sekwencja DNA, zawierająca pierwszą, niekodującą, dającą się regulować chemicznie, komponentową sekwencję DNA, zdolną do regulowania transkrypcji powiązanej z nią sekwencji DNA w roślinie lub w tkance roślinnej, przy czym ta regulacja zależy od regulatora chemicznego i drugą, komponentową sekwencję DNA podlegającą transkrypcji w roślinie lub w tkance roślinnej. Komponentowe sekwencje DNA mogą pochodzić ze źródeł naturalnych lub mogą być wytwarzane syntetycznie.Included within the scope of the invention is a chimeric DNA sequence (chimeric gene) comprising at least one chemically regulable DNA sequence. Two types of such chimeric sequences serve as examples. A simpler or two-part chimeric DNA sequence comprises a chemically regulable DNA sequence and a transcribed DNA sequence. Such a chimeric gene is capable of being expressed in plant tissue under appropriate chemical regulation conditions. Particularly within the scope of the invention is a chemically regulable chimeric DNA sequence comprising a first non-coding chemically regulable DNA component sequence capable of regulating the transcription of an associated DNA sequence in a plant or plant tissue, this regulation being dependent on the regulator chemical and a second, component DNA sequence transcribed in the plant or in plant tissue. The component DNA sequences may be derived from natural sources or may be produced synthetically.

W wyniku transkrypcji drugiej sekwencji DNA może powstawać RNA zdolny do regulowania ekspresji cechy fenotypowej według mechanizmu anty-sensownego. Alternatywnie, druga sekwencja DNA w chimerowej sekwencji DNA może podlegać transkrypcji i translacji w tkance roślinnej, dając polipeptyd, a w rezultacie cechę fenotypową. Gen chimerowy jest skonstruowany w taki sposób, że druga sekwencja DNA jest odpowiednio skojarzona z regulowaną chemicznie sekwencją DNA, na ogół w orientacji przylegającej do tej sekwencji, co zapewnia transkrypcję. Łączenie prowadzi się znanymi technikami.Transcription of the second DNA sequence may result in the generation of RNA capable of regulating expression of the phenotypic trait by an anti-sense mechanism. Alternatively, the second DNA sequence in the chimeric DNA sequence can be transcribed and translated in plant tissue, resulting in the polypeptide and consequently a phenotypic trait. The chimeric gene is constructed such that the second DNA sequence is suitably associated with a chemically regulated DNA sequence, generally in an adjacent orientation, which ensures transcription. Linking is carried out by known techniques.

Korzystna jest chimerowa sekwencja DNA zawierająca pierwszy, niekodujący, regulowany chemicznie komponent DNA i drugi, podlegający transkrypcji komponent DNA, w której to sekwencji, pierwszą, niekodującą sekwencją DNA jest jedna z korzystnych sekwencji DNA, opisanych powyżej, w części A. Pierwsza komponentowa sekwencja DNA może być regulowana przez represyjny lub indukujący regulator chemiczny. Szczególną sekwencją jest chimerowa sekwencja DNA, w której pierwsza komponentowa sekwencja DNA wykazuje zasadniczą homologięA chimeric DNA sequence comprising a first non-coding chemically regulated DNA component and a second transcribable DNA component is preferred, wherein the first non-coding DNA sequence is one of the preferred DNA sequences described above in section A. First DNA component sequence it can be regulated by a repressive or inducing chemical regulator. A particular sequence is a chimeric DNA sequence in which the first component DNA sequence has substantial homology

162 317 do dającej się regulować chemicznie sekwencji DNA w dającym się regulować chemicznie genie występującym naturalnie w roślinie.162 317 to a chemically regulated DNA sequence in a chemically regulated gene naturally occurring in the plant.

Korzystna jest chimerowa sekwencja DNA, w której pierwszą komponentową sekwencją DNA jest dająca się regulować chemicznie sekwencja DNA (lub sekwencja zasadniczo homologiczna do tej sekwencji) zawarta w występującym w stanie naturalnym, dającą się regulować chemicznie genie z rośliny, a drugą sekwencją komponentową DNA jest sekwencja kodująca podlegająca transkrypcji i translacji, z wytworzeniem polipeptydu dającego w rezultacie cechę fenotypową. Korzystnie, ta druga komponentowa sekwencja DNA sąsiaduje z pierwszą sekwencją kodującą DNA. Szczególnie korzystna jest taka chimerowa sekwencja DNA, w której pierwszą komponentową sekwencję DNA stanowi (lub wykazuje zasadniczą homologię do niej) indukowana chemicznie sekwencja DNA w genie białka PR, np. białka PR z roślin dwuliściennych, takich jak tytoń lub ogórek. Przykłady ich są wymienione w części A.A chimeric DNA sequence is preferred in which the first component DNA sequence is a chemically controllable DNA sequence (or a sequence substantially homologous to that sequence) contained in a naturally occurring, chemically regulated gene from a plant and the second DNA component sequence is the sequence. coding subject to transcription and translation to produce a polypeptide resulting in a phenotypic trait. Preferably, this second DNA component sequence is adjacent to the first DNA coding sequence. Particularly preferred is a chimeric DNA sequence in which the first component DNA sequence is (or has substantial homology thereto) a chemically induced DNA sequence in a gene for a PR protein, e.g. a PR protein from dicotyledons such as tobacco or cucumber. Examples are listed in Part A.

Drugi przykładowy typ chimerowej sekwencji DNA zawiera trzy komponentowe sekwencje DNA pochodzące z dwu lub większej liczby źródeł. W najprostszym rozwiązaniu, taka chimerowa sekwencja DNA zawiera dwuczęściową sekwencję DNA opisaną powyżej w części B oraz trzecią sekwencję DNA pochodzącą z co najmniej jednego odmiennego źródła. Bardziej szczegółowo, ten typ chimerowej sekwencji DNA zawiera pierwszą komponentową sekwencję DNA, będącą niekodującą, dającą się regulować chemicznie sekwencją DNA (lub sekwencją zasadniczo homologiczną do tej sekwencji) występującego w stanie naturalnym genu dającego się regulować chemicznie, która to pierwsza komponentowa sekwencja DNA ma zdolność regulowania transkrypcji powiązanej z nią sekwencji DNA w roślinie lub w tkance roślinnej, przy czym ta regulacja zalezy od regulatora chemicznego, drugą komponentową sekwencję DNA (lub sekwencję zasadniczo homologiczną do tej sekwencji) będącą częścią podlegającej transkrypcji sekwencji DNA (ale nie całą tą sekwencją), z którą jest powiązana pierwsza sekwencja komponentowa w podlegającym chemicznej regulacji genie występującym w stanie naturalnym, oraz trzecią, komponentową sekwencję DNA podlegającą transkrypcji w roślinie lub w tkance roślinnej. Korzystnie, dającym się regulować chemicznie genem występującym w stanie naturalnym jest gen roślinny.A second exemplary type of chimeric DNA sequence comprises three component DNA sequences derived from two or more sources. In the simplest embodiment, such a chimeric DNA sequence comprises a two-part DNA sequence as described in section B above and a third DNA sequence derived from at least one different source. More specifically, this type of chimeric DNA sequence comprises a first DNA component sequence that is a non-coding, chemically controllable DNA sequence (or a sequence substantially homologous to that sequence) of a naturally occurring chemically controllable gene, which first component DNA sequence is capable of regulating the transcription of an associated DNA sequence in a plant or plant tissue, where regulation is dependent on a chemical regulator, a second DNA component sequence (or a sequence essentially homologous to that sequence) being part of (but not all of) the DNA sequence being transcribed; to which is associated the first component sequence in a chemically regulated gene occurring in a natural state, and a third, component DNA sequence transcribed in a plant or plant tissue. Preferably, the chemically controllable naturally occurring gene is a plant gene.

Druga i trzecia sekwencje komponentowe DNA to na ogół sekwencje kodujące. Trzecia sekwencja komponentowa może pochodzić z więcej niz jednego źródła naturalnego lub syntetycznego. Pierwsze dwie sekwencje komponentowe DNA będą zwykle pochodzić ze źródła naturalnego. Jeśli tym źródłem jest roślina, to jest to roślina jednoliścienna, dwuliścienna lub nagozalążkowa. W korzystnym rozwiązaniu, druga sekwencja DNA zawiera sekwencję nukleotydową kodującą peptyd sygnałowy z dającego się regulować chemicznie genu, w którym występują te pierwsze dwie sekwencje DNA. Jeśli dająca się regulować chemicznie sekwencja DNA jest powiązana z częścią sekwencji kodującej genu, z którego pochodzi, to trzecia sekwencja DNA musi występować me tylko we właściwej orientacji lecz również w fazie odczytu zgodnej z drugą sekwencją DNA. Orientację tę można uzyskać znanymi technikami.The second and third DNA component sequences are generally coding sequences. The third component sequence may be from more than one natural or synthetic source. The first two DNA component sequences will typically be from a natural source. If the source is a plant, it is a monocotyledonous, dicotyledonous or gymnosperm plant. In a preferred embodiment, the second DNA sequence comprises a nucleotide sequence encoding a signal peptide from a chemically regulable gene in which the first two DNA sequences are present. If a chemically regulable DNA sequence is associated with a part of the coding sequence of the gene from which it is derived, the third DNA sequence must exist not only in the correct orientation but also in reading phase compatible with the second DNA sequence. This orientation can be achieved by known techniques.

Korzystne są chimerowe sekwencje DNA, w których pierwsza i druga sekwencje komponentowe są korzystnymi sekwencjami opisanymi w części B powyżej. Przykładowo, w korzystnej chimerowej sekwencji DNA, pierwsza komponentowa sekwencja DNA jest dającą się indukować chemicznie sekwencją DNA w genie białka PR z rośliny dwuliściennej, np. z tytoniu lub z ogórka, lub sekwencją zasadniczo homologiczną do powyższej sekwencji. Przykłady genów białka PR są podane powyżej.Chimeric DNA sequences in which the first and second component sequences are the preferred sequences described in section B above are preferred. For example, in a preferred chimeric DNA sequence, the first component DNA sequence is a chemically inducible DNA sequence in a PR protein gene from a dicotyledonous plant, e.g., tobacco or cucumber, or a sequence substantially homologous to the above sequence. Examples of PR protein genes are given above.

Opisane powyżej geny chimerowe obejmują wiele możliwych konstrukcji. Dająca się regulować chemicznie sekwencja mekodująca może być powiązana z genem kontrolującym kwitnienie lub dojrzewanie owoców, genem wpływającym na tolerancję lub odporność na środki chwastobójcze lub wiele typów szkodników, takich jak grzyby, wirusy, bakterie, owady, obleńce, lub pajęczaki, genem kontrolującym wytwarzanie enzymów lub wtórnych metabolitów, genem sterylności męskiej lub żeńskiej, genem zahamowania wzrostu, zapachowym, genem jakości odżywczej, ltp. Dzięki opisanym genom chimerowym, cechy te mogą być wzmocnione przez rolnika lub ogrodnika. Nie muszą być dłużej zalezne jedynie od czynników naturalnych. Przedmiotem szczególnego zainteresowania jest kontrola cechy fenotypowej w procesie wytwarzania metabolitów w hodowli tkankowej lub w bioreaktorze.The chimeric genes described above include many possible constructs. The chemically regulatable mecoding sequence may be linked to a gene that controls fruit flowering or ripening, a gene that affects herbicide tolerance or resistance, or many types of pests such as fungi, viruses, bacteria, insects, roundworms, or arachnids, a gene that controls enzyme production or secondary metabolites, male or female sterility gene, growth inhibition gene, odor, nutritional quality gene, etc. Thanks to the described chimeric genes, these traits can be enhanced by the farmer or the gardener. They no longer have to be dependent solely on natural factors. Of particular interest is the control of the phenotypic trait in the production of metabolites in tissue culture or in a bioreactor.

162 317162 317

Korzystną sekwencją chimerową DNA jest sekwencja dwu- lub trójkomponentowa, w której komponentowa sekwencja kodująca koduje cechę fenotypową, np. cechę tolerancji lub odporności na środek chwastobójczy, grzyba, wirusa, bakterię, owada, obleńca lub pajęczaka, wytwarzania wtórnych metabolitów, cechę sterylności męskiej lub żeńskiej, wytwarzanie enzymu lub innego opisywanego związku. Szczególnie korzystna jest dwu- lub trójkomponentowa chimerową sekwencja DNA. w której komponentowa sekwencja kodująca koduje tolerancję lub odporność na środki chwastobójcze, np. koduje syntetazę acetohydroksykwasową (AHAS) typu dzikiego lub oporną na środek chwastobójczy albo, w której ta sekwencja kodująca koduje odporność na owady, np. koduje odporność na endotoksynę Bacillus thuringiensis (BT).A preferred chimeric DNA sequence is a two- or three-component sequence in which the component coding sequence encodes a phenotypic trait, e.g., herbicide, fungus, virus, bacterial, insect, roundworm or arachnid tolerant or resistant trait, secondary metabolite production, male sterility or female, producing an enzyme or other compound of interest. A two- or three-component chimeric DNA sequence is particularly preferred. in which the component coding sequence codes for herbicide tolerance or resistance, e.g., for a wild-type or herbicide-resistant acetohydroxy acid synthetase (AHAS), or in which the coding sequence encodes for insect resistance, e.g. for Bacillus thuringiensis (BT) endotoxin resistance ).

Jeśli sekwencja chimerową ma być użyta do oznaczenia regulatorów chemicznych, wówczas cechę fenotypową stanowi dający się oznaczyć marker. Do odpowiednich markerów należą (ale nie ograniczają się do nich) lucyferaza (LUX), acetylotransferaza chloramfenikolu (CAT), fosfotransferaza neomycynowa (NPT), syntaza nopalinowa (NOS), syntaza oktopinowa (OCS), /3-1,3glukuronidaza (GUS), syntaza acetohydroksykwasowa (AHAS) i endotoksyna Bacillus thuringiensis (BT). Korzystnymi markerami są /3-1,3-glukuronidaza (GUS), syntaza acetohydroksykwasowa (AHAS) i endotoksyna Bacillus thuringiensis (BT). Reprezentatywnym przykładem takiej chimerowej sekwencji DNA opisanym szczegółowo w przykładach jest dwuczęściowa chimerowa sekwencja DNA, zawierająca 5' flankującą, niekodującą sekwencję z genu PR-la.If a chimeric sequence is to be used to designate chemical regulators then the phenotypic trait is a determinable marker. Suitable markers include, but are not limited to, luciferase (LUX), chloramphenicol acetyltransferase (CAT), neomycin phosphotransferase (NPT), nopaline synthase (NOS), octopine synthase (OCS), / 3-1,3 glucuronidase (GUS) , acetohydroxy acid synthase (AHAS) and Bacillus thuringiensis endotoxin (BT). Preferred markers are / 3-1,3-glucuronidase (GUS), acetohydroxy acid synthase (AHAS) and Bacillus thuringiensis endotoxin (BT). A representative example of such a chimeric DNA sequence detailed in the examples is a two-part chimeric DNA sequence containing a 5 'flanking, non-coding sequence from the PR-la gene.

Pomimo, iz jako przykładowy, marker jest wymieniona sekwencja kodująca genu GUS, to może być w niej użyty dowolny wyżej wymieniony marker. Analogiczna chimerową sekwencja trójczęściowa zawiera część sekwencji kodującej genu PR-la. Tego typu konstrukcje są szczególnie użyteczne, ponieważ w komórkach roślinnych lub ekstraktach tych komórek jest łatwo wykrywalny efekt indukcji chemicznej, np. aktywność enzymu /3-glukuronidazy. Inne szczególne rozwiązana, przykładowo takie, w których zawarta jest sekwencja niekodującą jednego z gatunków /3-1,3-glukanazy tytoniu, oraz takie, które zawierają sekwencję kodującą syntetazę acetohydroksykwasową typu dzikiego lub oporną na środki chwastobójcze albo endotoksynę Bacillus thuringiensis, opisano w przykładach.Although the coding sequence of the GUS gene is mentioned as an example of the marker, any of the above-mentioned marker may be used therein. The analogous chimeric three-part sequence contains part of the coding sequence of the PR-1? Gene. Constructions of this type are particularly useful because a chemical induction effect, e.g. enzyme / 3-glucuronidase activity, is easily detectable in plant cells or extracts of these cells. Other particular solutions, for example, those containing a non-coding sequence of one of the tobacco species / 3-1,3-glucanase, and those containing a sequence coding for a wild-type or herbicide-resistant acetohydroxy acid synthetase, or for Bacillus thuringiensis endotoxin, are described in the Examples .

Korzystną chimerową sekwencją DNA jest dwu- lub trzykomponentowa sekwencja DNA, w której pierwszą komponentową sekwencję stanowi region flankujący 5genu PR-la tytoniu zawierający powyżej 300 bp, np. 300-2000 bp, korzystnie 600-1000 bp sąsiadujących z miejscem stanu transkrypcji. Korzystna jest również chimerową sekwencja DNA zawierająca trzy komponenty, przy czym druga komponentowa sekwencja DNA koduje peptyd sygnałowy, przykładowo ta druga sekwencja koduje peptyd sygnałowy z genu białka PR, korzystnie genu PR-la albo peptyd o zasadniczej homologu do tego peptydu.A preferred chimeric DNA sequence is a two- or three-component DNA sequence in which the first component sequence is the flanking region of the tobacco PR-Ia 5 gene having greater than 300 bp, e.g. 300-2000 bp, preferably 600-1000 bp adjacent to a transcription state site. A chimeric DNA sequence comprising three components is also preferred, wherein the second component DNA sequence encodes a signal peptide, for example the latter sequence encodes a signal peptide from a PR protein gene, preferably the PR-1? Gene or a peptide substantially homologous to said peptide.

Sposób wytwarzania chimerowej sekwencji DNA dającej się regulować chemicznie, zawierającej pierwszą, niekodującą, dającą się regulować chemicznie komponentową sekwencję DNA, mającą zdolność regulowania transkrypcji powiązanej z nią sekwencji DNA w roślinie lub w tkance roślinnej, przy czym ta regulacja jest zalezna od regulatora chemicznego oraz drugą komponentową sekwencję DNA podlegającą transkrypcji w roślinie lub w tkance roślinnej, polega na tym, że te sekwencje komponentowe DNA poddaje się ligacji. Sposób wytwarzania chimerowej sekwencji DNA zawierającej pierwszą komponentową sekwencję DNA, będącą niekodującą, dającą się regulować chemicznie sekwencją DNA (lub sekwencję zasadniczo homologiczną do tej sekwencji) z dającego się regulować chemicznie genu występującego w stanie naturalnym, przy czym ta pierwsza komponentowa sekwencja DNA ma zdolność regulowania transkrypcji powiązanej z nią sekwencji DNA w roślinie lub w tkance roślinnej, gdzie regulacja ta zalezy od regulatora chemicznego, drugą komponentową sekwencję DNA (lub sekwencję o zasadniczej homologii z tą sekwencją) będącą częścią podlegającej transkrypcji sekwencji DNA (ale nie całą taką sekwencją), z którą pierwsza sekwencja komponentowa jest powiązana w dającym się regulować chemicznie genie występującym w stanie naturalnym oraz trzecią komponentową sekwencję DNA mającą zdolność transkrypcji w roślinie lub w tkance roślinnej, polega na tym, że komponentowe sekwencje DNA poddaje się ligacji równoczesnej lub kolejnej.A method of producing a chemically controllable chimeric DNA sequence comprising a first, non-coding, chemically controllable DNA component sequence having the ability to regulate the transcription of an associated DNA sequence in a plant or plant tissue, this regulation being dependent on a chemical regulator and a second a DNA component sequence transcribed in a plant or in plant tissue, such that these DNA component sequences are ligated. A method of producing a chimeric DNA sequence comprising a first DNA component sequence that is a non-coding, chemically controllable DNA sequence (or a sequence substantially homologous to that sequence) from a chemically controllable naturally occurring gene, the first DNA component sequence being capable of regulating the transcription of an associated DNA sequence in a plant or in plant tissue, where regulation is dependent on a chemical regulator, a second DNA component sequence (or a sequence with substantial homology to that sequence) being part of (but not all of) the DNA sequence that is transcribed, with which first component sequence is associated with a chemically regulated naturally occurring gene, and a third component DNA sequence which is transcribable in a plant or plant tissue, is that the component DNA sequences are ligated simultaneously or sequentially.

D. Wektory.D. Vectors.

Wektory wytwarza się standardowymi technikami i zawierają one albo dające się regulować chemicznie sekwencje DNA opisane w części A lub B albo chimerowe sekwencje DNA opisaneThe vectors are prepared by standard techniques and contain either the chemically controllable DNA sequences described in Part A or B, or the chimeric DNA sequences described in

162 317 w części C powyżej. Wektory są rekombinantowymi sekwencjami DNA, które mogą być użyte do izolowania i multiplikacji wymienionej sekwencji DNA oraz do transformacji odpowiednich gospodarzy tymi sekwencjami. Wektorami korzystnymi do celów izolacji i multiplikacji są plazmidy, które można namnażać w odpowiednim mikroorganizmie jako gospodarzu, np. w E. coli. Wektorami korzystnymi dla transformacji są takie wektory, które stosuje się do transformowania komórek roślinnych albo Agrobacteria. Bardziej szczegółowo, jeśli transformowane są komórki roślinne inne niż protoplasty, wówczas korzystnym wektorem jest wektor pochodzący z plazmidu Ti. Dla bezpośredniego wprowadzenia DNA do protoplastów można stosować każdy z wymienionych wektorów. Odpowiednie wektory, które można stosować jako materiały wyjściowe, są znane Wektory odpowiednie do transformowania tkanek roślinnych i protoplastów zostały opisane w następujących publikacjach: A deFramond i inni, Bio/Technology, 1. 263 (1983), G. An i mm, EMBO J. 4, 277 (1985), 1. Potrykus i inni, jak wyżej, J. S. Rothstein i inni, Gene 53, 153 (1987). Ponadto opisano wiele innych wektorów nadających się do zastosowania jako materiały wyjściowe w opisanych tu sposobach.162 317 in part C above. Vectors are recombinant DNA sequences that can be used to isolate and multiply said DNA sequences and to transform suitable hosts with these sequences. Preferred vectors for the purposes of isolation and multiplication are plasmids which can be grown in a suitable host microorganism, e.g. E. coli. Vectors which are favorable for transformation are those which are used to transform plant cells or Agrobacteria. More particularly, if plant cells other than protoplasts are transformed, then a vector derived from a Ti plasmid is a preferred vector. Any of the vectors mentioned can be used for the direct introduction of DNA into the protoplasts. Suitable vectors to be used as starting materials are known. Vectors suitable for transforming plant tissues and protoplasts are described in the following publications: A deFramond et al., Bio / Technology, 1. 263 (1983), G. An i mm, EMBO J 4, 277 (1985), 1. Potrykus et al., Supra, JS Rothstein et al., Gene 53, 153 (1987). In addition, many other vectors have been described that can be used as starting materials in the methods described herein.

Wektory, które zawierają jedynie sekwencję DNA dającą się regulować chemicznie opisaną w części A lub B, mogą być stosowane jako półprodukty do sporządzania wektora zawierającego chimerową sekwencję DNA opisaną w części C powyżej. Insercja odpowiedniej sekwencji, która ma zdolność transkrypcji do takiego pośredniego wektora, daje wektor zawierający chimerową sekwencję DNA. Sekwencję tę można następnie stosować do transformowania żądanej tkanki roślinnej, protoplastu lub innego gospodarza. Alternatywnie, można przygotowywać chimerową sekwencję DNA, po czym dokonać jej insercji do odpowiedniego wektora, który z kolei może być użyty do transformowania żądanej tkanki roślinnej lub innego gospodarza.Vectors that contain only a chemically regulated DNA sequence described in part A or B can be used as intermediates to prepare a vector containing the chimeric DNA sequence described in part C above. Insertion of an appropriate sequence, which is transcribable into such an intermediate vector, results in a vector containing the chimeric DNA sequence. This sequence can then be used to transform a desired plant tissue, protoplast, or other host. Alternatively, a chimeric DNA sequence can be prepared and then inserted into an appropriate vector, which in turn can be used to transform the desired plant tissue or other host.

Konstruowanie i multiplikację wektorów można prowadzić w odpowiednim gospodarzu, np. w E. coli. Do odpowiednich szczepów E. coli należą: HB101, JM83, DH1, DH5a, LE392 i podobne Wektory można stosować jako takie w bezpośrednim przeniesieniu genu lub w technice mikroiniekcji. W pewnych przypadkach korzystna jest linearyzacja wektora przed jego użyciem. Alternatywnie, można transformować wektory do Agrobacterium jako gospodarza. Taką transformację prowadzi się znanymi technikami, do których należą: kojarzenie dwóch rodziców [R. Simon i inni, Bio/Technology, 174(1983)], kojarzenie trzech rodziców [G. Ditta i inni, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77, 7347 (1980)] lub transformacja [M. Holsters i inni, Mol. Gen. Genet. 163, 181 (1978)]. Do odpowiednich szczepów należą (lecz nie ograniczają się do nich) A. tumefaciens LBA4404, CIB542 i C58Z7O7.The construction and multiplication of the vectors can be carried out in a suitable host, e.g., E. coli. Suitable strains of E. coli include: HB101, JM83, DH1, DH5a, LE392, and the like. Vectors may be used as such in direct gene transfer or in the microinjection technique. In some cases, it is preferable to linearize the vector prior to use. Alternatively, the vectors can be transformed into an Agrobacterium host. Such transformation is carried out using known techniques, which include: pairing two parents [R. Simon et al., Bio / Technology, 174 (1983)], three-parent mating [G. Ditta et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77, 7347 (1980)] or transformation [M. Holsters et al., Mol. Gen. Genet. 163, 181 (1978)]. Suitable strains include, but are not limited to, A. tumefaciens LBA4404, CIB542, and C58Z7O7.

Do korzystnych wektorów należą te, które zawierają korzystne sekwencje DNA opisane w częściach A, B i C powyżej. Korzystnym wektorem jest ponadto taki wektor, który jest funkcjonalny w komórkach roślinnych lub w Agrobacterium. Szczególnie korzystne są wektory opisane w przykładach.Preferred vectors include those containing the preferred DNA sequences described in sections A, B, and C above. A vector that is further preferred is one which is functional in plant cells or in Agrobacterium. The vectors described in the examples are particularly preferred.

E. Tkanki roślinne, rośliny i nasiona.E. Plant tissues, plants and seeds.

Otrzymane tkanki roślinne, rośliny lub nasiona zawierające chimerowe sekwencje DNA opisane powyżej. Korzystne są tkanki roślinne, rośliny lub nasiona zawierające te chimerowe sekwencje DNA, o których wzmiankowano, że są korzystne.The obtained plant tissues, plants or seeds contain the chimeric DNA sequences described above. Plant tissues, plants or seeds containing those chimeric DNA sequences mentioned to be preferred are preferred.

Komórki tkanek roślinnych transformuje się opisanymi powyżej wektorami stosując znane techniki, w tym również techniki podane w powyższych publikacjach oraz techniki szczegółowo opisane w poniższych przykładach. Do tych technik należy bezpośrednia infekcja lub ko-hodowla roślin lub tkanek roślinnych z Agrobacterium. Bardzo dogodną techniką jest transformacja krążków liści opisana przez R. B. Horscha i innych, Science 225, 1229 (1985). Alternatywnie, wektor transformuje się bezpośrednio, np. przez elektroporację, przez mikroimekcję lub przez transformację protoplastów w obecności glikolu polietylenowego (PEG), chlorku wapniowego albo w polu elektrycznym, co szerzej opisano poniżej.Plant tissue cells are transformed with the vectors described above using known techniques, including the techniques given in the above publications and the techniques detailed in the examples below. These techniques include direct infection or co-culturing of plants or plant tissues with Agrobacterium. A very convenient technique is the transformation of leaf discs described by R. B. Horsch et al., Science 225, 1229 (1985). Alternatively, the vector is transformed directly, e.g., by electroporation, by microimection, or by transforming protoplasts in the presence of polyethylene glycol (PEG), calcium chloride, or in an electric field, as further described below.

Transformowane komórki mogą pochodzić z roślin j'ednoliściennych lub dwuliściennych i mogą zawierać jeden lub większą liczbę genów chimerowych dających się regulować chemicznie. Tak więc do tkanki roślinnej wprowadza się geny kodujące oporność lub tolerancję na środki chwastobójcze oraz wiele różnych szkodników, w tym, owadów, wirusów, bakterii, grzybów i innych szkodników, geny kodujące sterylność, rozmiary, kwitnienie i dojrzewanie owoców, po czym te komórki lub protoplasty regeneruje się, uzyskując rośliny, w których te cechy mogą byćTransformed cells may be derived from monocotyledonous or dicotyledonous plants and may contain one or more chemically regulated chimeric genes. Thus, genes encoding resistance or tolerance to herbicides and a wide variety of pests, including insects, viruses, bacteria, fungi and other pests, genes encoding sterility, size, flowering and fruit ripening are introduced into plant tissue, and these cells or protoplasts regenerate to produce plants in which these traits can be

162 317 kontrolowane poprzez manipulację regulatorem chemicznym. Alternatywnie, komórki można namnazać w hodowli tkankowej lub w bioreaktorze, uzyskując enzymy lub wtórne metabolity. Jeśli wymagane jest oznaczanie enzymu, wówczas część kodująca genu chimerowego może zawierać np. wskazany uprzednio gen LUX, CAT, NPT, NOS, OCS, GUS, AHAS lub BT. Takie geny chimerowe, zawierające wykrywalną chemiczną sekwencję z genu PR, są korzystne z powodu łatwości stosowania regulatora i łatwego wykrywania produktu enzymu.162 317 Controlled by manipulation of chemical regulator. Alternatively, the cells can be expanded in tissue culture or in a bioreactor, producing enzymes or secondary metabolites. If enzyme determination is required, then the coding portion of the chimeric gene may contain e.g. the previously indicated LUX, CAT, NPT, NOS, OCS, GUS, AHAS or BT gene. Such chimeric genes containing a detectable chemical sequence from the PR gene are advantageous for the ease of use of the regulator and the easy detection of the enzyme product.

Po transformacji prowadzi się selekcję lub sknnmg transformowanych komórek lub tkanek roślinnych znanymi technikami. Transformowana komórka lub tkanka roślinna zawiera opisaną powyżej chimerową sekwencję DNA. Komórkę taką regeneruje się stosując znane techniki, między innymi opisane w cytowanych powyżej publikacjach oraz opisane w poniższych przykładach, odnoszące się zarówno do roślin jednoliściennych jak i dwuliściennych. Do roślin, które można regenerować tymi technikami należą (lecz nie ograniczają się do nich): kukurydza, słonecznik, rzepak, koniczyna, tytoń, marchew, bawełna, lucerna, ryz, ziemniaki, oberżyna i ogórek. Następnie regenerowane rośliny poddaje się skriningowi znanymi sposobami, uzyskując rośliny tylko transformowane. W celu uzyskania linii ulepszonych roślin i nasion, potomstwo regenerowanych roślin poddaje się ciągłemu skriningowi i selekcji na stałą obecność zintegrowanej sekwencji DNA. Taką sekwencję DNA można przenosić do innych linii genetycznych w różny sposób, w tym poprzez klasyczną hodowlę, fuzję protoplastów, przeniesienie jądra i przeniesienie chromosomu.After transformation, selection or sknmg of transformed plant cells or tissues is performed by known techniques. The transformed cell or plant tissue contains the chimeric DNA sequence described above. Such a cell is regenerated using known techniques, including those described in the publications cited above and those described in the examples below, for both monocotyledonous and dicotyledonous plants. Crops that can be regenerated by these techniques include, but are not limited to, corn, sunflower, canola, clover, tobacco, carrot, cotton, alfalfa, rice, potatoes, eggplant, and cucumber. The regenerated plants are then screened by known methods to obtain transformed only plants. To obtain improved plant and seed lines, the progeny of regenerated plants are continuously screened and selected for the constant presence of integrated DNA sequence. This DNA sequence can be transferred to other genetic lines in a variety of ways, including classical breeding, protoplast fusion, nuclear transfer, and chromosome transfer.

F. Korzyści i zastosowania.F. Benefits and Uses.

Wynalazek przynosi szereg korzyści i zastosowań wynikających z łatwo kontrolowanej, dającej się regulować ekspresji w roślinach i w tkankach roślinnych genów zawierających dające się regulować chemicznie sekwencje DNA. Możliwa staje się regulacja genów działających według mechanizmu antysensownego lub genów, ekspresja których uwidacznia się powstawaniem cechy fenotypowej. Przedmiotem szczególnego zainteresowania jest możliwość kontrolowania czasu i stopnia ekspresji genu oraz łatwość tej kontroli, albo jednolicie, w całej roślinie, albo w zlokalizowanych częściach rośliny.The invention provides a number of advantages and uses resulting from readily controlled, regulatable expression in plants and plant tissues of genes containing chemically regulable DNA sequences. It becomes possible to regulate genes acting according to the antisense mechanism or genes whose expression is revealed by the formation of a phenotypic trait. Of particular interest is the ability to control the timing and rate of gene expression, and the ease of this control, either uniformly throughout the plant or localized parts of the plant.

Kontrolę taką można przeprowadzić w zwykły sposób, stosując regulator chemiczny na tkankę roślinną lub na roślinę albo część tej rośliny, w taki sposób i w takiej ilości aby uzyskać regulację genu chimerowego, ekspresja którego jest pożądana w komórkach roślinnych, tkankach roślinnych lub w roślinach. Jeśli np. ekspresja danej cechy ma wystąpić jedynie w liściach, wówczas przez opryskanie lub opylenie liści w czasie optymalnym dla wystąpienia ekspresji w liściach, a przed migracją do innych części rośliny, można łatwo i skutecznie osiągnąć cel.Such control may be performed in the usual manner by applying a chemical regulator on a plant tissue, or on a plant or part of that plant, in such a manner and amount as to achieve regulation of a chimeric gene whose expression is desired in plant cells, plant tissues or plants. If, for example, expression of a trait is to occur only in leaves, then by spraying or dusting the leaves at the optimal time for expression to occur in the leaves and before migrating to other parts of the plant, the target can be easily and effectively achieved.

Alternatywnie, jednorodną ekspresję w całej nadziemnej części rośliny można uzyskać stosując regulator na całą roślinę (to znaczy łodygę i obydwie strony liści). Dla uzyskania ekspresji w korzeniach, możliwym sposobem regulacji jest stosowanie na nasiona, do gleby wokół nasion albo do korzeni. Ekspresję w bioreaktorze uzyskuje się całkiem łatwo, np. przez dodanie regulatora chemicznego do pożywki kontaktującej się z komórkami.Alternatively, uniform expression throughout the aerial part of the plant can be achieved by applying a regulator to the whole plant (i.e., the stem and both sides of the leaves). For root expression, a possible method of regulation is application to seed, to the soil around the seed or to the roots. Expression in a bioreactor is achieved quite easily, e.g. by adding a chemical regulator to the medium in contact with the cells.

Możliwość kontrolowania czasu, stopnia i/lub ekspresji genu, kodującego nową cechę fenotypową w transgenicznych roślinach, daje wiele korzyści. Jeśli przykładowo do rośliny wprowadza się cechę tolerancji na środek chwastobójczy lub inny środek szkodnikobójczy na nasadzie mechanizmu detoksyfikacji, to cechę tę można maksymalizować przez dozowanie w odpowiednim czasie regulatora chemicznego. Regulator taki można stosować przed, w czasie lub po stosowaniu środka chwastobójczego lub innego środka szkodnikobójczego, zależnie od tego, który sposób daje optymalną tolerancję.Being able to control the time, degree and / or expression of a gene encoding a new phenotypic trait in transgenic plants offers many advantages. If, for example, a herbicide or other pesticide tolerant trait is introduced into a plant at the root of the detoxification mechanism, this trait can be maximized by timely dosing of a chemical regulator. Such a regulator may be applied before, during or after application of the herbicide or other pesticide, whichever method provides the optimal tolerance.

Obecnie staje się również możliwe regulowanie produkcji związków, biosynteza która jest kontrolowana endogennymi lub obcymi genami. Po indukcji chemicznej można rozpocząć wytwarzanie tych produktów w żądanych czasie. Indukowanym procesom może być biosynteza wieloetapowa lub jednoetapowa konwersja metabolitu.It is now also becoming possible to regulate the production of compounds, biosynthesis which is controlled by endogenous or foreign genes. After chemical induction, these products can be produced at the desired time. The processes induced may be multi-step biosynthesis or single-step metabolite conversion.

Inną zaletą wynalazku jest możliwość regulowania procesów rozwojowych w roślinach w określonym czasie przez zastosowanie regulatora chemicznego. Można na przykład uzyskać synchronizację rozwoju rośliny (kiełkowanie, puszczanie pędów, pączkowanie, powstawanie kwiatów, dojrzewanie owoców, wysychanie, odrywanie się owoców). Ponadto, można zapobiegać normalnemu rozwojowi rośliny. Można to uzyskać przez wprowadzenie np. genu toksyny, który będzie zakłócał żądane stadium rozwoju, sekwencji DNA, która będzie blokowała stadium rozwoju naAnother advantage of the invention is that it is possible to regulate the developmental processes in plants over time by using a chemical regulator. For example, plant development can be synchronized (germination, shoots, budding, flower formation, fruit ripening, drying out, detachment of fruit). Moreover, normal development of the plant can be prevented. This can be achieved by introducing e.g. a toxin gene that will interfere with the desired stage of development, a DNA sequence that will block the stage of development on

162 317 drodze mechanizmu anty-sensownego, albo genu, ekspresja którego będzie blokowała przejście w nowe stadium rozwoju i który będzie podlegał represji chemicznej, nie pozwalając na przebieg rozwoju. Użytecznym zastosowaniem jest wprowadzenie bezpłodności męskiej lub żeńskiej podczas kontrolowanej hybrydyzacji zbiorów.162 317 by an anti-sense mechanism, or gene, the expression of which will block the transition to a new stage of development and which will be subject to chemical repression, preventing development from proceeding. A useful application is the introduction of male or female sterility during controlled hybridization of crops.

Jako dodatkowe korzyści, wynikające z zastosowania wynalazku, można wymienić nowe sposoby oznaczenia, korzystnie, sposoby oznaczania enzymów. Obecnie identyfikacja nowych regulatorów chemicznych stała się całkiem prosta. W sposobach tych mają zastosowanie transformowane rośliny lub komórki roślinne zawierające chimerową sekwencję DNA, określoną powyżej. Związek chemiczny stosuje się do transformowanego gospodarza i mierzy się transkrypcję sekwencji DNA podlegającej transkrypcji wobec kontroli. Transkrypcję wykrywa się na ogół w postaci produktu translacji albo jako skutek działania takiego produktu. Oznaczenia takie można prowadzić wieloma różnymi drogami, ale na ogół prowadzi się je stosując całe regenerowane rośliny (stosując związek chemiczny do rośliny) albo hodowle komórkowe lub tkankowe (stosując związek chemiczny do komórek lub do tkanek), a następnie dostarcza się substrat dla danego enzymu. Produkt aktywności enzymatycznej wykrywa się standardowymi technikami, np. spektrofotometryczme.As additional advantages resulting from the use of the invention, new methods for determining, preferably methods for determining enzymes, can be mentioned. It has now become quite simple to identify new chemical regulators. These methods use transformed plants or plant cells containing a chimeric DNA sequence as defined above. The chemical is applied to the transformed host and the transcription of the transcribed DNA sequence is measured against the control. Transcription is generally detected as a translation product or as a result of the action of such a product. Such assays can be performed in many different ways, but are generally performed using whole regenerated plants (applying a chemical to the plant) or cell or tissue cultures (applying a chemical to cells or tissues), and then providing a substrate for the enzyme. The product of the enzymatic activity is detected by standard techniques, e.g. spectrophotometric.

Sposób identyfikacji regulatora chemicznego polega na transformowaniu gospodarza chimerową sekwencją DNA opisaną powyżej w części C lub wektorem zawierającym taką chimerową sekwencję DNA, podaniu przypuszczalnego regulatora chemicznego do transformowanego gospodarza i pomiarze ekspresji cechy fenotypowej. Korzystny jest taki sposób, w którym transformowanym gospodarzem jest tkanka roślinna lub komórki roślinne. Korzystny jest poza tym sposób, w którym chimerową sekwencją DNA jest sekwencja wymieniona powyżej jako korzystna, np. taka, w której pierwszą komponentową sekwencją DNA w tym chimerowym DNA jest sekwencja dająca się indukować chemicznie (lub sekwencja o zasadniczej homologii) będąca dając się indukować chemicznie sekwencją genu białka PR i w której cechą fenotypową kodowaną przez ten chimerowy DNA jest wykrywalny marker enzymatyczny.The method for identifying a chemical regulator consists in transforming the host with a chimeric DNA sequence described above in section C or with a vector containing such a chimeric DNA sequence, administering the putative chemical regulator to the transformed host, and measuring expression of the phenotypic trait. A method in which the transformed host is plant tissue or plant cells is preferred. In addition, a method is preferred in which the chimeric DNA sequence is the one mentioned above as being preferred, e.g. where the first component DNA sequence in said chimeric DNA is a chemically inducible sequence (or a sequence of substantial homology) that is chemically inducible. a PR protein gene sequence and wherein the phenotypic feature encoded by the chimeric DNA is a detectable enzyme marker.

Wynalazek umożliwia rozwój nowych metod identyfikacji innych, dających się regulować chemicznie sekwencji DNA. Przygotowuje się wektor zawierający przypuszczalną, dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA, np. z dającego się selekcjonować markera gospodarza i markera dającego się selekcjonować lub oznaczyć. Do markerów nadających się do selekcji należą geny oporności na antybiotyk i geny oporności na środek chwastobójczy. Reprezentatywnymi genami oporności na antybiotyki są geny dla higromycyny, kanamycyny, chloramfenikolu, Neomycyny, puromycyny, kinkomycyny, G418 i metotreksatu. Szczególnie dogodnym genem oporności na higromycynę jest gen fosfotransferazy aminoglikozydowej IV. Wektory nadające się do transformacji roślin zawierające gen oporności na higromycynę zostały opisane przez S. J. Rothstein i innych, Gene 53,153 (1987). Przykładami genów oporności na środki chwastobójcze są geny kodujące oporność na np. sulfonylomoczniki, glyphosate, phosphinotricin i atrazynę.The invention enables the development of new methods for identifying other chemically regulable DNA sequences. A vector is prepared containing a putative chemically controllable DNA sequence, e.g., from a selectable host marker and a selectable or assayable marker. Selectable markers include antibiotic resistance genes and herbicide resistance genes. Representative antibiotic resistance genes are the genes for hygromycin, kanamycin, chloramphenicol, neomycin, puromycin, kinkomycin, G418 and methotrexate. A particularly suitable hygromycin resistance gene is the aminoglycoside phosphotransferase IV gene. Suitable plant transformation vectors containing the hygromycin resistance gene are described by S. J. Rothstein et al., Gene 53, 153 (1987). Examples of herbicide resistance genes are those encoding resistance to e.g. sulfonylureas, glyphosate, phosphinotricin and atrazine.

Odpowiednimi markerami dającymi się oznaczyć są geny dla enzymów, antygenów, immuglobin, itp., jak również geny oporności na antybiotyki. Do markerów enzymatycznych należą LUX, CAT, NPT, NOS, OCS, GUS, AHAS i BT. Szczególnie dogodnym enzymem jest )3-1,3glukuronidaza (GUS) z powodu łatwości oznaczenia tego enzymu. Insercję sekwencji DNA kodującej marker dający się oznaczać do wektora wykonuje się znanymi technikami.Suitable markers that can be labeled are genes for enzymes, antigens, immuglobins, etc., as well as antibiotic resistance genes. Enzyme markers include LUX, CAT, NPT, NOS, OCS, GUS, AHAS, and BT. A particularly suitable enzyme is) 3-1,3-glucuronidase (GUS) due to the ease of determination of this enzyme. The insertion of the DNA sequence encoding the measurable marker into the vector is made by known techniques.

Przypuszczalną, dającą się regulować sekwencję DNA włącza się zwykle w taki sposób aby sąsiadowała z genem markera dającego się oznaczać tak, aby ekspresja tego markera znajdowała się pod kontrolą przypuszczalnej sekwencji DNA. Taki wektor stosuje się następnie do transformowania tkanki roślinnej lub innego, odpowiedniego gospodarza. Selekcji transformowanej tkanki roślinnej lub innego gospodarza dokonuje się w oparciu o nadający się do selekcji marker roślinny, na ogół, marker oporności na antybiotyk. Następnie do tej tkanki roślinnej lub innego gospodarza podaje się regulator chemiczny i prowadzi selekcję albo regenerację transformowanej tkanki. Indukcja lub represja takiego markera po zastosowaniu regulatora chemicznego wskazuje na obecność przypuszczalnej sekwencji DNA jako sekwencji mającej zdolność regulowania transkrypcji sąsiedniej sekwencji DNA, regulacja której jest zależna od regulatora chemicznego. Oznaczenie można prowadzić na całych roślinach, regenerowanych lub transformowanych roślinach,A putative controllable DNA sequence is usually incorporated adjacent to the gene of a markable marker such that expression of that marker is under the control of the putative DNA sequence. This vector is then used to transform plant tissue or other suitable host. Selection of transformed plant tissue or other hosts is based on a selectable plant marker, generally an antibiotic resistance marker. A chemical regulator is then administered to that plant tissue or other host, and the transformed tissue is selected or regenerated. Induction or repression of such a marker upon application of a chemical regulator indicates the presence of the putative DNA sequence as a sequence having the ability to regulate the transcription of an adjacent DNA sequence, the regulation of which is dependent on a chemical regulator. The assay can be carried out on whole plants, regenerated or transformed plants,

162 317 21 np. przez stosowanie regulatora chemicznego na liście lub inną tkankę roślinną i pomiar ekspresji oznaczanego markera.For example, by applying a chemical regulator to leaves or other plant tissue and measuring the expression of the marker to be labeled.

Alternatywnie, oznaczenie prowadzi się na transformowanej tkance kallusa lub na innym gospodarzu w hodowli komórkowej, stosując przypuszczalny regulator chemiczny do kallusa lub innej hodowli i stosując pomiar ekspresji dającego się oznaczyć markera.Alternatively, the assay is performed on transformed callus tissue or on another host in cell culture, using a putative chemical regulator on the callus or other culture, and measuring the expression of an assayable marker.

Sposób identyfikacji dającej się regulować chemicznie sekwencji DNA polega na (a) transformowaniu gospodarza przypuszczalną, dającą się regulować chemicznie sekwencją DNA lub wektorem zawierającym tę sekwencję, drugą sekwencję DNA będącą markerem genu umożliwiającym selekcję w gospodarzu i trzecią sekwencję DNA kodującą cechę fenotypową, (b) stosowaniu regulatora chemicznego do tego transformowanego gospodarza i (c) pomiarze ekspresji lub selekcjonowaniu pod względem zmian w ekspresji cechy fenotypowej kodowanej przez trzecią sekwencję DNA.The method of identifying a chemically regulable DNA sequence consists of (a) transforming the host with a putative chemically regulable DNA sequence or a vector containing that sequence, a second DNA sequence being a selectable gene marker in the host and a third DNA sequence encoding a phenotypic trait, (b) applying a chemical regulator to said transformed host; and (c) measuring the expression or selecting for changes in expression of a phenotypic trait encoded by a third DNA sequence.

Korzystny jest sposób, w którym trzecią sekwencję DNA stanowi marker umożliwiający selekcję w gospodarzu lub marker genu dającego się oznaczyć oraz sposób, w którym drugą lub trzecią sekwencją DNA jest marker genu oporności na środek chwastobójczy lub antybiotyk, np. na higromycynę, kanamycynę, chloramfenikol, bleomycynę, puromycynę, linkomycynę i metotreksat, zwłaszcza gen fosfotransferazy aminoglikozydowej IV nadający oporność na higromycynę.A method in which the third DNA sequence is a host selectable marker or a marker for a determinable gene and a method in which the second or third DNA sequence is a herbicide resistance gene marker or an antibiotic, e.g. hygromycin, kanamycin, chloramphenicol, is preferred. bleomycin, puromycin, lincomycin and methotrexate, especially the aminoglycoside phosphotransferase IV gene which confers hygromycin resistance.

Korzystny jest również sposób, w którym przypuszczalna, dająca się regulować chemicznie sekwencja DNA jest powiązana i korzystnie sąsiadująca z trzecią sekwencją. Ponadto, korzystny jest sposób, w którym transformowanym gospodarzem jest tkanka roślinna lub komórki roślinne.A method in which a putative chemically controllable DNA sequence is related to and preferably adjacent to the third sequence is also preferred. Furthermore, a method in which the transformed host is plant tissue or plant cells is preferable.

Korzystny jest tez sposób, w którym trzecia sekwencja DNA koduje marker oznaczalnego enzymu, takiego jak lucyferazy (LUX), acetylotransferazy chloramfenikolu (CAT), fosfotransferazy chloramfenikolu (NPT), syntetazy nopaliny (NOS), syntetazy oktopiny (OCS), /3-1,3-glukuronidazy (GUS), syntetazy acetohydroksykwasowej (AHAS) i 'endotoksyny Bacillus thuringiensis (BT).Also preferred is a method in which the third DNA sequence encodes a marker for a measurable enzyme such as luciferase (LUX), chloramphenicol acetyltransferase (CAT), chloramphenicol phosphotransferase (NPT), nopaline synthetase (NOS), octopine synthetase (OCS), / 3-1 , 3-glucuronidase (GUS), acetohydroxy acid synthetase (AHAS) and Bacillus thuringiensis endotoxin (BT).

Opracowano również sposób selekcjonowania transformowanego materiału roślinnego. Materiał roślinny wystawiony na działanie egzogennej sekwencji DNA zawierającej dający się regulować chemicznie sekwencję DNA, dla której znanyjest regulator chemiczny i drugą sekwencję DNA dla cechy fenotypowej traktuje się regulatorem i obserwuje się ekspresję cechy fenotypowej. Obserwacja tej cechy potwierdza, że istotnie zaszła transformacja przypuszczalnych transformantów. Typowymi cechami fenotypowymi nadającymi się w tym sposobie są markery umożliwiające selekcję gospodarza i markery dające się oznaczać, opisane powyżej.A method of selecting transformed plant material was also developed. Plant material exposed to an exogenous DNA sequence containing a chemically controllable DNA sequence for which a chemical regulator is known and a second DNA sequence for the phenotypic trait is treated with the regulator and expression of the phenotypic trait is observed. The observation of this feature confirms that the transformation of the putative transformants did indeed take place. Typical phenotypic features suitable for this method are the selectable host markers and the assignable markers described above.

Sposób selekcjonowania transformowanych komórek lub tkanek roślinnych, poddanych transfomacji DNA zawierającym pierwszą komponentową sekwencję DNA, dającą się regulować chemicznie znanym regulatorem chemicznym i powiązaną z nią drugą sekwencją DNA kodującą marker fenotypowy, polega na tym (a) traktowaniu przypuszczalnych transformantów tym znanym regulatorem chemicznym i (b) selekcjonowaniu transformantów pod względem ekspresji cechy fenotypowej kodowanej przez drugą sekwencję DNA. Korzystny jest taki sposób, w którym cechę fenotypową stanowi oporność na antybiotyk, np. na higromycynę, kanamycynę, chloramfenikol, bleomycynę, puromycynę, linkomycynę, G418 i metotreksat, albo marker dającego się oznaczyć enzymu, np. lucyferazy (LUX), acetylotransferazy chloramfenikolu (CAT), fosfotransferazy neomycyny (NPT), syntetazy nopaliny (NOS), syntetazy oktopiny (OCS), /3-1,3-glukuronidazy (GUS), syntezy acetohydroksykwasowej (AHAS) i endotoksyny Bacillus thuringiensis (BT).A method of selecting transformed plant cells or tissues that have been transformed with DNA containing a first component DNA sequence that is chemically regulated by a known chemical regulator and an associated second DNA sequence encoding a phenotypic marker is to (a) treat putative transformants with this known chemical regulator, and ( b) selecting transformants for expression of the phenotypic trait encoded by the second DNA sequence. A method in which the phenotypic trait is resistance to an antibiotic, e.g. to hygromycin, kanamycin, chloramphenicol, bleomycin, puromycin, lincomycin, G418 and methotrexate, or a marker of an assayable enzyme e.g. luciferase (LUX), acetaminophenikolase CAT), neomycin phosphotransferase (NPT), nopaline synthetase (NOS), octopine synthetase (OCS), β-1.3-glucuronidase (GUS), acetohydroxy acid synthesis (AHAS) and Bacillus thuringiensis endotoxin (BT).

G. Peptydy sygnalne.G. Signal Peptides.

Peptydem sygnalnym lub sekwencją sygnalną jest specjalna, N-terminalna sekwencja aminokwasowa w białku wchodzącym do retikulum endoplazmatycznego. Taka sekwencja w komórkach eukariotycznych zawiera na ogół około 15-40 reszt aminokwasowych, przy czym wiele z nich jest hydrofobowych. Sekwencja ta jest odszczepiana z dojrzałego białka.A signal peptide or signal sequence is a special N-terminal amino acid sequence in a protein that enters the endoplasmic reticulum. Such a sequence in eukaryotic cells is generally about 15-40 amino acid residues, many of which are hydrophobic. This sequence is cleaved from the mature protein.

Peptyd sygnalny genu dającego się regulować chemicznie jest użyteczny przy konstruowaniu trzy-częściowych konstrukcji chimerowych opisanych powyżej. Takie konstrukcje chimerowe zawierają pierwszą, dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA, drugą sekwencję DNA kodującą peptyd sygnalny w białkach i trzecią sekwencję, kodującą cechę fenotypową. Korzystną cechą fenotypową jest cecha łatwa do wykrycia, np. w procedurze oznaczania. Włączenie doThe chemically regulated gene signal peptide is useful in the construction of the three-piece chimeric constructs described above. Such chimeric constructs contain a first chemically controllable DNA sequence, a second DNA sequence encoding a signal peptide in proteins, and a third sequence encoding a phenotypic trait. An advantageous phenotypic trait is one that is easy to detect, e.g. by an assay procedure. Incorporation into

162 317 konstrukcji chimerowej sekwencji DNA kodującej peptyd sygnałowy umożliwia to, ze produkt ekspresji trzeciej sekwencji DNA opuszcza retikulum endoplazmatyczne komórki gospodarza i jest kierowany do miejsca docelowego.The construction of the chimeric DNA sequence encoding the signal peptide allows the expression product of the third DNA sequence to leave the endoplasmic reticulum of the host cell and be directed to a target site.

Tak więc szczególnie użyteczny jest peptyd sygnalny z białka PR-la tytoniu oraz białko o sekwencji aminokwasowej zasadniczo homologicznej do tego peptydu. Peptyd ten ma następującą sekwencję aminokwasową:Thus, a particularly useful peptide is a tobacco PR-Ia protein and a protein with an amino acid sequence substantially homologous to that peptide. This peptide has the following amino acid sequence:

MetGlyPheValLeuPheSerGlnLeuProSerPheLeuLeuValSerThrLeuLeuLeuPheLeuValIleSerHisSerCysArgAla.MetGlyPheValLeuPheSerGlnLeuProSerPheLeuLeuValSerThrLeuLeuLeuPheLeuValIleSerHisSerCysArgAla.

Użyteczna jest również sekwencja DNA kodująca ten peptyd (patrz, fig. 39) oraz sekwencje DNA zasadniczo homologiczne do tej sekwencji. Użycteczne są też wspomniane juz powyżej (I) sekwencje DNA zawierające dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA w połączeniu z sekwencją kodującą peptyd sygnalny i (2) trzy-częściowe sekwencje sygnalne DNA zawierające komponent dający się regulować chemicznie, sekcję kodującą peptydu sygnalnego oraz sekwencję DNA podlegającą transkrypcji korzystnie z translacją.Also useful is a DNA sequence encoding this peptide (see Figure 39) and DNA sequences substantially homologous to this sequence. Also useful are the above-mentioned (I) DNA sequences containing a chemically controllable DNA sequence in conjunction with a signal peptide coding sequence, and (2) three-piece DNA signal sequences containing a chemically regulated component, a signal peptide coding section and a DNA sequence subject to transcription, preferably with translation.

H. Nowe geny PR.H. New PR genes.

Uzyskano nowe wyizolowane i zidentyfikowane sekwencje genomowego DNA PR i cDNA z genów tytoniu oznaczonych jako PR-la, PR-Γ i PR-R, genu indukowanej patogenem chitynazy z ogórka, z genu PR-Q z tytoniu, zasadowej /3-1,3-glukanazy 39.1 i 39.3 z tytoniu, kwasowej /3-1,3-glukanazy z tytoniu oraz sekwencje zasadniczo homologiczne do tych genów. Sekwencje DNA tych genów przedstawiono na fig. 39-46. Nowe geny z sekwencji przedstawionych na fig. 39, 40. 43 i 46 (odpowiednio PR-la, PR-Γ i /3-1,3-glukanazy 39.1 i 39.3) są również szczególnym przykładem nie-kodujących, dających się regulować chemicznie sekwencji DNA otrzymanych sposobem według wynalazku. Nowe sekwencje przedstawione na fig. 4I i 42, 45 i 46 kodują odpowiednio białka PR chitynazy ogórka, PR-R tytoniu. PR-Q tytoniu i kwasowej formy /3-1,3glukanazy tytoniu. Szczegółowe dane dotyczące izolowania i charakteryzacji genów podane są w przykładach.New isolated and identified genomic DNA sequences of PR and cDNA were obtained from the tobacco genes labeled PR-1a, PR-Γ and PR-R, the pathogen-induced cucumber chitinase gene, from the tobacco PR-Q gene, basic / 3-1.3 -glucanases 39.1 and 39.3 from tobacco, tobacco acid / 3-1,3-glucanase, and sequences substantially homologous to these genes. The DNA sequences of these genes are shown in Figures 39-46. The new genes from the sequences shown in Figures 39, 40, 43 and 46 (PR-Ia, PR-Γ, and / 3-1,3-glucanases 39.1 and 39.3, respectively) are also a particular example of non-coding chemically regulable sequences DNA obtained by the method of the invention. The new sequences shown in Figures 4I and 42, 45 and 46 encode cucumber chitinase PR, tobacco PR-R proteins, respectively. Tobacco PR-Q and the acid form / 3-1,3-glucanase of tobacco. Details on gene isolation and characterization are given in the examples.

I. Regulatory chemiczne.I. Chemical regulators.

Regulator chemiczny jest zdefiniowany jako substancja regulująca ekspresję genu poprzez dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA w odpowiednich warunkach, co zostało podane w definicji tego terminuA chemical regulator is defined as a substance that regulates the expression of a gene through a chemically regulable DNA sequence under appropriate conditions as given in the definition of the term

Substancja, w formie jonowej lub obojętnej, z dodatkiem lub bez dodatku cząsteczek lub anionów solwatujących lub kompleksujących, będzie zwykle egzogenna w stosunku do układu zawierającego gen dający się regulować chemicznie, w czasie, kiedy pożądana jest regulacja. Korzystne jest stosowanie egzogennych regulatorów chemicznych z powodu łatwości i wygody kontrolowania ilości regulatora w układzie. Jednakże, można również stosować regulatory endogenne, to jest substancje chemiczne, których aktywność lub poziom w układzie można sztucznie kontrolować poprzez inne komponenty w układzie lub oddziałujące na układ.A substance, in ionic or neutral form, with or without the addition of solvating or complexing molecules or anions, will typically be exogenous to a system containing a chemically controllable gene at a time when regulation is desired. The use of exogenous chemical regulators is advantageous for the ease and convenience of controlling the amount of regulator in the system. However, endogenous regulators may also be used, that is, chemicals whose activity or level in the system can be artificially controlled by other components in the system or acting on the system.

Do regulatorów chemicznych należą substancje chemiczne znane jako induktory białek PR w roślinach lub ich bliskie pochodne. Przykładami są kwas benzoesowy, salicylowy i poliakrylowy oraz ich podstawione pochodne, zawierające takie podstawniki jak niższa grupa alkilowa, niższa grupa alkoksylowa, niższa grupa alkilotio lub atom chlorowca. Zastosowane na tkankę roślinną, zwykle na liście i całe rośliny, zwiększają poziomy mRNA i w tkance roślinnej wytwarzane są białka PR.Chemical regulators include chemicals known as inducers of PR proteins in plants or their closely related derivatives. Examples are benzoic, salicylic and polyacrylic acid and substituted derivatives thereof, having substituents such as lower alkyl, lower alkoxy, lower alkylthio or halogen. When applied to plant tissue, usually leaves and whole plants, they increase mRNA levels and PR proteins are produced in the plant tissue.

Dodatkową grupą regulatorów dla dających się regulować chemicznie sekwencji DNA i genów chimerowych są związki o strukturze benzo-l,2,3-tiadiazolu, np. kwas benzo-1,2,3tiadiazolokarboksylowy, kwas benzo-l ,2,3-tiadiazolotiokarboksylowy, cyjanobenzo-l,2,3-tiadiazol, amid kwasu benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowego i hydrazyd kwasu benzo-I,2,3-tiadiazolokarboksylowego oraz ich pochodne.An additional group of regulators for chemically regulated sequences of DNA and chimeric genes are compounds with the structure of benzo-1,2,3-thiadiazole, e.g. benzo-1,2,3-thiadiazolecarboxylic acid, benzo-1,2,3-thiadiazolothiocarboxylic acid, cyanobenzo -1,2,3-thiadiazole, benzo-1,2,3-thiadiazole carboxylic acid amide, and benzo-1,2,3-thiadiazole carboxylic acid hydrazide and derivatives thereof.

Odpowiednimi pochodnymi są zwłaszcza związki, w których ugrupowanie benzo-1,2,3tiazolu jest niepodstawione lub podstawione małymi podstawnikami, zwykle występującymi w aromatycznych układach pierścieniowych związków stosowanych w agrochemii, takimi jak nizsza grupa alkilowa, niższa grupa alkoksylowa, nizsza grupa chlorowcoalkilowa, niższa grupa chlorowcoalkoksylowa, niższa grupa alkilotiolowa, cyjanowa, nitrowa lub atom chlorowca. Do tego typu pochodnych należą ponadto benzo-l,2,3-tiadiazole, w których funkcyjna grupa kwasu karboksy162 317 lowego. tiokarboksylowego, amidu kwasu karboksylowego lub hydrazydu kwasu karboksylowego jest niepodstawiona lub podstawiona grupami alifatycznymi, aryloalifatycznymi lub aromatycznymi. Przykładami takich grup są grupa alkilowa (zwłaszcza niższa grupa alkilowa), alkoksylowa (zwłaszcza mzsza grupa alkilowa), niższa grupa alkoksyalkilowa, alkoksyalkoksyalkilowa, cykloalkilowa, cykloalkiloalkilowa, fenyloalkilowa (zwłaszcza benzylowa), naftyloalkilowa, fenoksyalkilowa, alkenylowa i alkinylowa, przy czym alkilowa część podstawnika jest niepodstawiona lub podstawiona grupą hydroksylową, chlorowcem, grupą cyjanową lub nitrową, a część aromatyczna podstawnika jest niepodstawiona albo podstawiona małymi podstawnikami, zwykle występującymi w aromatycznych układach pierścieniowych związków stosowanych w agrochemii, takimi jak nizsza grupa alkilowa, niższa grupa alkoksylowa, niższa grupa chlorowcoalkilowa, mzsza grupa chlorowcoalkoksylowa. nizsza grupa alkilotio, grupa cyjanowa, grupa nitrowa lub atom chlorowca.Suitable derivatives are especially compounds in which the benzo-1,2,3-thiazole moiety is unsubstituted or substituted with small substituents customary in aromatic ring systems of compounds used in agrochemistry, such as lower alkyl, lower alkoxy, lower haloalkyl, lower haloalkoxy, lower alkylthio, cyano, nitro or halogen. This type of derivatives also includes benzo-1,2,3-thiadiazoles in which the carboxy-functional group is 162,317l. The thiocarboxylic acid, carboxylic acid amide, or carboxylic acid hydrazide is unsubstituted or substituted with aliphatic, arylaliphatic or aromatic groups. Examples of such groups are alkyl (especially lower alkyl), alkoxy (especially lower alkyl), lower alkoxyalkyl, alkoxyalkoxyalkyl, cycloalkyl, cycloalkylalkyl, phenylalkyl (especially benzyl), naphthylalkyl, phenoxyalkyl, alkenyl and alkynyl part of which is unsubstituted or substituted with hydroxyl, halogen, cyano or nitro, and the aromatic part of the substituent is unsubstituted or substituted with small substituents commonly found in aromatic ring systems of compounds used in agrochemistry, such as lower alkyl, lower alkoxy, lower haloalkyl, a lower haloalkoxy group. lower alkylthio group, cyano group, nitro group or halogen atom.

