RO121387B1 - Producerea acidului gama linolenic printr-o delta6-desaturază - Google Patents

Producerea acidului gama linolenic printr-o delta6-desaturază Download PDF

Info

Publication number
RO121387B1
RO121387B1 RO97-01202A RO9701202A RO121387B1 RO 121387 B1 RO121387 B1 RO 121387B1 RO 9701202 A RO9701202 A RO 9701202A RO 121387 B1 RO121387 B1 RO 121387B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
desaturase
plant
nucleic acid
gla
seq
Prior art date
Application number
RO97-01202A
Other languages
English (en)
Inventor
Terry L. Thomas
Avutu S. Reddy
Michael Nuccio
Andrew N. Nunberg
Georges L. Freyssinet
Original Assignee
Rhone-Poulenc Agrochimie
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 Rhone-Poulenc Agrochimie filed Critical Rhone-Poulenc Agrochimie
Publication of RO121387B1 publication Critical patent/RO121387B1/ro

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0071Oxidoreductases (1.) acting on paired donors with incorporation of molecular oxygen (1.14)
    • C12N9/0083Miscellaneous (1.14.99)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8242Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits
    • C12N15/8243Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine, caffeine
    • C12N15/8247Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine, caffeine involving modified lipid metabolism, e.g. seed oil composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6409Fatty acids
    • C12P7/6427Polyunsaturated fatty acids [PUFA], i.e. having two or more double bonds in their backbone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6436Fatty acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6436Fatty acid esters
    • C12P7/6445Glycerides
    • C12P7/6472Glycerides containing polyunsaturated fatty acid [PUFA] residues, i.e. having two or more double bonds in their backbone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y114/00Oxidoreductases acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen (1.14)
    • C12Y114/19Oxidoreductases acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen (1.14) with oxidation of a pair of donors resulting in the reduction of molecular oxygen to two molecules of water (1.14.19)
    • C12Y114/19003Linoleoyl-CoA desaturase (1.14.19.3)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Acidul linoleic este convertit în acid gama-linolenic de enzima delta6-desaturază. Prezenta invenţie se referă la acizi nucleici izolaţi, care cuprind gena delta6-desaturază. Mai precis, acidulnucleic cuprinde promotorul, regiunile de codificare ?i regiunile terminale ale genei delta6-desaturază. Prezenta invenţie furnizează construcţii recombinante care cuprind regiunea de codificarea delta6-desaturazei, în combinaţie funcţională cu secvenţe regulatoare heterologe. Acizii nucleici ?i construcţiile recombinante ale prezentei invenţii sunt utile în producerea de GLA în organisme transgenice.

