RU2772947C2 - Constructed pesticide proteins and methods for controlling plant pests - Google Patents

Constructed pesticide proteins and methods for controlling plant pests Download PDF

Info

Publication number
RU2772947C2
RU2772947C2 RU2019120804A RU2019120804A RU2772947C2 RU 2772947 C2 RU2772947 C2 RU 2772947C2 RU 2019120804 A RU2019120804 A RU 2019120804A RU 2019120804 A RU2019120804 A RU 2019120804A RU 2772947 C2 RU2772947 C2 RU 2772947C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plant
protein
cell
seq
present
Prior art date
Application number
RU2019120804A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019120804A (en
RU2019120804A3 (en
Inventor
Хюнсук С. ЧХЭ
Original Assignee
Зингента Партисипейшнс Аг
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 Зингента Партисипейшнс Аг filed Critical Зингента Партисипейшнс Аг
Priority claimed from PCT/US2017/063722 external-priority patent/WO2018111553A1/en
Publication of RU2019120804A publication Critical patent/RU2019120804A/en
Publication of RU2019120804A3 publication Critical patent/RU2019120804A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2772947C2 publication Critical patent/RU2772947C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biochemistry.
SUBSTANCE: invention relates to the field of biochemistry, in particular to a chimeric insecticide protein, which is toxic for a pest insect related to lepidoptera. Polynucleotide, a nucleic acid molecule encoding the specified insecticide protein; a vector and a cell containing the specified nucleic acid molecule; a transgenic plant, a part of the specified plant and a transgenic seed containing the specified polynucleotide; a composition, a collected product, a recycled product containing the specified protein are also disclosed. A method for the production of the specified transgenic plant and transgenic seed, a method for a decrease in a population of an insect pest related to lepidoptera, using the specified protein, a method for reduction in the development of resistance to Vip3A protein, using the specified polynucleotide, are disclosed.
EFFECT: invention allows for effective combating insect pests related to lepidoptera.
21 cl, 8 dwg, 12 tbl, 7 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

[0001] Настоящее изобретение относится к сконструированным пестицидным белкам и молекулам нуклеиновых кислот, которые их кодируют, а также к композициям и способам контроля вредителей растений.[0001] The present invention relates to engineered pesticidal proteins and the nucleic acid molecules that encode them, as well as compositions and methods for controlling plant pests.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] Bacillus thuringiensis (Bt) является грамположительной спорообразующей почвенной бактерией, которая отличается своей способностью продуцировать кристаллические включения, которые особенно токсичны для определенных отрядов и видов вредителей растений, в том числе насекомых, но безвредны для растений и других нецелевых организмов. По этой причине композиции, содержащие штаммы Bacillus thuringiensis или их инсектицидные белки, могут применяться в качестве приемлемых с точки зрения охраны окружающей среды инсектицидов для контроля насекомых-вредителей, важных с точки зрения сельского хозяйства, или насекомых-переносчиков различных заболеваний человека или животных.[0002] Bacillus thuringiensis (Bt) is a Gram-positive, spore-forming soil bacterium that is distinguished by its ability to produce crystalline inclusions that are particularly toxic to certain orders and species of plant pests, including insects, but harmless to plants and other non-target organisms. For this reason, compositions containing strains of Bacillus thuringiensis or their insecticidal proteins can be used as environmentally acceptable insecticides for the control of insect pests of agricultural importance or insect vectors of various human or animal diseases.

[0003] Кристаллические (Cry) белки из Bacillus thuringiensis обладают сильной инсектицидной активностью в отношении преимущественно чешуекрылых, двукрылых и жесткокрылых насекомых-вредителей. Эти белки также продемонстрировали активность в отношении вредителей из отрядов Hymenoptera, Homoptera, Phthiraptera, Mallophaga и вредителей из отрядов подкласса Acari, а также других групп беспозвоночных, таких как Nemathelminthes, Platyhelminthes и Sarcomastigorphora (Feitelson, J. 1993. The Bacillus Thuringiensis family tree. In Advanced Engineered Pesticides. Marcel Dekker, Inc., New York, N.Y.). Эти белки изначально разделили на классы CryI - CryVI, исходя преимущественно из их инсектицидной активности. Основными классами были специфические для Lepidoptera (I), специфические для Lepidoptera и Diptera (II), специфические для Coleoptera (III), специфические для Diptera (IV) и специфические для нематод (V) и (VI). Далее белки разделили на подсемейства, белкам с более высокой степенью родства в пределах каждого семейства присвоили буквы для обозначения раздела, как, например: CryIA, CryIB, CryIC и т.д. Еще более близкородственным белкам в пределах каждого раздела присвоили названия, как, например: CryIC(a), CryIC(b) и т.д.[0003] Crystalline (Cry) proteins from Bacillus thuringiensis have strong insecticidal activity against predominantly Lepidoptera, Diptera and Coleoptera insect pests. These proteins have also shown activity against pests from the orders Hymenoptera, Homoptera, Phthiraptera, Mallophaga and pests from the orders of the subclass Acari, as well as other invertebrate groups such as Nemathelminthes, Platyhelminthes and Sarcomastigorphora (Feitelson, J. 1993. The Bacillus Thuringiensis family tree. In Advanced Engineered Pesticides, Marcel Dekker, Inc., New York, N.Y.). These proteins were initially divided into classes CryI - CryVI, based primarily on their insecticidal activity. The main classes were Lepidoptera specific (I), Lepidoptera and Diptera specific (II), Coleoptera specific (III), Diptera specific (IV), and nematode specific (V) and (VI). The proteins were further divided into subfamilies, the more closely related proteins within each family were assigned letters to indicate the division, such as: CryIA, CryIB, CryIC, etc. Even more closely related proteins within each section have been given names such as: CryIC(a), CryIC(b), etc.

[0004] Выражения "токсин Cry" и "дельта-эндотоксин" применялись взаимозаменяемо с выражением "белок Cry". Современная номенклатура белков и генов Cry основана на гомологии аминокислотных последовательностей, а не на специфичности в отношении целевых насекомых (Crickmore et al. (1998) Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62:807-813). В этой более распространенной классификации каждому токсину присваивается уникальное название, включающее первичный ранг (арабская цифра), вторичный ранг (заглавная буква), третичный ранг (строчная буква) и четвертичный ранг (еще одна арабская цифра). В современной классификации в первичном ранге римские цифры были заменены на арабские цифры. Например, "CryIA(а)" согласно старой номенклатуре в настоящее время имеет название "Cry1Aa" согласно современной номенклатуре. Согласно публикации Ibrahim et al. (2010, Bioeng. Bugs, 1:31-50) токсины Cry были разделены на шесть основных классов в соответствии с их специфичностью в отношении насекомого-хозяина и они включают: группу 1 - чешуекрылые (например, Cry1, Cry9 и Cry15); группу 2 - чешуекрылые и двукрылые (например, Cry2); группу 3 - жесткокрылые (Cry3, Cry7 и Cry8); группу 4 - двукрылые (Cry4, Cry10, Cry11, Cry16, Cry17, Cry19 и Cry20); группу 5 - чешуекрылые и жесткокрылые (Cry1I); и группу 6 - нематоды (Cry6). Токсины Cry1I, Cry2, Cry3, Cry10 и Cry11 (73-82 кДа) являются уникальными, поскольку, по-видимому, они являются результатом естественных усечений белков большего размера Cry1 и Cry4 (130-140 кДа).[0004] The expressions "Cry toxin" and "delta-endotoxin" have been used interchangeably with the expression "Cry protein". The current nomenclature of Cry proteins and genes is based on amino acid sequence homology rather than target insect specificity (Crickmore et al. (1998) Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62:807-813). In this more common classification, each toxin is given a unique name, including a primary rank (an Arabic numeral), a secondary rank (a capital letter), a tertiary rank (a lowercase letter), and a quaternary rank (another Arabic numeral). In the modern classification in the primary rank, Roman numerals have been replaced by Arabic numerals. For example, "CryIA(a)" according to the old nomenclature is currently called "Cry1Aa" according to the modern nomenclature. According to Ibrahim et al. (2010, Bioeng. Bugs, 1:31-50) Cry toxins have been classified into six major classes according to their insect host specificity and include: group 1 - Lepidoptera (eg Cry1, Cry9 and Cry15); group 2 - Lepidoptera and Diptera (for example, Cry2); group 3 - Coleoptera (Cry3, Cry7 and Cry8); group 4 - Diptera (Cry4, Cry10, Cry11, Cry16, Cry17, Cry19 and Cry20); group 5 - Lepidoptera and Coleoptera (Cry1I); and group 6 - nematodes (Cry6). The Cry1I, Cry2, Cry3, Cry10 and Cry11 (73-82 kDa) toxins are unique in that they appear to be the result of natural truncations of the larger Cry1 and Cry4 (130-140 kDa) proteins.

[0005] Белки Cry представляют собой молекулы глобулярного белка, которые накапливаются в виде протоксинов в кристаллической форме в ходе стадии спорообразования Bt. После поедания вредителем кристаллы, как правило, растворяются с высвобождением протоксинов, размер которых может варьировать, например от 130-140 кДа в случае белков Cry, активных в отношении многих чешуекрылых, таких как Cry1 и Cry9, и 60-80 кДа в случае белков Cry3, активных в отношении жесткокрылых, и белков Cry2, активных в отношении чешуекрылых/двукрылых. После растворения кристаллов в организме восприимчивого насекомого высвободившиеся протоксины подвергаются обработке протеазами в пищеварительном канале насекомого, например трипсином и химотрипсином, с образованием протеазаустойчивой сердцевины белкового токсина Cry. Данный протеолитический процессинг включает удаление аминокислот из разных участков различных протоксинов Cry. Например, протоксины Cry размером 130-140 кДа, как правило, активируются посредством протеолитического удаления N-концевого пептида из 25-30 аминокислот и примерно половины остального белка с С-конца, результатом чего является образование зрелого токсина Cry размером примерно 60-70 кДа. Протоксины размером 60-80 кДа, например Cry2 и Cry3, также подвергаются процессингу, но не в той же степени, как протоксины более крупного размера. Протоксины меньшего размера, как правило, характеризуются тем, что с N-конца удаляется такое же или большее количество аминокислот, чем у протоксинов более крупного размера, но на С-конце удаляется меньшее количество аминокислот. Например, протеолитическая активация представителей семейства Cry2, как правило, включает удаление примерно 40-50 N-концевых аминокислот. Многие белки Cry являются достаточно токсичными для определенных целевых насекомых, но многие обладают узкими спектрами активности.[0005] Cry proteins are globular protein molecules that accumulate as protoxins in crystalline form during the Bt sporulation step. After being eaten by a pest, the crystals typically dissolve to release protoxins, which can vary in size, for example, from 130-140 kDa for Cry proteins active on many Lepidoptera, such as Cry1 and Cry9, and 60-80 kDa for Cry3 proteins. , active against Coleoptera, and Cry2 proteins, active against Lepidoptera/Dipterans. After dissolution of the crystals in the body of a susceptible insect, the released protoxins are processed by proteases in the insect's alimentary canal, such as trypsin and chymotrypsin, to form the protease-resistant Cry protein toxin core. This proteolytic processing involves the removal of amino acids from different regions of various Cry protoxins. For example, 130-140 kDa Cry protoxins are typically activated by proteolytic removal of the 25-30 amino acid N-terminal peptide and about half of the rest of the C-terminal protein, resulting in the formation of a mature Cry toxin of about 60-70 kDa. The 60-80 kDa protoxins, such as Cry2 and Cry3, are also processed, but not to the same extent as the larger protoxins. Smaller protoxins generally have the same or more amino acids removed from the N-terminus than larger protoxins, but fewer amino acids are removed from the C-terminus. For example, proteolytic activation of members of the Cry2 family typically involves the removal of about 40-50 N-terminal amino acids. Many Cry proteins are quite toxic to certain target insects, but many have narrow spectrums of activity.

[0006] Части токсина белков Cry обычно содержат пять блоков с консервативной последовательностью и три домена с консервативной структурой (см., например, de Maagd et al. (2001) Trends Genetics 17:193-199). Первый домен с консервативной структурой, называемый домен I, как правило, состоит из семи альфа-спиралей и вовлечен во вставку в мембрану и образовании пор. Домен II, как правило, состоит из трех бета-складчатых слоев, расположенных в конфигурации типа греческий ключ, а домен III состоит из двух антипараллельных бета-складчатых слоев в виде структуры 'jelly-roll' (de Maagd et al., 2001, выше). Домены II и III вовлечены в распознавание и связывание рецепторов, и поэтому считаются детерминантами специфичности токсина.[0006] The toxin portions of Cry proteins typically contain five conserved sequence blocks and three conserved domains (see, for example, de Maagd et al. (2001) Trends Genetics 17:193-199). The first domain with a conserved structure, called domain I, typically consists of seven alpha helices and is involved in membrane insertion and pore formation. Domain II typically consists of three beta-sheets arranged in a Greek key configuration, while domain III consists of two anti-parallel beta sheets in a 'jelly-roll' pattern (de Maagd et al., 2001, supra). ). Domains II and III are involved in receptor recognition and binding and are therefore considered determinants of toxin specificity.

[0007] Пять блоков с консервативной последовательностью пронумерованы от СВ1 до СВ5 с N-конца до С-конца белка Cry (Hofte & Whitely, 1989, Microbiol. Rev. 53:242-255). Консервативный блок 1 (СВ1) содержит приблизительно 29 аминокислот, консервативный блок 2 (СВ2) содержит приблизительно 67 аминокислот, консервативный блок 3 (СВ3) содержит приблизительно 48 аминокислот, консервативный блок 4 (СВ4) содержит приблизительно 10 аминокислот и консервативный блок 5 (СВ5) содержит приблизительно 12 аминокислот. Последовательности до и после этих пяти консервативных блоков высоковариабельны и, таким образом, обозначены как "вариабельные области" V1-V6. Домен I дельта-эндотоксина Bt обычно содержит вариабельную область 1, консервативный блок 1, вариабельную область 2 и 52 N-концевые аминокислоты консервативного блока 2. Домен II обычно содержит приблизительно 15 С-концевых аминокислот консервативного блока 2, вариабельную область 3 и приблизительно 10 N-концевых аминокислот консервативного блока 3. Домен III обычно содержит примерно 38 С-концевых аминокислот консервативного блока 3, вариабельную область 4, консервативный блок 4, вариабельную область 5 и консервативный блок 5. Среди других дельта-эндотоксинов активные в отношении чешуекрылых токсины Cry1 имеют вариабельную область 6 с приблизительно 1-3 аминокислотами, лежащими в домене III.[0007] The five conserved sequence blocks are numbered CB1 to CB5 from the N-terminus to the C-terminus of the Cry protein (Hofte & Whitely, 1989, Microbiol. Rev. 53:242-255). Conservative block 1 (CB1) contains approximately 29 amino acids, conservative block 2 (CB2) contains approximately 67 amino acids, conservative block 3 (CB3) contains approximately 48 amino acids, conservative block 4 (CB4) contains approximately 10 amino acids, and conservative block 5 (CB5) contains approximately 12 amino acids. The sequences before and after these five conserved blocks are highly variable and are thus referred to as "variable regions" V1-V6. Bt delta-endotoxin domain I typically contains variable region 1, conserved block 1, variable region 2, and the 52 N-terminal amino acids of conserved block 2. Domain II typically contains approximately 15 C-terminal amino acids of conserved block 2, variable region 3, and approximately 10 N -terminal amino acids of conserved block 3. Domain III typically contains about 38 C-terminal amino acids of conserved block 3, variable region 4, conserved block 4, variable region 5, and conserved block 5. Among other delta-endotoxins, Lepidoptera-active Cry1 toxins have a variable region 6 with approximately 1-3 amino acids lying in domain III.

[0008] Многочисленные коммерчески ценные растения, в том числе широко распространенные сельскохозяйственные культуры, восприимчивы к нападению вредителей растений, в том числе насекомых-вредителей и нематод-вредителей, что приводит к существенным показателям снижения урожайности и качества сельскохозяйственных культур. Например, вредители растений являются главным фактором потери урожая важных мировых сельскохозяйственных культур. Из-за повреждений, вызываемых беспозвоночными вредителями, в том числе насекомыми, ежегодный убыток в США составляет приблизительно 8 миллиардов долларов. Насекомые-вредители также становятся бременем для овощеводов и плодоводов, производителей декоративных цветов, а также владельцев приусадебных хозяйств.[0008] Numerous commercially valuable plants, including widespread crops, are susceptible to attack by plant pests, including insect pests and nematode pests, resulting in significant reductions in crop yields and quality. For example, plant pests are a major factor in yield loss of important global crops. Due to damage caused by invertebrate pests, including insects, the annual loss in the US is approximately $8 billion. Insect pests are also becoming a burden for vegetable and fruit growers, ornamental flower growers, and home gardeners.

[0009] Насекомых-вредителей контролируют главным образом путем интенсивного применения химических пестицидов, которые действуют путем подавления роста насекомых, препятствования кормлению или размножению, или вызывая гибель. Средства для биологического контроля вредителей, например, штаммы Bacillus thuringiensis, экспрессирующие пестицидные токсины, такие как белки Cry, также применялись в отношении культурных растений с удовлетворительными результатами, что является альтернативой или дополнением к химическим пестицидам. Были выделены гены, кодирующие некоторые из этих белков Cry, и было показано, что их экспрессия в гетерологичных хозяевах, таких как трансгенные растения, обеспечивает другой инструмент для контроля экономически важных насекомых-вредителей.[0009] Insect pests are controlled primarily by heavy application of chemical pesticides that act by inhibiting insect growth, preventing feeding or reproduction, or causing death. Biological pest control agents, such as strains of Bacillus thuringiensis expressing pesticide toxins such as Cry proteins, have also been applied to crops with satisfactory results as an alternative or addition to chemical pesticides. The genes encoding some of these Cry proteins have been isolated and their expression in heterologous hosts such as transgenic plants has been shown to provide another tool for the control of economically important insect pests.

[0010] Таким образом, можно достичь хорошего контроля насекомых, но продолжительное применение определенных способов химического и биологического контроля повышает вероятность развития у насекомых-вредителей устойчивости к таким мерам контроля. Это было частично ослаблено посредством различных практик контроля устойчивости, но осталась необходимость в развитии новых и эффективных средств для контроля вредителей. Особенно необходимыми являются средства для контроля, которые могут целенаправленно воздействовать на более широкий спектр экономически важных насекомых-вредителей и/или которые обеспечивают эффективный контроль линий насекомых, которые могут стать устойчивыми к существующим средствам для контроля насекомых или являются таковыми.[0010] Thus, good insect control can be achieved, but continued use of certain chemical and biological control methods increases the likelihood of insect pests developing resistance to such control measures. This has been partly mitigated through various resistance control practices, but there remains a need to develop new and effective pest control tools. Particularly desirable are controls that can target a wider range of economically important insect pests and/or that provide effective control of insect lines that can or are resistant to existing insect control agents.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕSHORT DESCRIPTION

[0011] В настоящем изобретении предусмотрены нуклеиновые кислоты, полипептиды, композиции и способы придания пестицидной активности (например, инсектицидной активности) бактериям, растениям, растительным клеткам, тканям и семенам. В частности, в настоящем изобретении предусмотрены новые химерные пестицидные белки (например, химерные инсектицидные белки), необязательно с измененной или повышенной активностью по сравнению с исходной молекулой.[0011] The present invention provides nucleic acids, polypeptides, compositions, and methods for imparting pesticidal activity (eg, insecticidal activity) to bacteria, plants, plant cells, tissues, and seeds. In particular, the present invention provides novel chimeric pesticidal proteins (eg, chimeric insecticidal proteins), optionally with altered or increased activity compared to the parent molecule.

[0012] В вариантах осуществления химерные белки по настоящему изобретению являются токсичными для экономически важных насекомых-вредителей (например, путем подавления способности насекомых-вредителей выживать, расти и/или размножаться), особенно насекомых-вредителей, которые заражают растения. Например, в вариантах осуществления химерные инсектицидные белки по настоящему изобретению можно применять для контроля одного или нескольких экономически важных вредителей, относящихся к чешуекрылым, включая без ограничения такие как совка-ипсилон (Agrotis ipsilon), кукурузный мотылек (Ostrinia nuhilalis), совка травяная (Spodoptera frugiperda), американская кукурузная совка (Helicoverpa zea), огневка тростниковая (Diatraea saccharalis), гусеница совки бархатных бобов (Anticarsia gemmatalis), соевая совка (Chrysodeixis includes), огневка кукурузная юго-западная (Diatraea grandiosella), западная бобовая совка (Richia albicosta), табачная совка (Heliothis virescens), восточный кукурузный мотылек (Ostrinia furnacalis), хлопковая совка (Helicoverpa armigera), огневка желтая рисовая (Chilo suppressalis), розовая стеблевая совка (Sesamia calamistis), огневка рисовая (Cnaphalocrocis medinalis) и т.п. В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок обладает активностью в отношении насекомого-вредителя совка травяная, которая устойчива к белку Vip3A и/или белку Cry1F.[0012] In embodiments, the chimeric proteins of the present invention are toxic to economically important insect pests (eg, by inhibiting the insect pest's ability to survive, grow, and/or reproduce), especially insect pests that infect plants. For example, in embodiments, the chimeric insecticidal proteins of the present invention can be used to control one or more economically important Lepidoptera pests, including, but not limited to, ipsilon cutworm (Agrotis ipsilon), corn borer (Ostrinia nuhilalis), grass cutworm (Spodoptera frugiperda), American corn armyworm (Helicoverpa zea), cane moth (Diatraea saccharalis), velvet cutworm caterpillar (Anticarsia gemmatalis), soybean armyworm (Chrysodeixis includes), southwestern corn moth (Diatraea grandiosella), western Bean armyworm (Richia albicosta ), Tobacco armyworm (Heliothis virescens), Oriental corn borer (Ostrinia furnacalis), Cotton bollworm (Helicoverpa armigera), Yellow rice moth (Chilo suppressalis), Pink stem armyworm (Sesamia calamistis), Rice moth (Cnaphalocrocis medinalis), etc. . In embodiments, the chimeric insecticidal protein has activity against the cutworm pest that is resistant to the Vip3A protein and/or the Cry1F protein.