Regulatory oparte na strukturze benzo-1.2,3-tiadiazolu obejmują wszystkie układy cząsteczkowe o właściwości uwalniania cząsteczki rzeczywiście działającej jako regulator.Regulators based on the benzo-1,2,3-thiadiazole structure encompass all molecular systems with the property of releasing a molecule actually acting as a regulator.

Do korzystnej grupy regulatorów opartych na strukturze benzo-l,2,3-tiadiazolu należą kwas benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowy i estry alkilowe kwasu benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksvlowego. w których grupa alkilowa zawiera 1-6 atomów węgla, oraz podstawione pochodne tych związków. Do odpowiednich podstawników należą niższa grupa alkilowa, nizsza grupa alkoksylowa. nizsza grupa alkilotio i atom chlorowca. Korzystnymi induktorami chimerowych sekwencji DNA zawierających dające się regulować chemicznie sekwencje DNA wyizolowane z genów białka PR są zwłaszcza kwas benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowy-7, i jego estry alkilowe, np. ester metylowy kwasu benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowego-7. Sposoby wytwarzania wyżej wymienionych regulatorów chemicznych i ich zastosowanie jako biocydów ujawniono w brytyjskim opisie patentowym nr 1 176 799 i w publikacji P. Kirby'ego i innych, J. Chem. Soc. C 2250 (1970).A preferred group of regulators based on the benzo-1,2,3-thiadiazole structure include benzo-1,2,3-thiadiazole carboxylic acid and alkyl esters of benzo-1,2,3-thiadiazole carboxylic acid. in which the alkyl group contains 1-6 carbon atoms, and substituted derivatives of these compounds. Suitable substituents include a lower alkyl group, a lower alkoxy group. lower alkylthio group and halogen. Preferred inducers of chimeric DNA sequences containing chemically controllable DNA sequences isolated from PR protein genes are especially benzo-1,2,3-thiadiazole-7-carboxylic acid and its alkyl esters, e.g. benzo-1,2,3-acid methyl ester. thiadiazole-7 carboxylic acid. Methods of making the above-mentioned chemical regulators and their use as biocides are disclosed in British Patent No. 1,176,799 and in P. Kirby et al., J. Chem. Soc. C 2250 (1970).

Pochodne benzo-1.2,3-tiadiazolu, które również można stosować jako regulatory, opisano w zgłoszeniu patentowym St. Zjedn. Am. nr 234 241 z dnia 18 sierpnia 1988 r.Benzo-1,2,3-thiadiazole derivatives which can also be used as regulators are described in US patent application US Am. No. 234 241 of August 18, 1988.

Korzystnymi związkami o strukturze benzo-l,2,3-tiadiazolu są np. kwas benzo-1,2,3tiadiazolokarboksylowy-7, ester metylowy kwasu benzo-l,2,3-tiadiazolokaΓboksylowego-7, ester η-propylowy kwasu benzo-1,2.3-tiadiazolokarboksylowego-7, ester benzylowy kwasu benzo-1,2,3tiadiazolokarboksylowego-7, Il-rzęd.-butylohydrazyd kwasu benzo-1,2,3-tiadiazolokarboksylowego-7 ltp.Preferred compounds with the structure of benzo-1,2,3-thiadiazole are, for example, benzo-1,2,3-thiadiazolecarboxylic acid-7, benzo-1,2,3-thiadiazole-carboxylic acid-7 methyl ester, benzo-1-acid η-propyl ester Benzo-1,2,3-thiadiazole-carboxylic acid, 2,3-thiadiazolecarboxylic acid, benzyl ester-7,1-tertiary-butylhydrazide-7, benzo-1,2,3-thiadiazolecarboxylic acid, etc.

Drugą grupą regulatorów dla dających się regulować chemicznie sekwencji DNA są związki oparte na strukturze kwasu pirydynokarboksylowego, np. na strukturze kwasu izonikotynowego, a korzystnie na strukturze kwasu chlorowcoizonikotynowego. Korzystne są kwasy dwuchloroizonikotynowe i ich pochodne, np. ich niższe estry alkilowe. Odpowiednimi regulatorami z tej klasy związków są np. kwas 2,6-dwuchloroizonikotynowy i jego niższe estry alkilowe, zwłaszcza ester metylowy.A second group of regulators for chemically controllable DNA sequences are compounds based on a pyridine carboxylic acid structure, e.g., an isonicotinic acid structure, and preferably a haloisonicotinic acid structure. Dichloroisonicotinic acids and their derivatives, e.g. their lower alkyl esters, are preferred. Suitable regulators of this class of compounds are, for example, 2,6-dichloroisonicotinic acid and its lower alkyl esters, especially the methyl ester.

Jak już wyżej opisano, opracowano sposób regulowania transkrypcji genu dającego się regulować chemicznie przez zastosowanie takiego regulatora chemicznego na tkankę roślinną, roślinę lub nasiona zawierające dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA opisaną w części A, B lub C powyżej. Korzystny jest sposób, w którym ta tkanka roślinna, roślina lub nasiona zawierają dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA wspomnianą powyżej jako korzystną.As already described above, a method of regulating the transcription of a chemically regulated gene by applying such a chemical regulator to plant tissue, plant or seed containing a chemically regulated DNA sequence described in section A, B or C above has been developed. A method in which said plant tissue, plant or seed comprises a chemically controllable DNA sequence mentioned above as preferred is preferred.

Regubtory chemiczne można stosować w formie czystej, w roztworze lub w zawiesinie, w postaci proszków lub proszków pylistych lub w innej dogodnej formie użytkowej stosowanej w rolnictwie lub w procesach prowadzonych w bioreaktorach. Takie formy użytkowe mogą zawierać stałe lub ciekłe nośniki, to jest materiał z którymi jest połączony regulator w celu łatwiejszego stosowania na rośliny, tkanki, komórki, kultury tkankowe lub podobne, albo w celu polepszenia warunków przechowywania, operacji lub transportu. Przykładami odpowiednich nośników są krzemiany, iły, węgiel, siarka, żywice, alkohole, ketony, węglowodory aromatyczne itp. Przy sporządzaniu często stosowanego proszku zwilżalnego albo emulsji wodnej, do użytkowej formy regulatora można dodać jeden lub większą liczbę środków powierzchniowo czynnych, jonowych lub niejonowych, takich jak środki zwilżające, emulgujące lub dyspergujące.Chemical regulators can be used in pure form, in solution or in suspension, in the form of powders or dusting powders, or in any other convenient form for use in agriculture or in bioreactor processes. Such formulations may contain solid or liquid carriers, that is, a material with which a regulator is attached for easier application to plants, tissues, cells, tissue cultures or the like, or to improve storage, handling or transportation conditions. Examples of suitable carriers are silicates, clays, carbon, sulfur, resins, alcohols, ketones, aromatic hydrocarbons, etc. When preparing a frequently used wettable powder or an aqueous emulsion, one or more surfactants, ionic or non-ionic, may be added to the formulation of the regulator. such as wetting, emulsifying, or dispersing agents.

Regubtory można stosować do roślin również w połączeniu z innym środkiem korzystnym dla rośliny, przy czym korzyść ta może być związana lub nie związana z cechą kontrolowaną przez gen chimeryczny znajdujący się pod kontrolą regulatora. Regulator można np. mieszać z nawozemRegubitors may also be applied to plants in combination with another plant beneficial agent, which benefit may or may not be related to a trait controlled by a chimeric gene under the control of the regulator. The regulator can, for example, be mixed with fertilizer

162 317 sztucznym i stosować bezpośrednio przed ekspresją cechy transgenicznej niezależnej od nawożenia. Regulator można ponadto stosować w połączeniu ze środkiem chwastobójczym w celu osłabienia niekorzystnego wpływu tego środka w okresie, kiedy wpływ ten osiągałby swe maksimum.162 317 and applied immediately before expression of the transgenic trait independent of fertilization. The regulator may also be used in conjunction with a herbicide to mitigate the adverse effect of the herbicide at a time when the effect would be at its maximum.

W postaci ciekłych form użytkowych regulator można stosować jako ciecz opryskową na liście, łodygi lub gałęzie roślin, na nasiona przed wysiewem albo do gleby lub innego podłoża wzrostu rośliny. Regulatory można również stosować w hodowlach prowadzonych w bioreaktorach, uzyskując regulację przez zwykłe dodanie formy użytkowej regulatora do środowiska reakcji lub przez stopniowe dozowanie w określonym czasie.In the form of liquid formulations, the regulator can be applied as a spray to leaves, stems or branches of plants, to seeds prior to sowing, or to soil or other plant growth medium. Regulators can also be used in cultures grown in bioreactors to achieve regulation by simply adding a formulation of the regulator to the reaction medium or by gradual dosing over a period of time.

Regulator stosuje się w ilości i w czasie potrzebnym do uzyskania właściwej regulacji. Korzystnym regulatorem jest taki, który nie wywiera fitotoksycznego lub innego niekorzystnego wpływu na roślinę, tkankę roślinną lub komórki roślinne, na które jest stosowany, lub wpływ ten zaznacza się jedynie w minimalnym stopniu.The controller is used in the amount and for the time needed to obtain the correct regulation. A preferred regulator is one that has no or only minimal phytotoxic or other adverse effects on the plant, plant tissue or plant cells to which it is applied.

Spośród sekwencji DNA opisanych w częściach A i B oraz chimerowych sekwencji DNA opisanych w części C, korzystne są zwłaszcza te, których transkrypcja jest regulowana regulatorem chemicznym wymienionym powyżej, zwłaszcza kwasem benzoesowym, salicylowym, acetylosalicylowym i poliakrylowym oraz podstawionymi pochodnymi tych związków albo kwasem benzo1,2,3- tiadiazolokarboksylowym, kwasem benzo-l,2,3-tiadiazolotiokarboksylowym,cyjanobenzo1,2,3- tiadiazolem, amidem kwasu benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowego i hydrazydem kwasu benzo-l 2,3-tiadiazolokarboksylowego oraz ich pochodnymi albo kwasem dwuchloroizonikotynowym lub jego pochodnymi. Najbardziej korzystne są te sekwencje DNA, transtrypcja których jest regulowana przez wspomniane, korzystne regulatory chemiczne, np. kwas benzo-1,2,3tiadiazolokarbkksylowy-7, ester metylowy kwasu benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowego-7, ester n-propylowy kwasu benzo-1,2,3-tiadiazolokarboksylowego-7, ester benzylowy kwasu benzo-1,2,3tiadiazolokarboksylowego-7, Il-rzęd.butylohydrazyd kwasu benzo-1,2,3-tiadiazolokarboksylowego-7. kwas 2,6-dwuchlo-oizonikotynowy lub ester metylowy kwasu 2,6-dwuchloroizonikotynowego, a zwłaszcza ester metylowy kwasu renzo-l,2,3-tladlazolokarboksylowego-7.Of the DNA sequences described in parts A and B and the chimeric DNA sequences described in part C, especially those whose transcription is regulated by a chemical regulator mentioned above, especially benzoic, salicylic, acetylsalicylic and polyacrylic acid and substituted derivatives of these compounds or benzo1 acid, are preferred. 2,3-thiadiazole carboxylic acid, benzo-1,2,3-thiadiazolecarboxylic acid, 1,2,3-cyanobenzo-thiadiazole, benzo-1,2,3-thiadiazole carboxylic acid amide and benzo-1,2,3-thiadiazole carboxylic acid hydrazide and their derivatives or with dichloroisonicotinic acid or its derivatives. Most preferred are those DNA sequences whose transcription is regulated by the aforementioned preferred chemical regulators, e.g. benzo-1,2,3-thiadiazole-carboxylic acid-7, benzo-1,2,3-thiadiazole-7-carboxylic acid methyl ester, n-propyl ester benzo-1,2,3-thiadiazolecarboxylic acid-7, benzo-1,2,3-thiadiazole-carboxylic acid benzyl ester-7, tertiary butylhydrazide benzo-1,2,3-thiadiazole-carboxylic acid-7. 2,6-dichloro-isonicotinic acid or 2,6-dichloro-isonicotinic acid methyl ester, in particular renzo-1,2,3-tladyl-7-carboxylic acid methyl ester.

J. Depozyty w ATCC.J. Deposits with ATCC.

W American Type Culture Collection (Kolekcja Kultur Typu Amerykańskiego) zdeponowano następujące bakterie, plazmidy i zawiesiny kultur:The following bacteria, plasmids and culture suspensions have been deposited in the American Type Culture Collection:

E. Coli HB101 /pTJS75-Km, nr ATCC 67628, zdeponowany 12 lutego 1988 r., plazmid pBS-PR1013Cla, nr ATCC 40426, zdeponowany 12 lutego 1988 r., plazmid pBS-PR1019 nr ATCC 40427, zdeponowany 12 lutego 1988 r., zawiesinę kultury Zea mays 6-2717-GC', nr ATCC 40326, zdeponowano 20 maja 1987 r., plazmid pBS-Glu39.1, nr ATCC 40526, zdeponowany 29 grudnia 1988 r., plazmid pBS-Glu39.3, nr ATCC 40527, zdeponowany 29 grudnia 1988 r., plazmid pBScucchi/Chitynaza, nr ATCC numer 40528, zdeponowany 29 grudnia 1988 r., plazmid pBSGL6e, nr ATCC numer 40535, zdeponowany 18 stycznia 1989 r.E. Coli HB101 / pTJS75-Km, ATCC No. 67628, deposited February 12, 1988, plasmid pBS-PR1013Cla, ATCC No. 40426, deposited February 12, 1988, plasmid pBS-PR1019, ATCC No. 40427, deposited February 12, 1988. , Zea mays 6-2717-GC 'culture suspension, ATCC No. 40326, deposited on May 20, 1987, plasmid pBS-Glu39.1, ATCC No. 40526, deposited on December 29, 1988, plasmid pBS-Glu39.3, ATCC No. 40527, deposited December 29, 1988, plasmid pBScucchi / Chitinase, ATCC No. 40528, deposited on December 29, 1988, plasmid pBSGL6e, ATCC No. 40535, deposited January 18, 1989.

K. Opis części doświadczalnej.K. Description of the experimental part.

Geny chimerowe zawierają regulowane chemicznie sekwencje DNA z dowolnego źródła, naturalnego lub syntetycznego, w połączeniu z jedną lub większą liczbą, podlegających transkrypcji sekwencją DNA. Na ogół co najmniej część podlegającej transkrypcji sekwencji DNA będzie podlegać translacji, dając cechę fenotypową, aczkolwiek mogą być również użyteczne geny chimerowe działające na zasadzie mechanizmu anty-sensownego. Chociaż poniższy opis i wiele przykładów dotyczy dających się regulować chemicznie sekwencji DNA występujących w stanie naturalnym w genomach roślinnych, co w równym stopniu użyteczne są także sekwencje, które występują w innych układach naturalnych, np. w układach bakteryjnych, wirusowych i zwierzęcych, jako, ze techniki izolowania takich sekwencji są ogólnie znane. Dotyczy to również sekwencji pochodzących z układów syntetycznych lub innych układach me-naturalnych.Chimeric genes contain chemically regulated DNA sequences from any source, natural or synthetic, in combination with one or more transcribed DNA sequences. In general, at least a portion of the transcribed DNA sequence will be translated to result in a phenotypic trait, although anti-sense chimeric genes may also be useful. While the following description and many examples refer to chemically controllable DNA sequences naturally occurring in plant genomes, sequences that occur in other natural systems, e.g., bacterial, viral, and animal systems, are equally useful as well. techniques for isolating such sequences are generally known. This also applies to sequences derived from synthetic or other natural systems.

Dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA izoluje się ze źródła, w którym występuje w stanie naturalnym, lub ze źródła syntetycznego, i w razie potrzeby charakteryzuje się ją w znany sposób. Jeśli sekwencję DNA izoluje się z genu występującego w stanie naturalnym, to gen ten aktywuje się odpowiednim regulatorem, chemicznym lub innym, znanym dla tego genu. RNA powstający w wyniku takiej aktywacji izoluje się i stosuje do konstruowania banku cDNA. Bank ten stosuje się do różnicującego skriningu, stosując znakowany pierwiastkiem radioaktywnymThe chemically regulable DNA sequence is isolated from the source in its natural state or from a synthetic source and, if necessary, characterized in a known manner. If a DNA sequence is isolated from a naturally occurring gene, the gene is activated by an appropriate regulator, chemical or other known for that gene. The RNA resulting from such activation is isolated and used to construct a cDNA bank. This bank is used for differential screening using labeled with a radioactive element

162 317 cDNA generowany zarówno z (1) RN A wyizolowanego z zaktywowanego układu jak i (2) RNA wyizolowany z drugiego układu, nieaktywowanego regulatora. Klony zawierające dający się regulować chemicznie cDNA izoluje się i korzystnie w tym etapie poddaje sekwencjonowaniu. Te klony cDNA używa się następnie do identyfikacji i izolacji klonu genomowego z banku genomowego, izolując klon genomowy zawierający dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA. Korzystnie, gen ten poddaje się sekwencjonowaniu i sporządza się mapę funkcjonalną dającej się regulować chemicznie sekwencji DNA przez subklonowanie fragmentów tego genu, ligację z opisywanym genem i ocenę ich aktywności w transgenicznym materiale roślinnym lub w przejściowych roślinnych układach ekspresyjnych.CDNA generated from both (1) RNA isolated from an activated system and (2) RNA isolated from a second, unactivated regulator. Clones containing chemically regulable cDNA are isolated and preferably sequenced at this stage. These cDNA clones are then used to identify and isolate the genomic clone from the genomic bank, isolating the genomic clone containing a chemically controllable DNA sequence. Preferably, this gene is sequenced and a functional map of a chemically regulable DNA sequence is constructed by subcloning fragments of this gene, ligation with the gene to be described and evaluating their activity in transgenic plant material or in transient plant expression systems.

Stosując standardowe techniki, dla genów białka PR z tytoniu konstruuje się bank genomowy lambda, po czym identyfikuje się i oczyszcza klony zawierające dające się regulować chemicznie sekwencje DNA. Charakteryzuje się jeden z tych klonów. Identyfikuje się fragmenty restrykcyjne zawierające dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA. Dla genu PR-la fragmenty te obejmują fragment Ciał o długości 20 000 bp, fragment Hind III o długości 6500 bp i fragment EcoRI o długości 3600 bp. Fragment Hundlll zawiera około 500 kodujących par zasad i około 600 par zasad niekodujących w regionie flankującym 5' sąsiadującym z przejściowym miejscem startu. Niektóre z tych fragmentów klonuje się do plazmidów i stosuje się jako źródła DNA do dalszego subklonowania i pełnej charakteryzacji, to jest sporządzenia mapy restrykcyjnej, sekwencjonowania DNA i identyfikacji przejściowego miejsca startu w genie. Dla genu PR-la, fragment EcoRI o długości 3600 bp bezpośrednio klonuje się z klonu genomowego lambda i następnie subklonuje się do ostatecznego klonu o długości 1200 bp flankowanego miejscami dla Xhol i Pstl. Ten klon zawiera dającą się indukować chemicznie sekwencję DNA z genu PR-la i część sąsiadującego regionu dla tego genu. Ta część zawiera sekwencję kodującą peptyd sygnalny z genu dla białka PR-la.Using standard techniques, a lambda genomic bank is constructed for the tobacco PR protein genes, and clones containing chemically controllable DNA sequences are identified and purified. One of these clones is characteristic. Restriction fragments containing a chemically controllable DNA sequence are identified. For the PR-1? Gene, these fragments include a 20,000 bp Body fragment, a 6,500 bp Hind III fragment, and a 3,600 bp EcoRI fragment. The HundIII fragment contains about 500 coding base pairs and about 600 non-coding base pairs in the 5 'flanking region adjacent to the transition start site. Some of these fragments are cloned into plasmids and used as DNA sources for further subcloning and full characterization, i.e., restriction mapping, DNA sequencing, and identification of a transient gene start site. For the PR-1α gene, an EcoRI fragment of 3600 bp is directly cloned from the lambda genomic clone and then subcloned into the final 1200 bp clone flanked by Xhol and Pstl sites. This clone contains a chemically inducible DNA sequence from the PR-1? Gene and a portion of the contiguous region for that gene. This section contains the coding sequence for the signal peptide from the gene for the PR-1? Protein.

Podobnie izoluje się klony genomowe, kodujące zasadową formę /3-1,3-glukanazy. Dwa klony o symbolach 39.1 i 39.3 charakteryzuje się i identyfikuje się fragmenty restrykcyjne zawierające dające się regulować chemicznie sekwencje DNA.Genomic clones encoding the basic form of β1,3-glucanase are similarly isolated. The two clones 39.1 and 39.3 are characterized and restriction fragments containing chemically regulated DNA sequences are identified.

Stosując opisane tu wektory można użyć te klony do sporządzenia genów chimerowych, zawierających opisane powyżej trzy części. Te chimerowe sekwencje DNA zawierają dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA, część DNA podlegającego transkrypcji i trzecią sekwencję DNA z obcego źródła. Alternatywnie, klony te można poddawać dalszym manipulacjom, np. kierowanej miejscem mutagenezie, w celu usunięcia całości lub większej części kodującego fragmentu z macierzystego genu przed przyłączeniem do sekwencji kodującej z obcego źródła, dla skonstruowania opisanego powyżej dwuczęściowego genu chimerowego.Using the vectors described herein, these clones can be used to prepare chimeric genes containing the three parts described above. These chimeric DNA sequences contain a chemically regulable DNA sequence, a portion of the transcribed DNA, and a third DNA sequence from a foreign source. Alternatively, these clones may be further manipulated, e.g., by site-directed mutagenesis, to remove all or most of the coding fragment from the parent gene prior to annealing to a coding sequence from a foreign source, to construct the two-piece chimeric gene described above.

W korzystnym rozwiązaniu, ta część genu chimerowego, która nie jest sekwencją dającą się regulować chemicznie, stanowi gen dla łatwej do obserwowania i wykrycia cechy fenotypowej. W poniższych przykładach opisano geny dla /3-l,3-glukuronidazy, dzikiej i opornej na środek chwastobójczy syntetazy acetohydroksykwasowej i endotoksyny Bacillus thuringiensis. Można ponadto podać wiele innych genów dla cech łatwych do identyfikacji. W następnym korzystnym rozwiązaniu, kodująca sekwencja komponentowa w genie chimerowym koduje tolerancję lub oporność na środki chwastobójcze albo oporność na owady. Rozwiązanie to jest opisane na przykładzie wspomnianych genów dla syntetazy acetohydroksykwasowej i dla endotoksyny Bacillus thuringiensis.In a preferred embodiment, the non-chemically regulated portion of the chimeric gene constitutes a gene for an easily observable and detectable phenotypic trait. The following examples describe the genes for β1,3-glucuronidase, wild and herbicide resistant acetohydroxy acid synthetase and Bacillus thuringiensis endotoxin. In addition, many other genes can be listed for identifiable traits. In a further preferred embodiment, the coding component sequence in the chimeric gene encodes herbicide tolerance or resistance, or insect resistance. This solution is described on the example of the genes mentioned for the acetohydroxy acid synthetase and for the Bacillus thuringiensis endotoxin.

Geny chimerowe i wektory zawierające te geny wprowadza się do komórek roślinnych wieloma technikami, uzyskując wzrost transformowanych komórek, tkanek i roślin oraz kultur komórkowych w bioreaktorach. W poniższych przykładach opisano szczegółowo kilka technik, stosowanych zarówno do roślin jednoliściennych jak i dwuliściennych. Niektóre z tych metod są przedmiotem innych zgłoszeń patentowych, a zwłaszcza zgłoszeń patentowych St. Zjedn. Am. nr 056506 z dnia 29 maja 1987 r. i nr 165 665 z dnia 8 marca 1988 r.Chimeric genes and vectors containing these genes are introduced into plant cells by a variety of techniques, resulting in the growth of transformed cells, tissues and plants, and cell cultures in bioreactors. Several techniques applicable to both monocotyledonous and dicotyledonous plants are described in detail in the following examples. Some of these methods have been the subject of other patent applications, particularly US patent applications US Am. No. 056506 of 29 May 1987 and No. 165 665 of 8 March 1988.

Transformowany materiał roślinny traktuje się następnie regulatorem chemicznym i dokonuje się obserwacji i/lub pomiaru ekspresji genu kodującego cechę fenotypową. Ten rodzaj układu jest łatwym narzędziem skriningu dla identyfikacji aktywności regulacyjnej konkretnego związku chemicznego. W związku z tym opracowano ulepszony sposób oznaczania aktywności enzymatycznej /51 ronidazy (GUS), pozwalający na skrining dużej ilości próbek z wysoką precyzjąThe transformed plant material is then treated with a chemical regulator and expression of the gene encoding the phenotypic trait is observed and / or measured. This type of system is an easy screening tool to identify the regulatory activity of a specific chemical compound. Therefore, an improved method for the determination of enzymatic activity / 51 ronidase (GUS) was developed, allowing the screening of a large number of samples with high precision

162 317 w krótkim czasie. Oznaczenie to polega na reakcji ekstraktów tkanek roślinnych w próbkach poniżej 0,5 ml zawierających 1,5-3 mM 4-metylo-umberliferylo-glukuronidu w temperaturze około 37°C w ciągu 1-5 godzin i oznaczeniu stężenia uwalnianego indykatora fluorescencyjnego.162 317 in no time. This determination is based on the reaction of plant tissue extracts in samples below 0.5 ml containing 1.5-3 mM 4-methyl-umberliferyl-glucuronide at a temperature of about 37 ° C for 1-5 hours and determining the concentration of the released fluorescent indicator.

Oznaczenie ilościowe stałych poziomów RNA jest zasadniczym etapem w analizie ekspresji genu. W tym celu opracowano sposób wydłużenia primera. Zgodnie z tym sposobem znakuje się oligonukleotyd specyficzny dla genu pierwiastkiem radioaktywnym, nadając mu wysoce specyficzną radioaktywność, hybrydyzuje się ten oligonukleotyd z próbką RNA i wydłuża się hybrydę odwrotną transkryptazą. Produkty wydłużenia rozdziela się na denaturujących żelach akryloamidowych i uwidocznia metodą autoradiograficzną. Zalety tego sposobu w stosunku do poprzednich sposobów oznaczania polegają na łatwości przygotowania sondy, prostocie procedury oznaczania i krótszym czasie potrzebnym do wykonania oznaczenia. Ten sposób wydłużania primera jest równie czuły i ilościowy jak sposób mapowania endonukleazą SI.Quantification of constant RNA levels is an essential step in gene expression analysis. For this purpose, a method of primer extension was developed. According to this method, a gene-specific oligonucleotide is labeled with a radioactive element rendering it highly specific radioactivity, this oligonucleotide is hybridized with an RNA sample, and the hybrid is extended with reverse transcriptase. The elongation products are separated on denaturing acrylamide gels and visualized by autoradiography. The advantages of this method over the previous assay methods are the ease of preparation of the probe, the simplicity of the assay procedure and the shorter time needed to perform the assay. This primer extension method is as sensitive and quantitative as the SI endonuclease mapping method.

Sposób wydłużania primera, stosowany w konkretnych warunkach reakcji opisanych poniżej w przykładach zoptymalizowano dla oznaczenia poziomu mRNA PR-1 w ogólnym RNA ekstrahowanym z zakażonych TMV liści tytoniu. W tych liściach PR-1 mRNA jest wytwarzany w ilości 1% ogólnego MRNA. Wyniki te uzyskano w oparciu o ilościową analizę danych uzyskanych z użyciem sposobu wydłużenia primera i analizę częstości występowania klonów cDNA w banku cDNA pochodzącym z tego RNA. Ulepszenia osiągnięto dzięki opisanemu tu sposobowi w stosunku do poprzednio opisanych sposobów polegając na znakowaniu oligonukleotydu do wysoko specyficzniej aktywności, zmniejszeniu molowej ilości sondy stosowanej do oznaczenia (na ogół 0,01-0,05 pmola), optymalizacji czasu hybrydyzacji i elongacji i optymalizacji stężeń trójfosforanów nukleotydów. Tak więc sposób oznaczania ilości specyficznego RNA w roztworze RNA polega na (a) znakowaniu specyficznego dla RNA primeru oligonukleotydowego o długości 12-18 nukleotydów, nadając mu wysoce specyficzną radioaktywność, (b) hybrydyzacji tego RNA ze znakowanym oligonukleotydem w stężeniu 0,1-20 mM w ciągu od 2 minut do 24 godzin, w temperaturze około 37°C, (c) elongacji tego primeru oligonukleotydowego odwrotną transkryptazą w obecności trójfosforanów nukleotydów, w stężeniu 0,003-1 mM, w ciągu 1 — 120 minut i (d) wydzieleniu i uwidocznieniu produktów elongacji metodą autoradiograficzną.The primer extension method used in the specific reaction conditions described in the examples below was optimized for determining the level of PR-1 mRNA in the total RNA extracted from TMV-infected tobacco leaves. In these leaves, 1% of the total MRNA is produced by PR-1 mRNA. These results were obtained based on the quantitative analysis of the data obtained using the primer extension method and the analysis of the frequency of cDNA clones in a cDNA bank derived from this RNA. Improvements were achieved by the method described herein over the previously described methods by labeling the oligonucleotide for highly specific activity, reducing the molar amount of probe used for the assay (generally 0.01-0.05 pmol), optimizing the hybridization and elongation time, and optimizing triphosphate concentrations nucleotides. Thus, the method of determining the amount of specific RNA in an RNA solution consists in (a) labeling an RNA-specific oligonucleotide primer of 12-18 nucleotides in length, rendering it highly specific radioactivity, (b) hybridizing this RNA with a labeled oligonucleotide at a concentration of 0.1-20 mM for 2 minutes to 24 hours at about 37 ° C, (c) reverse transcriptase elongation of this oligonucleotide primer in the presence of nucleotide triphosphates at a concentration of 0.003-1 mM for 1-120 minutes, and (d) isolation and visualization of elongation products by the autoradiographic method.

L. Przykłady.L. Examples.

Wynalazek ilustrują poniższe przykłady.The following examples illustrate the invention.

Reakcje enzymatyczne przeprowadza się zgodnie z procedurami zalecanymi przez producentów, o ile nie wskazano inaczej. Geny chimeryczne i wektory konstruuje się używając powszechnie znanych technik. Odpowiednie techniki opisano w następujących publikacjach: T. Maniatis i inni, Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory, New York (1982), Methods in Enzymology, tomy 68,100, 101 i 118 (1979, 1983, 1983 i 1986) i DNA Cloning D. M. Glover, IRL Press, Oxford (1985). Składy pożywek opisano w publikacji J. H. Millera, Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Laboratory, New York (1972), jak również w publikacjach podanych uprzednio.Enzymatic reactions are performed according to the procedures recommended by the manufacturers, unless otherwise indicated. Chimeric genes and vectors are constructed using commonly known techniques. Suitable techniques are described in the following publications: T. Maniatis et al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory, New York (1982), Methods in Enzymology, volumes 68, 100, 101 and 118 (1979, 1983, 1983 and 1986) and DNA Cloning DM Glover, IRL Press, Oxford (1985). The compositions of the media are described in J. H. Miller, Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Laboratory, New York (1972), as well as in the publications reported previously.

SkrótyShortcuts

ATP trójfosforan adenozyny bp pas ;nsadATP adenosine triphosphate bp pas; nsad

CETAB bromek heksadecylotrójmesyloamonlowyCETAB hexadecyltrimesylammonium bromide

2,4-D kwas 2,4-dwuchloroeenossyoctowy2,4-D 2,4-dichloroenossyacetic acid

DTT dttlOtΓettol dicamba kwas 3,6-douchloro-2-metoksybenfOsrowyDTT dttlOtΓettol dicamba 3,6-douchloro-2-methoxybenzene acid

EDTA kwas esylenodwuamlno-N,N,N',N'-czterooctowy kb yysiące pas zaaadEDTA esylenediamine-N, N, N ', N'-tetraacetic acid kb yysieni pasa zaad

MES l^w^^s 2-(N~moffoilnoe^ranosulfonowyMES 1 ^ w ^ ^ s 2- (N-moffoiline ^ ranosulfonic

MU glukuronid 4-mesyloumbeilfesyluMU 4-mesyloumbeilfesyl glucuronide

PEG giiko 1 poiiesylenowy picloram kwas 4-amlno-3,5,ί^trójchloropikoiinowyPEG giiko 1 polyethylene picloram 4-amlno-3,5, ί ^ trichloropicic acid

SDS sodowySodium SDS

TFA kwas tI·ójfiuorooctowyTFA tI · eHuoroacetic acid

TMV w^us mozaik i zto^nuiTMV in ^ us mosaics and zto ^ nui

Tris-HCl chlorowodorek ttój(hzdtoeszmetzlo)metzlorminzTris-HCl hydrochloride ttoj (hzdtoeszmetzlo) metzlorminz

162 317162 317

Pożywki.Media.

Pożywka SH-O: pożywka według R. U. Schenka i innych, Can. J. Bot., 50(1972) 199-204, bez hormonów. Pożywka SH może być płynna lub zestalona przy użyciu 0,8% agaru lub 0,5% GelRite. Pożywkę sterylizuje się termicznie w autoklawie w temperaturze około 110-121°C przez 15-20 minut.SH-O medium: medium according to R. U. Schenk et al., Can. J. Bot., 50 (1972) 199-204, without hormones. The SH medium can be liquid or solidified with 0.8% agar or 0.5% GelRite. The medium is heat sterilized in an autoclave at about 110-121 ° C for 15-20 minutes.

Pożywka SH-30: pożywka SH-O zawierająca 30μΜ dicamba.SH-30 medium: SH-O medium containing 30μΜ of dicamba.

Pożywka SH-45: pożywka SH-O zawierająca 45μΜ dicamba.SH-45 medium: SH-O medium containing 45 μΜ dicamba.

Pożywka RY-2· pożywka według Y. Yamady i innych, Plant Celi Reports, 5, 85-88 (1986).RY-2 medium · medium according to Y. Yamada et al., Plant Cell Reports, 5, 85-88 (1986).

Pożywka OMS: pożywka według T. Murashige i F. Skooga, Physiologia Plantarum 9, 473 (1968). Pożywkę można zestalić dodając 0,8% agaru lub agarozy, względnie 0,5% GelRite.OMS medium: medium according to T. Murashige and F. Skoog, Physiologia Plantarum 9, 473 (1968). The medium can be solidified by adding 0.8% agar or agarose or 0.5% GelRite.

W tabeli 1 podano skład stosowanych pożywek. Makroelementy a/. mikroelementy a/ i FeEDTA dodaje się zgodnie z literaturą: pożywka KM według K. N. Kao i innych, Planta 126, 105-110 (1965), pożywka N6 według Chu i innych, Scientia Sernica 18, 659 11975).Table 1 shows the composition of the media used. Macronutrients a / . micronutrients a / and FeEDTA are added according to the literature: KM medium according to KN Kao et al., Planta 126, 105-110 (1965), N6 medium according to Chu et al. Scientia Sernica 18, 659 11975).

Tabela 1Table 1

Pożywki Media KM-8p°' c' N6KM-8p ° ' c ' N6 Związki organiczne i witaminy (mg/litr) Organic compounds and vitamins (mg / liter) biotyna biotin 0.01 0.01 - - pirvdoksvna-HCI pirvdoksvna-HCl 1,00 1.00 0.5 0.5 tiamina-HCI thiamine-HCl 10.00 10.00 a.m. 0.1 0.1 amid kwasu nikotynowego nicotinic acid amide 1.00 1.00 kwas mkotvnowv mkotvnowv acid 0,10 0.10 0.5 0.5 kwas foliowy Folic acid 0.40 0.40 - - D-Ca-pentotenian D-Ca-pentothenate 1,00 1.00 - - kwas p-aminobenzoesowy p-aminobenzoic acid 0,02 0.02 - - chlorek choliny choline chloride 1 00 1 00 - - ryboflawma riboflavma 0,20 0.20 - - witamina B12 vitamin B12 0.02 0.02 - - glicyna glycine 0.10 0.10 2,0 2.0 Cukry 1 alkohole pochodne cukrów (g/lilr) Sugars 1 alcohols derived from sugar (g / l) sacharoza saccharose 0,25 0.25 30,0 30.0 glukoza glucose 68,40 68.40 - - mannit mannitol 0,25 0.25 - - sorbit sorbit 0,25 0.25 - - celobioza cellobiosis 0,25 0.25 - - fruktoza fructose 0,25 0.25 - - mannoza mannose 0,25 0.25 - - ramnoza rhamnosis 0.25 0.25 - - rvboza rvboza 0,25 0.25 - - ksyloza xylose 0.25 0.25 - - mioinozyt myoinositide 0.10 0.10 - - Końcowe pH Final pH 5.8 5.8 5.6 5.6 Sterylizacja Sterilization filtracja filtering ainoklauouanie ainoklauouanie

Objaśnienia odnośników a/ Makroelementy przygotowuje się jako dziesięciokrotnie stężony roztwór podstawowy, mikroelementy jako tysiąckrotnie stężony roztwór podstawowy b/ Roztwór kwasów cytrynowego, fumarowego i jabłkowego (każdy o stężeniu końcowym 40 mg/litr) i pirogromanu sodowego (o stężeniu końcowym 20 mg/litr) przygotowuje się jako stukrotme stężone roztwory podstawowe, o pH doprowadzonym do wartości 6,5 przy użyciu NH«OH, i dodaje się do tej pożywkiExplanation of references a / Macronutrients are prepared as a tenfold concentrated stock solution, micronutrients as a thousandfold concentrated stock solution b / A solution of citric, fumaric and malic acids (each with a final concentration of 40 mg / liter) and sodium pyruvate (with a final concentration of 20 mg / liter) prepared as 100% concentrated stock solutions, with the pH adjusted to 6.5 with NH OH, and added to this medium

162 317162 317

Ro/iworv adeniny (końcowe stężenie 0 I mg/lnr) oraz guamny. tymidyny, uracylu, hipoksantyny i cytozyny (każdy o stężeniu końcowym 0.03 mg/litr) przygotowuje się jako tysiąckrotnie stężone roztwory podstawowe. o pH doprowadzonym do wartości 6.5 przy użyciu NH4OH, 1 dodaje się do tej pożywki d/ Następujące aminokwasy dodaje się do lej pożywki używając dziesięciokrotnie stężonego roztworu podstawowego (o pH 6.5 doprowadzonym przy użyciu NH4OH). osiągając podane stężenia końcowe glutamina (5.6 mg/litr). alanina, kwas glutaminowy (po 0.6 mg/litr) cysteina (0.2 mg/litr). asparagina, kwas asparaginowy. cystyna. histydyna. izoleucyna. leucyna. lizyna, metionina. fenyloalanina. prolina seryna. treonina. tryptofan. tyrozyna 1 walina (po 0.1 mg/litr) e/ Roztwór podstawowy witamin przygotowuje się standardowo stukrotme stężony Materiały.Ro / ivorv adenine (final concentration 0 I mg / L) and guamna. Thymidine, Uracil, Hypoxanthine and Cytosine (each with a final concentration of 0.03 mg / liter) are prepared as 1,000-fold stock solutions. adjusted to pH 6.5 with NH4OH, 1 is added to this medium. d) The following amino acids are added to the nutrient hopper using a tenfold concentrated stock solution (pH 6.5 adjusted with NH4OH). reaching the stated final concentrations of glutamine (5.6 mg / liter). alanine, glutamic acid (0.6 mg / liter each) cysteine (0.2 mg / liter). asparagine, aspartic acid. cystine. histidine. isoleucine. leucine. lysine, methionine. phenylalanine. serine proline. threonine. tryptophan. tyrosine 1 valine (0.1 mg / liter each) e / A stock solution of vitamins is prepared in a standard 100% concentrated manner. Materials.

Agaroza: Przygotowanie i oczyszczanie agarozy opisali Guiseley i Renn. „The Agarose Monograpg. Marinę Colloids Division FMC Corp.. 1975. Agaroza jest jednym ze składników agaru. Agar dostępny w handlu składa się z mieszaniny obojętnej agarozy i jonowych agaropektyn z dużą liczbą grup bocznych. Zazwyczaj pewna liczba łańcuchów bocznych pozostaje nienaruszona i determinuje fizykochemiczne właściwości agarozy. takie jak tworzenie żelu i temperatura topnienia. Korzystnym środkiem zestalającym jest agaroza topniejąca w niskiej temperaturze. zwłaszcza agaroza SeaPlaque.Agarose: Preparation and purification of agarose is described by Guiseley and Renn. The Agarose Monograpg. Marina Colloids Division FMC Corp .. 1975. Agarose is one of the components of agar. Commercial agar consists of a mixture of neutral agarose and ionic agaropectins with a large number of side groups. Typically, a number of side chains remain intact and determine the physicochemical properties of the agarose. such as gel formation and melting point. A preferred solidifying agent is low melt agarose. especially SeaPlaque agarose.

Hydrolizat kazeiny: Hydrolizat kazeiny-Hyrolizat enzymatyczny z mleka krowiego. Typ 1. Sigma Co . P. O. Box 14508. St. Louis. MO 63178. USACasein Hydrolyzate: Casein Hydrolyzate-Enzyme Hydrolyzate From Cow Milk. Type 1. Sigma Co. P. O. Box 14508. St. Louis. MO 63178. USA

Cellulaza RS: Cellulaza RS. Yakult Honsha Co.. Ltd.. 1. 1. 19 Higashi-Shinbashi. Minato-ku. Tokio. 105 Japonia.Cellulase RS: Cellulase RS. Yakult Honsha Co .. Ltd .. 1. 1. 19 Higashi-Shinbashi. Minato-ku. Tokyo. 105 Japan.

GelRite: GelRite Gellan Gum. Scott Laboratories Inc.. Fiskerville. R. J. 02823. USA.GelRite: GelRite Gellan Gum. Scott Laboratories Inc .. Fiskerville. R. J. 02823. USA.

GeneScreen Plus: nr katalogowy NEF 976. NEW Research Products. 549 Albany St.. Boston. MA 02118. USA.GeneScreen Plus: Catalog No. NEF 976. NEW Research Products. 549 Albany St. .. Boston. MA 02118. USA.

IBI Random primer kit: „Pnme Time“ zestaw losowych primerów. International Biotechnologies Inc.. P. O. Box 1565. New Haven. CT 07606. USA.IBI Random primer kit: "Pnme Time" set of random primers. International Biotechnologies Inc .. P. O. Box 1565. New Haven. CT 07606. USA.

Filtr Nalgene: Nalge Co.. Division of Sybron Corp. Rochester. N. Y. 14602. USA.Nalgene Filter: Nalge Co .. Division of Sybron Corp. Rochester. N.Y. 14602. USA.

Pectolyase Y-23: Seishin Pharmaceutical Co. Ltd.. 4-13 Koamicho. Nihonbashi. Tokio. Japonia.Pectolyase Y-23: Seishin Pharmaceutical Co. Ltd .. 4-13 Koamicho. Nihonbashi. Tokyo. Japan.

Parafilm: folia laboratoryjna Parafilm - American Can Co. Greenwich. CT 06830. USA.Parafilm: Parafilm laboratory foil - American Can Co. Greenwich. CT 06830. USA.

SSC: 1,54 mM NaCl. 0.154 mM cytrynian sodowy.SSC: 1.54 mM NaCl. 0.154 mM sodium citrate.

Spin column: gotowa. wypełniona kolumna Sephadex G25. nr katalogowy 100402. Boehringer Mannheim Biochemicals. Piscatway. NJ. USA.Spin column: ready. a packed Sephadex G25 column. Catalog No. 100402. Boehringer Mannheim Biochemicals. Piscatway. NJ. USA.

Bufor TAE i bufor TBE: odpowiednio bufor Tris-octan i bufor Tris-boran. powszechnie używane bufory do elektroforezy. patrz Maniatis i inni. j. w.TAE buffer and TBE buffer: Tris-acetate buffer and Tris-borate buffer, respectively. commonly used electrophoresis buffers. see Maniatis et al. j. w.

1. Techniki ogólne.1. General techniques.

Ta grupa przykładów opisuje ogólne techniki stosowane w następnych przykładach szczegółowych.This group of examples describes the general techniques used in the following specific examples.

Przykład I. Ligacja w agarozie.Example I. Ligation in agarose.

Po trawieniu restrykcyjnym plazmidowego DNA i elektroforetycznym rozdziale fragmentów na żelu topniejącym w niskiej temperaturze w buforze TAE. prążki zawierające odpowiednie fragmenty dokładnie wycina się i ogrzewa do temperatury 65°C w celu stopienia agarozy. 2-5μ\ tej agarozy dodaje się do 15μ1 wody. a następnie roztwór pozostawia się na 10 minut w temperaturze 65°C. Roztwór ten chłodzi się do temperatury 37°C i pozostawia na 5 minut w celu wyrównania temperatury. 2μ1 dziesięciokrotnie stężonego buforu do ligazy (200 mM Tris. pH 8.0. 100mM MgCfe, 100 mM DTT. 10 mM ATP) dodaje się wraz z 1 μ\ ligazy DNA T4 (New England BioLabs). a następnie roztwór ten pozostawia się do zestalenia i inkubuje przez noc w temperaturze 15°C.After restriction digestion of plasmid DNA and electrophoretic separation of the fragments on a low-melting gel in TAE buffer. bands containing the appropriate fragments are carefully cut and heated to 65 ° C to melt the agarose. 2-5 µl of this agarose is added to 15 µl of water. and then the solution is left for 10 minutes at 65 ° C. This solution is cooled to 37 ° C and left for 5 minutes for the temperature to equilibrate. 2 µl of tenfold concentrated ligase buffer (200 mM Tris. PH 8.0, 100 mM MgCl 2, 100 mM DTT. 10 mM ATP) is added along with 1 µl of T4 DNA ligase (New England BioLabs). this solution is then allowed to solidify and incubated overnight at 15 ° C.

Przykład II. Transformacja z agarozy.Example II. Transformation from agarose.

Agarozę zawierającą odpowiedni DNA topi się inkubując przez 10 minut w temperaturze 65°C. 10μ1 tego roztworu dodaje się do 30 μΐ buforu TE (10 mM Tris pH 7.5.1 mM EDTA). miesza i pozostawia w temperaturze pokojowej. Zamrożone komórki kompetentne (szczep DH5a E. coli) umieszcza się w mokrym lodzie w celu rozmrożenia. Rozcieńczony roztwór DNA dodaje się do 200AI komórek i pozostawia w lodzie przez 20 minut. Komórki zawierające DNA poddaje się następnie szokowi termicznemu w temperaturze 41 °C przez 90 sekund. Komórki te pozostawia się następnie w temperaturze pokojowej na 10 minut. Dodaje się 0.8 ml pożywki SOC [D. HanahanAgarose containing the appropriate DNA is melted by incubating for 10 minutes at 65 ° C. 10 µl of this solution is added to 30 µl of TE buffer (10 mM Tris pH 7.5.1 mM EDTA). stirred and left at room temperature. Frozen competent cells (E. coli strain DH5a) are placed on wet ice to thaw. The diluted DNA solution is added to 200Al cells and left on ice for 20 minutes. DNA containing cells are then heat shocked at 41 ° C for 90 seconds. These cells are then left at room temperature for 10 minutes. 0.8 ml of SOC medium [D. Hanahan

162 317162 317

J. Mol. Biol. 166,557-580 (1983)] i kulturę inkubuje się przez jedną godzinę w temperaturze 37°C. 100 μΙ kultury wysiewa się na płytki z pożywką LB (Miller, j. w.) zawierającą ampicylinę (L-amp) w stężeniu H^0//g/ml. Następnie płytki inkubuje się przez noc w temperaturze 37°C. Wybiera się kolonie dodatnie i przesiewa na drugą płytkę z tą samą pożywką, a następnie płytki inkubuje się przez noc w temperaturze 37°C.J. Mol. Biol. 166, 557-580 (1983)] and the culture is incubated for one hour at 37 ° C. 100 µl of the culture is plated on LB medium plates (Miller, as above) containing ampicillin (L-amp) at a concentration of H ≤ 0 µg / ml. The plates are then incubated overnight at 37 ° C. Positive colonies are selected and plated onto a second plate with the same medium, then the plates are incubated overnight at 37 ° C.

Przykład III. Technika Soztherna.Example III. The Sozthern technique.

^g DNA tytoniu trawi się różnymi enzymami restrykcyjnymi w warunkach zalecanych przez dostawcę. DNA ekstrahuje się fenolem, wytrąca etanolem i następnie ponownie zawiesza w buforze do nanoszenia na żel (15% ficoll, 0,025% błękit bromofenolowy, 10 mM EDTA, pH 8). Próbki nanosi się i poddaje elektroforezie na 0,5% żelu agarozowym przy 5V/cm, do momentu, aż barwnik - błękit bromofenolowy osiągnie koniec żelu. DNA przenosi się na Gene-Screen Plus (DuPont), stosując zasadową procedurę przenoszenia według opisu dostawcy. Pre-hybrydyzację, hybrydyzację i przemywanie prowadzi się według zaleceń producenta. Hybrydyzację wykrywa się metodą autoradiografii.^ g of tobacco DNA is digested with various restriction enzymes under the conditions recommended by the supplier. DNA is phenol extracted, ethanol precipitated and then resuspended in gel loading buffer (15% ficoll, 0.025% bromophenol blue, 10 mM EDTA, pH 8). The samples are loaded and electrophoresed on a 0.5% agarose gel at 5V / cm, until the dye bromophenol blue reaches the end of the gel. DNA is transferred to Gene-Screen Plus (DuPont) using the basic transfer procedure as described by the supplier. Pre-hybridization, hybridization and washing are performed according to the manufacturer's recommendations. Hybridization is detected by autoradiography.

Przykład IV. Adaptory molekularne.Example IV. Molecular adapters.

Typowym adaptorem molekularnym do przekształcania miejsca restrykcyjnego Pstl w BamHI jest sekwencjaA typical molecular adapter for converting a PstI restriction site into BamHI is sequence

5'-GGGATCCCTGCA-3'.5'-GGGATCCCTGCA-3 '.

Cząsteczkę tę syntetyzuje się. w syntetyzatorze Applied Biosystems Synthesizer stosując metodę z użyciem/5-cyjanoetyloamidofosforyn i oczyszcza metodą HPLC z odwróconymi fazami. Około 2//g tego oligonukleotydu fosforyluje się według Maniatisa i innych, j. w.,str. 125. Roztwór oligonukleotydu ogrzewa się do temperatury 65°C w łaźni wodnej, a następnie pozostawia do ochłodzenia do temperatury pokojowej przez około 30 minut. Około dziesięciokrotny nadmiar molowy tego wygrzanego adaptora dodaje się do strawionego DNA z dziesi^ciokrotnie stężonym buforem do ligazy, ligazę DNA T4 i odpowiednią ilość wody.This molecule is synthesized. in an Applied Biosystems Synthesizer using the [5-cyanoethyl phosphoramidite method and purification by reverse phase HPLC. About 2 µg of this oligonucleotide is phosphorylated according to Maniatis et al., Pp. 125. The oligonucleotide solution is heated to 65 ° C in a water bath and then allowed to cool to room temperature over approximately 30 minutes. An approximately tenfold molar excess of this annealed adapter is added to digested DNA with tenfold concentrated ligase buffer, T4 DNA ligase and an appropriate amount of water.

W skład typowej mieszaniny reakcyjnej wchodzą: DNA, który ma być łączony z adaptorem 1-2 μ] (~1 pmol); adaptor 1 μ\ (—Opmol); 10-krotnie stężony bufor do ligazy 1μ1; ligaza DNA T4 1 μ1; woda 5-6/1.A typical reaction mixture includes: DNA to be combined with the 1-2 µ adapter] (~ 1 pmol); 1 μ \ (—Opmol) adapter; 10-fold concentrated ligase buffer 1P1; 1 µl T4 DNA ligase; water 5-6 / 1.

Roztwór ten inkubuje się w temperaturze 12-15°C przez 30 minut i ogrzewa się w temperaturze 65°C przez 30 minut w celu inaktywacji ligazy. Stężenie soli i objętość dostosowuje się dla zapewnienia odpowiednich warunków do trawienia restrykcyjnego i połączony z adaptorem DNA trawi się w celu wyeksponowania „lepkiego końca. Nie wbudowane adaptory usuwa się przez elektroforezę na żelu agarozowym lub przez kolejne wytrącanie izopropanolem.This solution is incubated at 12-15 ° C for 30 minutes and heated at 65 ° C for 30 minutes to inactivate the ligase. The salt concentration and volume are adjusted to provide the appropriate conditions for restriction digest and the DNA connected to the adapter is digested to expose the "sticky end". Non-embedded adapters are removed by agarose gel electrophoresis or by sequential isopropanol precipitation.

Przykład V. Mapowanie wydłużonego primera.Example 5 Extended Primer Mapping.

A. Synteza i znakowanie końców 5' primerów dla procesu wydłużania primera.A. Synthesis and labeling of 5 'primers for primer extension process.

Następujące oligomery primerowe syntetyzuje się w syntetyzatorze Applied Biosystems Synthesizer, stosując metodę z użyciem jJ-cyjanoetyloamidofosforynuThe following primer oligomers are synthesized in an Applied Biosystems Synthesizer using the jJ-cyanoethyl phosphoramidite method

PR-1: 5'-ATAGTCTTGTTGAGAGTT-3'PR-1: 5'-ATAGTCTTGTTGAGAGTT-3 '

GUS: 5'-TCACGGGTTGGGGTTTCTAC-3'GUS: 5'-TCACGGGTTGGGGTTTCTAC-3 '

AHAS: 5'-AGGAGATGGTTTGGTGGA-3'AHAS: 5'-AGGAGATGGTTTGGTGGA-3 '

BT: 5'-ATACGTTCTACTATCATAGT-3BT: 5'-ATACGTTCTACTATCATAGT-3

Oligonukleotydy oczyszcza się metodą wysokociśnieniowej chromatografii cieczowej (HPLC) z odwróconymi fazami. 5pmoli każdego oligonukleotydu fosforyluje się (T. Maniatis i inni, j. w. str. 125), używając 200//Ci 32P ATP (6000Ci/mmol, 10μΟ/μ0. Po 30 minutowej inkubacji w temperaturze 37°C mieszaninę reakcyjną rozcieńcza się do objętości 100μ1, ekstrahuje mieszaninę fenol/chloroform i natępnie wytrąca trzy razy z 50//g nośnikowego RNA. Końcowy osad zawiesza się w buforze do odwrotnej transkryptazy (50 mM Tris—HC1 pH 7,5,40 mM KC1, 3 mM MgCk) o stężeniu 2nM. Oznaczona aktywność właściwa znakowanego oligonukleotydu wynosi około 3 X I06 Cvcpm/pmol.Oligonucleotides are purified by reversed-phase high pressure liquid chromatography (HPLC). 5pmoli of each phosphorylated oligonucleotide (T. Maniatis et al, supra p. 125) using 200 // Ci 32 P ATP (6000Ci / mmol, 10μΟ / μ0. After 30 min incubation at 37 ° C the mixture was diluted to a volume of 100 µl, extracted with phenol / chloroform mixture and then precipitated three times with 50 µg carrier RNA. The final pellet is resuspended in reverse transcriptase buffer (50 mM Tris-HCl pH 7.5.40 mM KCl, 3 mM MgCk) at concentration 2nM. The determined specific activity of the labeled oligonucleotide is about 3 X 6 Cvcpm I0 / pmol.

B. Wytwarzanie całkowitego RNA.B. Production of total RNA.

Całkowity RNA przygotowuje się zasadniczo jak opisali L. M. Lagrimini i inni, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84, 7542 (1987). Tkankę uciera się pod ciekłym azotem tłuczkiem w moździerzu. Roztartą tkankę dodaje się do buforu do ucierania (Lagrimini i inni. j. w.) stosując 2,5 ml na gram tkanki. Następnie dodaje się równą objętość fenolu i homogenizuje emulsję w homogenizatorzeTotal RNA is prepared essentially as described by L. M. Lagrimini et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84, 7542 (1987). The tissue is ground under liquid nitrogen with a pestle in a mortar. The grinded tissue is added to the grinding buffer (Lagrimini et al. U. V.) Using 2.5 ml per gram of tissue. An equal volume of phenol is then added and the emulsion is homogenized with a homogenizer

162 317162 317

Brinkman polytron. Dodaje się połowę objętości chloroformu i emulsję miesza się łagodnie przez 15 minut. Fazy rozdziela się przez wirowanie i usuwa fazę wodną. RNA wytrąca się przez dodanie octanu sodowego do stężenia 0,3 M oraz 2,5 objętości etanolu. Osad oddziela się przez wirowanie i zawiesza ponownie w 2 ml jałowej wody. Dodaje się chlorek litowy do końcowego stężenia 3 M i pozostawia przez noc w temperaturze 4°C. Roztwór wiruje się, a uzyskany osad przemywa 80% etanolem schłodzonym lodem. Następnie osad suszy się i zawiesza ponownie w 500μ1 jałowej wody. Stężenie całkowitego RNA w tym preparacie oznacza się spektrofotometrycznie. Alternatywnie, RNA ekstrahuje się z kallusa jak opisano powyżej z tą różnicą, że tkankę kallusa tnie się w około 3 mm kostki i wprowadza do uprzednio ochłodzonego moździerza i uciera tłuczkiem w ciekłym azocie przed etapem homogenizacji w homogenizatorze Brinkman polytron.Brinkman polytron. Half the volume of chloroform is added and the emulsion is gently stirred for 15 minutes. The phases are separated by centrifugation and the aqueous phase is removed. RNA is precipitated by adding sodium acetate to a concentration of 0.3 M and 2.5 volumes of ethanol. The precipitate is separated by centrifugation and resuspended in 2 ml of sterile water. Lithium chloride is added to a final concentration of 3 M and left overnight at 4 ° C. The solution is swirled and the resulting precipitate is washed with ice-cooled 80% ethanol. The pellet is then dried and resuspended in 500 µl of sterile water. The total RNA concentration in this preparation is determined spectrophotometrically. Alternatively, RNA is extracted from the callus as described above with the difference that the callus tissue is cut into about 3 mm cubes and inserted into a pre-cooled mortar and rubbed with a pestle in liquid nitrogen prior to the Brinkman polytron homogenization step.

C. Wydłużanie primera.C. Extending the primer.

50yjg całkowitego RNA liofilizuje się w probówce Eppendorfa o objętości 500μ1. RNA zawiesza się ponownie w 30μ! roztworu sondy znakowanej izotopem radioaktywnym i ogrzewa do temperatury 70°C przez 10 minut. Probówkę chłodzi się powoli do 37°C i inkubuje przez noc. Do probówki umieszczonej w łaźni wodnej w temperaturze 37°C wprowadza się 2μ1 dziesięciokrotnie stężonego buforu do odwrotnej transkryptazy (500 mM Tris-HCI, pH 7,5, 400 mM KC1, 30 mM MgCl2), 1μ1 albuminy surowicy bydlęcej o stężeniu 5mg/ml, 5μ1 100mM ditiotreitolu, 5μ1 dziesięciokrotnie stężonego dNTP (10 mM wodnego roztworu każdego dNTP), 3μ1 wody, 2μ1 RNazyny (80 jednostek) i 2μ1 odwrotnej transkryptazy (400 jednostek) i mieszaninę reakcyjną inkubuje się przez 30 minut w temperaturze 37°C. W celu zahamowania reakcji dodaje się 5μ1 3 M octanu sodowego (pH 5) i 150μ1 etanolu absolutnego. Probówkę pozostawia się w temperaturze -20°C przez 30 minut, osad oddziela się przez wirowanie, a następnie przemywa 80% etanolem i pozostawia do wyschnięcia na powietrzu. Osad zawiesza się ponownie w 10—20μ/1 buforu z barwnikiem do nakładania na elektroforezę (90% amid kwasu mrówkowego, 0,05% błękit bromofenolowy, 0,05% ksylenocyjanol, 1 mM EDTA) i produkty wydłużania rozdziela się na 6% żelu do sekwencjonowania (T. Maniatis i inni, j. w.). Produkty wydłużania uwidacznia się metodą autoradiografii.50 µg of total RNA is lyophilized in a 500 µl Eppendorf tube. RNA freezes again at 30μ! of the radiolabeled probe solution and heated to 70 ° C for 10 minutes. The tube is cooled slowly to 37 ° C and incubated overnight. 2 μ1 of a tenfold concentrated buffer for reverse transcriptase (500 mM Tris-HCl, pH 7.5, 400 mM KCl, 30 mM MgCl 2 ), 1 μ1 of bovine serum albumin at a concentration of 5 mg / 5 are introduced into a test tube placed in a water bath at 37 ° C. ml, 5μ1 100mM dithiothreitol, 5μ1 tenfold concentrated dNTP (10mM aqueous solution of each dNTP), 3μ1 water, 2μ1 RNazine (80 units) and 2μ1 reverse transcriptase (400 units) and the reaction is incubated for 30 minutes at 37 ° C. 5 µl of 3M sodium acetate (pH 5) and 150 µl of absolute ethanol are added to stop the reaction. The tube is left at -20 ° C for 30 minutes, the precipitate is separated by centrifugation, then washed with 80% ethanol and allowed to air dry. The pellet is resuspended in 10-20 μ / l of the electrophoresis dye buffer (90% formic acid amide, 0.05% bromophenol blue, 0.05% xylene cyanol, 1 mM EDTA) and the elongation products are separated on a 6% gel for sequencing (T. Maniatis et al., ibid.). The elongation products are visualized by autoradiography.

Przykład VI. Mapowanie nukleazą SI.Example VI. SI nuclease mapping.

Plazmid pBS-PR 1013Cla trawi się restryktazą SfaNI, defosforyluje fosfatazą zjelita cielęcego i fosforyluje stosując 32P-ATP. Po ekstrakcji fenolem i wytrąceniu etanolem, DNA trawi się restryktazą BstEII i fragment o długości 300 bp odpowiadający sekwencji od nukleotydu 750 do 1035 na fig. 39 izoluje się po elektroforezie na żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania. Sondę zawiesza się ponownie w buforze do hybrydyzacji zawierającym amid kwasu mrówkowego [A. J. Berk i inni, Celi 12, 721 (1977)] w stężeniu około 2 nM. Aktywność właściwa sondy wynosi około 5X10 Cvcpm/pmol.The plasmid pBS-PR 1013Cla is digested with SfaNI restrictase, dephosphorylated with calf greens phosphatase and phosphorylated with 32 P-ATP. After phenol extraction and ethanol precipitation, the DNA is digested with BstEII restrictionase and the 300 bp fragment corresponding to the sequence from nucleotide 750 to 1035 in Figure 39 is isolated after low gel temperature agarose electrophoresis. The probe is resuspended in hybridization buffer containing formic acid amide [AJ Berk et al., Cell 12, 721 (1977)] at a concentration of approximately 2 nM. The specific activity of the probe is approximately 5X10 Cvcpm / pmol.