Description

Invenția se referă la producerea acidului gama linolenic printr-o Δδ-desaturază, mai exact invenția se referă la acizi nucleici izolați care codifică Δ6 desaturaza, la vectori de expresie, la celule, la organisme modificate genetic, la procedee de obținere a unor plante modificate genetic, precum și la utilizări ale acizilor nucleici izolați și ale vectorilor de expresie.
Acidul linoleic (18:2) (LA) se transformă în acid gama linolenic (18:3) (GLA) prin enzima Δδ-desaturază. Când această enzimă, sau acidul nucleic care o codifică se transferă în celule producătoare de LA, se produce GLA.
Acizii grași nesaturați cum ar fi acizii linoleic (C18A9·12) și α-linolenic (C18A9·12,15) sunt constituenți esențiali ai hranei și nu pot fi sintetizați de vertebrate deoarece celulele vertebratelor pot introduce legături duble în poziția Δ9 a acizilor grași, dar nu pot introduce duble legături suplimentare între legătura dublă Δ9 și metilul terminal al catenei acidului gras. Deoarece ei sunt precursori ai altor produse, acizii linoleic și α-linolenic sunt acizi grași esențiali și, de obicei, sunt obținuți din surse vegetale. Acidul linoleic poate fi transformat de către mamifere în acid γ-linolenic (GLA, C19 Δ6·9·12), care în schimb, poate fi transformat în acid arahidonic (20:4), un acid gras de importanță critică, deoarece el este un precursor esențial al majorității prostaglandinelor.
Asigurarea acidului linoleic prin regim alimentar, în virtutea că are ca urmare conversia sa la GLA și acid arahidonic, satisface nevoia alimentară de GLA și acid arahidonic. Cu toate acestea, a fost demonstrată o relație între consumul de grăsimi saturate și riscurile asupra sănătății, cum ar fi hipercolesterolemia, ateroscleroza și alte tulburări clinice care se corelează cu susceptibilitate pentru boală coronară, în timp ce consumul de grăsimi nesaturate s-a asociat cu descreșterea concentrației colesterolului sanguin și cu riscul redus de ateroscleroză. Beneficiile terapeutice ale GLA alimentar, pot rezulta din faptul că GLA este un precursor al acidului arahidonic și contribuie astfel, ulterior, la sinteza prostaglandinei. în mod corespunzător, consumul de mai mult GLA nesaturat în locul acidului linoleic are beneficii potențiale asupra sănătății. Totuși, GLA nu este prezent în nicio plantă cultivată în scop comercial.
WO 9306712 descrie un acid nucleic izolat care codifică Δδ-desaturaza bacteriană, în mod specific Δδ-desaturaza de tip Synechocystis.
Acidul linoleic se transformă în GLA prin enzima Δδ-desaturază. Enzima A6-desaturază, care este o enzimă cu mai mult de 350 aminoacizi, are un domeniu de legare membrană și un centru activ pentru desaturarea acizilor grași. Când această enzimă se transferă în celule care produc endogen acid linoleic, dar nu și GLA, se produce GLA.
Problema tehnică pe care încearcă să o rezolve prezenta invenție este de a furniza acizi nucleici și construcții recombinante cu ajutorul cărora să se determine producerea de GLA în organisme transgenice.
Un obiect al prezentei invenții îl reprezintă un acid nucleic izolat care codifică Δ6desaturaza și care este selectat dintre:
a) un acid nucleic care codifică secvența de aminoacizi ID SECV NR: 5 sau un fragment al acestuia;
b) un acid nucleic reprezentat în ID SECV NR:4 sau un fragment al acestuia;
c) un acid nucleic care cuprinde gena Δδ-desaturaza, care hibridizează cu oricare dintre acizii nucleici de la punctele a) sau b) într-o soluție de hibridizare conținînd 6x SSC, 1x soluție Denharts, 0,05% pirofosfat de sodiu și 100 pg/ml ADN denaturat din spermă de somon la o temperatură de hibridizare de 60°C.
Invenția se mai referă la un acid nucleic izolat care codifică secvența de aminoacizi ID SECV NR: 5.
RO 121387 Β1
Un alt obiect al invenției îl reprezintă un vector care cuprinde oricare din acizii nucleici 1 menționați anterior.
Invenția se mai referă la un vector de expresie care cuprinde oricare dintre acizii 3 nucleici izolați menționați anterior legat operațional la un promotor și, opțional, la un semnal terminal capabil să efectueze expresia produsului genei a numitului acid nucleic izolat. 5
Invenția se mai referă și la o celulă care cuprinde oricare dintre vectorii menționați anterior.7
Un alt obiect al invenției îl reprezintă un organism modificat genetic non-uman, care este transformat cu oricare dintre vectorii menționați anterior.9
Invenția are ca obiect și o plantă sau descendent al acesteia regenerat dintr-o celulă de plantă care este transformată genetic cu unul din vectorii menționați anterior.11
Invenția se mai referă la un procedeu de obținere a unei plante având conținut crescut de acid gama linolenic - GLA care cuprinde:13 (a) transformarea unei celule de plantă cu oricare dintre acizii nucleici izolați specificați anterior; și15 (b) regenerarea unei plante având conținut crescut de GLA din numita celulă de plantă.17
Invenția se referă și la un procedeu de obținere a unei plante având conținut crescut de acid gama linolenic - GLA care cuprinde:19 (a) transformarea unei celule de plantă cu oricare dintre vectorii menționați anterior;
și21 (b) regenerarea unei plante având conținut crescut de GLA din numita celulă de plantă.23
Invenția se mai referă la utilizarea oricărui acid nucleic izolat menționat anterior sau a oricăruia dintre vectorii la care s-a făcut referire anterior la prepararea unui agent de indu- 25 cere a producerii acidului gama linolenic - GLA într-un organism deficient sau căruia îi lipsește GLA. 27
De asemenea, invenția se mai referă la utilizarea unuia dintre acizii nucleici izolați care codifică Δβ-desaturaza menționați anterior și a unui acid nucleic izolat care codifică 29 A12-desaturaza la prepararea unui agent de inducere a producerii acidului gama linolenic GLA într-un organism deficient sau căruia îi lipsește GLA și acid linoleic - LA. 31
Un alt obiect al invenției îl reprezintă și utilizarea unuia dintre acizii nucleici izolați precizați anterior sau a oricăruia dintre vectorii la care s-a făcut referire anterior pentru pre- 33 pararea unui agent de inducere a producerii de acid octadecatetraeonic într-un organism deficient sau căruia îi lipsește acidul gama linolenic. 35
Invenția se mai referă și la un procedeu de obținere a unei plante având rezistență îmbunătățită la frig, care cuprinde:37 (a) transformarea unei celule de plantă cu oricare dintre acizii nucleici izolați menționați anterior; și39 (b) regenerarea plantei având rezistență îmbunătățită la frig din celula de plantă transformată.41
De asemenea, invenția se mai referă la utilizarea oricărui acid nucleic izolat la s-a făcut referire anterior drept probă de hibridizare pentru identificarea unui acid nucleic izolat, 43 care codifică Δδ-desaturaza de la alte organisme care produc GLA.
Unele dintre avantajele pe care le introduce prezenta invenție constau în aceea că, 45 prin asigurarea genei care codifică A6-desaturaza, se permite producerea organismelor transgenice care conțin Δβ-desaturază funcțională și care produc GLA. Suplimentar față de 47 permiterea producerii de cantități mari de GLA, prezenta invenție asigură noi surse alimentare de GLA. 49
RO 121387 Β1 în continuare, invenția va fi descrisă în detaliu, cu referire la fig. 1...10, care reprezintă:
- fig. 1 - profilurile hidropatice ale secvențelor de aminoacizi deduse ale Δδ-desaturazei (Diagrama A) și A12-desaturazei (Diagrama B) Synechocystis. Regiunile probabile care înconjoară membrana sunt indicate prin linii compacte. Indicele de hidrofobicitate s-a calculat pentru o dimensiune a ferestrei de 19 resturi de aminoacizi [Kyte și colab. (1982) J. Molec. Biol. 157];
- fig. 2 - profilurile cromatografiei gaz-lichid ale tipului sălbatic (Diagrama A) și transgenic (Diagrama B) de Anabaena-,
- fig. 3 - o diagramă a hărților de cosmid cSy75, cSy13 și cSy7, cu regiuni de suprapunere și subclone. Originile subclonelor Csy75, Csy75-3,5 și Csy7 sunt indicate prin linii diagonale întrerupte. Siturile restrictive care au fost inactivate sunt în paranteze;
- fig. 4 - profilurile cromatografiei gaz-lichid ale tipului sălbatic (Diagrama A) și transgenic (Diagrama B) de tutun;
- fig. 5A - secvența ADN a unui cADN izolat din limba-mielului (Borago officinalis) care codifică A6-desaturaza;
- fig. 5B - secvența proteică a cadrului deschis de citire în cADN-ul izolat din limbamielului care codifică A6-desaturaza. Sunt indicate 3 motive de aminoacizi caracteristice desaturazelor și care sunt, în ordine, lipid box, metal box 1 și metal box 2;
- fig. 6 - dendrogramă care prezintă similaritatea A6-desaturazei din limba-mielului cu alte desaturaze legate de membrane. Secvența de aminoacizi a A6-desaturazei din limbamielului s-a comparat la alte desaturaze cunoscute folosind Gene Works (IntelliGenetics). Valorile numerice s-au corelat cu distanțele filogenetice relative dintre subgrupurile comparate;
-fig. 7 - hartă de restricție a 221 .A6.NOS și 121.A6.NOS. în 221 .A6.NOS, porțiunea rămasă a plasmidului este pBI221 și în 121.A6.NOS, porțiunea rămasă a plasmidului este pBI121;
- fig. 8 - profilurile cromatografiei gaz-lichid a celulelor de morcov transfectate mock (Diagrama A) și a celulelor de morcov transfectate cu 221.A6.NOS (Diagrama B). Sunt indicate pozițiile lui 18:2, 18:3 a și 18:3 y(GLA);
- fig. 9 - profilurile cromatografice gaz lichid ale unei frunze de tutun netransformate (Diagrama A) și ale unei frunze de tutun transformată cu 121 .A6.NOS. Sunt indicate pozițiile 18:2,18:3 a, 18:3 y(GLA) și 18:4;
- fig. 10 - profilurile cromatografiei gaz-lichid pentru o frunză de tutun netransformat (Diagrama A) și pentru o frunză de tutun transformat cu 121 .A6.NOS. Sunt indicate pozițiile 18:2, 18:3a și 18:3y(GLA).
Prezenta invenție furnizează acizi nucleici care cuprind gena A6-desaturază. Mai exact, acizii nucleici cuprind promotorii, regiunile de codificare și regiunile terminale ale genelor care codifică A6-desaturaza. Prezenta invenție se mai referă la construcții recombinante, care cuprind o regiune de codificare pentru A6-desaturază în combinație funcțională cu secvențe regulatoare heterologe. Acizii nucleici și construcțiile recombinante ale prezentei invenții sunt utile în producerea de GLA în organisme transgenice.
Prezenta invenție este orientată spre gene izolate din limba-mielului, care codifică Δ6desaturaza. în mod specific, genele izolate cuprind promotori de A6-desaturază, regiuni de codificare și regiuni terminale.
Prezenta invenție este orientată suplimentar spre vectori de expresie care cuprind promotori de A6-desaturază, regiuni de codificare și regiuni terminale.
RO 121387 Β1
Un alt aspect al acestei invenții este orientat spre vectori de expresie care cuprind 1 o regiune de codificare pentru A6-desaturază din limba-mielului, în combinație funcțională cu regiuni regulatoare heterologe, adică elemente care nu sunt derivate de la gena care 3 codifică A6-desaturaza.
De asemenea, prin prezenta invenție sunt furnizate celule și organisme care cuprind 5 vectorii prezentei invenții și descendenții unor astfel de organisme.
într-un aspect suplimentar al prezentei invenții este descrisă o A6-desaturază 7 bacteriană izolată. De asemenea, este asigurată o A6-desaturază vegetală izolată.
Într-un alt aspect, prezenta invenție furnizează o metodă pentru producerea plantelor, 9 având conținut crescut de acid gama linolenic.
De asemenea, prin prezenta invenție este asigurată o metodă pentru producerea 11 plantelor rezistente la frig.
Prezenta invenție asigură acizi nucleici izolați din limba-mielului care codifică Δ6- 13 desaturaza. Pentru a identifica un acid nucleic care codifică Δβ-desaturaza, se izolează ADN de la un organism care produce GLA. Organismul me poate fi, de exemplu, o celulă animală, 15 anumiți fungi (de exemplu, Mortierella), anumite bacterii (de exemplu, Synechocystis), sau anumite plante (limba-mielului, Oenothera, coacăze). Izolarea ADN-ului genomic se poate 17 realiza printr-o diversitate de metode binecunoscute pentru un specialist cu pregătire obișnuită în domeniu, așa cum s-a exemplificat de către Sambrook și colab. (1989) în 19 Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, NY. ADN-ul izolat se fragmentează prin metode fizice sau prin digestie enzimatică și se donează într-un vector cores- 21 punzător, de exemplu, un vector bacteriofag sau cosmid, prin orice metodă care se poate alege din diversitatea de metode binecunoscute, care pot fi găsite în referințe, cum ar fi, 23 Sambrook și colab. (1989). Vectori de expresie care conțin ADN-ul prezentei invenții sunt în mod specific prevăzuți aici. ADN-ul care codifică A6-desaturaza, se poate identifica prin 25 analiza câștigului funcției. Vectorul care conține ADN-ul fragmentat se transferă, de exemplu, prin infecție, transconjugare, transfecție, într-un organism gazdă care produce acid linoleic, 27 dar nu și GLA. Așa cum s-a folosit aici, transformare se referă, în general, la încorporarea de ADN străin într-o celulă gazdă. Metode pentru introducerea ADN-ului recombinant într-un 29 organism gazdă sunt cunoscute pentru un specialist cu pregătire obișnuită în domeniu și se pot găsi, de exemplu, în Sambrook și colab. (1989). Producerea de GLA de către aceste 31 organisme (adică, câștigul de funcție) este analizat, de exemplu, prin cromatografie de gaze sau alte metode cunoscute specialistului cu pregătire obișnuită. Organisme care sunt induse 33 să producă GLA, adică, au dobândit funcția prin introducerea vectorului, sunt identificate ca exprimând ADN care codifică A6-desaturaza și ADN-ul respectiv se recuperează de la 35 organisme. ADN-ul recuperat poate fi din nou fragmentat, donat cu vectori de expresie și analizat funcțional prin procedurile de mai sus pentru definirea cu mai multă precizie a ADN- 37 ului care codifică A6-desaturaza.
Ca un exemplu, așa cum s-a descris în WO 93/06712, s-a izolat un ADN randomizat 39 de la cianobacteria Synechocystis, Pasteur Culture Collection (PCC) 6803, American Type Culture Collection (ATCC) 27184, s-a donat într-un vector cosmid și s-a introdus prin 41 transconjugare într-o tulpină de cianobacterie Anabaena deficientă în GLA PCC 7120, ATCC 27893. Formarea de GLA din acid linoleic produs de Anabaena este monitorizată prin 43 cromatografie de gaze și se izolează fragmentul ADN corespunzător.
Se secvențează ADN-ul izolat prin metode binecunoscute specialistului cu pregătire 45 obișnuită în domeniu, cum s-a descris de exemplu, în Sambrook și colab. (1989).
S-au izolat molecule ADN care cuprind gene care codifică A6-desaturaza. Mai precis, 47 un ADN de 3588 kilobaze (kb), care cuprinde o genă care codifică A6-desaturaza s-a izolat de la cianobacteria Synechocystis. Secvența nucleotidică a ADN-ului de 3588 kb a fost 49
RO 121387 Β1 determinată și este prezentată în ID SECV NR: 1. Cadrele deschise de citire care definesc regiuni potențiale de codificare sunt prezente de la nucleotida 317 până la 1507 și de la nucleotida 2002, până la 3081. Pentru a defini nucleotidele responsabile pentru codificarea A6-desatu razei, fragmentul de 3588 kb care conferă activitate Δβ-desaturazei se clivează în 2 subfragmente, fiecare dintre ele conținând numai un cadru deschis de citire. Fragmentul ORF1 conține nucleotidele 1 la 1704, în timp ce fragmentul ORF2 conține nucleotidele 1705 la 3588. Fiecare fragment este subclonat în ambele orientări înainte și înapoi într-un vector de expresie de conjugare (AM542, Wolk și colab. [1984] Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81, 1561), care conține un promotor cianobacterian de carboxilază. Constructele rezultate [adică, ORF1(F), ORF1(R), ORF2(F), și ORF2(R)], sunt conjugate la tipul sălbatic de Anabaena, PCC 7120 prin metode standard (vezi, de exemplu, Wolk și colab. (1984) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81,1561). Celulele conjugate de Anabaena sunt identificate sub formă de colonii verzi NeoR pe un fundal brun de celule colorate neconjugate după 2 săptămâni de creștere pe mediu selectiv (mediu mineral standard BG11N+ care conține 30 pg/ml de neomicină conform Rippka și colab. (1979), J. Gen. Microbiol., 111,1). Coloniile verzi sunt selectate și crescute în mediu lichid selectiv (BG11N+ cu 15 pg/ml neomicină). Lipidele sunt extrase prin metode standard (de exemplu, Dahmer și colab. (1989), Journal of American Oii Chemical Society 66, 543) din transconjuganții rezultați care conțin constructele ORF1 și ORF2 orientate înainte și invers. Pentru comparație sunt extrase, de asemenea, lipide din culturi de tip sălbatic de Anabaena și Synechocystis. Esterii metilici ai acidului gras sunt analizați prin cromatografie gaz-lichid (GLC), de exemplu cu un cromatograf gaz-lichid Tracor-560 echipat cu un detector de ionizare în flacără de hidrogen și o coloană capilară. Rezultatele analizei GLC sunt prezentate în tabelul 1.
Tabelul 1
Existenja acizilor grași C18 cianobacteriile de tip sălbatic și transgenice
SURSĂ 18:0 18:1 18:2 γ18:3 α18:3 18:4
Anabaena (tip sălbatic) + + + - + -
Anabaena+ORF1 (F) + + + - + -