[0013] Соответственно, в качестве одного аспекта в настоящем изобретении предусмотрен химерный инсектицидный белок, который токсичен для насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, содержащий в направлении от N-конца к С-концу: (а) N-концевую область первого белка Cry1, которая необязательно является N-концевой областью белка ВТ-0029 под SEQ ID NO: 2 или аминокислотной последовательностью, которая по существу идентична ей, слитую с (b) С-концевой областью другого белка Cry1; где положение перехода между первым белком Cry1 и другим белком Cry1 находится в консервативном блоке 3. В иллюстративных вариантах осуществления другой белок Cry1 представляет собой белок Cry1F (например, Cry1Fa), Cry1G, Cry1I (например, Cry1Ia или Cry1If, такой как ВТ-0022), Cry1C (например, Cry1Ca) или Cry1K.[0013] Accordingly, as one aspect, the present invention provides a chimeric insecticidal protein that is toxic to a Lepidoptera insect pest, comprising in an N-terminal to C-terminal direction: (a) an N-terminal region of a first Cry1 protein , which is optionally the N-terminal region of the BT-0029 protein of SEQ ID NO: 2, or an amino acid sequence substantially identical thereto, fused to (b) the C-terminal region of another Cry1 protein; where the transition position between the first Cry1 protein and another Cry1 protein is in conservative block 3. In illustrative embodiments, the other Cry1 protein is a Cry1F (e.g. Cry1Fa), Cry1G, Cry1I protein (e.g. Cry1Ia or Cry1If such as BT-0022) , Cry1C (for example, Cry1Ca) or Cry1K.

[0014] В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок в соответствии с настоящим изобретением обладает инсектицидной активностью в отношении насекомого-вредителя Spodoptera frugiperda или популяции насекомых-вредителей с устойчивостью к белку Vip3A и/или белку Cry1F.[0014] In embodiments, the chimeric insecticidal protein of the present invention has insecticidal activity against the insect pest Spodoptera frugiperda or insect pest populations with resistance to the Vip3A protein and/or the Cry1F protein.

[0015] В качестве дополнительного аспекта в настоящем изобретении предусмотрена нуклеотидная последовательность, кодирующая химерные инсектицидные белки по настоящему изобретению, и кассеты экспрессии и векторы, содержащие ее. В вариантах осуществления полинуклеотид является кодон-оптимизированным для экспрессии в растении (например, однодольном растении, таком как маис, или двудольном растении, таком как соя).[0015] As a further aspect, the present invention provides a nucleotide sequence encoding the chimeric insecticidal proteins of the present invention, and expression cassettes and vectors containing it. In embodiments, the polynucleotide is codon-optimized for expression in a plant (eg, a monocot such as maize or a dicot such as soybean).

[0016] В качестве дополнительного аспекта в настоящем изобретении предусмотрена трансгенная клетка (например, трансгенная растительная клетка, такая как клетка двудольного или клетка однодольного, или трансгенная бактериальная клетка), трансгенная часть растения, трансгенная культура растения и трансгенное семя растения, которые содержат нуклеотидную последовательность, кассету экспрессии, вектор и/или химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению.[0016] As a further aspect, the present invention provides a transgenic cell (e.g., a transgenic plant cell such as a dicot cell or a monocot cell, or a transgenic bacterial cell), a transgenic plant part, a transgenic plant culture, and a transgenic plant seed, which comprise the nucleotide sequence , expression cassette, vector and/or chimeric insecticidal protein of the present invention.

[0017] В качестве еще одного аспекта в настоящем изобретении охвачены трансгенные растения, содержащие растительную клетку, часть растения, нуклеотидную последовательность, кассету экспрессии, вектор и/или химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению.[0017] As another aspect, the present invention encompasses transgenic plants comprising a plant cell, a plant part, a nucleotide sequence, an expression cassette, a vector, and/or a chimeric insecticidal protein of the present invention.

[0018] В качестве дополнительного аспекта выступают семена, из которых получают трансгенные растения по настоящему изобретению, и семена, полученные с помощью трансгенных растений по настоящему изобретению.[0018] As a further aspect, there are seeds from which the transgenic plants of the present invention are obtained and seeds obtained with the transgenic plants of the present invention.

[0019] Также предусмотрены собранные продукты, полученные из трансгенных растений по настоящему изобретению, где собранный продукт необязательно содержит нуклеотидную последовательность, кассету экспрессии, вектор и/или химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению. Дополнительно предусмотрены обработанные продукты, полученные из собранных продуктов по настоящему изобретению, где собранный продукт необязательно содержит нуклеотидную последовательность, кассету экспрессии, вектор и/или химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению. В вариантах осуществления собранный продукт или обработанный продукт содержит химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению и обладает повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю (например, насекомому-вредителю, относящемуся к чешуекрылым).[0019] Also provided are harvested products derived from the transgenic plants of the present invention, wherein the harvested product optionally contains a nucleotide sequence, an expression cassette, a vector, and/or a chimeric insecticidal protein of the present invention. Additionally provided are processed products derived from the assembled products of the present invention, where the collected product optionally contains a nucleotide sequence, an expression cassette, a vector and/or a chimeric insecticidal protein of the present invention. In embodiments, the harvested product or processed product contains the chimeric insecticidal protein of the present invention and has improved resistance to an insect pest (eg, Lepidoptera pest).

[0020] В качестве еще одного аспекта в настоящем изобретении предусмотрена инсектицидная композиция, содержащая химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению и приемлемый с точки зрения сельского хозяйства носитель.[0020] As another aspect, the present invention provides an insecticidal composition comprising a chimeric insecticidal protein of the present invention and an agriculturally acceptable carrier.

[0021] Кроме того, в настоящем изобретении предусмотрен в качестве дополнительного аспекта способ получения трансгенного растения с повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю (например, насекомому-вредителю, относящемуся к чешуекрылым). В вариантах осуществления способ включает введение в растение полинуклеотида, кассеты экспрессии или вектора по настоящему изобретению, где химерный инсектицидный белок экспрессируется в растении с получением таким образом растения с повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю. Стадия введения необязательно включает: (i) трансформацию растительной клетки с помощью полинуклеотида, кассеты экспрессии или вектора и регенерацию трансгенного растения; или (ii) скрещивание первого растения, содержащего полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор, со вторым растением. В вариантах осуществления способ дополнительно включает получение семени из трансгенного растения. В вариантах осуществления способ дополнительно включает получение потомства растения из трансгенного растения, где потомство растения содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор, экспрессирует химерный инсектицидный белок и обладает повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю.[0021] In addition, the present invention provides, as a further aspect, a method for producing a transgenic plant with increased resistance to an insect pest (eg, a Lepidoptera pest). In embodiments, the method includes administering to a plant a polynucleotide, an expression cassette, or a vector of the present invention, wherein the chimeric insecticidal protein is expressed in the plant, thereby producing a plant with increased insect resistance. The step of introducing optionally includes: (i) transforming the plant cell with a polynucleotide, expression cassette or vector and regenerating the transgenic plant; or (ii) crossing the first plant containing the polynucleotide, expression cassette or vector with a second plant. In embodiments, the method further comprises obtaining seed from the transgenic plant. In embodiments, the method further comprises generating plant progeny from a transgenic plant, wherein the plant progeny contains a polynucleotide, an expression cassette, or a vector, expresses a chimeric insecticidal protein, and has increased resistance to an insect pest.

[0022] В качестве еще одного аспекта в настоящем изобретении предусмотрен способ получения трансгенного растения с повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю (например, насекомому-вредителю, относящемуся к чешуекрылым), при этом способ включает: (а) посев семени, содержащего полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор по настоящему изобретению; и (b) выращивание трансгенного растения из семени, где трансгенное растение содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор, и продуцирует химерный инсектицидный белок, и обладает повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю. В вариантах осуществления способ дополнительно включает: (с) сбор семени от трансгенного растения из (b), где собранное семя содержит полинуклеотид, кассету экспрессии, вектор и/или химерный инсектицидный белок. Необязательно семя обладает повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю (например, насекомому-вредителю, относящемуся к чешуекрылым).[0022] As another aspect, the present invention provides a method for producing a transgenic plant with increased resistance to an insect pest (for example, a Lepidoptera insect pest), the method comprising: (a) planting a seed containing a polynucleotide, a cassette expression or vector of the present invention; and (b) growing a transgenic plant from a seed, wherein the transgenic plant contains a polynucleotide, an expression cassette, or a vector, and produces a chimeric insecticidal protein, and has increased resistance to an insect pest. In embodiments, the method further comprises: (c) harvesting seed from the transgenic plant of (b), wherein the harvested seed contains a polynucleotide, an expression cassette, a vector, and/or a chimeric insecticidal protein. Optionally, the seed has increased resistance to an insect pest (eg a Lepidoptera pest).

[0023] Кроме того, в качестве другого аспекта в настоящем изобретении предусмотрен способ получения семени. В вариантах осуществления способ включает: (а) получение трансгенного растения, которое содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор по настоящему изобретению; и (b) сбор семени от трансгенного растения из (а), где собранное семя содержит полинуклеотид, кассету экспрессии, или вектор, и/или химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению. Необязательно семя обладает повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю (например, насекомому-вредителю, относящемуся к чешуекрылым).[0023] In addition, as another aspect, the present invention provides a method for obtaining a seed. In embodiments, the method includes: (a) obtaining a transgenic plant that contains a polynucleotide, expression cassette, or vector of the present invention; and (b) collecting seed from the transgenic plant of (a), wherein the harvested seed contains a polynucleotide, expression cassette, or vector, and/or a chimeric insecticidal protein of the present invention. Optionally, the seed has increased resistance to an insect pest (eg a Lepidoptera pest).

[0024] В настоящем изобретении дополнительно рассматривается способ получения гибридного семени растения. В иллюстративных вариантах осуществления способ включает: (а) скрещивание первого инбредного растения, которое представляет собой трансгенное растение, содержащее полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор по настоящему изобретению, с другим инбредным растением, которое может содержать или не содержать полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор по настоящему изобретению; и (b) обеспечение возможности образования гибридного семени. В вариантах осуществления гибридное семя содержит полинуклеотид, кассету экспрессии, или вектор, и/или химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению. Необязательно семя обладает повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю (например, насекомому-вредителю, относящемуся к чешуекрылым).[0024] The present invention further contemplates a method for producing a hybrid plant seed. In illustrative embodiments, the method comprises: (a) crossing a first inbred plant, which is a transgenic plant containing a polynucleotide, expression cassette, or vector of the present invention, with another inbred plant, which may or may not contain a polynucleotide, expression cassette, or vector according to the present invention; and (b) enabling the formation of a hybrid seed. In embodiments, the hybrid seed contains a polynucleotide, an expression cassette, or a vector, and/or a chimeric insecticidal protein of the present invention. Optionally, the seed has increased resistance to an insect pest (eg a Lepidoptera pest).

[0025] В качестве другого аспекта в настоящем изобретении предусмотрен способ контроля насекомого-вредителя (например, насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, такого как совка травяная), при этом способ включает доставку в организм насекомого-вредителя или в среду его обитания композиции, содержащей эффективное количество химерного инсектицидного белка или инсектицидной композиции по настоящему изобретению. В вариантах осуществления данный способ представляет собой способ контроля насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым (например, совки травяной), который устойчив к белку Vip3A и/или белку Cry1F.[0025] As another aspect, the present invention provides a method for controlling a pest (e.g., a Lepidoptera pest, such as a grass cutworm), the method comprising delivering to the pest's body or environment a composition, containing an effective amount of a chimeric insecticidal protein or insecticidal composition of the present invention. In embodiments, the method is a method for controlling a Lepidoptera insect pest (eg, cutworm) that is resistant to the Vip3A protein and/or the Cry1F protein.

[0026] Соответственно, в качестве другого аспекта в настоящем изобретении предусмотрен способ уменьшения развития устойчивости к белку Vip3A и/или белку Cry1F в популяции целевого насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым (например, совки травяной). В вариантах осуществления способ включает доставку к целевой популяции или в среду ее обитания трансгенного растения, содержащего (i) полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор по настоящему изобретению и (ii) полинуклеотид, содержащий нуклеотидную последовательность, кодирующую белок Vip3A, и/или нуклеотидную последовательность, кодирующую белок Cry1F; где химерный инсектицидный белок и белок Vip3A и/или белок Cry1F продуцируются в трансгенном растении.[0026] Accordingly, as another aspect, the present invention provides a method of reducing the development of resistance to the Vip3A protein and/or the Cry1F protein in a population of a target Lepidoptera pest (eg, grass cutworm). In embodiments, the method includes delivering to a target population or its habitat a transgenic plant containing (i) a polynucleotide, expression cassette or vector of the present invention and (ii) a polynucleotide containing a nucleotide sequence encoding a Vip3A protein and/or a nucleotide sequence, encoding protein Cry1F; wherein the chimeric insecticidal protein and the Vip3A protein and/or the Cry1F protein are produced in the transgenic plant.

[0027] Настоящее изобретение также направлено на способы применения полинуклеотид о в по настоящему изобретению, например, в ДНК-конструкциях, или кассетах экспрессии, или векторах для трансформации и экспрессии в организмах, в том числе растениях и микроорганизмах, таких как бактерии. Нуклеотидные или аминокислотные последовательности могут представлять собой нативные или синтетические последовательности, которые были сконструированы для экспрессии в организме, таком как растение или бактерии. Кроме того, настоящее изобретение направлено на способы получения инсектицидных белков по настоящему изобретению и на способы применения полинуклеотидных последовательностей и инсектицидных белков, например, в микроорганизмах, для контроля насекомых, или в трансгенных растениях для обеспечения защиты от повреждения насекомыми.[0027] The present invention is also directed to methods of using the polynucleotide o in the present invention, for example, in DNA constructs or expression cassettes or vectors for transformation and expression in organisms, including plants and microorganisms such as bacteria. Nucleotide or amino acid sequences can be native or synthetic sequences that have been designed for expression in an organism such as a plant or bacteria. In addition, the present invention is directed to methods for producing the insecticidal proteins of the present invention and to methods for using the polynucleotide sequences and insecticidal proteins, for example, in microorganisms to control insects, or in transgenic plants to provide protection from insect damage.

[0028] Другой аспект по настоящему изобретению включает инсектицидные композиции и составы, содержащие химерные инсектицидные белки по настоящему изобретению, и способы применения композиций или составов для контроля популяций насекомых, например, путем применения композиций или составов в отношении пораженных насекомыми площадей, или для профилактической обработки восприимчивых к насекомым площадей или растений для обеспечения защиты против насекомых-вредителей. Необязательно композиции или составы по настоящему изобретению могут, в дополнение к химерному инсектицидному белку по настоящему изобретению, содержать другие пестицидные средства, такие как химические пестициды, другие пестицидные белки или dsRNA, например, для увеличения или усиления способности композиции или состава обеспечивать контроль насекомых и/или для контроля устойчивости насекомых к пестицидам.[0028] Another aspect of the present invention includes insecticidal compositions and formulations containing the chimeric insecticidal proteins of the present invention, and methods of using the compositions or formulations to control insect populations, for example, by applying the compositions or formulations to insect infested areas, or for preventive treatment areas or plants susceptible to insects to provide protection against insect pests. Optionally, the compositions or compositions of the present invention may, in addition to the chimeric insecticidal protein of the present invention, contain other pesticidal agents such as chemical pesticides, other pesticidal proteins, or dsRNA, for example, to increase or enhance the ability of the composition or composition to provide insect control and/ or to control insect resistance to pesticides.

[0029] Композиции и способы по настоящему изобретению являются применимыми для контроля насекомых-вредителей, которые поражают растения, в частности, культурные растения. Композиции по настоящему изобретению также являются применимыми для обнаружения присутствия химерного инсектицидного белка или нуклеиновой кислоты, кодирующей его, в коммерческих продуктах или трансгенных организмах.[0029] The compositions and methods of the present invention are useful for controlling insect pests that infect plants, in particular crop plants. The compositions of the present invention are also useful for detecting the presence of a chimeric insecticidal protein or nucleic acid encoding it in commercial products or transgenic organisms.

[0030] В настоящем изобретении также предусмотрены пути применения химерных инсектицидных белков, нуклеиновых кислот, трансгенных растений, частей растений, семян и инсектицидных композиций по настоящему изобретению, например, для контроля насекомого-вредителя, такого как вредитель, относящийся к чешуекрылым.[0030] The present invention also provides ways of using the chimeric insecticidal proteins, nucleic acids, transgenic plants, plant parts, seeds, and insecticidal compositions of the present invention, for example, to control an insect pest, such as a Lepidoptera pest.

[0031] В вариантах осуществления в настоящем изобретении предусмотрен способ применения полинуклеотида, кассеты экспрессии, вектора или клетки-хозяина по настоящему изобретению для получения инсектицидной композиции для контроля насекомого-вредителя (например, насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым).[0031] In embodiments, the present invention provides a method of using a polynucleotide, expression cassette, vector, or host cell of the present invention to produce an insecticidal composition for controlling an insect pest (e.g., a Lepidoptera pest).

[0032] В вариантах осуществления в настоящем изобретении предусмотрен способ применения полинуклеотида, кассеты экспрессии или вектора по настоящему изобретению для получения трансгенного семени, где из трансгенного семени вырастает трансгенное растение с повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю.[0032] In embodiments, the present invention provides a method of using a polynucleotide, an expression cassette, or a vector of the present invention to produce a transgenic seed, wherein the transgenic seed grows into a transgenic plant with increased resistance to an insect pest.

[0033] В качестве другого аспекта в настоящем изобретении также рассматривается применение трансгенного растения по настоящему изобретению для получения трансгенного семени, которое необязательно является гибридным семенем.[0033] As another aspect, the present invention also contemplates the use of a transgenic plant of the present invention to produce a transgenic seed, which is optionally a hybrid seed.

[0034] В вариантах осуществления в настоящем изобретении предусмотрен способ применения химерного инсектицидного белка, полинуклеотида, кассеты экспрессии, вектора, трансгенного растения или инсектицидной композиции по настоящему изобретению для предотвращения развития устойчивости в популяции целевого насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, к белку Vip3A и/или белку Cry1F.[0034] In embodiments, the present invention provides a method of using a chimeric insecticidal protein, polynucleotide, expression cassette, vector, transgenic plant, or insecticidal composition of the present invention to prevent the development of resistance in a target Lepidoptera insect pest population to the Vip3A protein, and /or Cry1F protein.

[0035] Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более понятны со ссылкой на следующее подробное описание и формулу изобретения.[0035] These and other features, aspects and advantages of the present invention will be better understood with reference to the following detailed description and claims.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHICS

[0036] На фигурах 1А и 1В показано выравнивание аминокислотных последовательностей полноразмерного ВТ-0029 (SEQ ID NO: 2), ВТ-0022 (SEQ ID NO: 1), Cry1Fa (SEQ ID NO: 8) и Cry1Ka (SEQ ID NO: 12). Указаны сердцевина домена III и консервативный блок 3 (СВ3). Идентичные аминокислоты в выровненных последовательностях заштрихованы.[0036] Figures 1A and 1B show the amino acid sequence alignment of full-length BT-0029 (SEQ ID NO: 2), BT-0022 (SEQ ID NO: 1), Cry1Fa (SEQ ID NO: 8) and Cry1Ka (SEQ ID NO: 12). Domain III core and conserved block 3 (CB3) are indicated. Identical amino acids in aligned sequences are shaded.

[0037] На фигурах 2А и 2В показано выравнивание аминокислотных последовательностей полноразмерного ВТ-0029 (SEQ ID NO: 2) с иллюстративными химерами ВТ-0029: Bt29-Bt22 (SEQ ID NO: 3), Bt29-1Fa (SEQ ID NO: 9) и Bt29-1Ka (SEQ ID NO: 13). Указаны сердцевина домена III и консервативный блок 3 (СВ3). Сердцевина домена III, указанная на фигуре, получена из второго белка Cry. Идентичные аминокислоты в выровненных последовательностях заштрихованы.[0037] Figures 2A and 2B show the amino acid sequence alignment of full-length BT-0029 (SEQ ID NO: 2) with exemplary BT-0029 chimeras: Bt29-Bt22 (SEQ ID NO: 3), Bt29-1Fa (SEQ ID NO: 9 ) and Bt29-1Ka (SEQ ID NO: 13). Domain III core and conserved block 3 (CB3) are indicated. The domain III core indicated in the figure is derived from the second Cry protein. Identical amino acids in aligned sequences are shaded.