Zliofilizowany całkowity RNA (50μg) rozpuszcza się w 30μ1 roztworu sondy i probówki ogrzewa się do temperatury 65°C przez 10 minut, a następnie pozostawia się przez noc do hybrydyzacji w temperaturze 48°C. Traktowanie nukleazą S11 elektroforezą żelową przeprowadza się zasadniczo jak opisano, używając nukleazę SI w stężeniu 400 jednostek/ml i stosując temperaturę inkubacji 30°C. Właściwe stężenie nukleazy SI oznacza się we wstępnych doświadczeniach.Lyophilized total RNA (50 µg) is dissolved in 30 µl of the probe solution and the tubes are heated to 65 ° C for 10 minutes and then allowed to hybridize at 48 ° C overnight. The treatment with S11 nuclease gel electrophoresis is performed essentially as described, using the S11 nuclease at a concentration of 400 units / ml and an incubation temperature of 30 ° C. The correct concentration of SI nuclease is determined in preliminary experiments.

Przykład VII. Mapowanie miejsca początku transkrypcji.Example VII. Transcription start site mapping.

Miejsce początku transkrypcji genu PR-la określa się poprzez połączenie mapowania nukleazą SI i analizy wydłużania primera. Autoradiogram z doświadczenia wydłużania primera bada się używając albo RNA wyizolowanego z liści zainfekowanych TMV albo subklonuje mpl9 fragmentu restrykcyjnego Xhol-Pstl jako wzorca i 17-zasadowego oligonukleotydu komplementarnego do pozycji 1025-1042 sekwencji PR-la jako specyficznego primera. Sam primer znakuje się przy fosforanie 5', dlatego wielkość produktu wydłużania będzie identyczna z wielkością odpowiadającą wielkości prążka na ścieżce elektroforezy sekwencyjnej. Pojawienie się dwóch silnych prążków odpowiadających pozycjom 902 i 903 i słabego prążka odpowiadającego pozycji 901 klonu genomowego sugeruje rozpoczynanie transkrypcji w którejkolwiek z tych pozycji. Sama analiza wydłużania primera nie może być użyta do identyfikacji końca 5'mRNA. Np. na skutek procesu składania genowego, mRNA zawierać może koniec 5' z innej (leżącej w kierunku 5') pozycji.The transcription start site of the PR-1? Gene is determined by a combination of SI nuclease mapping and primer extension analysis. The autoradiogram from the primer extension experiment is examined using either RNA isolated from TMV infected leaves or the mpl9 restriction fragment mpl9 is subcloned from Xhol-Pstl as a template and the 17 base oligonucleotide complementary to positions 1025-1042 of the PR-la sequence as specific primer. The primer itself is labeled at 5 'phosphate, therefore the size of the extension product will be identical to the size of the band in the sequential electrophoresis lane. The appearance of two strong bands corresponding to positions 902 and 903 and a weak band corresponding to position 901 of the genomic clone suggest starting transcription at either of these positions. Primer extension analysis alone cannot be used to identify the 5 'end of the mRNA. For example, due to the splicing process, the mRNA may contain a 5 'end from a different (5' direction) position.

W celu ostatecznego określenia końca 5' stosuje się mapowanie nukleazą SI o wysokiej rozdzielczości w połączeniu z wydłużaniem primera. Fragment SfaNI znakuje się przy końcu 5'High resolution S1 nuclease mapping in combination with primer extension is used to define the 5 'end. The SfaNI fragment is tagged at the 5 'end

162 317 i trawi restryktazą BstEII, otrzymując specyficzną sondę rozciągającą się od pozycji 759 do L040. Sondy tej używa się do mapowania końca 5 transkryptów PR-la w RNA izolowanym z liści tytoniu zainfekowanych TMV. Stwierdza się główny prążek o długości 137±2 zasad odpowiadający pozycjom 901-905 klonu genomowego. W doświadczeniach o wysokiej rozdzielczości z nukleazą SI, w których produkty trawienia poddaje się elektroforezie wraz z standartami masy cząsteczkowej z reakcji sekwencjonowania przeprowadzanej na sondzie, uwidaczniają się trzy prążki odpowiadające pozycjom 901, 902, 903. Jeśli chodzi o inicjację transkrypcji, jedna z możliwych interpretacji tych wyników jest taka, ze polimeraza RNA rozpoczyna transkrypcję w którejkolwiek zasadzie 901, 902 lub 903 z barzdiej lub mniej równym prawdopodobieństwie. Jednakże, ponieważ transkrypcja eukariotyczna rozpoczyna się najczęściej w miejscu A, najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem dla pozornie wielokrotnych końców 5'jest, że mRNA PR-la zaczyna się w pozycji 903 (pozycja A), a mRNA PR-lb i - lc zaczyna się każdy przy jednej z innych pozycji na ich odpowiadających genach.162 317 and digested with BstEII restrictionase to give a specific probe extending from position 759 to L040. This probe is used to map the 5-end of PR-1? Transcripts in RNA isolated from TMV-infected tobacco leaves. There is a major band 137 ± 2 bases long corresponding to positions 901-905 of the genomic clone. High-resolution experiments with SI nuclease electrophoresis with the molecular weight standards from the probe sequencing reaction show three bands corresponding to positions 901, 902, 903. Regarding transcription initiation, one possible interpretation is of these results is that RNA polymerase starts transcription at either base 901, 902, or 903 with less or less equal probability. However, since eukaryotic transcription usually starts at site A, the most likely explanation for the seemingly multiple 5 'ends is that PR-la mRNA starts at position 903 (position A) and PR-Ib and -lc mRNA each start at position 903 (position A). one of the other positions on their corresponding genes.

2. Identyfikacja i charakteryzacja białek.2. Identification and characterization of proteins.

Białka PR opisane w tych przykładach izoluje się, oczyszcza i sekwencjonuje, w niektórych wypadkach po raz pierwszy, w innych zaś zgodnie z procedurami opisanymi w literaturze w celu ostatecznego potwierdzenia identyczności ich genów dających się indukować chemicznie.The PR proteins described in these examples are isolated, purified, and sequenced, in some cases for the first time, and in others according to procedures described in the literature to finally confirm the identity of their chemically inducible genes.

Przykład VIII. Oczyszczanie białka PR-la i PR-lb.Example VIII. Purification of PR-1a and PR-1b proteins.

Rośliny Nicotiana tabaccum cv. Xanthi hoduje się w szklarni i infekuje kiedy mają 8 tygodni przez delikatne nacieranie liści zawiesiną powszechnie występującego szczepu (Ul) TMV (0,5//g/ml). Liście zbiera się 7 dni po zainfekowaniu, płyn wewnątrzkomórkowy (ICF) wymywa się z liści i zbiera zgodnie z procedurą opisaną w literaturze. 250 ml ICF zatęża się do 50 ml przez liofilizację i wprowadza do kolumny z żelem Ultragel ACA54, zrównoważonej Tris-HCl pH 8,0 i 1 mM EDTA. Eluat analizuje się przez elektroforezę na 10% żelach poliakrylamidowych. Frakcje zawierające białka PR-1 zbiera się razem, liofilizuje, ponownie zawiesza w 3 ml wody i następnie dializuje się przez noc wobec wody. Preparat ten dalej oczyszcza się metodą chromatografii aniono-wymiennej HPLC w kolumnie TSK-DEAE 5 PN, prowadząc elucję gradientową z użyciem 0-0,6 M NaCl w 50 mM Tris-HCl, pH 8,0, 1 mM EDTA. Frakcje analizuje się metodą elektroforezy na żelu poliakrylamidowym (PAGE). Najpierw z kolumny eluuje się PR-lb przy 0,18 M NaCl, a PR-la eluuje się przy 0,28 M NaCl. Frakcje zawierające każde z tych białek zbiera się, dializuje wobec wody i liofilizuje. Czystość preparatów białkowych PR-la i PR-lb potwierdza się metodą HPLC z odwróconymi fazami stosując kolumnę Aquapora phenyl (2,1 X 100 mm, Brownlee) i prowadząc elucję gradientową z użyciem mieszanin o liniowo wzrastającym stężeniu (5-80%) mieszaniny acetonitryl/izopropanol (1:1) w 0,1% TFA.Plants of Nicotiana tabaccum cv. Xanthi are grown in a greenhouse and infected when they are 8 weeks old by gently rubbing the leaves with a suspension of the common (UI) TMV strain (0.5 µg / ml). The leaves are harvested 7 days after infection, the intracellular fluid (ICF) is washed from the leaves and harvested according to a procedure described in the literature. 250 ml of ICF is concentrated to 50 ml by lyophilization and applied to an Ultragel ACA54 gel column equilibrated with Tris-HCl pH 8.0 and 1 mM EDTA. The eluate is analyzed by electrophoresis on 10% polyacrylamide gels. PR-1 protein containing fractions are pooled, lyophilized, resuspended in 3 ml of water and then dialyzed overnight against water. This preparation is further purified by anion exchange HPLC on a TSK-DEAE 5 PN column by gradient elution with 0-0.6 M NaCl in 50 mM Tris-HCl, pH 8.0, 1 mM EDTA. Fractions are analyzed by polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE). First, the PR-1b is eluted from the column at 0.18 M NaCl, and the PR-Ia is eluted at 0.28 M NaCl. Fractions containing each of these proteins are pooled, dialyzed against water and lyophilized. The purity of the PR-1a and PR-1b protein preparations is confirmed by reversed-phase HPLC using an Aquapora phenyl column (2.1 X 100 mm, Brownlee) and gradient elution with linearly increasing mixtures (5-80%) of the acetonitrile mixture / isopropanol (1: 1) in 0.1% TFA.

Przykład IX. Określanie sekwencji białka.Example IX. Protein sequence determination.

Oczyszczone, zliofilizowane białka PR-la rozpuszcza się w 6M chlorowodorku guanidyny zawierającym 1 M Tris-HCl, pH 8,6, 10 mM EDTA. Dodaje się ditiotreitol do stężenia 20 mM iPurified, lyophilized PR-Ia proteins are dissolved in 6M guanidine hydrochloride containing 1M Tris-HCl, pH 8.6, 10mM EDTA. Dithiothreitol is added to a concentration of 20 mM i

4-winylopirydynę do stężenia końcowego 50 mM. Próbkę inkubuje się następnie przez 1,5 godziny w atmosferze azotu. Pirydyloetylowany materiał odsala się metodą HPLC w kolumnie z Aquapore phenyl (2,1 X 10 cm, Brownlee), prowadząc elucję gradientową z użyciem mieszanin o liniowym azrastającym stężeniu (5-80%) mieszaniny acetonitryl/izopropanol (1:1) w 0,1% kwasie trifluorooctowym (TFA).4-vinylpyridine to 50 mM final concentration. The sample is then incubated for 1.5 hours under nitrogen. The pyridylethylated material is desalted by HPLC on an Aquapore phenyl column (2.1 X 10 cm, Brownlee), gradient elution with linear ascending mixtures (5-80%) of acetonitrile / isopropanol (1: 1) at 0.10 1% trifluoroacetic acid (TFA).

Automatyczne degradacje Edmana prowadzi się w sekwentorze białek z fazą gazową Applied Biosystems 470A. Fenylotiodantoinowe (PTH) aminokwasy identyfikuje się w analizatorze PTH Applied Biosystems 120A.Automatic Edman degradations are performed in an Applied Biosystems 470A gas phase protein sequencer. Phenylthiodantoin (PTH) amino acids are identified on an Applied Biosystems 120A PTH analyzer.

Trawienie bromkiem cyjanu prowadzi się m situ według R. J. Simpsona i innych, Biochem. Intl. 8, 787 (1984). Trawienie PR-1 aminopeptydazą piroglutamimanu (Boehringer Mannheim) przeprowadza według G. Allena, Plant Sci. Lett. 26, 173 (1982).Cyanogen bromide digestion is performed m situ according to R. J. Simpson et al., Biochem. Intl. 8, 787 (1984). Digestion with PR-1 pyroglutamiman aminopeptidase (Boehringer Mannheim) is performed according to G. Allen, Plant Sci. Lett. 26, 173 (1982).

PR-la trawi się endopeptydazą Lys-C (Eoehringer Mannheim) w 0,1 M Tris-HCl, pH 8,5, przez 24 godziny w temperaturze pokojowej, przy stosunku enzymu do substratu 1:10. Peptydy izoluje się metodą HPLC w kolumnie Aguapore C-8 (lX22cm, Browlee) prowadząc elucję gradientową z użyciem mieszanin o liniowo wzrastającym stężeniu (0-60%) mieszaniny acetonitryl/izopropanol (stosunek 1:1) w 0,1% TFA.PR-la is digested with Lys-C endopeptidase (Eoehringer Mannheim) in 0.1 M Tris-HCl, pH 8.5, for 24 hours at room temperature, with an enzyme to substrate ratio of 1:10. The peptides are isolated by HPLC on an Aguapore C-8 column (1x22cm, Browlee) by gradient elution with linearly increasing mixtures (0-60%) of acetonitrile / isopropanol (1: 1 ratio) in 0.1% TFA.

Trawienie N-końcowego peptydu, powstałego po trawieniu endopeptydazą Lys-C, trypsyną (Cooper) prowadzi się w 0,1 M wodorowęglanie amonowym, pH 8,2, zawierającym 0,1 M chlorekDigestion of the N-terminal peptide resulting from digestion with Lys-C endopeptidase, trypsin (Cooper) is carried out in 0.1 M ammonium bicarbonate, pH 8.2, containing 0.1 M chloride

162 317 wapniowy, przez 5 godzin w temperaturze 37°C, przy stosunku enzymu do substratu 1:100. Powtałe dwa peptydy rozdziela się metodą HPLC, stosując takie same warunki jak dla peptydów powstałych po trawieniu endopeptydazą Lys-C.162 317 calcium, for 5 hours at 37 ° C, with an enzyme to substrate ratio of 1: 100. Duplicate peptides are separated by HPLC using the same conditions as for peptides resulting from digestion with Lys-C endopeptidase.

Przykład X. Sekwencja peptydów PR-la.Example X. Sequence of PR-Ia peptides.

Korelacji sekwencji DNA trzech klonów cDNA z białkami PR-la, -lb i -lc dokonali po raz pierwszy B. J. C. Cornelissen, i inni, j. w., w oparciu o porównanie opublikowanych sekwencji białek trzech peptydów otrzymanych z PR-la [J. Lucas i inni, EMBO J. 4, 2745 (1985)] i strukturę białka wywnioskowaną z klonów cDNA. Jednakże klon cDNA oznaczony jako PR-la skrócony jest przy końcu 5' i można go porównać tylko z dwoma z trzech peptydów z zamienioną jedną resztą. Kodowana sekwencja aminokwasowa wywnioskowana z cDNA otrzymanego i zanalizowanego powyżej posiada nie tylko, jak donoszono, zamienioną resztę tryptofanu w porównaniu z opublikowaną sekwencją cDNA PR-la (U. M. Pfizner i inni, j. w.), lecz także zmieniona jest w trzech innych pozycjach aminokwasów. Te nieprawidłowe miejsca stanowią pod znakiem zapytania identyfikację tego klonu jako PR-la. Dlatego też identyczność klonu tobchrPR 1013 jako genu PR-la weryfikuje się przez określenie dużych części struktury pierwszorzędowej oczyszczonego białka PR-la przez sekwencjonowanie aminokwasów.The DNA sequences of three cDNA clones were first correlated with the PR-la, -lb, and -lc proteins by B. J. C. Cornelissen, et al., Based on a comparison of the published protein sequences of three peptides obtained from PR-la [J. Lucas et al., EMBO J. 4, 2745 (1985)] and the protein structure deduced from cDNA clones. However, the cDNA clone designated PR-1a is truncated at the 5 'end and can only be compared to two of the three peptides with one residue replaced. The encoded amino acid sequence deduced from the cDNA obtained and analyzed above has not only reportedly had an altered tryptophan residue compared to the published PR-1? CDNA sequence (U. M. Pfizner et al., J. V.), But also changed at three other amino acid positions. These abnormal sites question the identification of this clone as a PR-la. Therefore, the identity of the tobchrPR 1013 clone as the PR-1? Gene is verified by determining large parts of the primary structure of the purified PR-1? Protein by amino acid sequencing.

Sekwencję aminokwasów białka PR-la porównuje się z sekwencjami aminokwasów wywnioskowanych z klonów cDNA dla PR-la, -lb i -lc. Sekwencja cDNA użyta w analizie pochodzi z klonów cDNA izolowanych powyżej i sekwencji jakie podali U. M. Pfitzner i inni, j. w. które zgodne są w każdej pozycji. Oznacza się ponad 80% ekwencji dojrzałego białka i sekwencja ta odpowiada wywnioskowanej sekwencji białka dla tobchrPR 1013. Porównując wywnioskowaną sekwencję aminokwasów otrzymaną z przypuszczalnych klonów cDNA PR-lb i PR-lc (B. J.C.Cornelissen i inni, j. w.) stwierdza się odpowiednio 7 i 6 zmian. Dowody te jasno wykazują, że tobchrPR1013 jest rzeczywiście klonem genu PR-la.The amino acid sequence of the PR-la protein is compared to the amino acid sequences deduced from the cDNA clones for PR-la, -lb, and -lc. The cDNA sequence used in the analysis is derived from the cDNA clones isolated above and the sequences given by U. M. Pfitzner et al., Which are consistent at every position. More than 80% of the mature protein equation is determined and this sequence corresponds to the deduced protein sequence for tobchrPR 1013. By comparing the deduced amino acid sequence obtained from the putative PR-Ib and PR-lc cDNA clones (BJCCornelissen et al., As above), 7 and 6 changes are found, respectively . This evidence clearly demonstrates that tobchrPR1013 is indeed a clone of the PR-1? Gene.

3. Wytwarzanie klonów.3. Production of clones.

Przykłady z tej grupy opisują klony wytworzone w wyniku izolacji genu i identyfikacji dających się regulować chemicznie sekwencji i genów chimerycznych zawierających te sekwencje.Examples in this group describe clones produced by gene isolation and identification of chemically controllable sequences and chimeric genes containing the sequences.

Przykład XI. Wytwarzanie tobchrPR1013.Example XI. Manufacture of tobchrPR1013.

Jądra izoluje się z liści Nicotiana tabaccum przez zamrożenie 35 g tkanki w ciekłym azocie i rozcieranie do drobnoziarnistego proszku tłuczkiem w moździerzu. Proszek dodaje się do 250 ml buforu do rozcierania (0,3 M sacharoza, 50 mM Tris, pH 8,5, 5mM chlorek magnezowy, 5mM wodorosiarczyn sodowy, 0,5% NP40) i miesza się, chłodząc w lodzie przez 10 minut. Mieszaninę sączy się przez 6 warstw gazy i ciecz przenosi do probówek wirówkowych i wiruje się przy 700 X g przez 10 minut. Osady jeszcze dwukrotnie zawiesza się w buforze do rozcierania i wiruje. Po ostatnim wirowaniu osady zawiesza się w buforze do rozcierania i zawiesinę tę nakłada się na powierzchnię 20 ml zimnej warstwy sacharozowej zawierającej 10 mM Tris, pH 8,0,1,5 mM chlorek magnezowy, 140 mM chlorek sodowy, 24% sacharozę i 1% NP40. Probówki te wiruje się przy 17 000 Xg przez 10 minut. Osady na tym etapie zawierają głównie jądra i granulki skrobi. DNA o wysokiej masie cząsteczkowej izoluje się z jąder zasadniczo według T. Maniatisa i innych, j. w. DNA trawi się częściowo restryktazą Mbol i liguje w miejscu BamHI wektora EMBL3. Po przetestowaniu 300000 płytek ze znakowaną sondą cDNA PR-lb wyizolowano i scharakteryzowano 50 dodatnich klonów. DNA klonów z dodatnich płytek oczyszcza się i charakteryzuje stosując analizę restrykcyjną. W wyniku tej analizy klony te sklasyfikowano w ośmiu różnych grupach. Jeden z klonów zidentyfikowano jako tobchrPR1013. Częściowa mapa restrykcyjna tobchrPR1013 przedstawiona jest na fig. 1. Izolowanie i manipulowanie DNA przeprowadza się zasadniczo jak opisał T. Maniatis i inni, j. w.The kernels are isolated from the leaves of Nicotiana tabaccum by freezing 35 g of tissue in liquid nitrogen and grinding to a fine powder with a pestle and mortar. The powder is added to 250 ml of grinding buffer (0.3 M sucrose, 50 mM Tris, pH 8.5, 5 mM magnesium chloride, 5 mM sodium bisulfite, 0.5% NP40) and stirred under ice cooling for 10 minutes. The mixture is filtered through 6 layers of gauze and the liquid is transferred to centrifuge tubes and centrifuged at 700 X g for 10 minutes. The pellets are resuspended two more times in the grinding buffer and vortexed. After the final centrifugation, the pellets are resuspended in the grinding buffer and this suspension is applied to the surface of 20 ml of cold sucrose layer containing 10 mM Tris, pH 8.0, 1.5 mM magnesium chloride, 140 mM sodium chloride, 24% sucrose and 1% NP40. These tubes are centrifuged at 17,000 Xg for 10 minutes. The sediments at this stage mainly contain starch kernels and granules. High molecular weight DNA is isolated from the nuclei essentially according to T. Maniatis et al. The DNA is partially digested with Mbol and ligated into the BamHI site of the EMBL3 vector. After testing 300,000 plates of labeled PR-Ib cDNA, 50 positive clones were isolated and characterized. Clone DNA from positive plates is purified and characterized using restriction analysis. As a result of this analysis, these clones were classified into eight different groups. One of the clones was identified as tobchrPR1013. A partial restriction map of tobchrPR1013 is shown in Figure 1. DNA isolation and manipulation is performed essentially as described by T. Maniatis et al., I.

Przykład XII. Wytwarzanie pBS-PR1013CLa.Example XII. Preparation of pBS-PR1013CLa.

Fragment restrykcyjny CLal z klonu tobchrPR 1013 subklonuje się w plazmidzie Bluescript (Stratagene Cloning Systems), otrzymując plazmid pBS-PR1013Cla (patrz fig. 2). Sekwencjonuje się fragment restrykcyjny Xhol-Bgl II o długości 2 kb z pBS-PR 1013Cla. Jak stwierdzono, pozycje 913 do 1711 (fig. 39) odpowiadają dokładnie sekwencji klonu cDNA PR-la wyizolowanego przez U. M. Pfitznera i innych, j. w. Możliwe przedstawienie DNA tytoniu podczas procedury klonowania wyklucza się analizując przewidywane fragmenty restrykcyjne genomowego DNA. W oparciu o dane sekwencyjne i mapę restrykcyjną pBS-PR 1013Cla, trawienie genomowego DNA tytoniuThe CLaI restriction fragment from the tobchrPR 1013 clone is subcloned into the Bluescript plasmid (Stratagene Cloning Systems), resulting in the plasmid pBS-PR1013Cla (see Figure 2). A 2 kb Xhol-Bgl II restriction fragment from pBS-PR 1013Cla is sequenced. As found, positions 913 to 1711 (Fig. 39) correspond exactly to the sequence of the PR-1α cDNA clone isolated by U. M. Pfitzner et al., I. Based on sequence data and the restriction map of pBS-PR 1013Cla, digestion of tobacco genomic DNA

162 317 restryktazami EcoRI, Hind III, Xhol + Bgl II, lub HindUI + PStl powinno powodować powstanie fragmentów o długości, odpowiednio, 3,2 kb, 6,7 kb, 2,0 kb lub 6,4 kb, które zawierają gen PR-1 a. W celu przetestowania tego przypuszczenia, 3pg chromosomalnego DNA tytoniu trawi się odpowiednimi enzymami i poddaje elektroforezie na 7% żelu agarozowym. DNA przenosi się na błonę nylonową i sonduje znakowanym fragmentem restrykcyjnym XhoI-BstEII z genu PR-la. Dla kontroli trawi się i poddaje elektroforezie DNA plazmidu pBS-PR 1013Cla. Jak przewidywano, trawienie restryktazami EcoRI, HindUl, Xhol + B^Hl i HindUl + Pstl powoduje powstanie fragmentów o oczekiwanych masach cząsteczkowych, migrujących razem z prążkami kontrolnymi. Dlatego tez DNA zawarte w klonie tobchrPR1013 reprezentuje sąsiadujące odcinki DNA genomu tytoniu.162 317 with EcoRI, Hind III, Xhol + Bgl II, or HindUI + PStl restrictionases should result in 3.2 kb, 6.7 kb, 2.0 kb or 6.4 kb fragments, respectively, that contain the PR gene -1 a. To test this assumption, 3pg of tobacco chromosomal DNA was digested with appropriate enzymes and electrophoresed on a 7% agarose gel. The DNA is transferred to a nylon membrane and probed with the labeled XhoI-BstEII restriction fragment from the PR-la gene. For controls, pBS-PR 1013Cla plasmid DNA is digested and electrophoresed. As predicted, digestion with EcoRI, HindUl, Xhol + B ^ Hl and HindUl + Pstl restrictionases resulted in fragments of the expected molecular weights that migrated with control bands. Therefore, the DNA contained in the tobchrPR1013 clone represents contiguous stretches of DNA from the tobacco genome.

Przykład XIII. Wytwarzanie plazmidu pBS-PR1013Eco.Example XIII. Generation of the plasmid pBS-PR1013Eco.

A. Plazmid pBS-PR 1013Eco konstruuje się poprzez subklonowanie fragmentu restrykcyjnego EcoRI o długości 3,6 kb zawierającego gen PR-la z tobchrPR 1013 (przykład IX) w jednym miejscu restrykcyjnym EcoRI plazmidu bluescript. Plazmid bluescript (nr katalogowy 21203) otrzymuje się z Strategene Cloning Systems, La Jolla, California. Strukturę plazmidu pBS-PR 1013Eco potwierdza się zarówno przez mapowanie restrykcyjne jak i sekwencjonowanie DNA. Ten sposób konstruowania plazmidu przedstawiono na fig. 3.A. The plasmid pBS-PR 1013Eco is constructed by subcloning a 3.6 kb EcoRI restriction fragment containing the PR-Ia gene from the tobchrPR 1013 (Example IX) at one EcoRI restriction site of the bluescript plasmid. The bluescript plasmid (Cat # 21203) is obtained from Strategene Cloning Systems, La Jolla, California. The structure of the pBS-PR 1013Eco plasmid is confirmed by both restriction mapping and DNA sequencing. This plasmid construction method is shown in Fig. 3.

B. Alternatywnie, plazmid pBS-PR1013Cla trawi się restryktazą EcoRI i izoluje fragment o długości 3,6 kb zawierający gen PR-1. pBluescript trawi się restryktazą EcoRI, miesza i liguje z uprzednio wyizolowanym fragmentem restrykcyjnym EcoRI o długości 3,6 kb. Ten sposób konstruowania plazmidu przedstawiono na fig. 4.B. Alternatively, plasmid pBS-PR1013Cla is digested with EcoRI restrictionase and the 3.6 kb fragment containing the PR-1 gene is isolated. pBluescript is digested with EcoRI, mixed, and ligated with the previously isolated 3.6 kb EcoRI restriction fragment. This plasmid construction is shown in Figure 4.

Przykład XIV. Wytwarzanie plazmidu pBS-PR 1013Eco APst.Example XIV. Preparation of the plasmid pBS-PR 1013Eco APst.

Plazmid pBS-PR 1013Eco trawi się restryktazą Pstl i fragmenty DNA rozdziela się na 2,5% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania. Duży fragment zawierający wektor bluescript i fragment DNA tytoniu o długości 3,0 kb wycina się i ogrzewa do temperatury 65°C w celu stopienia agarozy. Następnie 2μ1 dodaje się do 15μΙ wody i DNA liguje się w agarozie jak opisano w przykładzie I. Po inkubacji przez noc, agarozę zawierającą DNA topi się inkubując w temperaturze 65°C przez 10 minut i następnie przeprowadza się transformację z agarozy, zasadniczo jak opisano w przykładzie II. Porcją kultury bakteryjnej z każdej z sześciu przypuszczalnych dodatnich konstrukcji inokuluje się 5 ml pożywki LB (Miller, j. w.) zawierającej K^O/rg na ml ampicyliny i kulturę tę inkubuje się przez noc w temperaturze 37°C. Komórki zbiera się przez wirowanie w wirówce klinicznej przy pełnej szybkości obrotów przez 10 minut. Supernatant usuwa się, a komórki zawiesza ponownie w 100μ1 roztworu o składzie: 50 mM glukoza, 25 mM Tris, pH 7,5, 10 mM EDTA i zawiesinę przenosi się do probówek wirówkowych Eppendorfa o pojemności 1,5 ml. Następnie dodaje się 25μ1 świeżo przygotowanego roztworu lizotymu o stężeniu lOmg/ml i zawiesinę pozostawia w lodzie przez 10 minut. Następnie dodaje się 200μ1 roztworu o składzie: 0,2 N wodorotlenek sodowy, 1% sodowy siarczan dodecylu i zawiesinę miesza się i pozostawia w lodzie na 2 minuty.The plasmid pBS-PR 1013Eco was digested with PstI restrictionase and the DNA fragments were separated on a 2.5% low gelling agarose gel. A large fragment containing the bluescript vector and a 3.0 kb long tobacco DNA fragment is cut and heated to 65 ° C to melt the agarose. Then 2 µl is added to 15 µ water and the DNA is ligated into agarose as described in Example I. After incubation overnight, the DNA-containing agarose is melted by incubating at 65 ° C for 10 minutes and then transforming with agarose as essentially described in example II. An aliquot of the bacterial culture from each of the six putative positive constructs is inoculated with 5 ml of LB medium (Miller, uv) containing K 2 O / µg per ml of ampicillin and this culture is incubated overnight at 37 ° C. Cells are harvested by centrifugation in a clinical centrifuge at full rotation speed for 10 minutes. The supernatant is removed and the cells are resuspended in 100 µl of a solution with the following composition: 50 mM glucose, 25 mM Tris, pH 7.5, 10 mM EDTA and the suspension is transferred to 1.5 ml Eppendorf centrifuge tubes. Then 25 µl of a freshly prepared 10 mg / ml lysotime solution is added and the suspension is left on ice for 10 minutes. Then, 200 µl of a solution with the following composition: 0.2 N sodium hydroxide, 1% sodium dodecyl sulfate are added and the suspension is stirred and left on ice for 2 minutes.

Następnie dodaje się 200μ1 2M octanu sodowego (pH 4,8) i roztwór pozostawia się na 15 minut w lodzie. Otrzymany roztwór wiruje się przy pełnej szybkości otworów w wirówce Eppendorfa, a supernatant usuwa się do nowej probówki i ekstrahuje 400μ1 mieszaniny fenol/chloroform (1:1). Usuwa się fazę wodną do nowej probówki i ekstrahuje 400μ1 chloroformu. Fazę wodną z tej ekstrakcji usuwa się do następnej probówki i wytrąca DNA poprzez dodanie dwóch objętości etanolu i przechowywanie w temperaturze -20°C przez 30 minut. Wytrącony DNA zbiera się przez wirowanie przez 15 minut w mikrowirówce Eppendorfa przy pełnej szybkości obrotów. Usuwa się etanol, a osady przemywa 80% etanolem. Etanol usuwa się ponownie i pozostawia osady do wyschnięcia na powietrzu. DNA zawiesza się ponownie w 100μ1 buforu TE. Konstrukcje weryfikuje się poprzez trawienie restryktazą Pstl. Plazmid rodzicielski daje prążki o długości 6 kb i około 650 pb, z których mniejszy nie utrzymuje się w nowych konstrukcjach. Jeden z tych plazmidów wybrano jako plazmid pBS-PR 1013Eco APst. Strukturę tego subklonu weryfikuje się metodą analizy sekwencji. Sposób konstruowania tego plazmidu przedstawiono na fig. 5.Then 200 µl of 2M sodium acetate (pH 4.8) are added and the solution is left for 15 minutes on ice. The resulting solution is centrifuged at full hole speed in an Eppendorf centrifuge, the supernatant is removed to a new tube and extracted with 400 µl of phenol / chloroform (1: 1) mixture. The aqueous phase is removed to a new tube and extracted with 400 µl of chloroform. The aqueous phase from this extraction is removed to the next tube and DNA precipitated by adding two volumes of ethanol and storing at -20 ° C for 30 minutes. The precipitated DNA is collected by centrifugation for 15 minutes in an Eppendorf microcentrifuge at full speed of rotation. The ethanol is removed and the precipitates washed with 80% ethanol. The ethanol is removed again and the precipitates are allowed to air dry. DNA is resuspended in 100 µl TE buffer. The structures are verified by digestion with Pstl restrictionase. The parent plasmid gives a band of 6 kb and approximately 650 bp, the smaller of which does not persist in the new constructs. One of these plasmids was selected as the pBS-PR 1013Eco APst plasmid. The structure of this subclone is verified by sequence analysis. The construction of this plasmid is shown in Figure 5.

162 317162 317

Przykład XV. Wytwarzanie plazmidu pBS-PR 1013EcoAPstAXho.Example XV. Preparation of the plasmid pBS-PR 1013EcoAPstAXho.

Wstępna mapa restrykcyjna plazmidu pBS-PR 1013Eco jest już ustalona. Miejsce restrykcyjne Xhol zlokalizowane jest około 1200 bp od miejsca Pstl w kierunku zgodnym z kierunkiem transkrypcji. Plazmid pBS-PR 1013EcoA Pst trawi się restryktazą Xhol i fragmenty rozdziela się na 0,9% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania. W wyniku elektroforezy uwidoczniają się fragmenty o długości 3,9 kb i 1,7 kb. Prążek zawierający fragment o długości 3,9 kb wycina się ostrożnie z żelu i liguje w agarozie zasadniczo jak opisano powyżej. Następnie agarozę stapia się i DNA transformuje kompetentny szczep HB 101 E. coli jak opisano powyżej. Jedną, przepuszczalnie dodatnią kolonią inokuluje się pożywkę LB-amp i izoluje DNA zasadniczo jak opisano powyżej. Strukturę tego nowego subklonu pBS-PR 1013EcoA PstA Xho weryfikuje się metodą analizy restrykcyjnej i sekwencjonowania DNA. Fig. 6 przedstawia sposób konstruowania tego plazmidu.The initial restriction map of the pBS-PR 1013Eco plasmid is already established. The Xho I restriction site is located approximately 1200 bp from the Pstl site downstream. The plasmid pBS-PR 1013EcoA Pst was digested with XhoI restrictionase and the fragments were separated on a 0.9% low gelling agarose gel. As a result of electrophoresis, fragments with a length of 3.9 kb and 1.7 kb are visible. The band containing the 3.9 kb fragment is carefully cut from the gel and ligated in agarose essentially as described above. The agarose is then melted and the DNA transformed into a competent E. coli HB101 strain as described above. One permeable positive colony is inoculated into LB-amp medium and DNA is isolated essentially as described above. The structure of this novel pBS-PR 1013EcoA PstA Xho subclone is verified by restriction analysis and DNA sequencing. Fig. 6 shows the construction of this plasmid.

Przykład XVI. Wywarzanie plazmidu pCIB270.Example XVI. Generation of the plasmid pCIB270.

Plazmid pBHOl .3 (nr katalogowy 6024. J) otrzymano z Clonetech Labs, Pało Alto, California. Plazmid ten trawi się najpierw restryktazą BamHI, a następnie SalL. Plazmid pBS-PR 1013EcoA PstA Xho trawi się restryktazą Pstl. Adaptor Pstl BamHI o sekwencjiThe plasmid pBHO1.3 (Cat # 6024. J) was obtained from Clonetech Labs, Palo Alto, California. This plasmid was digested first with BamHI and then with SalL. The plasmid pBS-PR 1013EcoA PstA Xho was digested with PstI restrictionase. Pstl BamHI adapter with sequence

5'-GGGATCCCTGCA-3' wytwarza się jak opisano w przykładzie IV, i liguje z plazmidem pBS-PR 1013EcoA PstA Xho trawionym restryktazą Pstl. Produkt ligacji trawi się najpierw restryktazą BamHI, a następnie Xhol. Fragment BamHI/XhoI izoluje się, miesza i liguje z trawionym plazmidem pBT101.3, a następnie transformuje bakterie. Przypuszczalnie dodatni klon pCIB270 izoluje się i weryfikuje metodą analizy restrykcyjnej i analizy sekwencji DNA. Sposób wytwarzania tego plazmidu przedstawia fig 7.5'-GGGATCCCTGCA-3 'is prepared as described in Example IV, and ligated to the pBS-PR 1013EcoA PstA Xho plasmid digested with PstI restriction. The ligation product is digested first with BamHI and then with XhoI. The BamHI / XhoI fragment is isolated, mixed and ligated into the digested plasmid pBT101.3, and then transformed into the bacteria. The putative positive clone pCIB270 is isolated and verified by restriction analysis and DNA sequence analysis. The method of producing this plasmid is shown in Figure 7.

Przykład XVII. Wytwarzanie plazmidów M13mpl8- lub mpl9-PR1018EcoA PstA Xho.Example XVII. Production of M13mpl8- or mpl9-PR1018EcoA PstA Xho plasmids.

Plazmid pBS-PR 1013EcoA PstA Xho trawi się restryktazami Pstl i Asp718. Po elektroforezie na 1% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania wTAE izoluje się fragment Asp718 Pstl o długości 1,1 kb. Formę replikacyjną (RF) faga coli M13mpI8 lub M13mpl9 przygotowuje się według J. Messinga, Meth. Enzymol. 101, 20 (1983). Alternatywnie, wektory te można otrzymać z Bethesda Research Labs. Gaithersburg, Maryland. Obydwa wektory trawi się najpierw restryktazą Asp718, a następnie Pstl. Po usunięciu fragmentu polilinkerowego poprzez elektroforezę na 0,7% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania w TAE, powstały wektor miesza się i liguje w agarozie z przygotowanym jak opisano powyżej fragmentem o długości 1,1 kb. DNA transformuje się bakterie, a następnie przypuszczalnie dodatnie kolonie izoluje się i weryfikuje się strukturę metodą analizy DNA RF. Sposób konstrukcji MI3mpl8-i mpl9-PR1013EcoA PstA Xho przedstawia fig. 8.The plasmid pBS-PR 1013EcoA PstA Xho was digested with Pstl and Asp718 restrictionases. An Asp718 Pstl fragment of 1.1 kb in length is isolated after electrophoresis on a 1% agarose low gel temperature wTAE gel. The replication form (RF) of the M13mpI8 or M13mpl9 coli phage was prepared according to J. Messing, Meth. Enzymol. 101, 20 (1983). Alternatively, these vectors can be obtained from Bethesda Research Labs. Gaithersburg, Maryland. Both vectors were digested first with Asp718 and then with Pstl. After removing the polylinker fragment by electrophoresis on a 0.7% low-gelling TAE agarose gel, the resulting vector is mixed and ligated in agarose with the 1.1 kb fragment prepared as described above. The DNA is transformed into bacteria, then putative positive colonies are isolated and the structure verified by DNA RF analysis. The construction of the MI3mpl8-i mpl9-PR1013EcoA PstA Xho is shown in Fig. 8.

Przykład XVIII. Wytwarzanie plazmidów M13mpI8- lub mpI9-PR1013EcoA PstA Xho. Nco i pCIB 268.Example XVIII. Production of plasmids M13mpI8- or mpI9-PR1013EcoA PstA Xho. Nco and pCIB 268.

Jednoniciowe DNA faga M13mpl8-PR1013Ecoó Pstó Xho izoluje się według Messinga, j. w. Oligonukleotyd primerowy o długości 18 bp i sekwencji 5'-AATCCCATGGCTATAGGA-3', syntetyzuje się jak opisano powyżej. Primer fosforyluje się kinazą polinukleotydową T4 (T. Maniatis i inni, j. w., str. 125) stosując nieznakowany ATP. Po inkubacji w temperaturze 37°C przez 60 minut mieszaninę reakcyjną ogrzewa się przez 15 minut do temperatury 68°C i następnie chłodzi umieszczając w lodzie. Primer ten i primer sekwencjonuje Μ13 -40 (New England Biolabs nr 1212) ogrzewa się w celu uzyskania jednoniciemowego DNA M13mpl8-PR1013EcoA PstA Xho po zmieszaniu w stosunku molowym 1:1:1, poprzez powolne chłodzenie po ogrzewaniu przez 10 minut w temperaturze 68°C. Wygrzaną mieszaninę umieszcza się w lodzie i dodaje się 1/10 objętości dziesięciokrotnie stężonego buforu do elongacji (20 mM Tris, pH 7,5, 6mM MgCl2, 1 mM DTT, mM dATP, 1 mM dCTP, 1 mM dGTP i 1 mM dTTp).Single-stranded M13mpl8-PR1013Ecoo Psto Xho phage DNA is isolated according to Messing, as in. An 18 bp primer oligonucleotide with the 5'-AATCCCATGGCTATAGGA-3 'sequence is synthesized as described above. The primer is phosphorylated with T4 polynucleotide kinase (T. Maniatis et al., Ibid., P. 125) using unlabeled ATP. After incubation at 37 ° C for 60 minutes, the reaction mixture is warmed to 68 ° C for 15 minutes and then cooled by placing it on ice. This primer and primer are sequenced Μ13-40 (New England Biolabs # 1212) heated to obtain M13mpl8-PR1013EcoA PstA Xho single-stranded DNA after mixing in a 1: 1: 1 molar ratio by slow cooling after heating for 10 minutes at 68 ° C C. The heated mixture is placed on ice and 1/10 volume of tenfold concentrated elongation buffer (20 mM Tris, pH 7.5, 6 mM MgCl2, 1 mM DTT, mM dATP, 1 mM dCTP, 1 mM dGTP and 1 mM dTTp) is added. .

Następnie dodaje się 10 jednostek dużego fragmentu polimerazy I DNA (fragment Klenowa, New England Biolabs nr 210) i 0,1 jednostki ligazy DNA T4 (NEB nr 202) i reakcję prowadzi się przez 14 godzin w tempertaurze 15°C. Po upływie tego czasu dodaje się dodatkową ilość każdego enzymu i reakcję prowadzi się przez dodatkowe dwie godziny w temperaturze 25°C, przed użyciem mieszaniny do transformowania kompetentnego szczepu IM101 E. coli. Diagram ogólnego przebiegu tej procedury przedstawia fig. 9.Then 10 units of the large fragment of DNA polymerase I (Klenow fragment, New England Biolabs No. 210) and 0.1 units of T4 DNA ligase (NEB No. 202) are added and the reaction is carried out for 14 hours at 15 ° C. After this time, additional amounts of each enzyme are added and the reaction is carried out for an additional two hours at 25 ° C before using the mixture to transform a competent E. coli strain IM101. A diagram of the general flow of this procedure is shown in Figure 9.

162 317162 317

W celu identyfikacji zmutowanych fagów, płytki przenosi się do Gene Screen Plus (Dupont) i poddaje procedurze zgodnej z zaleceniami producenta. DNA na sączkach hybrydyzuje się wstępnie przez 4 godziny i hybrydyzuje przez noc w temperaturze 42°C, w roztworze do hybrydyzacji producenta zawierającym 0,9 M NaCl. Sączki przemywa się następnie w sposób ciągły NaCl o stężeniu 0,9 M i monitoruje metodą autoradiografii, zwiększając temperaturę przemywania o 5°C na każdym etapie. DNA fagów zidentyfikowane przez hybrydyzację jako zmutowane sekwencjonuje się w celu potwierdzenia zmiany zasady.To identify mutant phages, plates are transferred to Gene Screen Plus (Dupont) and processed according to the manufacturer's instructions. The DNA on the filters is pre-hybridized for 4 hours and hybridized overnight at 42 ° C in manufacturer's hybridization solution containing 0.9 M NaCl. The filters are then washed continuously with 0.9 M NaCl and monitored by autoradiography, increasing the washing temperature by 5 ° C at each step. Phage DNA identified as mutated by hybridization is sequenced to confirm the base change.

Wyizolowano i strawiono restryktazami Pstl i BstEII DNA replikacyjnej formy jednego z takich kandydatów (M13mpl8-PRI013EcoA PstA Xho. Nco) w celu wytworzenia fragmentu o długości 394 bp, którego używa się do zastąpienia odpowiadającego nie zmutowanego fragmentu o długości 394 bp w plazmidzie pBS-PR1013EcoA PstA Xho jak ilustruje to fig. 10. W rezultacie otrzymuje się plazmid pCIB268, posiadający miejsce restrykcyjne Ncol w pozycji 930, po której następuje 217 bp sekwencji kodującej genu PR-la. Strukturę tego plazmidu potwierdza się metodą analizy sekwencyjnej.DNA of a replicating form of one such candidate (M13mpl8-PRI013EcoA PstA Xho. Nco) was isolated and digested with PstI and BstEII to generate a 394 bp fragment which is used to replace the corresponding non-mutated 394 bp fragment in the pBSA-PR1013 plasmid PstA Xho as illustrated in Figure 10. The result is plasmid pCIB268 having an NcoI restriction site at position 930 followed by 217 bp of the coding sequence of the PR-1a gene. The structure of this plasmid is confirmed by sequence analysis.

Przykład XIX. Wytwarzanie genów chimerycznych zawierających GUS i zmienną długość sekwencji promotorowej PR.Example XIX. Generation of chimeric genes containing GUS and variable length PR promoter sequence.

A. Konstruowanie plazmidu pCIB269.A. Construction of the plasmid pCIB269.

Fragment o długości 930 bp izoluje się po elektroforezie na 1,0% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania w TAE plazmidu pCIB268 trawionego restryktazami Xhol i Ncol. Fragment ten liguje się następnie z plazmidem pBS-GUS.1.2 (patrz przykład ΧΙΧΒ) strawiony restryktazami Xhol i Ncol. Transformanty izoluje się i poddaje analizie restrykcyjnej oraz sekwencjonowaniu DNA. Wybrano jeden dodatni plazmid i nazwano pCIB269. Sposób konstruowania tego plazmidu przedstawia fig. 11The 930 bp fragment is isolated by electrophoresis on a 1.0% low gelling agarose gel in TAE of plasmid pCIB268 digested with Xhol and NcoI restrictionases. This fragment is then ligated with the plasmid pBS-GUS.1.2 (see example ΧΙΧΒ) digested with Xho I and NcoI restrictionases. Transformants are isolated and subjected to restriction analysis and DNA sequencing. One positive plasmid was selected and named pCIB269. The construction of this plasmid is shown in Figure 11

B. Konstruowanie plazmidu pBS-GUS1.2.B. Construction of the pBS-GUS1.2 plasmid.

Plazmid pBS-GUS1.2 tworzy się przez trzyczęściową ligację fragmentu restrykcyjnego SalL/SnabI pochodzącego z pRA265 [R. A. Jefferson i inni, EMBO J. 6.3091-3907 (1987) i GUS User Manuał, Clonetech Labs., Pało Alto, Ca] z fragmentem Snabl/EcoRI o długości 1707 bp z plazmidem pBI221 (R. A. Jefferson i inni, EMBO J., j. w.) i plazmidem pBS trawionym restryktazami Sa 111 EcoRI, patrz fig. 12. Transformanty izoluje się i analizuje przez trawienie restrykcyjne i sekwencjonowanie DNA. Jeden ze zweryfikowanych klonów nazwano pBS-GUS1.2.The plasmid pBS-GUS1.2 is generated by a three-part ligation of the SalL / SnabI restriction fragment derived from pRA265 [R. A. Jefferson et al., EMBO J. 6.3091-3907 (1987) and GUS User Manual, Clonetech Labs., Palo Alto, Ca] with a 1707 bp Snabl / EcoRI fragment with plasmid pBI221 (RA Jefferson et al., EMBO J. , ibid.) and the plasmid pBS digested with Sa111 EcoRI restrictionases, see Figure 12. Transformants are isolated and analyzed by restriction digest and DNA sequencing. One of the verified clones was named pBS-GUS1.2.

C. Konstruowanie plazmidu pCIB200.C. Construction of the plasmid pCIB200.

Najpierw tworzy się TJS75Kan poprzez trawienie plazmidu pTJS75 [Schmidhauser i Helinski, J. Bacteriol. 164,446-455 (1985)] restryktazą Narl w celu wycięcia genu oporności na tetracyklinę i następnie insercję fragmentu restrykcyjnego AccI pochodzącego z plazmidu pUC4K [J. Messing iFirst, TJS75Kan is generated by digesting plasmid pTJS75 [Schmidhauser and Helinski, J. Bacteriol. 164,446-455 (1985)] with Narl restrictionase to excise the tetracycline resistance gene followed by insertion of the AccI restriction fragment derived from plasmid pUC4K [J. Messing and

J. Vierra, Gene 19, 259-268 (1982)] niosącego gen NptI. Następnie tworzy się plazmid pCIB 200 przez ligację linkerów Xhol z fragmentem restrykcyjnym EcoRI pochodzącym z plazmidu pCIB7 [zawierającym lewą i prawą sekwencję graniczną T-DNA, roślinny dający się selekcjonować gen chimeryczny nos/nptll i polilinker pUC, S. J. Rothstein i inni, Gene 53, 153-161 (1987)] i klonowanie trawionego restryktazą Xhol fragmentu do TJS75Kan trawionego restryktazą Sali.J. Vierra, Gene 19, 259-268 (1982)] carrying the NptI gene. Plasmid pCIB 200 is then generated by ligating the XhoI linkers with an EcoRI restriction fragment derived from plasmid pCIB7 [containing left and right T-DNA border sequences, plant selectable nos / nptII chimeric gene and pUC polylinker, SJ Rothstein et al., Gene 53, 153-161 (1987)] and cloning of the XhoI digested fragment into SalI digested TJS75Kan.

D. Konstruowanie plazmidu pCIB271.D. Construction of plasmid pCIB271.

Plazmid pCIB269 (przykład XIX A) trawi się restryktazami Xhol i EcoRI i po elektroforezie na 10% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania w TAE, izoluje się fragment o długości 3023 bp niosący promotor genu białka PR-la połączony z 3'-końcem nos. Fragment ten liguje się z wektorem, który może ulegać ekspresji w różnych komórkach pCIB200, strawionym restryktazami Sali i EcoRI. Następnie izoluje się transformanty i przeprowadza analizę restrykcyjną. Jeden ze zweryfikowanych klonów nazwano pCIB271. Sposób konstruowania tego klonu przedstawiono na fig. 13.Plasmid pCIB269 (Example 19A) was digested with Xho I and EcoRI restrictionases, and after electrophoresis on a 10% low-gelling TAE agarose gel, a 3023 bp fragment carrying the PR-1? Gene promoter connected to the 3 'end of the nose was isolated. This fragment is ligated with a vector that can be expressed in a variety of pCIB200 cells digested with Sal and EcoRI restrictionases. Transformants are then isolated and restriction analysis performed. One of the verified clones was named pCIB271. The construction of this clone is shown in Figure 13.

E. Konstruowanie plazmidu pCIB272.E. Construction of plasmid pCIB272.

Plazmid pCIB268 (przykład XVIII) trawi się restryktazami Alul i Ncol, a następnie, po elektroforezie na 0,7% żelu agarozowym w TAE, izoluje się fragment o długości 833 bp. Fragment ten liguje się z genem /3-glukuronidazy z końcem 3'-nos w pBS-GUS1.2 (przykład XIX B). Promotor i GUS następnie wycina się z tego plazmidu, nazwanego pCIB282, jako fragment restrykcyjny Asp7181/BamHI i liguje z plazmidem pCIB200, który strawiono restryktazamiPlasmid pCIB268 (Example 18) was digested with Alul and NcoI restrictionases, and then, after electrophoresis on a 0.7% TAE agarose gel, an 833 bp fragment was isolated. This fragment is ligated to the 3'-glucuronidase gene with the 3'-nose end in pBS-GUS1.2 (Example XIX B). The promoter and GUS are then excised from this plasmid, named pCIB282, as an Asp7181 / BamHI restriction fragment, and ligated into the pCIB200 plasmid that has been digested with restrictionases

162 317162 317

Asp71811 BamHI przed transformacją szczepu DH5aE. coli. Transformanty izoluje się i przeprowadza analizę restrykcyjną. Jeden ze zweryfikowanych klonów nazwano pCIB272.Asp71811 BamHI before transforming DH5aE strain. coli. Transformants are isolated and restriction analysis performed. One of the verified clones was named pCIB272.

F. Konstruowanie plazmidu pCIB273.F. Construction of plasmid pCIB273.

Plazmid pCIB268 trawi się restryktazami Haelil i Ncol, a następnie, po elektroforezie na 0,7% żelu agarozowym w TAE, izoluje się fragment o długości 603 bp. Fragment ten umieszcza się przed genem /3-glukuronidazy z 3'-końcem nos w pBS-GUS1.2. Następnie promotor i GUS wycina się z tego plazmidu, nazwanego pCIB283, jako fragment restrykcyjny Asp7181/BamHI i liguje z plazmidem pCIB200, który strawiono restryktazami Asp7181 i BamHI przed transformacją szczepu DH5a E. coli. Transformanty izoluje się i przeprowadza analizę restrykcyjną. Jeden ze zweryfikowanych klonów nazwano pCIB273.Plasmid pCIB268 was digested with Haelil and NcoI restrictionases and then, after electrophoresis on a 0.7% TAE agarose gel, a 603 bp fragment was isolated. This fragment is placed upstream of the 3'-nose / 3-glucuronidase gene in pBS-GUS1.2. The promoter and GUS are then excised from this plasmid, named pCIB283, as an Asp7181 / BamHI restriction fragment, and ligated to the pCIB200 plasmid, which was digested with Asp7181 and BamHI restrictionases prior to transformation of E. coli DH5a strain. Transformants are isolated and restriction analysis performed. One of the verified clones was named pCIB273.

Przykład XX. Wytwarzanie genu chimerycznego w wektorze niosącym gen oporności na hygromycynę.Example XX. Generation of a chimeric gene in a vector carrying the hygromycin resistance gene.

Plazmid pCIB269 trawi się restryktazami Xhol i EcoRI, a następnie, po elektroforezie na 1,0% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania w TAE, izoluje się fragment o długości 3023 bp niosący promotor genu PR-la połączony z genem GUS z 3'-końcem nos. Fragment ten przekształca się następnie we fragment restrykcyjny Xhol Sali poprzez ligację z adaptorem o sekwencji:Plasmid pCIB269 was digested with Xhol and EcoRI restrictionases, and then, after electrophoresis on a 1.0% low-gelling agarose gel in TAE, a 3023 bp fragment carrying the promoter of the PR-Ia gene linked to the 3 'GUS gene was isolated. nose. This fragment is then transformed into an Xhol Sali restriction fragment by ligation with an adapter having the sequence:

5'-AATTCGTCGACG-3'.5'-AATTCGTCGACG-3 '.

Fragment restrykcyjny Xhol Sali liguje się z plazmidem pCIB712 trawionym restryktazą Sa 11 (S. J. Rothstein i inni, j. w.), w celu-wytworzenia plazmidu pCIB219, (patrz fig. 14).The XhoI SalI restriction fragment is ligated to the Sa11-digested plasmid pCIB712 (S. J. Rothstein et al., I. V.) To generate plasmid pCIB219, (see Figure 14).

Przykład XXI. Wytwarzanie plazmidu pCIB200/PR 1-BT.Example XXI. Generation of the plasmid pCIB200 / PR 1-BT.

A. Ligacja z plazmidem pCIB200.A. Ligation with the pCIB200 plasmid.

Plazmid pCIB1004 (patrz poniżej) trawi się z restryktazą SphI, ekstrahuje fenolem, wytrąca etanolem i ponownie zawiesza. Syntetyzuje się oligonukleotyd o sekwencjiPlasmid pCIB1004 (see below) is digested with SphI restrictionase, phenol-extracted, ethanol precipitated and resuspended. An oligonucleotide having the sequence is synthesized

Y-CCGGTACCGGCATG-3' oczyszcza go, fosforyluje i liguje z plazmidem pCIB1004 strawionym restryktazą SphI. Po ligacji, inaktywuje się ligazą i trawi DNA restryktazą KpnI. To DNA poddaje się elektroforezie na 0,8% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania. Plazmid pCIB200 (przykład XIX C) trawi się restryktazą KpnI i traktuje pochodzącą z jelita cielęcego fosfatazą zasadową, a następnie poddaje się elektroforezie jak opisano powyżej. DNA z prążków wektora pCIB200i fuzji PR-1 5' -końcowe sekwencje flankujące (BT miesza się i liguje tworząc plazmid pCIB200) PR-1-BT.Y-CCGGTACCGGCATG-3 'purifies it, phosphorylates it, and ligates it with the SphI-digested plasmid pCIB1004. After ligation, it is ligase inactivated and DNA digested with KpnI restrictionase. This DNA was electrophoresed on a 0.8% low gelling agarose gel. Plasmid pCIB200 (Example 19C) is digested with KpnI restrictionase and treated with calf gut alkaline phosphatase, followed by electrophoresis as described above. DNA from the pCIB200 vector PR-1 fusion vector bands DNA 5'-end flanking sequences (BT is mixed and ligated to form the pCIB200 plasmid) PR-1-BT.

B. Wytwarzanie plazmidu pCIB1004.B. Generation of plasmid pCIB1004.

Plazmid pCIB10(35Bt/607) trawi się restryktazami Ncol i BamHI i poddaje elektroforezie na 0,8% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania. Plazmid pCIB269 (przykład XIX A) trawi się restryktazami Ncol i Xhol i poddaje elektroforezie jak opisano powyżej. Plazmid pCIB710(S. J. Rothstein i inni, j. w.) trawi się restryktazami Sali i BamHI i poddaje elektroforezie jak opisano powyżej. Prążki zawierające strawiony restryktazami Sali i BamHI wektor obejmujący koniec 3' promotora 35S CaMV sklonowany w pUC19, gen BT oraz 5'-końcowy region flankujący PR-1 wycina się, miesza i DNA liguje tworząc plazmid pCIBI004.Plasmid pCIB10 (35Bt / 607) was digested with NcoI and BamHI restrictionases and electrophoresed on a 0.8% low gelling agarose gel. Plasmid pCIB269 (Example XIX A) was digested with NcoI and XhoI restrictionases and electrophoresed as described above. The plasmid pCIB710 (S. J. Rothstein et al., Ibid.) Was digested with Sal and BamHI restrictionases and electrophoresed as described above. Bands containing the SalI and BamHI restriction digested vector comprising the 3 'end of the CaMV 35S promoter cloned into pUC19, the BT gene and the 5' flanking region of PR-1 are excised, mixed and the DNA ligated to form plasmid pCIBI004.

C. Wytwarzanie plazmidui pCIB10(35Bt/607).C. Generation of plasmid and pCIB10 (35Bt / 607).

Plazmid pCIB10(35Bt/607), częściowo wydeletowany gen protoksyny zawierający sekwencję kodującą około 607 aminokwasów, wytwarza się z plazmidu pCIB10/35Sbt, plazmidu zawierającego gen protoksyny endotoksyny Bacillus thuringiensis. Szczep MC 1061 E. coli zawierający plazmid pCIB10/35Stb zdeponowano w American Type Culture Collection, nr ATCC 67329, 27 lutego 1987 roku. Częściowo wydeletowany gen protoksyny konstruuje się poprzez wprowadzenie miejsca rozpoznawanego przez restryktazę BamHI (GGATCC) po nukleotydzie 1976 w sekwencji genu BZ. Robi się to przez klonowanie fragmentu restrykcyjnego BamHI, zawierającego sekwencję protoksy pochodzącą z plazmidu pCIBlO 35Stb do mpl8 i stosując standardową procedurę mutagenezy oligonukleotydu. Po mutagenezie przygotowuje się dwuniciową replikacyjną formę DNA z klonu M13, którą trawi się następnie BamHI. Fragment o długości, w przybliżeniu, 1,9 kb zawierający częściowo wydeletowany gen protoksyny wbudowuje się do rozciętego restryktazą BamHI plazmidu pCIB 10 710. Powstały plazmid poddaje się selekcji na kanamycynę. Szczegółowy opis przygotowania zawiera zgłoszenie patentowe St. Zjedn. Ameryki nr 122 109, złożone 18 listopada 1987 roku.Plasmid pCIB10 (35Bt / 607), a partially deleted protoxin gene containing a sequence encoding approximately 607 amino acids, is produced from plasmid pCIB10 / 35Sbt, a plasmid containing the Bacillus thuringiensis endotoxin protoxin gene. E. coli strain MC 1061 containing the pCIB10 / 35Stb plasmid was deposited with the American Type Culture Collection, ATCC No. 67329, February 27, 1987. The partially deleted protoxin gene is constructed by inserting a BamHI restriction site (GGATCC) recognition site after nucleotide 1976 in the BZ gene sequence. This is done by cloning the BamHI restriction fragment containing the protoxy sequence derived from the pCIB10 35Stb plasmid into mpl8 and using standard oligonucleotide mutagenesis procedure. Following mutagenesis, a double-stranded replicative form of DNA is prepared from the M13 clone, which is then digested with BamHI. An approximately 1.9 kb fragment containing the partially deleted protoxin gene is inserted into the BamHI-cleaved plasmid pCIB 10 710. The resulting plasmid is selected for kanamycin. For a detailed description of the preparation, see U.S. Patent Application No. US No. 122,109, filed November 18, 1987.

162 317162 317

Przykład XXII. Wytwarzanie plazmidu pCIB1233 (pCIB200 PR1-AHAS).Example XXII. Generation of the plasmid pCIB1233 (pCIB200 PR1-AHAS).

A. Ligacja z plazmidem pCIB200.A. Ligation with the pCIB200 plasmid.

Plazmid pCIB200, a następnie pCIB1216 trawi się restryktazami KpnI i Xbal i poddaje elektroforezie na 0,8% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania. Następnie wycina się prążek zawierający DNA o długości około 4,3 kb obejmujący 5'-końcowe sekwencje flankujące PR-1 poddane fuzji z sekwencją kodującą AH AS oraz prążek zawierający wektor pCIB200, miesza DNA i liguje tworząc plazmid pCIB1233Plasmid pCIB200 followed by pCIB1216 was digested with KpnI and XbaI restrictionases and electrophoresed on a 0.8% low gelling agarose gel. The band containing the approximately 4.3 kb DNA containing the 5'-flanking PR-1 flanking sequences fused to the AH AS coding sequence and the band containing the pCIB200 vector is then excised, mixed the DNA and ligated to form plasmid pCIB1233

B. Wytwarzanie plazmidu pCIB1216.B. Generation of plasmid pCIB1216.

Plazmid pCIB269 (przykład XIX A), a następnie pCIB1207 trawi się restryktazami Xbal Ncol i poddaje elektroforezie na 0,8% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania. Następnie wycina się prążek zawierający wektor bluescript z 5'-końcowymi sekwencjami flankującymi PR-1 oraz prążek zawierający DNA o długości 3,3 kb obejmujący sekwencję kodującą AHAS, DNA miesza się i liguje tworząc plazmid pCIB1216.Plasmid pCIB269 (Example 19A) followed by pCIB1207 was digested with XbaI NcoI restrictionases and electrophoresed on a 0.8% low gelling agarose gel. The band containing the bluescript vector with PR-1 5 'flanking sequences and the 3.3 kb DNA band including the AHAS coding sequence are then excised, mixed and ligated to form plasmid pCIB1216.

C. Wytwarzanie plazmidu pCIB1207 zawierającego gen AHAS Arabidopsis.C. Generation of plasmid pCIB1207 containing the Arabidopsis AHAS gene.