Anabaena+ORF1 (R) + + + - + -
Anabaena+ORF2(F) + + + + + +
Anabaena+ORF2(R) + + + - + -
Synechocystis (tip sălbatic) + + + + - -
Așa cum s-a stabilit prin analiză GLC, Anabaena deficientă în GLA capătă funcția de a produce GLA când constructul conținând ORF2 orientat înainte s-a introdus prin transconjugare. Transconjuganții conținând constructe cu ORF2 cu orintare în sens invers față de promotorul carboxilazei, sau ORF1 având oricare din orientări nu determină producerea de GLA. Această analiză demonstrează că singurul cadru de citire (ORF2) din fragmentul de 1884 pb codifică A6-desaturaza. Fragmentul de 1884 pb este prezentat ca ID SECV NR: 3. Acest lucru este dovedit de similaritatea globală a profilurilor hidropatice dintre A6-desaturază și Δ12-desaturază [Wada și colab. (1990) Nature 347], așa cum s-a prezentatîn fig. 1, ca (A) și respectiv (B).
De asemenea, în concordanță cu prezenta invenție, s-a izolat un cADN care cuprinde o genă care codifică A6-desaturaza din limba-mielului (Borago officinalis). Secvența nucleotidică a cADN de 1685 kilobaze (kb) a fost determinată și este prezentată în fig. 5A (ID SECV NR: 4).
RO 121387 Β1
Codonul de start ATG și codonul stop sunt subliniați. Secvența de aminoacizi corespunză- 1 toare cadrului de citire deschis din A6-desaturaza din limba-mielului este prezentată în fig. 5B (ID SECV NR: 5). 3
Acizii nucleici izolați care codifică A6-desaturaza pot fi identificați de la alte organisme care produc GLA prin analiza funcției câștigate menționate anterior, sau prin tehnici de 5 hibridizare a acidului nucleic folosind acidul nucleic izolat care codifică A6-desaturaza din limba-mielului, ca o sondă de hibridizare. Metode de donare atât a ADN-ului genomic, cât 7 și a cADN-ului sunt cunoscute de specialiștii în domeniu și sunt avute în vedere în prezenta invenție. Sonda de hibridizare poate să cuprindă întreaga secvență ADN dezvăluită ca ID 9 SECV NR:1 sau ID SECV NR:4, sau un fragment de restricție sau alt fragment ADN al acesteia, inclusiv o sondă oligonucleotidică. Metode pentru donarea genelor omoloage prin hibri- 11 dizare încrucișată sunt cunoscute de către specialistul în domeniu, și pot fi întâlnite, de exemplu, în Sambrook (1989) și Beltz și colab. (1983) Methods in Enzimology 100, 266. 13 înt-o altă metodă de identificare a unei gene care codifică A6-desaturaza de la un organism care produce GLA, se alcătuiește o bancă de cADN din ARN poli-A+ izolat de la 15 ARN polizomal. în scopul eliminării genelor exprimate hiper-abundent din populația de cADN, cADN-uri sau fragmente ale lor corespunzătoare genelor de cADN hiper-abundente sunt 17 folosite ca sonde de hibridizare pentru banca de cADN. Plăcile nehibridizate sunt excizate și coloniile bacteriene rezultate sunt folosite pentru a inocula culturi lichide și secvențate. De 19 exemplu, ca mijloc de eliminare a altor cADN-uri care codifică proteine depozitate în sămânță dintr-o bancă de cADN obținută de la ARN polizomal din limba-mielului, cADN-urile cores- 21 punzătoare proteinelor depozitate în sămânță exprimate abundent, sunt mai întâi hibridizate la banca de cADN. Banca de ADN scăzută este folosită apoi pentru a genera situsuri de 23 secvențe marcate derivate de la cADN-uri (ETS) și astfel de marcaje sunt folosite pentru a scana o bază de date, cum ar fi GenBank pentru identificarea desaturazelor potențiale. 25
Organismele transgenice care capătă funcția de a produce GLA prin introducerea de
ADN care codifică Δ-desaturaza, câștigă de asemenea funcția de a produce acid octadeca- 27 tetraeonic (18:4Δ6'9·12·15). Acidul octadecatetraeonic este de obicei prezent în uleiuri de pește și în unele specii de plante ale familiei Boraginaceae (Craig și colab. [1964] J. Amer. Oii 29 Chem. Soc. 41,209-211; Gross și colab. [1976] Can. J. Plant Sci. 56, 659-664). în organismele transgenice ale prezentei invenții, acidul octadecatetraeonic rezultă prin desaturarea 31 acidului α-linolenic de către A6-desaturază, sau prin desaturarea GLA de către Δ15desaturază. 33
Cei 359 aminoacizi codificați de ORF2, adică cadrul de citire deschis care codifică
A6-desaturaza din Synechocystis, sunt prezentați ca ID SECV NR: 2. Cadrul de citire 35 deschis care codifică A6-desaturaza din limba-mielului este prezentat în ID SECV NR: 5.
Prezenta invenție are în continuare în vedere alte secvențe nucleotidice care codifică amino- 37 acizii ID SECV NR: 5. Este la îndemâna specialistului în domeniu să identifice astfel de secvențe care rezultă, de exemplu, din degenerarea codului genetic. Mai mult, un specialist 39 obișnuit în domeniu poate să determine, prin analiza funcției câștigate precizate anterior, subfragmente mai mici ale fragmentelor cadrelor deschise de citire care codifică A6-desa- 41 turaze.
Prezenta invenție se referă la orice astfel de fragment polipeptidic al A6-desaturazei 43 și la acizii nucleici care le codifică și care mențin activitatea pentru transformarea LA la GLA.
într-un alt aspect al prezentei invenții, se transferă un vector care conține un acid 45 nucleic al prezentei invenții, sau un fragment mai mic care conține promotorul, secvența codificatoare și regiunea terminală a unei gene A6-desaturază într-un organism, de exemplu, 47 o cianobacterie, în care regiunile promotor și terminale A6-desaturază sunt funcționale. în consecință, prin prezenta invenție, sunt asigurate organisme care produc A6-desaturază 49 recombinantă.
RO 121387 Β1 într-un alt aspect, invenția furnizează o A6-desaturază izolată, care poate fi purificată din organisme recombinante prin metodele standard de purificare a proteinelor. (De exemplu, vezi Ausubel și colab., [1987] Current Protocols in Molecular Biology Green Publishing Associates, New York).
De asemenea, prin prezenta invenție, se asigură vectori care conțin ADN care codifică A6-desaturaza. Pentru specialistul în domeniu va fi evident că se pot construi vectori corespunzători pentru a dirija expresia secvenței care codifică A6-desaturază într-o diversitate de organisme. Sunt preferați în mod deosebit, vectori de expresie replicativi. Vectori de expresie replicativi, așa cum s-au descris aici, sunt molecule ADN sau ARN prelucrate prin inginerie pentru expresia controlată a unei gene dorite, adică gena care codifică A6-desaturaza. De preferință, vectorii sunt plasmide, bacteriofagi, cosmide sau virusuri. De asemenea, în conformitate cu prezenta invenție, sunt prevăzuți vectori navetă, cum s-au descris de exemplu de către Wolk și colab. (1984) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1561-1565 și Bustos și colab. (1991) J. Bacteriol. 174, 7525-7533. Sambrook și colab. (1989), Goeddel, ed. (1990) Methods in Enzymology 185 Academic Press, și Perbal (1988) A Practicai Guide to Molecular Cloning, John Wileyand Sons, Inc., furnizează detalii asupra vectorilor în care un acid nucleic codificator al A6-desaturazei se poate introduce și exprima. Astfel de vectori conțin de asemenea, secvențe de acid nucleic care pot efectua expresia acizilor nucleici care codifică A6-desaturază. Elemente de secvență capabile să efectueze expresia unui produs genic includ promotori, elemente de intensificare, secvențe de activare în amonte, semnale de terminare a transcrierii și situri de poliadenilare. Sunt avuți în vedere promotori atât constitutivi, cât și promotori specifici de țesut. Pentru transformarea celulelor vegetale, de interes particular sunt promotorul 35S al virusului mozaicul conopidei (CaMV) și promotori care sunt reglați în timpul maturării seminței plantei. Toți promotorii de acest tip și elementele de reglare a transcrierii, singure sau în combinație, sunt avute în vedere pentru utilizare în prezenții vectori de expresie replicativi și sunt cunoscuți pentru un specialist în domeniu. Promotorul CaMV 35S este descris, de exemplu, de către Restrepo și colab. (1990) Plant Cell 2, 987. De asemenea, sunt avute în vedere secvențe regulatoare prelucrate prin inginerie genetică și mutate.
Specialistul în domeniu poate determina vectori și elemente regulatoare adecvate pentru expresie într-o celulă gazdă particulară. De exemplu, un vector care cuprinde promotorul de la gena care codifică carboxilaza de la Anabaena legat funcțional la regiunea de codificare a A6-desaturazei și în continuare legat funcțional la un semnal terminal de la Synechocystis este corespunzător pentru expresia A6-desaturazei în cianobacterii. în acest context, legat funcțional înseamnă că secvențele promotor și terminator funcționează efectiv pentru a regla transcrierea. Ca un exemplu suplimentar, un vector corespunzător pentru expresia A6-desaturazei în plante transgenice poate să cuprindă o secvență promotor specifică seminței derivată de la heliantinină, napină sau glicinină legată funcțional la un semnal de terminal din sămânță sau un semnal terminal nopalin sintază. Ca un alt exemplu suplimentar, un vector pentru utilizare în expresia A6-desaturazei în plante poate să cuprindă un promotor constitutiv sau un promotor specific de țesut legat funcțional la regiunea codificatoare a A6-desaturazei și în continuare, legat funcțional la un terminator constitutiv sau specific de țesut sau la semnalul terminal nopalin sintază.
în mod deosebit, sunt avute în vedere ca elemente promotor, care dirijează expresia A6-desaturazei conform invenției, elementele regulatoare ale heliantininei dezvăluite în cererea US 682354 a solicitantului, depusă pe 8 aprilie 1991, aflată în curs de rezolvare și încorporată aici printre referințe.
RO 121387 Β1 în scopul acestei invenții intră și modificări ale secvențelor nucleotidice sau elemen- 1 telor regulatoare dezvăluite aici, care mențin funcțiile prevăzute în această invenție. Asemenea modificări includ inserții, substituții și eliminări și substituții specifice care reflectă dege- 3 nerarea codului genetic.
Tehnici standard pentru construcția de astfel de vectori hibrizi sunt binecunoscute 5 celor cu pregătire obișnuită în domeniu și se pot găsi în referințe ca Sambrook și colab. (1989), sau oricare dintre nenumăratele manuale de laborator despre tehnologia ADN-ului 7 recombinant care sunt accesibile pretutindeni. Este accesibilă o diversitate de strategii pentru ligarea fragmentelor de ADN, alegerea cărora depinde de natura terminațiile fragmentelor 9
ADN. în continuare, în conformitate cu prezenta invenție, se are în vedere să se includă în vectorii hibrizi alte elemente de secvență de nucleotide care facilitează donarea, expresia 11 sau prelucrarea, de exemplu, secvențe care codifică peptide semnal, o secvență care codifică KDEL, care este necesară pentru retenția proteinelor în reticulul endoplasmic sau sec- 13 vențe care codifică peptide de tranzit care dirijază A6-desaturaza spre cloroplast. Astfel de secvențe sunt cunoscute pentru un specialist cu pregătire obișnuită în domeniu. O peptidă 15 de tranzit optimizat este descrisă, de exemplu, de către Van den Broeck și colab. (1985) Nature 313,358. Secvențe de semnal procariote și eucariote sunt descrise, de exemplu, de 17 către Michaelis și colab., (1982) Ann. Rev. Microbiol. 36,425.
Un aspect suplimentar al invenției de față asigură organisme, altele decât cianobac- 19 terii sau plante care conțin ADN-ul care codifică A6-desaturaza prezentei invenții. Organismele transgenice avute în vedere în conformitate cu prezenta invenție includ bacterii, ciano- 21 bacterii, fungi, plante și animale. ADN-ul prezentei invenții poate fi introdus în gazdă prin metode cunoscute în domeniu, de exemplu infecție, transfecție, transformare sau transconju- 23 gare. Tehnici pentru transferarea ADN-ului prezentei invenții în astfel de organisme sunt pe larg cunoscute și sunt descrise în referințe ca Sambrook și colab. (1989). 25
Sunt cunoscute diverse metode de transformare a plantelor. Gena A6-desaturază poate fi introdusă în plante printr-o procedură de transformare-regenerare a discului frunzei 27 cum s-a descris de către Horsch și colab. (1985) Science 227, 1229. Alte metode de transformare, cum ar fi cultura de protoplaste (Horsch și colab. (1984) Science 223, 496; 29
DeBlock și colab. (1984) EMBOJ. 2,2143; Barton și colab., (1983) Ce//32,1033), se pot de asemenea folosi și sunt în cuprinsul acestei invenții. într-o variantă preferată, plantele sunt 31 transformate cu vectori derivați de la Agrobacterium. Cu toate acestea, sunt cunoscute și alte metode pentru inserarea genelor A6-desaturază ale prezentei invenții în celule de plantă. 33 Asemenea metode alternative includ abordări biolistice (Klein și colab. (1987) Nature 327, 70), electroporarea, absorbția indusă chimic a ADN-ului și folosirea virusurilor sau polenului 35 ca vectori.
Când este necesar pentru metoda de transformare, genele care codifică Δ6- 37 desaturaza conform prezentei invenții se pot introduce într-un vector de transformare a plantei, de exemplu, vectorul binar descris de către Bevan (1984) Nucleic Acids Res. 12 39
8111. Vectorii de transformare a plantei pot fi derivați prin modificarea sistemului natural de transfer al genelor de la Agrobacterium tumefaciens. Sistemul natural cuprinde plasmide 41 mari Ti (inducătoare de tumori) care conțin un segment mare, cunoscut ca ADN-T, care se transferă la plantele transformate. Alt segment al plasmidului Ti, regiunea vir este responsa- 43 bilă pentru transferul ADN-T-ului. Regiunea ADN-T este mărginită de repetiții terminale. în vectorii binari modificați, genele inducătoare de tumori au fost îndepărtate și funcțiile regiunii 45 vir sunt utilizate pentru transferarea ADN-ului străin mărginit de secvențele ADN-T. De asemenea, regiunea T conține un marker selectabil pentru rezistență la antibiotic și un sit de 47 donare multiplu pentru inserarea secvențelor pentru transfer.
RO 121387 Β1
Astfel de tulpini prelucrate prin inginerie sunt cunoscute ca tulpini A. tumefaciens dezarmate și permit tranformarea eficientă a secvențelor mărginite de regiunea T în genomii nucleari ai plantelor.
Discurile frunzelor cu suprafața sterilizată sunt inoculate cu A. tumefaciens dezarmat, care conține ADN străin, cultivate timp de 2 zile și apoi transferate în mediul conținând antibiotic. Lăstarii transformați sunt selectați după înrădăcinare în mediul care conține antibioticul corespunzător, transferați în sol și regenerați.
într-un alt aspect, prezenta invenție furnizează plante transgenice sau urmași ai acestor plante, care conțin ADN-ul izolat al invenției. Sunt avute în vedere atât plante monocotiledonate, cât și dicotiledonate. Celulele plantei sunt transformate cu ADN-ul izolat care codifică Δδ-desaturaza prin oricare dintre metodele de transformare a plantelor descrise mai sus. Celula de plantă transformată, de obicei, într-o cultură de callus (masă de celule nediferențiate) sau disc de frunză, se regenerează într-o plantă completă transgenică prin metode binecunoscute unui specialist cu pregătire obișnuită în domeniu (de exemplu, Horsch și colab. (1985) Science 227, 1129). într-o realizare preferată, planta transgenică este floarea-soarelui, rapiță, porumb, tutun, arahidă, sau soia. Deoarece urmașii plantelor transformate moștenesc ADN-ul care codifică Δδ-desaturază, semințe sau butași de la plante transformate sunt folosite pentru menținerea liniei plantei transgenice.
Prezenta invenție asigură suplimentar, un procedeu pentru furnizarea plantelor transgenice având un conținut crescut de GLA. Acest procedeu include introducerea ADN-ului care codifică Δδ-desaturaza în celule de plantă cărora le lipsește sau au niveluri scăzute ale GLA, dar conțin LA, și regenerarea plantelor având conținut crescut de GLA din plante transgenice. în mod special, drept organisme transgenice sunt avute în vedere plante de cultură, crescute în scop comercial incluzând, dar fără a se limita la, floarea-soarelui, soia, rapița, porumbul, arahidele și tutunul.
Prezenta invenție asigură în continuare, un procedeu pentru furnizarea organismelor transgenice non-umane, care conțin GLA. Acest procedeu cuprinde introducerea ADN-ului care codifică Δδ-desaturaza într-un organism căruia îi lipsește GLA, sau are niveluri scăzute de GLA, dar conține LA. într-o altă realizare, procedeul cuprinde introducerea unuia sau mai multor vectori de expresie, care cuprind ADN care codifică Δ12-desaturaza și Δβ-desaturaza în organisme care sunt deficiente atât în GLA, cât și în LA. în mod corespunzător, organismele deficiente atât în LA, cât și în GLA, sunt induse să producă LA prin expresia A12-desaturazei și apoi, este generat GLA datorită expresiei Δδ-desaturazei. Vectori de expresie cuprinzând ADN care codifică Δ12-desaturaza, sau Δ12-desaturaza și Δδ-desaturaza pot fi construiți prin metode ale tehnologiei de recombinare, cunoscute pentru un specialist cu pregătire obișnuită în domeniu (Sambrook și colab., 1989) și cunoscând secvența publicată a A12-desaturazei (Wada și colab., [1990] Nature (London) 347, 200-203. Suplimentar, s-a descoperit în conformitate cu prezenta invenție, că nucleotidele 2002-3081 ale ID SECV NR: 1 codifică Δ12-desaturaza cianobacteriană. în consecință, această secvență se poate folosi pentru construcția vectorilor de expresie care constituie subiectul acești invenții. în mod special, sunt avute în vedere ca organisme transgenice, plantele de cultură crescute în scop comercial care includ, dar nu se limitează la, floarea-soarelui, soia, rapița, porumbul, arahidele și tutunul.