[0038] На фигурах 3А, 3В, 3С и 3D показана полно размерная химера Bt29-Bt22 (SEQ ID NO: 3), выровненная с серией химер Bt29-Bt22, Bt29-Bt22Tr1 (SEQ ID NO: 20), Bt29-Bt22Tr2 (SEQ ID NO: 21), Bt29-Bt22Tr3 (SEQ ID NO: 22), Bt29-Bt22Tr4 (SEQ ID NO: 23), Bt29-Bt22Tr5 (SEQ ID NO: 24) и Bt29-Bt22Tr6 (SEQ ID NO: 25), с С-концевыми усечениями в пределах хвоста протоксина ВТ-0029.[0038] Figures 3A, 3B, 3C and 3D show a full length Bt29-Bt22 chimera (SEQ ID NO: 3) aligned with a series of Bt29-Bt22, Bt29-Bt22Tr1 (SEQ ID NO: 20), Bt29-Bt22Tr2 chimeras ( SEQ ID NO: 21), Bt29-Bt22Tr3 (SEQ ID NO: 22), Bt29-Bt22Tr4 (SEQ ID NO: 23), Bt29-Bt22Tr5 (SEQ ID NO: 24) and Bt29-Bt22Tr6 (SEQ ID NO: 25) , with C-terminal truncations within the tail of protoxin BT-0029.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ В ПЕРЕЧНЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙSUMMARY OF SEQUENCES IN THE SEQUENCE LISTING

[0039] SEQ ID NO: 1 представляет собой аминокислотную последовательность белка ВТ-0022.[0039] SEQ ID NO: 1 is the amino acid sequence of the BT-0022 protein.

[0040] SEQ ID NO: 2 представляет собой аминокислотную последовательность белка ВТ-0029.[0040] SEQ ID NO: 2 is the amino acid sequence of the BT-0029 protein.

[0041] SEQ ID NO: 3 представляет собой аминокислотную последовательность химеры Bt29-Bt22. Последовательность ВТ-0022 представляет собой аминокислоты 459-597.[0041] SEQ ID NO: 3 is the amino acid sequence of the Bt29-Bt22 chimera. The sequence BT-0022 is amino acids 459-597.

[0042] SEQ ID NO: 4 представляет собой нуклеотидную последовательность, кодирующую химеру Bt29-Bt22 под SEQ ID NO: 3.[0042] SEQ ID NO: 4 is the nucleotide sequence encoding the Bt29-Bt22 chimera under SEQ ID NO: 3.

[0043] SEQ ID NO: 5 представляет собой иллюстративную, оптимизированную для маиса последовательность, кодирующую химеру Bt29-Bt22 под SEQ ID NO: 3.[0043] SEQ ID NO: 5 is an exemplary maize-optimized sequence encoding the Bt29-Bt22 chimera under SEQ ID NO: 3.

[0044] SEQ ID NO: 6 представляет собой иллюстративную, оптимизированную для маиса последовательность, кодирующую химеру Bt29-Bt22 под SEQ ID NO: 3.[0044] SEQ ID NO: 6 is an exemplary, maize-optimized sequence encoding the Bt29-Bt22 chimera under SEQ ID NO: 3.

[0045] SEQ ID NO: 7 представляет собой иллюстративную, оптимизированную для маиса последовательность, кодирующую химеру Bt29-Bt22 под SEQ ID NO: 3.[0045] SEQ ID NO: 7 is an exemplary maize-optimized sequence encoding the Bt29-Bt22 chimera under SEQ ID NO: 3.

[0046] SEQ ID NO: 8 представляет собой аминокислотную последовательность полноразмерного Cry1Fa.[0046] SEQ ID NO: 8 is the amino acid sequence of full length Cry1Fa.

[0047] SEQ ID NO: 9 представляет собой аминокислотную последовательность химеры Bt29-1Fa. Последовательность Cry1Fa представляет собой аминокислоты 459-597.[0047] SEQ ID NO: 9 is the amino acid sequence of the Bt29-1Fa chimera. The Cry1Fa sequence is amino acids 459-597.

[0048] SEQ ID NO: 10 представляет собой нуклеотидную последовательность, кодирующую химеру Bt29-1Fa под SEQ ID NO: 9.[0048] SEQ ID NO: 10 is the nucleotide sequence encoding the Bt29-1Fa chimera under SEQ ID NO: 9.

[0049] SEQ ID NO: 11 представляет собой иллюстративную, оптимизированную для маиса последовательность, кодирующую химеру Bt29-1Fa под SEQ ID NO: 9.[0049] SEQ ID NO: 11 is an exemplary maize-optimized sequence encoding the Bt29-1Fa chimera of SEQ ID NO: 9.

[0050] SEQ ID NO: 12 представляет собой аминокислотную последовательность полноразмерного Cry1Ka.[0050] SEQ ID NO: 12 is the amino acid sequence of full length Cry1Ka.

[0051] SEQ ID NO: 13 представляет собой аминокислотную последовательность химеры Bt29-1Ka. Последовательность Cry1Ka представляет собой аминокислоты 459-597.[0051] SEQ ID NO: 13 is the amino acid sequence of the Bt29-1Ka chimera. The Cry1Ka sequence is amino acids 459-597.

[0052] SEQ ID NO: 14 представляет собой нуклеотидную последовательность, кодирующую химеру Bt29-1Ka под SEQ ID NO: 13.[0052] SEQ ID NO: 14 is the nucleotide sequence encoding the Bt29-1Ka chimera under SEQ ID NO: 13.

[0053] SEQ ID NO: 15 представляет собой аминокислотную последовательность химеры Bt29-1Kav2.[0053] SEQ ID NO: 15 is the amino acid sequence of the Bt29-1Kav2 chimera.

[0054] SEQ ID NO: 16 представляет собой нуклеотидную последовательность, кодирующую химеру Bt29-1Ka под SEQ ID NO: 15.[0054] SEQ ID NO: 16 is the nucleotide sequence encoding the Bt29-1Ka chimera under SEQ ID NO: 15.

[0055] SEQ ID NO: 17 представляет собой аминокислотную последовательность полноразмерного Cry1Ca.[0055] SEQ ID NO: 17 is the amino acid sequence of full length Cry1Ca.

[0056] SEQ ID NO: 18 представляет собой аминокислотную последовательность химеры Bt29-1Ca. Последовательность Cry1Ca представляет собой аминокислоты 459-597.[0056] SEQ ID NO: 18 is the amino acid sequence of the Bt29-1Ca chimera. The Cry1Ca sequence is amino acids 459-597.

[0057] SEQ ID NO: 19 представляет собой нуклеотидную последовательность, кодирующую химеру Bt29-1Ca под SEQ ID NO: 18.[0057] SEQ ID NO: 19 is the nucleotide sequence encoding the Bt29-1Ca chimera under SEQ ID NO: 18.

[0058] SEQ ID NO: 20 представляет собой аминокислотную последовательность белка Bt29-Bt22Tr1.[0058] SEQ ID NO: 20 is the amino acid sequence of the Bt29-Bt22Tr1 protein.

[0059] SEQ ID NO: 21 представляет собой аминокислотную последовательность белка Bt29-Bt22Tr2.[0059] SEQ ID NO: 21 is the amino acid sequence of the Bt29-Bt22Tr2 protein.

[0060] SEQ ID NO: 22 представляет собой аминокислотную последовательность белка Bt29-Bt22Tr3.[0060] SEQ ID NO: 22 is the amino acid sequence of the Bt29-Bt22Tr3 protein.

[0061] SEQ ID NO: 23 представляет собой аминокислотную последовательность белка Bt29-Bt22Tr4.[0061] SEQ ID NO: 23 is the amino acid sequence of the Bt29-Bt22Tr4 protein.

[0062] SEQ ID NO: 24 представляет собой аминокислотную последовательность белка Bt29-Bt22Tr5.[0062] SEQ ID NO: 24 is the amino acid sequence of the Bt29-Bt22Tr5 protein.

[0063] SEQ ID NO: 25 представляет собой аминокислотную последовательность белка Bt29-Bt22Tr6.[0063] SEQ ID NO: 25 is the amino acid sequence of the Bt29-Bt22Tr6 protein.

[0064] SEQ ID NO: 26 представляет собой аминокислотную последовательность белка BT29BT22-TL22v1.[0064] SEQ ID NO: 26 is the amino acid sequence of the BT29BT22-TL22v1 protein.

[0065] SEQ ID NO: 27 представляет собой аминокислотную последовательность белка BT29BT22-TL22v2.[0065] SEQ ID NO: 27 is the amino acid sequence of the BT29BT22-TL22v2 protein.

[0066] SEQ ID NO: 28 представляет собой аминокислотную последовательность белка BT29BT22-TL22v3.[0066] SEQ ID NO: 28 is the amino acid sequence of the BT29BT22-TL22v3 protein.

[0067] SEQ ID NO: 29 представляет собой аминокислотную последовательность белка BT29BT22-TL22v4.[0067] SEQ ID NO: 29 is the amino acid sequence of the BT29BT22-TL22v4 protein.

[0068] SEQ ID NO: 30 представляет собой аминокислотную последовательность белка BT29BT22-TL22v5.[0068] SEQ ID NO: 30 is the amino acid sequence of the BT29BT22-TL22v5 protein.

[0069] SEQ ID NO: 31 представляет собой аминокислотную последовательность белка BT29BT22-TL22v6.[0069] SEQ ID NO: 31 is the amino acid sequence of the BT29BT22-TL22v6 protein.

[0070] SEQ ID NO: 32 представляет собой аминокислотную последовательность белка BT291FaTr1.[0070] SEQ ID NO: 32 is the amino acid sequence of the BT291FaTr1 protein.

[0071] SEQ ID NO: 33 представляет собой аминокислотную последовательность белка BT291FaTr2.[0071] SEQ ID NO: 33 is the amino acid sequence of the BT291FaTr2 protein.

[0072] SEQ ID NO: 34 представляет собой аминокислотную последовательность белка BT291FaTr3.[0072] SEQ ID NO: 34 is the amino acid sequence of the BT291FaTr3 protein.

[0073] SEQ ID NO: 35 представляет собой аминокислотную последовательность белка BT291FaTr4.[0073] SEQ ID NO: 35 is the amino acid sequence of the BT291FaTr4 protein.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION

[0074] Не подразумевается, что данное описание является подробным перечнем всех различных способов, с помощью которых может быть реализовано настоящее изобретение, или всех признаков, которые можно добавить к настоящему изобретению. Например, признаки, проиллюстрированные в отношении одного варианта осуществления, могут быть включены в другие варианты осуществления, а признаки, проиллюстрированные в отношении конкретного варианта осуществления, могут быть удалены из этого варианта осуществления. Таким образом, настоящим изобретением предполагается, что в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения можно исключить или опустить любой признак или комбинацию признаков, изложенных в данном документе. Кроме того, многочисленные вариации и дополнения к различным вариантам осуществления, предлагаемым в данном документе, будут очевидны для специалистов в данной области в свете настоящего раскрытия, которое не отступает от сути настоящего изобретения. Следовательно, следующие описания предназначены для иллюстрации некоторых конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения, а не исчерпывающего определения всех их преобразований, комбинаций и вариаций.[0074] This description is not intended to be a detailed listing of all the various ways in which the present invention may be implemented, or all features that may be added to the present invention. For example, features illustrated in relation to one embodiment may be included in other embodiments, and features illustrated in relation to a particular embodiment may be removed from that embodiment. Thus, the present invention contemplates that in some embodiments of the present invention, any feature or combination of features set forth herein may be omitted or omitted. Moreover, numerous variations and additions to the various embodiments provided herein will be apparent to those skilled in the art in light of the present disclosure, which does not depart from the gist of the present invention. Therefore, the following descriptions are intended to illustrate some specific embodiments of the present invention, and not an exhaustive definition of all their transformations, combinations and variations.

[0075] Если не указано иное, все технические и научные термины, применяемые в данном документе, имеют то же значение, которое обычно понятно специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Терминология, применяемая в данном документе при описании настоящего изобретения, предназначена только для описания конкретных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения настоящего изобретения.[0075] Unless otherwise indicated, all technical and scientific terms used in this document have the same meaning, which is usually understood by a person skilled in the art to which the present invention relates. The terminology used herein in describing the present invention is only intended to describe specific embodiments and is not intended to limit the present invention.

[0076] Все публикации, заявки на патенты, патенты и другие ссылки, цитируемые в данном документе, включены с помощью ссылки во всей своей полноте для объяснения идей, относящихся к предложению и/или абзацу, в котором приведена данная ссылка.[0076] All publications, patent applications, patents, and other references cited herein are incorporated by reference in their entirety to explain ideas related to the sentence and/or paragraph in which the reference is made.

[0077] Нуклеотидные последовательности, обеспечиваемые в данном документе, представлены в направлении 5'-3' слева направо и представлены с применением стандартного кода для представления нуклеиновых оснований, как изложено в разделе 37 CFR, §§1.821-1.825 и стандарте ST. 25. Всемирной организации интеллектуальной собственности (WIPO), например: аденин (А), цитозин (С), тимин (Т) и гуанин (G).[0077] Nucleotide sequences provided herein are presented in a 5'-3' direction from left to right and are represented using the standard code for representing nucleobases as set forth in 37 CFR §§1.821-1.825 and the ST standard. 25. World Intellectual Property Organization (WIPO), for example: adenine (A), cytosine (C), thymine (T) and guanine (G).

[0078] Аналогичным образом, аминокислоты обозначены с применением стандарта ST.25 WIPO, например: аланин (Ala; А), аргинин (Arg; R), аспарагин (Asn; N), аспарагиновая кислота (Asp; D), цистеин (Cys; С), глутамин (Gln; Q), глутаминовая кислота (Glu; Е), глицин (Gly; G), гистидин (His; Н), изолейцин (Ile; 1), лейцин (Leu; L), лизин (Lys; K), метионин (Met; М), фенилаланин (Phe; F), пролин (Pro; Р), серии (Ser; S), треонин (Thr; Т), триптофан (Trp; W), тирозин (Tyr; Y) и валин (Val; V).[0078] Similarly, amino acids are designated using the WIPO ST.25 standard, for example: alanine (Ala; A), arginine (Arg; R), asparagine (Asn; N), aspartic acid (Asp; D), cysteine (Cys ; C), glutamine (Gln; Q), glutamic acid (Glu; E), glycine (Gly; G), histidine (His; H), isoleucine (Ile; 1), leucine (Leu; L), lysine (Lys ; K), methionine (Met; M), phenylalanine (Phe; F), proline (Pro; P), series (Ser; S), threonine (Thr; T), tryptophan (Trp; W), tyrosine (Tyr; Y) and valine (Val; V).

[0079] Если в контексте не указано иное, специально подразумевается, что различные признаки настоящего изобретения, описанные в данном документе, могут использоваться в любой комбинации. Более того, в настоящем изобретении также предполагается, что в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения любой признак или комбинацию признаков, изложенных в данном документе, можно исключить или опустить. С целью иллюстрации, если в данном описании утверждается, что композиция содержит компоненты А, В и С, то это, в частности, предполагает, что любое из А, В или С или их комбинацию можно опустить и отклонить по отдельности или в любой комбинации.[0079] Unless otherwise indicated in the context, it is specifically understood that the various features of the present invention described herein may be used in any combination. Moreover, the present invention also contemplates that in some embodiments of the present invention, any feature or combination of features set forth herein may be omitted or omitted. For illustrative purposes, if this specification states that a composition contains components A, B, and C, this specifically implies that any of A, B, or C, or a combination thereof, may be omitted and rejected individually or in any combination.

Определения.Definitions.

[0080] Как предполагается, используемые в описании настоящего изобретения и прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа также включают формы множественного числа, если контекст явно не указывает иное.[0080] As used in the description of the present invention and the attached claims, the singular forms also include the plural forms, unless the context clearly indicates otherwise.

[0081] Используемое в данном документе выражение "и/или" относится к любой и всем возможным комбинациям одного или нескольких соответствующих перечисленных элементов и охватывает их, а также к отсутствию комбинаций при интерпретации в качестве альтернативы ("или").[0081] As used herein, the expression "and/or" refers to and encompasses any and all possible combinations of one or more of the respective listed elements, and no combinations when interpreted as an alternative ("or").

[0082] Выражение "приблизительно", используемое в данном документе при упоминании измеряемой величины, такой как дозировка или период времени и т.п., предназначено для охвата изменений определенного количества на ±20%, ±10%, ±5%, ±1%, ±0,5% или даже ±0,1%. Используемые в данном документе фразы, такие как "от приблизительно X до Y", означают "от приблизительно X до приблизительно Y", и фразы, такие как "от приблизительно X до Y", означают "от приблизительно X до приблизительно Y".[0082] The expression "approximately" as used herein when referring to a measurable value such as a dosage or a period of time, etc., is intended to cover changes in a specified amount of ±20%, ±10%, ±5%, ±1 %, ±0.5% or even ±0.1%. As used herein, phrases such as "from about X to about Y" mean "from about X to about Y", and phrases such as "from about X to about Y" mean "from about X to about Y".

[0083] Используемые в данном документе фразы, такие как "от X до Y", следует интерпретировать как включающие X и Y, если контекст не указывает иное.[0083] As used herein, phrases such as "from X to Y" should be interpreted to include X and Y unless the context indicates otherwise.

[0084] Под "активностью" инсектицидного белка по настоящему изобретению подразумевается, что инсектицидный белок функционирует в качестве перорально активного средства для контроля насекомых, оказывает токсическое действие, например, путем подавления способности насекомого-вредителя к выживанию, росту и/или размножению (например, вызывая заболеваемость и/или смертность), и/или способен нарушать и/или сдерживать кормление насекомых, что может вызывать или не вызывать гибель насекомого. Таким образом, когда инсектицидный белок по настоящему изобретению доставлен в организм насекомого, результатом, как правило, является заболеваемость и/или смертность насекомого, и/или насекомое уменьшает или прекращает кормление на источнике, который делает инсектицидный белок доступным для насекомого.[0084] By "activity" of the insecticidal protein of the present invention is meant that the insecticidal protein functions as an orally active insect control agent, has a toxic effect, for example, by inhibiting the ability of an insect pest to survive, grow and/or reproduce (for example, causing morbidity and/or mortality), and/or is capable of disrupting and/or deterring feeding of insects, which may or may not cause death of the insect. Thus, when an insecticidal protein of the present invention is delivered to an insect, the result is typically insect morbidity and/or mortality, and/or the insect reduces or stops feeding on a source that makes the insecticidal protein available to the insect.

[0085] В контексте настоящего изобретения "химерный" белок представляет собой белок, созданный путем слияния всего или части из по меньшей мере двух разных белков. В вариантах осуществления настоящего изобретения химерный белок представляет собой химерный белок Cry, содержащий все или часть из двух разных белков Cry, слитых вместе в один полипептид. "Химерный инсектицидный белок" представляет собой химерный белок, который обладает инсектицидной активностью (как описано в данном документе).[0085] In the context of the present invention, a "chimeric" protein is a protein created by the fusion of all or part of at least two different proteins. In embodiments of the present invention, the chimeric protein is a chimeric Cry protein containing all or part of two different Cry proteins fused together into a single polypeptide. A "chimeric insecticidal protein" is a chimeric protein that has insecticidal activity (as described herein).

[0086] "Кодирующая последовательность" представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, которая транскрибируется в РНК, такую как mRNA, rRNA, tRNA, snRNA, смысловая РНК или антисмысловая РНК. В вариантах осуществления РНК затем транслируется с получением белка.[0086] A "coding sequence" is a nucleic acid sequence that is transcribed into an RNA, such as mRNA, rRNA, tRNA, snRNA, sense RNA, or antisense RNA. In embodiments, the RNA is then translated to produce a protein.

[0087] Используемое в данном документе выражение "кодон-оптимизированная" нуклеотидная последовательность означает нуклеотидную последовательность рекомбинантного, трансгенного или синтетического полинуклеотида, в которой кодоны выбраны так, чтобы отражать склонность к определенным кодонам, которая может наблюдаться в клетке- или организме-хозяине. Как правило, это выполняется таким образом, чтобы сохранить аминокислотную последовательность полипептида, кодируемого кодон-оптимизированной нуклеотидной последовательностью. В определенных вариантах осуществления нуклеотидная последовательность является кодон-оптимизированной для клетки (например, клетки животного, растения, гриба или бактерии), в которой конструкция будет экспрессироваться. Например, в конструкции, которая будет экспрессироваться в растительной клетке, могут быть кодон-оптимизированы вся последовательность или ее части для экспрессии в растении. См., например, патент США №6121014. В вариантах осуществления полинуклеотиды по настоящему изобретению кодон-оптимизированы для экспрессии в растительной клетке (например, клетке двудольного или клетке однодольного) или бактериальной клетке.[0087] As used herein, the term "codon-optimized" nucleotide sequence means a nucleotide sequence of a recombinant, transgenic, or synthetic polynucleotide in which the codons are selected to reflect the predilection for particular codons that may be observed in a host cell or organism. Typically, this is done in such a way as to preserve the amino acid sequence of the polypeptide encoded by the codon-optimized nucleotide sequence. In certain embodiments, the nucleotide sequence is codon-optimized for the cell (eg, animal, plant, fungal, or bacterial cell) in which the construct will be expressed. For example, in a construct that will be expressed in a plant cell, all or parts of the sequence may be codon-optimized for expression in a plant. See, for example, US Pat. No. 6,121,014. In embodiments, the polynucleotides of the present invention are codon-optimized for expression in a plant cell (eg, dicot cell or monocot cell) or bacterial cell.