Izoluje się całkowite DNA z 5-tygodniowych roślin Arabidopsis thaliana, ekotyp Kolumbia. 250//g tego DNA trawi się 4000 jednostek restryktazy Xbai przez 4 godziny. Produkty trawienia frakcjonuje się przez elektroforezę na 0,8% żelu agarozowym. Fragment DNA o długości pomiędzyTotal DNA is isolated from 5 week old Arabidopsis thaliana plants, Colombia ecotype. 250 µg of this DNA was digested with 4,000 units of Xbai restrictionase for 4 hours. The digestions were fractionated by electrophoresis on a 0.8% agarose gel. A DNA fragment with a length in between

6,5 kb i 4,36 kb (w oparciu o markery długości z trawionego restryktazą Hindlll DNA faga lambda) izoluje się z żelu używając błony NA-45 DEAE (Schleicher i Schuell, Keene, NH, USA) zgodnie z procedurą zalecaną przez producenta. Preparat ramienia DNA faga ongC (longC) strawionego restryktazą Xbal i traktowanego fosfatazą otrzymano z Stratagene Cloning Systems (La Jolla, CA, USA). 0,1 pg wstawianego fragmentu restrykcyjnego Xbal DNA Arabidobsis liguje się z DNA ramion longC zgodnie z procedurą zalecaną przez Stratagene. 2,5 pl produkt ligacji upakowuje się w główkach faga lambda stosując zestaw Gigapack Plus (Stratagene Cloning Systems) zgodnie z procedurą zalecaną przez producenta. Aktywność banku oznacza się na szczepie VCS257 E. coli (Stratagene Cloning Systems).6.5 kb and 4.36 kb (based on length markers from HindIII-digested lambda phage DNA) are isolated from the gel using NA-45 DEAE membrane (Schleicher and Schuell, Keene, NH, USA) according to the manufacturer's recommended procedure . An ongC (longC) phage DNA arm preparation digested with Xbal restriction and treated with phosphatase was obtained from Stratagene Cloning Systems (La Jolla, CA, USA). 0.1 pg of the XbaI Arabidobsis restriction fragment inserted is ligated to the longC arm DNA according to the procedure recommended by Stratagene. 2.5 µl of the ligation product is packed into lambda phage heads using a Gigapack Plus kit (Stratagene Cloning Systems) according to the manufacturer's recommended procedure. The activity of the bank is assayed on E. coli strain VCS257 (Stratagene Cloning Systems).

50pg DNA plazmidu pE16 8-c4 (J. Polarna, Carlsberg Res. Comm. 49, 577-584) trawi się restryktazą EcoRI i produkty trawienia poddaje się elektroforezie na 0,8% żelu agarozowym. Fragment restrykcyjny EcoRI o długości 2 kb zawierający sekwencję genu AHAS drożdży izoluje się z żelu, stosując błonę NA45 DEAE zgodnie z procedurą zalecaną przez producenta. Znakowane izotopem promieniotwórczym sondy na fragment o długości 2 kb syntetyzuje się w dniu reakcji hybrydyzacji z mieszaniną losowych primerów stosując zestaw Prime Time (International Biotechnologies Inc., New Haven, CT, USA) zgodnie z procedurą zalecaną przez producenta.50pg DNA of pE168-c4 plasmid (J. Polarna, Carlsberg Res. Comm. 49, 577-584) was digested with EcoRI restrictase and the digests were electrophoresed on a 0.8% agarose gel. A 2 kb EcoRI restriction fragment containing the yeast AHAS gene sequence is isolated from the gel using a NA45 DEAE membrane according to the manufacturer's recommended procedure. Radiolabeled probes for a 2 kb fragment are synthesized on the day of the hybridization reaction with the random primer mix using the Prime Time kit (International Biotechnologies Inc., New Haven, CT, USA) according to the manufacturer's recommended procedure.

250000 zrekombinowanych fagów wysiewa się na murawę szczepu VCS257. Następnie przenosi się fagi pochodzące z łysinek na błony, stosując błony Colony/PIaque Screen (NEW Research Products, Du Pont, Boston, MA, USA) zgodnie z procedurą zalecaną przez producenta. DNA na błonach hybrydyzuje się wstępnie w buforze do hybrydyzacji LS, następnie przenosi do 150 ml świeżego buforu do hybrydyzacji LS zawierającego 0,25 pg sondy fenu AHAS drożdży znakowanej izotopem fosforu 32P, przygotowanej jak opisano powyżej. Błony inkubuje się przez 16 godzin w temperaturze 42°C łagodnie wytrząsając, następnie przemywa dwukrotnie po 15 minutach, w temperaturze pokojowej dwukrotnie stężonym SSC, przemywa trzykrotnie po 2 godziny w temperaturze 42°C buforem do przemywania LS (25% amid kwasu mrówkowego, pięciokrotnie stężony SSC, 1 % SDS) i przemywa dwukrotnie po 30 minut buforem do przemywania (0,1-krotnie stężony SSC, 0,l%SDS). Błony wyjmuje się i poddaje fluorografii stosując Cronex Lightening PlusScreens (Du Pont, Wilmington, DE, USA) i film XAR-5 (Kodak). Wybiera się łysinki z regionów płytek, które dają dodatnie sygnały na błonie filmowej i replikuje fagi z nich pochodzące, replikuje się z niską gęstością - fagi z 300 łysinek na płytę o średnicy 15 cm. Replikację powtarza się az do wyizolowania pojedynczych hybrydyzujących klonów faga.250,000 recombinant phages are plated on the lawn of strain VCS257. The plaque-derived phages are then transferred to the membranes using Colony / PIaque Screen membranes (NEW Research Products, Du Pont, Boston, MA, USA) according to the manufacturer's recommended procedure. The DNA on the membranes is pre-hybridized in LS Hybridization Buffer, then transferred to 150 ml of fresh LS Hybridization Buffer containing 0.25 µg of Phosphorus 32 P-labeled yeast AHAS probe prepared as described above. The membranes are incubated for 16 hours at 42 ° C with gentle shaking, then washed twice for 15 minutes, at room temperature with twice with concentrated SSC, washed three times for 2 hours at 42 ° C with LS wash buffer (25% formic acid amide, five times concentrated SSC, 1% SDS) and washed twice for 30 minutes with washing buffer (0.1-fold concentrated SSC, 0.1% SDS). The membranes are removed and fluorographed using Cronex Lightening PlusScreens (Du Pont, Wilmington, DE, USA) and XAR-5 film (Kodak). Plaques from the plaque regions that give positive signals on the film film are selected and phages derived from them are replicated at low density - phages from 300 plaques per plate with a diameter of 15 cm. Replication is repeated until single hybridizing phage clones are isolated.

Preparatykę na małą skalę DNA fagowego z klonu oczyszczonego z łysinki przeprowadza się zgodnie z procedurą wykorzystującą zestaw LambdaSorb Phage Adsorbent (Promega, Madison, WI, USA). DNA fagowe tnie się restryktazą Xbal i wstawiony fragment o długości 5,8 kb klonuje się w miejscu Xbai plazmidu pBS(-) (Stratagene Clonig Systems). Identyczność sklonowanego fragmentu z fragmentem restrykcyjnym Xbal zawierającym gen AHAS Arabidopsis weryfikuje się przez porównanie jego mapy restrykcyjnej i sekwencji DNA z tymi publikacjami dla genu przezSmall scale preparation of phage DNA from the plaque purified clone is performed according to the procedure using the LambdaSorb Phage Adsorbent kit (Promega, Madison, WI, USA). The phage DNA is cut with XbaI restrictionase and the inserted 5.8 kb fragment is cloned into the Xbai site of the pBS (-) plasmid (Stratagene Clonig Systems). The identity of the cloned fragment with the XbaI restriction fragment containing the Arabidopsis AHAS gene is verified by comparing its restriction map and DNA sequence with those publications for the gene by

162 317162 317

Haughna i innych, Mol. Gen. 211, 266 (1988) i Mazura i innych, Plant Physiol, 85, 1110 (1987). Plazmid ten oznaczono jako pCIB1207.Haughn et al., Mol. Gen. 211, 266 (1988) and Mazura et al., Plant Physiol, 85, 1110 (1987). This plasmid was designated pCIB1207.

Przykład XXIII. Wytwarzanie plazmidu pCIB1232 (pCIB200/PRl-AHAS-SuR).Example XXIII. Generation of the plasmid pCIB1232 (pCIB200 / PRl-AHAS-SuR).

A. Ligacja z plazmidem pCIB200.A. Ligation with the pCIB200 plasmid.

Plazmidy pCIB200 (przykład XIX C) oraz pCIB1230 trawi się restryktazami KpnI i Xbal i poddaje elektroforezie na 0,8% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania. Następnie wycina się prążek zawierający DNA o długości około 4,3 kb obejmujący 5'-końcowe sekwencje flankujące poddane fuzji z sekwencją kodującą AHAS-SuR oraz prążek zawierający wektor pCIB200, DNA miesza się i liguje tworząc plazmid pCIB1232.Plasmids pCIB200 (Example 19C) and pCIB1230 were digested with KpnI and XbaI restrictionases and electrophoresed on a 0.8% low gelling agarose gel. The band containing approximately 4.3 kb DNA containing the 5 'flanking sequences fused to the AHAS-SuR coding sequence and the band containing the pCIB200 vector are then excised and the DNA mixed and ligated to form plasmid pCIB1232.

B. Wytwarzanie plazmidu pCIB1230.B. Generation of plasmid pCIB1230.

Plazmid pCIB1208 (patrz poniżej) trawi się restryktazami Xbal i Ncol i fragmenty rozdziela przez elektroforezę na 0,8% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania wTAE. Plazmid pCIB269 (przykład XIX A) trawi się restryktazami Ncol i Xbal i poddaje elektroforezie jak opisano powyżej. Fragment plazmidu pCIB269 zawierający wektor bluescript i promotor genu PR-1 oraz fragment o długości 3,3 kb zawierający zmutowany gen AHAS [zidentyfikowany przez homologię krzyżową i analizę fragmentów restrykcyjnych z genem opisanym przez Mazura i innych, Plant Physiol. 85, 1110—1117 (1987)] wycina się, topi agarozę i liguje razem w celu stworzenia klonu oznaczonego jako pCIB1230.Plasmid pCIB1208 (see below) was digested with XbaI and NcoI restrictionases and the fragments were separated by electrophoresis on a 0.8% low-gelling wTAE agarose gel. Plasmid pCIB269 (Example XIX A) was digested with NcoI and XbaI restrictionases and electrophoresed as described above. The fragment of the plasmid pCIB269 containing the bluescript vector and the promoter of the PR-1 gene and the 3.3 kb fragment containing the mutant AHAS gene [identified by cross-homology and restriction fragment analysis with the gene described by Mazura et al., Plant Physiol. 85, 1110-1117 (1987)] is cut, melted agarose and ligated together to form a clone designated pCIB1230.

C. Wytwarzanie plazmidu pCIB1208.C. Generation of plasmid pCIB1208.

Bank DNA genomowego konstruuje się jak opisano w przykładzie XXII C, używając DNA wyizolowanego z roślin Arabidopsis wyselekcjonowanych na oporność na sulfonylomocznikowe środki chwastobójcze jak opisali Haughn i Somerville, Mol. Gen. Genet. 204, 430-434 (1986). Łysinki zawierające geny kodujące syntazę acetohydroksykwasów (AHAS) identyfikuje się przez hybrydyzację krzyżową z sondą genu syntazy acetohydroksykwasów drożdży (patrz .przykład XXII C). Zrekombinowane DNA subklonuje się Bluescript (Stratagene) tworząc klon oznaczony jako pCIB1208. Plazmid ten zawiera gen kodujący zmutowaną syntazę acetohydroksykwasów, która jest oporna na hamowanie przez sulfonylomocznikowe środki chwastobójcze.A genomic DNA bank is constructed as described in Example XXIIC, using DNA isolated from Arabidopsis plants selected for sulfonylurea herbicide resistance as described by Haughn and Somerville, Mol. Gen. Genet. 204, 430-434 (1986). Plaques containing genes encoding acetohydroxy acid synthase (AHAS) are identified by cross-hybridization with a yeast acetohydroxy acid synthase gene probe (see Example XXII C). The recombinant DNA is subcloned into Bluescript (Stratagene) creating a clone designated as pCIB1208. This plasmid contains a gene encoding a mutant acetohydroxy acid synthase that is resistant to inhibition by sulfonylurea herbicides.

Przykład XXIV. Izolowanie klonu genomowego kodującego zasadową formę /3-1,3glukanazy (endo-l,3-/3-glukozydazy glukanu) z Nicotiana tabaccum.Example XXIV. Isolation of a genomic clone encoding the basic form of / 3-1,3-glucanase (glucan endo-1,3 / 3-glucosidase) from Nicotiana tabaccum.

DNA o wysokiej masie cząsteczkowej otrzymuje się z liści Nicotiana tabacum cv. Havana 425 drogą procedury CETAB [Murray i Thompson, Nucleic Acid Res. 8, 4321 (1980)]. 100pg DNA trawi się całkowicie restryktazą Sacl. DNA to rozdziela się przez elektroforezę na 0,8% żelu agarozowym. Region żelu odpowiadający zakresowi mas cząsteczkowych fragmentów od 3 do 7 kb tnie się na 6 skrawków równej wielkości i DNA tych skrawków poddaje się elektroelucji oraz wytrąca jako oddzielne frakcje. DNA zawiesza się ponownie i ilość z każdej frakcji poddaje elektroforezie na żelu agarozowym i analizuje techniką Southerna. Frakcje zawierające DNA, który hybrydyzuje z sondą cDNA /3-1,3-glukanazy [H. Shinshi i inni, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85, 5541-5545 (1988)] sumuje się i używa do konstruowania banku.High molecular weight DNA is obtained from the leaves of Nicotiana tabacum cv. Havana 425 via the CETAB procedure [Murray and Thompson, Nucleic Acid Res. 8, 4321 (1980)]. 100pg of DNA is digested completely with SacI restrictionase. This DNA is separated by 0.8% agarose gel electrophoresis. The region of the gel corresponding to the molecular weight range of the fragments from 3 to 7 kb is cut into 6 sections of equal size and the DNA of these sections is electroeluted and precipitated as separate fractions. The DNA is resuspended and the amount from each fraction is electrophoresed on an agarose gel and analyzed by Southern blot. Fractions containing DNA that hybridizes to the cDNA / 3-1,3-glucanase probe [H. Shinshi et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85, 5541-5545 (1988)] is summed up and used to construct the bank.

Wektor lambdaOngC zakupiony w Stratagene Corp. trawi się restryktazą Sacl. 1 pg tego DNA miesza się z 0,1 pg strawionego restryktazą Sacl DNA tytoniu i liguje DNA ligazą T4 zgodnie z zaleceniami producenta. Zligowany DNA upakowuje się następnie w cząsteczkach fagowych stosując procedury upakowania m vitro według Stratagene. Fagi wysiewa się z bakteriami jak sugerują opisy dotyczące faga lambda. Około 75 000 łysinek testowano stosując sondę cDNA /3-1,3-glukanazy znakowaną izotopem fosforu 32P. Zidentyfikowano 11 dodatnich łysinek. Fagi zawarte w tych łysinkach oczyszcza się przez kolejne przesiewania i testowania.LambdaOngC vector purchased from Stratagene Corp. digested with SacI. 1 µg of this DNA is mixed with 0.1 µg of SacI-restricted tobacco DNA and ligated with T4 ligase according to the manufacturer's instructions. The ligated DNA is then packaged into phage particles using the m vitro packaging procedures of Stratagene. The phages are seeded with bacteria as suggested by the descriptions for the lambda phage. Approximately 75,000 plaques were tested using a phosphorus 3 2 P labeled cDNA / 3-1,3-glucanase probe. 11 positive plaques were identified. The phages contained in these plaques are purified by successive screening and testing.

Izoluje się DNA z oczyszczonych klonów i klony analizuje przez trawienie restrykcyjne ich DNA używając restryktaz HindUl, EcoRI i Sacl. Stwierdzono dwa typy klonów, jeden reprezentowany przez klon 39.1 i drugi reprezentowany przez klon 39.3. Wstawki o długości 4,5 i 4,7 kb w klonach, odpowiednio, 39.1 i 39.3. subklonuje się w strawionym restraktazą Sacl plazmidzie bluescript i izoluje subklony pBSGluc39.1 (fragment restrykcyjny Sacl otrzymany z klonu faga lambda 39.1) oraz pBSGluc39.3 (fragment restrykcyjny otrzymany z klonu faga lambda 39.3). Sekwencje DNA fragmentów restrykcyjnych zawartych w subklonach pBSGluc39.1 i pBSGluc39.3 określa się przez sekwencjonowanie DNA. Sekwencje przedstawiono na odpowiednio, fig. 43 i 44.DNA is isolated from the purified clones and the clones analyzed by restriction digestion of their DNA using HindUI, EcoRI and SacI restrictionases. Two types of clones were found, one represented by clone 39.1 and the other represented by clone 39.3. 4.5 and 4.7 kb inserts in clones 39.1 and 39.3, respectively. is subcloned in SacI restractase digested bluescript plasmid and the pBSGluc39.1 (SacI restriction fragment obtained from lambda 39.1 clone) and pBSGluc39.3 (restriction fragment obtained from lambda 39.3 clone) subclones are isolated. The DNA sequences of the restriction fragments contained in the pBSGluc39.1 and pBSGluc39.3 subclones are determined by DNA sequencing. The sequences are shown in Figures 43 and 44 respectively.

162 317162 317

Znaleziono sekwencję kodującą i zlokalizowano dużą sekwencję wtrąconą w pobliżu końca 5' sekwencji kodującej.A coding sequence was found and a large intervening sequence was located near the 5 'end of the coding sequence.

Przykład XXV. Identyfikowanie miejsca początku transkrypcji genu/5-1,3-glukanazy.Example XXV. Identification of the transcription start site of the gene / 5-1,3-glucanase.

A. Mapowanie wydłużonego primera.A. Mapping of the elongated primer.

Syntetyzuje się syntetyczny primer DNA komplementarny do zasad od 2399 do 2416 i używa go do doświadczeń wydłużania primera jak opisano w przykładzie V. RNA do tych doświadczeń izoluje się z tytoniu zainfekowanego Phytophora parasitica var. nicotiana. Produkty wydłużania primera poddaje się elektroforezie wraz ze standardami masy cząsteczkowej, w których znakowany primer stosuje się w reakcji sekwencjonowania DNA z użyciem didezoksynukleotydów z subklonem pBSGluc39.1 użytym jako wzorcem. Produkty wydłużania odpowiadające pozycjom 1433, 1446 i 1447 sekwencji /3-1,3-glukanazy 39.1, fig. 43, identyfikuje się po elektroforezie żelowej i autoradiografiijak opisano w przykładzie V. Ponieważ pomiędzy pozycjami 1554 i 2345 sekwencji pBSGluc39.1 znajduje się duży intron, uzyskany obraz mas cząsteczkowych może nie odzwierciedlać prawidłowo produktów wydłużania. Dlatego też przeprowadza się drugie doświadczenie mapowania wydłużonego primera przy użyciu primera komplementarnego do pozycji 1530 do 1547. Używając tego primera mapuje się trzy końce 5' mRNA glukanazy do miejsca A w pozycjach 1434, 1448 i 1449.A synthetic DNA primer complementary to bases 2399 to 2416 is synthesized and used for primer extension experiments as described in Example 5. RNA for these experiments is isolated from tobacco infected with Phytophora parasitica var. nicotiana. Primer extension products are electrophoresed along with molecular weight standards in which the labeled primer is used in a DNA sequencing reaction with didesoxynucleotides with the pBSGluc39.1 subclone used as the reference. Extension products corresponding to positions 1433, 1446 and 1447 of the sequence / 3-1,3-glucanase 39.1, Figure 43, are identified after gel electrophoresis and autoradiography as described in Example V. Since there is a large intron between positions 1554 and 2345 of the pBSGluc39.1 sequence , the resulting molecular weight image may not correctly reflect the elongation products. Therefore, a second primer extension mapping experiment is performed using a primer complementary to positions 1530 to 1547. Using this primer, the three 5 'ends of the glucanase mRNA are mapped to site A at positions 1434, 1448 and 1449.

B. Mapowanie nukleazą SI.B. SI nuclease mapping.

Syntetyczny oligonukleotyd komplementarny do pozycji 1415 do 1504 syntetyzuje się w celu użycia jako sondy w mapowaniu nukleazą SI. Oligonukleotyd fosforyluje się przy końcu 5' używając ^P-ATP i kinazy polinukleotydowej T4 zgodnie z zaleceniami dostawcy. Po ekstrakcji fenolem i wytrącaniu etanolem znakowany oligonukleotyd zawiesza się ponownie w buforze do hybrydyzacji zawierającym amid kwasu mrówkowego (patrz przykład VI) w stężeniu około 2 nM. Zastosowany w tych doświadczeniach RNA izoluje się z tytoniu zainfekowanego Phytophthora parasitica jak opisano w poprzednim przykładzie. Mapowanie nukleazą SI przeprowadza się na tym RNA używając znakowany oligonukleotyd jak opisano w przykładzie VI. Po elektroforezie żelowej wykryto trzy prążki, które odpowiadają pozycjom 1434, 1448 i 1449 sekwencji DNA pBSGluc39.1. 'A synthetic oligonucleotide complementary to positions 1415 to 1504 is synthesized for use as probes in SI nuclease mapping. The oligonucleotide is phosphorylated at the 5 'terminus using ^ P-ATP and T4 polynucleotide kinase according to the supplier's recommendations. After phenol extraction and ethanol precipitation, the tagged oligonucleotide is resuspended in hybridization buffer containing formic acid amide (see Example 6) at a concentration of approximately 2 nM. The RNA used in these experiments is isolated from tobacco infected with Phytophthora parasitica as described in the previous example. S1 nuclease mapping is performed on this RNA using a tagged oligonucleotide as described in Example VI. After gel electrophoresis, three bands were detected which correspond to positions 1434, 1448 and 1449 of the pBSGluc39.1 DNA sequence. '

C. Określanie miejsca początku transkrypcji.C. Determining the start of transcription.

Obie procedury, mapowania wydłużonego primera i mapowania nukleazą SI, lokalizują końce 5' mRNA w pozycjach 1434, 1448 i 1449. Dlatego miejsca te, wszystkie będące resztkami adeniny, odpowiadają miejscu początku transkrypcji genu /5-1,3-glukanazy.Both the primer extension mapping and SI nuclease mapping procedures locate the 5 'ends of the mRNA at positions 1434, 1448 and 1449. Therefore, these sites, all adenine residues, correspond to the transcription start site of the gene / 5-1,3-glucanase.

Przykład XXVI. Wytwarzanie plazmidu pBSGluc39.1/GUS. Oligonukleotydy o sekwencjachExample XXVI. Production of the plasmid pBSGluc39.1 / GUS. Oligonucleotides with sequences

A/ 5'-GTTTATGTGAGGTAGCCATGGTGGGAAGACTTGTTGGG-3'A / 5'-GTTTATGTGAGGTAGCCATGGTGGGAAGACTTGTTGGG-3 '

B/ 5'-GATCGCGGTACCGAGCTCCTCTAGGGGGCCAAGG-3' syntetyzuje się, oczyszcza i używa w reakcji katalizowanej przez polimerazę (PRC) zgodnie ze wskazówkami dostawcy (Perkin Elmer Cetus, DNA thermal cycler i Perkin Elmer Cetus, GeneAmp Reagent Kit) do amplifikacji fragmentu DNA o długości 1494 bp z plazmidu pBSGluc39.1. Oligonukleotydy przeznaczone są do dodania miejsca restrykcyjnego KpnI bezpośrednio po stronie 5' miejsca restrykcyjnego SacI przy pierwszej parze zasad sekwencji glukanazy i do wytworzenia nowego miejsca restrykcyjnego Ncol przy 1462 parze zasad. DNA otrzymane po procedurze amplifikacji PCR ekstrahuje się fenolem/chloroformem i wytrąca etanolem. DNA zawiesza się ponownie i trawi zarówno restryktazą Ncol jak i KpnI i poddaje elektroforezie na 0,8% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania. Prążek zawierający DNA o długości 1462 bp wycina się i używa w następnej ligacji. Plazmid pBS-GUS 12 (przykład XIX B) trawi się restryktazami Ncol i KpnI, poddaje elektroforezie na 0,8% żelu agarozowym i wycina prążek zawierający wektor. Prążek zawierający wektor pBS-GUS 12 i prążek zawierający DNA o długości 1462 bp z reakcji PCR liguje się i używa do transformacji E. coli. Wybiera się dodatnie kolonie i testuje w kierunku posiadania wstawki DNA o długości 1462 bp. Plazmidy zawierające wstawki są przypuszczalnie klonami pBSGluc39.1/GUS, jednakże ze względu na stosunkowo dużą częstość mutacji przy tej procedurze (około 1/1000 zasad), kilka klonów zsekwencjonowano od początku do końca fragmentu o długości 1462 bp. Jeden z klonów posiadający oczekiwaną sekwencję wybrano jako klon pBSGluc39.1/GUS.B / 5'-GATCGCGGTACCGAGCTCCTCTAGGGGGCCAAGG-3 'is synthesized, purified and used in a polymerase catalyzed reaction (PRC) according to the supplier's directions (Perkin Elmer Cetus, DNA thermal cycler and Perkin Elmer Cetus, GeneAmp Reagent Kit) for amplification of a DNA fragment 1494 bp from plasmid pBSGluc39.1. The oligonucleotides are designed to add a KpnI restriction site immediately to the 5 'side of the SacI restriction site at the first base pair of the glucanase sequence and to generate a new NcoI restriction site at 1462 base pair. The DNA obtained after the PCR amplification procedure is phenol / chloroform extracted and ethanol precipitated. DNA is resuspended and digested with both NcoI and KpnI restrictionase and electrophoresed on a 0.8% low gelling agarose gel. The band containing the 1462 bp DNA is cut and used in the next ligation. The plasmid pBS-GUS 12 (Example XIX B) was digested with NcoI and KpnI restrictionases, electrophoresed on a 0.8% agarose gel and the band containing the vector excised. The band containing the pBS-GUS 12 vector and the band containing the 1462 bp DNA from the PCR reaction are ligated and used to transform E. coli. Positive colonies are selected and tested for a 1462 bp DNA insert. The plasmids containing the inserts are presumably clones of pBSGluc39.1 / GUS, however, due to the relatively high mutation frequency of this procedure (about 1/1000 bases), several clones were sequenced from the start to the end of the 1462 bp fragment. One of the clones having the expected sequence was selected as the pBSGluc39.1 / GUS clone.

162 317162 317

Przykład XXVII. Wytwarzanie plazmidu pSGluc39.3/GUS.Example XXVII. Generation of the plasmid pSGluc39.3 / GUS.

Oligonukleotydy o sekwencjach.Oligonucleotides with sequences.

A/ 5'-GTTTATCTGAGGTAGCCATGGTGAGAAGACTTGTTGGA-3'A / 5'-GTTTATCTGAGGTAGCCATGGTGAGAAGACTTGTTGGA-3 '

B/ 5'-GATCGCGGTACCGAGCTCCCTTGGGGGCAAG-3' syntetyzuje się, oczyszcza i używa w reakcji katalizowanej przez PCR do amplifikacji fragmentu DNA o długości 1677 bp z plazmidu pBSGIuc39.3. Oligonukleotydy przeznaczone są do wprowadzenia nowego miejsca restrykcyjnego KpnI bezpośrednio przylegającego do miejsca restrykcyjnego Sacl w pozycji pierwszej sekwencji glukanazy 39.3 i nowego miejsca restrykcyjnego w pozycji 164.5. DNA otrzymane po amplifikacji PCR ekstrahuje się fcnolem/chloroformem, wytrąca etanolem, ponownie zawiesza, trawi obiema restryktazami - Ncol i KpnI i poddaje elektroforezie na 0,8% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania. Prążek zawierający DNA o długości 1646 bp wycina się i używa w następnej ligacji. Plazmid pBS-GUS1.2 trawi się restryktazami Ncol I i KpnI i poddaje elektroforezie jak opisano powyżej. Wycina się prążek zawierający wektor, miesza z prążkiem zawierającym DNA o długości 1646 bp z reakcji PCR i liguje tworząc plazmid pBSGluc39.3/GUS. Jak uprzednio izoluje się i sekwencjonuje kilka przepuszczalnie dodatnich plazmidów. Jeden z plazmidów o oczekiwanej sekwencji wybrano jako plazmid pBSG!uc39.3/GUS.B / 5'-GATCGCGGTACCGAGCTCCCTTGGGGGCAAG-3 'is synthesized, purified and used in a PCR catalyzed reaction to amplify a 1677 bp DNA fragment from plasmid pBSGIuc39.3. The oligonucleotides are designed to insert a new KpnI restriction site immediately adjacent to the SacI restriction site at position 39.3 first glucanase sequence and a new restriction site at position 164.5. DNA obtained after PCR amplification is extracted with fcnol / chloroform, precipitated with ethanol, resuspended, digested with both NcoI and KpnI, and electrophoresed on a 0.8% low-gelling agarose gel. The band containing the 1646 bp DNA is cut and used in the next ligation. Plasmid pBS-GUS1.2 is digested with NcoI I and KpnI restrictionases and subjected to electrophoresis as described above. The band containing the vector is cut, mixed with the band containing the 1646 bp DNA from the PCR reaction, and ligated to form the pBSGluc39.3 / GUS plasmid. Several permeable positive plasmids are isolated and sequenced previously. One of the plasmids with the expected sequence was selected as the pBSG! Uc39.3 / GUS plasmid.

Przykład XXVIII. Wytwarzanie plazmidów pCIB200/Gluc39.1-GUS i pCIB200/GlucExample XXVIII. Generation of the plasmids pCIB200 / Gluc39.1-GUS and pCIB200 / Gluc

39.3- GUS.39.3- GUS.

A. Plazmidy pCIB200 (przykład XIX C) i pBSGluc39.1/GUS (przykład XXVI) trawi się restryktazami KpnI i Xbal i poddaje elektroforezie na 0,8% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania. Prążek zawierający wektor pCIB200 i prążek zawierający fragment restrykcyjny Kpnl-Xbal obejmujący 5' -końcowe sekwencje flankujące genu glukanazy poddaje fuzji z genem GUS wycina się i liguje DNA tworząc plazmid pCIB200/Gluc39.1-GUS.A. The plasmids pCIB200 (Example 19C) and pBSGluc39.1 / GUS (Example XXVI) were digested with KpnI and XbaI restrictionases and electrophoresed on a 0.8% low gelling agarose gel. The band containing the pCIB200 vector and the band containing the KpnI-XbaI restriction fragment including the 5 'flanking sequences of the glucanase gene are fused to the GUS gene, excised and DNA ligated to form the plasmid pCIB200 / Gluc39.1-GUS.

B. Podobnie, plazmid pBSGluc39.3/GUS (przykład XXVII) trawi się i liguje ze strawionym plazmidem pCIB200 tworząc plazmid pCIB2OO/Gluc39.3-GUS.B. Similarly, plasmid pBSGluc39.3 / GUS (Example XXVII) is digested and ligated to the digested plasmid pCIB200 to generate plasmid pCIB2OO / Gluc39.3-GUS.

Przykład XIX. Wytwarzanie plazmidów pCIB200/Gluc39.1-BT i pCIB200/Gluc39.3-BT.Example XIX. Generation of the plasmids pCIB200 / Gluc39.1-BT and pCIB200 / Gluc39.3-BT.

A. PCIB200/Gluc39.1-BT.A. PCIB200 / Gluc39.1-BT.

Plazmidy pBSGluc39.1/GUS i pCIB1004 (przykład ΧΧΙ/Β) trawi się restryktazami KpnI i Ncol i poddaje elektroforezie na 0,8% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania. Plazmid pCIB200 (przykład XIXC) trawi się restryktazą KpnI.defosforyluje używając fosfatazy zasadowej pochodzącej z jelita cielęcego i poddaje elektroforezie jak opisano powyżej. Prążek zawierający wektor pCIB200, prążek zawierający 5' -końcowy region flankujący genu glukanazy i prążek zawierający gen BT wycina się, miesza razem i liguje DNA tworząc plazmid pCIB200/Gluc39.3-BT.The plasmids pBSGluc39.1 / GUS and pCIB1004 (example ΧΧΙ / Β) were digested with KpnI and NcoI and electrophoresed on a 0.8% low gelling agarose gel. Plasmid pCIB200 (Example XIXC) is digested with KpnI restrictionase, dephosphorylated using calf intestinal alkaline phosphatase and subjected to electrophoresis as described above. The band containing the pCIB200 vector, the band containing the 5'-flanking region of the glucanase gene, and the band containing the BT gene are excised, mixed together and ligated with DNA to form the plasmid pCIB200 / Gluc39.3-BT.

Podobnie, plazmid pBSGluc39.3/GUS trawi się i liguje ze strawionymi plazmidami pCIB 1004 i pCIB200 tworząc plazmid pCIB200/Gluc39.3-BT.Similarly, the pBSGluc39.3 / GUS plasmid was digested and ligated with the digested plasmids pCIB 1004 and pCIB200 to generate the plasmid pCIB200 / Gluc39.3-BT.

Przykład XXX. Wytwarzanie plazmidów pCIB200/GIuc39.1-AHAS i pCIB2(M)/GlucExample XXX. Generation of pCIB200 / GIuc39.1-AHAS and pCIB2 (M) / Gluc plasmids

39.3- AHAS.39.3- AHAS.

A. Ligacja z plazmidem pCIB200.A. Ligation with the pCIB200 plasmid.

Plazmidy pBSGłuc39.1/AHAS i pCIB200 (przykład XIX C) trawi się restryktazami KpnI i Xbal i poddaje elektroforezie na 0,8% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania. Prążek zawierający fuzję glukanaza/AHAS i prążek zawierający wektor ekspresyjny pCIB200 wycina się, miesza i liguje DNA tworząc plazmid pCIB200/Gluc39.1-AHAS.The plasmids pBSGluc39.1 / AHAS and pCIB200 (Example XIXC) were digested with KpnI and XbaI restrictionases and electrophoresed on a 0.8% low-gelling agarose gel. The band containing the glucanase / AHAS fusion and the band containing the expression vector pCIB200 are cut, mixed and DNA ligated to form the plasmid pCIB200 / Gluc39.1-AHAS.

Podobnie, plazmid pBSGluc39.3/AHAS trawi się i liguje ze strawionym plazmidem pCIB200 tworząc plazmid pCIB200/Gluc39.3-AHAS.Similarly, the pBSGluc39.3 / AHAS plasmid is digested and ligated to the digested pCIB200 plasmid to form the pCIB200 / Gluc39.3-AHAS plasmid.

B. Wytwarzanie plazmidów pBSGluc39.1/AHAS i pBSGIuc39.3/AHAS.B. Generation of the plasmids pBSGluc39.1 / AHAS and pBSGIuc39.3 / AHAS.

Plazmidy pBSGluc39. 1/GuS (przykład XXV) i pCIB 1207 (przykład XXIIC) trawi się restryktazami Ncol I i Xbał i poddaje elektroforezie na 0,8% żelu agarozowym o niskiej temperaturze żelowania. Prążek zawierający 5'-końcowe sekwencje flankujące glukanazy i wektor, oraz prążek zawierający sekwencję kodującą AHAS wycina się, miesza i liguje DNA tworząc plazmid pBSGluc39.1/AHAS.PBSGluc39 plasmids. 1 / GuS (Example XXV) and pCIB 1207 (Example XXIIC) were digested with NcoI I and Xbal restrictionases and electrophoresed on a 0.8% low gelling agarose gel. The band containing the 5 'flanking glucanase sequences and the vector, and the band containing the AHAS coding sequence are excised, mixed, and DNA ligated to form the pBSGluc39.1 / AHAS plasmid.

Podobnie, plazmid pBSGluc39.3/GUS (przykład XXVII) trawi się i liguje ze strawionym plazmidem pCIB 1207 tworząc plazmid pBSGluc39.3/AHAS.Similarly, plasmid pBSGluc39.3 / GUS (Example XXVII) is digested and ligated to the digested plasmid pCIB 1207 to generate plasmid pBSGluc39.3 / AHAS.

162 317 41162 317 41

Przykład XXXI. Wytwarzanie plazmidów pCIB200/Gluc39.1-AHAS-SuR i pCIB200/Gluc39.3-AHAS-SuR.Example XXXI. Preparation of the plasmids pCIB200 / Gluc39.1-AHAS-SuR and pCIB200 / Gluc39.3-AHAS-SuR.

A. Ligacja z plazmidem pCIB200.A. Ligation with the pCIB200 plasmid.

Plazmidy pBSGluc39.1/AHAS-SuR i pCIB200 (przykład XIX C) trawi się restryktazami KpnI i Xbal i poddaje elektroforezie na 0,8% żelu agarozowym o niskiej tempertaurze żelowania. Prążek zawierający fuzję glukanaza/AH AS-SuR i prążek zawierający wektor ekspresyjny pCIB200 wycina się, miesza i liguje DNA tworząc plazmid pCIB200/Gluc39.1-AHAS-SuR.The plasmids pBSGluc39.1 / AHAS-SuR and pCIB200 (Example XIXC) were digested with KpnI and XbaI restrictionases and electrophoresed on a 0.8% low-temperature agarose gel. The band containing the AS-SuR glucanase / AH fusion and the band containing the pCIB200 expression vector are excised, mixed and DNA ligated to form the pCIB200 / Gluc39.1-AHAS-SuR plasmid.

Podobnie, plazmid pBSGluc39.3/AHAS-SuR trawi się i liguje ze strawionym plazmidem pCIB200 tworząc plazmid pCIB200/Gluc39.1-AGAS-SuR.Similarly, the pBSGluc39.3 / AHAS-SuR plasmid is digested and ligated to the digested pCIB200 plasmid to form the pCIB200 / Gluc39.1-AGAS-SuR plasmid.

B. Wytwarzanie plazmidów pBSGluc39.1/AHAS-SuR i pBSGluc39.3/AHAS-SuR.B. Generation of plasmids pBSGluc39.1 / AHAS-SuR and pBSGluc39.3 / AHAS-SuR.

Plazmidy pBSG1uc39. 1/GUS (przykład XXVI) i pBSG1uc39.3/GUS (przykład XXVII) trawi się restryktazami Ncol i Xbal, a następnie fragmenty restrykcyjne rozdziela się na 0,8% żelu, a agarozowym o niskiej temperaturze żelowania w TAE. Plazmid pCIB1208 (przykład XXIIIC) trawi się restryktazami Xbal i Ncol i fragment o długości 3,3 kb zawierający zmutowany gen AHAS (oporny na sulfonylomocznikowe środki chwastobójcze, SuR) izoluje się przez elektroforezę na żelu agarozowym. Fragmenty zawierające promotor genu glukuronidazy i wektor pBS wycina się, topi agarozę i liguje DNA z fragmentem AHAS w celu skonstruowania klonów oznaczonych odpowiednio pBSGluc39.1/AHAS-SuR i pBSGluc39.3/AHAS-SuR.PBSG1uc39 plasmids. 1 / GUS (Example XXVI) and pBSG1uc39.3 / GUS (Example XXVII) are digested with NcoI and XbaI restriction fragments, and then the restriction fragments are separated on 0.8% gels and low gelling agarose in TAE. Plasmid pCIB1208 (Example XXIIIC) was digested with XbaI and NcoI restrictionases and the 3.3 kb fragment containing the mutant AHAS gene (sulfonylurea herbicide resistant, SuR) was isolated by agarose gel electrophoresis. The fragments containing the glucuronidase gene promoter and the pBS vector are excised, agarose melted, and the DNA ligated with the AHAS fragment to construct clones designated pBSGluc39.1 / AHAS-SuR and pBSGluc39.3 / AHAS-SuR, respectively.

4. Identyfikacja nowych genów.4. Identification of new genes.

Następujące przykłady opisują izolowanie i charakteryzację pozostałych nowych genów białka PR.The following examples describe the isolation and characterization of the remaining novel PR protein genes.

Przykład XXXII. Izolowanie innych klonów genomowych i cDNA.Example XXXII. Isolation of other genomic and cDNA clones.

A. Izolowanie klonu genomowego kodującego PR-1'.A. Isolation of a genomic clone encoding PR-1 '.

Konstruuje się bankgenomowy i testuje z sondą cDNA PR-1 jak opisano w przykładzie XI. Po przetestowaniu, izoluje się odpowiedni klon oznaczając go lambdatobchrPR 1019. Następnie ustala się wstępnie mapę restrykcyjną. Fragment restrykcyjny Ciał subklonuje się w wektorze bluescript i następnie ustala mapę restrykcyjną plazmidu pBS-PR1019Cla. Duży fragment restrykcyjny Xhol deletuje się z tego plazmidu otrzymując plazmid pBS-PR1019Cla Xho. Plazmid ten zawiera fragment DNA tytoniu o długości 2,7 kb obejmujący gen PR1019. Plazmid ten deletuje się częściowo i serie delecji używa się do sekwencjonowania DNA.Bankgenomic is constructed and tested with the PR-1 cDNA probe as described in Example XI. After testing, the appropriate clone is isolated by labeling it lambdatobchrPR 1019. Then, the restriction map is initially determined. The restriction fragment of the Bodies is subcloned into the bluescript vector and the restriction map of the pBS-PR1019Cla plasmid is then mapped. The large restriction fragment XhoI is deleted from this plasmid to give the plasmid pBS-PR1019Cla Xho. This plasmid contains a 2.7 kb long tobacco DNA fragment containing the PR1019 gene. This plasmid is partially deleted and a series of deletions are used for DNA sequencing.

Figura 40 przedstawia około 21(X)bp tego genu. Białko kodowane przez PR1019 jest jak stwierdzono w około 65% homologiczne z PR-la, PR-1 b lub PR-1 c, dlatego nazwano ten nowy gen PR-1'.Figure 40 shows approximately 21 (X) bp of this gene. The protein encoded by PR1019 was found to be approximately 65% homologous with PR-1α, PR-1b or PR-1c, therefore this new PR-1 'gene was named.

B. Izolowanie klonu cDNA kodującego chitynazę ogórka.B. Isolation of a cDNA clone encoding cucumber chitinase.

Chitanazy indukowane przez patogeny izoluje się z zainfekowanych liści ogórka jak opisano [J. P. Metraux i inni, Physiological and Molecular Plant Pathology, 33, 1-9 (1988)]. Z tego homogennego preparatu białkowego wytwarza się peptydy zasadniczo metodami powszechnie znanymi i jak opisano w przykładach IX i X. Wybiera się dwa regiony białka i syntetyzuje sondy oligonukleotydowe komplementarne do wszystkich możliwych wariantów matrycowych RNA zdolnego do kodowania tych białek. Sekwencjami tymi są:Pathogen-induced chitanases are isolated from infected cucumber leaves as described [J. P. Metraux et al., Physiological and Molecular Plant Pathology, 33, 1-9 (1988)]. From this homogeneous protein preparation, peptides are prepared essentially by methods commonly known in the art and as described in Examples 9 and 10. Two protein regions are selected and oligonucleotide probes are synthesized complementary to all possible template RNA variants capable of encoding these proteins. These sequences are:

AT AAT A

Sonda 1: 5'-CCATTTCTGNCCCCAGTA-3'Probe 1: 5'-CCATTTCTGNCCCCAGTA-3 '

G G G G CG G G G C

Sonda 2: 5'-GGATTATTATAAAATTGNACCCA-3'Probe 2: 5'-GGATTATTATAAAATTGNACCCA-3 '

Liście ogórka infekuje się Tabacco Necrosis Virus (TNV) i 5 dni po infekcji izoluje się RNA, jak opisano w przykładzie V. Poliadenylowane RNA izoluje się standardowymi technikami i konstruuje bank cDNA w wektorze lambda Zap(Stratagene) zasadniczo jak opisali U. Gubleri B. J. Hoffman, Gene 25,263 (1983). 300 000 łysinek z wysianych płytek przenosi się na błony i testuje stosując jako sondę znakowaną izotopem fosforu P mieszaninę oligonukleotydów 1 (sonda 1) albo mieszaninę 2 (sonda 2). Izoluje się łysinki wykazujące dodatni wynik podczas testowania z którąkolwiek z sond. Izolowanie fagów i automatyczne wycinanie przeprowadza się jak opisano w opisie laboratoryjnym Stratagene Lambda Zap.Cucumber leaves are infected with Tabacco Necrosis Virus (TNV) and 5 days post infection RNA is isolated as described in Example V. Polyadenylated RNAs are isolated by standard techniques and a cDNA bank is constructed in a lambda Zap vector (Stratagene) essentially as described by U. Gubleri BJ Hoffman , Gene 25, 263 (1983). 300,000 plaques from the plated plates are transferred to membranes and tested using either a phosphor P-labeled oligonucleotide mixture 1 (probe 1) or a mixture 2 (probe 2) as the probe. Plaques showing positive results when tested with either probe are isolated. Phage isolation and automatic excision are performed as described in the laboratory description for Stratagene Lambda Zap.

Jednocześnie, klony cDNA chitazyny izoluje się w wektorze bluescript i sekwencjonuje metodą didezoksynukleotydów. Sekwencję genu chitazyny przedstawia fig. 41.At the same time, chitazine cDNA clones are isolated in the bluescript vector and sequenced by the didesoxynucleotide method. The sequence of the chitazine gene is shown in Figure 41.

162 317162 317

C. izolowanie klonu cDNA kodującego główną formę PR-R.C. isolating a cDNA clone encoding the major form of PR-R.

Liście Nicotiana tabaccum cv Xanthi-nc infekuje się wirusem mozaiki tytoniu i zbiera 5 dni po infekcji. Całkowite RNA preparuje się jak opisano w przykładzie V i izoluje poliadenylowane RNA używając standardowych technik. Bank cDNA konstruuje się używając tego poliadenylowanego RNA w wektorze Lambda ongC (Stratagene). Około 300000 łysinek testuje się stosując sondę oligonukleotydową o sekwencjiNicotiana tabaccum cv Xanthi-nc leaves are infected with tobacco mosaic virus and harvested 5 days post infection. Total RNA is prepared as described in Example 5 and polyadenylated RNA is isolated using standard techniques. A cDNA bank is constructed using this polyadenylated RNA in the Lambda ongC vector (Stratagene). Approximately 300,000 plaques are tested using the sequence oligonucleotide probe

5'-GAACTTCCTAAAAGCTTCCCCTTTTATGCC-3'5'-GAACTTCCTAAAAGCTTCCCCTTTTATGCC-3 '

Fagi z dodatnich łysinek oczyszcza się standardowymi technikami i preparuje fagowe DNA. Fragment rekombinowanego faga zawierający cDNA subklonuje się w plazmidzie bluescnpt. Określa się sekwencję tego cDNA. Sekwencję jednego klonu, kodującego główną formę PR-R (W.Phage from positive plaques are purified by standard techniques and phage DNA is prepared. The recombinant phage fragment containing the cDNA is subcloned into the bluescnpt plasmid. The sequence of this cDNA is determined. The sequence of one clone encoding the major form of PR-R (W.

S. Pierpoint i inni, Physiol. Plant Pathol. 31, 291 (1987)] przedstawia fig;. 42. Białko przez niego kodowane posiada bardzo silną homologię do znanego inhibitora trypsyny / σ-amylazy wyizolowanego z kukurydzy [M. Trichardson i inni, Naturę 327, 432 (1987)]. Sklonowane białko PR-R może być inhibitorem albo proteaz albo σ-amylaz i w ten sposób nadawać roślinom w których ulega ekspresji transgenicznej aktywności owadobójczą, wirusobójczą lub grzybobójczą.S. Pierpoint et al., Physiol. Plant Pathol. 31, 291 (1987)] is shown in Fig. 42. The protein encoded by it has a very strong homology to the known trypsin / σ-amylase inhibitor isolated from maize [M. Trichardson et al., Nature 327,432 (1987)]. The cloned PR-R protein may be an inhibitor of either proteases or σ-amylases and thus confer upon plants expressing transgenic insecticidal, virucidal or fungicidal activity.

D. Izolowanie cDNA kodującego PR-Q.D. Isolation of the cDNA encoding PR-Q.

Liście Nicotiana tabaccum cv Xanthi-nc infekuje się wirusem mozaiki tytoniu i zbiera 5 dni po infekcji. Całkowite RNA preparuje się jak opisano w przykładzie V imizoluje poliadenylowane RNA używając standardowych technik. Bank cDNA konstruuje się używając tego poliadenylowanego RNA w wektorze lambda ongC (Stratagene). Około 300000 łysinek testuje się używając znakowanej sondy cDNA kodującej gen zasadowej chitazyny tytoniu i przemywając sączki w roztworze o składzie: 0,125 mM NaCI, 1% SDS, 40 mM fosforan sodowy (pH 7,2), 1 mM EDTA, w temperaturze 50°C. Oczyszcza się fagi z 24 dodatnich łysinek i określa sekwencję DNA klonu nazwanego pBSchtl5. Sekwencję tą przedstawia fig. 45.Nicotiana tabaccum cv Xanthi-nc leaves are infected with tobacco mosaic virus and harvested 5 days post infection. Total RNA is prepared as described in Example 5 and isolates polyadenylated RNA using standard techniques. A cDNA bank is constructed using this polyadenylated RNA in the lambda ongC vector (Stratagene). Approximately 300,000 plaques are tested using a labeled cDNA probe encoding the tobacco basic chitazine gene and washing the filters in a solution composed of: 0.125 mM NaCl, 1% SDS, 40 mM sodium phosphate (pH 7.2), 1 mM EDTA at 50 ° C . 24 positive plaques are purified from phage and the DNA sequence of a clone named pBSchtl5 is determined. This sequence is shown in Fig. 45.

Białko PR-Q oczyszcza się częściowo z płynu wewnętrzkomórkwoego liści tytoniu zainfekowanych TMV jak opisano w przykładzie VIII. Frakcje po chromatografii na żelu Ultragel ACA54 zawierające białko PR-O, PR-R, PR-Q i PR-R zbiera się i zatęża przez liofilizację. Dalej białka oczyszcza się przez elektroforezę na żelu poliakrylamidowym. Wycina się prążek białkowy zawierający PR-Q i białko eluuje zgodnie z Applied Biosystems User Biulletin nr 36, 21 marzec, 1988. Białko trawi się aminopeptydazą piroglutaminianu i sekwencjonuje metodą automatycznej degradacji Edmana jak opisano w przykładzie IX. Określono sekwencję N-końca PR-Q (Xxx aminokwas niepewny):The PR-Q protein is partially purified from the intracellular fluid of TMV infected tobacco leaves as described in Example VIII. The fractions after chromatography on Ultragel ACA54 containing the PR-O, PR-R, PR-Q and PR-R proteins are collected and concentrated by lyophilization. The proteins are further purified by polyacrylamide gel electrophoresis. The protein band containing PR-Q is excised and the protein is eluted according to Applied Biosystems User Biulletin No. 36, March 21, 1988. The protein is digested with pyroglutamate aminopeptidase and sequenced by automatic Edman degradation as described in Example IX. The N-terminal sequence of PR-Q (Xxx amino acid uncertain) was determined:

GlnGlyIleGlySerIleValThrXxxAspLeuPheAsnGluMetLeuGlnGlyIleGlySerIleValThrXxxAspLeuPheAsnGluMetLeu

Białko kodowane przez klon o sekwencji przedstawionej na fig. 45 określono jako związane z patogenezą białka Q na podstawie: 1/ ograniczonej homologii strukturalnej do zasadowej chitazyny tytoniu 2/ identyczności z N-końcową sekwencją białka PR-Q określoną przez jego sekwencjonowanie.The protein encoded by the clone sequence shown in Figure 45 was determined to be related to the pathogenesis of protein Q on the basis of: 1 / limited structural homology to tobacco basic chitazine 2 / identity with the N-terminal sequence of the PR-Q protein as determined by its sequencing.

E. Izolowanie cDNA kodującego kwasową formę J-l,3-glukanazy.E. Isolation of cDNA encoding the acid form of J-1,3-glucanase.

Około 300 000 łysinek z banku cDNA opisanego w przykładzie XXXIID (powyżej) testuje się stosując znakowaną sondę cDNA kodującą zasadową formę /3-1,3-glukanazy (H. Shinshi i inni, j. w.) i przemywa sączki roztworem o składzie: 0,125 M NaCI, 1% SDS, 40 mM fosforan sodowy (pH 7,2), 1 mM EDTA, w temperaturze 50°C. Izoluje się 20 dodatnich łysinek i wstawkę subklonuje się w plazmidzie bluescript. Częściowe sekwencjonowanie DNA wykazało, że klony 5 i 6 kodują identyczne cDNA, które mają 55% homologii ze znaną sekwencją DNA zasadowej formy/1-1,3glukanazy. Określa się sekwencję cDNA klonów 5 i 6; sekwencję tą przedstawia fig. 46. Wniosek, że cDNA ten koduje kwasową formę β-1,3-glukanazy wyciąga się w oparciu o ograniczoną homologię sekwencji aminokwasów i bardziej kwasowy punkt izoelektryczny kodowanego białka.Approximately 300,000 plaques from the cDNA bank described in Example XXXIID (above) are tested using a labeled cDNA probe encoding the basic form of β1,3-glucanase (H. Shinshi et al., As above) and washing the filters with a solution composed of: 0.125 M NaCl , 1% SDS, 40 mM sodium phosphate (pH 7.2), 1 mM EDTA at 50 ° C. 20 positive plaques are isolated and the insert is subcloned into the bluescript plasmid. Partial DNA sequencing revealed that clones 5 and 6 encode identical cDNAs that shared 55% homology with the known basic form / 1-1.3-glucanase DNA sequence. The cDNA sequence of clones 5 and 6 is determined; this sequence is shown in Figure 46. The conclusion that this cDNA encodes the acidic form of β-1,3-glucanase is drawn based on the limited amino acid sequence homology and the more acidic isoelectric point of the encoded protein.

F. Izolowanie klonu genomowego kodującego gen chitynazy ogórka.F. Isolation of a genomic clone encoding the cucumber chitinase gene.

Izoluje się jądra komórkowe z Cucumis sativus cv. Long Marketer i izoluje DNA jak opisano w przykładzie XI. 3 pg tego DNA trawi się albo restryktazami EcoRV, EcoRI, BamHI lub H ind 111 i rozdziela fragmenty restrykcyjne na 0,5% żelu agarozowym. Analiza przeprowadzana techniką Southern'a z użyciem jako sondy cDNA chitazyny ogórka (fig. 41) wykazała w DNA strawionym EcoRI obecność pojedynczego prążka odpowiadającego fragmentowi o długości 12 kb. Dlatego teżThe cell nuclei are isolated from Cucumis sativus cv. Long Marketer and isolates DNA as described in Example 11. 3 pg of this DNA was digested with either EcoRV, EcoRI, BamHI or H ind 111 restrictionases and separated the restriction fragments on a 0.5% agarose gel. Southern analysis using cucumber chitazine cDNA (Figure 41) showed the presence of a single band in the EcoRI digested DNA corresponding to a 12 kb fragment. That's why

162 317 43 zdecydowano się na izolowanie genu chitynazy ogórka używając wszystkich fragmentów DNA powstałych po trawieniu EcoRI i IIgując z wektorem Lambda typu „z zastąpieniem.162 317 43 it was decided to isolate the cucumber chitinase gene using all the DNA fragments obtained after digestion with EcoRI and IIgating with the Lambda vector "replacement".

10pg DNA wyizolowanego jak opisano powyżej trawi się całkowicie używając restryktazy EcoRI. DNA ten ekstrahuje się następnie fenolem, wytrąca etanolem i liguje w miejscu restrykcyjnym EcoRI EMBL 4. Około 100000 łysinek testuje się ze znakowaną sondą cDNA chitynazy ogórka (fig. 41). Wybiera się 10 dodatnich łysinek, fagi z nich pochodzące oczyszcza się i analizuje wstawkę DNA przez wstępne mapowanie trawieniem restrykcyjnym. Dla wszystkich klonów uzyskano takie same wyniki i dlatego wybrano jeden do dalszej analizy. Wstawkę o długości 12 kb tego klonu subklonuje się następnie w plazmidzie bluescript otrzymując plazmid pBScucchi/chitinase. Ustala się mapę restrykcyjną dla tego sklonowanego DNA, subklonuje fragmenty i określa sekwencję DNA.10pg of DNA isolated as described above is digested completely using EcoRI restrictase. This DNA is then extracted with phenol, ethanol precipitated and ligated at the EcoRI EMBL 4 restriction site. Approximately 100,000 plaques are tested with a labeled cucumber chitinase cDNA probe (Figure 41). 10 positive plaques are selected, phage derived from them are purified and the insert DNA is analyzed by pre-mapping by restriction digest. The same results were obtained for all clones and therefore one was selected for further analysis. The 12 kb insert of this clone is then subcloned into a bluescript plasmid to give the pBScucchi / chitinase plasmid. A restriction map for this cloned DNA is established, the fragments are subcloned, and the DNA sequence determined.

G. Izolowanie klonu genomowego kodującego kwasową /3-1,3-glukanazę.G. Isolation of a genomic clone encoding acid / 3-1,3-glucanase.

Bank genomowy konstruuje się jak opisano w przykładzie XI i testuje klonem cDNA kwasowej /51,3-glukanazy, przykład XXXII E. Izoluje się klon lambda i jego fragment restrykcyjny EcoRI o długości 1 kb subklonuje się w Bluescript jak opisano powyżej w przykładzie XXXII A. Klon bluescript nazwano pBSGLóe.A genomic bank is constructed as described in Example 11 and tested with the acid / 51.3-glucanase cDNA clone, Example XXXII E. The lambda clone is isolated and its 1 kb EcoRI restriction fragment is subcloned into Bluescript as described above in Example XXXII A. The bluescript clone was named pBSGLóe.

5. Stabilna transformacja i regeneracja roślin.5. Stable transformation and regeneration of plants.

Tkankę roślinną transformuje się wektorami opisanymi powyżej każdą z powszechnie znanych metod. Takie metody stosowane do przenoszenia DNA do komórek roślinnych obejmują np. bezpośrednie infekowanie roślin, tkanki roślinnej lub komórek bądź też ich wspólne hodowanie z A. tumefaciens [R. B. Horsch, i inni, Science 225,1229(1985). L. Marton, Celi Cultureand Somatic Celi Genetics of Plants, tom 1, 514-521, 1984], traktowanie protoplastów egzogennym DNA metodami takimi jak opisane w następujących publikacjach: J. Paszkowski i inni, EMBO J. 3,2717 (1984), europejskie zgłoszenie patentowe nrO 164 575, R. D. Shillito i inni,Bio/Technology 3,1099 (1985), I. Potrykus i inni,j. w., H. Loerzi inni, Mol. Gen. Genet. 199,178 (1985), M. Fromm i inni, j.w. brytyjski opis patentowy nr 2 140822 i I. Negrutiu i inni, Plant Mol. Biol. 8, 363 (1987), inkubację z glikolem polietylenowym (PEG) (I. Negrutiu i inni, j. w.), mikroiniekcję [T. J. Reich i inni, Bio/technology 4, 1001-1004 (1986), T. J. Reich i inni, Can J. Bot, 64, 1259-1267 (1986)], techniką „bombardowania mikropociskami [T. M. Klein i inni, Naturę 327, 70, (1987)].Plant tissue is transformed with the vectors described above by each of the commonly known methods. Such methods used to transfer DNA into plant cells include, for example, directly infecting plants, plant tissue or cells, or growing them together with A. tumefaciens [R. B. Horsch, et al., Science 225, 1229 (1985). L. Marton, Cell Cultureand Somatic Cell Genetics of Plants, Vol. 1, 514-521, 1984], treatment of protoplasts with exogenous DNA by methods such as those described in the following publications: J. Paszkowski et al., EMBO J. 3.2717 (1984), European Patent Application No. O 164 575, RD Shillito et al., Bio / Technology 3.1099 (1985), I. Potrykus et al., j. w., H. Loerz, et al., Mol. Gen. Genet. 199, 178 (1985), M. Fromm et al., Ibid. British Patent No. 2,140,822 and I. Negrutiu et al., Plant Mol. Biol. 8, 363 (1987), incubation with polyethylene glycol (PEG) (I. Negrutiu et al., I. V.), Microinjection [T. J. Reich et al., Bio / technology 4, 1001-1004 (1986), T. J. Reich et al., Can J. Bot, 64, 1259-1267 (1986)], by the technique of "microprojectile bombardment [T. M. Klein et al., Nature 327, 70, (1987)].

Przykład XXXIII. Transformacja Agrobacterium.Example XXXIII. Agrobacterium transformation.

DNA plazmidów pCIB270 (przykład XXVI), pCIB271, pCIB272 i pCIB273 (przykłady XIX D, E i F) oczyszcza się gradientowo za pomocą układu chlorek cezu/bromek 2,7-dwuamino-9fenyli^-K^-e^tt^lt^ft^r^^i^^^ydyniowy i używa się do transformowania szczepu A136 A. tumefaciens zawierającego plazmid pomocniczy pCIB542, według procedury M. Holstersa i innych, Mol. Gen. Genet. 163, 181-187 (1978), otrzymując szczepy CIB270, CIB271, CIB272, CIB273.The DNA of the plasmids pCIB270 (Example XXVI), pCIB271, pCIB272 and pCIB273 (Examples XIX D, E and F) was graded with cesium chloride / 2,7-diamino-9phenyl bromide ^ -K ^ -e ^ mp ^ 1t ^ ft ^ r ^^ and ^^^ yidinium and is used to transform A. tumefaciens A136 strain containing the helper plasmid pCIB542 according to the procedure of M. Holsters et al., Mol. Gen. Genet. 163, 181-187 (1978), to obtain strains CIB270, CIB271, CIB272, CIB273.

Stosując tę samą procedurę, plazmidami pCIB271, pCIB272 i pCIB273 transformuje się wlrulertre szczepy P. tumefaciens - 151955, A208, A281 i szczep A-4 A. rhizogenes, tworząc szczepy oznaczone jako pCIB271 X 15955, pCIB271 X A208, pCIB271 X A281, pCIB271 X A4, pCIB272 X 15955, pCIB272 X A208, pCIB272 X A281, pCIB272 X A4, pCIB273 X 15955, pCIB273 χ A208, pCIB273 X A281 i pCIB273 X A4.Using the same procedure, plasmids pCIB271, pCIB272, and pCIB273 were transformed into lrulertre strains of P. tumefaciens - 151955, A208, A281 and strain A-4 of A. rhizogenes, generating strains designated as pCIB271 X 15955, pCIB271 X A208, pCIB271, pCIB271 X A208, pCIB271 X A4, pCIB272 X 15955, pCIB272 X A208, pCIB272 X A281, pCIB272 X A4, pCIB273 X 15955, pCIB273 χ A208, pCIB273 X A281 and pCIB273 X A4.

Szczep pCIB542 Agrobacterium jest szczepem EHA101 [Hood i inni, J. Bacteriol. 168, 1291-1301 (1986)], w którym marker selekcyjny - gen oporności na kanamycynę plazmidu zastąpiono częściową Tn7 - genem oporności spektynomycynę/streptomycynę.The pCIB542 strain Agrobacterium is strain EHA101 [Hood et al., J. Bacteriol. 168, 1291-1301 (1986)] in which the selectable marker - the kanamycin resistance gene of the plasmid has been replaced with partial Tn7 - with the spectinomycin / streptomycin resistance gene.

Przykład XXXIV. Transformacja krążków z liści tytoniu.Example XXXIV. Transformation of tobacco leaf discs.

Szczepy CIB270, CIB271, CIB272 i CIB273 Agrobacterium hoduje się przez 18-24 godzin na pożywce zawierającej sole glutaminy, o pH doprowadzonym do wartości 5,6, uzupełnionej o 0,15% manmtol, 50pg/ml kanamycyny, 50//g/ml spektynomycyny i 1 mg/ml streptynomycyny, przed jej rozcieńczeniem, tą samą pożywką nie zawierającą antybiotyków, do wartości Οϋβοο równej 0,2. Bakterie wzrastające następnie przez 3-5 godzin przed rozcieńczeniem do wartości ODeoo równej 0,2-0,4 w celu inokulacji krążków o średnicy 5-7 mm wyciętych z liści Nicotiana tabacum cv. Xanthi, które hodowano jałowo w pojemnikach GA7 według zmodyfikowanej metody R. Hoscha i innych, Science 227, 1229-1232 (1985).Agrobacterium strains CIB270, CIB271, CIB272 and CIB273 are cultivated for 18-24 hours on a broth containing glutamine salts, pH adjusted to 5.6, supplemented with 0.15% manmtol, 50pg / ml kanamycin, 50 µg / ml spectinomycin and 1 mg / ml streptinomycin, prior to dilution, with the same antibiotic free medium to a Οϋβοο value of 0.2. The bacteria were then grown for 3-5 hours before dilution to an ODeoo value of 0.2-0.4 to inoculate 5-7 mm diameter discs cut from Nicotiana tabacum cv leaves. Xanthi that were grown sterile in GA7 containers according to the modified method of R. Hosch et al., Science 227, 1229-1232 (1985).