Prezenta invenție este îndreptată suplimentar spre o metodă de inducerea a toleranței la frig la plante. Sensibilitatea la frig poate fi datorată fazei de tranziție a lipidelor din membranele celulare. Temperatura fazei de tranziție depinde de gradul de nesaturare al acizilor grași din lipidele membranare și astfel, creșterea gradului de nesaturare, de exemplu, prin introducerea Δδ-desaturazei pentru convertirea LA la GLA, poate induce sau îmbunătăți rezistența la frig.
RO 121387 Β1 în consecință, prezenta metodă cuprinde introducerea ADN-ului care codifică A6-desaturaza1 într-o celulă de plantă și regenerarea unei plante cu rezistență îmbunătățită la frig din celula de plantă menționată transformată. într-o realizare preferată, planta este o plantă de floarea- 3 soarelui, soia, rapiță, porumb, arahide, sau tutun.
Se dau în continuare exemple comparative și exemple care ilustrează invenția.5
Exemplul 1. Tulpini și condiții de cultură
S-au cultivat Synechocystis (PCC 6803, ATCC 27184), Anabaena (PCC 7120, ATCC7
27893) și Synechococcus (PCC 7942, ATCC 33912) în condiții fotoautotrofe la 30°C, în mediu BG11N+ (Rippka și colab. [1979] J. Gen. Microbiol. 111.1-61) sub iluminare de lămpi 9 incandescente (60 pE.m'2.S‘1). S-au selectat cosmide și plasmide și s-au propagat în tulpina de Escherichia coli DH5a pe mediul LB suplimentat cu concentrații standard de antibiotice, 11 așa cum au descris Maniatis și colab. (1982) în Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring, New York. 13
Exemplul 2. Construcția băncii genomice cosmid Synechocystis
S-a digerat parțial ADN-ul genomic total de la Synechocystis (PCC 6803) cu Sau3A 15 și s-a fracționat pe un gradient de sucroză (Ausubel și colab., [1987] Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing Associates and Wiley Interscience, New York). Au fost 17 selectate fracțiile care conțin fragmente ADN de 30 la 40 kb și s-au ligat în situl SamHI defosforilat al vectorului cosmid pDUCA7 (Buikema și colab., [1991] J. Bacteriol. 173.1879- 19
1885). ADN-ul ligat s-a împachetat in vitro așa cum s-a descris de către Ausubel și colab., (1987), și fagul împachetat s-a propagat în E. coli DH5a care conține pRL528 care este un 21 plasmid ajutător care codifică Aval și Eco4711 metilaza, așa cum s-a descris de către Buikema și colab., (1991). în total s-au izolat 1152 colonii în mod aleator și s-au menținut 23 individual în 12 plăci de microtitru cu 96 godeuri.
Exemplul 3. Expresia de câștig de funcție a GLA în Anabaena25
Anabaena (PCC 7120), o cianobacterie filamentoasă, este deficientă în GLA, dar conține cantități semnificative de acid linoleic, precursorul pentru GLA (fig. 2; Tabel 2). Banca27 cosmid Synechocystis descrisă în Exemplul 2, s-a conjugat în Anabaena (PCC 7120) pentru a identifica transconjuganții care produc GLA. Celule Anabaena s-au cultivat la faza „mid-log”29 în mediu lichid BG11N+ și s-au resuspendat în același mediu la o concentrație finală de aproximativ 2x106 celule per ml. O cultură în fază „mid-log de E.coli RP4 (Burkardt și colab., 31 [1979] J. Gen. Microbiol 114, 341-348) cultivată în LB, conținând ampicilina, s-a spălat și resuspendat în mediu LB proaspăt. Apoi, Anabaena și RP4 s-au amestecat și dispersat 33 uniform pe plăci cu BG11N+ conținând 5% LB. Banca genomică cosmid a fost replica etalată pe plăci cu LB care conțin 50 pg/ml kanamicină și 17,5 pg/ml cloramfenicol și a fost în 35 continuare aplicată din loc în loc pe plăcile cu BG11N+ care conțin Anabaena și RP4. După 24 h de incubare la 30°C, s-au introdus dedesupt 30 pg/ml neomicină și incubarea la 30°C 37 s-a continuat până când au apărut transconjuganții.
După conjugare s-au izolat transconjuganții individuali și s-au crescut în 2 ml de 39 mediu lichid BG11N+ cu 15 pg/ml neomicină. S-au preparat esteri metilici ai acizilor grași de la culturi de tip sălbatic și s-au depozitat culturi conținând 10 transconjuganți după cum 41 urmează. Culturi cianobacteriene de tip sălbatic și transgenice s-au recoltat prin centrifugare și s-au spălat de 2 ori cu apă distilată. Esterii metilici ai acizilor grași au fost extrași din 43 aceste culturi așa cum s-a descris de către Dahmer et al (1989) J. Amer. Oii. Chem. Soc. 66, 543-548 și s-au analizat prin cromatografie gaz-lichid (GLC) folosind un Tracor-560 echipat 45 cu un detector de ionizare în flacără de hidrogen și coloană capilară (30 m x 0,25 mm legată FSOT Superox II, Alltech Associates Inc., IL). Pentru identificarea acizilor grași s-au folosit 47 timpii de retenție și co-cromatografia standardelor (obținute de la Sigma Chemical Co.).
RO 121387 Β1
Compoziția medie de acid gras s-a determinat ca un raport între suprafața picului pentru fiecare acid gras C18 normalizată la un standard intern.
Profilurile GLC reprezentative sunt prezentate în fig. 2. Sunt prezentați esterii metilici ai acizilor grași C18. Picurile s-au identificat prin compararea timpilor de eluție cu standarde cunoscute ale esterilor metilici ai acizilor grași și s-au confirmat prin cromatografie de gaze cuplată cu spectroscopie de masă. Diagrama A ilustrează analiza GLC a acizilor grași din Anabaena de tip sălbatic. Săgeata indică timpul migrare al GLA. Diagramal B este un profil GLC al acizilor grași ai transconjuganților de Anabaena cu pAM542+1,8F. S-au identificat 2 depozite producătoare de GLA (din cele 25 depozite reprezentând 250 transconjuganți) care au produs GLA. S-au analizat transconjuganți individuali din fiecare depozit GLA pozitiv pentru producerea de GLA; s-au identificat 2 transconjuganți independenți, AS13 și AS75, unul din fiecare depozit, care au exprimat niveluri semificative de GLA și care au conținut cosmidele cSy13 și respectiv cSy75 (fig. 3). Cosmidele se suprapun într-o regiune de aproximativ 7,5 kb lungime. Un fragment Nhel de 3,5 kb al cSy75 s-a reclonat în vectorul pDUCA7 și s-a transferat la Anabaena rezultând în câștigul funcției de a exprima GLA (Tabelul 2).
Două subfragmente NhelIHind III (1,8 și 1,7 kb) ale fragmentului Nhe I de 3,5 kb al cSy75-3,5 s-au subclonat în pBLUESCRIPT (Stratagene) (fig. 3) pentru secvențare. S-au efectuat tehnici standard de biologie moleculară așa cum s-a descris de către Maniatis și colab., (1982) și Ausubel și colab., (1987). Secvențarea dideoxi (Sânger și colab., [1977] Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74, 5463- 5467) a pBS1.8 s-a realizat cu SEQUENASE (United States Biochemical) pe ambele benzi folosind primeri oligonucleotidici specifici sintetizați de Advanced DNA Technologies Laboratory (Biology Departament, Texas A & M University). Analiza secvenței ADN s-a făcut cu software GCG (Madison, Wl) așa cum s-a descris de către Devereux și colab., (1984) Nucleic Acids Res. 12, 387-395.
Ambele subfragmente Nhe\IHind\\\s-au transferatîntr-un vectorde expresie conjugativ, AM542, în ambele orientări înainte și înapoi față de promotorul cianobacterian de carboxilază și s-au introdus în Anabaena prin conjugare. Transconjuganții care conțin fragmentul de 1,8 kb cu orientarea înainte (AM542-1.8F) au produs cantități semnificative de GLA și acid octadecatetraenoic (fig. 2; tabelul 2). Transconjuganți! care conțin alte constructe, sau fragmentul 1,8 kb orientat înapoi, sau fragmentul de 1,7 kb orientat înainte și înapoi, nu produc niveluri detectabile de GLA (Tabel 2).
Fig. 2 compară profilul de acid gras C18 al unui extract de la Anabaena de tip sălbatic (fig. 2A) cu cel de la Anabaena transgenică care conține fragmentul de 1,8 kb al cSy75-3,5 orientat înainte (fig. 2B). Analiza GLC a esterilor metilici de acid gras din AM542-1.8F a prezentat un pic cu un timp de retenție identic cu cel al standardului autentic GLA. Analiza acestui pic prin cromatografie de gaze cuplată cu spectrometrie de masă (GC-MS) a confirmat că a avut același spectru de masă ca cel unei probe GLA de referință 23.
Anabaena transgenică cu niveluri modificate ale acizilor grași polinesaturați a fost similară tipului sălbatic ca rată de creștere și morfologie.
Tabelul 2
Compoziția de acizi grași C18 la cianobacterii de tip sălbatic și transgenice
Tulpină Acid gras (%)
18:0 18:1 18:3 18:3a 18;3(y) 18:4
Tip sălbatic
Synechocystis (sp. PCC6803) 13,6 4,5 54,5 - 27,3 -
Anabaena (sp. PCC7120) 2,9 24,8 37,1 35,2 - -
Synechococcus (sp. PCC7942) 20,6 79,4 - - - -
RO 121387 Β1
Tabelul 2 (continuare)
Tulpină Acid gras (%)
18:0 18:1 18:3 18:3a 18:3(y) 18:4
Transconjuganți de Anabaena
cSy75 3,8 24,4 22,3 9,1 27,9 12,5
cSy75-3.5 4,3 27,6 18,1 3,2 40,4 6,4
PAM542-1.8F 4,2 13,9 12,1 19,1 25,4 25,4
PAM542-1.8R 7,7 23,1 38,4 30,8 - -
PAM542-1.7F 2,8 27,8 36,1 33,3 - -
pAM542-1.7R 2,8 25,4 42,3 29,6 - -
Transformanți de Synechococcus
pAM854 27,8 72,2 - - - -
ΡΑΜ854-Δ12 4,0 43,2 46,0 - - -
pAM854- A6 18,2 81,8 - - - -
pAM854- Δ6& A12 42,7 25,3 19,5 - 16,5 -
18:0, acid stearic; 18:1, acid oleic; 18:2, acid linoleic; 18:3(a), acid linolenic;
18:3(y), γ-acid linolenic; 18:4, acid octadecatetraenoic 19
Exemplul 4. Transformarea Synechococcus cu gene care codifică Δ6- și A12-desa- 21 turaza
Al treilea cosmid, cSy7, care conține o genă care codifică Δ12-desaturaza, s-a izolat 23 prin screening din banca genomică Synechocystis cu o oligonucleotidă sintetizată din secvența de gene publicată care codifică Δ12-desaturaza Synechocystis (Wada și colab., 25 [1990] Nature (London) 347, 200-203). De la acest cosmid s-a identificat un fragment Aval de 1,7 kb, care conține gena care codifică Δ12-desaturaza și s-a folosit ca o sondă pentru 27 a demonstra că cSyl3 conține nu numai o gena care codifică A6-desaturaza, ci și o genă care codifică Δ12-desaturaza (fig. 3). Analiza genomică Southern blot a arătat în continuare 29 că ambele gene care codifică Δ6- și A12-desaturază sunt unice în genomul Synechocystis, astfel încât ambele gene funcționale implicate în desaturarea acidului gras C18 sunt strâns 31 legate în genomul Synechocystis.
Cianobacteria unicelulară Synechococcus (PCC 7942) este deficientă, atât în acid 33 linoleic, cât și în GLA(3). Genele care codifică Δ12 și A6-desaturaza s-au donat individual și împreună în pAM854 (Bustos și colab., [1991] J. Bacteriol. 174, 7525-7533), un vector 35 navetă care conține secvențele necesare pentru integrarea de ADN străin în genomul Synechococcus (Golden și colab., [1987] Methods in Enzymol. 153,215-231). S-a transfor- 37 mat Synechococcus cu aceste constructe genetice și s-au selectat colonii. S-au extras esterii metilici ai acizilor grași din Synechococcus transgenic și s-au analizat prin GLC. 39
Tabelul 2 prezintă că principalii acizi grași din Synechococcus de tip sălbatic sunt acidul stearic (18:0) și acidul oleic (18:1). Synechococcus transformată cu pAM854-A12 a 41 exprimat acid linoleic (18:2) suplimentar față de principalii acizi grași. Transformanții cu pAM854-A6 și Δ12 au produs, atât linoleat cât și GLA (Tabel 1). Aceste rezultate au arătat 43
RO 121387 Β1 că Synechococcus conținând ambele gene care codifică Δ12- și Δδ-desaturază a dobândit capacitatea de a introduce o a doua dublă legătură în poziția Δ12 și o a treia dublă legătură în poziția Δ6 a acizilor grași C18. Cu toate acestea, nu s-a observat nicio schimbare în compoziția de acid gras în transformantul care conține ρΑΜ854-Δ6, indicând că în absența substratului sintetizat de către A12-desaturază, Δδ-desaturaza este inactivă. Acest experiment confirmă suplimentar că fragmentul Nhe\IHind\\\ de 1,8 kb (fig. 3) conține atât regiunile de codificare, cât și regiunile promotor ale genei care codifică Δδ-desaturaza din Synechocystis. Synechococcus transgenic cu niveluri alterate ale acizilor grași polinesaturați a fost similar tipului sălbatic în rata de creștere și morfologie.
Exemplul 5. Secvența nucleotidică corespunzătoare A6-desaturazei
S-a determinat secvența nucleotidică a fragmentului de 1,8 kb al cSy75-3.5 care include gena funcțională care codifică Δδ-desaturaza. S-a identificat un cadru de citire deschis care codifică o polipeptidă de 359 aminoacizi (fig. 4). Printr-o analiză de hidropatie Kyte-Doolitle (Kyte și colab., [1982] J. Mol. Biol. 157,105-132) s-au identificat 2 regiuni de aminoacizi hidrofobi care ar putea să reprezinte domenii transmembranare (fig. 1 A); mai mult, profilul hidropatie al Δδ-desaturazei este similar celui al genei ce codifică A12-desaturaza (fig. 1B; Wada și colab.) și cu al A9-desaturazelor (Thiede și colab., [1986] J. Biol. Chem. 261,13230-13235). Totuși, similaritatea de secvență dintre Δ6- și A12-desaturazele Synechocystis este mai mică de 40% la nivel nucleotidic și aproximativ 18% la nivelul de aminoacizi.
Exemplul 6. Transferul Δβ-desaturazeicianobacteriene în tutun
Gena care codifică Δδ-desaturaza cianobacteriană s-a mobilizat într-un vector de expresie vegetal și s-a transferat la tutun, folosind tehnici de transfer de gene mediat de Agrobacterium. Pentru a asigura că desaturaza transferată este exprimată corespunzător în frunze și în semințele dezvoltate și că produsul genei care codifică desaturaza este îndreptat spre reticulul endoplasmic sau cloroplast, s-au construit diverse casete de expresie conținând cadrul de citire deschis (ORF) pentru Δ-desaturaza Synechocystis. Componentele acestor casete includ: (i) un promotor 35S sau un promotor specific din sămânță derivat de la gena care codifică heliantinina din floarea-soarelui, pentru a conduce expresia genei Δ6desaturază în toate țesuturile plantei sau respectiv, numai în semințele în dezvoltare, (ii) o peptidă semnal probabilă, fie de la gena extensină de la morcov, fie de la gena heliantinină de la floarea soarelui pentru a ținti Δδ-desaturaza sintetizată de nou în RE, (iii) o secvență semnal de retenție din lumenul RE (KDEL) la COOH-terminal al ORF Δδ-desaturazei, și (iv) o peptidă de tranzit optimizat pentru a ținti Δδ-desaturaza în cloroplast. Promotorul 35S este un derivat al pRTL2 descris de Restrepo și colab., (1990). Secvența peptidei de tranzit optimizat este descrisă de Van de Broeck și colab., (1985). Peptida semnal extensină de la morcov este descrisă de Chen și colab., (1985) EMBO J. 9, 2145.
S-au produs plante de tutun care conțin o genă cianobacteriană himerică care codifică desaturaza, cuprinsă din gena Δδ-desaturază Synechocystis fuzionată cu o secvență de retenție din reticulul endoplasmic (KDEL) și o peptidă semnal din extensină acționată de promotorul 35S CaMV. Amplificările PCR ale ADN-ului genomic de tutun transgenic arată că gena care codifică Δδ-desaturaza s-a încorporat în genomul de tutun. Esterii metilici ai acizilor grași din frunzele acestor plante transgenice de tutun s-au extras și s-au analizat prin gaz-lichid cromatografie (GLC). Acest tutun transgenic a acumulat cantități semnificative de GLA (fig. 4). Fig. 4 prezintă esterii metilici ai acizilor grași așa cum s-au determinat prin GLC. Picurile s-au identificat prin compararea timpilor de eluție cu standarde cunoscute ale esterului metilic de acid gras. în consecință, genele cianobacteriene implicate în metabolismului acidului gras pot fi utilizate pentru a genera plante transgenice având compoziții modificate de acid gras.
RO 121387 Β1
Exemplul 7. Construcția băncii de cADN de limba-mielului 1
S-au izolat polizomi membranari din semințe de limba-mielului 12 zile post polenizare (12 DPP), folosind protocolul stabilit pentru mazăre de Larkins și Davies (1975 Plant Phys. 3 55:749-756). S-a extras ARN din polizomi după cum s-a descris de Mechler (1987 Methods in Enzymology 152: 241-248, Academic Press). 5
S-a izolat ARN poli-A+ din ARN polizomal membranar, folosind perle Oligotex-dT (Qiagen). S-a obținut cADN-ul corespunzător folosind kit-ul de sinteză cADN Stratagene 7 ZAP. Banca cADN s-a construit în vectorul lambda ZAPII (Stratagene), folosind kit-ul vector lambda ZAP II. Banca inițială s-a împachetat în extract de împachetare Gigapack II Gold 9 (Stratagene). Banca s-a folosit pentru a genera situsuri de secvențe marcate derivate de la cADN-uri (EST) și secvențele corespunzătoare marcajelor s-au folosit pentru a scana baza 11 de date GenBank.
Exemplul 8. Protocol de hibridizare 13