[0088] "Контроль" насекомых-вредителей означает подавление посредством токсического действия способности насекомых-вредителей к выживанию, росту, питанию и/или размножению, и/или ограничение связанного с насекомыми повреждения или гибели культурного растения, вызванной насекомым-вредителем, и/или защиту максимального потенциального урожая сельскохозяйственной культуры, вызванного вредителем, при выращивании в присутствии насекомого-вредителя. "Контроль" насекомого-вредителя может означать или может не означать уничтожение насекомого, хотя в вариантах осуществления настоящего изобретения "контроль" насекомого означает уничтожение насекомого.[0088] "Control" of insect pests means suppressing, through toxic action, the ability of insect pests to survive, grow, feed and/or reproduce, and/or limit insect-related damage or death of a crop plant caused by an insect pest, and/or protecting the maximum potential crop yield caused by the pest when grown in the presence of the pest. "Control" of a pest may or may not mean killing the insect, although in embodiments of the present invention, "control" of an insect means killing the insect.

[0089] Термин "содержание", "содержит" или "содержащий" при использовании в данном описании указывает на присутствие изложенных признаков, целых чисел, стадий, операций, элементов или компонентов, но не исключает присутствия или добавления одного или нескольких других признаков, целых чисел, стадий, операций, элементов, компонентов и/или их групп.[0089] The term "comprising", "comprising", or "comprising" as used herein indicates the presence of the recited features, integers, steps, operations, elements, or components, but does not exclude the presence or addition of one or more other features, integers numbers, steps, operations, elements, components and/or groups thereof.

[0090] Используемая в данном документе переходная фраза "по сути состоящий из" (и ее грамматические варианты) означает, что объем пункта формулы изобретения следует интерпретировать как охватывающий указанные материалы или этапы, перечисленные в пункте формулы изобретения, "и таковые, которые существенно не изменяют основную и новую характеристику (характеристики)" заявленного изобретения. Таким образом, термин "по сути состоящий из" в случае, если он используется в пункте формулы настоящего изобретения, не предназначен для интерпретации как эквивалент термина "содержащий".[0090] As used herein, the transition phrase "essentially consisting of" (and its grammatical variants) means that the scope of the claim should be interpreted as covering the specified materials or steps listed in the claim, "and those that are not substantially change the main and new characteristic(s)" of the claimed invention. Thus, the term "substantially consisting of" when used in a claim of the present invention is not intended to be interpreted as equivalent to the term "comprising".

[0091] В контексте настоящего изобретения "соответствующий" или "соответствует" означает, что когда аминокислотные последовательности модифицированных или гомологичных белков выравнивают друг с другом, аминокислоты, которые "соответствуют" определенным перечисленным положениям в модифицированном или гомологичном белке, являются такими, которые выравниваются с этими положениями в эталонном белке, но не обязательно находятся именно в этих числовых положениях относительно конкретной эталонной аминокислотной последовательности по настоящему изобретению. Например, если SEQ ID NO: 2 (ВТ-0029) представляет собой эталонную последовательность и выровнена с SEQ ID NO: 1 (ВТ-0022), как на фигуре 1, последовательность TLEAVT, следующая сразу за доменом III в SEQ ID NO: 1 (ВТ-0022), "соответствует" последовательности TFEAEY, следующей сразу за доменом III в SEQ ID NO: 2 (ВТ-0029).[0091] In the context of the present invention, "corresponding" or "corresponding" means that when the amino acid sequences of modified or homologous proteins align with each other, the amino acids that "correspond" to certain listed positions in the modified or homologous protein are those that align with these positions in the reference protein, but are not necessarily exactly in these numerical positions relative to the particular reference amino acid sequence of the present invention. For example, if SEQ ID NO: 2 (BT-0029) is a reference sequence and aligned with SEQ ID NO: 1 (BT-0022) as in Figure 1, the TLEAVT sequence immediately following Domain III in SEQ ID NO: 1 (BT-0022) "corresponds" to the TFEAEY sequence immediately following domain III in SEQ ID NO: 2 (BT-0029).

[0092] Применяемый в данном документе термин "белок Cry" означает инсектицидный белок типа кристаллического дельта-эндотоксина из Bacillus thuringiensis. Термин "белок Cry" может относиться к форме протоксина или любому его инсектицидно активному фрагменту или токсину, включая частично подвергнутую процессингу форму и форму зрелого токсина (например, без N-концевого пептидильного фрагмента и/или С-концевого хвоста протоксина).[0092] As used herein, the term "Cry protein" means an insecticidal protein of the crystalline delta-endotoxin type from Bacillus thuringiensis. The term "Cry protein" may refer to the protoxin form or any insecticidally active fragment or toxin thereof, including the partially processed form and the mature toxin form (eg, without the N-terminal peptidyl fragment and/or the C-terminal tail of the protoxin).

[0093] Используемое в данном документе выражение "доставка" или "доставлять" (и грамматические варианты) композицию или инсектицидный белок означает, что композиция или инсектицидный белок вступает в контакт с насекомым, способствуя пероральному поеданию композиции или инсектицидного белка, что приводит к токсическому действию и контролю насекомого. Данную композицию или инсектицидный белок можно доставлять множеством известных путей, в том числе без ограничения посредством экспрессии в трансгенном растении, составленной(составленных) белковой(белковых) композиции(композиций), распыляемой(распыляемых) белковой(белковых) композиции(композиций), матрицы с приманкой или с помощью любой другой известной в данной области системы доставки белка.[0093] As used herein, the expression "delivery" or "deliver" (and grammatical variations) a composition or insecticidal protein means that the composition or insecticidal protein comes into contact with an insect, facilitating oral consumption of the composition or insecticidal protein, resulting in a toxic effect and insect control. A given composition or insecticidal protein can be delivered by a variety of known routes, including, without limitation, expression in a transgenic plant, formulated protein(s) composition(s), spray(s) protein(s) composition(s), matrix with bait or any other protein delivery system known in the art.

[0094] Термин "домен" относится к набору аминокислот, консервативных в определенных положениях по длине выравнивания последовательностей эволюционно родственных белков. В то время как аминокислоты в других положениях гомологов могут отличаться, аминокислоты, которые являются высококонсервативными в определенных положениях, указывают на аминокислоты, которые, вероятно, являются необходимыми для структуры, стабильности или функции белка. Идентифицированные по их высокой степени консервативности в выравненных последовательностях семейства гомологов белков, они могут применяться в качестве идентификаторов для определения того, принадлежит ли любой рассматриваемый полипептид к ранее идентифицированной группе полипептидов.[0094] The term "domain" refers to a set of amino acids that are conserved at certain positions along the length of the sequence alignment of evolutionarily related proteins. While amino acids at other positions of the homologues may differ, amino acids that are highly conserved at certain positions indicate amino acids that are likely to be essential for protein structure, stability, or function. Identified by their high degree of conservatism in aligned sequences of a family of protein homologues, they can be used as identifiers to determine whether any given polypeptide belongs to a previously identified group of polypeptides.

[0095] "Эффективное для контроля насекомых количество" означает концентрацию инсектицидного белка, которая обеспечивает подавление посредством токсического действия способность насекомых к выживанию, росту, питанию и/или размножению или ограничивает связанные с насекомыми повреждение или потерю урожая сельскохозяйственной культуры. "Эффективное для контроля насекомых количество" может означать или может не означать уничтожение насекомого, хотя в вариантах осуществления оно означает уничтожение насекомого.[0095] "An effective amount to control insects" means a concentration of an insecticidal protein that suppresses, through toxic action, the ability of insects to survive, grow, feed and/or reproduce, or limits insect-related crop damage or loss. "Insect control effective amount" may or may not mean killing the insect, although in embodiments it means killing the insect.

[0096] Используемый в данном документе термин "кассета экспрессии" означает молекулу нуклеиновой кислоты, способную управлять экспрессией по меньшей мере одного представляющего интерес полинуклеотида, такого как полинуклеотид, кодирующий инсектицидный белок по настоящему изобретению, в соответствующей клетке-хозяине, содержащую промотор, функционально связанный с представляющим интерес полинуклеотидом, который функционально связан с сигналом терминации. "Кассета экспрессии" также, как правило, содержит дополнительные полинуклеотиды для облегчения надлежащей трансляции представляющего интерес полинуклеотида. Кассета экспрессии также может содержать другие полинуклеотиды, которые не связаны с экспрессией представляющего интерес полинуклеотида, но которые присутствует из-за соответствующих сайтов рестрикции для извлечения кассеты из вектора экспрессии. В вариантах осуществления по меньшей мере один из компонентов в кассете экспрессии может быть гетерологичным (т.е. чужеродным) по отношению к по меньшей мере одному из других компонентов (например, гетерологичный промотор, функционально связанный с представляющим интерес полинуклеотидом). Кассета экспрессии может также представлять собой последовательность, которая встречается в природе, но была получена в рекомбинантной форме, пригодной для гетерологичной экспрессии. Тем не менее, как правило, кассета экспрессии является гетерологичной по отношению к хозяину, т.е. кассета экспрессии (или даже представляющий интерес полинуклеотид) не встречается в природе в клетке-хозяине и была введена в клетку-хозяина или ее клетку-предшественника с помощью процесса трансформации или процесса скрещивания. Экспрессия представляющего интерес полинуклеотида(полинуклеотидов) в кассете экспрессии обычно находится под контролем промотора. В случае многоклеточного организма, такого как растение, промотор может также быть специфическим или предпочтительным в отношении конкретной ткани, или органа, или стадии развития (как описано более подробно в данном документе). После трансформации в растение кассета экспрессии или ее фрагмент также могут называться "вставленным полинуклеотидом" или "полинуклеотидом вставки".[0096] As used herein, the term "expression cassette" means a nucleic acid molecule capable of directing the expression of at least one polynucleotide of interest, such as a polynucleotide encoding an insecticidal protein of the present invention, in an appropriate host cell, comprising a promoter operably linked with a polynucleotide of interest that is operably linked to a termination signal. The "expression cassette" also typically contains additional polynucleotides to facilitate proper translation of the polynucleotide of interest. The expression cassette may also contain other polynucleotides that are not associated with the expression of the polynucleotide of interest, but that are present due to the appropriate restriction sites to retrieve the cassette from the expression vector. In embodiments, at least one of the components in the expression cassette may be heterologous (ie, foreign) to at least one of the other components (eg, a heterologous promoter operably linked to the polynucleotide of interest). The expression cassette may also be a sequence that occurs naturally but has been produced in a recombinant form suitable for heterologous expression. However, as a rule, the expression cassette is heterologous with respect to the host, ie. the expression cassette (or even the polynucleotide of interest) does not naturally occur in the host cell and has been introduced into the host cell or its progenitor cell by a transformation process or a crossing process. Expression of the polynucleotide(s) of interest in an expression cassette is usually under the control of a promoter. In the case of a multicellular organism, such as a plant, the promoter may also be specific or preferred for a particular tissue or organ or developmental stage (as described in more detail herein). Once transformed into a plant, the expression cassette or fragment thereof may also be referred to as an "inserted polynucleotide" or "inserted polynucleotide".

[0097] "Ген" определяется в данном документе как единица наследственности, содержащая один или несколько полинуклеотидов, которая занимает определенное местоположение на хромосоме или плазмиде, и которая содержит генетическую инструкцию для определенной характеристики или признака, свойственных организму.[0097] A "gene" is defined herein as a unit of heredity, containing one or more polynucleotides, that occupies a specific location on a chromosome or plasmid, and that contains the genetic instruction for a particular characteristic or trait inherent in an organism.

[0098] Используемый в данном документе термин "протеаза пищеварительного канала" относится к протеазе, которая встречается в пищеварительном тракте насекомого в природе. Данная протеаза, как правило, участвует в переваривании поглощенных белков. Примеры протеаз пищеварительного канала включают трипсин, который, как правило, расщепляет пептиды с С-концевой части остатков лизина (K) или аргинина (R), и химотрипсин, который, как правило, расщепляет пептиды с С-концевой части фенилаланина (F), триптофана (W) или тирозина (Y).[0098] As used herein, the term "gut protease" refers to a protease that occurs naturally in the insect GI tract. This protease is usually involved in the digestion of ingested proteins. Examples of alimentary canal proteases include trypsin, which typically cleaves peptides from the C-terminus of lysine (K) or arginine (R) residues, and chymotrypsin, which typically cleaves peptides from the C-terminus of phenylalanine (F), tryptophan (W) or tyrosine (Y).

[0099] Используемое в данном документе выражение "гетерологичный" означает чужеродный, экзогенный, ненативный и/или не встречающийся в естественных условиях. В вариантах осуществления "гетерологичный" полинуклеотид или полипептид представляет собой полинуклеотид или полипептид, в естественных условиях не связанный с клеткой-хозяином, в которую его вводят, в том числе не встречающиеся в естественных условиях множественные копии встречающейся в естественных условиях нуклеотидной последовательности или полипептида. В вариантах осуществления нуклеотидная последовательность является гетерологичной по отношению к другой последовательности, с которой она функционально связана, например, промотор может быть гетерологичным (т.е. чужеродным) по отношению к функционально связанной кодирующей последовательности.[0099] As used herein, the term "heterologous" means foreign, exogenous, non-native, and/or not naturally occurring. In embodiments, a "heterologous" polynucleotide or polypeptide is a polynucleotide or polypeptide not naturally associated with the host cell into which it is administered, including non-naturally occurring multiple copies of a naturally occurring nucleotide sequence or polypeptide. In embodiments, a nucleotide sequence is heterologous to another sequence to which it is operably linked, for example, a promoter may be heterologous (ie, foreign) to an operably linked coding sequence.

[00100] Как используется в данном документе, "гомологичный" означает нативный. Например, гомологичная нуклеотидная последовательность или аминокислотная последовательность означает нуклеотидную последовательность или аминокислотную последовательность, которая в естественных условиях связана с клеткой-хозяином, в которую она встроена, гомологичная промоторная последовательность представляет собой промоторную последовательность, которая в естественных условиях связана с кодирующей последовательностью и т.п.[00100] As used herein, "homologous" means native. For example, a homologous nucleotide sequence or amino acid sequence means a nucleotide sequence or amino acid sequence that is naturally associated with the host cell into which it is inserted, a homologous promoter sequence is a promoter sequence that is naturally associated with a coding sequence, and the like. .

[00101] Термины "увеличивать", "увеличение", "увеличенный", "повышать", "повышенный", "повышение" и "улучшение" (и их грамматические варианты) и аналогичные термины, используемые в данном документе, описывают повышение контроля вредителя растений, например, путем приведения растения в контакт с полипептидом по настоящему изобретению (таким как, например, путем трансгенной экспрессии или способами местного применения). Это увеличение контроля может быть относительно уровня контроля вредителя растений в отсутствие полипептида по настоящему изобретению (например, растение, которое не экспрессирует трансгенно полипептид или не подвергается местной обработке с помощью полипептида). Таким образом, в вариантах осуществления термины "увеличивать", "увеличение", "увеличенный", "повышать", "повышенный", "повышение" и "улучшение" (и их грамматические варианты) и подобные термины могут указывать на повышение на по меньшей мере приблизительно 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 100%, 125%, 150%, 200%, 300%, 400%, 500% или более по сравнению с подходящим контролем (например, растением, частью растения, растительной клеткой, которая не находится в контакте с полипептидом по настоящему изобретению).[00101] The terms "increase", "increase", "increased", "increase", "increased", "increase" and "improvement" (and their grammatical variations) and similar terms used in this document describe the increase in pest control plants, for example, by bringing the plant into contact with the polypeptide of the present invention (such as, for example, by transgene expression or methods of topical application). This increase in control may be relative to the level of control of the plant pest in the absence of the polypeptide of the present invention (eg, a plant that does not transgenicly express the polypeptide or is not treated topically with the polypeptide). Thus, in embodiments, the terms "increase", "increase", "increased", "increase", "increase", "increase", and "improve" (and their grammatical variations) and similar terms may indicate an increase of at least at least approximately 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 100%, 125%, 150%, 200%, 300%, 400%, 500% or more compared to a suitable control (e.g. plant, plant part, plant cell that is not in contact with a polypeptide of the present invention).

[00102] Термин "инсектицидный", используемый в данном документе, определяется как токсическая биологическая активность, способная обеспечивать контроль насекомого-вредителя, необязательно, но предпочтительно путем его уничтожения.[00102] The term "insecticidal" as used herein is defined as a toxic biological activity capable of controlling an insect pest, optionally but preferably by killing it.

[00103] Последовательность нуклеиновой кислоты является "изокодонной" по отношению к эталонной последовательности нуклеиновой кислоты в том случае, когда последовательность нуклеиновой кислоты кодирует полипептид, имеющий такую же аминокислотную последовательность, что и полипептид, кодируемый эталонной последовательностью нуклеиновой кислоты.[00103] A nucleic acid sequence is "isocodonic" with respect to a reference nucleic acid sequence when the nucleic acid sequence encodes a polypeptide having the same amino acid sequence as the polypeptide encoded by the reference nucleic acid sequence.

[00104] В иллюстративных вариантах осуществления молекулы нуклеиновых кислот, полинуклеотиды или полипептиды по настоящему изобретению являются "выделенными". "Выделенная" молекула нуклеиновой кислоты, полинуклеотид или белок и т.п. представляет собой молекулу нуклеиновой кислоты, полинуклеотид или белок и т.п., которые больше не находятся в своей природной среде. Выделенная молекула нуклеиновой кислоты, полинуклеотид или белок по настоящему изобретению могут находиться в очищенной форме или могут находиться в рекомбинантном хозяине, в таком как трансгенная бактерия или трансгенное растение. В вариантах осуществления выделенная молекула нуклеиновой кислоты, нуклеотидная последовательность или полипептид находятся в очищенной форме, то есть по меньшей мере частично отделены от по меньшей мере некоторых других компонентов встречающегося в естественных условиях организма или вируса, например, структурных компонентов клетки или вируса или других полипептидов или нуклеиновых кислот, обычно обнаруживаемых связанными с полинуклеотидом. В других вариантах осуществления "выделенная" молекула нуклеиновой кислоты, нуклеотидная последовательность или полипептид могут существовать в среде, не являющейся природной, например, такой как рекомбинантная клетка-хозяин. Таким образом, например, в отношении нуклеотидных последовательностей, термин "выделенная" может означать то, что нуклеотидная последовательность отделена от хромосомы и/или клетки, в которой она встречается в естественных условиях. Полинуклеотид также является выделенным, если он отделен от хромосомы и/или клетки, в которой он встречается в естественных условиях, и затем встроен в генетическое окружение, хромосому и/или клетку, в которых он в естественных условиях не встречается (например, другую клетку-хозяина, другие регуляторные последовательности и/или другое положение в геноме по сравнению с таковыми, обнаруживаемыми в природе). Соответственно, рекомбинантные молекулы нуклеиновой кислоты, нуклеотидные последовательности и кодируемые ими полипептиды являются "выделенными", поскольку они посредством вмешательства человека существуют отдельно от их естественной среды и, следовательно, не являются природными продуктами, однако в некоторых вариантах осуществления они могут быть введены в рекомбинантную клетку-хозяина и существовать в ней. В иллюстративных вариантах осуществления выделенная молекула нуклеиновой кислоты, выделенная нуклеотидная последовательность и/или выделенный полипептид являются чистыми на по меньшей мере приблизительно 1%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, или более.[00104] In exemplary embodiments, the nucleic acid molecules, polynucleotides or polypeptides of the present invention are "isolated". An "isolated" nucleic acid molecule, polynucleotide or protein, and the like. is a nucleic acid molecule, polynucleotide or protein, etc., which is no longer in its natural environment. An isolated nucleic acid molecule, polynucleotide or protein of the present invention may be in a purified form or may be in a recombinant host such as a transgenic bacterium or a transgenic plant. In embodiments, the isolated nucleic acid molecule, nucleotide sequence, or polypeptide is in purified form, i.e., at least partially separated from at least some other components of a naturally occurring organism or virus, such as structural components of a cell or virus or other polypeptides, or nucleic acids usually found associated with a polynucleotide. In other embodiments, the "isolated" nucleic acid molecule, nucleotide sequence, or polypeptide may exist in a non-natural environment, such as, for example, a recombinant host cell. Thus, for example, in relation to nucleotide sequences, the term "isolated" may mean that a nucleotide sequence is separated from the chromosome and/or cell in which it occurs naturally. A polynucleotide is also isolated if it is separated from the chromosome and/or cell in which it naturally occurs and then inserted into the genetic environment, chromosome and/or cell in which it does not naturally occur (for example, another cell- host, different regulatory sequences, and/or different position in the genome than those found in nature). Accordingly, recombinant nucleic acid molecules, nucleotide sequences, and the polypeptides they encode are "isolated" because they exist through human intervention separately from their natural environment and therefore are not natural products, however, in some embodiments, they can be introduced into a recombinant cell host and exist in it. In exemplary embodiments, the isolated nucleic acid molecule, the isolated nucleotide sequence, and/or the isolated polypeptide are at least about 1%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% pure. , 80%, 90%, 95%, or more.