Krążki liści utrzymuje się na 0,7% agarze zawierającym sole makro- i mikroelementów Murashiego i Skoog'a (MS), 1 mg/ml benzyloadeniny i 1 mg/ml kwasu ff-naftalenooctowego,Leaf discs are maintained on 0.7% agar containing Murashi and Skoog (MS) macro- and micronutrient salts (MS), 1 mg / ml benzyladenine and 1 mg / ml ff-naphthalene acetic acid,

162 317 przez dwa dni przed przeniesieniem do tej samej pożywki zawierającej 50pg/ml kanamycyny, 100pg/ml karbemcyliny i 100pg/ml mefoxim. Tworzące się na krążkach odroślą wycina się i rozmnaża, do otrzymania sześciu sadzonek, hodując końce odrośli na pożywce MS zawierającej 50pg/mI kanamycyny w pojemnikach GA7.162,317 for two days prior to transfer to the same medium containing 50pg / ml kanamycin, 100pg / ml carbemcyline and 100pg / ml mefoxime. The shoots forming on the discs are cut and propagated to six cuttings by growing the ends of the shoots on MS medium containing 50 pg / ml kanamycin in GA7 containers.

Sadzonki ukorzenia się w podłożu nie zawierającym żadnych hormonów, a zawierającym 50pg/ml kanamycyny, przenosi do gleby i hartuje w fitotronie przed przeniesieniem do cieplarni w celu indukcji regulatorami chemicznymi. W okresie kwitnienia indukuje się samozapylanie kwiatów Po dojrzeniu zbiera się nasiona.The cuttings are rooted in a medium that does not contain any hormones and contains 50 pg / ml kanamycin, is transferred to the soil and hardened in a phytotron before being transferred to the greenhouse for induction with chemical regulators. Flower self-pollination is induced during flowering. After ripening, the seeds are harvested.

Doświadczenia z indukcją opisano w przykładach LXIII i LXVI, a ich wyniki podano w tabeli 2.The induction experiments are described in Examples LXIII and LXVI and the results are given in Table 2.

Przykład XXXV. Wytwarzanie transgenicznej tkanki kallusa i roślin tytoniu.Example XXXV. Generation of transgenic callus tissue and tobacco plants.

Szczep pCIB270 lub pCIB271 Agrobactenum używa się do transformacji kallusa tworzącego się z krążków liści (przykład XXXIV). Kallus tworzący się na podłożu selekcyjnym MSBN zawierającym kanamycynę utrzymuje się na podłożu wzrostowym dla kallusa złożonym z soli makro- i mikroelementów MS, Fe-EDTA (Gibco nr 500-1117, 4,3 g/1), witamin MS, 100mg/l mioinozytolu, 20 g/1 sacharozy, 2mg/l kwasu naftalenooctowego i 0,3mg/l kinetyny.Agrobactenum strain pCIB270 or pCIB271 is used to transform the callus formed from leaf discs (Example XXXIV). The callus formed on the MSBN selection medium containing kanamycin is maintained on the callus growth medium composed of MS macro- and microelement salts, Fe-EDTA (Gibco No. 500-1117, 4.3 g / 1), MS vitamins, 100 mg / l myoinositol , 20 g / l of sucrose, 2 mg / l of naphthalene acetic acid and 0.3 mg / l of kinetin.

Kallus może zostać użyty do regenerowania roślin transgenicznych przez przeniesienie kawałków kallusa do podłoża MSBN używając metod opisanych w przykładzie XXXIV. Kallus używany jest także do pomiarów indukcji genów następującej do zastosowania substancji chemicznych i do testowania substancji chemicznych indukujących geny.Callus can be used to regenerate transgenic plants by transferring callus pieces to MSBN media using the methods described in Example XXXIV. Kallus is also used to measure gene induction following chemical application and to test gene inducing chemicals.

Przykład XXXVI. Transformacja marchwi.Example XXXVI. Carrot transformation.

Szczepy CIB270, CIB271, CIB272, CIB273, pCIB271 X 15955, pCIB271 X A208, pCIB271 X A281, pCIB271 X A4, pCIB272 X 15955, pCIB272 X A208, pCIB272 X A281, pCIB272 X A4, pCIB273 X 15955, pCIB273 X A208, pCIB273 X A281i pCIB273 X A4 Agrobacterium hoduje się jak opisano w przykładzie XXXIV. Bakterie rozcieńczone do wartości ODeoo równej 0,2-0,4 używa się następnie do inokulacji krążków odcinanych z sterylizowanej powierzchniowo marchewki.Strains CIB270, CIB271, CIB272, CIB273, pCIB271 X 15955, pCIB271 X A208, pCIB271 X A281, pCIB271 X A4, pCIB272 X 15955, pCIB272 X A208, pCIB272 X A281, pCIB272 X273 A4, pCIB272 X273 X3, pCIB272 X27 X A281 and pCIB273 X A4 Agrobacterium are grown as described in Example XXXIV. Bacteria diluted to an ODeoo of 0.2-0.4 are then used to inoculate discs cut from surface sterilized carrots.

W celu sterylizacji powierzchni marchew obiera się i następnie moczy przez 20 minut w 10% roztworze chloroxu. Marchew przemywa się jałową wodą, kroi na 5 mm kawałki i umieszcza podstawową stroną ku górze na podłożu agarowym z wodą. Następnie nanosi się 20-50μΙ bakterii na górną powierzchnię krążków. Po 7 dniach krążki przenosi się na 0,7% podłoże agarowe zawierające sole MS, 3% sacharozę, 0,1 mg/1 2,4-D, 50pl/ml kanamycyny, 1(X)pg/ml karbenicyliny i 100pg/ml mefoxm. Tworzący się wokół pierścienia kambium kallus wycina się i umieszcza na 0,7% agarze MS uzupełnionym o 3% sacharozę, 0,1 mg/ml 2,4-D, 50pg/ml kanamycyny, 100pg/ml karbenicyliny i 100pg/mI mefoxin. Po wyrośnięciu kallusa tnie się go na małe kawałki i losowo rozkłada na czterech płytkach z tym samym podłożem. Gdy kallus ten wypełni płytki, 3 z nich opryskuje się wodą, 50 mM salicylanem sodowym, pH 5,6, lub estrem metylowym kwasu benzo-1,2,3--iadiazokarboksylowego-7 o stężeniu 250pg/l w celu indukcji ekspresji genu chimerycznego PR-la/GUS.To sterilize the surface, the carrots are peeled and then soaked for 20 minutes in a 10% chlorox solution. Carrots are washed with sterile water, cut into 5 mm pieces and placed with the base side up on a water agar medium. Then 20-50 µΙ bacteria are applied to the top surface of the discs. After 7 days, the discs are transferred to 0.7% agar medium containing MS salts, 3% sucrose, 0.1 mg / 1 2,4-D, 50 µl / ml kanamycin, 1 (X) µg / ml carbenicillin and 100 µg / ml mefoxm. The cambium callus that forms around the ring is cut and placed on 0.7% MS agar supplemented with 3% sucrose, 0.1 mg / ml 2,4-D, 50pg / ml kanamycin, 100pg / ml carbenicillin and 100pg / ml mefoxin. After the callus has grown, it is cut into small pieces and randomly spread over four plates with the same substrate. When this callus fills the plates, 3 of them are sprayed with water, 50 mM sodium salicylate, pH 5.6, or 250 pg / l benzo-1,2,3-iadiazocarboxylic acid methyl ester to induce expression of the PR chimeric gene -la / GUS.

Doświadczenia z indukcją i ich wyniki opisano w przykładach LXVIII i LXVI.Induction experiments and their results are described in Examples LXVIII and LXVI.

Przykład XXXVII. Transformacja słonecznika.Example XXXVII. Sunflower transformation.

Szczepy CIB270, CIB271, CIB272, CIB273, pCIB271 X 15955, pCIB271 X A208, pCIB271 X A281, pCIB271 X A4, pCIB272 X 15955, pCIB272 X A208, pCIB272 X A281, pCIB272 X A4, pCIB273 X 15955, pCIB273 X A208, pCIB273 X A281, i pCIB273 X A4 Agrobacterium hoduje się jak opisano w przykładzie XXXIV. Bakterie rozcieńczone do wartości ODeoo równej 0,2-0,4 używa się następnie do inokulacji łodyg sadzonek słonecznika przygotowanych jak następuje:Strains CIB270, CIB271, CIB272, CIB273, pCIB271 X 15955, pCIB271 X A208, pCIB271 X A281, pCIB271 X A4, pCIB272 X 15955, pCIB272 X A208, pCIB272 X A281, pCIB272 X273 A4, pCIB272 X273 X3, pCIB272 X27 X A281, and pCIB273 X A4 Agrobacterium are grown as described in Example XXXIV. The bacteria diluted to an ODeoo value of 0.2-0.4 are then used to inoculate the stems of sunflower seedlings prepared as follows:

Nasiona słonecznika moczy się przez 10 minut w 10% roztworze kaptanu, następnie przez 10 minut w 10% roztworze chloroxu i przemywa jałową wodą. Usuwa się łupiny z nasion i nasiona utrzymuje się na 0,7% podłożu agarowym z wodą przez 3 dni w obecności by wykiełkowały po czym umieszcza się je w inkubatorze w temperaturze 23°C stosując 12-godzinny fotoperiod (dzień i noc po 12 godzin). Siewki hoduje się przez tydzień, przed dekapitację i inokulacją bakterii na powierzchni ciętej łodygi.The sunflower seeds are soaked for 10 minutes in 10% captan solution, then for 10 minutes in 10% chlorox solution and washed with sterile water. The seeds are peeled and the seeds are kept on a 0.7% water agar medium for 3 days in the presence of sprouting and then placed in an incubator at 23 ° C using a 12-hour photoperiod (12 hours day and night) . The seedlings are grown for one week before decapitation and inoculation of bacteria on the surface of the cut stem.

Po tygodniu łodygi zainkulowane szczepami CIB270, CIB271, CIB272 tnie się i umieszcza na 0,7% podłożu agarowym zawierającym sole MS, 3% sacharozę, 2 mg/ml kwasu σ-naftaleno162 317 octowego, 1 mg/ml 6-benzyloaminopuryny, 100pg/ml karbenicyliny, 100pg/ml mefoxim i 50pg/ml kanamycyny. Łodygi zainkulowane szczepami pCIB271 X 15955, pCIB271 X A208, pCIB271X A281, pCIB271 X A4, pCIB272 X 15955, pCIB272 X A208, pCIB272 X A281, pCIB272 X A4, pCIB273 X 15955, pCIB273 X A208, pCIB273 X A281i pCIB273 X A4 tnie się i umieszcza na 0,7% agarze zawierającym sole MS, 3% sacharozę, 100pg/ml karbenicyliny i 100pg/ml medoxin. Kallus przenosi się na świeże podłoże co 2 tygodnie dopóki nie otrzyma się tkanki w ilości wystarczającej na 4 płytki. Połowę kallusa rosnącego z tkanki zainfekowanej wirulentnymi szczepami Agrobacterium przenosi się na podłoża bez hormonów zawierające 50pg/ml kanamycyny Po uzyskaniu wystarczającej ilości kallusa w obecności lub nieobecności kanamycyny, traktuje się go w celu indukcji genu, jak opisano powyżej dla transformowanego kallusa marchewki.After one week, the stems inoculated with the strains CIB270, CIB271, CIB272 are cut and placed on 0.7% agar medium containing MS salts, 3% sucrose, 2 mg / ml of σ-naphthalene162 317 acetic acid, 1 mg / ml of 6-benzylaminopurine, 100pg / ml carbenicillin, 100pg / ml mefoxime and 50pg / ml kanamycin. Stems inoculated with pCIB271 X 15955, pCIB271 X A208, pCIB271X A281, pCIB271 X A4, pCIB272 X 15955, pCIB272 X A208, pCIB272 X A281, pCIB272 X A4, pCIB273 X 15955, pCIB272 X A4, pCIB273 X 15955, pCIB273 X, pCIB273 X 15955, pCIB273 X15 strains, pCIB273 and placed on 0.7% agar containing MS salts, 3% sucrose, 100pg / ml carbenicillin and 100pg / ml medoxin. Callus is transferred to fresh media every 2 weeks until sufficient tissue is obtained for 4 plates. Half of the callus grown from tissue infected with virulent Agrobacterium strains is transferred to hormone-free media containing 50pg / ml kanamycin. Once sufficient callus is obtained in the presence or absence of kanamycin, it is treated for gene induction as described above for the transformed carrot callus.

Przykład XXXVIII. Transformacja pomidoraExample XXXVIII. Tomato transformation

Szczepy CIB270, CIB271, CIB272, CIB273, pCIB271 X 15955, pCIB271 X A208, pCIB271 X A281, pCIB271 X A4, pCIB272 X 15955, pCIB272 X A208, pCIB272 X A281, pCIB272 X A4, pCIB273 X 15955, pCIB273 X A208, pCIB273 X A281 i pCIB273 X A4 Agrobacterium hodowano jak opisano w przykładzie XXXIV. Bakterie rozcieńczone do wartości ODeoo równej 0,2-0,4 używano następnie do mokulacji łodyg siewek pomidora przygotowanych jak następuje:Strains CIB270, CIB271, CIB272, CIB273, pCIB271 X 15955, pCIB271 X A208, pCIB271 X A281, pCIB271 X A4, pCIB272 X 15955, pCIB272 X A208, pCIB272 X A281, pCIB272 X273 A4, pCIB272 X273 X3, pCIB272 X27 X A281 and pCIB273 X A4 Agrobacterium were grown as described in Example XXXIV. The bacteria diluted to an ODeoo value of 0.2-0.4 were then used to wet the stems of tomato seedlings prepared as follows:

Nasiona pomidorów moczy się przez 20 minut w 10% roztworze chlorox i płucze jałową wodą. Następnie nasiona otrzymuje się na 0,7% podłożu agarowym z wodą w ciemności przez 3 dni by wykielkowały, po czym umieszcza saę je w inkubatorze w temperaturze 23°C stosując 12-godzinny fotoperiod. Siewki hoduje się przez tydzień przed dekapitacją i inkubacją bakterii na przeciętnej powierzchni łodygi. Po tygodniu łodygi zainokulowane szczepami CIB270, CIB271, CIB272 lub CIB273 tnie się i umieszcza na 0,7% podłożu agarowym zawierającym sole MS, 3% sacharozę, 2 mg/ml kwasu σ-naftalenooctowego, 1 mg/ml 6-benzyloaminopuryny, 100pg/ml karbenicyliny. 100pg/ml mefoxin i 50pg/ml kanamycyny. Łodygi zainokulowane szczepami pCIB271 X 15955, pCIB271 X A208, pCIB271X A281, pCIB271 X A4, pCIB272 X 15955, pCIB272 X A208, pCIB272 X A281, pCIB272 X A4, pCIB273 X 15955, pCIB273 X A208, pCIB273 X A281 i pCIB273 X A4 tnie się i umieszcza na 0,7% podłożu agarowym zawierającym sole MS, 3% sacharozę, 100/ig/ml karbenicyliny i 100/rg/ml mefoxin. Kallus przenosi się na świeże podłoże co 2 tygodnie dopóki nie otrzyma się tkanki w ilości wystarczającej na 4 płytki. Połowę kallusa rosnącego z tkanki zainfekowanej wirulentnymi szczepami Agrobacterium przenosi się na podłoża bez hormonów zawierające 50pg/ml kanamycyny. Po uzyskaniu wystarczającej ilości tkanki kallusa w obecności lub nieobecności kanamycyny, traktuje się go w celu indukcji genu, jak opisano powyżej dla transformowanego kallusa marchewki.Tomato seeds are soaked for 20 minutes in a 10% chlorox solution and rinsed with sterile water. The seeds are then prepared on a 0.7% water-in-dark agar medium for 3 days to germinate and then placed in an incubator at 23 ° C using a 12-hour photoperiod. The seedlings are grown for one week before decapitation and incubation of bacteria on the average surface of the stem. After one week, the stalks inoculated with the strains CIB270, CIB271, CIB272 or CIB273 are cut and placed on 0.7% agar medium containing MS salts, 3% sucrose, 2 mg / ml of σ-naphthalene acetic acid, 1 mg / ml of 6-benzylaminopurine, 100pg / ml of carbenicillin. 100pg / ml of mefoxin and 50pg / ml of kanamycin. Stems inoculated with pCIB271 X 15955, pCIB271 X A208, pCIB271X A281, pCIB271 X A4, pCIB272 X 15955, pCIB272 X A208, pCIB272 X A281, pCIB272 X A4, pCIB273 X 15955, pCIB273 X273 X273 X273 X271 X273 X 15955, pCIB273 X273 X273 X273 X273 X271 X273 X 159 strains, and pCIB273 X273 is placed on 0.7% agar medium containing MS salts, 3% sucrose, 100 µg / ml carbenicillin and 100 µg / ml mefoxin. Callus is transferred to fresh media every 2 weeks until sufficient tissue is obtained for 4 plates. Half of the callus grown from tissue infected with virulent Agrobacterium strains is transferred to hormone-free media containing 50pg / ml of kanamycin. After sufficient callus tissue is obtained in the presence or absence of kanamycin, it is treated for gene induction as described above for the transformed carrot callus.

Przykład XXXIX. Transformacja bawełny.Example XXXIX. Cotton transformation.

Szczepy pCIB271 X 15955, pCIB271 X A208, pCIB271 X A281, pCIB271 X A4, pCIB272 X 15955, pCIB272 X A208, pCIB272 X A281, pCIB X A4, pCIB273 X 15955, pCIB273 X A208, pCIB273 X A281 i pCIB273 X A3 hoduje się jak opisano w przykładzie XXXIV. Bakterie rozcieńczone do wartości OD«» równej 0,2-0,4 używa się następnie do inokulacji liścieni bawełny przygotowanych jak następuje:Strains pCIB271 X 15955, pCIB271 X A208, pCIB271 X A281, pCIB271 X A4, pCIB272 X 15955, pCIB272 X A208, pCIB272 X A281, pCIB X A4, pCIB273 X 15955, pCIB273 X A273B A273B, pCIB A273 X A208, pCIB A273 X as described in Example XXXIV. The bacteria diluted to an OD value of 0.2-0.4 are then used to inoculate cotton cotyledons prepared as follows:

Nasiona bawełny moczy się przez 20 minut w 10% roztworze chlorox i płucze jałową wodą. Nasiona utrzymuje się na 0,7% podłożu agarowym w ciemności by wykielkowały. Siewki hoduje się przez tydzień przed inokulacją bakterii na powierzchni liścieni.Cotton seeds are soaked for 20 minutes in a 10% chlorox solution and rinsed with sterile water. Seeds are kept on 0.7% agar medium in the dark to germinate. The seedlings are grown for one week before the bacteria are inoculated on the cotyledon surface.

Zainkulowane liścienie pozostawia się do momentu wytworzenia kallusa, następnie tnie się je i umieszcza na 0,7% podłożu agarowym zawierającym sole MS, 3% sacharozę, 100/fg/ml karbenicyliny i 100pg/ml mefoxin. Kallus przenosi się na świeże podłoże co 2 tygodnie dopóki nie otrzyma się tkanki w ilości wystarczającej na 4 płytki. Połowę kallusa rosnącego z tkanki zainfekowanej wirulentnymi szczepami Agrobacterium przenosi się na podłoża bez hormonów zawierające 50//g/ml kanamycyny. Po uzyskaniu wystarczającej ilości tkanki kallusa w obecności lub nieobecności kanamycyny, traktuje się go w celu indukcji genu, jak opisano powyżej dla transformowanego kallusa marchewki.The inoculated cotyledons are left to form a callus, then cut and placed on 0.7% agar medium containing MS salts, 3% sucrose, 100 µg / ml carbenicillin and 100 µg / ml mefoxin. Callus is transferred to fresh media every 2 weeks until sufficient tissue is obtained for 4 plates. Half of the callus grown from tissue infected with virulent Agrobacterium strains is transferred to hormone-free media containing 50 µg / ml kanamycin. After sufficient callus tissue is obtained in the presence or absence of kanamycin, it is treated for gene induction as described above for the transformed carrot callus.

Przykład XL. Wytwarzanie specjalnego typu kallusa z Zea mays, wyselekcjonowanej linii wsobnej Funk 2717.Example XL. Producing a special type of callus from Zea mays, a selected inbred Funk 2717.

Rośliny Zea mays z linii wsobnej Funk 2717 hoduje się do zakwitnięcia i samozapylenia w cieplarni. Niedojrzałe kolby, zawierające zarodki o długości 2-2,5 mm, usuwa się z roślin i steryli46Zea mays from the Funk 2717 inbred line are grown to flower and self-pollinating in the greenhouse. Immature flasks containing embryos 2-2.5 mm long are removed from plants and steriles46

162 317 zuje w 10% roztworze Cloroxu przez 20 minut. Zarodki usuwa się jałowo z ziaren i umieszcza osią zarodka do dołu na podłożu ONS zawierającym 0,1 mg/litr 2,4-D, 6% (w/o) sacharozę i 25 mM L-prolinę, zestalonym 0,24% (w/o) Gelrite” (podłoże wstępne). (Skrót w/w wskazuje, ze są to procenty wagowo/objętościowe). Po 2-tygodniowej hodowli w ciemności w temperaturze 27°C, rozwijający się na tarczce kallus usuwa się z zarodka i umieszcza na podłożu BS [O. L. Gamborg, i inni. Expemmental Celi Research 50, 151 — 158 (1968)] zawierającym 0,5 mg/litr 2,4-D, zestalonym 0,24% (w/o) Gerlite. Kallus przenosi się co 2 tygodnie na świeże podłoże. Po całkowitym okresie 8 tygodni od umieszczenia zarodków na podłożu wstępnym, identyfikuje się na podstawie charakterystycznej morfologii specjalny typ kallusa. Kallus ten hoduje się dalej na tym samym podłożu. Po okresie następnych 2 miesięcy przenosi się kallus na podłoże N6 zawierające 2 mg/litr 2,4-D zestalone Gelrite i w sposób ciągły hoduje na nim.162 317 ingestion in 10% Clorox solution for 20 minutes. The embryos are sterilized from the seeds and placed with the axis of the embryo facing down on ONS containing 0.1 mg / liter 2,4-D, 6% (w / o) sucrose and 25 mM L-proline, 0.24% solidified (in / o) Gelrite ”(pre-substrate). (The abbreviation above indicates that these are percentages by weight / volume). After 2 weeks of cultivation in the dark at 27 ° C, the scallus developing on the disc is removed from the embryo and placed in BS [O. L. Gamborg, et al. Expemmental Cell Research 50, 151-158 (1968)] containing 0.5 mg / liter 2,4-D, solidified 0.24% (w / v) Gerlite. Callus is transferred to fresh medium every 2 weeks. After a total period of 8 weeks after the embryos are placed on the pre-medium, a special type of callus is identified by its characteristic morphology. This callus is grown on the same substrate. After a further 2 month period, the callus is transferred to N6 medium containing 2 mg / L of 2,4-D solidified Gelrite and continuously grown thereon.

Przykład XLI. Wytwarzanie zawiesiny hodowli Zea mays, wyselekcjonowanej linii wsobnej Funk 2717.Example XLI. Suspension of Zea mays culture, selected inbred Funk 2717 line.

Kallus opisany w przykładzie XL hoduje się przez co najmniej 6 miesięcy. Typ kallusa wybrany do hodowania jest stosunkowo mało śluzowaty, ziarnisty i bardzo drobny tak, że rozdzielony jest na małe oddzielne agregaty komórek po umieszczeniu w podłożu płynnym. Nie otrzymuje się hodowli zawierających agregaty z dużymi, rozrośniętymi komórkami. W przybliżeniu, podwielokrotne ilości 500 mg specjalnego typu kallusa Zea mays wyselekcjonowanej linii wsobnej Funk 2717 umieszcza się w 30 ml podłożaN6 zawierającego 2 mg/litr 2,4-D w 125 ml kolbach Delonga. Po upływie jednego tygodnia hodowli prowadzonej w temperaturze 26°C, w ciemności, na wytrząsarce obrotowej (130 rpm, wychylenie 2,5 cm) wymienia się podłoże na świeże. Zawiesiny hoduje się w ten sposób przez następny tydzień. W tym czasie kontroluje się kultury zatrzymując te, które nie zawierają dużych ilości rozrośniętych komórek i jednocześnie eliminując te, które zawierają agregaty takich komórek Korzystna tkanka składa się ze zbitych agregatów dzielących się komórek mających charakterystycznie gładszą powierzchnię w porównaniu ze zwykłym typem agregatów komórek. Zachowane kultury posiadały co najmniej 50% komórek występujących w tych małych agregatach. Jest to pożądana cecha morfologiczna. Zawiesiny te charakteiyzowały się także szybkim tempem wzrostu, z czasem podwajania krótszym niż jeden tydzień. Cotygodniowo zawiesinę hodowli pasażowano przez przeniesienie 0,5 ml PCV (objętość upakowanych komórek = objętości komórek osadzonych w pipecie) do 25 ml świeżego podłoża. Po 4-6 tygodniach takiego pasażowania, hodowle zwiększały się 2-3 razy na prowadzoną przez tydzień hodowlę. Do dalszego hodowania zachowuje się hodowle, w których więcej niż 75% komórek posiada pożądane cechy morfologiczne. Linie utrzymuje się poprzez każdorazowe wybieranie do pasażowania kolby, której zawartość przejawia najlepsze cechy morfologiczne. W niektórych przypadkach w celu zwiększenia rozproszenia hodowli stosuje się okresową (co 2 tygodnie) filtrację przez sita ze stali nierdzewnej o otworach wielkości 630μτη, nie jest ona jednak konieczna.The callus described in Example XL is grown for at least 6 months. The type of callus selected for cultivation is relatively low-slime, granular and very fine such that it is separated into small discrete aggregates of cells when placed in a liquid medium. Cultures containing aggregates with large, dilated cells are not obtained. Approximately 500 mg aliquots of the special Zea mays callus of the Funk 2717 inbred selected line are placed in 30 ml of N6 medium containing 2 mg / l 2,4-D in 125 ml Delong flasks. After one week of cultivation at 26 ° C in the dark, the medium is replaced with fresh on a rotary shaker (130 rpm, 2.5 cm swing). The suspensions are grown in this way for the next week. During this time, the cultures are controlled to retain those that do not contain large amounts of expanded cells and at the same time to eliminate those that contain aggregates of such cells. A preferred tissue consists of compacted aggregates of dividing cells having a characteristically smoother surface compared to the normal type of cell aggregates. The surviving cultures contained at least 50% of the cells present in these small aggregates. This is a desirable morphological feature. These suspensions also had a rapid growth rate with a doubling time of less than one week. Weekly, the culture suspension was passaged by transferring 0.5 ml of PCV (packed cell volume = pipette cell volume) into 25 ml of fresh medium. After 4-6 weeks of such passage, the cultures were increased 2-3 times per one-week culture. For further cultivation, cultures in which more than 75% of the cells possess the desired morphological characteristics are kept. The lines are maintained by selecting the flask which has the best morphological features for passaging. In some cases, periodic (2-weekly) filtration through stainless steel sieves with 630μτη apertures is used to increase cultivation dispersion, but is not necessary.

Przykład XLII. Wytwarzanie protoplastów z zawiesiny hodowli Zea mays.Example XLII. Preparation of protoplasts from a suspension of Zea mays cultures.

1-1,5 ml PCV komórek zawiesiny hodowli otrzymanej jak w przykładzie XLI inkubuje się w 10-15 ml wysterylizowanej przez filtrację mieszaniny złożonej z 4% (w/o) celulazy RS z 1% (w/o) Rhozyme w roztworze soli KmC 8,65 g/litr KC1,16,47 g/litr MgCb X 6 H20,5 g/litr MES, pH 5,6. Trawienie przeprowadza się w temperaturze 30°C, na stale wahadłowym przy wolnych obrotach, przez okres 3-4 godzin. Proces kontroluje się przez obserwację uwalniania prostoplastów w mikroskopie inwersyjnym. Uwolnione protoplasty zbiera się w następujący sposób: Preparat filtruje się przez sito o otworach 100μιη, a następnie przez sito o otworach 50μτη. Protoplasty przymywa się na sitach roztworem soli KCM o objętości równej początkowej objętości roztworu enzymu. 10 ml preparatu protoplastów umieszcza się w każdej z kilku będących do dyspozycji plastikowych probówek wirówkowych i podwarstwia się 1,5-2 ml 0,6 M roztworu sacharozy [zbuforowanej do pH 5,6 0,1% (w/o) kwasem morfolinoetanosulfonowym (MES i KOH)]. Probówki wiruje się przy 60-100Xg przez 10 minut i warstwę protoplastów na granicy faz zbiera się pipetą i umieszcza w następnych probówkach. Preparat protoplastów zawiesza się ponownie w 10 ml świeżego roztworu soli KMC 1 wiruje przez 5 minut przy 60-100 X g. Supernatant usuwa się, a protoplasty ostrożnie zawiesza się w pozostałej części supernatantu i następnie stopniowo dodaje 10 ml 13/14 stężonego roztworu KMC. Po ponownym wirowaniu przez 5 minut, supernatant usuwa się ponownie, a protoplasty zawiesza w 6/7 stężonym roztworze KMC. Pobiera się próbkę1-1.5 ml PCV of cells of the culture suspension obtained as in Example XLI is incubated in 10-15 ml of a filter-sterilized mixture of 4% (w / o) RS cellulase with 1% (w / o) Rhozyme in KmC salt solution 8.65 g / liter KCl, 16.47 g / liter MgCb X 6 H 2 O.5 g / liter MES, pH 5.6. The etching is carried out at a temperature of 30 ° C, on a constantly swinging, idle rotation, for a period of 3-4 hours. The process is controlled by observing prostoplast release under an inversion microscope. The released protoplasts are collected as follows: The preparation is filtered through a sieve with 100μιη apertures, then through a sieve with 50μτη apertures. The protoplasts are washed on the sieves with a KCM salt solution of a volume equal to the initial volume of the enzyme solution. 10 ml of the protoplast preparation is placed in each of the several available plastic centrifuge tubes and sublayered with 1.5-2 ml of 0.6 M sucrose solution [buffered to pH 5.6 with 0.1% (w / o) morpholinoethanesulfonic acid ( MES and KOH)]. The tubes are centrifuged at 60-100Xg for 10 minutes and the protoplast layer at the interface is collected with a pipette and placed in the following tubes. The protoplast preparation is resuspended in 10 ml of fresh KMC 1 salt solution and centrifuged for 5 minutes at 60-100 X g. The supernatant is removed and the protoplasts are carefully resuspended in the remainder of the supernatant and then 10 ml of a 13/14 concentrated KMC solution are then added gradually. After re-centrifugation for 5 minutes, the supernatant is removed again and the protoplasts are resuspended in 6/7 concentrated KMC solution. A sample is taken

162 317 do kontroli i ponownie osadza protoplasty przez wirowanie. Protoplasty zawiesza się przy stężeniu K)7 (dziesięć milionów) na ml w pożywce KM-8p (tabela 1) lub w 0,5 M mannicie zawierającym 6mM MgCh lub innej pożywce odpowiedniej do stosowania w transformacji, jak opisano w następnych przykładach. Tak uzyskaną zawiesinę protoplastów używa się do transformacji i hoduje jak opisano w przykładach XLIII i XL1V.162 317 for inspection and re-deposited protoplasts by centrifugation. Protoplasts are resuspended at a concentration of K) 7 (ten million) per ml in KM-8β medium (Table 1) or in 0.5 M mannium containing 6mM MgCl or other medium suitable for use in transformation as described in the following examples. The thus obtained protoplast suspension is used for transformation and cultured as described in Examples XLIII and XL1V.

Przykład XLIII. Transformacja protoplastów Zea mays przez elektroporację.Example XLIII. Transformation of Zea mays protoplasts by electroporation.

A. Wszystkie etapy, z wyjątkiem szoku cieplnego, przeprowadza się w temperaturze pokojowej (22-28°C). W ostatnim etapie przykładu XLII protoplasty zawieszono w 0,5 M mannicie zawierającym 0,1% (w/v) MES i 6 mM MgCb. Opór tej zawiesiny merzy się w komorze Dialog Electroporator (DIA-LOG G. m. b. H., D-4000 Duesseldorf 13, RFN) i doprowadza do wartości 1-12 kQ używając 300 mM roztwór MgCb. Protoplasty poddaje się szokowi cieplnemu przez zanurzenie probówki zawierającej próbkę w łaźni wodnej o temperaturze 45°C na 5 minut i następnie chłodzi się do temperatury pokojowej w lodzie. Do 0,25 ml tej zawiesiny dodaje się 4pg plazmidu w formie liniowej, zawierającej roślinny gen oporności na higromycynę, który może być markerem służącym do selekcji, takiego jak opisany przez S. J. Rothsteina i innych, j. w., lub chimerycznych konstrukcji genowych jak opisano w przykładach ΧΙΧ-ΧΧΧΙ oraz 20/yg DNA nośnikowego z grasicy cielęcej. Do protoplastów dodaje się 0,125 ml 24% (w/o) roztworu glikolu polietylenowego (PEG) (MW 8000) w 0,5 M mannicie zawierającym 30 mM MgCl2. Mieszaninę miesza się dokładnie lecz ostrożnie i inkubuje przez 10 minut. Próbkę przenosi się do komory elektroporatora i poddaje trzykrotnie impulsom elektrycznym z 10-sekundowymi przerwami, przy napięciach początkowych 1500. 1800, 2300 lub 2800 Vcm1, i wykładniczym czasie zaniku 10 /rs.A. All steps except heat shock are performed at room temperature (22-28 ° C). In the last step of Example XLII, the protoplasts were suspended in a 0.5 M manni containing 0.1% (w / v) MES and 6 mM MgCl 2. The resistance of this suspension is measured in a Dialog Electroporator chamber (DIA-LOG G. mb H., D-4000 Duesseldorf 13, Germany) and adjusted to 1-12 kQ using a 300 mM MgCl 2 solution. Protoplasts are subjected to heat shock by immersing the tube containing the sample in a 45 ° C water bath for 5 minutes and then cooled to room temperature on ice. To 0.25 ml of this suspension is added 4pg of plasmid in a linear form containing the plant hygromycin resistance gene, which may be a selectable marker, such as described by SJ Rothstein et al., As above, or chimeric gene constructs as described in Examples ΧΙΧ -ΧΧΧΙ and 20 µg of calf thymus carrier DNA. 0.125 ml of a 24% (w / w) solution of polyethylene glycol (PEG) (MW 8000) in a 0.5 M mannium containing 30 mM MgCl 2 are added to the protoplasts. The mixture is mixed thoroughly but carefully and incubated for 10 minutes. The sample is transferred to the electroporator chamber and subjected to three electric pulses at 10 second intervals, with initial voltages of 1500, 1800, 2300 or 2800 Vcm1, and exponential decay time of 10 / rs.

Protoplasty hoduje się jak następuje. Próbki wysiewa się na 6 cm szalkach Petri'ego w temperaturze pokojowej. Po dalszych 5-15 minutach dodaje się 3 ml pożywki KM-8p (tabela 1) zawierającego 1,2% (w/o) agarozy SeaPlaque i 1 mg/ml 2,4-D. Agarozę i protoplasty miesza się dokładnie i podłoże pozostawia do zestalenia.Protoplasts are grown as follows. The samples are plated in 6 cm petri dishes at room temperature. After a further 5-15 minutes, 3 ml of KM-8p medium (Table 1) containing 1.2% (w / o) SeaPlaque agarose and 1 mg / ml 2,4-D are added. Agarose and protoplasts are mixed thoroughly and the medium is allowed to solidify.

B. Przykład XLIII A powtarza się z jedną lub większą liczbą następujących modyfikacji:B. Example XLIII A is repeated with one or more of the following modifications:

(1) oporność preparatu protoplastów doprowadza się do wartości 0,5-0,7 kQ, (2) stosuje się PEG o masie cząsteczkowej 4000, (3) nie dodaje się PEG, lub dodaje się połowęobjętości 12% (w/o) PEG, (4) stosuje się impulsy przy przerwach 3-sekundowych, (5) po elektroporacji protoplasty wysiewa się na szalki umieszczone na płycie schłodzonej do temperatury 15°C, (6) po etapie elektroporacji protoplasty umieszcza się w probówkach, przemywa 10 ml 6/7 stężonego roztworu KmC lub roztworu W5 (złożonego z 380mg/litr KC1, 18,375 g/litr CaCl2X X 2H2O, 9 g/litr NaCl, 9 g/litr glukozy, pH 6,0), następnie zbiera się przez wirowanie przy 60 g przez 10 minut, ponownie zawiesza w 0,3 ml pożywki KM i wysiewa jak w punkcie A, (7) nie daje się DNA nośnikowego z grasicy cielęcej.(1) the resistance of the protoplast preparation is adjusted to 0.5-0.7 kQ, (2) PEG with a molecular weight of 4000 is used, (3) no PEG is added, or half the volume of 12% (w / w) PEG is added , (4) pulses are applied at 3-second intervals, (5) after electroporation, the protoplasts are spread on plates placed on a plate cooled to 15 ° C, (6) after the electroporation stage, the protoplasts are placed in test tubes, washed with 10 ml 6 / 7 KmC concentrated solution or W5 solution (composed of 380 mg / liter KC1, 18.375 g / liter CaCl 2 XX 2H 2 O, 9 g / liter NaCl, 9 g / liter glucose, pH 6.0), then collected by centrifugation at 60 g for 10 minutes, resuspended in 0.3 ml KM medium and seeded as in A, (7) no calf thymus carrier DNA was applied.

Przykład XLIV. Transformacja protoplastów Zea mays przez traktowanie glikolem polietylenowym (PEG).Example XLIV. Transformation of Zea mays protoplasts by treatment with polyethylene glycol (PEG).

A/. Protoplasty zawieszone w ostatnim etapie przykładu XLII w 0,5 M roztworze mannitu zawierającym 12-30 mM MgCJ2 poddaje się szokowi cieplnemu w temperaturze 45°C przez 5 minut, jak opisano w przykładzie XLIII. Protoplasty rozmieszcza się w ilościach koniecznych do transformacji w probówkach wirówkowych - 0,3 ml zawiesiny protoplastów na probówkę. Podczas następnych 10 minut dodaje się kolejno: DNA (jak w przykładzie XLIII) i roztwór glikolu polietylenowego (PEG) [masa cząsteczkowa 6000,40% (w/o), zawierający 0,1 M Ca/N ()3)2 i 0,4 M mannitol, pH 8-9 doprowadzone KOH] uzyskując stężenie końcowe 20% PEG. Mieszaninę tę inkubuje się przez 30 minut stosując rzadko łagodne wytrząsanie i następnie protoplasty umieszcza się na szalkach Petri'ego (0,3 ml początkowej zawiesiny protoplastów na szalkę o średnicy 6 cm) i hoduje jak opisano w przykładzie XLIII.AND/. Protoplasts suspended in the last step of Example XLII in a 0.5 M mannitol solution containing 12-30 mM MgCl 2 are heat shocked at 45 ° C for 5 minutes as described in Example XLIII. The protoplasts are distributed in the amounts necessary for transformation in centrifuge tubes - 0.3 ml of protoplast suspension per tube. During the next 10 minutes, the following are added successively: DNA (as in Example XLIII) and polyethylene glycol (PEG) solution [MW 6000.40% (w / o) containing 0.1 M Ca / N () 3) 2 and 0 , 4 M mannitol, pH 8-9 adjusted with KOH] to give a final concentration of 20% PEG. This mixture is incubated for 30 minutes with rarely gentle shaking and then the protoplasts are placed in petri dishes (0.3 ml of the initial protoplast suspension per 6 cm diameter dish) and grown as described in Example XLIII.

B. Przykład XLIV A powtarza się 1 protoplasty przemywa po 30 minutach inkubacji w roztworze PEG z przykładu VLIV A przez pięciokrotne dodawanie 0,3 ml roztworu W5 przy 2 do 3-minutowych przerwach. Zawiesinę protoplastów wiruje się, usuwa supernatant i protoplasty hoduje jak w przykładzie XLIII A.B. Example XLIV A is repeated and the protoplasts are washed after 30 minutes of incubation in the PEG solution of Example VLIV A by adding 0.3 ml of W5 solution five times at 2 to 3 minute intervals. The protoplast suspension is centrifuged, the supernatant removed and the protoplasts cultured as in Example XLIII A.

C. Przykłady XLIV A i XLIV B powtarza się z natępującą modyfikacją: końcowe stężenie PEG jest pomiędzy 13, a 25% (w/o).C. Examples XLIV A and XLIV B are repeated with the following modification: the final PEG concentration is between 13 and 25% (w / o).

162 317162 317

Przykład XLV. Regeneracja kallusa z protoplastów.Example XLV. Callus regeneration from protoplasts.

Płytki zawierające protoplasty w agarozie umieszcza się w ciemności w temperaturze 26°C. Po 14 dniach z protoplastów powstają kolonie. Agarozę zawierającą kolonie przenosi się na powierzchnię szalek Petrfego o średnicy 9 cm, zawierających 30 ml pożywki N6 (Tabela 1) zawierającej 2mg/litr 2,4-D i zestalonej dodatkiem 0,24% w/w Gerlite. Podłoże to oznaczone jest jako 2N6. Kallus hoduje się dalej w ciemności w temperaturze 26°C i kawałki kallusa przenosi co 2 tygodnie na świeże podłoże stałe 2N6.Plates containing the agarose protoplasts are placed in the dark at 26 ° C. After 14 days, the protoplasts form colonies. The colony-containing agarose is transferred to the surface of 9 cm diameter Petrf dishes containing 30 ml of N6 medium (Table 1) containing 2 mg / liter 2,4-D and solidified with 0.24% w / w Gerlite. This substrate is designated 2N6. The callus is further grown in the dark at 26 ° C and the callus pieces are transferred every 2 weeks to fresh 2N6 solid media.

Przykład XLVI. Selekcja stransformowanego kallusa Zea mays.Example XLVI. Selection of transformed callus Zea mays.

Przykład XLV powtarza się z następującą modyfikacją: do podłoża 2N6 dodaje się 100 mg/litr lub 200 mg/litr higromycyny B w celu wyselekcjonowania komórek, które uległy transformacji.Example XLV is repeated with the following modification: 100 mg / L or 200 mg / L Hygromycin B is added to the 2N6 medium to select transformed cells.

Przykład XLVII. Regeneracja roślin kukurydzy.Example XLVII. Regeneration of corn plants.

A. Kallus przechowuje się na podłożu 2N6 oraz podłożach 0N6 (pożywka N6 pozbawiona 2,4-D) i N61 (pożywka N6 zawierająca 0,25 mg/litr 2,4-D i 10 mg/litr kinetyny) w celu zapoczątkowania regeneracji. Kallus rosnący na podłożach 0N6 i N61 hoduje się na świetle (16 godzin światła na dzień o 10-100 pgeinsteinów/m2 s z białej lampy fluorescencyjnej). Kallus rosnący na podłożu N61 przenosi się npo 2 tygodniach na podłoże 0N6, jeśli przedłużony czas na podłożu N61 jest szkodliwy. Kallus przenosi się co 2 tygodnie na świeże podłoże, nawet jeśli jest to podłoże o tym samym składzie. Sadzonki pojawiają się po około 4-8 tygodniach. Kiedy mają one co najmniej 2 cm wysokości przenosi się je na podłoże 0N6 w pojemnikach GA7. Korzenie tworzą się w ciągu 2-4 tygodni i gdy wyglądają już na dobrze wykształcone, wystarczająco do umożliwienia wzrostu sadzonki przenosi się do gleby w torfie doniczkowym, przy zacienionym świetle przez pierwsze 4-7 dni. Sadzonkom można ułatwiać zahartowanie poprzez nakrycie ich na 2-3 dni odwróconymi przezroczystymi filiżankami. Kiedy sadzonki się umocnią, traktuje się je jak normalne rośliny kukurydzy i hoduje do okresu dojrzewania w cieplarni. W celu uzyskania plonów rośliny poddaje się samozapyleniu lub krzyżuje z typem dzikim.A. Kallus is stored in 2N6 media and 0N6 media (N6 media lacking 2,4-D) and N61 (N6 media containing 0.25 mg / L 2,4-D and 10 mg / L kinetin) to initiate regeneration. Callus growing on substrates 0N6 and N61 are grown in the light (16 hours of light per day of 10-100 pgeinsteinów / m 2 s with a white fluorescent lamp). Callus growing on N61 medium is transferred, e.g. after 2 weeks to 0N6 medium, if the prolonged time on N61 medium is harmful. Kallus is transferred every 2 weeks to a fresh medium, even if it is of the same composition. The seedlings appear after 4-8 weeks. When they are at least 2 cm high, they are transferred to the 0N6 substrate in GA7 containers. Roots form within 2-4 weeks and when they appear well developed enough to allow seedlings to grow, they are transferred to the soil in pot peat under shaded light for the first 4-7 days. The seedlings can be hardened more easily by covering them with inverted clear cups for 2-3 days. Once the seedlings are firm, they are treated as normal maize plants and grown to maturation in a greenhouse. Plants are self-pollinated or bred with the wild type to obtain crops.

B. Przykład XLVII A powtarza się z następującą modyfikacją: do podłoża stosowanego do przechowywania kallusa dodaje się 100 mg/litr lub 200 mg/litr higromycyny B.B. Example XLVII A is repeated with the following modification: 100 mg / liter or 200 mg / liter of hygromycin B is added to the medium used to hold the callus.

Przykład LXVIII. Wytwarzanie ambriogennej zawiesiny z tkanki Dactylis glomerata L. (kupówki pospolitej).Example LXVIII. Preparation of an ambriogenic suspension from Dactylis glomerata L. (cocksfoot) tissue.

A. Hodowane w cieplarni rośliny kupówki pospolitej (Dactylis glomerata L.) nacina się u podstawy najmłodszych liści w celu zainicjowania procesu tworzenia się embriogennej tkanki, jak opisali G. E. Hanning i inni, Theor. Appel. Genet. 63, 155-159 (1982). Liście sterylizuje się powierzchniowo przez zanurzenie w rozcieńczonym 1:10 roztworze Cloroxu (5,25% (w/o) podchloryn sodowy, The Clorox Company, Oakland, Ca.) na około 10 minut i następnie tnie się na małe segmenty o długości lub średnicy 1-5 mm. Segmenty te wysiewa się na jałowe podłoże SH-30 zawierające 0,8% (w/o) agarozę jako środek zestalający. Kallus i/lub struktury embriogenne pojawiają się 2-6 tygodniach po wysianiu, w hodowli prowadzonej w 25°C. Embriogenny kallus przechowuje się w ciemności, w temperaturze 25°C.A. Greenhouse-grown Cocksfoot (Dactylis glomerata L.) plants are incised at the base of the youngest leaves to initiate the process of embryogenic tissue formation as described by G. E. Hanning et al., Theor. Appel. Genet. 63, 155-159 (1982). The leaves are surface sterilized by immersion in 1:10 diluted Clorox (5.25% (w / o) sodium hypochlorite, The Clorox Company, Oakland, Ca.) for approximately 10 minutes and then cut into small lengths or diameters 1-5 mm. These segments are plated on sterile SH-30 medium containing 0.8% (w / o) agarose as a solidifying agent. Callus and / or embryogenic structures appear 2-6 weeks after seeding in culture grown at 25 ° C. The embryogenic callus is stored in the dark at 25 ° C.

B. Hodowle embriogennej zawiesiny zapoczątkowuje się przez umieszczenie około 0,5 g mokrej masy embriogennej kallusa w 50 ml płynnej pożywki opisanej przez D. J. Gray'a i innych, Plant Celi Tissue Organ. Cult. 4,123-133 (1985), zawierającej 45 pM dicamba i 4g/litr hydrolizatu kazeiny. Hodowle te, prowadzone w kolbach Delonga o objętości 125 ml pozatykanych metalowymi kapturkami i parafilmem na wytrząsarce obrotowej przy około 130 wstrząsach na minutę, wzrastały w temperaturze 27°C przy zastosowaniu fosfoperiodu: 16 godzin światła (40pE/m2 s) i 8 godzin ciemności. Po około 4 tygodniach pozwala się, przez około 30 sekund, osiąść na dnie kolby dużym grudkom, po czym pobiera się 10 ml supernatantu kultury zawierające grudki małych komórek i przenosi je do 50 ml świeżej pożywki. Proces ten powtarza się co 3-4 tygodnie, wybierając do dalszego prowadzenia kultury charakteryzujące się jak najmniejszą wielkością grudek i obecnością w nich małych, młodych komórek. Po 5-8 takich pasażach zawiesiny wolne są zasadniczo od komórek nie-embriogennych, a większość grudek tych komórekjest drobna (150 do 2000 pm).B. Cultures of the embryogenic suspension are initiated by placing about 0.5 g of wet callus embryogenic mass in 50 ml of the liquid medium described by DJ Gray et al, Plant Cell Tissue Organ. Cult. 4, 123-133 (1985), containing 45 µM dicamba and 4 g / liter casein hydrolyzate. These cultures were conducted in flasks Delong 125 ml pozatykanych metal caps and parafilm on a rotary shaker at about 130 shocks per minute, were grown at 27 ° C using fosfoperiodu: 16 hours of light (40pE / m 2 s) and 8 hours dark . After about 4 weeks, the large clumps are allowed to settle on the bottom of the flask for about 30 seconds, then 10 ml of the culture supernatant containing the small cell clumps are removed and transferred to 50 ml of fresh medium. This process is repeated every 3-4 weeks, selecting for further cultivation cultures characterized by the smallest size of clumps and the presence of small, young cells in them. After 5-8 such passages, the suspensions are essentially free of non-embryogenic cells and most of these cell clumps are fine (150 to 2000 µm).

162 317162 317

Przykład XLIX Izolowanie i oczyszczanie protoplastów Dactylis glomerata L.Example XLIX.Isolation and purification of Dactylis glomerata L. protoplasts.

Protoplasty otrzymuje się z hodowli embriogennej zawiesiny z przykładu XLVIII przez sterylne sączenie komórek na sączkach Nalgene o średnicy porów 0,2μιτι i następnie dodanie po 0,5 g mokrej masy komórek do każdych 12,5 ml mieszanki enzymatycznej do otrzymania protoplastów, na szalce Petrfego. W skład mieszanki enzymatycznej wchodzą: 2% (w/o) ęelulaza RS, 7 mM CaCl2XHzO, 0,7 mM NaHzPO4XH2O, 3mM MES (pH 5,6) i glukoza (55OmOs/kg H2O, pH 5,6); mieszankę tę sterylizuje się przez filtrację. Mieszankę wytrząsa się na wytrząsarce kołowej przy około 50 rpm i przyciemnionym świetle (<5 μΕ/m2 s), przez około 4-5 godzin. Mieszaninę produktów trawienia przesiewa się przez sito ze stali nierdzewnej (ΙΟΟμηυ) i rozmieszcza w 12 ml probówkach wirówkowych, które następnie wiruje się przy około 60-100g przez około 5 minut. Osad zawierający protoplasty przemywa się następnie trzykrotnie pożywką hodowlaną dla protoplastów - KM-8p doprowadzoną glukozą do 55OmOs/kg H2O. Preparat można oczyszczać dalej stosując następującą procedurę: Przemyte protoplasty nanosi się na 10 ml pożywki hodowlanej KM-8p doprowadzonej sacharozą do 7OOmOs/kg H2O. Po wirowaniu przy 60-100 Xg przez około 10 minut, zbiera się cienką pipetą warstwę protoplastów na granicy faz. Ostatecznie, protoplasty zawiesza się ponownie w 1-2 ml pożywki hodowlanej KM-8p 1 przesiewa przez sito ze stali nierdzewnej (20μπι). Przechodzące przez sito protoplasty zbiera się, i zawiesza ponownie w pożywce KM-8p lub w pożywce wyrównanej osmotycznie, odpowiedniej do transformacji według przykładów LI-LIII.Protoplasts are obtained from culturing the embryogenic suspension of Example XLVIII by sterile filtering the cells on 0.2μιτι Nalgene filters and then adding 0.5 g of wet cell weight to each 12.5 ml of protoplast enzyme mixture in a Petrfe dish. The enzyme blend includes: 2% (w / o) RS ironase, 7 mM CaCl2XHzO, 0.7 mM NaHzPO4XH2O, 3mM MES (pH 5.6) and glucose (55OmOs / kg H2O, pH 5.6); this mixture is sterilized by filtration. The blend was agitated on a shaker circular at about 50 rpm and the dim light (<5 μΕ / m 2 s) for about 4-5 hours. The digest mixture is sieved through a stainless steel sieve (ΙΟΟμηυ) and distributed in 12 ml centrifuge tubes which are then centrifuged at about 60-100 g for about 5 minutes. The pellet containing the protoplasts is then washed three times with the protoplast culture medium KM-8p adjusted with glucose to 55OmOs / kg H2O. The preparation can be further purified using the following procedure: The washed protoplasts are applied to 10 ml of KM-8p culture medium adjusted with sucrose to 7OOmOs / kg H2O. After centrifugation at 60-100 Xg for about 10 minutes, the protoplast layer at the interface is collected with a thin pipette. Finally, the protoplasts are resuspended in 1-2 ml of KM-8p 1 culture medium and sieved through a stainless steel sieve (20 µπι). Protoplasts passing through the sieve are harvested and resuspended in KM-8p medium or in osmotically equilibrated medium suitable for transformation according to Examples L1-III.

Przykład L. Hodowla protoplastów Dactylia glomerata L. i kallusa.Example L. Cultivation of Dactylia glomerata L. and callus protoplasts.

A Oczyszczone protoplasty, o gęstości 5 X 105 protoplastów na ml, wysiewa się na pożywkę hodowlaną KM-8p zawierającą 1,3% (w/o) agarozy SeaPlaqueR (FMC Corp., Marinę Colloids Division. Rockland, Maine. USA) wzbogaconą o 30-40% (w/o) pożywki otrzymanej z 3-4 tygodoniowych hodowli zawiesiny embrionalnej Dactylis glomerata L. poprzez sączenie przez jałowe sączki Nalgene o średnicy porów 0,2μπι, dodanie glukozy do 550mOsm/kg H2O 1 ponowną sterylizację przez filtrację. Płytki umieszcza się następnie w ciemności w stałej temperaturze 28°C. Po 10-14 dniach agarozę tnie się w kliny i prowadzi „hodowlę perełkową jak opisali R. D. Shillito i inni, Plant Celi Reports 2, 244-247 (1983), stosując 20 ml pożywki do hodowli zawiesiny SH-45 z 3% (w/o) sacharozy na 3 ml wyjściowej hodowli osadzonej w agarze. Płytki kładzie się na wytrząsarce 1 wytrząsa się przy około 50 wstrząsach na minutę, na świetle (8 μΕ^2). Gdy kolonie wyrosną na agarozie i uwolnią komórki do płynnego podłoża, wytworzy się nowa zawiesina komórek. Tę nową zawiesinę wysiewa się na pożywkę SH-30 zestaloną agarem i umieszcza w ciemności w temperaturze 25°C do chwili powstania kallusa.A purified protoplasts, with a density of 5 x 10 5 protoplasts per ml and seeded to a culture medium KM-8p containing 1.3% (w / v) SeaPlaque agarose R (FMC Corp., Marine Colloids Division. Rockland, Maine. USA) enriched with 30-40% (w / o) of the medium obtained from 3-4 week-old cultures of the Dactylis glomerata L. embryonic suspension by filtration through sterile Nalgene filters with a pore diameter of 0.2 μπι, addition of glucose to 550mOsm / kg H2O 1 re-sterilization by filtration . The plates are then placed in the dark at a constant temperature of 28 ° C. After 10-14 days, the agarose is wedged and a "bead culture" as described by RD Shillito et al., Plant Cell Reports 2, 244-247 (1983), using 20 ml of SH-45 suspension medium with 3% (w / o) sucrose on 3 ml of agar seeded stock. The plates are placed on a shaker and shaken at about 50 strokes per minute under the light (8 µΕΕ 2). As colonies grow on the agarose and release the cells into a liquid medium, a new cell suspension will be formed. This new suspension is plated on agar solidified SH-30 and placed in the dark at 25 ° C until callus formation.

B. Protoplasty hoduje się jak opisano powyżej w przykładzie L A z tym wyjątkiem, ze nie wzbogacano pożywki hodowlanej.B. Protoplasts are grown as described above in Example LA except that the culture medium is not enriched.

Przykład LI. Transformacja protoplastów Dactylis glomerata L. przez elektroporację.Example LI. Transformation of Dactylis glomerata L. protoplasts by electroporation.

A. Bezpośrednio po oczyszczaniu protoplastów, przeprowadza się elektroporację zgodnie z metodą R. D. Shillit i innych Bio/Technology 3, 1099-1103 (1985), używając plazmidu w formie liniowej, jak opisano w przykładzie XX. Protoplasty, po ostatnim przemyciu, zawiesza się w buforze do elektroporacji (0,4 M mannit, 6 mM MgCb) według proporcji 7 X 106 protoplastów na ml buforu. 0,7 ml protoplastów umieszcza się w 10 ml plastikowych probówkach wirówkowych. Do probówek dodaje się plazmidowe DNA z przykładu XX i sonifikowane DNA z grasicy cielęcej (Sigma), uzyskując stężenie końcowe, odpowiednio, K^jwg^ml i 50μg/ml. Następnie dodaje się 0,38 ml roztworu glikolu polietylenowego (PEG) [24% w/o) PEG 6000 w 0,4 M mannicie, 30 mM MgCl2>0,1 % (w/o) MES, pH 5,6] 1 roztwór ostrożnie miesza się. Zawiesinę protoplastów przenosi się do komory Dialog Electroporator i poddaje 10 razy impulsom elektrycznym z 30-sekundowymi przerwami, przy napięciu początkowym 3250 V/cm i wykładniczym czasie zaniku 10μΞ. Próbkę usuwa się z komory 1 umieszcza na szalce Petri'ego o średnicy 10cm. Dodaje się 10 ml pożywki KM-8p zawierającej 12% (w/o) agarozy SeaPlaque, protoplasty rozprowadza w pożywce 1 pozostawia do zestalenia.A. Immediately after purification of the protoplasts, electroporation is performed according to the method of RD Shillit et al. Bio / Technology 3, 1099-1103 (1985), using a plasmid in linear form as described in Example XX. Protoplasts, after the last washing, suspended in electroporation buffer (0.4 M mannitol, 6 mM MgCl) of equal to 7 x 10 6 protoplasts per ml of buffer. 0.7 ml of protoplasts are placed in 10 ml plastic centrifuge tubes. The plasmid DNA from Example 20 and sonicated calf thymus DNA (Sigma) are added to the tubes to give a final concentration of K ^ ing ^ mL and 50 Pg / mL, respectively. Then 0.38 ml of polyethylene glycol (PEG) solution [24% w / o) PEG 6000 in 0.4 M mannium, 30 mM MgCl 2> 0.1% (w / o) MES, pH 5.6] is added] 1 solution is carefully mixed. The protoplast suspension is transferred to the Dialog Electroporator chamber and subjected to 10 electric pulses at 30-second intervals, with an initial voltage of 3250 V / cm and an exponential decay time of 10 µΞ. The sample is removed from chamber 1 and placed in a Petri dish 10cm in diameter. 10 ml KM-8p medium containing 12% (w / v) SeaPlaque agarose is added, the protoplasts are spread in the medium and allowed to solidify.

B. Przykład LI A powtarza się z tym wyjątkiem, że stosuje się napięcie początkowe 3500 V/cm, 4000 V/cm, 5000 V/cm, 3000 V/cm lub 2500 V/cm.B. Example L1 A is repeated except that a starting voltage of 3500 V / cm, 4000 V / cm, 5000 V / cm, 3000 V / cm or 2500 V / cm is used.

C. Przykłady LI A i B powtarza się z tym wyjątkiem, że używa się PEG o masie cząsteczkowej 4000 lub 8000.C. Examples L1 A and B are repeated except that PEGs with a molecular weight of 4000 or 8000 are used.

162 317162 317

D. Przykłady LI A - C powtarza się z tym wyjątkiem, ze końcowe stężenie PEG wynosi 10-30% (w/o).D. Examples L1 A - C are repeated except that the final PEG concentration is 10-30% (w / o).

Przykład LII. Transformacja protoplastów Dactylis glomerata L. przez traktowanie glikolem polietylenowym.Example LII. Transformation of Dactylis glomerata L. protoplasts by treatment with polyethylene glycol.

A. Pośredniczone przez PEG przenoszenia genów przeprowadza się według I. Negrutiu i innych, j. w. Używanym DNA jest opisany w przykładzie XX plazmid w formie liniowej.A. PEG-mediated gene transfers are performed according to I. Negrutiu et al., I. V. The DNA used is the plasmid described in example XX in linear form.

Protoplasty po ostatnim przemyciu zawiesza się w 0,5 M mannicie zawierającym 15 mM MgCl2 według proporcji około 2X 10e na ml. 1 ml zawiesiny protoplastów umieszcza się w 10 ml plastikowych probówkach wirówkowych. Dodajesię DNA jak opisano powyżej w przykładzie LI, i następnie dodaje się 0,5 ml roztworu PEG [40% (w/o) PEG w 0,4 M mannicie, 0,1 M CaNCC>3)2, pH 7,0]. Roztwory miesza się ostrożnie i inkubuje przez 30 minut w temperaturze pokojowej (około 24°C), stosując rzadko łagodne wytrząsanie. Następnie dodaje się 1,4 ml roztworu do przemywania i zawartość ostrożnie miesza. Roztwór do przemywania składa się z 89mM mannitu, II5mM CaCb, 27 mM Mg CI2,39 mM KC1,7 mM Tris-HCl i 1,7 g/litr mioinozytolu, pH 9,0. Cztery dalszeThe protoplasts from the last wash are resuspended in a 0.5 M mannium containing 15 mM MgCl2 at a ratio of approximately 2 × 10 e per ml. 1 ml of the protoplast suspension is placed in 10 ml plastic centrifuge tubes. DNA is added as described above in Example L1, and then 0.5 ml of a solution of PEG [40% (w / o) PEG in 0.4 M manni, 0.1 M CaNCO 3) 2, pH 7.0] is added. . The solutions are mixed carefully and incubated for 30 minutes at room temperature (about 24 ° C) with rarely gentle shaking. Then 1.4 ml of washing solution is added and the contents are carefully mixed. The washing solution consists of 89mM mannitol, II5mM CaClb, 27mM MgCl2, 3.9mM KCl, 1.7mM Tris-HCl, and 1.7g / liter myoinositol, pH 9.0. Four more

1,4 ml porcje roztworu do przemywania dodaje się z 4 minutowymi przerwami, mieszając po każdym dodaniu. Probówki wiruje się następnie przy około 60 Xg przez około 10 minut i usuwa supernatant. Osadzone protoplasty rozprowadza się w 1 ml pożywki hodowlanej KM-8p i umieszcza na szalkach Petri'ego o średnicy 10 cm. Dodaje się 10 ml pożywki KM-8p zawierającej 1,2% (w/o) agarozy SeaPlaqueR. Protoplasty rozprowadza się w pożywce i agarozę pozostawia do zestalenia.1.4 ml aliquots of the washing solution are added at 4 minute intervals, with mixing after each addition. Tubes are then centrifuged at approximately 60 Xg for approximately 10 minutes and the supernatant removed. The embedded protoplasts are spread in 1 ml of KM-8p culture medium and placed in petri dishes with a diameter of 10 cm. 10 ml of KM-8p medium containing 1.2% (w / v) SeaPlaque R agarose is added. The protoplasts are spread over the medium and the agarose is allowed to solidify.