Sondele de hibridizare pentru screening-ul băncii de cADN din limba-mielului s-au generat folosind sinteza de ADN inițiată random, așa cum s-a descris de către Ausubel și 15 colab (1994, Current Protocols in Molecular Biology, Wiley Interscience, N.Y.) și au corespuns cADN-urilor identificate anterior care au exprimat abundent proteina de depozitare în 17 sămânță. Nucleotidele neîncorporate s-au îndepărtat folosind o coloană rotativă G-50 (Boehringer Manheim). Sonda s-a denaturat pentru hibridizare prin fierbere într-o baie de 19 apă timp de 5 min, apoi răcită repede pe gheață. Filtre pentru hibridizare s-au prehibridizat la 60°C 2-4 h, în soluție de prehibridizare (6 x SSC [Maniatis și colab. 1984, Molecular 21 Cloning a Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory], 1 x soluție Denhart, 0,05% pirofosfat de sodiu, 100 pg/ml ADN denaturat din spermă de somon). Sonda denatu- 23 rată s-a adăugat la soluția de hibridizare (6 x SSC, 1 x soluție Denhart, 0,05% pirofosfat de sodiu, 100 pg/ml ADN denaturat din spermă de somon) și s-a incubat la 60°C cu agitare 25 peste noapte. Filtrele s-au spălat în 4x, 2x și 1x spălări SET timp de 15 minute fiecare la 60°C. O soluție stoc 20xSET esteNaCI3M, bază Tris 0,4 M, Na2EDTA-2H2O 20 M. Spălarea 27 4xSET a fost 4xSET, PO412,5 mM, pH 6,8 și SDS 0,2%. Spălarea 2xSET a fost 2xSET, PO4,12,5 mM, pH 6,8 și SDS 0,2%. Spălarea 1xSET a fost 1xSET, PO4, 12,5 mM, pH 6,8 29 și SDS 0,2%. Filtrele s-au lăsat să se usuce la aer și apoi s-au expus la film raze X timp de 24 h cu ecrane de intensificare la -80°C. 31
Exemplul 9. Secvențarea randomizatăa cADN-urilor dintr-o bancăpolizomalălegată la membrană (12 DPP) din semințe de limba-mielului 33
Banca de cADN din limba-mielului s-a întins la densitate redusă (500 pfu pe plăci petri de 150 mm). cADN-urile puternic predominante care codfică proteina de depozit în 35 sămânță au fost scăzute prin screening cu cADN-urile corespondente identificate anterior. Plăcile nehibridizate s-au excizat folosind protocolul de excizare și reactivii Stratagene. 37 Coloniile bacteriene rezultate s-au folosit pentru a inocula culturi lichide și au fost secvențate fie manual, fie printr-un secvențator automat ABI. Fiecare cADN s-a secvențat o dată și s-a 39 generat o secvență tag din 200-300 perechi baze. Toate secvențările s-au realizat prin secvențare ciclică (Epicentre). S-au generat peste 300 EST-uri. Fiecare secvență tag s-a corn- 41 parat la baza de date GenBank prin programul de computer BLASTX și s-au identificat un număr de gene ale metabolismului lipidic inclusiv gena care codifica A6-desaturaza. 43
Cercetările bazei de date cu o clonă de cADN desemnată mbp-65, folosind BLASTX cu baza de date GenBank a rezultat într-o potrivire semnificativă cu A6-desaturaza 45 Synechocystis. S-a determinat totuși că această clonă nu a fost pe întreaga lungime cADN. S-a izolat un cADN pe toată lungimea folosind mbp-65 pentru a procesa banca polizomală 47 membranară de la limba-mielului.
RO 121387 Β1
Secvența cADN-ului izolat s-a determinat (fig. 5A, ID SECV NR: 4) și s-a comparat secvența proteinei cadrului de citire deschis (fig. 5B, ID SECV NR:5) la alte desaturaze cunoscute folosind programul de aliniere a proteinei Geneworks (IntelligGenetics) (fig. 2). Această aliniere a arătat că cADN-ul a fost gena care codifică A6-desaturază de la limba-mielului.
Deși similară altor desaturaze vegetale cunoscute, Δθ-desaturaza este distinctă, așa cum s-a arătat în dendrograma prezentată în fig. 6. Mai mult, compararea secvențelor de aminoacizi caracteristice desaturazelor, în special, cele propuse a fi implicate în legarea de metal (metal box 1 și metal box 2), ilustrează diferențele dintre A6-desaturază de limbamielului și alte desaturaze vegetale (Tabel 3).
A6-desaturaza de limba-mielului se distinge de forma cianobacteriană, nu numai prin secvența generală (fig. 6), ci și prin motivele de aminoacizi lipid box, metal box 1 și metal box 2 (Tabel 3). Așa cum indică Tabelul 3, toate cele trei motive sunt noi în secvență. Numai metal box 2 din Δβ-desaturaza de limba-mielului arată o anumită înrudire cu metal box-ul 2 de la A6-desaturaza de Synechocystis.
Suplimentar, Δδ-desaturaza de limba-mielului este de asemenea distinctă de altă genă desaturază de limba-mielului, Δ12-desaturază. P1 -81 este un cADN pe toată lungimea care a fost identificat prin analiză EST și prezintă o mare similaritate cu A12-desaturaza Arabidopsis (Fad 2). O comparație a motivelor de aminoacizi lipid box, metal box 1 și metal box 2 (Tabel 3) la desaturazele Δ6 și Δ12, arată că există puțină omologie în aceste regiuni. Plasarea celor două secvențe în dendrograma din fig. 6 arată cât de departe sunt înrudite aceste două gene.
co
io
CD
m h* co co
CM T“
O oi
Metal Box 2 FQIEHH (ID. SECV. NR:20) HQVTHH (ID. SECV. NR:21) HVIHH (ID. SECV. NR:22) HVIHH (ID. SECV. NR:22) HVIHH (ID. SECV. NR:22) HVIHH (ID. SECV. NR:22) HVIHH (ID. SECV. NR:22) HVAHH (ID. SECV. NR:23) HVAHH (ID. SECV. NR:23) HIPHH (ID SECV NR:24) HIPHH (ID. SECV. NR:24) HIPHH (ID. SECV. NR:24) HIPHH (ID.SECV. NR:24) HVPHH ()
Metal Box 1 HNAHH (ID. SECV. NR:12) HNYLHH (ID. SECV. NR:13) HRTHH (ID. SECV. NR: 14) HRTHH (ID. SECV. NR: 14) HRTHH (ID. SECV. NR: 14) HRTHH (ID. SECV. NR: 14) HRTHH (ID. SECV. NR: 14) HRRHH (ID. SECV. NR:15) | ' HRRHH (ID. SECV. NR: 15) HDRHH (ID. SECV. NR:16) HDRHH (ID. SECV. NR:16) HDQHH (ID. SECV. NR:17) HDHHH (ID. SECV. NR:18) HNHHH (ID.SECV. NR:19)
Lipid Box WIGHDAGH (ID. SECV. NR:6) NVGHDANH (ID. SECV. NR:7) VLGHDCGH (ID. SECV. NR:8) VLGHDCGH (ID. SECV. NR:8) VLGHDCGH (ID. SECV. Nr:8) VLGHDCGH (ID. SECV. Nr:8) VLGHDCGH (ID. SECV. Nr:8) VIAHECGH (ID. SECV. NR:9) VIAHECGH (ID. SECV. NR:9) VIGHDCAH (ID. SECV. NR:10) VIGHDCAH (ID. SECV. NR:10) VIGHDCAH (ID. SECV. NR:10) VVGHDCGH (ID. SECV. NR:11) VLGHDCGH (ID. SECV. NR:8)
Desaturaze Δ6 limba-mielului Δ6 Synechocystis Δ15 Cloroplast arabidopsis Δ15 orez Δ15 cloroplast glicină 15) Arabidopsis fad3 co Ό 42 CD ,O CO CO s CQ Δ12 (P1-81)* limba-mielului CM n 42 .co co Q. O Ό 5 S r- '< Δ12 Arabidopsis cloroplast Δ12 plastid glicină n-6 plastidială din spanac Δ12 din Synechocystis Δ12 Anabaena
P1-81 este un cADN pe toată lungimea, care s-a identificat prin analiză EST și prezintă o mare similaritate față de A12-desaturaza de la Arabidopsis (fad2)
RO 121387 Β1
Exemplul 10. Construcția lui 222.1ă6NOS pentru tranziție și expresie
S-a preparat vectorul pBI221 (Jefferson și colab. 1987 EMBOJ. 6:3901-3907) pentru ligare prin digestie cu BamHI și EcolCR I (Promega) care excizează regiunea de codificare GUS lăsând intacte promotorul 35S și terminatorul NOS. S-a excizat cADN A6-desaturază de limba-mielului din plasmidul Bluescript (Stratagene) prin digestie cu BamHI și Xhol. Capătul Xhol s-a teșit folosind fragmentul Klenow. Acest fragment s-a donat apoi în siturile BamHI/EcolCR I ale pBI221, dând 221.A6NOS (fig. 7). în 221.A6.NOS, porțiunea rămasă (principală) a hărții de restricție ilustrată în fig. 7 este pBI221.
Exemplul 11. Construcția lui 121.Δ6.NOS pentru transformare stabilă
S-a preparat vectorul pBI221 (Jefferson și colab. 1987 EMBOJ. 6:3901-3907) pentru ligare prin digestie cu BamHI și EcolCR I (Promega) care excizează regiunea de codificare GUS lăsând intacte promotorul 35S și terminatorul NOS. S-a excizat cADN A6-desaturază de limba-mielului din plasmidul Bluescript (Stratagene) prin digestie cu BamHI și Xhol. Capătul Xhol s-a teșit folosind fragmentul Klenow. Acest fragment s-a donat apoi în siturile BamHI/EcolCR I ale pBI121, dând 121.1A6NOS (fig. 7). în 121.A6.NOS, porțiunea rămasă (principală) a hărții de restricție ilustrată în fig. 7 este pBI121.
Exemplul 12. Expresie tranzitorie
Toată procedura care implică protoplaste s-a realizat într-o nișă sterilă. S-a digerat 1 ml de suspensie de celule împachetate de morcov în 30 ml soluție de plasmoliză (25 g/l KC1, 3,5 g/l CaCI2-H2O, MES10 mM, pH 5,6 și manitol 2,0 M) cu celulază 1%, pectoliază 0,1% și dreisalază 0,1% peste noapte, la întuneric, la temepratura camerei. Protoplastele eliberate s-au filtrat printr-un filtru cu dimensiunea 150 pm mesh și s-au peletat prin centrifugare (100 x g, 5 minute), apoi s-au spălat de 2 ori în soluție de plasmoliză. Protoplastele s-au numărat folosind un hemocitometru cu cameră dublă. S-a transfectat ADN în protoplaste prin tratament PEG, așa cum s-a descris de Nunberg și Thomas (1993 Methods in Plant MolecularBiology andBiotechnology. B.R. Glick și J.E. Thompson, editori, p. 241-248), folosind 106 protoplaste și 50-70 ug de plasmid ADN (221 .A6.NOS). S-au cultivat protoplaste în 5 ml mediu MS suplimentat cu manitol 0,2 M și 3 pm 2,4-D timp de 48 ore la întuneric, cu agitare.
Exemplul 13. Transformarea stabilă a tutunului
Construcția plasmida 121.A6.NOS s-a folosit pentru a transforma tutunul (Nicotiana Tabacum cv. xanthi) prin intermediul Agrobacterium, conform procedurilor standard (Horsh și colab., 1985, Science 227: 1229-1231; Bogue și colab., 1990 Mol. Gen. Genet. 221: 49-57), cu excepția faptului că transformanții inițiali s-au selectat pe 100 pg/ml kanamicină.
Exemplul 14. Prepararea și analiza esterilor metilici ai acizilor grași (FAME)
S-a înghețat în azot lichid țesut de la protoplaste transfectate și de la plante de tutun transformate și s-a liofilizat peste noapte. S-au preparat FAME după cum s-a descris de Dahmerși colab., (1989 J. Amer. Oii Chem. Soc. 66: 543-548). în unele cazuri, solventul s-a evaporat din nou și FAME s-au resuspendat în acetat de etil și s-au extras o dată cu apă deionizată, pentru a îndepărta orice contaminanți solubili în apă. S-au analizat FAME prin cromatografie de gaze (GC) pe o coloană J&W Scientific DB-wax (30 m lungime, 0,25 mm ID, peliculă de 0,25 pm).
Un exemplu al unei analize tranzitorii se prezintă în fig. 8, care reprezintă 3 transfecții independente colectate împreună. Adăugarea cADN care codifică A6-desaturază din limbamielului, corespunde cu apariția acidului gama linolenic (GLA), care este unul dintre posibilele produse ale A6-desaturazei.
Figurile 9 și 10 ilustrează profiluri GC ale FAME derivați din țesut de frunză și sămânță, respectiv, ale plantelor de tutun de control și transformate. Fig. 9A indică profilul țesutului de frunză de tutun de tip sălbatic (xanthi); fig. 9B dă profilul țesutului de frunză de la o plantă de tutun transformat cu A6-desaturază de la limba-mielului sub controlul
RO 121387 Β1 transcripțional al promotorului 35S CaMV (pB1121A6NOS). Picurile corespund la 18:2,18:3γ 1 (GLA)/ 18:3a și 18:4 (acid octadecanonic). Fig. 10A prezintă profilul GC al semințelor unui tutun de tip sălbatic; fig.lOB prezintă profilul țesutului dintr-o sămânță a unei plante de tutun 3 transformat cu pBI 121A6NOS. Picurile corespund la 18:2, 18:3y(GLA) și 18:3γ.
Distribuția relativă a acizilor grași C18 în semințe de tutun de control și transgenic 5 este prezentată în Tabelul 4.
Tabelul 47
Acid gras Xanthi pBI121A6NOS
18:0 4,0% 2,5%
18:1 13% 13%
18:2 82% 82%
18:3y(GLA) - 2,7%
18:3a 0,82% 1,4%
Rezultatele anterioare demonstrează că Gi_A este încorporat în triacilgliceridele frunzelor și semințelor de tutun transgenic, care conțin Δδ-desaturază de limba-mielului. 15 LISTA DE SECVENȚE (1) INFORMAȚIE GENERALĂ:17 (i) SOLICITANT: Rhone-Poulens Agrochimie (ii) TITLUL INVENȚIEI: PRODUCEREA ACIDULUI GAMA LINOLENIC PRINTR-0 19 DELTA 6-DESATURAZĂ (iii) NUMĂR DE SECVENȚE: 2521 (iv) ADRESA PENTRU CORESPONDENȚĂ:
(A) ADRESANT: Scully, Scott, Murphy & Presser23 (B) STRADA: 400 Garden City Piaza (C) ORAȘ: Garden City25 (D) STATE:New York (E) ȚARĂ: Statele Unite27 (F) ZIP: 11530 (v) FORMA CITIBILĂ PE COMPUTER:29 (A) TIP MEDIU: Dischetă (B) COMPUTER: PC IMB compatibil31 (C) SISTEM DE OPERARE: PC-DOS/MS-DOS (D) SOFTWARE: Brevet spre eliberare #1,0, Versiune #1,2533 (vi) DATE CURENTE ALE CERERII:
(A) NUMĂR CERERE:35 (B) DATA ÎNREGISTRĂRII: 30-DEC-1994 (C) CLASIFICARE:37 (viii) INFORMAȚIE MANDATAR/AGENT:
(A) NUME: Presser, Leopold39 (B) NUMĂR DE ÎNREGISTRARE: 19 827 (C) NUMĂR REFERINȚĂ/DOSAR: 8383ZYXW41 (ix) INFORMAȚIE TELECOMUNICAȚIE:
(A) TELEFON: (516) 742-434343 (B) TELEFAX: (516) 742-4366 (C) TELEX: 230 901 SANS UR45
RO 121387 Β1 (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR: 1:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 3588 baze perechi (B) TIP: acid nucleic (C) ÎMPLETIRE: ambele (D) TOPOLOGIE: lineară (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic) (ix) TRĂSĂTURĂ:
(A) NUME/COD: CDS (B) LOCALIZARE: 2002..3081 (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR: 1:
GCTAGCCACC AGTGACGATG CCTTGAATTT GGCCATTCTG ACCCAGGCCC GTATTCTGAA 60
TCCCCGCATT CGCATTGTTA ATCGTTTGTT CAACCATGCC CTGGGTAAAC GTTTAGACAC 120
CACCTTGCCA GACCACGTTA GTTTGAGTGT TTCCGCCCTG GCGGCCCCGA TTTTTTCCTT 180
TGO3GCTTTG GGCAATCAGG CGATCGGGCA ATTGCGTTTG TTTGACCAGA CTTGGCCCAT 240
TCAGGAAATT GTCATTCACC aagaccatcc CTGGCTCAAT ttacccctgg CGGATTTATG 300
GGATGATCCG AGCCGAATGT TGATCTATTA CCTACCGGCC CACAGTGAAA CGGATSTAGT 360
AGGCGCAGTO GTGAATAATT TAACGTTGCA ATCTGGGGAC CATTTAATAG TGGGACAAAA 420
ACCCCAACCC AAGACCAAAC GGCGATCGCC TTGGCGCAAA TTTTCCAAAC TGATTACCAA 480
CCTGCGGGAG TATCAGCGGT ATGTCCAACA GGTGATATGG GTGGTGTTGT TTTTATTGTT 54 0
GATGATTTTT CTGGCCACCT TCATCTACGT TTCCATTGAT CAACATATTG CCCCAGTGGA 600
CGCdTTGTAT TTTTCCGTGG GCATGATTAC CGGGGCCGGT GGCAAGGAAG AGGTGGCCGA 660
AAAGTCCCCC GATATCATCA AAGTATTCAC AGTGGTGATG ATGATCGCCG GGGCGGGGGT 720
GATTGGTATT TGTTATGCCC TACTGAATGA TTTCATCCTT GGCAGTCGCT TTAGTCAGTT oao
TTTGGATGCG GCCAAGTTAC COGATCGCCA TCACATCATC ATTTGTGGGC TGGGGGGAGT 840
GAGCATGGCC ATTATTGAAG AGTTAATTCA CCAGGGCCAT GAAATTGTGG TAATCGAAAA 900
GGATACAGAT AATCGTTTCT tgcatacggc CCGCTCCCTG GGGGTGCCCG TAATTGTGGA 960
GGATGCCCGC CTAGAAAGAA CGTTGGCCTG CGCCAATATC AACCGAGCCG AAGCCATTGT 1020
GGTGGCCACC AGCGACGACA COGTTAACTT GGAAATTGGC CTAACTGCCA AGGCGATCGC 1080
CCCTAGCCTG CCAGTGGTGT TGCGTTGCCA GGATGCCCAG TTTAGCCTGT GCCTGCAGGA 1140
AGTATTTGAA TTTGAAACGG TGCTTTGTCC GGCGGAATTG GCCACCTATT CCTTTGCGGC 1200
GGCGGCCCTG GGGGGCAAAA TTTTGGGCAA CGGCATGACC gatgatttgc TGTGGGTAGC 1260
cctagccacc TTAATCACTC CTAACCATCC CTTTGCCGAC CAATTGGTTA AAATTGCAGC 1320
CCAAAAGTCT GATTTCGTTC CCCTCTATCT AGAACGGGGT GGCAAAACCA TCCATAGCTC 1380
GGAATTATTG GGTACCCATC TCGACTCTGG AGACGTGTTG TATTTAACCA TGCCCGCCAC 1440
TGCCCTAGAG CAACTTTGGC GATCGCCCCG TGCCACTGCT GATCCTCTGG ACTCTTTTTT 1500
RO 121387 Β1
GGTTTAGCAT
GGGGGGATGG
AACTCTTGAC
TCGGCCCAAT
GGTGATCAAG
AAAGAACGCT
1560
TTGTCTATGT ttaGtaTTiT
TAAGTTAACC
AACAGCAGAG
GATAACTTCC
AAAAGAAATT
1620
AAGCTCAAAA
AGTAGCAAAA
TAAGTTTAAT
TCATAACTGA
GTTTTACTQC
TAAACAGCGG
1680 tgcaaaaaag
TCAGATAAAA
TAAAAGCTTC
ACTTCGGTTT
TATATTGTGA
CCATGGTTCC
1740
CAGGCATCTG
CTCTAGGGAG
TTTTTCCGCT
GCCTTTAGAG
AGTATTTTCT
CCAAGTCGGC
1800
TAACTCCCCC
ATTTTTAGGC
AAAATCATAT
ACAGACTATC
CCAATATKSC
CAGAGCTTTG
1960
ATGACTCACT
GTAGAAGGCA
GACTAAAATT
CTAGCAATGG
ACTCCCAGTT
GGAATAAATT
1920
GTGAAACTTt
TTTAGTCTCC
CCCGGCGCTG
GAGTTTTTTT
GCGGTATAAT
GTAGTTAATG
1980
TTTATCTATT ΤΑΑΑΤΤΤΛΤΑ A ATG Met CTA ACA GCG GAA AGA ATT AAA TTT ACC 2031
Leu Thr Ala Glu 5 Arg Ile Lye Phe Thr 10
1
CAG AAA CGG GGG TTT CGT CGG GTA CTA AAC CAA CGG GTG CAT GCC TAC 2079
Gin Ly· Arg Gly Phe ÎS Arg Arg val Leu Asn 20 Gin Arg val Aep Ala 25 Tyr
TTT GCC GAG CAT GGC CTG ACC CAA AGG GAT AAT CCC TCC ATG TAT CTG 2127
Phe All. G1U Hi· 30 Gly Leu Thr Gin Arg 35 Asp Asn Pro Ser Met 40 Tyr Leu
AAA ACC CTG ATT ATT GTG CTC TGG TTG TTT TCC GCT TGG GCC TTT GTG 2175
Lys Thr Leu 45 Ile ile Val Leu Trp 50 Leu Phe Ser Ala Trp 55 Ala Phe Val
CTT ΤΤΓ GCT CCA GTT ATT TTT CCG GTG CGC CTA CTG GGT TGT ATG GTT 2223
Leu Phe 60 Ala Pro Val Ile Phe 65 Pro Val Arg Leu. Leu 70 Gly Cye Met Val
TTG GCG ATC GCC TTG GCG GCC TTT TCC TTC AAT GTC GGC CAC GAT GCC 2271
Leu 75 Ala 11« Ala Leu Ala 80 Ala Phe Ser Phe Aan 85 Val Gly Wia Aap Ala 90
AAC CAC AAT GCC TAT TCC TCC AAT CCC CAC ATC AAC CGG GTT CTG GGC 231»
Aen His Aen Ala Tyr 95 Ser Ser Aan Pro Hie 100 Ile Aan Arg Val Leu 10S Gly
ATG ACC TAC GAT TTT GTC GGC TTA TCT AGT TTT CTT TQG CGC TAT CGC 2367
Mec Thr Tyr Αβρ 110 Phe Val Gly Leu Ser 115 Ser Phe Leu Trp Arg 120 Tyr Arg
CAC AAC TAT TTG CAC CAC ACC TAC ACC AAT ATT CTT GGC CAT GAC GTG 2415
His Asn Tyr 125 Leu His His Thr Tyr 130 Thr Asn Ile Leu Gly 135 Hi» Asp Val
GAA ATC CAT GGA GAT GGC GCA GTA CGT ATG AGT CCT GAA CAA GAA CAT 2463
Glu Ile 140 His Gly Aep Gly Ala 145 Val Arg Met Ser Pro 150 Glu Gin Glu His
RO 121387 Β1
1 3 5 GTT Val 155 TTC Ph« GGT ATT TAT CGT TTC Arg Phe 160 CAG CAA TTT TAT ATT TGG GGT TTA TAT Leu Tyr CTT Leu 170 AAT Asn 2$1L 2559
Gly Ile Tyr TTT Phe Gin Gin Phe Tyr Ile Trp Gly 165
GTG Val CTT Leu ies
ATT Ile CCC Pro TAT Tyr 175 TGG Trp TTT Phe CTC Leu TAC Tyr GAT Aep 180 GTC TAC CTA
Val Tyr Leu
AAA GGC AAA TAT CAC GAC CAT AAA ATT CCT CCT TTC CAG cec CTA GAA 2«07
7 Lye Gly Lys Tyr His Αβρ Hia Lys Ile Pro Pro Phe Gin Pro Leu Glu
190 195 200
Q TTA GCT AGT TTG CTA GGG ATT AAG CTA TTA TGG ctc GGC TAC GTT TTC 2655
Lau Ala Sex Leu Leu Gly Ile Lys Leu Leu Trp Leu □ly Tyr Val Phe
205 210 215
11 GGC TTA CCT CTG GCT CTG GGC TTT TCC ATT CCT GAA GTA TTA ATT GGT 2703
Gly Leu Pro Leu Al* Leu Gly Phe Ser Ile Pro G1U VAL Lau Ile Gly
220 225 230
13 GCT TCG GTA ACC TAT ATG ACC TAT GGC ATC GTG GTT TGC ACC ATC TTT 2751
Ala sar Val Thr Tyr Met Thr Tyr Gly 11a Val Val Cys Thr Ile Phe
235 240 24 5 250
15
ATG CTG GCC CAT GTG TTG GAA TCA ACT GAA ttt CTC ACC CCC GAT GGT 2799
MeC Ij»U Ala Hls Val Leu Glu Ser Thr Glu Phe Leu Thr Pro Aep Gly
17 25S 260 265
GAA TCC GGT GCC ATT GAT GAC GAG TGG GCT ATT TGC CAA ATT CGT ACC 2847
19 Glu Ser Gly Ala Ile Aep Asp Clu Trp Ala Ile Cye Gin Ile Arg Thr
270 275 280
ACG oCC AÂT TTT GCC ACC AAT AAT CCC 171 TGG AAC TGG TTT TCT GGC 2895
21 Ttir Ala Asn Phe Ala Thr A*n Asn Pro Phe Trp Asn Trp Phe cye Gly
2B5 290 295