[00105] Термин "мотив", или "консенсусная последовательность", или "сигнатура" относится к короткой консервативной области в последовательности эволюционно родственных белков. Мотивы часто являются высоко консервативными частями доменов, но могут также включать только часть домена или располагаться вне консервативного домена (если все аминокислоты мотива выходят за пределы определенного домена).[00105] The term "motif" or "consensus sequence" or "signature" refers to a short conserved region in the sequence of evolutionarily related proteins. Motifs are often highly conserved portions of domains, but may also include only a portion of a domain, or be located outside a conserved domain (if all amino acids of a motif fall outside a particular domain).

[00106] "Нативная" или "дикого типа" нуклеиновая кислота, нуклеотидная последовательность, полипептид или аминокислотная последовательность относится к встречающейся в естественных условиях или эндогенной нуклеиновой кислоте, нуклеотидной последовательности, полипептиду или аминокислотной последовательности. Таким образом, например, "mRNA дикого типа" представляет собой mRNA, которая встречается в естественных условиях в организме или является эндогенной по отношению к нему.[00106] A "native" or "wild-type" nucleic acid, nucleotide sequence, polypeptide, or amino acid sequence refers to a naturally occurring or endogenous nucleic acid, nucleotide sequence, polypeptide, or amino acid sequence. Thus, for example, a "wild-type mRNA" is an mRNA that occurs naturally in, or is endogenous to, an organism.

[00107] Термины "нуклеиновая кислота", "молекула нуклеиновой кислоты", "нуклеотидная последовательность", "олигонуклеотид" и "полинуклеотид" используются в данном документе взаимозаменяемо, если в контексте не указано иное, и относятся к гетерополимеру нуклеотидов. Эти термины включают без ограничения молекулы ДНК и РНК, включая cDNA, геномную ДНК, синтетическую (например, химически синтезированную) ДНК и РНК, плазмидную ДНК, mRNA, антисмысловую РНК и гибриды РНК/ДНК, любые из которых могут быть линейными или разветвленными, однонитевыми или двухнитевыми, или их комбинации. В случае если dsRNA получают синтетическим путем, менее распространенные основания, такие как инозин, 5-метилцитозин, 6-метиладенин, гипоксантин и другие, также можно применять для спаривания антисмысловых последовательностей, dsRNA и рибозимов. Например, полинуклеотиды, которые содержат С-5-пропиновые аналоги уридина и цитидина, как было показано, связывают РНК с высокой степенью сродства и являются сильными антисмысловыми ингибиторами экспрессии генов. Также можно производить другие модификации, например, модификацию фосфодиэфирного остова или 2'-гидрокси группы сахара рибозы РНК. В вариантах осуществления выражения "нуклеиновая кислота", "молекула нуклеиновой кислоты", "нуклеотидная последовательность", "олигонуклеотид" или "полинуклеотид" относятся к ДНК.[00107] The terms "nucleic acid", "nucleic acid molecule", "nucleotide sequence", "oligonucleotide", and "polynucleotide" are used interchangeably herein unless the context otherwise indicates, and refer to a heteropolymer of nucleotides. These terms include, without limitation, DNA and RNA molecules, including cDNA, genomic DNA, synthetic (e.g., chemically synthesized) DNA and RNA, plasmid DNA, mRNA, antisense RNA, and RNA/DNA hybrids, any of which may be linear or branched, single stranded. or double-stranded, or combinations thereof. In case dsRNA is produced synthetically, less common bases such as inosine, 5-methylcytosine, 6-methyladenine, hypoxanthine and others can also be used to pair antisense sequences, dsRNA and ribozymes. For example, polynucleotides that contain the C-5-propyne analogs of uridine and cytidine have been shown to bind RNA with high affinity and are potent antisense inhibitors of gene expression. Other modifications can also be made, such as modification of the phosphodiester backbone or the 2'-hydroxy sugar group of the RNA ribose. In embodiments, the terms "nucleic acid", "nucleic acid molecule", "nucleotide sequence", "oligonucleotide", or "polynucleotide" refer to DNA.

[00108] Под используемыми в данном документе выражениями "имеющий функциональную связь" или "функционально связанный" подразумевают, что элементы являются функционально связанными друг с другом, а также обычно являются физически связанными. Таким образом, используемые в данном документе выражения "имеющий функциональную связь" или "функционально связанный" относятся к нуклеотидным последовательностям в одной молекуле нуклеиновой кислоты, которые связаны функционально. Таким образом, первая нуклеотидная последовательность, имеющая функциональную связь со второй нуклеотидной последовательностью, означает ситуацию, когда первая нуклеотидная последовательность находится в функциональной взаимосвязи со второй нуклеотидной последовательностью. К примеру, промотор функционально связан с нуклеотидной последовательностью, если промотор влияет на транскрипцию или экспрессию указанной нуклеотидной последовательности. Специалистам в данной области будет понятно, что регуляторные последовательности (например, промотор) не обязательно должны быть смежными с той нуклеотидной последовательностью, с которой они функционально связаны, пока регуляторные последовательности выполняют функцию управления ее экспрессией. Таким образом, например, промежуточные нетранслируемые, но при этом транскрибируемые последовательности могут присутствовать между промотором и нуклеотидной последовательностью, и промотор может все еще считаться "имеющим функциональную связь" или "функционально связанным" с этой нуклеотидной последовательностью.[00108] As used herein, "operably linked" or "operably linked" means that the elements are operably linked to each other, and are also usually physically linked. Thus, as used herein, the terms "operably linked" or "operably linked" refer to nucleotide sequences in a single nucleic acid molecule that are operably linked. Thus, the first nucleotide sequence having a functional relationship with the second nucleotide sequence means the situation where the first nucleotide sequence is in a functional relationship with the second nucleotide sequence. For example, a promoter is operably linked to a nucleotide sequence if the promoter affects the transcription or expression of said nucleotide sequence. Those skilled in the art will appreciate that regulatory sequences (eg, a promoter) need not be contiguous with the nucleotide sequence to which they are operatively linked as long as the regulatory sequences function to direct its expression. Thus, for example, intermediate untranslated but transcribed sequences may be present between a promoter and a nucleotide sequence, and the promoter may still be considered "operably linked" or "operably linked" to that nucleotide sequence.

[00109] Используемый в данном документе термин "растение" относится к любому растению на любой стадии развития.[00109] As used herein, the term "plant" refers to any plant at any stage of development.

[00110] Любое растение (или группирования растений, например, в род или более высокий порядок классификации) можно использовать в осуществлении настоящего изобретения, включая покрытосемянные или голосемянные, однодольные или двудольные.[00110] Any plant (or groupings of plants, eg, into genus or higher order of classification) can be used in the practice of the present invention, including angiosperms or gymnosperms, monocots or dicots.

[00111] Типичные растения включают без ограничения кукурузу (Zea mays), канолу (Brassica napus, Brassica rapa ssp.), люцерну (Medicago saliva), рис (Oryza sativa, в том числе без ограничения разновидности Indica и/или Japonica), рапс (Brassica napus), рожь (Secale cereale), сорго (Sorghum bicolor, Sorghum vulgare), подсолнечник (Helianthus annus), пшеницу (Triticum aestivum), сою (Glycine max), табак (Nicotiana tobacum), картофель (Solanum tuberosum), арахис культурный (Arachis hypogaea), хлопчатник (Gossypium hirsutum), сладкий картофель (Ipomoea batatus), маниоку (Manihot esculenta), кофейное дерево (Cofea spp.), кокососвую пальму (Cocos nucifera), ананас (Ananas comosus), цитрусовые деревья (Citrus spp.), дерево какао (Theobroma cacao), чайное растение (Camellia sinensis), банан (Musa spp.), авокадо (Persea americana), фиговое дерево (Ficus casica), гуаву (Psidium guajava), манго (Mangifera indica), оливу (Olea europaea), дынное дерево (Carica papaya), анакардию западную (Anacardium occidentale), макадамию (Macadamia integrifolia), миндаль (Prunus amygdalus), виды сахарной свеклы (Beta vulgaris), яблоню (Malus pumila), ежевику (Rubus), клубнику (Fragaria), грецкий орех (Juglans regia), виноград (Vitis vinifera), абрикос (Prunus armeniaca), вишню (Prunus), персик (Prunus persica), сливу (Prunus domestica), грушевое дерево (Pyrus communis), арбуз (Citrullus vulgaris), ряску (Lemna spp.), виды овса (Avena sativa), ячмень (Hordium vulgare), овощи, декоративные растения, хвойные, и виды газонной травы (например, для декоративных целей, для зоны отдыха или для кормовых целей), и виды трав, образующих биомассу (например, просо прутьевидное и мискантус).[00111] Exemplary plants include, but are not limited to, corn (Zea mays), canola (Brassica napus, Brassica rapa ssp.), alfalfa (Medicago saliva), rice (Oryza sativa, including but not limited to Indica and/or Japonica varieties), rape (Brassica napus), rye (Secale cereale), sorghum (Sorghum bicolor, Sorghum vulgare), sunflower (Helianthus annus), wheat (Triticum aestivum), soybean (Glycine max), tobacco (Nicotiana tobacum), potato (Solanum tuberosum), peanut (Arachis hypogaea), cotton (Gossypium hirsutum), sweet potato (Ipomoea batatus), cassava (Manihot esculenta), coffee tree (Cofea spp.), coconut palm (Cocos nucifera), pineapple (Ananas comosus), citrus trees ( Citrus spp.), cocoa tree (Theobroma cacao), tea plant (Camellia sinensis), banana (Musa spp.), avocado (Persea americana), fig tree (Ficus casica), guava (Psidium guajava), mango (Mangifera indica) , olive (Olea europaea), melon tree (Carica papaya), western cashew (Anacardium occidentale), macadamia (Macadamia integrifolia), almond (Prunus amygdalus), sugar beet species (Beta vulgaris), apple tree (Malus pumila), blackberry (Rubus), strawberry (Fragaria), walnut (Juglans regia), grape (Vitis vinifera ), apricot (Prunus armeniaca), cherry (Prunus), peach (Prunus persica), plum (Prunus domestica), pear tree (Pyrus communis), watermelon (Citrullus vulgaris), duckweed (Lemna spp.), oat species (Avena sativa ), barley (Hordium vulgare), vegetables, ornamental plants, conifers, and turf grass species (e.g. for ornamental, recreational or fodder purposes), and biomass grass species (e.g. switchgrass and miscanthus).

[00112] Овощи включают без ограничения виды пасленовых (например, томаты; Lycopersicon esculentum), салат-латук (например, Lactuca sativa), виды моркови (Caucus carota), цветную капусту (Brassica oleracea), сельдерей (Apium graveolens), баклажан (Solanum melongena), спаржу (Asparagus officinalis), бамию (Abelmoschus esculentus), зеленую фасоль (Phaseolus vulgaris), лимскую фасоль (Phaseolus limensis), виды гороха (Lathyrus spp.), представителей рода Cucurbita, таких как тыква Хаббарда (С. hubbard), тыква мускатная (С. moschata), тыква обыкновенная (С. реро), тыква-горлянка (С. crookneck), С. argyrosperma, С. argyrosperma ssp sororia, С. digitata, С. ecuadorensis, С. foetidissima, С. lundelliana и С. martinezii, и представителей рода Cucumis, таких как огурец (Cucumis sativus), канталупа (С. Cantalupensis) и дыня мускусная (С. melo).[00112] Vegetables include, without limitation, nightshade species (e.g., tomatoes; Lycopersicon esculentum), lettuce (e.g., Lactuca sativa), carrot species (Caucus carota), cauliflower (Brassica oleracea), celery (Apium graveolens), eggplant ( Solanum melongena), asparagus (Asparagus officinalis), okra (Abelmoschus esculentus), green beans (Phaseolus vulgaris), lima beans (Phaseolus limensis), pea species (Lathyrus spp.), members of the Cucurbita genus such as Hubbard's pumpkin (C. hubbard ), butternut squash (C. moschata), common pumpkin (C. rero), gourd (C. crookneck), C. argyrosperma, C. argyrosperma ssp sororia, C. digitata, C. ecuadorensis, C. foetidissima, C lundelliana and C. martinezii, and members of the Cucumis genus such as cucumber (Cucumis sativus), cantaloupe (C. cantalupensis) and musk melon (C. melo).

[00113] Декоративные растения включают азалию (Rhododendron spp.), гортензию (Macrophylla hydrangea), гибискус (Hibiscus rosasanensis), виды розы (Rosa spp.), виды тюльпана (Tulipa spp.), виды нарцисса (Narcissus spp.), виды петунии (Petunia hybrida), гвоздику (Dianthus caryophyllus), пуансетию (Euphorbia pulcherima) и хризантему.[00113] Ornamental plants include azalea (Rhododendron spp.), hydrangea (Macrophylla hydrangea), hibiscus (Hibiscus rosasanensis), rose species (Rosa spp.), tulip species (Tulipa spp.), daffodil species (Narcissus spp.), species petunias (Petunia hybrida), carnations (Dianthus caryophyllus), poinsettia (Euphorbia pulcherima) and chrysanthemum.

[00114] Хвойные, которые можно использовать в осуществлении настоящего изобретения, включают, например, сосны, такие как сосна ладанная (Pinus taeda), сосна Эллиота (Pinus elliotii), сосна желтая (Pinus ponderosa), сосна скрученная широкохвойная (Pinus contorta) и сосна лучистая (Pinus radiata); псевдотсуга Мензиса (Pseudotsuga menziesii); тсуга канадская (Tsuga canadensis); ель сизая (Picea glauca); секвойя вечнозеленая (Sequoia sempervirens); пихты, такие как пихта миловидная (Abies amabilis) и пихта бальзамическая (Abies balsamea); и кедры, такие как туя (Thuja plicata) и кипарис нутканский (Chamaecyparis nootkatensis).[00114] Conifers that can be used in the practice of the present invention include, for example, pines such as fox pine (Pinus taeda), Elliot pine (Pinus elliotii), yellow pine (Pinus ponderosa), lodgepole pine (Pinus contorta), and radiant pine (Pinus radiata); Pseudotsuga Menzies (Pseudotsuga menziesii); Canadian hemlock (Tsuga canadensis); gray spruce (Picea glauca); sequoia evergreen (Sequoia sempervirens); firs such as sweet fir (Abies amabilis) and balsam fir (Abies balsamea); and cedars such as thuja (Thuja plicata) and Nootka cypress (Chamaecyparis nootkatensis).

[00115] Газонная трава включает без ограничения представителей рода Зойсия, представители рода Agrostis, виды овсяницы, виды мятлика, представителей рода Stenotaphrum, представителей рода Свинорой, виды бизоновой травы, виды плевела и виды ежи сборной.[00115] Lawn grass includes, but is not limited to, Zoysia spp., Agrostis spp., Fescue spp., Bluegrass spp., Stenotaphrum spp., Svinora spp., Buffalo grass spp., Weed chaff spp., and Hedgehog spp.

[00116] Также включают растения, которые служат преимущественно в качестве лабораторных моделей, например, Arabidopsis.[00116] Also included are plants that serve primarily as laboratory models, such as Arabidopsis.

[00117] "Растительная клетка" представляет собой структурную и физиологическую единицу растения, содержащую протопласт и клеточную стенку. Растительная клетка может находиться в форме выделенной одиночной клетки или культивируемой клетки или в качестве части более высокоорганизованной единицы, такой как, например, растительная ткань, орган растения или целое растение.[00117] A "plant cell" is a structural and physiological unit of a plant containing a protoplast and a cell wall. The plant cell may be in the form of an isolated single cell or a cultured cell, or as part of a more highly organized unit such as, for example, a plant tissue, a plant organ, or a whole plant.

[00118] "Культура растительных клеток" означает культуру единиц растения, таких как, например, протопласты, клетки в клеточной культуре, клетки в растительных тканях, пыльца, пыльцевые трубки, семязачатки, зародышевые мешки, зиготы и зародыши на различных стадиях развития.[00118] "Plant cell culture" means the culture of plant units such as, for example, protoplasts, cells in cell culture, cells in plant tissues, pollen, pollen tubes, ovules, embryo sacs, zygotes, and embryos at various developmental stages.

[00119] "Растительный материал" относится к листьям, стеблям, корням, цветкам или частям цветков, плодам, пыльце, яйцеклеткам, зиготам, семенам, черенкам, клеточным или тканевым культурам, или к любым другим частям или продуктам растения.[00119] "Plant material" refers to leaves, stems, roots, flowers or flower parts, fruits, pollen, eggs, zygotes, seeds, cuttings, cell or tissue cultures, or any other plant parts or products.

[00120] "Орган растения" представляет собой отдельную и визуально структурированную и дифференцированную часть растения, такую как корень, стебель, лист, цветочная почка или зародыш.[00120] A "plant organ" is a distinct and visually structured and differentiated part of a plant, such as a root, stem, leaf, flower bud, or embryo.

[00121] Используемое в настоящем документе выражение "часть растения" включает без ограничения зародыши, пыльцу, семяпочки, семена, листья, цветки, ветки, плоды, стебли, корни, кончики корней, пыльники и/или растительные клетки, включая те растительные клетки, которые являются интактными в растениях и/или частях растений, растительные протопласты, растительные ткани, культуры растительных тканей, растительные каллусы, скопления растительного материала и т.п.[00121] As used herein, the term "plant part" includes, without limitation, embryos, pollen, ovules, seeds, leaves, flowers, twigs, fruits, stems, roots, root tips, anthers, and/or plant cells, including those plant cells which are intact in plants and/or plant parts, plant protoplasts, plant tissues, plant tissue cultures, plant calli, aggregations of plant material, and the like.

[00122] Выражение "растительная ткань", применяемое в данном документе, означает группу растительных клеток, организованных в структурную и функциональную единицу. Предусматривается любая ткань растения in planta или в культуре. Данный термин включает без ограничения целые растения, органы растений, семена растений, тканевую культуру и любые группы растительных клеток, организованных в структурные или функциональные единицы. Применение данного термина в сочетании с любым специфическим типом растительной ткани, приведенным выше или иным образом охваченным данным определением, или без такового не предназначено для исключения любого другого типа растительной ткани.[00122] The term "plant tissue" as used herein means a group of plant cells organized into a structural and functional unit. Any plant tissue in planta or in culture is contemplated. The term includes, without limitation, whole plants, plant organs, plant seeds, tissue culture, and any group of plant cells organized into structural or functional units. The use of this term with or without any specific type of plant tissue as defined above or otherwise covered by this definition is not intended to exclude any other type of plant tissue.

[00123] "Представляющий интерес полинуклеотид" относится к любому полинуклеотиду, который при переносе в организм, например, растение, придает организму требуемую характеристику, такую как устойчивость к насекомым, устойчивость к болезням, толерантность к гербицидам, устойчивость к антибиотикам, улучшенная питательная ценность, улучшенные показатели в производственном процессе, продукция коммерчески ценных ферментов или метаболитов или измененная репродуктивная способность и т.п.[00123] A "polynucleotide of interest" refers to any polynucleotide that, when transferred to an organism, such as a plant, confers a desired characteristic on the organism, such as insect resistance, disease resistance, herbicide tolerance, antibiotic resistance, improved nutritional value, improved performance in the manufacturing process, production of commercially valuable enzymes or metabolites, or altered fertility, and the like.

[00124] Под "частью" или "фрагментом" полипептида по настоящему изобретению следует понимать аминокислотную последовательность уменьшенной длины относительно эталонной аминокислотной последовательности полипептида по настоящему изобретению. Такая часть или фрагмент согласно настоящему изобретению может быть, в случае когда это является подходящим, включен в больший полипептид, частью которого он является (например, меченый или слитый белок). В вариантах осуществления "часть" или "фрагмент", по существу, сохраняет инсектицидную активность (например, по меньшей мере 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95% или даже 100% активности полноразмерного белка или даже имеет большую инсектицидную активность, чем полноразмерный белок).[00124] By "part" or "fragment" of a polypeptide of the present invention is meant an amino acid sequence of reduced length relative to the reference amino acid sequence of a polypeptide of the present invention. Such a portion or fragment according to the present invention may, when appropriate, be incorporated into the larger polypeptide of which it is a part (eg, a labeled or fused protein). In embodiments, the "part" or "fragment" substantially retains insecticidal activity (e.g., at least 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, or even 100% activity of the full-length protein or even has greater insecticidal activity than the full-length protein).

[00125] Термины "белок", "пептид" и "полипептид" используются в данном документе взаимозаменяемо.[00125] The terms "protein", "peptide", and "polypeptide" are used interchangeably herein.

[00126] Термин "промотор" относится к полинуклеотиду, как правило, расположенному выше (5') от кодирующего полинуклеотида, который осуществляет контроль экспрессии кодирующего полинуклеотида, обеспечивая узнавание РНК-полимеразой и другими факторами, необходимыми для правильной транскрипции.[00126] The term "promoter" refers to a polynucleotide, typically upstream (5') of a coding polynucleotide, that controls the expression of the coding polynucleotide, allowing recognition by RNA polymerase and other factors necessary for proper transcription.