B. Przykład LII A powtarza się z jedną lub większą liczbą następujących modyfikacji:B. Example LII A is repeated with one or more of the following modifications:

(1) pH roztworu do przemywania doprowadza się do wartości 5,6 lub 7,0, (2) stosowanym PeG jest PEG o masie cząsteczkowej 6000, 2000 lub 8000, (3) roztwór do przemywania składa się z 154mM NaCl, 125 mM CaCb, 5mM KC1, 5raM glukozy o pH doprowadzonym do 6,0 KOH, 0,2 M CaCb, 0,1% (w/o) MES, o pH doprowadzonym do 6,0 KOH, lub 0,2 M CaCb, 7 mM Tris/Hcl, o pH doprowadzonym do 9,0 KOH.(1) the pH of the washing solution is adjusted to 5.6 or 7.0, (2) the PeG used is PEG with a molecular weight of 6000, 2000 or 8000, (3) the washing solution consists of 154mM NaCl, 125mM CaCb 5mM KCl, 5rM glucose adjusted to pH 6.0 KOH, 0.2 M CaCb, 0.1% (w / o) MES, pH adjusted to 6.0 KOH, or 0.2 M CaCb, 7 mM Tris / Hcl, adjusted pH to 9.0 with KOH.

Przykład LIII. Transformacja protoplastów Dactylis glomerata L. przez elektroporację lub traktowanie PEG.Example LIII. Transformation of Dactylis glomerata L. protoplasts by electroporation or PEG treatment.

Transformację przeprowadza się jak opisano w przykładzie LI lub LII z tym wyjątkiem, że protoplasty utrzymuje się przez 5 minut w temperaturze 45°C przed ich rozdzieleniem do probówek do transformacji lub po rozdzieleniu, a przed dodaniem PEG.Transformation is performed as described in Example LI or LII except that the protoplasts are kept for 5 minutes at 45 ° C before dispensing them into transformation tubes or after separating and before adding PEG.

Przykład LIV. Selekcja stransformowanych kolonii.Example LIV. Selection of transformed colonies.

A. Płytki hodowlane (szalki Petri'ego), zawierające protoplasty otrzymane jak w przykładach LI—LIII, inkubuje się przez 10 dni w ciemności w temperaturze około 25°C, a następnie tnie na 5 równych skrawków w celu prowadzenia „hodowli perełkowej [R. D. Shillito i inni, Plant Celi Reporst 2,244-247 (1983)]. Każdy z czterech skrawków umieszcza się w 20 ml pożywki hodowlanej SH-45 z 4 g/litr hydrolizatu kazeiny i 20pg/ml higromycyny B. Piąty skrawek wkłada się do 20 ml tej samej pożywki, lecz bez higromycyny B dla nieselekcjonowanej kontroli. Po 4-5 tygodniach, przypuszczalnie stransformowane kolonie komórek pochodzących od protoplastów rosnące w obecności higromycyny B, wycina się z agarozy i umieszcza na szalce Petri'ego o średnicy 19 mm wraz z 2 ml płynnej pożywki SH-45 zawierającej 20pg/ml higromycyny B i wytrząsa na wytrząsarce przy 50 wytrząsach na minutę. Po następnych 4-5 tygodniach wszystkie kolonie, które rosnąc tworzą nowe zawiesiny, przenosi się do 125 ml kolb Erlenmeyera i hoduje podobnie jak wyjściową kulturę zawiesinową z tym wyjątkiem, ze do pożywki wprowadza się 20/fg/ml higromycyny B.A. Culture plates (Petri dishes) containing the protoplasts obtained as in Examples L1-LIII are incubated for 10 days in the dark at about 25 ° C, and then cut into 5 equal sections for "bead culture [R . D. Shillito et al., Plant Cell Reporst 2,244-247 (1983)]. Each of the four sections is placed in 20 ml of SH-45 culture medium with 4 g / L of casein hydrolyzate and 20 g / ml of Hygromycin B. The fifth section is placed in 20 ml of the same medium but without hygromycin B for unselected control. After 4-5 weeks, putative transformed colonies of protoplast-derived cells grown in the presence of hygromycin B are excised from agarose and placed in a 19 mm diameter petri dish along with 2 ml of SH-45 liquid medium containing 20 pg / ml of hygromycin B and shakes on a shaker at 50 shakes per minute. After a further 4-5 weeks, all colonies that grow into new suspensions are transferred to 125 ml Erlenmeyer flasks and grown similar to the original suspension culture except that 20 µg / ml of hygromycin B is added to the medium.

Nowe zawiesiny przenosi się na świeżą pożywkę SH-45 zawierającą 4 g/litr hygrolizatu kazeiny i 20pg/ml higromycyny B, co 1-3 tygodni. Komórki z tych zawiesin wysiewa się na stałą pożywkę SH-30 zawierającą 20pg/mI higromycyny B i inkubuje się w temperaturze około 25°C w ciemności. Tkankę kallusa, która wyrosła z tych komórek, przenosi się na świeżą pożywkę co 2 tygodnie. Przypuszczalnie komórki rosnące w obecności higromycyny B są transformantami.The new suspensions are transferred to fresh SH-45 medium containing 4 g / L casein hygrolysate and 20 pg / ml Hygromycin B every 1-3 weeks. Cells from these suspensions are plated on SH-30 solid medium containing 20pg / ml of Hygromycin B and incubated at approximately 25 ° C in the dark. Callus tissue grown from these cells is transferred to fresh medium every 2 weeks. Presumably, cells grown in the presence of hygromycin B are transformants.

B. Selekcję przeprowadza się jak opisano w przykładzie LIV A z tym wyjątkiem, że kolonie komórek pochodzących od protoplastów rosnące na pożywce zawierającej higromycynę B, umieszcza się na płytkach ze stałą pożywką SH-30 zawierającą 20pg/ml higromycyny B i inkubuje w temperaturze około 25°C w ciemności.B. Selection is performed as described in Example LIV A except that colonies of protoplast-derived cells grown on hygromycin B-containing medium are plated on solid SH-30 medium containing 20pg / ml Hygromycin B and incubated at approximately 25 ° C in the dark.

162 317162 317

Przykład LV. Regeneracja stransformowanych roślin Dactylis glomerata L.Example LV. Regeneration of transformed Dactylis glomerata L. plants

A. Kallus Dactylis glomerata L. (otrzymany jak opisano w przykładzie LIV) pochodzący z protoplastów hoduje się na stałej pożywce SH-30 i pasażuje co 2 tygodnie. Wszystkie tworzące się zarodki usuwa się, i wysiewa na podłoże do kiełkowania (SH-O) i umieszcza na świetle (45-55μΕ/m2 s). Rozwój tych zarodków trwa I -4 tygodni i powstające w jego wyniku sadzonki umieszcza się na podłożu SH-O na świetle w celu wytworzenia systemu korzeniowego. W stadium 6-12 liści przenosi się je do cieplarni i stopniowo hartuje.Protoplast-derived A. Kallus Dactylis glomerata L. (prepared as described in Example LIV) is grown on solid SH-30 medium and passaged every 2 weeks. All embryos formed are removed and plated on germination medium (SH-O) and placed in the light (45-55μΕ / m 2 s). The development of these embryos lasts 1-4 weeks and the resulting seedlings are placed on the SH-O medium in the light to form a root system. At the 6-12 leaf stage, they are transferred to a greenhouse and gradually toughened.

B. Kallus (otrzymany jak opisano w przykładzie LIV) pochodzący z protoplastów hoduje się na podłożu SH-O zestalonym dodatkiem 0,24% (w/o) Gelnte, na świetle (45-55 μΕ^2 s) i pasażuje co 2 tygodnie. Powstające sadzonki umieszcza się w mieszaninie SH-O i OMS (1:1) zestalonej dodatkiem 0,12% (w/o) Gerlite i 0,4% (w/o) agaru, na świetle w celu wytworzenia systemu korzeniowego. W stadium 6-12 liści przenosi się je do cieplarni i stopniowo hartuje.B. Callus (obtained as described in Example LIV) derived from protoplasts is grown in SH-O medium solidified with 0.24% (w / o) Gelnte, in the light (45-55 μΕ ^ 2 s) and passaged every 2 weeks . The resulting seedlings are placed in a mixture of SH-O and OMS (1: 1) solidified by the addition of 0.12% (w / w) Gerlite and 0.4% (w / w) agar, in the light to form a root system. At the 6-12 leaf stage, they are transferred to a greenhouse and gradually toughened.

C. Otrzymuje się małe sadzonki jak opisano powyżej w przykładach XLIVA i XLIV B, i umieszcza się je na podłożu OMS zestalonym dodatkiem 0,8% (w/o) agaru na świetle w celu wytworzenia systemu korzeniowego. W stadium 6-12 liści przenosi się je do cieplarni i stopniowo hartuje.C. Obtain small seedlings as described above in Examples XLIVA and XLIV B, and place them on OMS medium solidified by the addition of 0.8% (w / o) agar in the light to form a root system. At the 6-12 leaf stage, they are transferred to a greenhouse and gradually toughened.

D. Otrzymuje się małe sadzonki, jak opisano powyżej w przykładzie XLIV A, i umieszcza się je na mieszaninie SH-O i OMS zestalonej dodatkiem 0,12% (w/o) Gerlite i 0,4% (w/o) agaru na świetle w celu wytworzenia systemukorzeniowego. W stadium 6-12 liści przenosi się je do cieplarni i stopniowo hartuje.D. Small seedlings are obtained as described above in Example XLIV A and placed on a mixture of SH-O and OMS solidified by the addition of 0.12% (w / o) Gerlite and 0.4% (w / o) agar on light to form the root system. At the 6-12 leaf stage, they are transferred to a greenhouse and gradually toughened.

6. Krótkotrwała ekspresja genu.6. Short-term gene expression.

Następne przykłady opisują jak można wprowadzić i wykorzystać geny chimeryczne bez konieczności ich stałej inkorporacji do genomu rośliny.The following examples describe how chimeric genes can be introduced and used without having to be constantly incorporated into the plant genome.

Przykład LVI. Wprowadzanie DNA do protoplastów N. tabacum przez traktowanie PEG.Example LVI. Introduction of DNA into N. tabacum protoplasts by PEG treatment.

A. Wytwarzanie protoplastów N. tabacum można przeprowadzać zgodnie z metodami opisanymi w następujących publikacjach: J. Paszkowski i inni, EMBO J. 3, 2717 (1984), brytyjskie zgłoszenie patentowe nr 2 159 173, europejskie zgłoszenie patentowe nr 0 129668, R. D. Shillitu, R.D. i I. Potrykus, Methods in Enzymology, R. Wu i L. Grossman, Academic Press, Orlando, Florida, tom 153, 313-306 (1987) lub innymi powszechnie znanymi metodami.A. The production of N. tabacum protoplasts can be carried out according to the methods described in the following publications: J. Paszkowski et al., EMBO J. 3, 2717 (1984), British Patent Application No. 2,159,173, European Patent Application No. 0 129 668, RD Shillitu , RD and I. Potrykus, Methods in Enzymology, R. Wu and L. Grossman, Academic Press, Orlando, Florida, Vol. 153, 313-306 (1987), or by other commonly known methods.

B. Protoplasty otrzymane jak opisano w przykładzie LVI A zawiesza się ponownie, po kolejnym ostatnim przemyciu w roztworze składającym się z 0,4 M mannitu, 15-30 mM CaCh, 0,1% (w/o) MES według proporcji 1,6-2X106 protoplastów na ml. Zawiesinę protoplastów rozdziela się po 0,5 ml do 10 ml plastikowych probówek wirówkowych. Dodaje się DNA z przykładów ΧΙΧ-ΧΧΧΙ w 10μ1 jałowej wody destylowanej, wysterylizowanej jak opisali J. Paszkowski i inni, EMBO J. 3, 2717 (1984). Następnie dodaje się 0,5 ml roztworu PEG [40% (w/o) PEG MW 8000 w 0,4 M mannicie, 0,1 M Ca(NOa)2, pH 7,0]. Roztwory miesza się ostrożnie i inkubuje się przez 30 minut w temperaturze pokojowej (około 24°C), rzadko wytrząsając. Następnie dodaje się 1 ml roztworu do przemywania i zawartości probówki ostrożnie miesza. Roztwór do przemywania składa się z 154 mM NaCl, 125 mM CaCb, 5 mM KC1,5 mM glukozy, o pH doprowadzonym do 6,0 KOH. Dalsze ilości roztworu do przemywania: 2 ml, 3 ml i 4 ml dodaje się kolejno z 5 minutowymi przerwami, mieszając po każdym dodaniu. Probówkę wiruje się następnie przy około 10-100 Xg przez około 10 minut i usuwa supernatant. Osadzone protoplasty rozprowadza się w pożywce hodowlanej K3 z 0,3 M glukozą jako składnikiem zapewniającym odpowiednie ciśnienie osmotyczne, ale bez sacharozy, w ilości wystarczającej do uzyskania końcowej gęstości protoplastów 100000 na ml i hoduje się na szalce Petri'ego o średnicy lOcm.B. Protoplasts obtained as described in Example LVI A are resuspended, after another final wash, in a solution consisting of 0.4 M mannitol, 15-30 mM CaCl 2, 0.1% (w / o) MES at a ratio of 1.6 -2X10 6 protoplasts per ml. The protoplast suspension is distributed by 0.5 ml into 10 ml plastic centrifuge tubes. The DNA of examples ΧΙΧ-is added in 10 µl sterile, sterilized distilled water as described by J. Paszkowski et al., EMBO J. 3, 2717 (1984). Then 0.5 ml of a solution of PEG [40% (w / w) PEG MW 8000 in 0.4 M mannium, 0.1 M Ca (NOa) 2, pH 7.0] is added. The solutions are mixed carefully and incubated for 30 minutes at room temperature (about 24 ° C) with rare shaking. Then 1 ml of washing solution is added and the contents of the tube are carefully mixed. The wash solution consists of 154 mM NaCl, 125 mM CaCl 2, 5 mM KCl, and 5 mM glucose, adjusted to pH 6.0 with KOH. Further amounts of washing solution: 2 ml, 3 ml and 4 ml are added sequentially with 5 min intervals, with mixing after each addition. The tube is then centrifuged at about 10-100 Xg for about 10 minutes and the supernatant removed. The deposited protoplasts are spread in a K3 culture medium with 0.3 M glucose as component to provide the appropriate osmotic pressure but no sucrose in an amount sufficient to achieve a final protoplast density of 100,000 per ml and grown in a petri dish 10 cm in diameter.

C. Przykład LVI B powytwarza się z jedną lub większą liczbą następujących modyfikacji:C. Example LVI B is prepared with one or more of the following modifications:

(1) pH roztworu do przemywania doprowadza się do 5,6 lub 7,0, (2) stosowanym PEG jest PEG o masie cząsteczkowej 4000, (3) roztwór do przemywania składa się z 0,2 M CaCh, 0,1 % w/o MES, o pH doprowadzonym do 6,0 KOH, lub z 0,2 M CaCh, 7 mM Tris/HCl, o pH doprowadzonym do 9,0 KOH, (4) wraz z plazmidowym DNA dodaje się 50μg DNA z grasicy cielęcej w 25 μΐ jałowej wody, (5) DNA plazmidowe przeprowadza się w formę liniową stosując odpowiedni enzym restrykcyjny (np. BamHI).(1) the pH of the washing solution is adjusted to 5.6 or 7.0, (2) the PEG used is PEG with a molecular weight of 4000, (3) the washing solution consists of 0.2 M CaCl 2, 0.1% in / o MES, pH adjusted to 6.0 KOH, or with 0.2 M CaClh, 7 mM Tris / HCl, pH adjusted to 9.0 KOH, (4) 50 μg of calf thymus DNA is added along with plasmid DNA in 25 µΐ sterile water, (5) plasmid DNA is linearized using an appropriate restriction enzyme (eg, BamHI).

162 317162 317

Przykład LVII. Wprowadzanie DNA do protoplastów N. tabacum przez elektroporację.Example LVII. Introduction of DNA into N. tabacum protoplasts by electroporation.

A. Wprowadzenie DNA do protoplastów N. tabacum wywołuje się działając na protoplasty impulsami elektrycznymi w obecności odpowiedniego DNA, modyfikując metody Μ. E. Fromma, Methods in Enzymology, R. Wu i L. Grossman, Academic Press, Orlando, Florida, tom 153, 307 (1987) i R. D. Shillito i L. Potrykusa j. w., strony 283-306.A. Introduction of DNA into N. tabacum protoplasts is induced by acting on the protoplasts with electrical impulses in the presence of appropriate DNA, modifying the methods Μ. E. Fromma, Methods in Enzymology, R. Wu and L. Grossman, Academic Press, Orlando, Florida, Vol. 153, 307 (1987) and R. D. Shillito and L. Potrykus j., Pp. 283-306.

Protoplasty izoluje się jak opisano w przykładzie LVI A. Protoplasty zawiesza się ponownie, po kolejnym ostatnim przemyciu, w następującym roztworze: 0,2 M mannit, 0,1% (w/o MES) 72 mM NaCl, 70 mM CaCk, 2,5 mM KC1, 2,5 mM glukoza, o pH doprowadzonym do 5,8 KOH, według proporcji 16-2 X108 na ml. Zawiesinę protoplastów rozdziela się po 1 ml do plastikowych kuwet i dodaje 10pg DNA, jak opisano w przykładach LVI B i C. Oporność roztworu mierzona pomiędzy elektrodami z zestawu elektrod 471 aparatu do elektroporacji, opisanego poniżej, pozostaje w zakresie 6 omów.Protoplasts are isolated as described in Example LVI A. Protoplasts are re-suspended, after another final wash, in the following solution: 0.2 M mannitol, 0.1% (w / o MES) 72 mM NaCl, 70 mM CaCl 2, 5 mM KCl, 2.5 mM glucose, adjusted to pH 5.8 with KOH, according to the ratio 16-2 X 10 8 per ml. The protoplast suspension is distributed 1 ml into plastic cuvettes and 10 µg of DNA is added as described in Examples LVI B and C. The solution resistance measured between the electrodes of electrode set 471 of the electroporation apparatus described below remains in the range of 6 ohms.

DNA z przykładów ΧΙΧ-ΧΧΧΙ dodaje się do 10/L/1 jałowej wody wysterylizowanej jak opisali J. Paszkowski i inni, EMBO J. 3. 2717 (1984). Roztwór miesza się ostrożnie i następnie poddaje w temperaturze pokojowej (24-28°C) impulsom elektrycznym o napięciu 400 V/cm z wykładmczką stałą zaniku równą lOms w aparacie do elektroporacji BTX-Transfector używając elektrod 471. Protoplasty pozostawia się, bez naruszania, przez 5 minut, a następnie przenosi na szalkę Petrfego i dodaje pożywkę K3 jak opisano w przykładzie LVI w ilości wystarczającej do uzyskania końcowej gęstości protoplastów 100000 na ml.The DNA of examples ΧΙΧ-ΧΧΧΙ is added to 10 µl / 1 sterile sterilized water as described by J. Paszkowski et al., EMBO J. 3. 2717 (1984). The solution is carefully mixed and then subjected to electrical pulses of 400 V / cm at room temperature (24-28 ° C) with a decay constant of 10ms in a BTX-Transfector electroporation apparatus using the 471 electrodes. The protoplasts are left undisturbed for 5 minutes, then transferred to a Petrfe dish and sufficient K3 medium as described in Example LVI to be added to obtain a final protoplast density of 100,000 per ml.

B. Przykład LVII A powtarza się z jedną lub większą liczbą następujących modyfikacji:B. Example LVII A is repeated with one or more of the following modifications:

(1) stosuje się napięcie 200 V/cm lub napięcie 100-800 V/cm, (2) wykładnicza stała zaniku wynosi 5ms, 15ms lub 20 ms, (3) wraz z plazmidowym DNA dodaje się 50/yg DNA z grasicy cielęcej w 25 μ\ jałowej wody, (4) plazmidowe DNA przeprowadza się w formę liniową stosując odpowiedni enzym restrykcyjny (np. BamHI).(1) a voltage of 200 V / cm or a voltage of 100-800 V / cm is used, (2) the exponential decay constant is 5 ms, 15 ms or 20 ms, (3) along with the plasmid DNA, 50 µg of calf thymus DNA is added in 25 µl of sterile water, (4) plasmid DNA is linearized using an appropriate restriction enzyme (e.g. BamHI).

Przykład LVIII. Wprowadzenie DNA do protoplastów linii 2717 Zea mays.Example LVIII. Introduction of DNA to the protoplasts of line 2717 Zea mays.

Protoplasty linii wsobnej Funk 2717 kukurydzy otrzymuje się jak opisano powyżej w przykładach XL-XLVII i zawiesza w którymkolwiek z roztworów dla zawieszania protoplastów N. tabacum opisanych powyżej w przykładach LVI i LVII przy gęstości 107 na ml. Transformację przeprowadza się zasadniczo jak opisano w przykładach LVI i LVII. Po transformacji protoplasty hoduje się przy gęstości 2 X 106 na ml na pożywce KM-9p zawierającej 1 mg/ml2,4-D, bez środków zestalających.The protoplasts of the maize Funk 2717 inbred line are prepared as described above in Examples XL-XLVII and suspended in any of the solutions to suspend the N. tabacum protoplasts described above in Examples LVI and LVII at a density of 10 7 per ml. Transformation is performed essentially as described in examples LVI and LVII. After transformation, protoplasts are grown at a density of 2 X 10 6 per ml in KM-9β medium containing 1 mg / ml2,4-D, without solidifying agents.

Przykład LIX. Wprowadzanie DNA do protoplastów Sorghum bicolor.Example LIX. Introducing DNA into Sorghum bicolor protoplasts.

Protoplasty z zawiesiny sorgo FS 562 otrzymuje się zasadniczo jak opisano w przykładzie XL dla Zea mays i zawiesza w którymkolwiek z roztworów dla zawieszania protoplastów N. tabacum opisanych powyżej w przykładach LVI i LVII przy gęstości 107 na ml. Transformację przeprowadza się zasadniczo jak opisano w przykładzie LVIII. Po transformacji protoplasty hoduje się przy gęstości 2X 1)6 na ml na pożywce KM-8p bez dodawania środków zestalających.Sorghum FS 562 slurry protoplasts are prepared essentially as described in Example XL for Zea mays and suspended in any of the solutions for suspending the N. tabacum protoplasts described above in Examples LVI and LVII at a density of 10 7 per ml. Transformation is performed essentially as described in Example LVIII. After transformation, protoplasts are grown at a density of 2 × 1) 6 per ml in KM-8β medium without the addition of solidifying agents.

Przykład LX. Wprowadzanie DNA do protoplastów Nicotiana plumbaginifolia, Petunia hybrida i Lolium multiflorum.Example LX. Introduction of DNA into protoplasts of Nicotiana plumbaginifolia, Petunia hybrida and Lolium multiflorum.

Protoplasty N. plumbaginifolia, P. hybrida lub L. multiflorum otrzymuje się jak opisali Shillito i Potrykus, j. w. i traktuje jak opisano w przykładach LVI i LVII. Hoduje się je na pożywce opisanej przez Shillito i Potrykusa j. w. bez dodawania agarozy ani żadnych innych środków żelujących.N. plumbaginifolia, P. hybrida or L. multiflorum protoplasts are obtained as described by Shillito and Potrykus, ibid. And treated as described in Examples LVI and LVII. They are cultivated in the medium described by Shillito and Potrykus J. V. Without adding agarose or any other gelling agents.

Przykład LXI. Wprowadzanie DNA do protoplastów Glycine max.Example LXI. Introducing DNA into protoplasts Glycine max.

Protoplasty Glycine max otrzymuje się metodami opisanymi przez D. M. Tricoliego i innych, Plant Celi Reports, 5, 334-337 (1986) lub V. K. Chowhury'ego i J. M. Windholma, Plant Celi Reports4,289-292 (1985) lub A. S. Kleina i innych, Planta 152,105-114(1981). DNA wprowadza się do tych protoplastów zasadniczo jak opisano w przykładach LVI i LVII. Protoplasty hoduje się jak opisali A. S. Klein i inni, j. w., V. K. Chowhury i J. M. Widholm, j. w., lub D. M. Tricoli i inni, j.w., bez dodawania algimanu dla zestalenia podłoża. 7. Regulacja chemiczna transgenicznych tkanek roślinnych.Glycine max protoplasts are obtained by the methods described by DM Tricoli et al., Plant Cell Reports, 5, 334-337 (1986) or VK Chowhury and JM Windholm, Plant Cell Reports4,289-292 (1985) or AS Klein et al., Planta 152, 105-114 (1981). DNA is introduced into these protoplasts essentially as described in Examples LVI and LVII. Protoplasts are grown as described by A. S. Klein et al., J. W. Chowhury and J. M. Widholm, J. W., or D. M. Tricoli et al., As above, without adding algiman to solidify the medium. 7. Chemical regulation of transgenic plant tissues.

Następne przykłady opisują procedury regulacji chemicznej genów podlegających takiej regulacji w reprezentatywnych transgenicznych tkankach roślin. Jakkolwiek te przykłady dotyczą indukcji podobne procedury mogą być stosowane dla systemów działających przez represję.The following examples describe procedures for the chemical regulation of genes so regulated in representative transgenic plant tissues. Although these examples relate to induction, similar procedures can be used for repression systems.

162 317162 317

W celu traktowania komórek transgenicznych regulatorami chemicznymi dostępne są różnorodne techniki. Np. komórki można zawiesić w zawierającym regulatorze podłożu płynnym. Kallus można hodować lub przenieść na podłożu zawierające regulator. Regulator można także stosować używając jałowego pędzla lub opryskiwacza roślin. Podobnie można postępować, stosując roztwory i zawiesiny, w stosunku do roślin lub części roślin.A variety of techniques are available for treating transgenic cells with chemical regulators. For example, the cells can be suspended in a regulator-containing liquid medium. Callus can be grown or transferred to a medium containing a regulator. The regulator can also be used with a sterile brush or plant sprayer. The same can be done with the solutions and suspensions for plants or plant parts.

Ekspresja cechy fenotypowej w roślinach transgenicznych zawierających geny chimeryczne podlegające regulacji chemicznej, proporcjonalna jest do ilości regulatora zastosowanego wobec rośliny lub tkanki roślinnej.Expression of the phenotypic trait in transgenic plants containing chemically regulated chimeric genes is proportional to the amount of regulator applied to the plant or plant tissue.

Przykład LXII. Indukcja chemiczna w hodowlach transgenicznego kallusa.Example LXII. Chemical induction in transgenic callus cultures.

A. W kallusie otrzymanym zgodnie z uprzednio opisanymi procedurami oznacza się indukcję chemiczną wywołaną przez stosowanie wysterylizowanego przez sączenie roztworu 0,l-50mM kwasu salicylowego, doprowadzonego dopH 6,0-8,0 przez dodawanie NaOH, używając jałowego pędzla lub opryskiwacza roślin.A. In the callus obtained according to the previously described procedures, the chemical induction induced by the use of a filter-sterilized solution of 0.1-50 mM salicylic acid, adjusted to dopH 6.0-8.0 by adding NaOH, using a sterile brush or plant sprayer.

Po indukcji kallus inkubuje się przez 2 dni, zbiera się go, zamraża w ciekłym azocie i przechowuje w temperaturze -80°C do czasu oznaczania indukcji genów jak opisano w przykładzie LXV i/lub LXVI.After induction, the callus is incubated for 2 days, harvested, frozen in liquid nitrogen and stored at -80 ° C until gene induction is determined as described in Example LXV and / or LXVI.

B. Alternatywnie, do indukcji używa się następujących roztworów:B. Alternatively, the following solutions are used for induction:

(2) 0,1-50 mM kwas benzoesowy, doprowadzony do pH 6,0-8,0 przez dodanie NaOH.(2) 0.1-50 mM benzoic acid, adjusted to pH 6.0-8.0 by adding NaOH.

(2) 0,1-50 mM kwas pohakrylowy, doprowadzony do pH 6,0-8,0 przez dodanie NaOH.(2) 0.1-50 mM polyacrylic acid, adjusted to pH 6.0-8.0 by adding NaOH.

(3) Ester metylowy kwasu benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowego-7. Roztwór przygotowuje się przez zawieszenie zwilzalnego proszku zawierającego odczynnik w jałowej wodzie na kilka minut, w stężeniu 1 mg/ml. Nierozpuszczalną, stałą pozostałość usuwa się z roztworze przez sączenie sterylizacyjne.(3) Benzo-1,2,3-thiadiazole-7-carboxylic acid methyl ester. The solution is prepared by suspending the wettable powder containing the reagent in sterile water for a few minutes at a concentration of 1 mg / ml. The insoluble solid residue is removed from the solution by sterilization filtration.

(4) 0,1 do 50mM kwas benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowy-7, pH 6,0-8,0. Związek ten rozpuszcza się w minimalnej objętości dwumetylosulfotlenku (DMSO), a następnie rozcieńcza jałową wodą do żądanego stężenia. Otrzymaną zawiesinę używa się bez sączenia.(4) 0.1 to 50mM benzo-1,2,3-thiadiazolecarboxylic acid-7, pH 6.0-8.0. This compound is dissolved in a minimal volume of dimethylsulfoxide (DMSO) and then diluted with sterile water to the desired concentration. The resulting suspension is used without filtering.

(5) 0,1-50 mM Ester n-propylowy kwasu benzo-l,2,3-tiadiazolo-7-karboksylowego, przygotowany jak opisano w (4).(5) 0.1-50 mM Benzo-1,2,3-thiadiazole-7-carboxylic acid n-propyl ester, prepared as described in (4).

(6) 0,l-50mM Ester benzylowy kwasu benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowego-7, przygotowany jak opisano w (4).(6) 0.1-50mM Benzo-1,2,3-thiadiazole-7-carboxylic acid benzyl ester, prepared as described in (4).

(7) 0J^51mM N-II. rz. butylohydrazydu kwasu benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowego-7, przygotowany jak opisano w (4).(7) OJ ^ 51mM N-II. noun benzo-1,2,3-thiadiazole-carboxylic acid butylhydrazide, prepared as described in (4).

(8) 0,l-50mM kwas 2,6-dichloroizonikotynowy, przygotowany jak opisano w (4).(8) 0.1-50mM 2,6-dichloroisonicotinic acid, prepared as described in (4).

(9) 0,l-50mM Ester metylowy kwasu 2,6-dwuchIoroizonikotynowego, przygotowany jak opisano w (4).(9) 0.1-50mM 2,6-Dichloro-isonicotinic acid methyl ester, prepared as described in (4).

Przykład LXIII. Indukcja chemiczna roślin transgenicznych.Example LXIII. Chemical induction of transgenic plants.

A. Ekspresję genów w roślinach otrzymanych zgodnie z uprzednio opisanymi procedurami indukuje się przez spryskiwanie drobnopyłowe, opryskiwaczem do roślin, liści 0,1 -50 mM roztworem kwasu salicylowego doprowadzonego NaOH do pH 6,0-8,0.A. Gene expression in plants obtained according to the previously described procedures is induced by fine dust spraying, plant sprayer, on leaves 0.1-50 mM salicylic acid solution adjusted to pH 6.0-8.0 with NaOH.

Po indukcji rośliny inkubuje się przez 2 dni, zbiera je, zamraża w ciekłym azocie i przechowuje w temperaturze -80°C do czasu oznaczania indukcji genów jak opisano w przykładzie LXV i/lub LXVI.After induction, plants are incubated for 2 days, harvested, frozen in liquid nitrogen and stored at -80 ° C until gene induction is determined as described in Example LXV and / or LXVI.

B. Alternatywnie do indukcji używa się następujących roztworów:B. Alternatively, the following solutions are used for induction:

(1) 0,1-50 mM Kwas benzoesowy doprowadzony do pH 6,0-8,0 przez dodanie NaOH.(1) 0.1-50 mM Benzoic acid adjusted to pH 6.0-8.0 by adding NaOH.

(2) 0,1-50 mM Kwas poliakrylowy doprowadzony do pH 6,0-8,0 przez dodanie NaOH.(2) 0.1-50 mM Polyacrylic acid adjusted to pH 6.0-8.0 by adding NaOH.

(3) Ester metylowy kwasu benzo-1,2,3-tiadiazolokarboksylowy-7. Roztwór przygotowuje się przez zawieszenie zwilzalnego proszku zawierającego odczynnik w jałowej wodzie na kilka minut, w stężeniu 1 mg/ml. Nierozpuszczalną, stałą pozostałość usuwa się z roztworu przez sączenie sterylizacyjne.(3) Benzo-1,2,3-thiadiazole-carboxylic acid methyl ester. The solution is prepared by suspending the wettable powder containing the reagent in sterile water for a few minutes at a concentration of 1 mg / ml. The insoluble solid residue is removed from the solution by sterilization filtration.

(4) 0,1-50 mM Kwas benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowy-7, pH 6,0-8,0. Związek ten rozpuszcza się w minimalnej objętości dwumetylosulfotlenku (DMSO), a następnie rozcieńcza jałową wodą do żądanego stężenia. Otrzymaną zawiesinę używa się bez sączenia.(4) 0.1-50 mM Benzo-1,2,3-thiadiazolecarboxylic acid-7, pH 6.0-8.0. This compound is dissolved in a minimal volume of dimethylsulfoxide (DMSO) and then diluted with sterile water to the desired concentration. The resulting suspension is used without filtering.

(5) 0J^50mM Ester n-propylowy kwasu benzo-l,2,3-tiadiazoIokarboksylowy-7, przygotowany jak opisano w (4).(5) OJ 50 mM Benzo-1,2,3-thiadiazoI-carboxylic acid n-propyl ester, prepared as described in (4).

162 317 (6) 0,1 -50 mM Ester benzylowy kwasu benzo-1,2,3-tiadiazolokarboksylowy-7, przygotowany jak opisano w (4).162 317 (6) 0.1-50mM Benzo-1,2,3-thiadiazole-carboxylic acid benzyl ester, prepared as described in (4).

(7) 0,1-50mM N-II-rz.-butylohydrazyd kwasu benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowy-7, przygotowany jak opisano w (4).(7) 0.1-50mM benzo-1,2,3-thiadiazole-7-carboxylic acid N-tert-butylhydrazide, prepared as described in (4).

(8) 0,1-50 mM Kwas 2,6-dwuchloroizomkotynowy, przygotowany jak opisano w (4).(8) 0.1-50 mM 2,6-dichloroisomotinic acid, prepared as described in (4).

(9) 0,l-50mM Ester metylowy kwasu 2,6-dwuchloroizomkotynowy, przygotowany jak opisano w (4).(9) 0.1-50mM 2,6-Dichloroisomotinic acid methyl ester, prepared as described in (4).

Przykład LXIV. Indukcja ekspresji wprowadzonego DNA w protoplastach N. tabacum, Zea mays, N. plumbaginifolia, P. hybrida L. multiflirum i Sorghum bicolor.Example LXIV. Induction of the expression of the introduced DNA in the protoplasts of N. tabacum, Zea mays, N. plumbaginifolia, P. hybrida L. multiflirum and Sorghum bicolor.

A. Protoplasty traktowane jak opisano powyżej w przykładach LVI-LXI hoduje się w temperaturze 26°C, w ciemności przez 2 dni. Po tym czasie dodaje się kwas salicylowy do stężenia 0,1-50 mM w postaci zobojętnionego roztworu, pH 6,0-8,0. Protoplasty hoduje się przez dalsze 2 dni, zbiera przez wirowanie, szybko zamraza i oznacza jak opisano w następnych przykładach.A. Protoplasts treated as described above in Examples LVI-LXI are grown at 26 ° C in the dark for 2 days. After this time, salicylic acid is added to a concentration of 0.1-50 mM as a neutralized solution, pH 6.0-8.0. Protoplasts are cultivated for a further 2 days, harvested by centrifugation, snap frozen and assayed as described in the following examples.

B. Alternatywnie, dodaje się do protoplastów zobojętnione roztwory lub zawiesiny następujących związków do stężenia końcowego 0,1-50 mM:B. Alternatively, neutralized solutions or suspensions of the following compounds are added to the protoplasts to a final concentration of 0.1-50 mM:

(1) kwasu benzoesowego, (2) kwasu poliakrylowego, (3) estru metylowego kwasu benzo-l, 2,3-tiadiazolokarboksylowego-7, (4) kwasu benzo-l,2,3-tiadiazoJokarboksylowego-7, (5) estru n-propylowego kwasu benzo-l ,2,3-tiadiazolokarboksylowego-7, (6) estru benzylowego kwasu benzo-l ,2,3-tiadiazolokarboksylowego-7, (6) estru benzylowego kwasu benzo-l 2 J-tiadiazoloka^i^t^c^l^^ylc^wego-7, (7) N-II-rz.-butylohydrazydu kwasu benzo-l 2,3-tiadiazolo-7-karboksylowego, (8) kwasu 2,6-dwuchloΓOlZonikotyncwego, (9) estru metylowego kwasu 2,6-dwuchloroizonikotynowego,(1) benzoic acid, (2) polyacrylic acid, (3) benzo-1,2,3-thiadiazole-7-carboxylic acid methyl ester, (4) benzo-1,2,3-thiadiazo-7-carboxylic acid, (5) ester n-propyl benzo-1,2,3-thiadiazole-carboxylic acid-7, (6) benzo-1,2,3-thiadiazole-carboxylic acid-benzyl ester, (6) benzo-1,2 J-thiadiazoloc acid benzyl ester ^ and ^ benzo-1,2,3-thiadiazole-7-carboxylic acid N-second-butylhydrazide, (8) 2,6-dichloro-olzonicotinic acid, (9) 2,6-dichloroisonicotinic acid methyl ester,

C. Alternatywnie, indukcję przeprowadza się jak opisano w przykładach LXIV A i B z tym wyjątkiem, że protoplasty hoduje się przez 1 dzień, 2 dni lub 3 dni przed inkubacją.C. Alternatively, induction is performed as described in Examples LXIV A and B except that the protoplasts are cultured for 1 day, 2 days or 3 days prior to incubation.

D. Indukcję przeprowadza się jak opisano w przykładach LXIX A, B lub C, z tym wyjątkiem, ze protoplasty hoduje się 1 dzień, 3 dni lub 5 dni po indukcji, a przed etapem zbierania przez wirowanie.D. Induction is performed as described in Examples LXIX A, B or C, except that the protoplasts are grown 1 day, 3 days, or 5 days after induction and prior to the harvesting step by centrifugation.

Przykład LXV. Oznaczanie podlegających indukcji chemicznej sekwencji DNA: synteza mRNA.Example LXV. Determination of chemically inducible DNA sequences: mRNA synthesis.

W materiale roślinnym poddanym indukcji i zebranym jak opisano w przykładach LXII i LXII1 oznacza się indukcję gatunków mRNA przez izolację RNA i oznaczenie wydłużania primera jak opisano w przykładzie V.In induced and harvested plant material as described in Examples LXII and LXII1, the induction of mRNA species is determined by RNA isolation and primer extension assay as described in Example 5.

Kallus lub zregenerowany materiał roślinny otrzymany z roślin transgenicznych zawierających, podlegające regulacji chemicznej, geny chimeryczne kodujące GUS, AHAS lub BT i indukowane kwasem salicylowym, estrem metylowym kwasu benzo-l, 2,3-tiadiazolokarboksylowego-7, kwasem benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylcwym-7, estrem n-propylowym kwasu benzo-1,2,3-tiadiazolokarboksylowego-7, estrem benzylowym kwasu benzo-l, 2,3-tiadiazolokarboksylowego-7, N-II-rz. butylohydrazydem kwasu benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowy-7, kwasem 2,6-dwuchloroizonikotynowym, estrem metylowym kwasu 2,6-dwuchlorcizonikotynowego lub TMV wykazują podniesione poziomy mRNA w oznaczaniu wydłużania primera z primerem, odpowiednio, GUS, AHAS lub BT. Poziom mRNA jest proporcjonalny do ilości użytego regulatora.Callus or regenerated plant material obtained from transgenic plants containing chemically regulated chimeric genes encoding GUS, AHAS or BT and induced with salicylic acid, methyl ester of benzo-1,2,3-thiadiazole-7-carboxylic acid, benzo-1,2, 7-thiadiazole-carboxylic acid, n-propyl ester of benzo-1,2,3-thiadiazolecarboxylic acid-7, benzyl benzo-1,2,3-thiadiazolecarboxylic acid-7, N-2nd order. Benzo-1,2,3-thiadiazole-7-carboxylic acid butylhydrazide, 2,6-dichloroisonicotinic acid, 2,6-dichloro-isonicotinic acid methyl ester or TMV show elevated mRNA levels in the GUS, AHAS or BT primer extension assay, respectively. The level of mRNA is proportional to the amount of regulator used.

Przykład LXVI. Oznaczanie podlegających indukcji chemicznej sekwencji DNA: aktywność enzymatyczna j3-l,3-glukuronidazy.Example LXVI. Determination of inducible DNA sequences: enzymatic activity of β3-1, 3-glucuronidase.

A. Oznaczanie na płytkach do testu ELISA.A. Labeling on ELISA plates.

Zamrożoną tkankę liści rozciera się w moździerzu w obecności ciekłego azotu do powstania drobnoziarnistego proszku. Ekstrakt z liści przygotowuje się przez mieszanie danej wagi (w g) z równą objętością (w ml) buforu do ekstrakcji GUS (50 mM bufor fosforanowy, pH 7,0,0,1 % Triton Χ-100, 0,1% sarkozyl, 10 mM /5-merkaptoetanol) jak opisali R. A. Jefferson i inni, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83, 8447-8451 (1986).The frozen leaf tissue is ground in a mortar in the presence of liquid nitrogen to form a fine-grained powder. The leaf extract is prepared by mixing a given weight (in g) with an equal volume (in ml) of GUS extraction buffer (50 mM phosphate buffer, pH 7.0, 0.1% Triton Χ-100, 0.1% sarcosyl, 10 mM / 5-mercaptoethanol) as described by RA Jefferson et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83, 8447-8451 (1986).

162 317162 317

Reakcje przeprowadza się w płytce ze studzienkami do testu ELISA przez zmieszanie 5-25 μ\ ekstraktu z 120—100//1 buforu do oznaczania G US (50 mM bufor fosforanowy, pH 7,0,0,1% Triton Χ-100, 10 mM /3-merkaptoetanol) zawierającym glukuronid 4-metyloumbelIiderolu (MU) w stężeniu końcowym 2mM w całkowitej objętości 125/1. Płytkę indukuje się w temperaturze 37°C przez 1-5 godzin i reakcję zatrzymuje się przez dodanie 150μ1 3 M Na2CO3. Stężenie uwalniającego się wskaźnika fluorescencyjnego określa się przez odczytywanie płytki w czytniku do płytek ELISA Flow Labs Fluoroskan II.Reactions are performed in an ELISA well plate by mixing 5-25 µl of extract with 120-100 µl of G US assay buffer (50 mM phosphate buffer, pH 7.0, 0.1% Triton®-100, 10 mM / 3-mercaptoethanol) containing 4-methylumbeliderole glucuronide (MU) at a final concentration of 2 mM in a total volume of 125/1. The plate is induced at 37 ° C for 1-5 hours and the reaction is stopped by the addition of 150 µl of 3M Na2CO3. The concentration of the released fluorescent tracer is determined by reading the plate in a Flow Labs Fluoroskan II ELISA plate reader.

B. Wyniki.B. Results.

W tabeli 2 podano aktywność właściwą w Kat MU/mg białkaTable 2 shows the specific activity in Kat MU / mg protein

Tabela 2Table 2

Roślina’ Plant' A AND B B C C. D D E ° 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 Η 1 Η 1 5,39+1.9 5.39 + 1.9 13.9 ±1.2 13.9 ± 1.2 13,5=0,8 13.5 = 0.8 20,1 ±5J 20.1 5J 33.6=2,6 33.6 = 2.6 H 3 H 3 0.21 ±0.02 0.21 ± 0.02 6,92±0,88 6.92 ± 0.88 11,95=0,85 11.95 = 0.85 1.66x0.02 1.66x0.02 6,54= 1,43 6.54 = 1.43 H 4 H 4 8,39+1.31 8.39 + 1.31 27,5 =0,7 27.5 = 0.7 18,52±l,07 18.52 ± 1.07 2,28±0,78 2.28 ± 0.78 25.1 x0.9 25.1 x0.9 H6 H6 0,10=0,04 0.10 = 0.04 4,08x0.58 4.08x0.58 2.58±0.0l 2.58 ± 0.0l 0,09±0,06 0.09 ± 0.06 2.8 ±1,2 2.8 ± 1.2 H 9 H 9 0,23 0.23 10.8 10.8 9,1 9.1 0,5 0.5 7,5 7.5 Alu 1 Alu 1 5 6 5 6 20,0 20.0 206,9 206.9 20,5 20.5 70,5 70.5 Alu 2 Alu 2 2,0 2.0 6.6 6.6 83,2 83.2 8,9 8.9 155,3 155.3 Alu 3 Alu 3 0.1x0 07 0.1x0 07 2,8zx 0.9 2.8zx 0.9 2.0=0,9 2.0 = 0.9 2,O±O,5 2, O ± O, 5 5 8x3.8 5 8x3. 8 Alu 4 Alu 4 2,1x1 2.1x1 43.0± 19 43.0 ± 19 7.1x2,6 7.1x2.6 6,1x3.2 6.1x3.2 7.5=3.5 7.5 = 3.5 Alu 5 Alu 5 0.6=0,2 0.6 = 0.2 4.4x 2.3 4.4x 2.3 l.2±0,6 1.2 ± 0.6 0.5x0,3 0.5x0.3 8 3x3.7 8 3x3.7 Alu 6 Alu 6 0,8 0.8 28.8 28.8 67,0 67.0 3,1 3.1 36,4 36.4 Alu 7 Alu 7 1.7 1.7 38.7 38.7 29,1 29.1 21,7 21.7 63.0 63.0 Alu 8 Alu 8 0.6 0.6 0.4 0.4 0,4 0.4 0,6 0.6 0,2 0.2 Alu 9 Alu 9 0,9 0.9 0.6 0.6 0.4 0.4 0,3 0.3 nd n / a Alu 10 Alu 10 4,0 4.0 39,2 39.2 52,0 52.0 8,1 8.1 37,9 37.9 Alu II Alu II 1,6±0.8 1.6 ± 0.8 l,9±0,9 1.9 ± 0.9 2,8±1,3 2.8 ± 1.3 2,2±2,6 2.2 ± 2.6 2,8±2,9 2.8 ± 2.9 Alu 12 Alu 12 0,7±0,4 0.7 ± 0.4 57,1±22 57.1 ± 22 73,4 73.4 2,3± 1,2 2.3 ± 1.2 78,0±41,4 78.0 ± 41.4 Alu 13 Alu 13 0,1 0.1 19,1 19.1 13,2 13.2 1,9 1.9 10,6 10.6 Hae 1 Hae 1 0,6 0.6 1,6 1.6 2,6 2.6 1,7 1.7 3,9 3.9 Hae 2 Hae 2 2,3 2.3 8,8 8.8 11,8 11.8 0,4 0.4 0,8 0.8 Hae 3 Hae 3 1,7 1.7 11,1 11.1 11.2 11.2 3,0 3.0 1,6 1.6 Hae 4 Hae 4 2,0 2.0 8,1 8.1 10,8 10.8 1,7 1.7 0,82 0.82 Hae 5 Hae 5 18.1 18.1 59,4 59.4 132,5 132.5 36,6 36.6 14,0 14.0 Hae 8 Hae 8 0,4 0.4 30,6 30.6 28,9 28.9 0,6 0.6 29,0 29.0 Hae 9 Hae 9 2,6 2.6 63,9 63.9 129,7 129.7 12,5 12.5 55,2 55.2 Hae 10 Hae 10 1,6 1.6 70,5 70.5 98,2 98.2 13,5 13.5 94,5 94.5 Hae II Hae II 2,6 2.6 81.8 81.8 58,5 58.5 3,9 3.9 46,0 46.0 Hae 12 Hae 12 0.2 0.2 2,5 2.5 5.8 5.8 0,6 0.6 14,5 14.5 Hae 13 Hae 13 0,01 0.01 0.7 0.7 0,1 0.1 - - - - Hae 14 Hae 14 0,1 0.1 1.8 1.8 8,6 8.6 0,1 0.1 3.3 3.3 Hae 15 Hae 15 0,1 0.1 6,4 6.4 7,2 7.2 3,4 3.4 7,4 7.4 Hae 16 Hae 16 0,1 0.1 2,3 2.3 4,3 4.3 0.8 0.8 2,7 2.7

162 317162 317

Objaśnienia odnośników a/ H 1-9 są roślinami tyiomu otr7ymanvmi z krążków liści siransformowanvch szczepem CIB27I -Mu 1-13 są roślinami tytoniu otrzymanymi z krążków liści stransformowanych szczepem CIB272 Hae 1-16 są roślinami tytoniu otrzymanymi z krążków liści stransformowanych szczepem CIB273 b/ A WodaReference explanations a / H 1-9 are tobacco plants obtained from leaf discs transformed with strain CIB27I -Mu 1-13 are tobacco plants obtained from leaf discs transformed with strain CIB272 Hae 1-16 are tobacco plants obtained from leaf discs transformed with strain CIB273 b / A Water

B kwas salicylowyB salicylic acid

C ester metylowy kwasu benzo-l 2.3-nadiazolokarboksylowego-7 D bufor E TMVC benzo-1,2,3-nadiazole-carboxylic acid methyl ester-7 D buffer E TMV

Stransformowany kallus tytoniu (przykład XXIII): dla próbek stransformowanego kallusa zebranego 21 dni po traktowaniu otrzymuje się następujące aktywności GUS. Stransformowany CIB271 opryskiwanie H2O: 1,8 nKat MU/mg białka: opryskiwanie 50 mM salicylanem sodowym: 3.8nKat MU/mg białka. Stransformowany CIB271 (inne doświadczenie): opryskiwanie H2O: 2.8 nKat MU/mg białka; opryskiwanie estrem metylowym kwasu benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowego-7 (250pg/litr): 13,7 nKat MU/mg białka. Stransformowany CIB273: opryskiwanie H2O: 0,46 nKat MU/mg białka; opryskiwanie estrem metylowym kwasu benzo-1,2,3-tiadiazolokarboksylowego-7: 31,2 nKat MU/mg białka.Transformed Tobacco Callus (Example XXIII): The following GUS activities are obtained for the transformed callus samples collected 21 days after treatment. CIB271-transformed H 2 O spraying: 1.8 nKat MU / mg protein: 50 mM sodium salicylate spraying: 3.8 nKat MU / mg protein. CIB271 transformed (other experiment): H2O spraying: 2.8 nKat MU / mg protein; spraying with 1,2,3-thiadiazole-7-carboxylic acid methyl ester (250pg / liter): 13.7 nKat MU / mg protein. CIB273 transformed: H 2 O spraying: 0.46 nKat MU / mg protein; spraying with methyl ester of benzo-1,2,3-thiadiazolecarboxylic acid-7: 31.2 nKat MU / mg protein.

Stransformowana marchew (przykład XXXVI); dla próbek stransformowanego pCIB27I kallusa zebranego 21 dni po traktowaniu otrzymuje się następujące aktywności GUS. Opryskiwanie H2O: 5,2pKat MU/mg białka. Opryskiwanie 50 mM salicylanem sodowym: 1 l,6pKat MZ/mg białka. Opryskiwanie estrem metylowym kwasu benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowego-7 (250/rg/Iitr): 22,1 pKat MU/mg białka.Transformed Carrot (Example XXXVI); for samples of transformed pCIB27I callus collected 21 days after treatment, the following GUS activities are obtained. H2O spraying: 5.2 pKat MU / mg protein. Spraying with 50 mM sodium salicylate: 1 L, 6 pKat MZ / mg protein. Spraying with 1,2,3-thiadiazole-7-carboxylic acid methyl ester (250 µg / liter): 22.1 pKat MU / mg protein.

Stransformowany pomidor (przykład XXXVIII): dla próbek stransformowanego kallusa zebranego 21 dni po traktowaniu otrzymuje się następujące aktywności GUS. Stransformowany CIB271. opryskiwanie H2O I7,2pKat MU/mg białka; opryskiwanie estrem metylowym kwasu benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowego-7 (250pg/litr): 56,1 pKat MZ/mg białka. Stransformowany CIB273 X A4: opryskiwanie H20:4,6 pKat MU/mg białka; opryskiwanie estrem metylowym kwasu benzo-1,2,3-tladiazolokarboksyIowego-7 (250pg/Iitr): 22,1 pKat MU/mg białka.Transformed Tomato (Example XXXVIII): The following GUS activities are obtained for the transformed callus samples harvested 21 days after treatment. Transformed CIB271. spraying with H2O I7.2pKat MU / mg protein; spraying with 1,2,3-thiadiazole-7-carboxylic acid methyl ester (250pg / liter): 56.1 pKat MZ / mg protein. CIB273 X A4 transformed: H 2 O spray: 4.6 pKat MU / mg protein; spraying with methyl ester of benzo-1,2,3-thladiazole-carboxylic acid-7 (250pg / liter): 22.1 pKat MU / mg protein.

Krótkotrwała ekspresja w protoplastach tytoniu (przykład LVI) potraktowanych pCIB269. H2O· 36,6±13pKat MU/mg białka; ester metylowy kwasu benzo-1,2,3-tiadiazolokarboksyIowego-7: 66,6±20pKat MU/mg białka.Short-term expression in tobacco protoplasts (example LVI) treated with pCIB269. H2O · 36.6 ± 13pKat MU / mg of protein; Benzo-1,2,3-thiadiazole-carboxylic acid methyl ester: 66.6 ± 20 pKat MU / mg protein.

Przykład LXVII. Oznaczanie indukcji chemicznej genu endogennego.Example LXVII. Determination of chemical induction of an endogenous gene.

Oznacza się transkrypcję mRNA endogennego genu PR-la metodami opisanymi w przykładzie V, w materiale roślinnym pochodzącym z tytoniu, indukowanym jak opisano w przykładach 62 do 64 kwasem salicylowym, estrem metylowym kwasu benzo-1,2,3-tiadiazolokarboksylowego-7 i TMV. Podwyższone poziomy mRNA wykrywa się po indukcji wszystkimi trzema induktorami.The mRNA of endogenous PR-1? Gene is transcribed in tobacco-derived plant material induced as described in Examples 62 to 64 with salicylic acid, benzo-1,2,3-thiadiazolecarboxylic acid-7 and TMV methyl ester by the methods described in Example 5. Elevated mRNA levels are detected after induction with all three inducers.

Przykład LXVIII. Oznaczanie podlegającej indukcji chemicznej sekwencji DNA: aktywność enzymatycznej syntazy acetohydroksykwasów (AHAS).Example LXVIII. Determination of inducible chemical DNA sequence: enzymatic acetohydroxy acid synthase (AHAS) activity.

A. Przygotowywanie próbki do oznaczania aktywności AHAS.A. Sample preparation for AHAS activity assay.

Określa się masę materiału tkankowego liścia i lub korzenia, który ma być oznaczony. Tkankę umieszcza się w ciekłym azocie i uciera do drobnoziarnistego proszku. Dodaje się objętość (w ml), równą dwukrotnej masie (w g) tkanki, zimnego buforu do homogenizacji (50 mM bufor NaHaPOą, pH 7,0; 0,5 mM EDTA pH 7,0; 0,5 mM MgCh; 1mM pirogronian sodowy, pH 7,0; 10μΜ dinukleotyd flawinowo-adeninowy; 1 mM fluorek fenylometylosulfonylowy; 10% gliceryna) i mieszaninę przenosi się do prasy komórkowej (French pressure celi). Wszystkie następne etapy przeprowadza się utrzymując materiał w niskiej temperaturze (około 4°C). Komórki rozbija się przy cieśnieniu IIOMPa, a następnie zbiera do pojemnika chłodzonego lodem. Alternatywnie, tkankę rozciera się z buforem do homogenizacji w moździerzu zamiast traktowania w prasie komórkowej. Rozbite komórki wiruje się 5 minut przy 10 000 obrotach na minutę w celu sklarowania homogenatu. Mierzy się objętość supernatantu 1 dodaje siarczanu amonu, o czystości odpowiedniej dla enzymów do 25% nasycenia (144 mg /NIWSOOą/mI supernatantu). Mieszaninę miesza się w lodzie przez 15 minut, następnie wiruje przez 5 minut przy 10 000 obrotach na minutę. Osad usuwa się a supernatant doprowadza do 50% nasycenia siarczanu amonu (158 mg /NH4/2SO4/ml supernatantu). Po mieszaniu w lodzie przez 15 minut, osad zbiera się przez wirowanie przy 10000 obrotach na minutę przez 5 minut. Otrzymany osad rozpuszcza się w 1 ml buforu do kolumny na każde 2 g materiału z liści lub 5 g z korzeni. Ekstrakt odsala się w kolumnie z żelem Sephadex G50 zrównoważonej buforem do kolumny (50 mM bufor NaH2PO4, pH 7,0:0,1 mMThe weight of the tissue material of the leaf and / or root to be determined is determined. The tissue is placed in liquid nitrogen and ground to a fine powder. A volume (in ml) equal to twice the weight (g) of tissue of cold homogenization buffer (50 mM NaHaPOa buffer, pH 7.0; 0.5 mM EDTA pH 7.0; 0.5 mM MgCl2; 1 mM sodium pyruvate) is added , pH 7.0; 10μΜ flavin-adenine dinucleotide; 1 mM phenylmethylsulfonyl fluoride; 10% glycerin) and the mixture is transferred to a cell press (French pressure celi). All subsequent steps are performed keeping the material cool (about 4 ° C). The cells are broken under the pressure of the IIOMP and then collected in an ice-cooled container. Alternatively, tissue is ground with homogenization buffer in a mortar instead of treatment in a cell press. The disrupted cells are centrifuged for 5 minutes at 10,000 rpm to clarify the homogenate. The volume of the supernatant is measured and the ammonium sulphate is added of enzyme purity up to 25% saturation (144 mg / NIWSO4 / ml of supernatant). The mixture is stirred on ice for 15 minutes then centrifuged for 5 minutes at 10,000 rpm. The precipitate is removed and the supernatant is brought to 50% saturation with ammonium sulfate (158 mg / NH4 / 2SO4 / ml of supernatant). After stirring on ice for 15 minutes, the precipitate is collected by centrifugation at 10,000 rpm for 5 minutes. The resulting pellet is dissolved in 1 ml of column buffer for every 2 g of leaf material or 5 g of roots. The extract is desalted on a Sephadex G50 column equilibrated in column buffer (50 mM NaH2PO4 buffer, pH 7.0: 0.1 mM

162 317162 317

EDTA; 0,5 mM MgCb, ΙΟμηι dwunukleotyd flawinowo-ademnowy; 1 mM fluorek fenylometylosulfonowy, 10% gliceryna). Próbkę eluuje się buforem do kolumny, zbierając 2 ml próbki na każdy ml próbki naniesionej na kolumnę.EDTA; 0.5 mM MgCb, ΙΟμηι flavin ademnic dinucleotide; 1 mM phenylmethyl sulfonic fluoride, 10% glycerin). The sample is eluted with buffer onto the column, collecting 2 ml of sample for each ml of sample applied to the column.

B. Oznaczanie w probówceB. Determination in the tube

5-50μ1 ekstraktu otrzymanego zgodnie z przykładem LXVIII A rozpuszcza się w całkowitej objętości 0,5 ml mieszaniny reakcyjnej (20 mM bufor NaH2PO4, pH 7,0; 20 mM pirogroman sodowy, pH 7,0, 0,5 mM pirofosforan tiaminy; 5 mM MgCL, ΙΟμιη dwunukleotyd flawinowo-adeninowy). Mieszaninę inkubuje się przez 30 minut w temperaturze 37°C. Reakcję zatrzymuje się przez dodanie 6N H2SO4. Mieszaninę inkubuje się przez 15 minut w temperaturze 60°C i następnie traktuje 625μιη odczynnika naftolowego(500μl 5% σ-naftolu w 2,5 M NaOH 1 125 μΐ kreatyniny o stężeniu 25 mg/ml 1 inkubuje przez kolejne 15 minut w temepraturze 60°C. Jeśli tworzy się osad, usuwa się go 1 absorbację mierzy przy 520 nm. Stężenie (pmole) tworzącej acetoiny oblicza się z krzywej wzorcowej o zakresie 0,4μg — 10μg acetoiny. Aktywność właściwą wyraża się jak pKat/mg białka.5-50μ1 of the extract obtained according to example LXVIII A is dissolved in a total volume of 0.5 ml of the reaction mixture (20 mM NaH2PO4 buffer, pH 7.0; 20 mM sodium pyruvate, pH 7.0, 0.5 mM thiamine pyrophosphate; 5 mM MgCL, ΙΟμιη flavin-adenine dinucleotide). The mixture is incubated for 30 minutes at 37 ° C. The reaction is stopped by adding 6N H2SO4. The mixture is incubated for 15 minutes at 60 ° C and then treated with 625μιη of naphthol reagent (500μL 5% σ-naphthol in 2.5M NaOH 1 125μΐ creatinine at a concentration of 25 mg / ml 1 incubated for another 15 minutes at 60 ° C C. If a precipitate is formed, it is removed and the absorption is measured at 520 nm The concentration (pmole) of acetoin forming is calculated from a standard curve in the range 0.4 µg - 10 µg acetoin The specific activity is expressed as pKat / mg protein.

C. Oznaczanie na płytkach do testu ELISA.C. Labeling on ELISA plates.

1-20μ1 próbki umieszcza się w studzienkach płytki do testu ELISA w całkowitej objętości 0,15 ml mieszaniny reakcyjnej. Reakcja przebiega przez 30 minut w temperaturze 37°C. Reakcję zatrzymuje się przez dodanie 50/1 2,4 M H2SO4 zawierającego 1% kreatyninę. Mieszaninę inkubuje się przez 30 minut w temperaturze 60°C. Jakikolwiek obecny osad oddziela się przez wirowanie. 150/11 oznaczanej mieszaniny przenosi się do nowej płytki do testu ELISA, traktuje 100/gl 10% σ-naftolu w 5 M NaOH 1 inkubuje przez kolejne 20 minut w temperaturze 60°C. Absorbancję mierzy się przy 520 nm 1 aktywność właściwą wyraża jak w przykładzie LVIII B.1-20 µl of sample is placed in the wells of an ELISA plate in a total volume of 0.15 ml of the reaction mixture. The reaction is run for 30 minutes at 37 ° C. The reaction is stopped by adding 50/1 of 2.4 M H2SO4 containing 1% creatinine. The mixture is incubated for 30 minutes at 60 ° C. Any precipitate present is separated by centrifugation. 150/11 of the assay mixture is transferred to a new ELISA plate, treated with 100 µl of 10% σ-naphthol in 5 M NaOH and incubated for a further 20 minutes at 60 ° C. The absorbance is measured at 520 nm and the specific activity is expressed as in Example LVIII B.

Przykład LVIX. Oznaczanie podlegających indukcji chemicznej sekwencji DNA: endotoksyna Bacillus thuringiensis.LVIX Example. Determination of chemically inducible DNA sequences: Bacillus thuringiensis endotoxin.

A. Procedura ekstrakcji roślin.A. Plant extraction procedure.

Około 100 mg tkanki roślinnej homogenizuje się w 0,1 ml buforu do ekstrakcji (50 mM Na2CO3, pH 9,5; 10 mM EDTA; 0,05% Triton Χ-100; 0,05% Tween; 100 mM NaCl; 1 mM fluorek fenylometylosulfonowy (dodany bezpośrednio przed użyciem) i 1 mM leupeptyna (dodana bezpośrednio przed użyciem). Po ekstrakcji dodaje się 2M Tris, pH 7,0, w celu doprowadzenia pH do wartości 8,0-8,5. Ekstrakt wiruje się następnie przez 10 minut w mikrowirówce Backmana 1 supernatant wykorzystuje do analizy testem ELISA.About 100 mg of plant tissue is homogenized in 0.1 ml of extraction buffer (50 mM Na2CO3, pH 9.5; 10 mM EDTA; 0.05% Triton Χ-100; 0.05% Tween; 100 mM NaCl; 1 mM phenylmethylsulfonic fluoride (added just before use) and 1 mM leupeptin (added just before use) After extraction, 2M Tris, pH 7.0 is added to adjust the pH to 8.0-8.5. The extract is then centrifuged through 10 minutes in a Backman microcentrifuge 1 the supernatant is used for ELISA analysis.