23 GGT TTA AAT CAC CAA GTT ACC CAC CAT CTT TTC CCC AAT ATT TOT CAT 2943
Gly Leu Asn His Gin Val Ttir Hi· H1S Leu Phe Pro AW Ile Cys His
300 305 310
25 ATT CAC TAT CCC CAA TTG GAA AAT ATT ATT AAG GAT GTT TGC CAA GAG 2991
Ile Hie Tyr Pro Gin Leu Glu Asn 31· Ile Lys Asp Val Cye Gin Glu
315 320 325 330
27 '1'1'1' GGT GTG GAA TAT AAA GTT TAT CCC ACC TTC AAA GCG GCG ATC GCC 3839
Phe Gly Val G1U Tyr Lys Val Tyr Pro Thr Phe Lye Ala Ala Ile Ala
335 340 345
29
TCT AAC TAT CGC TGG CTA GAG GCC ATG GGC AAA GCA TCG TGACATTGCC 3088
Ser Asn Tyr Arg Tip Leu Glu Ala Net Gly Lye Ala Ser
31 350 355 360
ΤΪΏ&3ΑΤΤαΚ AGCAAAATCG CAAAATCCCT CGTAAATCTA TOXTCGĂXGC CTTTCTGTTO 11 «β
CCCGCCGACC AAATCCCCGA TGCTGACCAA AGGTTGATGT TGGCATTGCT CCAAACCCAC 3208
RO 121387 Β1
TTTCAfiGGGG TrCATTGGCC GCMTTTCAA GCTGACCTAG GAGGCAAAGA TTGGGTGATT 326Θ
7TGCTCAAAT CCGCTGGGAT ÂTTGAAAGGC TTCACCACCT TTGGTHCTA CCCTGCTCAA 3326
TGGGAAJ3GAC AAACCGTCAO ΑλΤΤΟΤίΤΑΤ TCTCGTGAGA CCATCACCCA COCATCCATG 338B
TGffrcTAACC caoccctggc caaggcttgg accaaggcca tccaaattct ccacgaggct 3446
AGGCCAGAAA AATTATATTG CCTCCTGATT TCTTCCGGCT ATCCCACCTA COGATTTTTG 3506
AGCATTTTTG CCAAGGAAîT CTATCCCCAC IATCTCCATC CCACTCCCCC GCCTGTACAA 3566
AATTTTATCC ATCAQCTAGC 3566
(2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR: 2:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:13 (A) LUNGIME: 359 aminoacizi (B) TIP: aminoacid15 (D) TOPOLOGIE: lineară (ii) TIP MOLECULĂ: proteină17
DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR: 2:
Mec 1 LeU Thr Ala G1U 5 Arg ile Lye Phe Thr Gin Lys Arg Gly 10 Phe Arg 15 21
Arg Val Leu Asn Gin Arg Val Asp Ala Tyr Phe Ala Glu His Gly Leu
20 25 30 23
Thr Gin Arg Asp Asn Pro Ser Met Tyr Leu Lys Thr Leu Ile Ile Val nc
35 40 45 Zu
Leu Trp Leu Phe Ser Ala Trp Ala Phe Val Leu Phe Ala Pro Val Ile 27
50 55 60
Phe Pro Val Arg Leu Leu Gly cye Met Val Leu Ala Ile Ala Leu Ala 29
65 70 75 60
Ala Phe Ser Phe Asn Val Gly His Asp Ala ASn His Asn Ala Tyr Ser 31
B5 ¢0 95
Ser Asn Pro His Ile Aar. Arg Val Leu Gly Met Thr Tyr Asp Phe Val 33
100 105 110
Gly Leu Ser Ser Phe Leu Trp Arg Tyr Arg His Asn Tyr Leu His Hie 35
115 120 125
Thr Tyr Thr Asn Ile Leu Gly His Asp Val Glu Ile His Gly Asp Gly 37
130 135 140
39
Ala Val Arg Met Ser Pro G1U Gin Glu His Val Gly Ile Tyr Arg Phe
145 1S0 155 160
RO 121387 Β1
Cin Gin Phe Tyr Ile Trp 155 Gly Leu Tyr Leu 170 Phe Ile Pro Phe Tyr 175 Trp
Phe Leu Tyr Aep Val Tyr Leu Val Leu Asn Lys Gly Lys Tyr His Aep
1S0 185 190
His Lye Ile Pro Pro Phe Gin PrO Leu Glu Leu Ala Ser Leu Leu Gly
195 200 205
Ile Lys Leu Leu Trp Leu Gly Tyr val Phe Gly Leu Pro Leu Ala Lâu
210 215 220
Gly Phe Ser Ile Pro Glu Val Leu Ile Gly Ala Ser Val Thr Tyr Net
225 230 235 240
Thr Tyr Gly Ile Val Val Cys Thr Ile Phe Net Leu Ala His Val Leu
245 250 255
Glu Ser Thr Glu Phe Leu Thr Pro Asp Gly G1U Ser Gly Ala Ile Asp
260 265 270
Aep Glu Trp Ala Ile cye Gin Ile Arg Thr Thr Ala Asn Phe Ala Thr
275 200 265
Asn Asn Pro Phe Trp Asn Trp Phe Cye Gly Gly Leu Asn Hi& Gin Val
290 795 300
Thr His His Leu Phe Pro Asn Ile Cys His Ile His Tyr Pro Gin Leu
305 310 315 320
Glu Asn Ile Ile Lye Asp Val Cys Gin Glu Phs Gly Val Glu Tyr Lys
325 330 335
Val Tyr Pro Thr Phe Lys Ala Ala Ile Ala Ser Asn Tyr Arg Trp Leu
340 345 350
Glu Ala Met Gly Lys Ala Ser
355 (2) INFORMAȚIE PENTRU ID. SECV. NR: 3 (i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 1884 perechi de baze (B) TIP: acid nucleic (C) ÎMPLETIRE: ambele (D) TOPOLOGIE: lineară (ii) TIP MOLECULA: ADN (genomic) (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: SECV ID NR: 3:
RO 121387 Β1
AGCTTCACTT CGGTTTTATA TTGTGACCAT GGTTCCCAGG
TCCGCTGCCT TTAGAGACTA TTTTCTCCAA GTCGGCTAAC
TCATATACAG
ACTATCCCAA
TATTGCCAGA
GCTTTGATGA
AAAATTCTAG
CAATGGACTC
CCAGTTGGAA
ΤΛΑΑΤΤΓΤΤΑ ttttttgtag
TTAATGGCGG
TATAATGTGA
AAGTTTTTTA
CTAACAGCGG
AAAGAATTAA
ATTTACCCAG
AAACGGGGGT
COGGTGGATG
CCTACTTTGC
CGAGCATCGC
CTGACCCAAA
CTGAAAACCC
TGATTATTGT
GCTCTGGTTC
TTTTCCGCTT
CCAGTTATTT
TTCCGGTGCG
CCTACTGGGT
TGTATGGTTT
TTJTCCTTCA
ATGTCGGCCA
CGATGCCAAC
CACAATGCCT
AACCOGGTTC
TOGGCATGAC
CTACGATTTT
GTCGGGTTAT
COCCACAACT
ATTTGCACCA
CACCTACACC
AATATTCTTG
GGAGATGGCG
CAGTACGTAT
GAGTCCTGAA
CAAGAACATG
CAATTTTATA
TTTGGGGTTT
ATATCTTTTC
ATTCCCTTTT
TACCTAGTGC
TTAATAAAGG
CAAATATCAC
GACCATAAAA
GAATTAGCTA
GTTTGCTAOG
GATTÂA0CTA
TTATGGCTCG
CTGGCTCTGG gctittccat
TCCTCAAGTA
TTAATTGGTG
TATGGCATCG
TCGTTTGCAC
CATCTTTATG
CTGGCCCATG
CTCACCCCCG
ATCGTGAATC
CGGTGCCATT
GATGACGAGT
ACCACGGCCA
ATTTTGCCAC
CAATAATCCC
TTTTGGAACT
CACCAAGTTA
CCCACCATCT
TTTCCCCAAT
ATTTGTCATA
AATÂTTATTA
AGGATGTTTG
CCAAGAGTTT
GGTGTGGAAT
AAAGCGGCGA
TCGCCTCTAA
CTATCGCTGG
CTAGAGGCCA.
TGCCTTGGGA
TTGAAGCAAA
ATGGCAAAAT
CCCTCGTAAA
GTTGCCCGCC
GACCAAATCC
CCGATGCTCA
CCAAACGTTG
CCACTTTGAG
GGGGTTCATT
GGCCGCAGTT
TCAAGCTGAC
GATTTTGCTC
AAATCCGCTG
GGATATTGAA
AGGCTTCACC
TCAATGGGAA
GGACAAACCG
TCAGAATTGT
TTATTCTGGT
CATCTGGTCT
AACCCAGCCC
TGGCCAAGGC
TTGGACCAAQ
GGCTAGGCCA
GAAAAATTAT
ATTGGCTCCT
GATTTCTTCC
TTTGAGCATT
TTTGCCAAGG
AATTCTATCC
CCACTATCTC
ACAAAATTTT
ATCCATCAGC
TAGC
CATCTGCTCT TCCCCCATTT AGGGAGTTTT TTAGGCAAAA 60
120 3
CTCACTGTAG AAGGCAGACT 180 5
GTCTCCCCCG GCGCTGGAGT 240
TCTATTTAAA TTTATAAATG 300 7
TTCGTCGGGT ACTAAACCAA 360 9
GGGATAATCC GGGCCTTTGT CTCCATGTAT 420 11
GCTTTTTGCT 480
TCGCGATCOC CTTOGCGGCC 540 13
ATTCCTCCAA TCCCCACATC 600
CTAGTTTTCT TTGGOGCTAT 660 15
GCCATGACGT GGAAATCCAT 720 17
TTCGTATTTA TCGTTTCCAG 780
ATTGGTTTCT CTACGATGTC 840 19
TTCCTCCTTT CCAGCCCCTA 900 21
GCTACGTTTT CGGCTTACCT 960
CTTCGGTAAC CTATATGACC 1020 23
TGTTGGAATC AACTGAATTT 1080
GGGCTATTTG CCAAATTCOT 1140 25
GGTTTTGTGG CGGTTTAAAT 1200 27
TTCACTATCC CCAATTGGAA 1260
ATAAAQTTTA TCCCACCTTC 1320 29
TGGGCAAAGC ATCGTGACAT 1380
TCTATGATCG AAGCCTTTCT 1440 31
ATOTTGGCAT TGCTCCAAAC 1500 33
CTAGGAGGCA AAGATTGGGT 1560
ACCTTTGGTT TCTACCCTGC 1620 35
GACACCATCA CCGACCCATC 1680 37
GCCATGCAAA TTCTCCACGA 1740
GGCTATCGCA CCTACCGATT îaoo 39 41
CATCCCACTC CCCCGCCTGT 1860 1884 43
RO 121387 Β1 (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR: 4:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 1685 baze perechi (B) TIP: acid nucleic (C) ÎMPLETIRE: ambele (D) TOPOLOGIE: lineară (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic) (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: SECV ID NR: 4:
AATATCTGCC TACCCTCCCA AAGAGAGTAG TOATTTTTCA TCAATGGCTG CTCAAATCAA 60
GAAATACATT ACCTCAGATG AACTCAAGAA CCACGATAAA CCCGGAGATC TATGGATCTC 120
GATTCAAGGG AAAGCCTATG ATGTTTCGGA TTGGGTGAAA GACCATCCAG GTGGCAGCTT 180
TCCCTTGAAJG AGTCTTOCTG GTCAAGAGGT AACTGATGCA TTTGTTGCAT TCCATCCTOC 240
CTCTACATGG AAGAATCTTG ATAAGTTTTT CACTGGGTAT TATCTTAAAG ATTACTCTGT 300
TTCTGAGOTT TCTAAAGATT ATAGGAAGCT TGTGTTTGAG TTTTCTAAAA TGGG7TTCTA 360
TGACAAAAAA GGTCATATTA TGTTTGCAAC TTTGTGCTTT ATAGCAATGC TGTTTGCTAT 420
GAGTGTTTAT GGGGTTTTGT TTTGTGAGGG TGTTTTGGTA ΟΑΤΠνΓΓΤΤ CTGGGTOTTT 480
GATGGGGTTT CTTTGGATTC AGAGTGGTTG GATTGGACAT GATCCTGGGC ATTATATGGT 540
ACTTGTCTGAT TCAAGGCTTA ATAAGTTTAT GGGTATTTTT GCTGCAAATT GTCTTTCAGG 600
AATAAGTATT GGTTGGTCGA AATGGAACCA TAATCCACAT CACATTGCCT GTAATAGCCT €60
TCAATATGAC CCTGATTTAC AATATÂTACC ATTCCTTGTT GTGTCTTCCĂ ACTTTTTTQG 720
TTCACTCACC TCTCATTTCT ATGAGAAAAG GTTGACTTTT GACTCTTTAT CAAGATTCTT 780
TGTAAGTTAT CAACATTGGA CATTTTACCC TATTATGTGT GCTGCTAGGC TCAATATGTA 840
TGTACAATCT CTCATAATGT TOTTGACCAA GAGAAATGTG TCCTATCGAG CTCW3GAACT 900
CTTGGGATGC CTAGTGTTCT CGATTTGGTA CCCGTTGCTT GTTTCTTGTT TGCCTAATTG 960
GGGTGAAAGA ATTATGTTTG TTATTOCAAG TTTATCAGTG ACTGGAATGC AACAAGTTCA 1020
GTTCTCCTTG AACCACTTCT CTTCAAGTGT TTATGTTGGA AAGCCTAAAG GGAATAATTG 1080
GTTTGAGAAA CAAACGGATO GGACACTTGA ΟΑΤΓΤΟΓΤΟΤ CCTCCTT0GA TGMATTGOTT 1140
TCATGGTGGA TTGCAATTCC AAATTCAGCA TCATTTGTTT CCCAAGATGC CTAGATGCAA 1200
RO 121387 Β1
CCTTAGGAAA ATCTCGCCCT ACGTdATCGA GTTATGKAAG TTATOCATCT TTCTCCAAQG CCAATOAAAT GACACTCAGA CCAGCCTACG GATATAACCA AOCCCCTCCC GAAGAATTTG TCATGGTTAA AAI^ACCCTT AGTTCATGTA ΑΓΑΑΓΤΠΜ GTGTCTTGTC TTGGTTCTAC TTGTTGGAGT CATTGCAACT ATGTTTTTTA ATATATTTTA GACCTTTTGC TTTCATCTCC •7CCATATTCT CAATTCTICT CCTCAATATC TCATMTTTC TGTTTTCAGT TGAAGC7CAT GTOTACTTCT ATAGACTTTC TATTT (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR: 5:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 448 aminoacizi (B) TIP: aminoacid (D) TOPOLOGIE: lineară (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic) (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR: 5:
AAACATAATT TGCCTTACAA 1260 1
ACATTGAGGA ACACAGCATT 1320 3
GTATCCGAAC CTCTTCACAC 1360
ATTATGTATC TCCTATGTTT 1440 5
7GTCTTTTAT GGTTTATIAG 1500 7
ATTATTGATG AATAAQ3AGT 1560
GAATGTACTT TCTACCACTG 1620 9
TTTAAATGGT TATOTCATOT 1660 1665 11
Met 1 Ala Ala Gin Ile Lys Lye Tyr 5 Ile Thr Ser Asp Glu Leu Lys Asn 21
10 15
His Asp Lys Pro Gly Asp Leu Trp Ile Ser Ile Gin Gly Lys Ala Tyr 23
20 25 30
Asp Val Ser Asp Trp Val Lys Asp His Pro Gly Gly Ser Phe Pro Leu 25
35 40 Ala 45 27
Lys ser Leu Ala Gly Gin Glu Val Thr Asp Phe val Ala Phe His
50 55 60 29
Pro Ala Ser Thr Trp Lys Asn Leu Asp Lye Phe Phe Thr Gly Tyr Tyr
65 70 7S 80 31
Leu Lys Asp Tyr Ser Val Ser Glu Val Ser Lys Asp Tyr Arg Lys Leu
85 90 95 33
Val Phe Glu Phe Ser Lys Met Gly Leu Tyr Asp Lys Lys Giy His Ile
100 105 110 35
Met Phe Ala Thr Leu Cys Phe Ila Ala Met Leu Phe Ala Met Ser Val
115 120 125 37
•îyr Gly Val Leu Phe Cys Glu Gly Val Leu Val His Leu Phe ser Gly
130 135 140 39
RO 121387 Β1
Cya Leu 145 Met Gly Phe Leu 1S0 Trp Ile Gin Ser Gly Trp 155 Ile Gly His Asp 160
Ala Gly Hia Tyr Met Val Val Ser Aep Ser Arg Leu Asn Lye Phe Met
16S 170 175
Gly Ile Phe Ala Ala Ain cya Leu Ser Gly Ile Ser ile Gly Trp Trp
180 185 190
Lye Trp Asn Hia ΑίΠ Ala His Hia Ile Ala Cys Asn Ser Leu Glu Tyr
195 200 205
Aep Pro Asp Leu Gin Tyr Ile Pro Phe Leu Val Val Ser Ser Lys Phe
210 215 220
Phe Gly Ser Leu Thr Ser Mie Phe Tyr Glu Lye Arg Leu Thr Phe Asp
225 230 235 240
Ser Leu Ser Arg Phe Phe Val Ser Tyr Gin His Trp Thr Phe Tyr Pro
245 250 255
Ile Met Cye Ala Ala Arg Leu Asn Met Tyr Val Gin Ser Leu Ile Met
260 265 270
Leu Leu Thr Lye Arg Asn Val Ser Tyr Arg Ala Gin Glu Leu Leu Gly
275 280 285
cye Leu Val Phe Ser Ile Trp Tyr Pro Leu Leu Val Ser Cys Leu Pro
290 295 300
Asn Trp Gly Glu Arg Ile Met Phe val ile Ala Ser Leu Ser Val Thr
305 310 315 320
Gly Met Gin Gin val Gin Phe Ser Leu Aen His Phe Ser Ser Ser Val
32S 330 335
Tyr Val Gly Lye Pro Lye Gly Aen Asn Trp Phe Glu Lya Gin Thr Asp
340 345 350
Gly Thr Leu Asp Ile Ser Cye Pro Pro Trp Met Asp Trp Phe His Gly
355 360 365
Gly Ser Gin Phe Gin Ile Glu Hi· Hi· Leu Phe Pro Lye Met Pro **9
370 375 380
Cya Aan Leu Arg Lye Ile Ser Pro Tyr Val Ile Glu Leu Cya Lys Lys
385 390 395 400
Mie Aan Leu Pro Tyr Asn Tyr Ala Ser Phe Ser Lys Ala Aen Glu Met
405 410 41S
Thr Leu Arg Thr Leu Arg Aen Thr Ala Leu Gin Ala Arg Asp Ile Thr
420 425 430
Lye Pro Leu pro Lys Aen Leu Val Trp Glu Ala Leu His Thr His Gly
435 440 445
(2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR: 6:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 8 aminoacizi (B) TIP: aminoacid (D) TOPOLOGIE: lineară
RO 121387 Β1 (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic) 1 (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR: 6:
Trp Ile Gly HLa λβρ Al* Gly Kis3
1s (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR: 7:5 (i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 8 aminoacizi7 (B) TIP: aminoacid (D) TOPOLOGIE: lineară9 (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic) (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR: 7:11
Α·η Val Gly His Asp Al* Aen His 1 513 (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR: 8:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:15 (A) LUNGIME: 8 aminoacizi (B) TIP: aminoacid17 (D) TOPOLOGIE: lineară (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic)19 (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR: 8:
Val L<eu Gly Hi* A»p Cys Gly Hi·21 (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR: 9:23 (i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 8 aminoacizi25 (B) TIP: aminoacid (D) TOPOLOGIE: lineară27 (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic) (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR: 9:29
Val Ile Ala His Glu Cys Gly Hi·
531 (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR: 10:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:33 (A) LUNGIME: 8 aminoacizi (B) TIP: aminoacid35 (D) TOPOLOGIE: lineară (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic)37 (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR: 10:
val Ile Gly Hi· Asp cys Ala His
1s (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR: 11:41 (i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 8 aminoacizi43 (B) TIP: aminoacid (D) TOPOLOGIE: lineară45 (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic) (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR: 11:47
V*1 VaI Gly Hi· Aep Cye Gly Hi·
RO 121387 Β1 (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR: 12:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 5 aminoacizi (B) TIP: aminoacid (D) TOPOLOGIE: lineară (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic) (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR: 12
His Asp Arg His Hie
5 (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR: 13:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 6 aminoacizi (B) TIP: aminoacid (D) TOPOLOGIE: lineară (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic) (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR: 13
Kie Aen ryr Leu Kla Hi* $
(2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR: 14:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 5 aminoacizi (B) TIP: aminoacid (D) TOPOLOGIE: lineară (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic) (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR: 14:
His Arg Thr His His
X S (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR: 15:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 5 aminoacizi (B) TIP: aminoacid (D) TOPOLOGIE: lineară (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic) (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR: 15
His Arg Arg His His
S (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR:16:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 5 aminoacizi (B) TIP: aminoacid (D) TOPOLOGIE: lineară (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic) (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR:16:
Hie Asp Qln Hie Hie
6 (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR:17:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 5 aminoacizi (B) TIP: aminoacid (D) TOPOLOGIE: lineară
RO 121387 Β1 (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic)1 (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR:17:
Hi· Asp Gin Hi· Hi·3
1S (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR:18:5 (i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 5 aminoacizi7 (B) TIP: aminoacid (D) TOPOLOGIE: lineară9 (ii) TIP MOLECULA: ADN (genomic) (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR:18:11
Hi· Aop Hi· Hi· Hi· 1 513 (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR:19:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:15 (A) LUNGIME: 5 aminoacizi (B) TIP: aminoacid17 (D) TOPOLOGIE: lineară (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic)19 (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR:19:
Hi· Aen Hie His Hifl (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR:20:23 (i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 6 aminoacizi25 (B) TIP: aminoacid (D) TOPOLOGIE: lineară27 (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic) (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR:20:29
Phe Gin lle Glu Hie Hie 1 s31 (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR:21:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:33 (A) LUNGIME: 6 aminoacizi (B) TIP: aminoacid35 (D) TOPOLOGIE: lineară (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic)37 (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR:21:
His Gin Val Thr His Hie39
1S (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR: 22:41 (i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 5 aminoacizi43 (B) TIP: aminoacid (D) TOPOLOGIE: lineară45 (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic) (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR:22:47
His Val 11« Mia Hio
549
RO 121387 Β1 (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR:23:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 5 aminoacizi (B) TIP: aminoacid (D) TOPOLOGIE: lineară (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic) (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR:23:
Hi· Val Ala Hi* Hi»
5 (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR:24:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 5 aminoacizi (B) TIP: aminoacid (D) TOPOLOGIE: lineară (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic) (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR:24:
His Ile pro His His
5 (2) INFORMAȚIE PENTRU ID SECV NR:25:
(i) CARACTERISTICI DE SECVENȚĂ:
(A) LUNGIME: 5 aminoacizi (B) TIP: aminoacid (D) TOPOLOGIE: lineară (ii) TIP MOLECULĂ: ADN (genomic) (xi) DESCRIEREA SECVENȚEI: ID SECV NR:25:
Hi· Val Pro Hi* Hio