[00127] Используемый в данном документе термин "протопласт" относится к выделенной растительной клетке без клеточной стенки или только с частями клеточной стенки.[00127] As used herein, the term "protoplast" refers to an isolated plant cell without a cell wall or with portions of the cell wall only.

[00128] Используемый в данном документе термин "рекомбинантный" относится к форме нуклеиновой кислоты (например, ДНК или РНК) или белка, или организма, которая обычно не будет встречаться в природе, и которая как таковая была создана посредством вмешательства человека. Используемая в данном документе "молекула рекомбинантной нуклеиновой кислоты" (и аналогичные термины) представляет собой молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую комбинацию полинуклеотидов, которые в природе не встречаются вместе и являются результатом вмешательства человека, например, молекулу нуклеиновой кислоты, которая состоит из комбинации по меньшей мере двух полинуклеотидов, гетерологичных по отношению друг к другу, или молекулу нуклеиновой кислоты, синтезированную искусственно и содержащую полинуклеотид, который отличается от полинуклеотида, который будет в норме существовать в природе, или молекулу нуклеиновой кислоты, которая содержит трансген, искусственно введенный в геномную ДНК клетки-хозяина, и ассоциированную фланкирующую ДНК генома клетки-хозяина. Примером молекулы рекомбинантной нуклеиновой кислоты является молекула ДНК, полученная в результате вставки трансгена в геномную ДНК растения, что в конечном итоге может приводить к экспрессии молекулы рекомбинантной РНК или белка в данном организме. В вариантах осуществления "рекомбинантный" белок представляет собой белок, который обычно не существует в природе или присутствует в не встречающемся в естественных условиях окружении и экспрессируется из молекулы рекомбинантной нуклеиновой кислоты. Используемое в данном документе выражение "рекомбинантное растение" представляет собой растение, которое обычно не будет существовать в природе, и оно является результатом вмешательства человека и содержит рекомбинантный полинуклеотид (например, трансген или гетерологичную молекулу нуклеиновой кислоты, встроенную в его геном). В результате такого изменения генома рекомбинантное растение явно отличается от родственного растения дикого типа.[00128] As used herein, the term "recombinant" refers to a form of a nucleic acid (eg, DNA or RNA) or protein or organism that would not normally occur in nature, and which as such has been created through human intervention. As used herein, a "recombinant nucleic acid molecule" (and similar terms) is a nucleic acid molecule containing a combination of polynucleotides that do not naturally occur together and are the result of human intervention, for example, a nucleic acid molecule that consists of a combination of at least two polynucleotides that are heterologous with respect to each other, or a nucleic acid molecule artificially synthesized and containing a polynucleotide that differs from a polynucleotide that would normally exist in nature, or a nucleic acid molecule that contains a transgene artificially introduced into the genomic DNA of a cell - host, and associated flanking DNA of the host cell genome. An example of a recombinant nucleic acid molecule is a DNA molecule resulting from the insertion of a transgene into the genomic DNA of a plant, which may ultimately result in the expression of the recombinant RNA or protein molecule in that organism. In embodiments, a "recombinant" protein is a protein that does not normally exist in nature or is present in a non-naturally occurring environment and is expressed from a recombinant nucleic acid molecule. As used herein, the term "recombinant plant" is a plant that would not normally exist in nature and is the result of human intervention and contains a recombinant polynucleotide (eg, a transgene or a heterologous nucleic acid molecule inserted into its genome). As a result of this change in the genome, the recombinant plant is clearly different from the wild-type related plant.

[00129] Термины "снижать", "сниженный", "снижение", "сокращение", "уменьшать" и "подавлять" (и их грамматические варианты) и аналогичные термины, используемые в данном документе, относятся к уменьшению выживаемости, роста и/или размножения вредителя растений, например, путем приведения растения в контакт с полипептидом по настоящему изобретению (таким как, например, путем трансгенной экспрессии или способами местного применения). Это уменьшение выживаемости, роста и/или размножения может быть относительно уровня, наблюдаемого в отсутствие полипептида по настоящему изобретению (например, растение, которое не экспрессирует трансгенно полипептид или не подвергается местной обработке с помощью полипептида). Таким образом, в вариантах осуществления термины "снижать", "сниженный", "снижение", "сокращение", "уменьшать" и "подавлять" (и их грамматические варианты) и аналогичные термины означают уменьшение на по меньшей мере приблизительно 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% или более по сравнению с растением, которое не вступает в контакт с полипептидом по настоящему изобретению (например, растение, которое не экспрессирует трансгенно полипептид или не подвергается местной обработке с помощью полипептида). В иллюстративных вариантах осуществления снижение приводит к отсутствию или по существу отсутствию (т.е. незначительному количеству, например, менее чем приблизительно 10%, менее чем приблизительно 5% или даже менее чем приблизительно 1%) выявляемой выживаемости, роста и/или размножения вредителя растений.[00129] The terms "reduce", "reduced", "decrease", "reduction", "reduce", and "suppress" (and their grammatical variations) and similar terms used herein refer to reduced survival, growth and/or or propagating a plant pest, for example, by bringing the plant into contact with the polypeptide of the present invention (such as, for example, by transgene expression or topical application methods). This decrease in survival, growth and/or reproduction may be relative to the level observed in the absence of the polypeptide of the present invention (eg, a plant that does not transgenicly express the polypeptide or is not subjected to topical treatment with the polypeptide). Thus, in embodiments, the terms "reduce", "reduced", "reduction", "reduction", "reduce" and "suppress" (and their grammatical variants) and similar terms mean a reduction of at least about 5%, 10 %, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% or more compared to a plant that does not come into contact with the polypeptide of the present invention (for example, a plant that does not transgenicly express the polypeptide or is not treated topically with the polypeptide). In exemplary embodiments, the reduction results in no or substantially no (i.e., negligible, e.g., less than about 10%, less than about 5%, or even less than about 1%) detectable survival, growth, and/or reproduction of the pest. plants.

[00130] "Регуляторный элемент" относится к нуклеотидной последовательности, участвующей в контроле экспрессии полинуклеотида. Примеры регуляторных элементов включают промоторы, сигналы терминации и нуклеотидные последовательности, которые облегчают правильную трансляцию полинуклеотида.[00130] "Regulatory element" refers to a nucleotide sequence involved in the control of expression of a polynucleotide. Examples of regulatory elements include promoters, termination signals, and nucleotide sequences that facilitate correct translation of a polynucleotide.

[00131] Используемый в данном документе термин "селектируемый маркер" означает нуклеотидную последовательность, которая при экспрессии приводит к отличительному фенотипу растения, части растения и/или растительной клетки, экспрессирующих маркер, и, таким образом, обеспечивает возможность отличать такие трансформированные растения, части растений и/или растительные клетки от тех, которые не имеют маркера. Такая нуклеотидная последовательность может кодировать либо селектируемый, либо подвергаемый скринингу маркер в зависимости от того, придает ли маркер признак, по которому можно провести отбор с помощью химических средств, например, путем применения селективного средства (например, антибиотика, гербицида и т.п.), или от того, является ли маркер просто признаком, который можно идентифицировать посредством наблюдения или тестирования, например, путем скрининга (например, признаком, определяемым в R-локусе).[00131] As used herein, the term "selectable marker" means a nucleotide sequence that, when expressed, results in a distinctive phenotype of a plant, plant part, and/or plant cell expressing the marker, and thus allows such transformed plants, plant parts to be distinguished and/or plant cells from those lacking the marker. Such a nucleotide sequence may encode either a selectable or a screenable marker, depending on whether the marker confers a trait for which selection can be made by chemical means, e.g., by applying a selective agent (e.g., antibiotic, herbicide, etc.) , or whether the marker is simply a trait that can be identified through observation or testing, such as by screening (eg, a trait determined at the R-locus).

[00132] Используемая в данном документе "специфическая активность" относится к количеству белка, необходимому для получения инсектицидного эффекта. Следовательно, если первый белок обладает более высокой специфической активностью, чем второй белок, это означает, что для получения инсектицидного эффекта в отношении такой же процентной доли насекомых необходимо меньшее количество первого белка по сравнению с количеством второго белка.[00132] As used herein, "specific activity" refers to the amount of protein required to produce an insecticidal effect. Therefore, if the first protein has a higher specific activity than the second protein, this means that in order to obtain an insecticidal effect on the same percentage of insects, a smaller amount of the first protein is needed compared to the amount of the second protein.

[00133] Фраза "по существу идентичный" в контексте двух последовательностей нуклеиновых кислот или двух аминокислотных последовательностей относится к двум или более последовательностям или подпоследовательностям, которые на по меньшей мере приблизительно 50% идентичны по нуклеотидам или аминокислотным остаткам при сравнении и выравнивании для максимального соответствия, что определяют при помощи одного из следующих алгоритмов сравнения последовательностей или путем визуальной проверки. В определенных вариантах осуществления по существу идентичные последовательности характеризуются по меньшей мере приблизительно 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или большей идентичностью по нуклеотидам или аминокислотным остаткам. В определенных вариантах осуществления значительная идентичность существует в пределах области последовательностей, длина которой составляет по меньшей мере приблизительно 50 остатков, 100 остатков, 150 остатков, 200 остатков, 250 остатков, 300 остатков, 350 остатков, 400 остатков или более. В дополнительных вариантах осуществления последовательности являются по существу идентичными, когда они идентичны на протяжении всей длины кодирующих областей.[00133] The phrase "substantially identical" in the context of two nucleic acid sequences or two amino acid sequences refers to two or more sequences or subsequences that are at least about 50% identical in nucleotides or amino acid residues when compared and aligned for maximum match, which is determined using one of the following sequence comparison algorithms or by visual inspection. In certain embodiments, substantially identical sequences are characterized by at least about 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88 %, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or greater nucleotide or amino acid residue identity. In certain embodiments, significant identity exists within a region of sequences that is at least about 50 residues, 100 residues, 150 residues, 200 residues, 250 residues, 300 residues, 350 residues, 400 residues, or more in length. In additional embodiments, sequences are substantially identical when they are identical throughout the length of the coding regions.

[00134] "Идентичность" или "процент идентичности" относится к степени идентичности между двумя последовательностями нуклеиновых кислот или аминокислотными последовательностями. При сравнении последовательностей одна последовательность обычно выступает в качестве эталонной последовательности, с которой сравнивают тестируемые последовательности. При использовании алгоритма сравнения последовательностей тестируемую и эталонную последовательности вводят в компьютер, при необходимости задают координаты подпоследовательности, и задают программные параметры алгоритма сравнения последовательностей. Затем с помощью алгоритма сравнения последовательностей на основе заданных программных параметров вычисляют процентную идентичность последовательностей для тестируемой(тестируемых) последовательности(последовательностей) относительно эталонной последовательности.[00134] "Identity" or "percent identity" refers to the degree of identity between two nucleic acid sequences or amino acid sequences. When comparing sequences, one sequence usually acts as a reference sequence against which the test sequences are compared. When using the sequence comparison algorithm, the test and reference sequences are entered into the computer, if necessary, the coordinates of the subsequence are set, and the software parameters of the sequence comparison algorithm are set. Then, using the sequence comparison algorithm, based on the specified program parameters, the percent sequence identity for the tested sequence(s) relative to the reference sequence is calculated.

[00135] При сравнении последовательностей одна последовательность обычно выступает в качестве эталонной последовательности, с которой сравнивают тестируемые последовательности. При использовании алгоритма сравнения последовательностей тестируемую и эталонную последовательности вводят в компьютер, при необходимости задают координаты подпоследовательности, и задают программные параметры алгоритма сравнения последовательностей. Затем с помощью алгоритма сравнения последовательностей на основе заданных программных параметров вычисляют процентную идентичность последовательностей для тестируемой(тестируемых) последовательности(последовательностей) относительно эталонной последовательности.[00135] When comparing sequences, one sequence typically acts as a reference sequence against which test sequences are compared. When using the sequence comparison algorithm, the test and reference sequences are entered into the computer, if necessary, the coordinates of the subsequence are set, and the software parameters of the sequence comparison algorithm are set. Then, using the sequence comparison algorithm, based on the specified program parameters, the percent sequence identity for the tested sequence(s) relative to the reference sequence is calculated.

[00136] Оптимальное выравнивание последовательностей для сравнения можно проводить, например, с помощью алгоритма поиска локальной гомологии по Smith & Waterman, Adv. Appl. Math. 2: 482 (1981), с помощью алгоритма гомологичного выравнивания Нидлмана-Вунша, J. Mol. Biol. 48: 443 (1970), с помощью способа поиска сходства по Pearson & Lipman, Proc. Nat'l. Acad. Sci. USA 85: 2444 (1988), с помощью программной реализации данных алгоритмов (GAP, BESTFIT, FASTA и TFASTA из Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group, 575 Science Dr., Мадисон, Висконсин) или с помощью визуального осмотра (см. в общем Ausubel et al., ниже).[00136] Optimal alignment of sequences for comparison can be performed, for example, using the local homology search algorithm of Smith & Waterman, Adv. Appl. Math. 2: 482 (1981), using the Needleman-Wunsch homologous alignment algorithm, J. Mol. Biol. 48: 443 (1970), using the similarity search method of Pearson & Lipman, Proc. Nat'l. Acad. sci. USA 85: 2444 (1988), by software implementation of these algorithms (GAP, BESTFIT, FASTA, and TFASTA from the Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group, 575 Science Dr., Madison, WI) or by visual inspection (see general Ausubel et al., below).

[00137] Одним примером алгоритма, который подходит для определения процентной идентичности последовательностей и сходства последовательностей, является алгоритм BLAST, который описан в Altschul et al., J. Mol. Biol. 215: 403-410 (1990). Программное обеспечение для осуществления анализов BLAST находится в открытом доступе благодаря Национальному центру биотехнологической информации (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). Данный алгоритм предусматривает изначальную идентификацию пар последовательностей с наибольшим сходством (HSP) путем идентификации коротких "слов" длиной W в запрашиваемой последовательности, которые либо совпадают, либо удовлетворяют некоторому положительному пороговому показателю Т при выравнивании со "словом" такой же длины в последовательности из базы данных. Т называется пороговым показателем соседнего "слова" (Altschul et al., 1990). Эти исходные совпадения соседних "слов" выступают в качестве затравки для начала поисков с целью обнаружения более длинных HSP, содержащих их. Совпадения "слов" затем продлеваются в обоих направлениях вдоль каждой последовательности до тех пор, пока может увеличиваться совокупный показатель выравнивания. В случае нуклеотидных последовательностей совокупные показатели рассчитывают с применением параметров М (балл-вознаграждение, начисляемый за пару совпадающих остатков; всегда >0) и N (штрафной балл, начисляемый за несовпадающие остатки; всегда <0). В случае аминокислотных последовательностей, для расчета совокупного показателя применяют матрицу замен. Продление совпадений "слов" в каждом направлении прекращается, когда совокупный показатель выравнивания снижается на величину X от его максимального достигнутого значения, при этом совокупный показатель падает до нуля или ниже вследствие накопления одного или нескольких выравниваний остатков с отрицательными показателями, либо в случае достижения конца одной из последовательностей. Параметры W, Т и X алгоритма BLAST определяют чувствительность и скорость выравнивания. В программе BLASTN (для нуклеотидных последовательностей) по умолчанию используется длина "слова" (W), равная 11, ожидаемое значение (Е), равное 10, пороговое значение, равное 100, М=5, N=-4 и сравнение обеих нитей. В случае аминокислотных последовательностей программа BLASTP использует по умолчанию длину "слова" (W), составляющую 3, ожидаемое значение (Е), составляющее 10, а также матрицу замен BLOSUM62 (см. Henikoff & Henikoff, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 10915 (1989)).[00137] One example of an algorithm that is suitable for determining percent sequence identity and sequence similarity is the BLAST algorithm, which is described in Altschul et al., J. Mol. Biol. 215: 403-410 (1990). BLAST analysis software is available from the National Center for Biotechnology Information (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). This algorithm provides for the initial identification of pairs of sequences with the highest similarity (HSP) by identifying short "words" of length W in the requested sequence that either match or satisfy some positive threshold T when aligned with a "word" of the same length in the sequence from the database . T is called the neighbor "word" threshold (Altschul et al., 1990). These initial matches of neighboring "words" act as a seed to begin searches to find longer HSPs containing them. The "word" matches are then extended in both directions along each sequence for as long as the cumulative alignment score can increase. For nucleotide sequences, cumulative scores are calculated using the parameters M (reward score for a pair of matching residues; always >0) and N (penalty score for mismatched residues; always <0). In the case of amino acid sequences, a substitution matrix is used to calculate the cumulative score. The extension of "word" matches in each direction is terminated when the cumulative alignment score decreases by X from its maximum value achieved, with the cumulative score falling to zero or below due to the accumulation of one or more negative-scoring residual alignments, or when the end of one is reached. from sequences. The W, T and X parameters of the BLAST algorithm determine the sensitivity and speed of the alignment. The BLASTN program (for nucleotide sequences) defaults to a word length (W) of 11, an expected value (E) of 10, a threshold of 100, M=5, N=-4, and a comparison of both strands. For amino acid sequences, BLASTP uses a default word length (W) of 3, an expected value (E) of 10, and a BLOSUM62 substitution matrix (see Henikoff & Henikoff, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:10915 (1989)).

[00138] В дополнение к расчету процентной идентичности последовательностей алгоритм BLAST также выполняет статистический анализ сходства между двумя последовательностями (см., например, Karlin & Altschul, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 5873-5787 (1993)). Одной мерой сходства, предоставляемой алгоритмом BLAST, является наименьшая суммарная вероятность (P(N)), являющаяся показателем вероятности, согласно которому совпадения между двумя нуклеотидными или аминокислотными последовательностями будут наблюдаться случайным образом. Например, тестируемая последовательность нуклеиновой кислоты считается подобной эталонной последовательности, если наименьшая суммарная вероятность при сравнении тестируемой последовательности нуклеиновой кислоты с эталонной последовательностью нуклеиновой кислоты составляет менее приблизительно 0,1, более предпочтительно менее приблизительно 0,01 и наиболее предпочтительно менее приблизительно 0,001.[00138] In addition to calculating percent sequence identity, the BLAST algorithm also performs a statistical analysis of the similarity between two sequences (see, for example, Karlin & Altschul, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 5873-5787 (1993)). One measure of similarity provided by the BLAST algorithm is the smallest sum probability (P(N)), which is a measure of the probability that matches between two nucleotide or amino acid sequences will be observed randomly. For example, a test nucleic acid sequence is considered similar to a reference sequence if the smallest sum probability when comparing the test nucleic acid sequence to the reference nucleic acid sequence is less than about 0.1, more preferably less than about 0.01, and most preferably less than about 0.001.

[00139] Другой широко применяемой и признанной компьютерной программой для осуществления выравниваний последовательностей является CLUSTALW v1.6 (Thompson, et al. Nuc. Acids Res., 22: 4673-4680, 1994). Число совпадающих оснований или аминокислот делят на общее число оснований или аминокислот и умножают на 100 с получением процента идентичности. Например, если бы две последовательности из 580 пар оснований имели 145 совпавших оснований, то они были бы идентичны на 25 процентов. Если две сравниваемые последовательности имеют разную длину, то число совпадений делят на более короткую из двух длин. Например, если в белках из 200 и 400 аминокислот было 100 совпадавших аминокислот, то они идентичны на 50 процентов с учетом более короткой последовательности. Если длина более короткой последовательности составляет менее 150 оснований или 50 аминокислот, то число совпадений делят на 150 (в случае нуклеиновых оснований) или 50 (в случае аминокислот) и умножают на 100 с получением процента идентичности.[00139] Another widely used and recognized computer program for performing sequence alignments is CLUSTALW v1.6 (Thompson, et al. Nuc. Acids Res., 22: 4673-4680, 1994). The number of matching bases or amino acids is divided by the total number of bases or amino acids and multiplied by 100 to obtain percent identity. For example, if two sequences of 580 base pairs had 145 base pairs, they would be 25 percent identical. If the two sequences being compared are of different lengths, then the number of matches is divided by the shorter of the two lengths. For example, if there were 100 identical amino acids in proteins of 200 and 400 amino acids, then they are 50 percent identical, given the shorter sequence. If the shorter sequence is less than 150 bases or 50 amino acids, then the number of matches is divided by 150 (for nucleic bases) or 50 (for amino acids) and multiplied by 100 to obtain percent identity.

[00140] Две нуклеотидные последовательности также могут считаться по существу идентичными, если две последовательности гибридизируются друг с другом при жестких условиях. В иллюстративных вариантах осуществления две нуклеотидные последовательности, которые считаются по существу идентичными, гибридизируются друг с другом при очень жестких условиях.[00140] Two nucleotide sequences can also be considered substantially identical if the two sequences hybridize to each other under stringent conditions. In exemplary embodiments, two nucleotide sequences that are considered substantially identical are hybridized to each other under very stringent conditions.