B. ELISA.B. ELISA.

Płytkę do testu ELISA traktuje się wstępnie etanolem. Do studzienek płytki dodaje się oczyszczonej przez powinowactwo antysurowicy króliczej skierowanej przeciwko Bt (50μ1) o stężeniu 3μg/ml w soli buforowej boranem (lOOmM kwas borowy, 25 mM boran sodowy, 75 mM NaCl, pH 8,4-8,5) i pozostawia do inkubacji przez noc w temperaturze 4°C. Antysurowicę wytwarza się poprzez immunizację królików z oczyszczonymi gradientowo kryształami Bt (endotoksyny Bacillus thuringiensis) [B. J. Ang i K. W. Nickerson, Appl. Environ. Microbiol. 36, 625-626 (1978)] rozpuszczonymi w dodecylosiarczanie sodowym. Płytki przemywa się buforem do przemywania (10 mM Tris-HCl, pH 8,0; 0,05% Tween 20, 0,02% azydek sodowy), następnie traktuje się w temperaturze pokojowej przez 1 godzinę buforem do blokowania (10 mM bufor fosforanowy, pH 7,4; 140 mM NaCl; 1% albumina z surowicy wołowej, 0,02% azydek sodowy). Ekstrakt roślinny dodaje się w ilości dającej 50μg białka (zazwyczaj 5 μΐ ekstraktu; białko oznacza się metodą M. Bradforda, Anal. Biochem. 72,248 (1976) używając zestawu handlowego Bio-Rad) i inkubuje przez noc w temperaturze 4°C. Po przemyciu dodaje się 50μ1 oczyszczonej przez powinowactwo antysurowicy koziej skierowanej przeciwko Bt do stężenia 3μg/ml w rozcieńczalniku do testu ELISA (10 mM bufor fosforanowy, pH 7,4, 140 mM NaCl, 0,05% Tween 20, 1% albumina z surowicy wołowej, 0,02% azydek sodowy) i inkubuje się przez 1 godzinę w temperaturze 37°C. Po przemyciu dodaje się 50μ1 przeciwciał królika skierowanych przeciwko przeciwciałom kozim, związanych z fosfatazą alkaliczną (Sigma Chemicals, St. Louis, Mo., USA) rozcieńczonych w rozcieńczalniku do testu ELISA w stosunku 1:500 i inkubuje przez 1 godzinę w temperaturze 37°C. Po przemyciu dodaje się 50/z1 substratu (0,6mg/mI fosforanu p-nitrofenołu, 0,05 mg/ml MgCl2 = 10% dietanoloaminy, pH 9,8 doprowadzone HC1) i inkubuje przez 30 minut w temperaturze pokojowej. Reakcję kończy się przez dodanie 50μ1 3 M NaOH. Absorbację odczytuje się przy 405 nm w zmodyfikowanym czytniku do testu ELISA (Hewlett Packard, Stanford, Ca., USA).The ELISA plate is pretreated with ethanol. The affinity purified rabbit antiserum against Bt (50μ1) at a concentration of 3μg / ml in borate buffer salt (100mM boric acid, 25mM sodium borate, 75mM NaCl, pH 8.4-8.5) is added to the wells of the plate and left to stand. for incubation overnight at 4 ° C. Antisera is prepared by immunizing rabbits with gradient purified Bt (Bacillus thuringiensis) endotoxin crystals [B. J. Ang and K. W. Nickerson, Appl. Environ. Microbiol. 36, 625-626 (1978)] dissolved in sodium dodecyl sulfate. The plates are washed with a wash buffer (10 mM Tris-HCl, pH 8.0; 0.05% Tween 20, 0.02% sodium azide) then treated at room temperature for 1 hour with blocking buffer (10 mM phosphate buffer , pH 7.4; 140 mM NaCl; 1% bovine serum albumin, 0.02% sodium azide). The plant extract is added in an amount to give 50 µg protein (typically 5 µg extract; protein is determined by the method of M. Bradford, Anal. Biochem. 72, 248 (1976) using commercial Bio-Rad kit) and incubated overnight at 4 ° C. After washing, 50 μl of affinity purified goat anti-Bt serum is added to a concentration of 3 μg / ml in ELISA diluent (10 mM phosphate buffer, pH 7.4, 140 mM NaCl, 0.05% Tween 20, 1% serum albumin bovine, 0.02% sodium azide) and incubated for 1 hour at 37 ° C. After washing, 50 μl of rabbit anti-goat alkaline phosphatase-bound antibodies (Sigma Chemicals, St. Louis, Mo., USA) diluted 1: 500 in ELISA diluent are added and incubated for 1 hour at 37 ° C . After washing, 50 µl of substrate (0.6 mg / ml p-nitrophenol phosphate, 0.05 mg / ml MgCl 2 = 10% diethanolamine, pH 9.8 adjusted with HCl) is added and incubated for 30 minutes at room temperature. The reaction is terminated by adding 50 µl of 3 M NaOH. Absorbance is read at 405 nm in a modified ELISA reader (Hewlett Packard, Stanford, Ca., USA).

162 317162 317

Atobchr PR1013 kb ramie ΛAtobchr PR1013 kb arm Λ

-19kb onm .-< 9.2kb-19kb onm .- <9.2kb

PR- 1A τ-Τ7ι i mrPR- 1A τ-Τ7ι and mr

R PHR R R RPCR PHR R R RPC

Fig 1Fig 1

Atobchr PR1013Atobchr PR1013

C C |xCla I |x agaraza LGT l_C C | xCla I | x LGT agarase l_

Jx Cla I jx agaroza LGT jJx Cla I jx LGT agarose j

jmieszame J ligacja Jtransformacjajmame J ligation Jtransformation

Fig 2Fig 2

|x EcoRI jx EcoRI jx agaroza U3T jx agaroza LGT \___/| x EcoRI jx EcoRI jx a g arose U3T jx Agarose LGT \ ___ /

J mieszanie 1 ligacja j transformacjaJ mixing 1 ligation j transformation

Fig 3Fig 3

jxagaroza LGT J i mieszanie J ligacja j xagarose LGT J and mixing J ligation

J transformacjaJ transformation

j transformacjaj transformation

Fig. 5Fig. 5

Fig ίFig ί

| mieszanie | ligacja {transformacja| mixing | ligac j a { tr ans f ormac j a

PBS-PR1013 EcoAPst AXhoPBS-PR1013 EcoAPst AXho

Fig 6Fig 6

Fig 7 pohlinkerFig 7 pohlinker

JxAsp 718 jxPst I {x agaroza LGTJxAsp 718 jxPst I {x LGT agarose

P |xAsp 718 Jx Pst I jx agarozaP | xAsp 718 Jx Pst I jx agarose

LGT {mieszanie i ligacja j łransformacjaLGT {mixing and ligation łrans j f j and ORMAC

Insert w obydwa orientacjachInsert in both orientations

Fig 8 u ΚΧ B P jednoniciowy ------lj-1_i_____Fig 8 u ΚΧ B P single strand ------ lj-1_i _____

M13mp18-PR1013 EcoAPst AXho {wygrzewanie primerow | wydłużanie fragmentem Klenowa I ligocjaM13mp18-PR1013 EcoAPst AXho {primer heating | Klenow fragment elongation I ligotion

5' Β P 3’5 'Β P 3 ’

-5- CTCCTATAGTCATGGGATTT-·—1 - 5 - CTCCTATAGTCATGGGATTT- · - 1

-y----G^GAAAATC^C^TACCCT^^--.----i transformacja i izolacja mutanta c* B P v'-y ---- G ^ GAAAATC ^ C ^ TACCCT ^^ --.---- and transformation and isolation of the c * B P v 'mutant

- i-CCATGG-1 -3- M13mp18-PR 1013- i-CCATGG-1 - 3 - M13m p 18-PR 1013

-j---GGTACC->- EcoAPst A XhoNco-j --- GGTACC -> - EcoAPst A XhoNco

NcolNcol

Fig.9Fig. 9

RFM13 , (mp18- PR1013I EcoPst Xhcą . .. *p ~N |xBst Eli JxPst I k_ pBS-PR1013\ EcoAPstRFM13, (mp18- PR1013I EcoPst Xhca. .. * p ~ N | xBst Eli JxPst I k_ p BS-PR1013 \ EcoAPst

AXho lxBstEII JxPst I 'mieszanie i ligacja | transformacja XAXho lxBstEII JxPst I 'mixing and ligation | transformation of X

Fig.10Fig.10

XX

jx Nco Ijx Nco I

Jxagaroza LGT k_.Jxagarose LGT k_.

|xagaroza LGT| LGT xagarose

J mieszanie | ligacja ł transformacjaJ mixing | ligation and transformation

Fig.11Fig.11

jxSal I jxSnaBI JxSall |xSnaBI jxEcoRI jx EcoRI |xagaroza LGT ixcg)arozaLGT jxagaro>za LGT \/ mieszanie ligacja transformacjajxSal I jxSnaBI JxSall | xSnaBI jxEcoRI jx EcoRI | xagarose LGT ixcg) arozaLGT jxagaro> for LGT \ / mixing ligation transformation

Fig 12Fig 12

Fig.13 Fig UFig. 13 Fig U

Delecja 5' sekwencji promotora PRla (Alul-Ncol) na poczqtku genu GUS w pCIB 2005 'deletion of the PRla promoter sequence (Alul-Ncol) at the beginning of the GUS gene in pCIB 200

Fig 15Fig 15

Delecja 5' sekwencji promotora PR la(Haelll-Nco I) na początku genu GUS w pCIB 2005 'deletion of the PR la promoter sequence (Haelll-Nco I) at the beginning of the GUS gene in pCIB 200

Fig.16Fig.16

Promotor PR1a na początku skreconego genu endotoksyny Bacillus thuringensis klonowanego do pCIB7lD trawionego Sal l/BamHIPR1a promoter at the beginning of the spliced Bacillus thuringensis endotoxin gene cloned into pCIB7lD digested with Sal I / BamHI

Fig.17Fig.17

67596759

20002000

EcoRl<12320/Sst IEcoRl <12320 / Sst I

PstlPstl

XholXhol

IAND

Sekwencja promotora z genu PR1a na początku skróconego genu endotoksyny Badllus thuringensisPromoter sequence from the PR1a gene at the beginning of the truncated Badllus thuringensis endotoxin gene

800!800!

θςΙΙθςΙΙ

Hmd ni vul vu II St I Sstll Xba I •000Hmd ni vul vu II St I Sstll Xba I • 000

3000 Ncol Sst II Hindlll3000 Ncol Sst II Hindlll

Hindlll '4000 coRI BamHIHindlll '4000 coRI BamHI

HindlllHindlll

Fig 18Fig 18

Fig 19Fig 19

Promotor PR1a na początku genu AHAS typu dzikiego z Arabidopis klonowanego do plazmiduThe PR1a promoter at the beginning of the Arabidops wild-type AHAS gene cloned into a plasmid

BluescriptBluescript

Fig 20Fig 20

Sekwencja promotora z genu PR 1a na początku genu AHAS typu dzikiego z Arabidopsis klonowanego do pCIB 200Promoter sequence from the PR 1a gene at the beginning of the Arabidopsis wild-type AHAS gene cloned into pCIB 200

Fig 21 Fig.22Fig 21 Fig 22

Sekwencja promotora z klonu genu -1,3-glukoromdazy w pBSGIuc 391 na poczqtku genu GUS z pBSUS! 2Promoter sequence from the -1,3-glucoromdase gene clone in pBSGIuc 391 at the beginning of the GUS gene from pBSUS! 2

Fig 23Fig 23

EcoRI<12884/Sst I PvuLEcoRI <12884 / Sst I PvuL

12000 EcoRI, EcoRI Nco I12,000 EcoRI, EcoRI Nco I.

Sekwencja promotora z klonu genu β-1,3-glukuronidazy w pBSGluc 39 1 na początku skróconego genu endotoksyny Bacillus thuringensisPromoter sequence from the β-1,3-glucuronidase gene clone in pBSGluc 39 1 at the beginning of the truncated Bacillus thuringensis endotoxin gene

Fig 24Fig 24

Promotor glukanazy 391 na poczqtku genu AHAS typu dzikiego z Arabidopsis klonowanego do plazmidu BluescriptPromoter g lu y k Anaz 1 to 39 g poczq early ene AHA S, wild-type Arabidopsis cloned into the plasmid Bluescript

Fig. 25Fig. 25

162 317162 317

KpnK Ssti/1i.0U<EcoRl 1ŁO1KpnK Ssti / 1i.0U <EcoRl 1ŁO1

EcoR EcoRIEcoR EcoRI

Sst I 1 Hind 12000Hind Ul BamH Hmdll.Sst I 1 Hind 12000 Hind Ul BamH Hmdll.

H ind Ul HindUSj Sst/ i· BomHr 10000H ind Ul HindUSj Sst / i · BomHr 10000

Xbal<BamH Pstl< Sol HindllKSfWIXbal <BamH Pstl <Sol HindllKSfWI

Ρνυ IΡνυ I

mdlii < Ρνυ lmdlii <Ρνυ l

PstlPstl

Xhol Cla I Sma I HmdlllXhol Cla I Sma I Hmdlll

Sekwencja promotora z klonu ii-1,3-glukuronidazy w pBSGIuc39 1 na początku genu AHAS typu dzikiego w ArabidopsisPromoter sequence from clone ii-1,3-glucuronidase in pBSGIuc39 1 at the beginning of the wild-type AHAS gene in Arabidopsis

Fig. 26Fig. 26

Fig.27Fig. 27

Sekwencja promotora z klonu ft - 1,3-glukurontdazy w pBSGIuc 39 3 na początku genu GUS z pBSGUS12Promoter sequence from the ft-1,3-glucurontdase clone in pBSGIuc 39 3 at the beginning of the GUS gene from pBSGUS12

Fig 28Fig 28

EcoRl<l30 36/SstlEcoRl <130 36 / Sstl

60006000

Sekwencja promotora z klonu β-1,3-glukuromdazy w pBSGIuc 39 3 na początku skróconego genu endotoksyny Bacillus thuringensisPromoter sequence from the β-1,3-glucuromdase clone in pBSGIuc 39 3 at the beginning of the truncated Bacillus thuringensis endotoxin gene

Fig 29Fig 29

Promotor glukanazy 39 3 na poczqtku genuGlucanase 393 promoter at the beginning of the gene

AHAS typu dzikiego, klonowanego do plazmiduWild-type AHAS, cloned into a plasmid

BluescriptBluescript

Fig. 30Fig. 30

PvulPvul

Kpnl <Sstl/14196 < EcoRI 14000Kpnl <Sstl / 14196 <EcoRI 14000

ZnZn

EcoRI.EcoRI.

Ncol Sstl .Ncol Sstl.

Hind III1200Γ ‘Pvu IHind III1200Γ 'Pvu I

ΧοαΚθα/ηΗΧοαΚθα / ηΗ

PstKSalPstKSal

Hind III <SphlHind III <Sphl

ŃdeiŃdei

60006000

Sekwencja promotora z klonu /ł-1.3-glukuoonjdazy w pBSGluc 39 3 na początku genu AHAS typu dzikiego- z ArabidopsisSequence of the promoter from the clone / L -1.3 -glukuoonjdase in pBSGluc 39 3 at the beginning of the wild-type AHAS gene - from Arabidopsis

Fig 31Fig 31

87598759

Hmd II HmdlllHmd II Hmdlll

20002000

Hindll ul νυ II StVt.l Xbal 1000Hindll ul νυ II S tVt.l Xbal 1000

3000 Ncol SstH Hind III3000 Ncol SstH Hind III

Hind III 4000 EcoRI !on HIHind III 4000 EcoRI! On HI

Gen AHAS z Arabidopsis opornego na herbicyd w plazmidzie BluescriptHerbicide resistant Arabidopsis AHAS gene in a Bluescript plasmid

Promotor PR1a na początku genu AHAS z Arabidopsis opornego na herbicyd, klonowanego do plazmidu BluescriptPR1a promoter at the beginning of the herbicide resistant Arabidopsis AHAS gene, cloned into the Bluescript plasmid

Fig 32Fig 32

Fig 33Fig 33

Kpnl< Sst I/13482* EcoRIKpnl <Sst I / 13482 * EcoRI

Ρνυ IΡνυ I

NcolNcol

40004000

Pstl Ndel «OO vul Sst ll SphlPstl Ndel «OO vul Sst ll Sphl

Bal l< 2000 Sst ll indlll‘PvuiBal l <2000 Sst ll indlll'Pvui

1000010,000

X ba KBamH PsIKSallX ba KBamH PsIKSall

HindllKSphi NcolHindllKSphi Ncol

Sekwencja promotora z genu PR1a na poczqtku genu AHAS z Arabidopsis opornego na herbicyd, klonowanego do pCIB 200Promoter sequence from the PR1a gene at the beginning of the herbicide resistant Arabidopsis AHAS gene, cloned into pCIB 200

Fig.34Fig. 34

Promotor glukanazy 391 na początku genu AHAS z Arabidopsis opornego na herbicyd, klonowanego do plazmidu BluescriptGlucanase 391 promoter at the beginning of the herbicide resistant Arabidopsis AHAS gene, cloned into the Bluescript plasmid

Kpnl< Sst l/14044 < EcoRIKpnl <Sst l / 14044 <EcoRI

Ecqr| U001'Ecq r | U001 '

EcoR·EcoR

Nco Sst I·Nco Sst I

indlll<Pvu lindlll <Pvu l

Xbal<BamHXbal <BamH

PstKSol Hind II! < SphPstKSol Hind II! <Sph

Pstl Xhol Clal Sma IPstl Xhol Clal Sma I

HmdlllHmdlll

Fig 35Fig 35

Sekwencja promotora z klonu fi -13 -glukuronidazy w pBSGIus 39 1 na początku genu AHAS z Arabidopsis opornego na herbicydSequence of the promoter from the? -13 -glucuronidase clone in pBSGIus 39 1 at the beginning of the herbicide-resistant Arabidopsis AHAS gene

Fig. 36Fig. 36

162 317162 317

87728772

8000. ΡνυΙ8000. ΡνυΙ

Kpnl<Sst l /14196<EcoRl 14000 SphlKpnl <Sst l / 14196 <EcoRl 14000 Sphl

EcoRI.EcoRI.

Ncol,Ncol,

SstllSstll

Xbal<BamHIXbal <BamHI

PstKSoll· HmdllK Sphl·PstKSoll HmdllK Sphl

vu I Pstl 000vu I Pstl 000

Pstl Xhol Jol Sma i HindlllPstl Xhol Jol Sma and Hindlll

Promotor glukanazy 39 3 na początku genu AHAS z Arabidopsis opornego na herbicyd, klonowanego do plazmidu BluescriptGlucanase 39 3 promoter at the beginning of the herbicide resistant Arabidopsis AHAS gene, cloned into the Bluescript plasmid

Sekwencja promotora z klonu ^-1.3-glukuronidazy w pBSGIuc39 3 na początku genu AHAS z Arabidopsis opornego na herbicydSequence of the promoter from the? -1.3-glucuronidase clone in pBSGIuc39 3 at the beginning of the herbicide-resistant Arabidopsis AHAS gene

Fig.37Fig. 37

Fig. 38Fig. 38

30 5030 50

CTTGAGGATTTCGAGTTTTGGCTTTTTCAAAACTTGAGCTTTCTTTTTCATTAATTTCGGCTTGAGGATTTCGAGTTTTGGCTTTTTCAAAACTTGAGCTTTCTTTTTCATTAATTTCGG

00 11000 110

AGAGCAATGTAAACGTAATCTATTTGTAAAGGATCTAAAAAAACTCCATTTGAATCTAAAAGAGCAATGTAAACGTAATCTATTTGTAAAGGATCTAAAAAAACTCCATTTGAATCTAAA

130 1500 170130 1500 170

TTCAGATCGTGATTGGGATAGGGAGACGTAAATTTTTTTATATTTTGAGTCAAGTTGTGATTCAGATCGTGATTGGGATAGGGAGACGTAAATTTTTTTATATTTTGAGTCAAGTTGTGA

2W 200 ttggtacgagataatataaaattactgtatcgcgtttgtagcattagatcggaaattagg2W 200 ttggtacgagataatataaaattactgtatcgcgtttgtagcattagatcggaaattagg

250 700 200250 700 200

GTAAATTTATTTAGAGTTGAGAACTCATAAATTTTTTGATTTTCTTTACGTCITTTATCTGATGTAAATTTATTTAGAGTTGAGAACTCATAAATTTTTTGATTTTCTTTACGTCITTTATCTGAT

310 300 500 agttatctaacgtcatcggggtgacggccatgttcaagttttccgcgagtattgaggaag310 300 500 agttatctaacgtcatcggggtgacggccatgttcaagttttccgcgagtattgaggaag

370 300 110 ggggaagaggatttaaactgtgtttggtattattatagtttttttttttagtaagttga370 300 110 ggggaagaggatttaaactgtgtttggtattattatagtttttttttttagtaagttga

430 400 470430 400 470

TTGTACATATTGAGGATGTGGTGTGTTATTCTATAGTGTGATTATTAGTGGGGCTGGACGTTGTACATATTGAGGATGTGGTGTGTTATTCTATAGTGTGATTATTAGTGGGGCTGGACG

430 H 0 503 ttaaggtgtttattttaaattcttcctttttttgacgttcccattctgagagggggaaag430 H 0 503 ttaaggtgtttattttaaattcttcctttttttgacgttcccattctgagagggggaaag

Fig 39 (I)Fig 39 (I)

550 570 590550 570 590

TATAAATATGGAAGTA/AAATTAATCACG\TCGTTAAATGTA(G\AAATATTAATTAACACA 610 630 650TATAAATATGGAAGTA / AAATTAATCACG \ TCGTTAAATGTA (G \ AAATTAATTAACACA 610 630 650

TTAACnATAAnCAGTCTACTTTATTTTTCTTTmnTCATCTGATAGTTCTATAAAGTGT 650 600 710TTAACnATAAnCAGTCTACTTTATTTTTCTTTmnTCATCTGATAGTTCTATAAAGTGT 650 600 710

TTATCTTCTTGCATTGACcr(TTT/ATrTTTATTTTGCAACATCGGGTTATTAT;TATTTTTCA 530 700 500TTATCTTCTTGCATTGACcr (TTT / ATrTTTATTTTGCAACATCGGGTTATTAT; TATTTTTCA 530 700 500

AnAATTGGTAACTGCATATATAAGTTTTATTTGGTTTnnTTGAAAATAGGATTTTATTATn 590 100 300AnAATTGGTAACTGCATATATAAGTTTTATTTGGTTTnnTTGAAAATAGGATTTTATTATn 590 100 300

TATATnAGGATATATTACATTGATATTTnCTT’GTnAAAAAATTTTGTATGTACATGTATA 850 870 890TATATnAGGATATATTACATTGATATTTnCTT’GTnAAAAAATTTTGTATGTACATGTATA 850 870 890

ATCACCGTGA,TTrCTTTAAGATTTCTCCTATAAATAra:TTGGTAGTAAATCTAGTπTT f_„ 910 930 950 n(CATTnATGATACAA(nTΠ'TCTCCTATAGT(nATGGGATTTGTTCTCTΓTTCACTATTGnCATCACCGTGA, TTrCTTTAAGATTTCTCCTATAAATAra: TTGGTAGTAAATCTAGTπTT f_ "910 930 950 n (CATTnATGATACAA (nTΠ'TCTCCTATAGT (nATGGGATTTGTTCTCTΓTTCACTATTGnC

MetGlyPheValLeuPheSerGl nLeuPr 950 990 1010MetGlyPheValLeuPheSerGl nLeuPr 950 990 1010

TTCATTTCTTCTTGTCTCTACACTTCTCTTATTCCTAGTAATATCCCACTCTTGCCGTGC oSerPheLeuLeuVal SerThrLeuLeuLeuPheLeuVal 11 eSerHi sSerCysArgAlTTCATTTCTTCTTGTCTCTACACTTCTCTTATTCCTAGTAATATCCCACTCTTGCCGTGC oSerPheLeuLeuVal SerThrLeuLeuLeuPheLeuVal 11 eSerHi sSerCysArgAl

Fig.39 (Π)Fig. 39 (Π)

1030 1050 10701030 1050 1070

CCAAATTTCTCAACAAGACTATTTGGATGCCCATAACACAGCTCGTGCAGATGTAGGTGT aGt nAsnSerGI nGl nAspTyrLeuAspAlaHisAsnThr AlaArgAlaAspVal GlyVaCCAAATTTCTCAACAAGACTATTTGGATGCCCATAACACAGCTCGTGCAGATGTAGGTGT aGt nAsnSerGI nGl nAspTyrLeuAspAlaHisAsnThr AlaArgAlaAspVal GlyVa

1090 1110 11301090 1110 1130

AGAACCTTTGTCCTGGGACGACCA(GGTAGCAGCCTATGCGCATTTrΓTATGCTTCCCAATT I GI uProLeuThrTrpAspAspGl nVal Al aAlaTyrAI aG I nAsnTy r Al aSerGI nLeAGAACCTTTGTCCTGGGACGACCA (GGTAGCAGCCTATGCGCATTTrΓTATGCTTCCCAATT I GI uProLeuThrTrpAspAspGl nVal Al aAlaTyrAI aG I nAsnTy r Al aSerGI nLe

1150 1170 11901150 1170 1190

GGCTGnAGTTTGTATnCTnGTACTTTCTCATGGT(A(ATACGGCGAAAACCTAGCTGAGGG uAI aAlaAspCysAsnlLe^al HisSerHi sGlyGI nTyrGl yGl uAsnLeuAlaGl uGIGGCTGnAGTTTGTATnCTnGTACTTTCTCATGGT (A (ATACGGCGAAAACCTAGCTGAGGG uAI aAlaAspCysAsnlLe ^ al HisSerHi sGlyGI nTyrGl yGl uAsnLeuAlaGl uGl

1210 1230 12501210 1230 1250

TTGTGGCGTTTTCATGACGGCTGCTTAGGCTGTTGAGATGTGGGTCGTTGAGATACAGTT y SerGl yAspPheMet ThrAl a Ala Lys Al aVa IGl uMetTrpValAspGI uLysGl nTyTTGTGGCGTTTTCATGACGGCTGCTTAGGCTGTTGAGATGTGGGTCGTTGAGATACAGTT y SerGl yAspPheMet ThrAl a Ala Lys Al aVa IGl uMetTrpValAspGI uLysGl nTy

1270 1290 13101270 1290 1310

T TATGTCCATGACTCAAATTCTTGTGCA<AAAG(:T^CTG&TGTGTGGACTC TATACTCAGGT r Tyr AspHisAspSerAsnThrCysAla Gl nGl yGl nValCysGlyHi sTy rThrGlnVaT TATGTCCATGACTCAAATTCTTGTGCA <AAAG (: T ^ CTG & TGTGTGGACTC TATACTCAGGT r Tyr AspHisAspSerAsnThrCysAla Gl nGl yGl nValCysGlyHi sTy rThrGlnVa

1330 1350 13501330 1350 1350

GGTTTGGCGTAACTCGGTTCGTGTTGGATGTGCTAGGGTTTAGTGTAACAAT(GTAC&ATT l Val TrpArgAsnSerVal ArgValGl yCysAlaArgVal Gl nCssAsnAsnGlyGlyTyGGTTTGGCGTAACTCGGTTCGTGTTGGATGTGCTAGGGTTTAGTGTAACAAT (GTAC & ATT l Val TrpArgAsnSerVal ArgValGl yCysAlaArgVal Gl nCssAsnAsnGlyGlyTy

Fig 39 (ΙΠ)Fig 39 (ΙΠ)

1390 1410 14 301390 1410 14 30

TGTTGTCTCTTGCAACTATGATCCTCCAGGTAATTATAGAGGCGAAAGTCCATACTAATT rVal Val SerCysAsnTyr AspProProGI yAsnTy r ArgGl yGl u Ser Pro Ty rEndTGTTGTCTCTTGCAACTATGATCCTCCAGGTAATTATAGAGGCGAAAGTCCATACTAATT rVal Val SerCysAsnTyr AspProProGI yAsnTy r ArgGl yGl u Ser Pro Ty rEnd

1450 1470 14901450 1470 1490

GAAACGACCCACCTCCATTTCACGGTAATATGTATGGATTGTTCTGCTTGATATCAAGAAGAAACGACCCACCTCCATTTCACGGTAATATGTATGGATTGTTCTGCTTGATATCAAGAA

1510 1133 15501510 1133 1550

ACCCCCAACCTGCTCTAAACCGAAACTTAAAGTCAAGTATATAGTAATCTTAATACACCTACCCCCAACCTGCTCTAAACCGAAACTTAAAGTCAAGTATATAGTAATCTTAATACACCT

1500 1150 16101500 1150 1610

GCCCTCACCTTAAGTGGATACCCCAAAAGAAACAGTGGTCATAACC AAGTGGAACACCACGCCCTCACCTTAAGTGGATACCCCAAAAGAAACAGTGGTCATAACC AAGTGGAACACCAC

1630 1150 16001630 1150 1600

TATTTTATGTCCACTAACTCGTATGATCTGATACTATTATGAACACTCTTTCAATCACCCTATTTTATGTCCACTAACTCGTATGATCTGATACTATTATGAACACTCTTTCAATCACCC

1600 UTOI 17301600 UTOI 1730

TCATACTTTGTTGATGGTCTAGCCACCTTATATATTAAGCGAAACATTACTCACCAAATTTCATACTTTGTTGATGGTCTAGCCACCTTATATATTAAGCGAAACATTACTCACCAAATT

1750 1770 17901750 1770 1790

CACCC(TTACCAAGTCCACACAGTTACCCCCACCCAATAGAGTTAAAAAAAAATGACAACCCACCC (TTACCAAGTCCACACAGTTACCCCCACCCAATAGAGTTAAAAAAAAATGACAACC

1810 1830 18501810 1830 1850

CACAACTCATATTGTAGGAGGATATCGACCTTTTAGCAGCTAGTTTTCCTAAIcΓGCACTCCACAACTCATATTGTAGGAGGATATCGACCTTTTAGCAGCTAGTTTTCCTAAIcΓGCACTC

Fig 39(IY)Fig 39 (IY)

1870 1800 10101870 1800 1010

TCTTCCTCAACπTAAGGTCTAAAAATAπTACATCATCATTCAACCCACAAGTTAACCA 1930 1900 1970TCTTCCTCAACπTAAGGTCTAAAAATAπTACATCATCATTCAACCCACAAGTTAACCA 1930 1900 1970

TCTTTAAATATCTATGCATAATTCTAAATAGTAATCTGCCCACCACCCrGCCAACCAAACC 1900 0010 2030TCTTTAAATATCTATGCATAATTCTAAATAGTAATCTGCCCACCACCCrGCCAACCAAACC 1900 0010 2030

TCCCAAACCAACTAATATACTCTGTCCTACCCCATTCCTAATGTCA'ΠΆGCAGACCCCTCCCAAACCAACTAATATACTCTGTCCTACCCCATTCCTAATGTCA'ΠΆGCAGACCCC

Fig. 39 (V) ,0 30 50 πACCTCCCAAGTATCATTAACATCCTATCCTCAAACAATCATATAGAGATTCTACACCA 70 00 110Fig. 39 (V), 0 30 50 πACCTCCCAAGTATCATTAACATCCTATCCTCAAACAATCATATAGAGATTCTACACCA 70 00 110

TACTCAACTATATATCΆCATTCGTCCCCTATACCTCGTATATAGATTTTTAACTAAAAGAA 130 150 170TACTCAACTATATATCΆCATTCGTCCCCTATACCTCGTATATAGATTTTTAACTAAAAGAA 130 150 170

TTTAACA T TACCAAATAAATCATCGTTTAAATCAAATTCCGACTATACATCCGATACACT 100 HO 200TTTAACA T TACCAAATAAATCATCGTTTAAATCAAATTCCGACTATACATCCGATACACT 100 HO 200

ATCπTTCGTACTCGACCACCAAAT<TTCCTGCπCCATTΆCCCCTATCGCAGATAACCCA 250 700 290ATCπTTCGTACTCGACCACCAAAT <TTCCTGCπCCATTΆCCCCTATCGCAGATAACCCA 250 700 290

CTTTATAAGGATGTATTCACTTTCTACCCCCATCATACTCTGTπCATTTTTCCCGAACC 310 300 500CTTTATAAGGATGTATTCACTTTCTACCCCCATCATACTCTGTπCATTTTTCCCGAACC 310 300 500

TTCTATACGTTCGACAG(AcTCCCTCCAATCGAACAGGTCCATCTCCACAACTTCCCGCAC 370 000 HOTTCTATACGTTCGACAG (AcTCCCTCCAATCGAACAGGTCCATCTCCACAACTTCCCGCAC 370,000 HO

AATCACCCCCATCACACTCTTTCCTCGCAACACACCCATGCTCAAATACACTGGTAACCA 430 450 4TOAATCACCCCCATCACACTCTTTCCTCGCAACACACCCATGCTCAAATACACTGGTAACCA 430 450 4TO

CTTATCACCACTACCTTCCTGTATATACTACAAATCACCGATCTCTAAACGTCGTTCAAAC 400 510 300CTTATCACCACTACCTTCCTGTATATACTACAAATCACCGATCTCTAAACGTCGTTCAAAC 400 510 300

CATGATCATGTCCCCCCCCGTTGCTCCTCAATATCTCTACTCCTCCACTGTAGGCTTTCTCATGATCATGTCCCCCCCCGTTGCTCCTCAATATCTCTACTCCTCCACTGTAGGCTTTCT

Fig .40(1)Fig. 40 (1)

550 570 590550 570 590

TTTCTTTAACGAATATGATCTAACGTTCTTTGMTTAACGGAGCTATAATTTTATACTATTTTCTTTAACGAATATGATCTAACGTTCTTTGMTTAACGGAGCTATAATTTTATACTAT

610 630 650610 630 650

TCTTTTCAAATATGGCTAAA(AGTTTGCTAACAAGTTGC.AAACTTTGTAACTCAGCTATATCTTTTCAAATATGGCTAAA (AGTTTGCTAACAAGTTGC.AAACTTTGTAACTCAGCTATA

670 900 700670 900 700

TTCTTCCCTATAAAAATCATCCTTATTTTGCTTTGTTTCTCACCAAAAGCIAAAAAA-GGGTTCTTCCCTATAAAAATCATCCTTATTTTGCTTTGTTTCTCACCAAAAGCIAAAAAA-GGG

MetGIMetGI

730 750 770 τπATTTTCTTCAATATTTGCTTTTTTCATTTACTTTGATATATTAATTCACTCATCAAA yPheLeuThr Thr II eVal AlaCysPhell eThrPheAla I leLeu I le His Ser SerLy730 750 770 τπATTTTCTTCAATATTTGCTTTTTTCATTTACTTTGATATATATTAATTCACTCATCAAA yPheLeuThr Thr II eVal AlaCysPhell eThrPheAla I leLeu I le His Ser SerLy

790 8Ό 830790 8Ό 830

TTCTCAATTCTCACAAAAATATTATCTTAAACCTCACTVTTGAATATATTAGACAAGTTTT sAlaGt nAsnSerProGl nAspTyrLeu AsnProHis AsnAla AlaArg ArgGl n ValGITTCTCAATTCTCACAAAAATATTATCTTAAACCTCACTVTTGAATATATTAGACAAGTTTT sAlaGt nAsnSerProGl nAspTyrLeu AsnProHis AsnAla AlaArg ArgGl n ValGI

850 870 890850 870 890

TTTTGTCCCAATTAAATGGGACTATTA(G3ATAGCATAATATGAAAAAAAπATGAAAATAT yVa I Gl y Pr oMetThr T rpAspAsnArgLeuAlaAl aTyrAI aGl nAsnTyrAI aAsnGITTTTGTCCCAATTAAATGGGACTATTA (G3ATAGCATAATATGAAAAAAAπATGAAAATAT yVa I Gl y Pr oMetThr T rpAspAsnArgLeuAlaAl aTyrAI aGl nAsnTyrAI aAsNGI

Fig 40(H)Fig 40 (H)

9I0 930 9509I0 930 950

TTGATTTTGTGAGTGAGGGATGATAGACTATATTGTAAGTTAATGATAAAAAATTGCATC nArglleGlyAspCysGlyMet 11 eH i sSerHi sGI yProTyrGl yGI u AsnLeuAl aAITTGATTTTGTGAGTGAGGGATGATAGACTATATTGTAAGTTAATGATAAAAAAATTGCATC nArglleGlyAspCysGlyMet 11 eH i sSerHi sGI yProTyrGl yGI u AsnLeuAl aAI

970 990 I0I0970 990 I0I0

ATGCTTCAATAAAATTAAAGATGATTGTTATTTTAAAATTTGGGTAGATGAGAATCTTTT aAloPheProGI n LeuAsnAlaAlaGI yAlaVal LysMetTrpValAspG I uLysArgPhATGCTTCAATAAAATTAAAGATGATTGTTATTTTAAAATTTGGGTAGATGAGAATCTTTT aAloPheProGI n LeuAsnAlaAlaGI yAlaVal LysMetTrpValAspG I uLysArgPh

I030 7050 I070I030 7050 I070

CTTTGATTTAAATTAAAATTCTTGTGTAGGAGGATTATGTGGAAAATATACT(AGGGTGTT eTyrAspTyrAsnSerAsnSerCysVal Gly Gl y Val CysGI yHi sTy rTh r GI nVal VaCTTTGATTTAAATTAAAATTCTTGTGTAGGAGGATTATGTGGAAAAATATACT (AGGGTGTT eTyrAspTyrAsnSerAsnSerCysVal Gly Gl y Val CysGI yHi sTy rTh r GI nVal Va

I090 III0 II30I090 III0 II30

TTGGAGTTTTGTGAGTAAGTGTATGTTTTGCTTGTTTTA(GTTGGATT(ATATITTTTTGTTTTT lTrpArgAsn SerVa lAgLeuGlyCysAla Arg^/aA ArgSerAsnAsnGlyTrpPhePhTTGGAGTTTTGTGAGTAAGTGTATGTTTTGCTTGTTTTA (GTTGGATT (ATATITTTTTGTTTTT lTrpArgAsn SerVa lAgLeuGlyCysAla Arg ^ / aA ArgSerAsnAsnGlyTrpPhe

II50 II70 I190II50 II70 I190

ATTAAATTGAAATTATGiATAAAAAATGTAATTTTTTAGGAAAAAGTAAATTTGGATATAT eIleThrCysAsnTyrAspProProGlyAsnPheI I eGI yGI n ArgProPheGI yAspLeATTAAATTGAAATTATGiATAAAAAATGTAATTTTTTAGGAAAAAGTAAATTTGGATATAT eIleThrCysAsnTyrAspProProGlyAsnPheI I eGI yGI n ArgProPheGI yAspLe

I2I0 7230 I250I2I0 7230 I250

TTACTGTTAATCACTTGATTCCATTATTGGMCTTCCMCTGATGTATAATGAGTGCAATT uGI uGI uGI nProPheAspSerLysLeuGI u LeuProThrAspVal KoniecTTACTGTTAATCACTTGATTCCATTATTGGMCTTCCMCTGATGTATAATGAGTGCAATT uGI uGI uGI nProPheAspSerLysLeuGI at LeuProThrAspVal End

Fig. 40(IH)Fig. 40 (IH)

1270 1290 13101270 1290 1310

ACATGMCAAATTATCATGAATAAAGGAAAATAAAATGCAGTGCTATGCTATGTCGATTTT 1330 1350 1370ACATGMCAAATTATCATGAATAAAGGAAAATAAAATGCAGTGCTATGCTATGTCGATTTT 1330 1350 1370

AGCTTCCCAGTTGGATAATAATCTGATGGTGTAGTAACTGGCCGAGTGTTTCGACCCTAC 1390 1410 1430AGCTTCCCAGTTGGATAATAATCTGATGGTGTAGTAACTGGCCGAGTGTTTCGACCCTAC 1390 1410 1430

CπTCATGTTGGTAGATGCCATCATTTTATATATGAGTTTTCTGTTGGCTTATTTTTTTT 1450 1470 1490CπTCATGTTGGTAGATGCCATCATTTTATATATGAGTTTTCTGTTGGCTTATTTTTTTT 1450 1470 1490

TTTTTTTAATCTTATTCTAGTTTTTCAGTTTTTTATTTGTACTATATGTGTAT(GG3TCCA 1510 1500 1S50TTTTTTTAATCTTATTCTAGTTTTTCAGTTTTTTATTTGTACTATATGTGTAT (GG3TCCA 1510 1500 1S50

TTTTTTTTCTTCCACGACCTTTTTCGTTTTCTTCATTCGACCGGGTTCCTTCGAATCTGC 1570 1500 16WTTTTTTTTCTTCCACGACCTTTTTCGTTTTCTTCATTCGACCGGGTTCCTTCGAATCTGC 1570 1500 16W

TTCCCAATGGCATAC(TT:CCTAGGGCCATTGAATGTGTCGTATGACTCTTGTATTTTTTTT 1630 1650 1670TTCCCAATGGCATAC (TT: CCTAGGGCCATTGAATGTGTCGTATGACTCTTGTATTTTTTTT 1630 1650 1670

TTCCCCTTTAGGGAATATT/TACTTATTCCCTCGGATATCAATTGTATTTTTTTTCTTTCA 1650 1700 1700TTCCCCTTTAGGGAATATT / TACTTATTCCCTCGGATATCAATTGTATTTTTTTTCTTTCA 1650 1700 1700

TTTCTTAATGGTTTCTCTCTAGTATATMAGGTTTCTTTAAA(XTTGTAAGT(T3C«;TTT 1750 1770 1500TTTCTTAATGGTTTCTCTCTAGTATATMAGGTTTCTTTAAA (XTTGTAAGT (T3C «; TTT 1750 1770 1500

TTTCTCTTTTAAGCTTACTAATCTTG(τ^T(GTAJATGAAATATCTCTCTTCTCTTTTTCTTTTTTTCTCTTTTAAGCTTACTAATCTTG (τ ^ T (GTAJATGAAATATCTCTCTTCTCTTTTTCTTTT

Fig 40(IY)Fig 40 (IY)

1810 1830 18501810 1830 1850

TT7TTTCTTTTTTTTATTATCTTCAGCTACGATTTACCCCTTCTTTTTTGATTTTTTTTT 1370 1500 19Ί0TT7TTTCTTTTTTTTATTATCTTCAGCTACGATTTACCCCTTCTTTTTTGATTTTTTTTT 1370 1500 19Ί0

TCTAAAATGTTTTAACATCTTTTGAGT(TTAAAT^TTTGGCNCCGTCTTTGGGGTTTTCTT 1930 1500 1570TCTAAAATGTTTTAACATCTTTTGAGT (TTAAAT ^ TTTGGCNCCGTCTTTGGGGTTTTCTT 1930 1500 1570

TATCTTAATCATAGTTCTCATCTTGTTTTCTGAATTTATTTTTTCTTTTCTTCTATCCT 1950 0000 0000TATCTTAATCATAGTTCTCATCTTGTTTTCTGAATTTATTTTTTCTTTTCTTCTATCCT 1950 0000 0000

CTTAATTATCATCAATGTCSCCATTGGTTTTGTAGCTATτ^TGCTTTASACTTCTTCTCTA 2050 2070 0590CTTAATTATCATCAATGTCSCCATTGGTTTTGTAGCTATτ ^ TGCTTTASACTTCTTCTCTA 2050 2070 0590

TTAACTCCTTAACTCCCTCATACCAτACTCCGGCAGTGTACTCAATTTGAATTTTAACTCCTTAACTCCCTCATACCAτACTCCGGCAGTGTACTCAATTTGAATT

Fig. 40 (Y)Fig. 40 (Y)

30 5030 50

TAAGTMGCTCπTAAGCMTGGCTGCCXA(CTAATLTTCTACAAQKTTTCCATCπCTTTAAGTMGCTCπTAAGCMTGGCTGCCXA (CTAATLTTCTACAAQKTTTCCATCπCTT

MAAHK ITTTLSIFF 70 50 110MAAHK ITTTLSIFF 70 50 110

CCTCCTTTCCTCTTTTT1^^C^C^^(^TC^(T^(^GC^CTGTATU^^TC^TCTATTGGTGTCA LLS SIFR SSDAAG IAIYWGOCCTCCTTTCCTCTTTTT1 ^^ C ^ C ^^ (^ TC ^ (T ^ (^ GC ^ CTGTATU ^^ TC ^ TCTATTGGTGTCA LLS SIFR SSDAAG IAIYWGO

130 150 170130 150 170

ATACTTCAACGACT3GCTCTCTTGCATCCTCCTTCTCAACTGGTAACTACGAGTTCGTCAAATACTTCAACGACT3GCTCTCTTGCATCCTCCTTCTCAACTGGTAACTACGAGTTCGTCAA

NGNEGSLASTCATGNYEFVNNGNEGSLASTCATGNYEFVN

150 210 230150 210 230

CTTTTCATTTCTCTCTTCCTTTGGCACCCGTCTTTCTCCATTTCTCTACCTTGCTCGTCACTTTTCATTTCTCTCTTCCTTTGGCACCCGTCTTTCTCCATTTCTCTACCTTGCTCGTCA

I AFLSSFGSGO APYLNLAGHAND AFLSSFGSGO APYLNLAGH

250 270 250250 270 250

CTGCATCCCTTACAACTACTGTTGCGCTπTTTTTTCTACGTTATAATCTCTTGCTAAAG CNPDNNGCAFLSDEINSCK SCTGCATCCCTTACAACTACTGTTGCGCTπTTTTTTCTACGTTATAATCTCTTGCTAAAG CNPDNNGCAFLSDEINSCK S

Fig.41 (I)Fig. 41 (I)

310 330 350310 330 350

TCAAAATGTCAA^GGTCCTCCTCTCTATCGGTGGTG^^G^^(GG^^C^^TkTT^.^(CTlCT^^TCTCAAAATGTCAA ^ GGTCCTCCTCTCTATCGGTGGTG ^^ G ^^ (GG ^^ C ^^ TkTT ^. ^ (CTlCT ^^ TC

QNVKVLLSIGGGAGSYSLSS 370 390 410QNVKVLLSIGGGAGSYSLSS 370 390 410

CGCCGACGATGCGAAACAAGTCGCAAACTTGATTTGGAACAGCTACCTTGGCGGGCAGTCCGCCGACGATGCGAAACAAGTCGCAAACTTGATTTGGAACAGCTACCTTGGCGGGCAGTC

ADOAKQVANFIWNSYLGGQSADOAKQVANFIWNSYLGGQS

430 450 470430 450 470

GGATTCCAGGCCACTTGGCGCTGCGGGTTTOGATGGCGTTGATITCGATATCGAGTCTGGGGATTCCAGGCCACTTGGCGCTGCGGGTTTOGATGGCGTTGATITCGATATCGAGTCTGG

DSRPLGAAVLDGVDFDIESG 490 510 530DSRPLGAAVLDGVDFDIESG 490 510 530

CTCGG^(C^>^(3TTiCTG^(^G^(^^Tr^(^Tr^C^C^TC/^G^GAGGCTAA^GGAATTTTGGAC^GT^TTTTCTCGG ^ (C ^> ^ (3TTiCTG ^ (^ G ^ (^^ Tr ^ (^ Tr ^ C ^ C ^ TC / ^ G ^ GAGGCTAA ^ GGAATTTTGGAC ^ GT ^ TTTT

SGQFWDVLAQELKNFGQVILSGQFWDVLAQELKNFGQVIL

550 570 590550 570 590

ACCTGTTGTGCTGTGGCGTCCAATACCAGGTGCCTATTTAGACGCCGTGGCTAGGGTCGGACCTGTTGTGCTGTGGCGTCCAATACCAGGTGCCTATTTAGACGCCGTGGCTAGGGTCGG

SAAPOCPIPDAHLDAAIKTGSAAPOCPIPDAHLDAAIKTG

Fig. 41 (II)Fig. 41 (II)

610 630 650610 630 650

ACCGCCCGATCCCGCCCGGGCTTAGTCTCGCGGTGG(TCTGTTGCGTACGCCCGTAGGCGAACCGCCCGATCCCGCCCGGGCTTAGTCTCGCGGTGG (TCTGTTGCGTACGCCCGTAGGCGA

LFDSVWVQFYNNPPCMFADNLFDSVWVQFYNNPPCMFADN

670 690 710670 690 710

TGCG(CGTGGCTCTTCAGTC(T\TGGCGGCAGTGGACGGCGTTTTCGATATCGGA(CTTTCATGCG (CGTGGCTCTTCAGTC (T \ TGGCGGCAGTGGACGGCGTTTTCGATATCGGA (CTTTCA

ADNLLSSWNCIWT AFPTSK LYADNLLSSWNCIWT AFPTSK LY

730 750 770730 750 770

CATGGGACCGTCGGCGGCATGGGAGGIτGGCGC£GAGCGGGGGATTCACCCTGGTGGGCGC MGLPAAREAAPS G G F I P A D VCATGGGACCGTCGGCGGCATGGGAGGIτGGCGC £ GAGCGGGGGATTCACCCTGGTGGGCGC MGLPAAREAAPS G G F I P A D V

790 610 830790 610 830

GTCCG'CπC T TGGGCTCCCTTGGTCGCCG A AGCTT T^TTGGTCAC^GGGGGGGCGGCGCCGTCCG'CπC T TGGGCTCCCTTGGTCGCCG A AGCTT T ^ TTGGTCAC ^ GGGGGGGCGGCGCC

LISQVLPTIK ASSNYGGVML 850 870 890LISQVLPTIK ASSNYGGVML 850 870 890

ATGGGGT/AGGGCGΓΓTCcACAATGGCTACAGCGATTT(TACCGGAGCCAGTGCCGGTCGGGGATGGGGT / AGGGCGΓΓTCcACAATGGCTACAGCGATTT (TACCGGAGCCAGTGCCGGTCGGGG

WSKAFDNGYSDSIKGSIG·WSKAFDNGYSDSIKGSIG ·

Fig. 41 (III)Fig. 41 (III)

910 330 900910 330 900

GA AGC^dA AGTT T AAT T T TAGCTAGAGTTGTGAATGGGTTTTGGGGCATCGTGACGGC 970 990 1010GA AGC ^ dA AGTT T AAT T T TAGCTAGAGTTGTGAATGGGTTTTGGGGCATCGTGACGGC 970 990 1010

TAA>GGGGT(CGGAC^TΓCATCTCCCTCACTCAGTCCCGCATTAAATTAGTGTGACGTGGCAG 1030 1050 1070TAA> GGGGT (CGGAC ^ TΓCATCTCCCTCACTCAGTCCCGCATTAAATTAGTGTGACGTGGCAG 1030 1050 1070

ΓTGACATCCTCCTTTTCATTACTATACTACCGGCΓGTTTGAGACTG(GGGGCGTTGATCCTGΓTGACATCCTCCTTTTCATTACTATACTACCGGCΓGTTTGAGACTG (GGGGCGTTGATCCTG

10901090

GTGGGG^(^TT^(^TG^(^TTT^TCTGTGGGG ^ (^ TT ^ (^ TG ^ (^ TTT ^ TCT

Fig 41 (IY)Fig 41 (IY)

AAAAAGAAAA AAAAAATGAAAAAAAGAAAA AAAAAATGAA

CCTTTATTTT GGCCAATACT 101 ACATTGTCAA CAAATGCACC 151 GGAGGCAGGC GGCTCGACTC 201 AGGAACAGTC CAGGCTCGCA 251 GCAGTGGCCG AGGTAATTGT 301 TGTCAAGGCT ATGGAAAAGC 351 TCAACCCAAT CAGGACTTTG 401 TCCCCATGGA ATTCAGCCCG 451 ACAGCACCTA TTAACGAACA 501 ATGTAACAAC CCATGTACTG 551 ATGGGCCTGG ATCATGTGGG 601 AGATGCCCTG ATGCTTATAGCCTTTATTTT GGCCAATACT ACATTGTCAA CAAATGCACC 101 151 201 GGAGGCAGGC GGCTCGACTC AGGAACAGTC CAGGCTCGCA GCAGTGGCCG AGGTAATTGT 251 301 351 TGTCAAGGCT ATGGAAAAGC TCAACCCAAT CAGGACTTTG 401 TCCCCATGGA ATTCAGCCCG ACAGCACCTA TTAACGAACA 451 501 551 ATGTAACAAC CCATGTACTG ATGGGCCTGG ATCATGTGGG 601 AGATGCCCTG ATGCTTATAG

CTTCCTCAAA AGCTTCCCCT TTTTTGCCTT TTGTAGCTGT TACTCATGCT GCCACTTTTG TACACAGTCT GGGCCGCGGC CTCTCCAGGT AGGCCAATCT TGGAGCATTA ATGTGAACCC TTTGGGGTCG AACCAATTGC AACTTCGATG GAGACTGGAG ACTGTAACGG GATGTTAGAG ACCTAACACT TTAGCTGAAT TTGCACTTAA TCGACATCTC TCTTGTTGAT GGATTTAACA ACCAATGGAG GATGTCGTAA TCTCAGATCG ATGCCCAGCA CAGTTGAAAA CACAAGGTGG TGATAAAAAC CAATGAATAT TGTTGTACAA CCTACTGATT TGTCGAGATT TTTTAAGGAA TTATCCACAG GATGATCCAA CCTGTTTGTTCTTCCTCAAA AGCTTCCCCT TTTTTGCCTT TTGTAGCTGT TACTCATGCT GCCACTTTTG TACACAGTCT GGGCCGCGGC CTCTCCAGGT AGGCCAATCT TGGAGCATTA ATGTGAACCC TTTGGGGTCG AACCAATTGC AACTTCGATG GAGACTGGAG ACTGTAACGG GATGTTAGAG ACCTAACACT TTAGCTGAAT TTGCACTTAA TCGACATCTC TCTTGTTGAT GGATTTAACA ACCAATGGAG GATGTCGTAA TCTCAGATCG ATGCCCAGCA CAGTTGAAAA CACAAGGTGG TGATAAAAAC CAATGAATAT TGTTGTACAA CCTACTGATT TGTCGAGATT TTTTAAGGAA TTATCCACAG GATGATCCAA CCTGTTTGTT

Fig. 42 (I)Fig. 42 (I)

551 TACGTGTCCT TCTGGTACTA ATTACAGGGT TGTCTTCTGC CCTTGAAATT 701 GAAGCCTGCA AAATTATGAC TATGTAATTT GTAGTTTCAA ATATATAAGC 751 TACACAAGTA GTACTAAGCA CTATTAAATA AAAAAGAGAG TGACAAAGAG 801 GAGAGGCTGT GGGTCAGATT CTCTTGTTCG CTGTTGTCGT TGTTGTAGCA 851 TTCTGGTTTT AAGAAATAAA GAAGATATAT ATCTGCTAAA TTATTAAATG551 TACGTGTCCT TCTGGTACTA ATTACAGGGT TGTCTTCTGC CCTTGAAATT 701 GAAGCCTGCA AAATTATGAC TATGTAATTT GTAGTTTCAA ATATATAAGC 751 TACACAAGTA GTACTAAGCA CTATTAAATA AAAAAGAGAG TGACAAAGAG 801 GAGAGGCTGT GGGTCAGATT CTCTTGTTCG CTGTTGTCGT TGTTGTAGCA 851 TTCTGGTTTT AAGAAATAAA GAAGATATAT ATCTGCTAAA TTATTAAATG

Fig. 4 2 (II)Fig. 4 2 (II)

30 5030 50

AAAAAGAAAAAAAAAATGAACTTCCTCAAAAGCTTCCCCTTTTTTGCCTTCCTTTATTTTAAAAAGAAAAAAAAAATGAACTTCCTCAAAAGCTTCCCCTTTTTTGCCTTCCTTTATTTT

Met AsnPheLeuLy s Ser PheProPhePheAl aPheLeuT yrPhe 70 90 110Met AsnPheLeuLy s Cheese PheProPhePheAl aPheLeuT yrPhe 70 90 110

GGCCAATACTTTGTAGCTGTTACTCATGCTGCCACTTTTGACATTGTCAACAAATGCACC Gl yGI nTyrPheVal AlaVal ThrHisAl aAI aThrPheAspIleVal AsnLysCysThrGGCCAATACTTTGTAGCTGTTACTCATGCTGCCACTTTTGACATTGTCAACAAATGCACC Gl yGI nTyrPheVal AlaVal ThrHisAl aAI aThrPheAspIleVal AsnLysCysThr

130 150 170130 150 170

TACACAGTC TGGGCCGCGGCCTCTCCAGGTGGAGGCAGGCGGCTCGAC TCAGGCCAATCT TyrThr Val T rpAl aAI aAlaSerProGI yGI yGI yArgArgLeuAspSerGI yGI n SerTACACAGTC TGGGCCGCGGCCTCTCCAGGTGGAGGCAGGCGGCTCGAC TCAGGCCAATCT TyrThr Val T rpAl aAI aAlaSerProGI yGI yGI yArgArgLeuAspSerGI yGI n Ser

190 210 230190 210 230

TGGAGCATTAATGTGAACCCAGGAACAGTCCAGGCTCGCATTTGGGGTCGAACCAATTGC TrpSer 11 eAsnVal AsnProGlyThrValGl nAlaArg I leTrpGlyArgThrAsnCysTGGAGCATTAATGTGAACCCAGGAACAGTCCAGGCTCGCATTTGGGGTCGAACCAATTGC TrpSer 11 eAsnVal AsnProGlyThrValGl nAlaArg I leTrpGlyArgThrAsnCys

250 270 290250 270 290

AACTTCGATGGCAGTGGCCGAGGTAATTGTGAGACTGGAGACTGTAACGGGATGTTAGAG AsnPheAspGI y SerGI y ArgG ly A snCysG I uThrGlyAspCysAsnGI yMetLeuGI uAACTTCGATGGCAGTGGCCGAGGTAATTGTGAGACTGGAGACTGTAACGGGATGTTAGAG AsnPheAspGI y SerGI y ArgG ly A snCysG I uThrGlyAspCysAsnGI yMetLeuGI u

Fig. 42a (I)Fig. 42a (I)

310 330 350310 330 350

TGT(CAAX5CtATGGAAAAGCACCTAACACTTTAGCTGAATTT(G:ACTTAATCAACCCAAT CysGI nCI yTyrCl y LysAla ProAsnThrLeuAlaCI uPheAla LeuAsnCI nPro AsnTGT (CAAX5CtATGGAAAAGCACCTAACACTTTAGCTGAATTT (G: ACTTAATCAACCCAAT CysGI nCI yTyrCl y LysAla ProAsnThrLeuAlaCI uPheAla LeuAsnCI nPro Asn

370 390 410 tA(GArCAAAGAC(AAATATATATAGGAGATCGATTAAACATtttCAAGGAAAAtAGCtCC Cl nAspPheVal AspIleSerLeuVal AspGly PheAsnlleProMetCI uPheSerPro370 390 410 tA (GArCAAAGAC (AAATATATAGGAGATCGATTAAACATtttCAAGGAAAAtAGCtCC Cl nAspPheVal AspIleSerLeuVal AspGly PheAsnlleProMetCI uPheSerPro

430 450 470430 450 470

ACAAAACGAGACTGT(ASATCA'CT(A^GATGCΔCAG(TACCTATTAACAAACAATCttCAGAA ThrAsnClyCI y CysArgAsnLeuArgAysAhrAI a Pro I l e AsnCI uCI nCysProAl aACAAAACGAGACTGT (ASATCA'CT (A ^ GATGCΔCAG (TACCTATTAACAAACAATCttCAGAA ThrAsnClyCI y CysArgAsnLeuArgAysAhrAI a Pro I l e AsnCI uCI nCysProAl a

490 510 530490 510 530

TAGAAGAAAACACAAGAA(AACAAAATAACtCATAAAGTGAGAAAAAAACCAAAGAATAA Cl nLeυLysThrGtnGlyGlytysAsnAsnProCysThrVal 11 eLysThrAsnCI uTyrTAGAAGAAAACACAAGAA (AACAAAATAACtCATAAAGTGAGAAAAAAACCAAAGAATAA Cl nLeυLysThrGtnGlyGlytysAsnAsnProCysThrVal 11 eLysThrAsnCI uTyr

550 570 590550 570 590

ACAAATACAAATGGGCtTG<ATT<ArTGTGGGGttACTGATTTGACGAGATTATTTAAGATA CysCysThr AsnCI yProClySerCysCly ProThrAspLeuSer ArgPhePheLysCI uACAAATACAAATGGGCtTG <ATT <ArTGTGGGGttACTGATTTGACGAGATTATTTAAGATA CysCysThr AsnCI yProClySerCysCly ProThrAspLeuSer ArgPhePheLysCI u

Fig A2a (II)Fig A2a (II)

610 630 650610 630 650

ACAAGtATAAAAGC AAAAAGA AATCCAtACGAAGATCAAAtTACπ TCT T TATGTCTtt T ArgtysProAspAlaAyrSerTy rProd nAspAspProAhrSerLeuPheT yrCysProACAAGtATAAAAGC AAAAAGA AATCCAtACGAAGATCAAAtTACπ TCT T TATGTCTtt T ArgtysProAspAlaAyrSerTy rProd nAspAspProAhrSerLeuPheT yrCysPro

670 690 710670 690 710

TtAGGAACTAAAAATAAAATΆGACAACACTtCAAGACATTCAACCTTCCAAAATTATATT SerCI yAhrAsnAyΓAΓgValValP^e?CysProEndTtAGGAACTAAAAATAAAATΆGACAACACTtCAAGACATTCAACCTTCCAAAATTATATT SerCI yAhrAsnAyΓAΓgValValP ^ e? CysProEnd

730 750 770730 750 770

AAAGAACATTCTACTTAtAAAAATATATAtTACAtAACTACTAtTAAGCAtTATAAAATCAAAGAACATTCTACTTAtAAAAATATATAtTACAtAACTACTAtTAAGCAtTATAAAATC

790 810 830790 810 830

AAAAAACGCGAGAAArAAT3(AAAAACtAATAGAAACGTTATAATGAAtCTTGAACAtGAAAAAAACGCGAGAAArAAT3 (AAAAACtAATAGAAACGTTATAATGAAtCTTGAACAtGA

850 870 890850 870 890

ACAAGAACTAAAtACCTATArAAG>AA^ArAAAAAGAAAAAAATtACtAAAAAAATAAAATCACAAGAACTAAAtACCTATArAAG> AA ^ ArAAAAAGAAAAAAATtACtAAAAAAATAAAATC

Fig.£2a (III)Fig. 2a (III)