Claims (27)

  1. Revendicări
    1. Acid nucleic izolat care codifică o Δδ-desaturază, caracterizat prin aceea că este selectat dintre:
    a) un acid nucleic care codifică secvența de aminoacizi ID SECV NR: 5 sau un fragment al acestuia;
    b) un acid nucleic reprezentat în ID SECV NR:4 sau un fragment al acestuia;
    c) un acid nucleic care cuprinde gena A6-desaturază, care hibridizează cu oricare dintre acizii nucleici de la punctele a) sau b) într-o soluție de hibridizare conținând 6x SSC, 1x soluție Denharts, 0,05% pirofosfat de sodiu și 100 pg/ml ADN denaturat din spermă de somon la o temperatură de hibridizare de 60°C.
  2. 2. Acid nucleic izolat, caracterizat prin aceea că, codifică pentru secvența de aminoacizi ID SECV NR: 5.
  3. 3. Vector, caracterizat prin aceea că, cuprinde acidul nucleic definit în oricare din revendicările 1-2.
  4. 4. Vector de expresie, caracterizat prin aceea că, cuprinde acidul nucleic izolat definit în oricare din revendicările 1-2 legat operațional la un promotor și opțional la un semnal terminal capabil să efectueze expresia produsului genei corespunzând numitului acid nucleic izolat.
    RO 121387 Β1
  5. 5. Vector de expresie conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că promotorul 1 este un promotor A6-desaturază, un promotor carboxilază din Anabaena, un promotor heliantinină, un promotor glicină, un promotor napină, promotorul 35S de la CaMV, sau un pro- 3 motor heliantinină specific de țesut.
  6. 6. Vector de expresie conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că promotorul 5 este un promotor constitutiv sau un promotor specific de țesut.
  7. 7. Vector de expresie conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că semnalul 7 terminal este un semnal terminal din Synechocystis, un semnal terminal nopalin sintazăsau un semnal terminal din sămânță.9
  8. 8. Celulă, caracterizată prin aceea că, cuprinde vectorul definit în oricare dintre revendicările 3-7.11
  9. 9. Celulă conform revendicării 8, caracterizată prin aceea că este o celulă animală, o celulă bacteriană, o celulă de plantă sau o celulă fungică.13
  10. 10. Organism modificat genetic non-uman caracterizat prin aceea că este transformat cu vectorul definit în oricare din revendicările 3-7.15
  11. 11. Organism transformat conform revendicării 10, caracterizat prin aceea că este o bacterie, un fung, o plantă, sau un animal.17
  12. 12. Plantă sau descendent al acesteia regenerat din celula de plantă definită la revendicarea 9, caracterizată prin aceea că este transformată genetic cu vectorul definit 19 în oricare din revendicările 3-7.
  13. 13. Plantă conform revendicării 12, caracterizată prin aceea că este o plantă de 21 floarea-soarelui, soia, porumb, tutun, arahide, morcov sau o plantă de rapiță.
  14. 14. Procedeu de obținere a unei plante având conținut crescut de acid gama linolenic 23
    - GLA, caracterizat prin aceea că, cuprinde:
    (a) transformarea unei celule de plantă cu acidul nucleic izolat definit în oricare dintre 25 revendicările 1-2; și (b) regenerarea unei plante având conținut crescut de GLA din numita celulă de 27 plantă.
  15. 15. Procedeu de obținere a unei plante având conținut crescut de acid gama linolenic 29
    - GLA, caracterizat prin aceea că, cuprinde:
    (a) transformarea unei celule de plantă cu vectorul definit în oricare dintre reven- 31 dicările 3-7; și (b) regenerarea unei plante având conținut crescut de GLA din numita celulă de 33 plantă.
  16. 16. Procedeu conform oricăreia dintre revendicările 14 sau 15, caracterizat prin 35 aceea că planta este o plantă de floarea-soarelui, soia, porumb, tutun, arahide, morcov sau o plantă de rapiță. 37
  17. 17. Utilizare a unui acid nucleic izolat definit în oricare din revendicările 1-2 la prepararea unui agent de inducere a producerii acidului gama linolenic - GLA într-un organism 39 deficient sau căruia îi lipsește GLA.
  18. 18. Utilizare a unui vector definit în oricare din revendicările 3-7 la prepararea unui 41 agent de inducere a producerii acidului gama linolenic - GLA într-un organism deficient sau căruia îi lipsește GLA.43
  19. 19. Utilizare a unui acid nucleic izolat care codifică o Δβ-desaturază definit în oricare din revendicările 1 sau 2 și a unui acid nucleic izolat care codifică pentru Δ12-desaturază la45 prepararea unui agent de inducere a producerii acidului gama linolenic - GLA într-un organism deficient sau căruia îi lipsește GLA și acid linoleic - LA.47
    RO 121387 Β1
  20. 20. Utilizare conform revendicării 19, caracterizată prin aceea că, acidul nucleic izolat care codifică Δβ-desaturaza cuprinde nucleotidele 44 până la 1390 ale ID SECV. Nr: 4
  21. 21. Utilizare a unui acid nucleic izolat defint în oricare din revendicările 1 sau 2 pentru prepararea unui agent de inducere a producerii de acid octadecatetraeonic într-un organism deficient sau căruia îi lipsește acidul gama linolenic.
  22. 22. Utilizare a unui vector definit în oricare din revendicările 3 - 7 pentru prepararea unui agent de inducere a producerii de acid octadecatetraeonic într-un organism deficient sau căruia îi lipsește acidul gama linolenic.
  23. 23. Utilizare conform revendicărilor 21 sau 22, caracterizată prin aceea că, organismul este o bacterie, un fung, o plantă, sau un animal.
  24. 24. Procedeu de obținere a unei plante având rezistență îmbunătățită la frig, caracterizat prin aceea că, cuprinde:
    (a) transformarea unei celule de plantă cu acidul nucleic izolat definit în oricare din revendicările 1-2; și (b) regenerarea plantei având rezistență îmbunătățită la frig din celula de plantă transformată.
  25. 25. Procedeu, conform revendicării 24, caracterizat prin aceea că, planta este o plantă de floarea-soarelui, soia, porumb, tutun, arahide, morcov sau o plantă de rapiță.
  26. 26. Utilizare a unui acid nucleic izolat definit în oricare din revendicările 1 sau 2 drept probă de hibridizare pentru identificarea unui acid nucleic izolat care codifică Δθ-desaturaza de la alte organisme care produc GLA.
  27. 27. Utilizare conform revendicării 26, caracterizată prin aceea că acidul nucleic izolat este acidul nucleic care codifică secvența de aminoacizi ID SECV NR: 5 sau un fragment al acestuia sau acidul nucleic reprezentat de ID SECV NR: 4 sau un fragment al acestuia.
RO97-01202A 1994-12-30 1995-12-28 Producerea acidului gama linolenic printr-o delta6-desaturază RO121387B1 (ro)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/366,779 US5614393A (en) 1991-10-10 1994-12-30 Production of γ-linolenic acid by a Δ6-desaturase
PCT/IB1995/001167 WO1996021022A2 (en) 1994-12-30 1995-12-28 Production of gamma linolenic acid by a δ6-desaturase