[00141] Термины "жесткие условия" или "жесткие условия гибридизации" включают ссылку на условия, при которых нуклеиновая кислота будет избирательно гибридизироваться с целевой последовательностью до определяемой более высокой степени, чем с другими последовательностями (например, по меньшей мере в 2 раза более высокой по сравнению с нецелевой последовательностью), и необязательно могут, по существу, исключать связывание с нецелевыми последовательностями. Жесткие условия являются зависимыми от последовательностей и будут различаться при разных обстоятельствах. При помощи контроля жесткости условий гибридизации и/или отмывки можно идентифицировать целевые последовательности, которые могут быть до 100% комплементарными эталонной нуклеотидной последовательности. Альтернативно можно применять условия умеренной или даже низкой жесткости для обеспечения некоторого несовпадения последовательностей, чтобы определять меньшие уровни сходства последовательностей. Например, специалистам в данной области техники будет понятно, что для функционирования в качестве праймера или зонда последовательность нуклеиновой кислоты должна быть лишь достаточно комплементарной целевой последовательности для, по существу, связывания с ней с образованием таким образом стабильной двухнитевой структуры в применяемых условиях. Таким образом, праймеры или зонды можно применять при условиях высокой, умеренной или даже низкой жесткости. Аналогично условия низкой или умеренной жесткости могут быть предпочтительными для обнаружения гомологичных, ортологичных и/или паралогичных последовательностей, характеризующихся более низкими степенями идентичности последовательностей, чем те, которые были бы идентифицированы при очень жестких условиях.[00141] The terms "stringent conditions" or "stringent hybridization conditions" include reference to conditions under which a nucleic acid will selectively hybridize to a target sequence to a definable higher degree than to other sequences (e.g., at least 2-fold higher compared to the non-target sequence) and may optionally substantially eliminate binding to non-target sequences. Stringent conditions are sequence dependent and will vary under different circumstances. By controlling the stringency of the hybridization and/or wash conditions, target sequences can be identified, which can be up to 100% complementary to the reference nucleotide sequence. Alternatively, conditions of moderate or even low stringency may be applied to provide some sequence mismatch in order to determine lower levels of sequence similarity. For example, those skilled in the art will appreciate that to function as a primer or probe, the nucleic acid sequence need only be sufficiently complementary to the target sequence to substantially bind to it, thus forming a stable double stranded structure under the conditions employed. Thus primers or probes can be used under conditions of high, moderate or even low stringency. Similarly, conditions of low or moderate stringency may be preferred for the detection of homologous, orthologous, and/or paralogous sequences having lower degrees of sequence identity than would be identified under very stringent conditions.

[00142] Как используется в данном документе, термины "комплементарный" или "комплементарность" (и подобные термины) относятся к естественному связыванию полинуклеотидов в условиях содержания солей и температуры, допускающих это, путем спаривания оснований. Например, последовательность "A-G-T" связывается с комплементарной последовательностью "Т-С-А". Комплементарность между двумя однонитевыми молекулами может быть частичной, при которой связываются только некоторые из нуклеотидов, или она может быть полной, когда имеет место абсолютная комплементарность между одноцепочечными молекулами. Степень комплементарности между нитями нуклеиновой кислоты значительно влияет на эффективность и силу гибридизации между молекулами. Как используется в данном документе, термин "по существу комплементарный" (и подобные термины) означает, что две последовательности нуклеиновой кислоты комплементарны на по меньшей мере приблизительно 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или более. Альтернативно термин "по существу комплементарный" (и подобные термины) может означать, что две последовательности нуклеиновой кислоты могут гибридизироваться вместе в условиях высокой жесткости (как описано в данном документе).[00142] As used herein, the terms "complementary" or "complementarity" (and similar terms) refer to the natural binding of polynucleotides under salt and temperature conditions to permit this, by base pairing. For example, the sequence "A-G-T" binds to the complementary sequence "T-C-A". Complementarity between two single-stranded molecules may be partial, in which only some of the nucleotides bind, or it may be complete, in which there is absolute complementarity between single-stranded molecules. The degree of complementarity between nucleic acid strands significantly affects the efficiency and strength of hybridization between molecules. As used herein, the term "substantially complementary" (and similar terms) means that two nucleic acid sequences are at least about 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% complementary. , 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or more. Alternatively, the term "substantially complementary" (and similar terms) may mean that two nucleic acid sequences can hybridize together under conditions of high stringency (as described herein).

[00143] Как используется в данном документе, "специфически" или "селективно" гибридизируется (и подобные термины) относится к связыванию, образованию дуплекса или гибридизации молекулы с конкретной целевой последовательностью нуклеиновой кислоты в жестких условиях, когда эта последовательность присутствует в сложной смеси (например, общей клеточной ДНК или РНК) с, по сути, исключением нецелевых нуклеиновых кислот или даже без выявляемого связывания, образования дуплекса или гибридизации с нецелевыми последовательностями. Специфически или селективно гибридизирующиеся последовательности обычно являются на по меньшей мере приблизительно 40% комплементарными и необязательно по существу комплементарными или даже полностью комплементарными (т.е. идентичными на 100%).[00143] As used herein, "specifically" or "selectively" hybridizes (and similar terms) refers to the binding, duplexing, or hybridization of a molecule to a particular target nucleic acid sequence under stringent conditions when that sequence is present in a complex mixture (e.g. , total cellular DNA or RNA) with, in fact, the exclusion of non-target nucleic acids or even without detectable binding, duplexing or hybridization with non-target sequences. Specifically or selectively hybridizing sequences are typically at least about 40% complementary, and optionally substantially complementary or even completely complementary (ie, 100% identical).

[00144] Для гибридов ДНК-ДНК Tm приблизительно вычислить из уравнения Meinkoth и Wahl, Anal. Biochem., 138:267-84 (1984): Tm=81,5°C+16,6 (log M)+0,41 (% GC)-0,61 (% формамида) - 500/л; где M представляет собой молярность раствора одновалентных катионов, % GC представляет собой процентную долю гуанозиновых и цитозиновых нуклеотидов в ДНК, % формамида представляет собой процентную долю формамида в растворе для гибридизации, a L представляет собой длину гибрида в парах оснований. Tm представляет собой температуру (при заданных ионной силе и рН), при которой 50% комплементарной целевой последовательности гибридизируется с идеально совпадающим зондом. Tm снижают приблизительно на 1°С для каждого 1% несовпадения; таким образом, Tm, условия гибридизации и/или отмывки можно скорректировать для гибридизации с последовательностями с требуемой степенью идентичности. Например, если ищут последовательности с идентичностью >90%, Tm можно снизить на 10°С. В целом, жесткие условия выбирают такими, чтобы они были приблизительно на 5°С ниже, чем температура плавления (Tm) для специфической последовательности и ее комплементарной последовательности при определенных ионной силе и рН. Однако при очень жестких условиях можно использовать гибридизацию и/или отмывку при температуре плавления (Tm) или на 1, 2, 3 или 4°С ниже температуры плавления (Tm); при условиях умеренной жесткости можно использовать гибридизацию и/или отмывку при температуре на 6, 7, 8, 9 или 10°С ниже температуры плавления (Tm); при условиях низкой жесткости можно применять гибридизацию и/или отмывку при температуре на 11, 12, 13, 14, 15 или 20°С ниже температуры плавления (Tm). Если необходимая степень несовпадения обуславливает Tm ниже 45°С (водный раствор) или 32°С (раствор формамида), то необязательно концентрацию SSC можно повысить для того, чтобы можно было использовать более высокую температуру. Исчерпывающее руководство по гибридизации нуклеиновых кислот можно найти в Tijssen, Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology-Hybridization with Nucleic Acid Probes, часть I, глава 2, "Overview of principles of hybridization and the strategy of nucleic acid probe assays," Elsevier, New York (1993); Current Protocols in Molecular Biology, глава 2, под редакцией Ausubel, et al. Greene Publishing and Wiley-Interscience, New York (1995); и Green & Sambrook в Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 4-е издание, Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, N.Y. (2012).[00144] For DNA-DNA hybrids, T m is approximately calculated from the equation of Meinkoth and Wahl, Anal. Biochem., 138:267-84 (1984): T m =81.5°C+16.6 (log M)+0.41 (% GC)-0.61 (% formamide) - 500/l; where M is the molarity of the solution of monovalent cations, % GC is the percentage of guanosine and cytosine nucleotides in DNA, % formamide is the percentage of formamide in the hybridization solution, and L is the length of the hybrid in base pairs. T m is the temperature (given ionic strength and pH) at which 50% of the complementary target sequence hybridizes to a perfectly matched probe. T m reduce approximately 1°C for every 1% mismatch; thus, T m , hybridization and/or wash conditions can be adjusted to hybridize with sequences with the desired degree of identity. For example, if you are looking for sequences with identity >90%, T m can be reduced by 10°C. In general, stringent conditions are chosen to be about 5° C. lower than the melting point (T m ) for the specific sequence and its complementary sequence at certain ionic strength and pH. However, under very stringent conditions, hybridization and/or washing at the melting temperature (T m ) or 1, 2, 3 or 4°C below the melting temperature (T m ) can be used; under conditions of moderate stringency, hybridization and/or washing at 6, 7, 8, 9, or 10° C. below the melting temperature (T m ) can be used; under conditions of low stringency, hybridization and/or washing at 11, 12, 13, 14, 15, or 20° C. below the melting temperature (T m ) can be used. If the desired degree of mismatch causes a T m below 45° C. (aqueous solution) or 32° C. (formamide solution), optionally the SSC concentration can be increased so that a higher temperature can be used. A comprehensive guide to nucleic acid hybridization can be found in Tijssen, Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology-Hybridization with Nucleic Acid Probes, Part I, Chapter 2, "Overview of principles of hybridization and the strategy of nucleic acid probe assays," Elsevier, New York (1993); Current Protocols in Molecular Biology, Chapter 2, edited by Ausubel, et al. Greene Publishing and Wiley-Interscience, New York (1995); and Green & Sambrook in Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 4th Edition, Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY (2012).

[00145] Как правило, жесткие условия являются такими, при которых концентрация соли составляет менее приблизительно 1,5 М ионов Na, как правило, концентрация ионов Na (или других солей) составляет приблизительно 0,01-1,0 М при приблизительно рН 7,0 - рН 8,3, а температура составляет по меньшей мере приблизительно 30°С для коротких зондов (например, 10-50 нуклеотидов) и по меньшей мере приблизительно 60°С для более длинных зондов (например, более 50 нуклеотидов). Жестких условий можно также достичь при добавлении дестабилизирующих средств, таких как формамид или раствор Денхардта (5 г Ficoll, 5 г поливинилпирролидона, 5 г бычьего сывороточного альбумина в 500 мл воды). Иллюстративные условия низкой жесткости включают гибридизацию с использованием буферного раствора 30%-35% формамида, 1 М NaCl, 1% SDS (додецилсульфата натрия) при 37°С и отмывку в 1Х-2Х SSC (20Х SSC=3,0 М NaCl/0,3 М цитрата тринатрия) при 50°С-55°С. Иллюстративные условия умеренной жесткости включают гибридизацию в 40-45% формамиде, 1 М NaCl, 1% SDS при 37°С и отмывку в 0,5Х-1Х SSC при 55°С-60°С. Иллюстративные условия высокой жесткости включают гибридизацию в 50% формамиде, 1 М NaCl, 1% SDS при 37°С и отмывку в 0,1X SSC при 60°С-65°С. Дополнительный неограничивающий пример условий высокой жесткости включает гибридизацию в 4Х SSC, 5Х растворе Денхардта, 0,1 мг/мл кипяченой ДНК из молок лососевых, 25 мМ фосфата Na при 65°С и отмывку в ОДХ SSC, 0,1% SDS при 65°С. Другой пример условий гибридизации высокой жесткости включает гибридизацию в 7% SDS, 0,5 М NaPO4, 1 мМ EDTA при 50°С с отмывкой в 2Х SSC, 0,1% SDS при 50°С, альтернативно, с отмывкой в 1X SSC, 0,1% SDS при 50°С, альтернативно, с отмывкой в 0,5Х SSC, 0,1% SDS при 50°С или, альтернативно, с отмывкой в 0,1Х SSC, 0,1% SDS при 50°С, или еще с отмывкой в 0,1Х SSC, 0,1% SDS при 65°С. Специалистам в данной области будет понятно, что специфичность, как правило, зависит от отмывок после гибридизации, при этом важными факторами являются ионная сила и температура конечного раствора для отмывки.[00145] Typically, stringent conditions are those where the salt concentration is less than about 1.5 M Na ions, typically the concentration of Na ions (or other salts) is about 0.01-1.0 M at about pH 7 0 - pH 8.3, and the temperature is at least about 30°C for short probes (eg, 10-50 nucleotides) and at least about 60°C for longer probes (eg, more than 50 nucleotides). Stringent conditions can also be achieved by adding destabilizing agents such as formamide or Denhardt's solution (5 g Ficoll, 5 g polyvinylpyrrolidone, 5 g bovine serum albumin in 500 ml water). Illustrative low stringency conditions include hybridization using a buffer solution of 30%-35% formamide, 1 M NaCl, 1% SDS (sodium dodecyl sulfate) at 37°C and washing in 1X-2X SSC (20X SSC=3.0 M NaCl/0 .3 M trisodium citrate) at 50°C-55°C. Illustrative conditions of moderate stringency include hybridization in 40-45% formamide, 1 M NaCl, 1% SDS at 37°C and washing in 0.5X-1X SSC at 55°C-60°C. Exemplary high stringency conditions include hybridization in 50% formamide, 1M NaCl, 1% SDS at 37°C and a wash in 0.1X SSC at 60°C-65°C. An additional non-limiting example of high stringency conditions includes hybridization in 4X SSC, 5X Denhardt's solution, 0.1 mg/ml boiled salmon milt DNA, 25 mM Na phosphate at 65° C. and wash in HDC SSC, 0.1% SDS at 65° FROM. Another example of high stringency hybridization conditions include hybridization in 7% SDS, 0.5 M NaPO 4 , 1 mM EDTA at 50°C with a wash in 2X SSC, 0.1% SDS at 50°C, alternatively with a wash in 1X SSC , 0.1% SDS at 50°C, alternatively washed in 0.5X SSC, 0.1% SDS at 50°C or alternatively washed in 0.1X SSC, 0.1% SDS at 50°C C, or else washed in 0.1X SSC, 0.1% SDS at 65°C. Those skilled in the art will appreciate that specificity is generally dependent on post-hybridization washes, with ionic strength and temperature of the final wash solution being important factors.

[00146] При этом нуклеиновые кислоты, которые не гибридизируются друг с другом при жестких условиях, являются по существу идентичными, если белки, которые они кодируют, являются по существу идентичными (например, вследствие вырожденности генетического кода).[00146] In this case, nucleic acids that do not hybridize with each other under stringent conditions are essentially identical if the proteins they encode are essentially identical (for example, due to the degeneracy of the genetic code).

[00147] Еще одним показателем того, что две нуклеиновые кислоты или белка являются по существу идентичными, является то, что белок, кодируемый первой нуклеиновой кислотой, характеризуется иммунологической перекрестной реактивностью с белком, кодируемым второй нуклеиновой кислотой. Таким образом, белок, как правило, является по существу идентичным второму белку, например, если два белка отличаются только консервативными заменами.[00147] Another indication that two nucleic acids or proteins are substantially identical is that the protein encoded by the first nucleic acid is immunologically cross-reactive with the protein encoded by the second nucleic acid. Thus, the protein is typically substantially identical to the second protein, for example, if the two proteins differ only in conservative substitutions.

[00148] Как используется в данном документе, если модифицированный полипептид или фрагмент (и тому подобное) "по существу, сохраняет" инсектицидную активность, это означает, что модифицированный полипептид или фрагмент сохраняет по меньшей мере приблизительно 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95% или даже 100% инсектицидной активности эталонного белка или характеризуется еще большей инсектицидной активностью.[00148] As used herein, if a modified polypeptide or fragment (and the like) "substantially retains" insecticidal activity, this means that the modified polypeptide or fragment retains at least about 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95% or even 100% of the insecticidal activity of the reference protein or is characterized by an even greater insecticidal activity.

[00149] "Синтетический" относится к нуклеотидной последовательности, содержащей основания или структурный(-е) признак(и), отсутствующие в природной последовательности. Например, синтетической считается искусственная последовательность, кодирующая белок по настоящему изобретению, которая по содержанию G+C и нормальному распределению кодонов больше похожа на гены двудольных или однодольных растений.[00149] "Synthetic" refers to a nucleotide sequence containing bases or structural feature(s) not found in the natural sequence. For example, an artificial sequence encoding a protein of the present invention is considered synthetic if it is more similar in terms of G+C content and normal codon distribution to the genes of dicotyledonous or monocotyledonous plants.

[00150] Используемый в данном документе белок, который является "токсичным" для насекомого-вредителя, представляет собой активное при пероральном применении средство контроля насекомых, которое убивает насекомое-вредителя, вызывает уменьшение роста и/или размножения насекомого-вредителя и/или способно нарушать или сдерживать кормление насекомого, последние два из которых могут вызвать или не вызвать гибель насекомого. Когда белок по настоящему изобретению доставляется в организм насекомого или насекомое вступает в контакт с белком, как правило, результатом является гибель насекомого, рост и/или размножение насекомого замедляется, и/или насекомое уменьшает или прекращает кормление на источнике, который делает токсичный белок доступным для насекомого.[00150] As used herein, a protein that is "toxic" to a pest is an orally active insect control that kills the pest, causes reduced growth and/or reproduction of the pest, and/or is capable of disrupting or deter the feeding of the insect, the last two of which may or may not cause the death of the insect. When the protein of the present invention is delivered to an insect or the insect comes into contact with the protein, the result is usually the death of the insect, growth and/or reproduction of the insect is retarded, and/or the insect reduces or stops feeding on a source that makes the toxic protein available to the insect. insect.

[00151] Термины "токсиновый фрагмент" и "токсиновая часть" используются в данном документе взаимозаменяемо для обозначения фрагмента или части более длинного (например, полноразмерного) химерного инсектицидного белка по настоящему изобретению, где "токсиновый фрагмент" или "токсиновая часть" сохраняет инсектицидную активность. Например, в данной области техники известно, что нативные белки Cry экспрессируются в виде протоксинов, которые подвергаются процессингу с N-конца и С-конца с получением зрелого токсина. В вариантах осуществления "токсиновый фрагмент" или "токсиновая часть" химерного инсектицидного белка по настоящему изобретению усекается с N-конца и/или С-конца. В вариантах осуществления "токсиновый фрагмент" или "токсиновая часть" усекается с N-конца с удалением части или всего N-концевого пептидильного фрагмента и необязательно содержит по меньшей мере приблизительно 400, 425, 450, 475, 500, 510 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580 или 590 смежных аминокислот химерного инсектицидного белка, конкретно описанного в данном документе, или аминокислотную последовательность, которая по существу идентична ему. Таким образом, в вариантах осуществления "токсиновый фрагмент" или "токсиновая часть" химерного инсектицидного белка усекается с N-конца (например, чтобы исключить часть или весь пептидильный фрагмент), например, N-концевое усечение одной аминокислоты или более одной аминокислоты, например, до 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60 или более аминокислот. В вариантах осуществления "токсиновый фрагмент" или "токсиновая часть" химерного инсектицидного белка усекается с С-конца (например, чтобы исключить часть или весь хвост протоксина), например, С-концевое усечение одной аминокислоты или более чем одной аминокислоты, например, до 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 70, 80, 90, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 275, 300, 325, 350, 375, 400, 425, 450, 475, 500, 525, 550, 560 или более аминокислот. В вариантах осуществления "токсиновый фрагмент" или "токсиновая часть" включает домены 1 и 2 и сердцевинный домен III (например, как показано на фигуре 2). В вариантах осуществления "токсиновый фрагмент" или "токсиновая часть" представляет собой зрелый (т.е. подвергнутый процессингу) токсин (например, токсин Cry).[00151] The terms "toxin fragment" and "toxin portion" are used interchangeably herein to refer to a fragment or portion of a longer (e.g., full-length) chimeric insecticidal protein of the present invention, where the "toxin fragment" or "toxin portion" retains insecticidal activity . For example, it is known in the art that native Cry proteins are expressed as protoxins that are processed from the N-terminus and C-terminus to produce a mature toxin. In embodiments, the "toxin fragment" or "toxin portion" of the chimeric insecticidal protein of the present invention is truncated at the N-terminus and/or C-terminus. In embodiments, the "toxin moiety" or "toxin moiety" is truncated at the N-terminus, removing part or all of the N-terminal peptidyl moiety, and optionally contains at least about 400, 425, 450, 475, 500, 510,520, 530, 540 , 550, 560, 570, 580, or 590 contiguous amino acids of a chimeric insecticidal protein specifically described herein, or an amino acid sequence that is substantially identical to it. Thus, in embodiments, the "toxin moiety" or "toxin moiety" of the chimeric insecticidal protein is truncated at the N-terminus (e.g., to exclude part or all of the peptidyl moiety), e.g., N-terminal truncation of one or more amino acids, e.g., up to 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 , 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60 or more amino acids. In embodiments, the "toxin fragment" or "toxin portion" of the chimeric insecticidal protein is truncated at the C-terminus (e.g., to exclude part or all of the tail of the protoxin), e.g., C-terminal truncation of one or more amino acids, e.g., to 2 , 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 , 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52 , 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 70, 80, 90, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 275, 300, 325, 350, 375, 400, 425 , 450, 475, 500, 525, 550, 560 or more amino acids. In embodiments, the "toxin moiety" or "toxin moiety" includes domains 1 and 2 and core domain III (eg, as shown in Figure 2). In embodiments, the "toxin fragment" or "toxin portion" is a mature (ie, processed) toxin (eg, a Cry toxin).