101101

151151

201201

251251

301301

351351

401401

451451

501501

551551

601601

651651

701701

GACtAtTAtTGACtAtTAtT

AAAAGAtCAAAAAAGAtCAA

AAAATTAACA ttCAAttCAAAAAATTAACA ttCAAttCAA

AAAAGAAAGAAAAAGAAAGA

TTtAAACACtTTtAAACACt

AAGAtCGAAt tAATACTtATAAGAtCGAAt tAATACTtAT

CCCTCtAAGtCCCTCtAAGt

AAACATtTtAAAACATtTtA

AAATAtCACAAAATAtCACA

ATACACAtAGATACACAtAG

AACAACAAAAAACAACAAAA

AATAAAAATAAATAAAAATA

AACAAtAAAtAACAAtAAAt

AGCCGGCACAAGCCGGCACA

CAGAAAGAAACAGAAAGAAA

CAAATACACACAAATACACA

AAAtCAAAAA tgacaaaacaAAAtCAAAAA tgacaaaaca

AAtAAAAAAGAAtAAAAAAG

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

CTAAGTGAAACTAAGTGAAA

TTCAGAAAATTTCAGAAAAT

ATAAAAAAAAATAAAAAAAA

AAAGAAAAAA tGAGCCATAAAAAGAAAAAA tGAGCCATAA

TAACGAAAAATAACGAAAAA

ATAGCTAAAAATAGCTAAAA

ATAAAAAAAAATAAAAAAAA

GCCAAATCAA AAACtAAATC GAAAAAAAAA AACCAACTtA AATACAAAAA ATAAACCGCA AAAAAtATAT GGACCCAAAA ^^^^TAT GACCAAAATC AACAAGAAAA AAAtATTTAT CAAACCAGAA AACAAAAGTA AAAAAAAAAt CAGCCAttAC AAAACAAAAG CCAtTAAAAT tCCCAAAAAA AAAATGAAAA ATACAAtATT AAAtAtTAtC AATAtAATGC TGtAATAACA ttAGAACAAT ATtAAACAAT AACAtAATAA AGAAAAAAAA ATCCAGtAAA ACAAtAACAA ATCACACCCA TAACAAAAAC AATCCtAAAT ACACAAAAAG CACGAAAAGA AtAACCAAAA GAAATACGGA AATCATTAAA AAtAAAATTA ACGAAAAAAA AAAAAAAAAA AAATACAGAA AGAAGAATAG tAAAAAACAA ACttACCAtAGCCAAATCAA AAACtAAATC GAAAAAAAAA AACCAACTtA AATACAAAAA ATAAACCGCA AAAAAtATAT GGACCCAAAA ^^^^ TAT GACCAAAATC AACAAGAAAA AAAtATTTAT CAAACCAGAA AACAAAAGTA AAAAAAAAAt CAGCCAttAC AAAACAAAAG CCAtTAAAAT tCCCAAAAAA AAAATGAAAA ATACAAtATT AAAtAtTAtC AATAtAATGC TGtAATAACA ttAGAACAAT ATtAAACAAT AACAtAATAA AGAAAAAAAA ATCCAGtAAA ACAAtAACAA ATCACACCCA TAACAAAAAC AATCCtAAAT ACACAAAAAG CACGAAAAGA AtAACCAAAA GAAATACGGA AATCATTAAA AAtAAAATTA ACGAAAAAAA aaaaaaaaaa AAATACAGAA AGAAGAATAG tAAAAAACAA ACttACCAtA

Fig. Λ3 (I)Fig. Λ3 (I)

751 801 851 901 951 1001 1051 1101 115Ί 1201 12^1 1301 1351 urn U 51751 801 851 901 951 1001 1051 1101 115Ί 1201 12 ^ 1 1301 1351 µm U 51

15011501

15511551

16011601

16511651

17011701

17511751

18011801

18511851

19011901

19511951

20012001

20512051

21012101

21512151

22012201

GTTAGAATCC AGTTTCCTCT AATAAATGCA CATTAAATCA ATTCATATAA TTTAAAAATA CGATTCGAGA CTGTTATGGA AGGCGTTGCC ATTGCTTTCG TGCAATAGCA ATATGACATC AAATGAAAGT CATATAGAAC TTTAAAATCT TTCAAAATAC GACCAATATT TATTACTTAC TATGTATTTT ATCTTGAAAT TGAATTGAAA ATATAAACAA TAGATATCGT TAAGTATTTA GTAACGATGA TTAAGCAGGA ATTCCTCTGG TAACTAGCTA TAATTTCTTT TGTAAAGTCA GAGAAAATAA ATAACTTTAC ATCATCAAAC AATGATCAAG TTGACATGTT AATAGCCAGG CTTCATTAGC CTAC6AATAA CAAATCCAAT TATATATATC TCAATATAAA TAGCTCGTTG AAGTCTTCCC ATCATGTCTA CCTCACATAAGTTAGAATCC AGTTTCCTCT AATAAATGCA CATTAAATCA ATTCATATAA TTTAAAAATA CGATTCGAGA CTGTTATGGA AGGCGTTGCC ATTGCTTTCG TGCAATAGCA ATATGACATC AAATGAAAGT CATATAGAAC TTTAAAATCT TTCAAAATAC GACCAATATT TATTACTTAC TATGTATTTT ATCTTGAAAT TGAATTGAAA ATATAAACAA TAGATATCGT TAAGTATTTA GTAACGATGA TTAAGCAGGA ATTCCTCTGG TAACTAGCTA TAATTTCTTT TGTAAAGTCA GAGAAAATAA ATAACTTTAC ATCATCAAAC AATGATCAAG TTGACATGTT AATAGCCAGG CTTCATTAGC CTAC6AATAA CAAATCCAAT TATATATATC TCAATATAAA TAGCTCGTTG AAGTCTTCCC ATCATGTCTA CCTCACATAA

Fig. 43 (II)Fig. 43 (II)

GCGAAATATT AGAAGACTTT CTAGACATGG AAAAAAAAAA TTCGATGTAG ATTCTCATCC TTATTCTTAG AACTACTTTT CTCAACTAGT TTTAAGGGAA TTATGGATAA ATTTAAATAA ATATTAAATT ACTTGGTTTA CCACAAACAT TTTATTAGTT TTGTGCAGGA TGAAAGAAAC AGATAGTACG GCACCTTATG TCATCTTCTT TTTTCCACAA TCACCGGGGG CGGCTCTTAA ATTATATTTA CACAAGGCTA TTCATCTTAA TTCTCCCAAC ACATAATACT CCTCAAATGGGCGAAATATT AGAAGACTTT CTAGACATGG aaaaaaaaaa TTCGATGTAG ATTCTCATCC TTATTCTTAG AACTACTTTT CTCAACTAGT TTTAAGGGAA TTATGGATAA ATTTAAATAA ATATTAAATT ACTTGGTTTA CCACAAACAT TTTATTAGTT TTGTGCAGGA TGAAAGAAAC AGATAGTACG GCACCTTATG TCATCTTCTT TTTTCCACAA TCACCGGGGG CGGCTCTTAA ATTATATTTA CACAAGGCTA TTCATCTTAA TTCTCCCAAC ACATAATACT CCTCAAATGG

CTGCTATCAC ACTCCTAGGA TTACTACTTG TTGCCAGCAG CATTGACATA GCAGjTTTCT ggtcaaatat ttgaacttcc cagccaaaaa tattgtctta TAATTTTGTG TGCGCAAAAT TTTAATTTAG TTGATAGTTA TTTGCTTATT TTTCTTTTCA AATTGCTTGT GTTTTTTTCT CAAATTAACT TGCACCGTAT TCATTTAGCG ATAGTTATTT GCTCTATTTT TGTGTAACAC TCACTCACAA ACTTTTCAAT TTGAGGGGAG GACAGTGAAT CTAAGATTGA AATTTATGAG TTTAATTAGA CTAATTCCCA TTTGATTTAT TGGCTAGAAG TCAATTATTT GCATAGTGAG TCTTTTAACA CACAGATTTG AGTTAAAGCT ACTACGTTCG TATTAACCCA TAACATATAC ACCTTCTGTT CTAATTTCTT TGACACTTTT TGTTAGTTTG TTCCAAAAAG GACGGACATA TTTGATATTT GAGAATACTT TACCTTAACC TTAATAGAAT TTTTTATGAC ATCACATATA TTATGGAATA TATACGACCA TAATTTTCAA ATATCTTATA GTCGTACAAA TATTATAGCA TGTTTAATAC CACAACTTTC AAATTCTTCT TTTCCTTAAA AACAAAATAT GTCACATAAA TTAAAATAGA GGAAGTATAC TACATCAATC AGCCCCTAGT GGAGGGGACC CTACTGTAAG TTTT.TAAGTT TTCAAGAATT CAGTAATTGACTGCTATCAC ACTCCTAGGA TTACTACTTG TTGCCAGCAG CATTGACATA GCAGjTTTCT ggtcaaatat ttgaacttcc cagccaaaaa tattgtctta TAATTTTGTG TGCGCAAAAT TTTAATTTAG TTGATAGTTA TTTGCTTATT TTTCTTTTCA AATTGCTTGT GTTTTTTTCT CAAATTAACT TGCACCGTAT TCATTTAGCG ATAGTTATTT GCTCTATTTT TGTGTAACAC TCACTCACAA ACTTTTCAAT TTGAGGGGAG GACAGTGAAT CTAAGATTGA AATTTATGAG TTTAATTAGA CTAATTCCCA TTTGATTTAT TGGCTAGAAG TCAATTATTT GCATAGTGAG TCTTTTAACA CACAGATTTG AGTTAAAGCT ACTACGTTCG TATTAACCCA TAACATATAC ACCTTCTGTT CTAATTTCTT TGACACTTTT TGTTAGTTTG TTCCAAAAAG GACGGACATA TTTGATATTT GAGAATACTT TACCTTAACC TTAATAGAAT TTTTTATGAC ATCACATATA TTATGGAATA TATACGACCA TAATTTTCAA ATATCTTATA GTCGTACAAA TATTATAGCA TGTTTAATAC CACAACTTTC AAATTCTTCT TTTCCTTAAA AACAAAATAT GTCACATAAA TTAAAATAGA GGAAGTATAC TACATCAATC AGCCCCTAGT GGAGGGGACC CTACTGTAAG TTTT.TAAGTT TTCAAGAATT CAGTAATTGA

Fig. 43 (III)Fig. 43 (III)

2251 2251 TTAGGAGCCC TTAGGAGCCC GTCTGGACAT GTCTGGACAT AAAAAAAAAT AAAAAAAAAT TCCTTTTTTT TCCTTTTTTT CCAAAAAATG CCAAAAAATG 2301 2301 CCCACTAAAT CCCACTAAAT TTCTAACACT TTCTAACACT ATTTTGTAAT ATTTTGTAAT TCTTATTGAG TCTTATTGAG CAGGGGGCTC CAGGGGGCTC 2351 2351 AATCGATAGG AATCGATAGG TGTTTGCTAT TGTTTGCTAT GGAATGCTAG GGAATGCTAG GCAACAACTT GCAACAACTT GCCAAATCAT GCCAAATCAT 2401 2401 TGGGAAGTTA TGGGAAGTTA TACAGCTCTA TACAGCTCTA CAAGTCAAGA CAAGTCAAGA AACATAGGAA AACATAGGAA GACTGAGGCT GACTGAGGCT 2451 2451 TTATGATCCA TTATGATCCA AATCATGGAG AATCATGGAG CTTTACAAGC CTTTACAAGC ATTAAAAGGC ATTAAAAGGC TCAAATATTG TCAAATATTG 25C1 25C1 AAGTTATGTT AAGTTATGTT AGGACTTCCC AGGACTTCCC AATTCAGATG AATTCAGATG TGAAGCACAT TGAAGCACAT TGCTTCCGGA TGCTTCCGGA 2551 2551 ATGGAACATG ATGGAACATG CAAGATGGTG CAAGATGGTG GGTACAGAAA GGTACAGAAA AATGTTAAAG AATGTTAAAG ATTTCTGGCC ATTTCTGGCC 2501 2501 AGATGTTAAG AGATGTTAAG ATTAAGTATA ATTAAGTATA TTGCTGTTGG TTGCTGTTGG GAATGAAATC GAATGAAATC AGCCCTGTCA AGCCCTGTCA 2551 2551 CTGGCACATC CTGGCACATC TTACCTAACC TTACCTAACC TCATTTCTTA TCATTTCTTA CTCCTGCTAT CTCCTGCTAT GGTAAATATT GGTAAATATT 2701 2701 TACAAAGCAA TACAAAGCAA TTGGTGAAGC TTGGTGAAGC TGGTTTGGGA TGGTTTGGGA AACAACATCA AACAACATCA AGGTCTCAAC AGGTCTCAAC 2751 2751 TTCTGTAGAC TTCTGTAGAC ATGACCTTGA ATGACCTTGA TTGGAAACTC TTGGAAACTC TTATCCACCA TTATCCACCA TCACAGGGTT TCACAGGGTT 2801 2801 CGTTTAGGAA CGTTTAGGAA CGATGCTAGG CGATGCTAGG TGGTTTGTTG TGGTTTGTTG ATCCCATTGT ATCCCATTGT TGGCTTCTTA TGGCTTCTTA 2851 2851 AGGGACACAC AGGGACACAC GTGCAOCTTT GTGCAOCTTT ACTCGTTAAC ACTCGTTAAC ATTTACCCCT ATTTACCCCT ATTTCAGTTA ATTTCAGTTA 2901 2901 TTCTGGTAAT TTCTGGTAAT CCAGGCCAGA CCAGGCCAGA TTTCTCTCCC TTTCTCTCCC CTATTCTCTT CTATTCTCTT TTTACAGCAC TTTACAGCAC 2951 2951 CAAATGTGGT CAAATGTGGT GGTACAAGAT Fig GGTACAAGAT Fig GGTTCCCGCC . 43 (IY) GGTTCCCGCC . 43 (IY) AATATAGGAA AATATAGGAA CTTATTTGAT CTTATTTGAT

3001 GCAATGCTGG ATTCTGTGTA TGCTGCCCTC GAGCGATCAG GAGGGGCATC 3051 TGTAGGGATT GTTGTGTCCG AGAGTGGCTG GCCATCTGCT GGTGCATTTG 3101 GAGCCACATA tgacaatgca gcaacttact tgaggaactt aattcaacac 31^1 GCTAAAGAGG GTAGCCCAAG AAAGCCTGGA CCTATTGAGA CCTATATATT 3201 TGCCATGTTT GATGAGAACA ACAAGAACCC TGAACTGGAG AAACATTTTG 3251 GATTGTTTTC CCCCAACAAG CAGCCCAAAT ATAATATCAA CTTTGGGGTC 330Π TCTGGTGGAG TTTGGGACAG TTCAGTTGAA ACTAATGCTA CTGCTTCTCT 3351 CGTAAGTGAG ATGTGAGCTG ATGAGACACT TGAAATCTCT TTACATACGT 3401 ATTCCTTGGA TGGAAAACCT AGTAAAAACA AGAGAAATTT TTTCTTTATG 3451 CAAGATACTA AATAACATTG CATGTCTCTG TAAGTCCTCA TGGATTGGTA 3501 TCCAGTGACG ATGCAACTCT GAGTGGTTTT AAATTCCTTT TCTTTGTGAT 3551 ATTGGTAATT TGGCAAGAAA CTTTCTGTAA GTTTGTGAAT TTCATGCATC 3601 ATTAATTATA CATCAGTTCC ATGTTTGATC AGATTGGGAT TTGGTAACTT 3651 CAATGTTTAG TTATTTATTA ATTAGTGTCT TTATCATTTG ACTATCAATT 3701 AATCTTTATT TGGCAAGGCT TGATATATTT GAGTTACTCT TAGGTATTTG Fig. 43 (V)3001 GCAATGCTGG ATTCTGTGTA TGCTGCCCTC GAGCGATCAG GAGGGGCATC 3051 TGTAGGGATT GTTGTGTCCG AGAGTGGCTG GCCATCTGCT GGTGCATTTG 3101 GAGCCACATA tgacaatgca gcaacttact tgaggaactt aattcaacac 31 ^ 1 GCTAAAGAGG GTAGCCCAAG AAAGCCTGGA CCTATTGAGA CCTATATATT 3201 TGCCATGTTT GATGAGAACA ACAAGAACCC TGAACTGGAG AAACATTTTG 3251 GATTGTTTTC CCCCAACAAG CAGCCCAAAT ATAATATCAA CTTTGGGGTC 330Π TCTGGTGGAG TTTGGGACAG TTCAGTTGAA ACTAATGCTA CTGCTTCTCT 3351 CGTAAGTGAG ATGTGAGCTG ATGAGACACT TGAAATCTCT TTACATACGT 3401 ATTCCTTGGA TGGAAAACCT AGTAAAAACA AGAGAAATTT TTTCTTTATG 3451 CAAGATACTA AATAACATTG CATGTCTCTG TAAGTCCTCA TGGATTGGTA 3501 TCCAGTGACG ATGCAACTCT GAGTGGTTTT AAATTCCTTT TCTTTGTGAT 3551 ATTGGTAATT TGGCAAGAAA CTTTCTGTAA GTTTGTGAAT TTCATGCATC 3601 ATTAATTATA CATCAGTTCC ATGTTTGATC AGATTGGGAT TTGGTAACTT 3651 CAATGTTTAG TTATTTATTA ATTAGTGTCT TTATCATTTG ACTATCAATT 3701 AATCTTTATT TGGCAAGGCT TGATATATTT GAGTTACTCT TAGGTATTTG Fig. 43 (V)

3751 3751 CAAGCAACTG CAAGCAACTG ATCTTTCTTT ATCTTTCTTT TATCCCGTTT TATCCCGTTT CTCCGTTAAA CTCCGTTAAA CCTCATTAGA CCTCATTAGA 3801 3801 AATATATTAT AATATATTAT AATGTCACCT AATGTCACCT ACTCTGTGGT ACTCTGTGGT TTAAGACATT TTAAGACATT CCCTTACATT CCCTTACATT 3851 3851 ATAAGGTATT ATAAGGTATT TCACGTCGTA TCACGTCGTA TCAGGTCGAA TCAGGTCGAA AAAAATAATG AAAAATAATG GTACGCTCTT GTACGCTCTT 3901 3901 TCTTATCACA TCTTATCACA AATTTCTCTC AATTTCTCTC AACTTCTAGA AACTTCTAGA CCAATTGAAT CCAATTGAAT CTTGTCTCCA CTTGTCTCCA 3951 3951 ATAAGCATTG ATAAGCATTG CTTTTACTGT CTTTTACTGT ATGTTTCTCT ATGTTTCTCT CTATCAATTC CTATCAATTC AAGGCTCAAG AAGGCTCAAG 4001 4001 CCATCAAATC CCATCAAATC GCTTGGTATT GCTTGGTATT TCTCGCTCCC TCTCGCTCCC ATTTAACCAA ATTTAACCAA TCGAGCTGTT TCGAGCTGTT 4051 4051 AGCTCTGCTA AGCTCTGCTA AAGTCTCATT AAGTCTCATT CTTCAGCTTC CTTCAGCTTC TCAAACCACT TCAAACCACT CAGAGCTTCT CAGAGCTTCT 4101 4101 CCAACCAAAA CCAACCAAAA ATGTAGAAAA ATGTAGAAAA AATCTTTGAT AATCTTTGAT CCACATGTAA CCACATGTAA AACCCCAGAA AACCCCAGAA 4151 4151 TTGTCATTCG TTGTCATTCG AGTGAAGGAA AGTGAAGGAA GGTGCTGGAA GGTGCTGGAA ACGCGACATC ACGCGACATC AAACACGGAT AAACACGGAT 4201 4201 TTGCCAGCTG TTGCCAGCTG ATTGTCATAG ATTGTCATAG GAAAAAGAAA GAAAAAGAAA AGTTGATCAG AGTTGATCAG ATAGTTCGTG ATAGTTCGTG 4251 4251 CGGGGTATTT CGGGGTATTT CCTACCTCGC CCTACCTCGC CTTTGATCAT CTTTGATCAT AGCTCTAGGC AGCTCTAGGC TTGCGAAACT TTGCGAAACT 4301 4301 AAGTTATGCA AAGTTATGCA CGAGGCCCCC CGAGGCCCCC TGCGAATCCA TGCGAATCCA TAAATCTAAG TAAATCTAAG AAGCATGCCA AAGCATGCCA 4351 4351 CAACAAACGG CAACAAACGG GATAACTTCC GATAACTTCC AGCTAAGAGA AGCTAAGAGA TCTATTTTGA TCTATTTTGA TCTTACCCAC TCTTACCCAC 4401 4401 AAACTAGCTC AAACTAGCTC CGTGTGAATT CGTGTGAATT GTCCATTTCA GTCCATTTCA TCAACTCCAA TCAACTCCAA AGGCAGGAAA AGGCAGGAAA 4451 4451 GAAGACTCTA GAAGACTCTA TTCAGAGAGC AGCAAAAGAG Fig 43 (VI) TTCAGAGAGC AGCAAAAGAG Fig 43 (VI) CTC CTC

GAGCTCCCTT GGGGGGCAAG GGCAAAACTT TTTGCTAAAT GGAAAAATAT 51 TATACCAAGT GTTTGTAATA GTTACTCAAT TTGAATTAAC AAAGGGGCAA 101 ATTTGACTAT TTTGCCCTTA TATCTTTTGG TCACAAAAAC ATAAAATATC 151 CCATCCGAAA TTCCAAATGG TCCATTATCG GCAAGTAGCT TTCTTTAATT 201 ATAGTTAGTT GACAAAACAC TATCAAGATA TCATTATTAT AATAATAACT 251 TCAAAGTCCA TCATCTTAGC TGCCTCCTCA GTAGAGCCGC CAGTAAAATA 301 AGAGCGATCA AATAAAAGCC GCCATTAAAA TAATGAATTT TAGGACTCTC 351 GATTGGCACG TAAGTGCCAA AACTCTTCCA ATACTTTGCT GCAACTTGGG 401 GCTGCTAGGT TCTGAGCTTC CAGATATGGG ATATTTCTAA GTTTATCTCC 451 TAATTTACAT CTCAACTAAT ATTAAGAAAT TAAACAGGTA CAGCAAATCA 501 TAAAATTTTC CTCTAAAGAA GACAATGAAT CCGGTTACTG ATTCATTGGC 551 CTTTTCAGAG TCTGCATGCC ATATTCACTA AGGGGTCGTT TGGTACAAGA 601 AATAATAATA ATAATTTCGG GATAGAATTT GAGATTGCAT TTATCTTGTG 651 TTTAATTATA AGTATTAGCT AATTTCAGAA TAAATTTTAC ACTAAAATAGGAGCTCCCTT GGGGGGCAAG GGCAAAACTT TTTGCTAAAT GGAAAAATAT 51 TATACCAAGT GTTTGTAATA GTTACTCAAT TTGAATTAAC AAAGGGGCAA 101 ATTTGACTAT TTTGCCCTTA TATCTTTTGG TCACAAAAAC ATAAAATATC 151 CCATCCGAAA TTCCAAATGG TCCATTATCG GCAAGTAGCT TTCTTTAATT 201 ATAGTTAGTT GACAAAACAC TATCAAGATA TCATTATTAT AATAATAACT 251 TCAAAGTCCA TCATCTTAGC TGCCTCCTCA GTAGAGCCGC CAGTAAAATA 301 AGAGCGATCA AATAAAAGCC GCCATTAAAA TAATGAATTT TAGGACTCTC 351 GATTGGCACG TAAGTGCCAA AACTCTTCCA ATACTTTGCT GCAACTTGGG 401 GCTGCTAGGT TCTGAGCTTC CAGATATGGG ATATTTCTAA GTTTATCTCC 451 TAATTTACAT CTCAACTAAT ATTAAGAAAT TAAACAGGTA CAGCAAATCA 501 TAAAATTTTC CTCTAAAGAA GACAATGAAT CCGGTTACTG ATTCATTGGC 551 CTTTTCAGAG TCTGCATGCC ATATTCACTA AGGGGTCGTT TGGTACAAGA 601 AATAATAATA ATAATTTCGG GATAGAATTT GAGATTGCAT TTATCTTGTG 651 TTTAATTATA AGTATTAGCT AATTTCAGAA TAAATTTTAC ACTAAAATAG

Fig 44 (I )Fig 44 (I)

TAAAATCAAC TATCACATGT AGAAGGTGGA ATGGAATAGC GCCACTCACA TAGAATATCC TTATTTATCT CACTATTTTA GGTTAGTCTT CATGAGAATC CAGTATCCTC AATAAATGCA AGAAAATTTT CATTAAATCA ATTCATATAA TTTAAAAATA AGCACTTAAG ATACAATAAA AGATGTACCG TTAATAATAA AGAGTTTTAA ATAGGAAAAA AAAAACGGTT CGAGACACTC CGTTGTCTTC AAAGTAGATT CTCATTCATT GCTCTGGTGC TGACATCTTA CTCTTAAGAT ACAGCGAGCC ACTCTACAAT ATACTCAAAT GAAAGTTTTA GAGAACTTTC AAATCTCTCA AGGGAATTCA AAATACGACC AATATTTATT ACTTACTTAC ATGATATGAA TTTTATTTTA AATTTGAATT GAAAATATTA TTTAATATAA ACAATAGATA TCGCTAAGTA TTTACCACAA ACTACAGAAG ATTTTATTAT TTGTAACGAT GATTAAGCAG GGTTGTGCAG GATGAAAGAA AGTAACTAGC TATAATTTCTTAAAATCAAC TATCACATGT AGAAGGTGGA ATGGAATAGC GCCACTCACA TAGAATATCC TTATTTATCT CACTATTTTA GGTTAGTCTT CATGAGAATC CAGTATCCTC AATAAATGCA AGAAAATTTT CATTAAATCA ATTCATATAA TTTAAAAATA AGCACTTAAG ATACAATAAA AGATGTACCG TTAATAATAA AGAGTTTTAA ATAGGAAAAA AAAAACGGTT CGAGACACTC CGTTGTCTTC AAAGTAGATT CTCATTCATT GCTCTGGTGC TGACATCTTA CTCTTAAGAT ACAGCGAGCC ACTCTACAAT ATACTCAAAT GAAAGTTTTA GAGAACTTTC AAATCTCTCA AGGGAATTCA AAATACGACC AATATTTATT ACTTACTTAC ATGATATGAA TTTTATTTTA AATTTGAATT GAAAATATTA TTTAATATAA ACAATAGATA TCGCTAAGTA TTTACCACAA ACTACAGAAG ATTTTATTAT TTGTAACGAT GATTAAGCAG GGTTGTGCAG GATGAAAGAA AGTAACTAGC TATAATTTCT

Fig A (fFig A (f

TAATCCCATATAATCCCATA

CCAAATGATCCCAAATGATC

GTAAGAAGTTGTAAGAAGTT

TTAGATATGGTTAGATATGG

AAGATAAGATAAGATAAGAT

TTATGGAAGGTTATGGAAGG

AATAGCAAAAAATAGCAAAA

CTTCTATTGTCTTCTATTGT

ACTACTTTTAACTACTTTTA

TTATAGTTAATTATAGTTAA

AATTACTTGAAATTACTTGA

ACATGGAGATACATGGAGAT

CTATTCATCTCTATTCATCT

TTTGTAAAGTTTTGTAAAGT

CAAGATAGTA CGGCACCTTT ACTCATTTTC TTTTTTCCAC GGTCAGCCGG GGCGSCTCTT CCAATAATAT TCCACTCGAA TAAATAGCTC ATTGTTCATC TCTACCTCAG ATAAACATAA AGGATTACTA CTTGTTGCCA ATATTTGAAC TTCCGAGCCA AAATCTTAAT TTAGTTGATA TTGTGTTTTT TTCTCAAATT ATTTGCTCTT TTTTCGGGTA GGGAGGGCGG TGAATCTAAA CATTTGATTT ATTGGCTAGA CACATACACC GACCTGAGTCCAAGATAGTA CGGCACCTTT ACTCATTTTC TTTTTTCCAC GGTCAGCCGG GGCGSCTCTT CCAATAATAT TCCACTCGAA TAAATAGCTC ATTGTTCATC TCTACCTCAG ATAAACATAA AGGATTACTA CTTGTTGCCA ATATTTGAAC TTCCGAGCCA AAATCTTAAT TTAGTTGATA TTGTGTTTTT TTCTCAAATT ATTTGCTCTT TTTTCGGGTA GGGAGGGCGG TGAATCTAAA CATTTGATTT ATTGGCTAGA CACATACACC GACCTGAGTC

GGANNAAATA TAAAACTTGT AAAATGATCA AGTTGACATG AACTTCATTA GCCTACGAAT TATTTACATT TACACAAGGC TTAATTCTTC CAACAAGTCT TACTCCTCAA ATGGCTGCTA GCACCATTGA GATAGCAGGT AAAATATTGT CTTATAATTT GTTATTTGCT TATTTTTCTT TACTTGCACT ATATTCATTT ACACTCACTC ACAAGCTTTT ATTTGAAATT TATGAGTTTA CGTCTATTAG TTGTATAGTA AAAGCTATTA GGTTCGTATTGGANNAAATA TAAAACTTGT AAAATGATCA AGTTGACATG AACTTCATTA GCCTACGAAT TATTTACATT TACACAAGGC TTAATTCTTC CAACAAGTCT TACTCCTCAA ATGGCTGCTA GCACCATTGA GATAGCAGGT AAAATATTGT CTTATAATTT GTTATTTGCT TATTTTTCTT TACTTGCACT ATATTCATTT ACACTCACTC ACAAGCTTTT ATTTGAAATT TATGAGTTTA CGTCTATTAG TTGTATAGTA AAAGCTATTA GGTTCGTATT

ACATCATCAAACATCATCAA

TTAATAGCCATTAATAGCCA

AACAAATACTAACAAATACT

TATCTCAATATATCTCAATA

TCTCATCATGTCTCATCATG

TCACACTGCTTCACACTGCT

TTCTGGTCAATTCTGGTCAA

TGTTGGTGCATGTTGGTGCA

ATCAAATTGCATCAAATTGC

AGCGATAGTTAGCGATAGTT

CAAATTTGAGCAAATTTGAG

GACTAGTGTCGACTAGTGTC

AATCTTTTAAAATCTTTTAA

AACACATAACAACACATAAC

Fig LL (III)Fig LL (III)

2101 2101 ACATATTCCC ACATATTCCC TCTGTTCTAA TCTGTTCTAA TTTATGTGAC TTTATGTGAC ACACTTTCTG ACACTTTCTG TTAGTTTCTT TTAGTTTCTT 2151 2151 CCAAAGAGAA CCAAAGAGAA TGACATATTT TGACATATTT GATATTTAAA GATATTTAAA AATATTTTAA AATATTTTAA CTTTAAACTT CTTTAAACTT 2201 2201 TTTATTCTCA TTTATTCTCA ACCTTTTATA ACCTTTTATA ACATCACAAA ACATCACAAA TATTATGGAA TATTATGGAA CATATTAGAC CATATTAGAC 2251 2251 TACAAGTTCC TACAAGTTCC AAATATCTTA AAATATCTTA TAGTCTGTAC TAGTCTGTAC AAATATTATA AAATATTATA GCATGTTTAA GCATGTTTAA 2301 2301 TAACACAATT TAACACAATT TTCACATTCT TTCACATTCT TCTTTTTCTT TCTTTTTCTT AAACTTTGTG AAACTTTGTG CCGAATTAAA CCGAATTAAA 2351 2351 TTATGTCACA TTATGTCACA TAAATTAAAA TAAATTAAAA TGGTTACATC TGGTTACATC ATCCCCTAGT ATCCCCTAGT GGAGGGACCT GGAGGGACCT 2401 2401 ACCATGTCTA ACCATGTCTA CTGTAAGTTT CTGTAAGTTT TTAACTTTTC TTAACTTTTC AAGAATTACA AAGAATTACA TAATTGATTT TAATTGATTT 2451 2451 AGTTTCTAAC AGTTTCTAAC ACTAATTCTA ACTAATTCTA ATTCTTATTG ATTCTTATTG AGCAGGGGCT AGCAGGGGCT CAATCAATAG CAATCAATAG 2501 2501 GTGTTTGCTA GTGTTTGCTA TGGAATGCTA TGGAATGCTA GGCAACAACT GGCAACAACT TGCCAAATCA TGCCAAATCA TTGGGAAGTT TTGGGAAGTT 2551 2551 ATACAGCTCT ATACAGCTCT ACAAGTCAAG ACAAGTCAAG AAACATAGGA AAACATAGGA AGACTGAGGC AGACTGAGGC TTTATGATCC TTTATGATCC 2601 2601 AAATCATGGA AAATCATGGA GCTTTACAAG GCTTTACAAG CATTAAAAGG CATTAAAAGG CTCAAACATT CTCAAACATT GAAGTTATGT GAAGTTATGT 2651 2651 TAGGACTTCC TAGGACTTCC CAATTCAGAT CAATTCAGAT GTCAAGCACA GTCAAGCACA TTGCTTCCGG TTGCTTCCGG AATGGAACAT AATGGAACAT 2701 2701 GCAAGATGGT GCAAGATGGT GGGTACAAAA GGGTACAAAA AAATGTTAAA AAATGTTAAA GATTTCTGGC GATTTCTGGC CAGATGTTAA CAGATGTTAA 2751 2751 GATTAAGTAT GATTAAGTAT ATTGCTGTTG GGAATGAAAT Fig.44 (IV) ATTGCTGTTG GGAATGAAAT Fig. 44 (IV) CAGCCCTGTC CAGCCCTGTC ACAGGCACAT ACAGGCACAT 2801 2801 CTTACCTTAC CTTACCTTAC CTCATTTCTT CTCATTTCTT ACTCCTGCCA ACTCCTGCCA TGGTAAATAT TGGTAAATAT TTACAAAGCA TTACAAAGCA 2851 2851 ATTGGTGAAG ATTGGTGAAG CTGGTTTAGG CTGGTTTAGG AAACAACATC AAACAACATC AAGGTCTCAA AAGGTCTCAA CTTCTGTAGA CTTCTGTAGA 2901 2901 CATGACCTTG CATGACCTTG ATTGGAAACT ATTGGAAACT CTTATCCACC CTTATCCACC ATCACAGGGT ATCACAGGGT TCGTTTAGGA TCGTTTAGGA 2951 2951 ACGATGCTAG ACGATGCTAG GTGGTTTACT GTGGTTTACT GATCCAATTG GATCCAATTG TTGGGTTCTT TTGGGTTCTT AAGGGACACA AAGGGACACA 3001 3001 CGTGCACCTT CGTGCACCTT TACTCGTTAA TACTCGTTAA CATTTACCCC CATTTACCCC TATTTCAGCT TATTTCAGCT ATTCTGGTAA ATTCTGGTAA 3051 3051 TCCAGGGCAG TCCAGGGCAG ATTTCTCTCC ATTTCTCTCC CCTATTCTCT CCTATTCTCT TTTTACAGCA TTTTACAGCA CCAAATGTGG CCAAATGTGG 3101 3101 TAGTACAAGA TGGTTCACGC TAGTACAAGA TGGTTCACGC CAATATAGGA CAATATAGGA ACTTATTTGA ACTTATTTGA TGCAATGCTG TGCAATGCTG 31^1 31 ^ 1 GATTCTGTGT ATGCTGCCCT GATTCTGTGT ATGCTGCCCT CGAGCGATCA CGAGCGATCA GGAGGGGCAT GGAGGGGCAT CTGTAGGGAT CTGTAGGGAT 3201 3201 TGTTGTGTCC TGTTGTGTCC GAGAGTGGCT GAGAGTGGCT GGCCATCTGC GGCCATCTGC TGGTGCATTT TGGTGCATTT GGAGCTACAT GGAGCTACAT 3251 3251 ATGACAATGC ATGACAATGC AGCAACTTAC AGCAACTTAC TTGAGGAACT TTGAGGAACT TAATTCAACA TAATTCAACA CGCTAAAGAG CGCTAAAGAG 3301 3301 GGTAGCCCAA GGTAGCCCAA GAAAGCCTGG GAAAGCCTGG ACCTATTGAG ACCTATTGAG ACCTATATAT ACCTATATAT TTGCCATGTT TTGCCATGTT 3351 3351 TGATGAGAAC AACAAGAACC TGATGAGAAC AACAAGAACC CTGAACTGGA CTGAACTGGA GAAACATTTT GAAACATTTT GGATTGTTTT GGATTGTTTT 3401 3401 CCCCCAACAA GCAGCCCAAA CCCCCAACAA GCAGCCCAAA TATAATCTCA TATAATCTCA ACTTTGGGGT ACTTTGGGGT CTCTGGTGGT CTCTGGTGGT 3451 3451 GTTTGGGACA GTTCAGTTGA GTTTGGGACA GTTCAGTTGA AACTAATGCT AACTAATGCT ACTGCTTCTC ACTGCTTCTC TCATAAGTGA TCATAAGTGA

Fig 44 (V )Fig 44 (V)

3501 3551 3601 3651 3701 3751 3801 3851 3901 39 51 4001 4051 Z 101 i 1513501 3551 3601 3651 3701 3751 3801 3851 3901 39 51 4001 4051 Z 101 and 151

GATGTGAGATGATGTGAGAT

GAAAGCTTAGGAAAGCTTAG

TAACATTGCATAACATTGCA

GCAACTCTGAGCAACTCTGA

GCAAGAAACTGCAAGAAACT

TGAATTTCATTGAATTTCAT

AGGATTTGGTAGGATTTGGT

ATTTGACTCGATTTGACTCG

CGACTCTTAGCGACTCTTAG

CGTTAACCCTCGTTAACCCT

TAGAGCTTCATAGAGCTTCA

GGACATTCTGGGACATTCTG

AAATAATGGTAAATAATGGT

AATTGAATCTAATTGAATCT

GAGACACTTG TAAAAACAAG CGTCTCTGTA GTGGTTTTAA TTCTGTAAGT GCACCATCAA AATTGCAAAG ATCAATTAAT GTAGTGGCAT CAT TAGAAAT AAATCGATTG TTACATTATA ACGCTCTTTC TGTCTCCAATGAGACACTTG TAAAAACAAG CGTCTCTGTA GTGGTTTTAA TTCTGTAAGT GCACCATCAA AATTGCAAAG ATCAATTAAT GTAGTGGCAT CAT TAGAAAT AAATCGATTG TTACATTATA ACGCTCTTTC TGTCTCCAAT

FiFi

AACTCTcmAACTCTcm

AGAAAmATAGAAAmAT

AGTCCTCATGAGTCCTCATG

ArcccrrrrcArcccrrrrc

ΠΟΓΟΑΑΙΤΓΠΟΓΟΑΑΙΤΓ

TTATACATCT mAG^ATTTTATACATCT mAG ^ ATT

CmAATTGG tcaactgatcCmAATTGG tcaactgatc

ATATTATAATATATTATAAT

ACAACAGTTTACAACAGTTT

AGOTAmCA rrATCACAAAAGOTAmCA rrATCACAAA

AACTATTGCT g 44(VI)AACTATTGCT g 44 (VI)

ACATAAGTATACATAAGTAT

TCTTCATGCATCTTCATGCA

GATTGTTATC mG^A^GATTGTTATC mG ^ A ^

CATGACTTTC mCCATGUCATGACTTTC mCCATGU

Μ^ΑΑ^ΑΟΜ ^ ΑΑ ^ ΑΟ

TAAGGCTTGA mCTeKATTAAGGCTTGA mCTeKAT

GTCACCTAAAGTCACCTAAA

TGGAGTTACATGGAGTTACA

CGTCGTATCA mCTCTCAA mAGmATCGTCGTATCA mCTCTCAA mAGmAT

TGCTTAGATGTGCTTAGATG

AGACACTAAAAGACACTAAA

CAGAGACGATCAGAGACGAT

TG^OmG tgatcacatt τGrcrττArcTG ^ OmG tgatcacatt τGrcrττArc

TATATCGGAGTATATCGGAG

CCCATGTCTCCCCATGTCTC

TCAGAGGTTT crownATCAGAGGTTT crownA

AGGTCGAATAAGGTCGAATA

CTTCTAGACCCTTCTAGACC

GrrrcrcrcrGrrrcrcrcr

1201 4251 4301 4 351 4401 4 451 4501 4 551 z 601 46511201 4251 4301 4 351 4401 4 451 4501 4 551 z 601 4651

ATCAATTCAAATCAATTCAA

TTAACCAATCTTAACCAATC

AAACCACTCAAAACCACTCA

ACATGTAAAAACATGTAAAA

ATGCAACGAAATGCAACGAA

ACTTGATTAGACTTGATTAG

AGCTTTAGGCAGCTTTAGGC

AAATCTGAGGAAATCTGAGG

CTATTTGATCCTATTTGATC

AACTCCAAAGAACTCCAAAG

GGCTCAAGCCGGCTCAAGCC

GAGCTGTTAAGAGCTGTTAA

AAGCTTCTCCAAGCTTCTCC

CCCCArAACCCCCCArAACC

CAAACACGGCCAAACACGGC

ATAGTTCOTO rTGCGAAACrATAGTTCOTO rTGCGAAACr

AGCATGCCAC rTACCCACTAAGCATGCCAC rTACCCACTA

GCAGGAAAGAGCAGGAAAGA

ATCAAATCGCATCAAATCGC

CTCTGCTAAACTCTGCTAAA

AACAAAAAAAAACAAAAAAA

ATG^ATTCG mOCCACTCATG ^ ATTCG mOCCACTC

CGGGGCAmCGGGGCAm

AAGTAGAACCAAGTAGAACC

AGCAAAAAGGAGCAAAAAGG

ACTAGCTCTGACTAGCTCTG

AGACTATTGA rτGGrArrrcAGACTATTGA rτGGrArrrc

GrcτcArrcrGrcτcArrcr

GTAGAAAAAAGTAGAAAAAA

AGTGAAGGAAAGTGAAGGAA

CHOWANOHOWED

CCTACCTCGCCCTACCTCGC

TAAGGCCCCA rrAGcrτrcATAAGGCCCCA rrAGcrτrcA

TGrGAArτGrTGrGAArτGr

GAGAGCAGCAGAGAGCAGCA

TCGCTCTCAA reAGCneTCTCGCTCTCAA reAGCneTC

ACmGATCCACmGATCC

GGrGcrrGAAGGrGcrrGAA

GTAAAAGAAA ^ΚΟΑ^ΗGTAAAAGAAA ^ ΚΟΑ ^ Η

GCGAArCCGrGCGAArCCGr

GArAAGAGArGArAAGAGAr

CCATTTCATCCCATTTCATC

AAAGAGCTCAAAGAGCTC

Fig 44(ΥΠ)Fig 44 (ΥΠ)

1- 50 AAAAAAAAAA1- 50 AAAAAAAAAA

-100 ATCACCAATG 101-150 GCTTGGCACA 151 -200 ATGCTGAAGA 201 -250 nAWA^CA 251 - 300 CTOGTOATGA 301 - 350 ACTTCTCACG 351-4OO AGGGTATTGC 401- 450 GAGGACCCAT 451 - 500 GCAATTOGAC 501-550 TACTATATCA 551 - 600 ACAAGCCATC 601 - 650 GCGGATCAGG 651 - 700 CARAACOGT-100 ATCACCAATG 101-150 GCTTGGCACA 151 -200 ATGCTGAAGA 201 -250 nAWA ^ CA 251 - 300 CTOGTOATGA 301 - 350 ACTTCTCACG 351-4OO AGGGTATTGC 401- 450 GAGGACCCAT 451 - 500 GCAATTOGAC 501-550 TACTATCATC 501-550 TACTATCATC 651 601 - 550CCG 651 601 ACAGATCA 551 - 700 CARAACOGT

AAAAACATAA GAAAGTACAG GCAnOTm orrGrorGrr AGGCArroor υπΑκο^Α ATAGGAACGA CGGrAGArGr kca^oc^ CTC^A^C rAcrGCCCGr aggaaagaaa AAACTACTGG TOGATCCCTO mGTTAGGC AAAATGACCA CCAATTGACA AACCGAAATA AAGAGCTAGT TAACAACCCT TTCAAAACAG CTATA^H TTCCCACGAC GTTATCATCG CGGCGAArCG AOTACCAGOT GGAArrGAAr GTOGCATAGOAAAAACATAA GAAAGTACAG GCAnOTm orrGrorGrr AGGCArroor υπΑκο ^ Α ATAGGAACGA CGGrAGArGr KCA CTC ^ oc ^ ^ A ^ C rAcrGCCCGr aggaaagaaa AAACTACTGG TOGATCCCTO mGTTAGGC AAAATGACCA CCAATTGACA AACCGAAATA AAGAGCTAGT TAACAACCCT TTCAAAACAG CTAT ^ H TTCCCACGAC GTTATCATCG CGGCGAArCG AOTACCAGOT GGAArrGAAr GTOGCATAGO

AGGAAAATGG AGTTTTCTGG TTTCCTGTTC TTAACAGGGA CGAGTGACTT GTTCAACGAG CCTGCCAATG GCTTCTACAC CTTTCCTGGT TTTGGAACTA TTGCTGCCTT TTTCGGTCAA AGTGCAGAAC CATTTACAGG GAGTGACAGA TATTATGGTA ACTATGAGAA AGCTGGAACT GATTTAGTGG CCACAGATGC TTGGATGACA CCACAGGACA GTCGTTGGAC TCCGTCTGCC TACGGTGTAA TTACCAACAT ACGGTAATGAC GCAGTGGAAGAGGAAAATGG AGTTTTCTGG TTTCCTGTTC TTAACAGGGA CGAGTGACTT GTTCAACGAG CCTGCCAATG GCTTCTACAC CTTTCCTGGT TTTGGAACTA TTGCTGCCTT TTTCGGTCAA AGTGCAGAAC CATTTACAGG GAGTGACAGA TATTATGGTA ACTATGAGAA AGCTGGAACT GATTTAGTGG CCACAGATGC TTGGATGACA CCACAGGACA GTCGTTGGAC TCCGTCTGCC TACGGTGTAA TTACCAACAT ACGGTAATGAC GCAGTGGAAG

Fig. 45(1)Fig. 45 (1)

701-750 ATCGAATTGG ATACTACAGG AGGTATTGTG GTATGTTAAA TGTTGCTCCG 751 -800 GGGGAAAACT TGGACTGTTA CAACCAAAGG AACTTCGGCC AGGGCTAGGC 801-850 TTCGTTACAT AGAATGCAGA TCATGTTATG TATACAAGTT ATATTTGTAT 851-900 TAATTAATGA ATAAGGGGAT TGTGTATCCA TTAAGAATTA GGTGAAATAT 901-950 TTCTGTTATT TGTCTTCTTG GGAAGAACCA ATAGCTCCTA TATATGAGGC 951- 0 GCTTTTAAGT GATGAGGCTA CTGCATTGAT GAAAACGAAA TTTCTATCCA701-750 ATCGAATTGG ATACTACAGG AGGTATTGTG GTATGTTAAA TGTTGCTCCG 751 -800 GGGGAAAACT TGGACTGTTA CAACCAAAGG AACTTCGGCC AGGGCTAGGC 801-850 TTCGTTACAT AGAATGCAGA TCATGTTATG TATACAAGTT ATATTTGTAT 851-900 TAATTAATGA ATAAGGGGAT TGTGTATCCA TTAAGAATTA GGTGAAATAT 901-950 TTCTGTTATT TGTCTTCTTG GGAAGAACCA ATAGCTCCTA TATATGAGGC 951- 0 GCTTTTAAGT GATGAGGCTA CTGCATTGAT GAAAACGAAA TTTCTATCCA

1001- 20 GAAATAAAAG TTCCTTGTCT1001- 20 GAAATAAAAG TTCCTTGTCT

Fig. 45(11)Fig. 45 (11)

1- 50 CAGGTGCTCA AGCAGGAGTT TGTTATGGAA GGCAAGGGAA 51-100 TCTCCAGCAG ATGTTGTGTC GCTATGCAAC CGAAACAACA 101-150 GAGAATATAT GATCCTGACC AGCCAACTCT CGAAGCGCTT 151-200 ACATTGAGCT CATGCTAGGT GTCCCGAATC CGGACCTTGA 201250 GCTAGCCAAG CCAATNCAGA TACTTGGGTC CAAAACAATG 251- 300 TGGTAATGTC AAGTTCAGGT ATATAGCAGT TGGAAATGAA 301- 350 TAAATGAAAA CTCTAAGTAT GTACCTGTCC TTCTCAACGC 351- 400 ATTCAAACTG CCATATCTGG TGCTGGTCTT GGAAACCAGA 401 - 450 CACAGCTATT GAAACTGGAC TTACTACAGA CACTTCTCCT 451 - 500 GGAGATTCAA AGATGATGTT CGACAGTTTA TAGAGCCTAT 501- 550 CTAGTGACCA ATCGCGCCCC TTTGCTTGTC AACCTTTATC 551- 600 AATAGCAAAC AATGCAGATA TTAAGCTTGA GTATGCACTT 601 - 650 CTGAAGTTGT TGTAAATGAT AACGGAAGAG GATACCGAAA 651- 700 GCCATCTTAG ATGCCACATA CTCGGCCCTT GAAAAGGCTA1- 50 CAGGTGCTCA AGCAGGAGTT TGTTATGGAA GGCAAGGGAA 51-100 TCTCCAGCAG ATGTTGTGTC GCTATGCAAC CGAAACAACA 101-150 GAGAATATAT GATCCTGACC AGCCAACTCT CGAAGCGCTT 151-200 ACATTGAGCT CATGCTAGGT GTCCCGAATC CGGACCTTGA 201,250 GCTAGCCAAG CCAATNCAGA TACTTGGGTC CAAAACAATG 251- 300 TGGTAATGTC AAGTTCAGGT ATATAGCAGT TGGAAATGAA 301- 350 TAAATGAAAA CTCTAAGTAT GTACCTGTCC TTCTCAACGC 351- 400 ATTCAAACTG CCATATCTGG TGCTGGTCTT GGAAACCAGA 401 - 450 CACAGCTATT GAAACTGGAC TTACTACAGA CACTTCTCCT 451 - 500 GGAGATTCAA AGATGATGTT CGACAGTTTA TAGAGCCTAT 501- 550 CTAGTGACCA ATCGCGCCCC TTTGCTTGTC AACCTTTATC 551- 600 AATAGCAAAC AATGCAGATA TTAAGCTTGA GTATGCACTT 601 - 650 CTGAAGTTGT TGTAAATGAT AACGGAAGAG GATACCGAAA 651- 700 GCCATCTTAG ATGCCACATA CTCGGCCCTT GAAAAGGCTA

TGGATTACCATGGATTACCA

TTCGTAGGATTTCGTAGGAT

AGAGGCTCCAAGAGGCTCCA

GAATGTTGCTGAATGTTGCT

TTAGGAACTATTAGGAACTA

GTTAGTCCCTGTTAGTCCCT

CATGCGAAACCATGCGAAAC

TCAAAGTCTCTCAAAGTCTC

CCATCAAATGCCATCAAATG

CATCAACTTCCATCAACTTC

CTTACTTTGCCTTACTTTGC

TTTACATCCTTTTACATCCT

CCTTTTTGATCCTTTTTGAT

GTGGCTCGTCGTGGCTCGTC

Fig. 46(1)Fig. 46 (1)

701-750 TTTGGAGATT GTTGTATCAG 751- 800 AATTAACATC CATTGACAAT 801-850 CACGTGAAGG GAGGGAGTCC 851-900 GTTTTCGCTC TGTTTGATGA 901- 950 TTTTGGACTA TTTTCAGCAA 951- 0 ACTAGTTAAA AGCAAGAGGA701-750 TTTGGAGATT GTTGTATCAG 751- 800 AATTAACATC CATTGACAAT 801-850 CACGTGAAGG GAGGGAGTCC 851-900 GTTTTCGCTC TGTTTGATGA 901- 950 TTTTGGACTA TTTTCAGCAA 951- AGCA ACTAGTAGTAA

1001- 50 GTATGAAGAG AAAGTAGTCC 1051-100 TGCTCATAAA GAAAGCAGTT 11(01- 107 CCATCAA1001- 50 GTATGAAGAG AAAGTAGTCC 1051-100 TGCTCATAAA GAAAGCAGTT 11 (01- 107 CCATCAA

AGAGTGGTTG GCCTTCAGCT GGAGCAGGAC GCCAGGACTT ataacaacaa cttgattagt CAAAAGGCTT CCGGTCCAAT AGAGACCTAC AGATCAGAAA GA(XCTGAAA TTGAGAAGCA ACATGCAACC AAAGTACCAG ATCAGTTTTA GAGCATTAAT AGGAATAAGG ACTTTCCTTT ATTGGCACTA TGTACTGAAA CTATATATCA ATTACAATAA TGAAACACTT ACAAGAAAAGAGAGTGGTTG GCCTTCAGCT GGAGCAGGAC GCCAGGACTT ataacaacaa cttgattagt CAAAAGGCTT CCGGTCCAAT AGAGACCTAC AGATCAGAAA GA (XCTGAAA TTGAGAAGCA ACATGCAACC AAAGTACCAG ATCAGTTTTA GAGCATTAAT AGGAATAAGG ACTTTCCTTT ATTGGCACTA TGTACTGAAA CTATATATCA ATTACAATAA TGAAACACTT ACAAGAAAAG

Fig. 46(11)Fig. 46 (11)

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 10 000 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies Price PLN 10,000

Claims (10)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Sposób regulowania transkrypcji dającego się regulować chemicznie genu w materiale roślinnym, znamienny tym, że A/ wyodrębnia się zasadniczo czystą, dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA z dającego się regulować chemicznie genu występującego w układzie naturalnym zawierającym ten gen, drogą aktywowania ekspresji RNA z dającego się regulować chemicznie genu w tym układzie, izolowania tego RNA, różnicującego skriningowania genomowego banku RNA generowanego z RNA wyizolowanego z tego zaktywowanego układu, jak również banku RNA generowanego z RNA wyizolowanego z układu kontrolnego, który nie był aktywowany, izolowania klonu genomowego, subklonowania dającego się regulować chemicznie genu z tego klonu genomowego i izolowania żądanej, dającej się regulować chemicznie sekwencji DNA, B/ wytwarza się dającą się regulować chemicznie chimerową sekwencję DNA zawierającą pierwszą, nie kodującą, dającą się regulować chemicznie komponentową sekwencję DNA wyodrębnioną w etapie A/, mającą zdolność regulowania transkrypcji powiązanej z nią sekwencji DNA w roślinie lub tkance roślinnej, gdzie ta regulacja zależy od regulatora chemicznego, i drugą komponentową sekwencję DNA mogącą podlegać transkrypcji jako RNA mający zdolność regulowania ekspresji cechy fenotypowej według mechanicznego anty-sensownego, albo mogącą podlegać transkrypcji i translacji w roślinie lub tkance roślinnej z wytworzeniem polipeptydu ujawniającego się cechą fenotypową, drogą ligacji pierwszej, nie kodującej, dającej się regulować chemicznie komponentowej sekwencji DNA z drugą komponentową sekwencją DNA, C/ transformuje się protoplasty roślin, komórki roślin, tkanki roślinne lub całe rośliny za pomocą chimerowej sekwencji DNA wytworzonej w etapie B/, stosując metody transformacji polegające na transformacji za pośrednictwem Agrobacterium, bezpośrednim przenoszeniu genów, mikroiniekcji lub bombardowaniu mikropociskami, wybiera się stransformowane komórki lub tkanki roślinne i E/ stosuje się regulator chemiczny na tkankę roślinną, roślinę lub nasiona, zawierające chimerową sekwencję DNA z etapu B/.A method for regulating the transcription of a chemically regulated gene in plant material, characterized in that A) isolating a substantially pure, chemically regulable DNA sequence from a chemically regulable gene present in a natural system containing the gene by activating RNA expression from a chemically regulated gene in this system, the isolation of this RNA, the differential screening of a genomic RNA bank generated from RNA isolated from this activated system, as well as an RNA bank generated from RNA isolated from a control system that was not activated, isolating a genomic clone, subcloning giving chemically regulate the gene from this genomic clone and isolate the desired chemically regulable DNA sequence, B / produce a chemically regulatable chimeric DNA sequence containing the first non-coding, chemically regulatable component DNA sequence isolated in step A / having sentence the ability to regulate the transcription of an associated DNA sequence in a plant or plant tissue, where regulation is dependent on a chemical regulator, and a second component DNA sequence capable of being transcribed as RNA having the ability to regulate expression of the phenotypic trait according to a mechanical anti-sense, or capable of being transcribed and translated in a plant or plant tissue to produce a phenotypic polypeptide by ligating a first, non-coding, chemically regulable component DNA sequence with a second component DNA sequence, C / transforming plant protoplasts, plant cells, plant tissues or whole plants with of the chimeric DNA sequence produced in step B / using transformation methods involving Agrobacterium-mediated transformation, direct gene transfer, microinjection or microprojectile bombardment, transformed cells or plant tissues are selected and E / the regulator is used to plant tissue, plant or seed containing the chimeric DNA sequence of step B /. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA uzyskuje się z układu naturalnego stanowiącego roślinę w następujących etapach: aktywuje się w tej roślinie ekspresję poliA + RNA z dającego się regulować chemicznie genu, izoluje się ten poliA + RNA, konstruuje się bank cDNA z tego poli + RNA, różnicująco skrininguje się ten bank cDNA wobec cDNA generowanego z RNA pochodzącego z roślin kontrolnych, które nie były aktywowane, izoluje się klony cDNA, które dają się regulować chemicznie, izoluje się klon genomowy zbanku genomowego tej rośliny, z zastosowaniem jako sondy klonu cDNA z poprzedniego etapu, subklonuje się dający się regulować chemicznie gen z tego klonu genomowego, i izoluje się żądaną, dającą się regulować chemicznie sekwencję DNA.2. The method according to p. A method according to claim 1, characterized in that the chemically regulated DNA sequence is obtained from the natural system constituting the plant by the following steps: the plant activates the expression of polyA + RNA from the chemically regulated gene, this polyA + RNA is isolated, a cDNA bank is constructed from this poly + RNA, this cDNA bank is differentially screened for cDNA generated from RNA derived from control plants that have not been activated, cDNA clones that are chemically regulated are isolated, a genomic clone of the genomic bank of this plant is isolated, using as cDNA clone probes from the previous step, a chemically regulated gene from that genomic clone is subcloned, and the desired chemically regulable DNA sequence is isolated. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, ze jako gen dający się regulować chemicznie stosuje się gen dla białka PR.3. The method according to p. The method of claim 2, wherein the chemically regulated gene is a gene for a PR protein. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że gen dla białka PR aktywuje się induktorem chemicznym lub patogenem w pierwszym etapie podanym w zastrz. 2.4. The method according to p. The method according to claim 3, characterized in that the gene for a PR protein is activated by a chemical inducer or pathogen in the first step as set forth in claim 3, 2. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że jako induktor chemiczny stosuje się kwas benzoesowy, salicylowy, acetylosalicylowy, poliakrylowy, benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowy, benzo-l,2,3-tiadiazolotiokarboksylowy, cyjanobenzo-1, 2,3-tiadiazol, amid kwasu benzo-1,2,3tiadiazolokarboksylowego, hydrazyd kwasu benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowego lub kwas dwuchloroizonikotynowy względnie pochodne tych związków.5. The method according to p. A method according to claim 4, characterized in that benzoic acid, salicylic acid, acetylsalicylic acid, polyacrylic acid, benzo-1,2,3-thiadiazole carboxylic acid, benzo-1,2,3-thiadiazolothiocarboxylic acid, cyanobenzo-1,2,3-thiadiazole are used as the chemical inducer, benzo-1,2,3-thiadiazole carboxylic acid amide, benzo-1,2,3-thiadiazole carboxylic acid hydrazide or dichloroisonicotinic acid or derivatives thereof. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze jako regulator chemiczny stosuje się kwas benzoesowy, salicylowy, acetylosalicylowy, poliakrylowy, benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowy, benzo-l,2,3-tiadiazolotiokarboksylowy, cyjanobenzo-1, 2,3-tiadiazol, amid kwasu benzo-1,2,3tiadiazolokarboksylowego, hydrazyd kwasu benzo-l,2,3-tiadiazolokarboksylowego lub kwas dwuchloroizonikotynowy względnie pochodne tych związków.6. The method according to p. A method according to claim 1, characterized in that benzoic acid, salicylic acid, acetylsalicylic acid, polyacrylic acid, benzo-1,2,3-thiadiazole carboxylic acid, benzo-1,2,3-thiadiazolothiocarboxylic acid, cyanobenzo-1,2,3-thiadiazole are used as the chemical regulator, benzo-1,2,3-thiadiazole carboxylic acid amide, benzo-1,2,3-thiadiazole carboxylic acid hydrazide or dichloroisonicotinic acid or derivatives thereof. 162 317162 317 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze regulator stosuje się na tkankę roślinną, roślinę lub nasiona, w których pierwsza komponentowa sekwencja DNA w chimerowej sekwencji DNA jest sekwencją dającą się indukować chemicznie w genie PR albo sekwencją o zasadniczej homologii do tej sekwencji.7. The method according to p. The method of claim 1, wherein the regulator is applied to plant tissue, plant or seed, wherein the first DNA component sequence in the chimeric DNA sequence is a chemically inducible sequence in the PR gene or a sequence substantially homology to the sequence. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze regulacji chemicznej poddaje się gen dający się regulować chemicznie, kodujący cechą fenotypową taką jak stadium rozwoju, sterylność, odporność na choroby, odporność na szkodniki, tolerancja lub odporność na środki chwastobójcze, wytwarzanie wtórnego metabolitu i wytwarzanie markera będącego enzymem dającym się oznaczyć.8. The method according to p. The process of claim 1, wherein the chemical regulation of the chemically regulated gene encodes a phenotypic trait such as stage of development, sterility, disease resistance, pest resistance, herbicide tolerance or resistance, secondary metabolite production, and production of an enzyme marker. to be marked. 9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że regulacji poddaje się gen kodujący wytwarzanie markera enzymatycznego, którym jest lucyferaza (LUX), acetylotransferaza chloramfenikolu (CAT), fosfotransferaza neomycynowa (NPT), syntetaza nopalinowa (NOS), syntetaza oktopinowa (OCS), β-1,3-glukuronidaza (GUS), syntetaza acetohydroksykwasowa (AH AS) lub endotoksyna Bacillus thuringiensis (BT).9. The method according to p. A method according to claim 8, characterized in that the gene encoding the production of an enzyme marker is regulated, which is luciferase (LUX), chloramphenicol acetyltransferase (CAT), neomycin phosphotransferase (NPT), nopaline synthetase (NOS), octopine synthetase (OCS), β-1, 3-glucuronidase (GUS), acetohydroxy acid synthetase (AH AS) or Bacillus thuringiensis endotoxin (BT). 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, ze regulacji poddaje się gen kodujący wytwarzanie markera enzymatycznego, którym jest β-1,3-glukuronidaza (GUS), syntetaza acetohydroksykwasowa (AHAS) lub endotoksyna Bacillus thuringiensis (BT).10. The method according to p. The method of claim 9, wherein the regulation regulates the gene encoding the production of an enzyme marker which is β-1,3-glucuronidase (GUS), acetohydroxy acid synthetase (AHAS) or Bacillus thuringiensis endotoxin (BT).
PL89278117A 1988-03-08 1989-03-07 Method for controlling transcription of a chemically controlled gene in plant material PL162317B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16566788A 1988-03-08 1988-03-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL278117A1 PL278117A1 (en) 1989-11-27
PL162317B1 true PL162317B1 (en) 1993-09-30

Family

ID=22599926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL89278117A PL162317B1 (en) 1988-03-08 1989-03-07 Method for controlling transcription of a chemically controlled gene in plant material

Country Status (3)

Country Link
DD (1) DD283647A5 (en)
PL (1) PL162317B1 (en)
ZA (1) ZA891726B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL278117A1 (en) 1989-11-27
ZA891726B (en) 1989-11-29
DD283647A5 (en) 1990-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU617433B2 (en) Chemically regulatable dna sequences and genes and uses thereof
US5847258A (en) DNA encoding β-1,3-glucanases
US5789214A (en) Method of inducing gene transcription in a plant
CA2012778C (en) Disease-resistant transgenic plants
Kubigsteltig et al. Structure and regulation of the Arabidopsis thaliana allene oxide synthase gene
US6107549A (en) Genetically engineered plant resistance to thiazopyr and other pyridine herbicides
US5571706A (en) Plant virus resistance gene and methods
AU610825B2 (en) Herbicide tolerant plants containing gluthathione S-transferase gene
JPH10507913A (en) Promoter sequence from potato
US6054637A (en) Signal sequences for vacuolar sorting
US7767801B2 (en) Tissue specific promoters
AU719467B2 (en) Method for regulating cell death
US5276269A (en) Lectin cDNA and transgenic plants derived therefrom
BRPI1011495B1 (en) METHOD FOR PRODUCTION OF A TRANSGENIC PLANT HAVING INCREASED TOLERANCE TO HEAT STRESS IN RELATION TO WILD TYPE CONTROL
US5851766A (en) Process for isolating chemically regulatable DNA sequences
PL162317B1 (en) Method for controlling transcription of a chemically controlled gene in plant material
US6653463B1 (en) Biocidal protein
US7094952B1 (en) Method for obtaining transgenic plants expressing a protein with activity producing hydrogen peroxide by transformation by agrobacterium rhizogenes
US20020069431A1 (en) Effect of endochitinase and chitobiosidase and their encoding genes on plant growth and development