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO121387B1 true RO121387B1 (ro) 2007-04-30

Family

ID=23444458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO97-01202A RO121387B1 (ro) 1994-12-30 1995-12-28 Producerea acidului gama linolenic printr-o delta6-desaturază

Country Status (14)

Country Link
US (2) US5614393A (ro)
EP (1) EP0801680B1 (ro)
JP (2) JP4422211B2 (ro)
CN (1) CN1117864C (ro)
AR (1) AR000582A1 (ro)
AU (1) AU707061B2 (ro)
BR (1) BR9510411A (ro)
CA (1) CA2207906C (ro)
DE (1) DE69535064T2 (ro)
ES (1) ES2262146T3 (ro)
RO (1) RO121387B1 (ro)
RU (1) RU2181772C2 (ro)
UA (1) UA61880C2 (ro)
WO (1) WO1996021022A2 (ro)

Families Citing this family (106)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5614393A (en) * 1991-10-10 1997-03-25 Rhone-Poulenc Agrochimie Production of γ-linolenic acid by a Δ6-desaturase
US20090077692A1 (en) * 1991-10-10 2009-03-19 Thomas Terry L Production of gamma linolenic acid by a delta6-desaturase
US20070130654A1 (en) * 1991-10-10 2007-06-07 Thomas Terry L Production of gamma linolenic acid by a delta6-desaturase
US7109392B1 (en) 1996-10-09 2006-09-19 Cargill, Incorporated Methods for increasing oleic acid content in seeds from transgenic plants containing a mutant delta 12 desaturase
US5977436A (en) 1997-04-09 1999-11-02 Rhone Poulenc Agrochimie Oleosin 5' regulatory region for the modification of plant seed lipid composition
US5959175A (en) * 1997-04-09 1999-09-28 Thomas; Terry L. Sunflower albumin 5' regulatory region for the modification of plant seed lipid composition
US6051754A (en) * 1997-04-11 2000-04-18 Abbott Laboratories Methods and compositions for synthesis of long chain poly-unsaturated fatty acids in plants
US5972664A (en) * 1997-04-11 1999-10-26 Abbott Laboratories Methods and compositions for synthesis of long chain poly-unsaturated fatty acids
US5968809A (en) * 1997-04-11 1999-10-19 Abbot Laboratories Methods and compositions for synthesis of long chain poly-unsaturated fatty acids
PT1598422E (pt) * 1997-04-11 2013-04-03 Abbott Lab Métodos e composições para síntese de ácidos gordos poliinsaturados de cadeia longa em plantas
US7745694B1 (en) 1997-04-11 2010-06-29 Monsanto Technology Llc Methods and compositions for synthesis of long chain polyunsaturated fatty acids in plants
US6075183A (en) * 1997-04-11 2000-06-13 Abbott Laboratories Methods and compositions for synthesis of long chain poly-unsaturated fatty acids in plants
US6100450A (en) * 1997-10-22 2000-08-08 Rhone-Poulenc Agrochimie Seed specific promoters based on arabidopsis genes
GB9724783D0 (en) * 1997-11-24 1998-01-21 Inst Arable Crops Research Novel polypeptides
AU761152B2 (en) * 1998-03-17 2003-05-29 Cargill Incorporated Genes for mutant microsomal delta-12 fatty acid desaturases and related enzymes from plants
US6635806B1 (en) * 1998-05-14 2003-10-21 Dekalb Genetics Corporation Methods and compositions for expression of transgenes in plants
WO1999061602A1 (en) * 1998-05-29 1999-12-02 Ohio University Compositions and methods for the synthesis of fatty acids, their derivatives and downstream products
PT1086236E (pt) 1998-06-12 2007-12-12 Calgene Llc Ácidos gordos poliinsaturados em plantas
DE19828850A1 (de) * 1998-06-27 1999-12-30 Gvs Ges Fuer Erwerb Und Verwer Sphingolipid-Desaturase
CA2339084C (en) * 1998-08-04 2013-01-08 Cargill, Incorporated Plant fatty acid desaturase promoters
AU1097900A (en) * 1998-10-05 2000-04-26 Abbott Laboratories Delta 6 and delta 12 desaturases and modified fatty acid biosynthesis and products produced therefrom
WO2000021557A1 (en) * 1998-10-09 2000-04-20 Merck & Co., Inc. Delta 6 fatty acid desaturase
US6864077B1 (en) 1998-12-03 2005-03-08 Edgar B. Cahoon Membrane-bound desaturases
WO2000032790A2 (en) * 1998-12-03 2000-06-08 E.I. Du Pont De Nemours And Company Membrane-bound desaturases
US6825017B1 (en) 1998-12-07 2004-11-30 Washington State University Research Foundation Desaturases and methods of using them for synthesis of polyunsaturated fatty acids
US8791327B2 (en) 1998-12-07 2014-07-29 Washington State University Research Foundation Desaturases and methods of using them for synthesis of polyunsaturated fatty acids
CA2354672C (en) * 1998-12-07 2012-10-02 Washington State University Research Foundation Desaturases and methods of using them for synthesis of polyunsaturated fatty acids
ATE273373T1 (de) 1999-02-26 2004-08-15 Martek Biosciences Corp Verfahren zum abtrennen von einem docosahexaensäure enthaltenden triglyerid aus einem triglyceridgemisch
ATE334206T1 (de) 1999-06-07 2006-08-15 Basf Plant Science Gmbh Delta6-acetylenase und delta6-desaturase aus ceratodon purpureus
AU776417B2 (en) * 1999-07-06 2004-09-09 Basf Plant Science Gmbh Plants expressing delta6-desaturase genes and oils from these plants containing pufas and method for producing unsaturated fatty acids
DE10030976A1 (de) 2000-06-30 2002-01-10 Basf Ag DELTA6-Desaturasegene exprimierende Pflanzen und PUFAS enthaltende Öle aus diesen Pflanzen und ein Verfahren zur Herstellung ungesättigter Fettsäuren
AU6350300A (en) * 1999-07-13 2001-01-30 Dow Chemical Company, The Method for chemical analysis of biological material
EP1214418B1 (de) * 1999-09-10 2008-03-05 Nutrinova Nutrition Specialties &amp; Food Ingredients GmbH Nukleinsäure aus tetrahymena kodierend fuer eine delta 6-desaturase, ihre herstellung und verwendung
CA2301158A1 (en) * 2000-03-24 2001-09-24 Stephen J. Allen Screening methods for compounds useful for modulating lipid metabolism in disease
CN101845446B (zh) 2000-09-28 2016-01-20 生物源食物及科学公司 脂肪酸去饱和酶家族成员fad4、fad5、fad5-2和fad6及它们的应用
DE10102337A1 (de) * 2001-01-19 2002-07-25 Basf Plant Science Gmbh Verfahren zur Herstellung mehrfach ungesättigter Fettsäuren, neue Biosynthesegene sowie neue pflanzliche Expressionskonstrukte
US7211656B2 (en) * 2002-01-30 2007-05-01 Abbott Laboratories Desaturase genes, enzymes encoded thereby, and uses thereof
MXPA04007327A (es) * 2002-01-30 2004-11-26 Basf Plant Science Gmbh Nuevo gen de enlogasa y metodo para producir acidos grasos poliinsaturados.
GB2385852A (en) * 2002-02-27 2003-09-03 Rothamsted Ex Station Delta 6-desaturases from Primulaceae
DE10219203A1 (de) 2002-04-29 2003-11-13 Basf Plant Science Gmbh Verfahren zur Herstellung mehrfach ungesättigter Fettsäuren in Pflanzen
EP2216405A1 (en) 2002-05-03 2010-08-11 Monsanto Technology LLC Speed specific USP promoters for expressing genes in plants
US7078234B2 (en) 2002-12-18 2006-07-18 Monsanto Technology Llc Maize embryo-specific promoter compositions and methods for use thereof
CA2510462A1 (en) * 2002-12-19 2004-07-08 University Of Bristol Method for producing polyunsaturated fatty acids in a transgenic plant or microorganism comprising an introduced delta-9-elongase and a delta-8-desaturase
WO2004076617A2 (de) 2003-02-27 2004-09-10 Basf Plant Science Gmbh Verfahren zur herstellung mehrfach ungesättigter fettsäuren
BRPI0408896A (pt) 2003-03-28 2006-04-25 Monsanto Technology Llc promotores de planta para uso no desenvolvimento precoce de sementes
EP2365063B1 (de) * 2003-03-31 2015-10-14 University Of Bristol Neue pflanzliche Acyltransferase spezifisch für langkettige mehrfach ungesättigte Fettsäuren
MXPA05010571A (es) * 2003-04-08 2005-11-23 Basf Plant Science Gmbh Delta-4-desaturasas a partir de euglena gracilis, que expresan plantas y aceites que comprenden pufa
AU2003252958A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-25 The University Of York Fatty acid biosynthesis 3
US11952581B2 (en) 2003-08-01 2024-04-09 Basf Plant Science Gmbh Process for the production of polyunsaturated fatty acids in transgenic organisms
ES2590077T3 (es) 2003-08-01 2016-11-18 Basf Plant Science Gmbh Procedimiento para la producción de ácidos grasos poliinsaturados en organismos transgénicos
EP1656449B1 (en) 2003-08-21 2009-05-06 Monsanto Technology LLC Fatty acid desaturases from primula
CA2450000A1 (en) 2003-12-18 2005-06-18 Alberta Research Council Inc. Method of creating plants with reduced level of saturated fatty acid in seed oil
EP2623584B1 (de) 2004-02-27 2019-04-10 BASF Plant Science GmbH Verfahren zur Herstellung mehrfach ungesättigter Fettsäuren in transgenen Pflanzen
AU2005217080B2 (en) * 2004-02-27 2011-02-24 Basf Plant Science Gmbh Method for producing unsaturated omega-3 fatty acids in transgenic organisms
US20050220901A1 (en) * 2004-03-22 2005-10-06 Huttenbauer Samuel Jr Methods of pharmaceutical separation from plants
CN1968688A (zh) 2004-04-16 2007-05-23 孟山都技术有限公司 脂肪酸去饱和酶在玉米中的表达
CN102559364B (zh) 2004-04-22 2016-08-17 联邦科学技术研究组织 用重组细胞合成长链多不饱和脂肪酸
EP1756280B2 (en) 2004-04-22 2024-01-17 Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation Synthesis of long-chain polyunsaturated fatty acids by recombinant cells
US7364883B2 (en) 2004-05-07 2008-04-29 Yeastern Biotech Co., Ltd. Process for producing poly-unsaturated fatty acids by oleaginous yeasts
ATE394233T1 (de) * 2004-12-17 2008-05-15 Agfa Graphics Nv Tintenzirkulationssystem für das tintenstrahldrucken
DE102004063326A1 (de) * 2004-12-23 2006-07-06 Basf Plant Science Gmbh Verfahren zur Herstellung mehrfach ungesättigter Fettsäuren in transgenen Organismen
EP1856264B1 (en) 2005-02-26 2014-07-23 BASF Plant Science GmbH Expression cassettes for seed-preferential expression in plants
DE102005013779A1 (de) 2005-03-22 2006-09-28 Basf Plant Science Gmbh Verfahren zur Herstellung von mehrfach ungesättigten C20- und C22-Fettsäuren mit mindestens vier Doppelbindungen in transgenen Pflanzen
AU2006257101B2 (en) * 2005-04-19 2011-04-28 Basf Plant Science Gmbh Starchy-endosperm and/or germinating embryo-specific expression in mono-cotyledonous plants
EP2151498A3 (en) 2005-04-20 2010-12-15 BASF Plant Science GmbH Expression cassettes for seed-preferential expression in plants
EP1882037A2 (en) 2005-05-10 2008-01-30 BASF Plant Science GmbH Expression cassettes for seed-preferential expression in plants
US7893321B2 (en) * 2005-05-23 2011-02-22 Arcadia Biosciences, Inc. Safflower with elevated gamma-linolenic acid
DE102005038036A1 (de) 2005-08-09 2007-02-15 Basf Plant Science Gmbh Verfahren zur Herstellung von Arachidonsäure und/oder Eicosapentaensäure in transgenen Nutzpflanzen
GB2431158A (en) 2005-10-13 2007-04-18 Rothamsted Res Ltd Process for the production of arachidonic and/or eicosapentaenoic acid
DE102005052551A1 (de) * 2005-11-02 2007-05-16 Rothamsted Res Harpenden Verfahren zur Herstellung von y-Linolensäure und/oder Stearidonsäure in transgenen Brassicaceae und Linaceae
EP1806398A1 (en) * 2006-01-04 2007-07-11 Monsanto S.A.S. Fad-2 mutants and high oleic plants
GB0603160D0 (en) 2006-02-16 2006-03-29 Rothamsted Res Ltd Nucleic acid
AR059376A1 (es) 2006-02-21 2008-03-26 Basf Plant Science Gmbh Procedimiento para la produccion de acidos grasos poliinsaturados
US8629195B2 (en) 2006-04-08 2014-01-14 Bayer Materialscience Ag Production of polyurethane foams
US7678560B2 (en) * 2006-05-17 2010-03-16 E.I. Du Pont De Nemours And Company Δ 5 desaturase and its use in making polyunsaturated fatty acids
EP2041275B1 (en) 2006-07-19 2011-05-04 Monsanto Technology, LLC Fatty acid desaturases from tetraselmis suecica
EP2061879A2 (en) 2006-08-24 2009-05-27 BASF Plant Science GmbH Isolation and characterization of a novel pythium omega 3 desaturase with specificity to all omega 6 fatty acids longer than 18 carbon chains
CN101578363A (zh) 2006-08-29 2009-11-11 联邦科学技术研究组织 脂肪酸的合成
US8710299B2 (en) 2006-10-06 2014-04-29 Basf Plant Science Gmbh Processes for producing polyunsaturated fatty acids in transgenic organisms
CN101631868B (zh) 2007-02-16 2016-02-10 巴斯福植物科学有限公司 用于在单子叶植物中调节胚特异性表达的核酸序列
EP2176416B1 (de) * 2007-07-31 2016-03-16 BASF Plant Science GmbH Elongasen und verfahren zur herstellung mehrfach ungesättigter fettsäuren in transgenen organismen
DE112008003237T5 (de) 2007-12-14 2011-03-17 Basf Plant Science Gmbh Promotoren von Brassica napus für samenspezifische Genexpression
CN102066564B (zh) * 2008-04-30 2015-02-11 罗特哈姆斯泰德研究有限公司 去饱和酶和在转基因生物中产生多不饱和脂肪酸的方法
US8853383B2 (en) 2008-07-01 2014-10-07 Basf Plant Science Gmbh Promoters from Brassica napus for seed specific gene expression
EP2331695B1 (en) 2008-08-26 2014-07-23 BASF Plant Science GmbH Nucleic acids encoding desaturases and modified plant oil
CN102317459A (zh) 2008-11-18 2012-01-11 联邦科学技术研究组织 产生ω-3脂肪酸的酶和方法
ES2435572T3 (es) 2008-12-12 2013-12-20 Basf Plant Science Gmbh Desaturasas y proceso para la producción de ácidos grasos poliinsaturados en organismos transgénicos
CA2758824A1 (en) 2009-04-17 2010-10-21 Basf Plant Science Company Gmbh Plant promoter operable in endosperm and uses thereof
CA3020943A1 (en) 2009-04-22 2010-10-28 Basf Plant Science Company Gmbh Whole seed specific promoter
CA2760326A1 (en) 2009-05-13 2010-11-18 Basf Plant Science Company Gmbh Acyltransferases and uses thereof in fatty acid production
WO2011003901A1 (en) 2009-07-10 2011-01-13 Basf Plant Science Company Gmbh Expression cassettes for endosperm-specific expression in plants
DE112010002967T5 (de) 2009-07-17 2012-10-11 Basf Plant Science Company Gmbh Neue Fettsäuredesaturasen und -elongasen und Anwendungen davon
WO2011067712A1 (en) 2009-12-03 2011-06-09 Basf Plant Science Company Gmbh Expression cassettes for embryo-specific expression in plants
CA2804925A1 (en) 2010-06-25 2011-12-29 Basf Plant Science Company Gmbh Acyltransferases from thraustochytrium species and uses thereof in fatty acid production
CN102250928A (zh) * 2011-04-07 2011-11-23 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 Δ-6脂肪酸脱氢酶突变基因及其表达载体和应用
AU2013246661B2 (en) 2012-04-12 2018-12-20 Rothamsted Research Ltd Production of omega-3 long chain polyunsaturated fatty acids
NZ631702A (en) 2012-06-15 2017-01-27 Grains Res & Dev Corp Production of long chain polyunsaturated fatty acids in plant cells
KR101437605B1 (ko) * 2012-06-29 2014-09-15 대한민국 형질 전환된 유채를 제조하는 방법
GB201217524D0 (en) 2012-10-01 2012-11-14 Rothamsted Res Ltd Recombinant organisms
BR112016002721A2 (pt) * 2013-08-07 2018-07-10 Yeda Research And Development Company Ltd. peptídeos capazes de reativar p53 mutantes
KR102386838B1 (ko) 2013-12-18 2022-04-15 커먼웰쓰 사이언티픽 앤 인더스트리알 리서치 오거니제이션 장쇄 다중불포화 지방산을 포함하는 지질
EP3160482A4 (en) 2014-06-27 2018-02-14 Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation Lipid comprising docosapentaenoic acid
JP7072508B2 (ja) 2016-02-04 2022-05-20 イェダ リサーチ アンド ディベロップメント カンパニー リミテッド 変異型p53と関連している疾患、障害または病状の処置におけるペプチドおよびその使用
FR3053052B1 (fr) 2016-06-28 2021-02-12 Fermentalg Microalgue modifiee pour une production enrichie en tag
CN112048460B (zh) * 2020-08-07 2023-06-16 中国科学院水生生物研究所 工程化细鞘丝藻及其生产gla的应用
WO2023108250A1 (en) * 2021-12-16 2023-06-22 Bioriginal Food & Science Corp. Plants with ehnhanced gamma linolenic acid production

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4736866A (en) * 1984-06-22 1988-04-12 President And Fellows Of Harvard College Transgenic non-human mammals
NZ221259A (en) * 1986-07-31 1990-05-28 Calgene Inc Seed specific transcriptional regulation
DK0413019T3 (da) * 1989-02-24 2001-11-12 Monsanto Technology Llc Syntetiske plantegener og fremgangsmåde til fremstilling af disse
US5260379A (en) * 1991-09-13 1993-11-09 Eastman Kodak Company Polyester blends with improved processability
US5614393A (en) * 1991-10-10 1997-03-25 Rhone-Poulenc Agrochimie Production of γ-linolenic acid by a Δ6-desaturase
PH31293A (en) * 1991-10-10 1998-07-06 Rhone Poulenc Agrochimie Production of y-linolenic acid by a delta6-desaturage.
EP0684998A1 (en) * 1993-02-05 1995-12-06 Monsanto Company Altered linolenic and linoleic acid content in plants

Also Published As

Publication number Publication date
AU707061B2 (en) 1999-07-01
CN1117864C (zh) 2003-08-13
JPH10511848A (ja) 1998-11-17
US5614393A (en) 1997-03-25
UA61880C2 (en) 2003-12-15
DE69535064T2 (de) 2006-12-07
JP2007330267A (ja) 2007-12-27
CN1177379A (zh) 1998-03-25
AR000582A1 (es) 1997-07-10
EP0801680B1 (en) 2006-06-14
RU2181772C2 (ru) 2002-04-27
AU4673596A (en) 1996-07-24
WO1996021022A3 (en) 1996-09-12
BR9510411A (pt) 1998-05-19
DE69535064D1 (de) 2006-07-27
JP4422211B2 (ja) 2010-02-24
CA2207906C (en) 2009-12-01
WO1996021022A2 (en) 1996-07-11
US5789220A (en) 1998-08-04
CA2207906A1 (en) 1996-07-11
ES2262146T3 (es) 2006-11-16
EP0801680A2 (en) 1997-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU707061B2 (en) Production of gamma linolenic acid by a delta6-desaturase
US6355861B1 (en) Production of gamma linolenic acid by a Δ6-desaturase
RU2152996C2 (ru) Фрагмент днк (варианты), вектор, способ получения растения, способ индуцирования продукции гамма-линоленовой кислоты (варианты), способ индуцирования продукции октадекатетраеновой кислоты и дельта-6-десатураза цианобактерий
US20170283780A1 (en) Fatty acid desaturases from primula
US20020042933A1 (en) Omega-3 fatty acid desaturase
CA2323754C (en) Modification of fatty acid composition in plants by expression of an aspergillus nidulans delta-9 coa desaturase
US6683232B1 (en) Production of γ linolenic acid by a Δ6-desaturase
US20070130654A1 (en) Production of gamma linolenic acid by a delta6-desaturase