[00152] "Трансформация" представляет собой процесс введения гетерологичной нуклеиновой кислоты в клетку- или организм-хозяин. В конкретных вариантах осуществления "трансформация" означает стабильную интеграцию молекулы ДНК в геном представляющего интерес организма (например, растительную клетку).[00152] "Transformation" is the process of introducing a heterologous nucleic acid into a host cell or organism. In specific embodiments, "transformation" means the stable integration of a DNA molecule into the genome of an organism of interest (eg, a plant cell).

[00153] Используемые в данном документе термины "трансформированный" и "трансгенный" относятся к организму-хозяину, такому как бактерия или растение, в который ввели гетер о логичную молекулу нуклеиновой кислоты. Молекулу нуклеиновой кислоты можно стабильно интегрировать в геном хозяина, или же молекула нуклеиновой кислоты также может присутствовать в виде внехромосомной молекулы. Такая внехромосомная молекула может быть автореплицирующейся. Подразумевается, что "трансформированные" или "трансгенные" клетки, ткани или растения охватывают не только конечный продукт процесса трансформации, но также и их потомство, содержащее гетерологичную молекулу нуклеиновой кислоты. "Нетрансформированный" или "нетрансгенный" хозяин относится к организму дикого типа, например, бактерии или растению, который не содержит гетерологичную молекулу нуклеиновой кислоты.[00153] As used herein, the terms "transformed" and "transgenic" refer to a host organism, such as a bacterium or plant, into which a heterologous nucleic acid molecule has been introduced. The nucleic acid molecule may be stably integrated into the host genome, or the nucleic acid molecule may also be present as an extrachromosomal molecule. Such an extrachromosomal molecule may be autoreplicating. It is understood that "transformed" or "transgenic" cells, tissues or plants include not only the end product of the transformation process, but also their progeny containing a heterologous nucleic acid molecule. A "non-transformed" or "non-transgenic" host refers to a wild-type organism, such as a bacterium or plant, that does not contain a heterologous nucleic acid molecule.

[00154] Выражение "вектор" относится к композиции для передачи, доставки или введения нуклеиновой кислоты (или нуклеиновых кислот) в клетку. Вектор содержит молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую нуклеотидную(нуклеотидные) последовательность(последовательности), подлежащую(подлежащие) переносу, доставке или введению.[00154] The term "vector" refers to a composition for transferring, delivering, or introducing a nucleic acid (or nucleic acids) into a cell. The vector contains a nucleic acid molecule containing the nucleotide(s) sequence(s) to be(s) to be transferred, delivered or administered.

Химерные инсектицидные белки.Chimeric insecticidal proteins.

[00155] В настоящем изобретении предусмотрены новые химерные инсектицидные белки, содержащие по меньшей мере одну область из первого белка Cry (например, белка ВТ-0029 [SEQ ID NO: 2] и его по существу идентичных вариантов). В вариантах осуществления в настоящем изобретении предусмотрен химерный инсектицидный белок, содержащий область из двух или больше различных белков Cry. В вариантах осуществления полученный химерный инсектицидный белок характеризуется повышенной активностью в отношении одного или нескольких насекомых-вредителей (например, усиленной активностью или активностью в отношении нового целевого вредителя) и/или другим способом действия в отношении одного или нескольких насекомых-вредителей по сравнению с одним или более (или даже всеми) из исходных белков. В иллюстративных вариантах осуществления химерный инсектицидный белок представляет собой химеру, содержащую области от двух разных белков Cry (например, Cry1), и химера характеризуется повышенной инсектицидной активностью в отношении одного или нескольких насекомых-вредителей по сравнению с обоими исходными белками.[00155] The present invention provides novel chimeric insecticidal proteins comprising at least one region from a first Cry protein (eg, BT-0029 protein [SEQ ID NO: 2] and substantially identical variants thereof). In embodiments, the present invention provides a chimeric insecticidal protein comprising a region of two or more different Cry proteins. In embodiments, the resulting chimeric insecticidal protein is characterized by increased activity against one or more insect pests (e.g., increased activity or activity against a new target pest) and/or a different mode of action against one or more insect pests compared to one or more insect pests. more (or even all) of the original proteins. In exemplary embodiments, the chimeric insecticidal protein is a chimera containing regions from two different Cry proteins (eg, Cry1) and the chimera has increased insecticidal activity against one or more insect pests compared to both parent proteins.

[00156] В вариантах осуществления химерные инсектицидные белки по настоящему изобретению могут обеспечивать новые способы действия в отношении одного или нескольких целевых насекомых-вредителей. Например, химерный инсектицидный белок может обладать инсектицидной активностью в отношении насекомых-вредителей или колоний, которые обычно устойчивы к инсектицидной активности другого средства (например, инсектицидного белка, включая без ограничения белок Bt, такой как белок Cry или белок Vip). В вариантах осуществления исходные белки сами по себе не являются инсектицидно активными или только слабо активны в отношении устойчивых насекомых-вредителей или колоний, что может указывать на то, что химера обладает новым способом действия по сравнению с исходными белками. Например, если исходные белки активны в отношении целевого насекомого-вредителя ("восприимчивого"), но не в отношении устойчивого аналога, а химерный инсектицидный белок активен в отношении устойчивого насекомого-вредителя, это указывает на то, что химерный инсектицидный белок является токсичным в отношении устойчивого вредителя благодаря новому способу действия.[00156] In embodiments, the chimeric insecticidal proteins of the present invention may provide novel modes of action against one or more target insect pests. For example, a chimeric insecticidal protein may have insecticidal activity against insect pests or colonies that are normally resistant to the insecticidal activity of another agent (eg, an insecticidal protein, including but not limited to a Bt protein such as a Cry protein or a Vip protein). In embodiments, the parent proteins are not insecticidally active per se, or only weakly active against resistant insect pests or colonies, which may indicate that the chimera has a novel mode of action compared to the parent proteins. For example, if the parent proteins are active against the target insect pest ("susceptible") but not against the resistant counterpart, and the chimeric insecticidal protein is active against the resistant insect pest, this indicates that the chimeric insecticidal protein is toxic to resistant pest due to a new mode of action.

[00157] Соответственно, в вариантах осуществления в настоящем изобретении предусмотрен химерный инсектицидный белок, который токсичен для насекомого-вредителя (например, насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым), при этом химерный инсектицидный белок содержит область из белка ВТ-0029 (SEQ ID NO: 2) или полипептид, который по существу идентичен области из белка ВТ-0029. В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок содержит N-концевую область первого белка Cry1, который необязательно является белком ВТ-0029 (SEQ ID NO: 2), или полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, которая по существу идентична N-концевой области белка ВТ-0029. В вариантах осуществления N-концевая область первого белка Cry слита с С-концевой областью из другого белка Cry (например, другого белка Cry1) с образованием химерного инсектицидного белка (например, химерного инсектицидного белка Cry).[00157] Accordingly, in embodiments, the present invention provides a chimeric insecticidal protein that is toxic to an insect pest (e.g., a Lepidoptera pest), wherein the chimeric insecticidal protein comprises a region from the BT-0029 protein (SEQ ID NO : 2) or a polypeptide that is substantially identical to a region from the BT-0029 protein. In embodiments, the chimeric insecticidal protein comprises an N-terminal region of a first Cry1 protein, which is optionally a BT-0029 protein (SEQ ID NO: 2), or a polypeptide containing an amino acid sequence that is substantially identical to the N-terminal region of the BT-0029 protein. In embodiments, the N-terminal region of the first Cry protein is fused to the C-terminal region of another Cry protein (eg, another Cry1 protein) to form a chimeric insecticidal protein (eg, a chimeric Cry insecticidal protein).

[00158] В иллюстративных вариантах осуществления С-концевая область из другого белка Cry может представлять собой С-концевую область другого белка Cry1 или полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, которая по существу идентична С-концевой области из другого белка Cry1.[00158] In illustrative embodiments, the C-terminal region from another Cry1 protein may be the C-terminal region of another Cry1 protein or a polypeptide containing an amino acid sequence that is substantially identical to the C-terminal region from another Cry1 protein.

[00159] Таким образом, в иллюстративном варианте осуществления химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению содержит, по сути состоит или состоит, в направлении от N-конца к С-концу, из следующего: (а) N-концевая область первого белка Cry (например, белка Cry1), которая необязательно представляет собой N-концевую областью белка ВТ-0029 или аминокислотную последовательность, которая по существу идентична N-концевой области белка ВТ-0029, слитая с (b) С-концевой областью другого белка Cry (например, другого белка Cry1).[00159] Thus, in an exemplary embodiment, the chimeric insecticidal protein of the present invention comprises, essentially consists or consists, in the N-terminal to C-terminal direction, of the following: (a) the N-terminal region of the first Cry protein (e.g. , Cry1 protein), which is optionally the N-terminal region of the BT-0029 protein or an amino acid sequence that is substantially identical to the N-terminal region of the BT-0029 protein fused to (b) the C-terminal region of another Cry protein (e.g., another protein Cry1).

[00160] В иллюстративных вариантах осуществления другой белок Cry (например, белок Cry1) выбран на основании выравнивания С-концевой области из другого белка Cry и соответствующей области из первого белка Cry (например, белка Cry1), например, см. иллюстративные выравнивания на фигурах 1А и 1В. В вариантах осуществления другой белок Cry выбран таким образом, что аминокислотная последовательность С-концевой области другого белка Cry по существу идентична соответствующей области первого белка Cry. В иллюстративных вариантах осуществления аминокислотная последовательность С-концевой области другого белка Cry (например, белка Cry1) на по меньшей мере приблизительно 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или более идентична аминокислотной последовательности соответствующей С-концевой области из первого белка Cry. Способы выравнивания и определения идентичности аминокислотных последовательностей в выровненной области хорошо известны специалистам в данной области техники.[00160] In exemplary embodiments, another Cry protein (e.g., Cry1 protein) is selected based on the alignment of the C-terminal region from the other Cry protein and the corresponding region from the first Cry protein (e.g., Cry1 protein), e.g., see illustrative alignments in the figures 1A and 1B. In embodiments, the other Cry protein is selected such that the amino acid sequence of the C-terminal region of the other Cry protein is substantially identical to the corresponding region of the first Cry protein. In exemplary embodiments, the amino acid sequence of the C-terminal region of another Cry protein (e.g., Cry1 protein) is at least about 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93% , 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or more identical to the amino acid sequence of the corresponding C-terminal region from the first Cry protein. Methods for aligning and determining amino acid sequence identity within an aligned region are well known to those skilled in the art.

[00161] В вариантах осуществления другой белок Cry1 включает в себя без ограничения белок Cry1F (например, белок Cry1Fa или белок Cry1Fb), белок Cry1G (например, белок Cry1Ga, Cry1Gb или Cry1Gc), белок Cry1I (например, белок Cry1Ia, белок Cry1Ib, белок Cry1Ic, белок Cry1Id, белок Cry1Ie, белок Cry1If или белок Cry1Ig), Cry1K (например, белок Cry1Ka) или Cry1C (например, белок Cry1Ca). В вариантах осуществления другой белок Cry1 представляет собой белок Cry1If, необязательно белок ВТ-0022 (SEQ ID NO: 1). В вариантах осуществления другой белок Cry1 представляет собой белок Cry1Fa (SEQ ID NO: 8). В вариантах осуществления другой белок Cry1 представляет собой белок Cry1K (SEQ ID NO: 12). В вариантах осуществления другой белок Cry1 представляет собой белок Cry1Ca (SEQ ID NO: 17).[00161] In embodiments, another Cry1 protein includes, but is not limited to, Cry1F protein (e.g., Cry1Fa protein or Cry1Fb protein), Cry1G protein (e.g., Cry1Ga, Cry1Gb or Cry1Gc protein), Cry1I protein (e.g., Cry1Ia protein, Cry1Ib protein, Cry1Ic protein, Cry1Id protein, Cry1Ie protein, Cry1If protein or Cry1Ig protein), Cry1K (eg Cry1Ka protein) or Cry1C (eg Cry1Ca protein). In embodiments, the other Cry1 protein is a Cry1If protein, optionally a BT-0022 protein (SEQ ID NO: 1). In embodiments, the other Cry1 protein is the Cry1Fa protein (SEQ ID NO: 8). In embodiments, the other Cry1 protein is the Cry1K protein (SEQ ID NO: 12). In embodiments, the other Cry1 protein is the Cry1Ca protein (SEQ ID NO: 17).

[00162] Термины "N-концевая область" и "С-концевая область" не обязательно указывают на то, что большинство N-концевых или С-концевых аминокислот (например, N-конец или С-конец) соответственно из полноразмерного белка включены в область. Например, специалистам в данной области техники хорошо известно, что протоксины Cry подвергаются процессингу как с N-конца, так и с С-конца с получением зрелого (т.е. подвергнутого процессингу) токсина. Таким образом, в вариантах осуществления "N-концевая область" и/или "С-концевая область" исключает некоторые или все из подвергнутых процессингу частей протоксина, так что химерный инсектицидный белок содержит зрелый белок токсина (например, домены I, II и III белка Cry) без части или всего N-концевого пептидильного фрагмента и/или С-концевого хвоста протоксина, или полипептид, который по существу идентичен зрелому белку токсина. В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок содержит пептидильный фрагмент и/или хвост протоксина. В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок не содержит пептидильный фрагмент или хвост протоксина, т.е. соответствует зрелому подвергнутому процессингу токсину.[00162] The terms "N-terminal region" and "C-terminal region" do not necessarily indicate that most of the N-terminal or C-terminal amino acids (e.g., N-terminus or C-terminus), respectively, from the full-length protein are included in region. For example, it is well known to those skilled in the art that Cry protoxins undergo both N-terminal and C-terminal processing to produce a mature (ie, processed) toxin. Thus, in embodiments, the "N-terminal region" and/or the "C-terminal region" excludes some or all of the processed portions of the protoxin such that the chimeric insecticidal protein contains the mature toxin protein (e.g., domains I, II, and III of the protein Cry) without part or all of the N-terminal peptidyl fragment and/or the C-terminal tail of the protoxin, or a polypeptide that is substantially identical to the mature protein of the toxin. In embodiments, the chimeric insecticidal protein contains a peptidyl moiety and/or a protoxin tail. In embodiments, the chimeric insecticidal protein does not contain a peptidyl moiety or protoxin tail, i. corresponds to the mature processed toxin.

[00163] В вариантах осуществления N-концевая область первого белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 или 40 до приблизительно положения 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445, 446, 447, 448, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482, 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499 или 500 SEQ ID NO: 2 (полноразмерный ВТ-0029) и любой комбинации более низких и более высоких положений, как если бы каждая такая комбинация была конкретно изложена в данном документе.[00163] In embodiments, the N-terminal region of the first Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from approximately position 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 , 37, 38, 39 or 40 to approximately position 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445, 446, 447, 448, 449 , 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471, 472, 473, 474 , 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482, 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499 or 500 SEQ ID NO: 2 (full length BT-0029) and any combination of lower and higher positions, as if each such combination were specifically set forth herein.

[00164] В вариантах осуществления N-концевая область первого белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 1 до приблизительно положения 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445, 446, 447, 448, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482, 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490 или 491 SEQ ID NO: 2.[00164] In embodiments, the N-terminal region of the first Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from about position 1 to about position 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438 , 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445, 446, 447, 448, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463 , 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482, 483, 484, 485, 486, 487, 488 , 489, 490 or 491 SEQ ID NO: 2.

[00165] В иллюстративном варианте осуществления N-концевая область первого белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из аминокислотной последовательности, соответствующей аминокислотной последовательности от приблизительно положения 1 до приблизительно аминокислотного положения 458 SEQ ID NO: 2.[00165] In an exemplary embodiment, the N-terminal region of the first Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of an amino acid sequence corresponding to an amino acid sequence from about position 1 to about amino acid position 458 of SEQ ID NO: 2.

[00166] В иллюстративных вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445, 446, 447, 448, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482, 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499 или 500 до приблизительно положения 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 587, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618, 619 или 620 SEQ ID NO: 8 (полноразмерный Cry1Fa) и любой комбинации более низких и более высоких положений, как если бы каждая такая комбинация была конкретно изложена в данном документе.[00166] In illustrative embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from approximately position 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445, 446, 447, 448, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482, 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499 or 500 up to approximately position 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588 589 590 591 592 593 594 595 596 587 598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613, 614, 615, 616, 617, 618, 619, or 620 SEQ ID NO: 8 (full length Cry1Fa) and any combination of lower and higher positions, as if each such combination were specifically set forth herein m document.

[00167] В вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 464 до приблизительно положения 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 587, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618, 619 или 620 SEQ ID NO: 8.[00167] In embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from about position 464 to about position 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588 , 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 587, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613 , 614, 615, 616, 617, 618, 619 or 620 SEQ ID NO: 8.

[00168] В вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445, 446, 447, 448, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482, 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499 или 500 до приблизительно положения 602 SEQ ID NO: 8.[00168] In embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from approximately position 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445 , 446, 447, 448, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460 , 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482, 483, 484, 485 , 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499, or 500 up to approximately position 602 of SEQ ID NO: 8.

[00169] В вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 464 до приблизительно положения 602 SEQ ID NO: 8.[00169] In embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from about position 464 to about position 602 of SEQ ID NO: 8.

[00170] В иллюстративных вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 470, 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482, 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499, 500, 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515, 516, 517, 518, 519, 520, 521, 522, 523, 524, 525, 526, 527, 528, 529, 530, 531, 532, 533, 534, или 535 до приблизительно положения 615, 616, 617, 618, 619, 620, 621, 622, 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648, 649, 650, 651, 652, 653, 654 или 655 SEQ ID NO: 1 (полноразмерный ВТ-0022) и любой комбинации более низких и более высоких положений, как если бы каждая такая комбинация была конкретно изложена в данном документе.[00170] In exemplary embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from approximately position 470, 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505, 506, 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515, 516, 517, 518, 519, 520, 521, 522, 523, 524, 525, 526, 527, 528, 529, 530, 531, 532, 533, 534, or 535 up to approximately position 615, 616, 617, 618, 619, 620, 621, 622, 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632 , 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648, 649, 650, 651, 652, 653, 654 or 655 SEQ ID NO: 1 (full size BT-0022) and any combination of lower and higher positions, as if each such combination were specifically set forth herein.

[00171] В вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 498 до приблизительно положения 615, 616, 617, 618, 619, 620, 621, 622, 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648, 649, 650, 651, 652, 653, 654 или 655 SEQ ID NO: 1.[00171] In embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from about position 498 to about position 615, 616, 617, 618, 619, 620, 621, 622, 623 , 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648 , 649, 650, 651, 652, 653, 654 or 655 SEQ ID NO: 1.

[00172] В вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 470, 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482, 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499, 500, 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515, 516, 517, 518, 519, 520, 521, 522, 523, 524, 525, 526, 527, 528, 529, 530, 531, 532, 533, 534, или 535 до приблизительно положения 636 SEQ ID NO: 1.[00172] In embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from approximately position 470, 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480 , 481, 482, 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499, 500, 501, 502, 503, 504, 505 , 506, 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515, 516, 517, 518, 519, 520, 521, 522, 523, 524, 525, 526, 527, 528, 529, 530 , 531, 532, 533, 534, or 535 until approximately position 636 of SEQ ID NO: 1.

[00173] В вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 498 до приблизительно положения 636 SEQ ID NO: 1.[00173] In embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from about position 498 to about position 636 of SEQ ID NO: 1.

[00174] В иллюстративных вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482, 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499, 500, 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515, 516, 517, 518, 519, 520, 521, 522, 523, 524, 525, 526, 527, 528, 529, 530, 531, 532, 533, 534, 535, 536 или 537 до приблизительно положения 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618, 619, 620, 621, 622, 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648, 649, 650, 651, 652, 653, 654, 655, 656 или 657 SEQ ID NO: 12 (полноразмерный Cry1Ka) и любой комбинации более низких и более высоких положений, как если бы каждая такая комбинация была конкретно изложена в данном документе.[00174] In illustrative embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from approximately position 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515, 516, 517, 518, 519, 520, 521, 522, 523, 524, 525, 526, 527, 528, 529, 530, 531, 532, 533, 534, 535, 536, or 537 to approximately position 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618, 619, 620, 621, 622, 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648, 649, 650, 651, 652, 653, 654, 655, 656 or 657 SEQ ID NO: 12 (full size Cry1Ka) and any combination of lower and higher high provisions, as if each such combination were specifically set forth in this document.

[00175] В вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 500 до приблизительно положения 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618, 619, 620, 621, 622, 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648, 649, 650, 651, 652, 653, 654, 655, 656 или 657 SEQ ID NO: 12.[00175] In embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from about position 500 to about position 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598 , 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618, 619, 620, 621, 622, 623 , 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648 , 649, 650, 651, 652, 653, 654, 655, 656 or 657 SEQ ID NO: 12.

[00176] В вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482, 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499, 500, 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515, 516, 517, 518, 519, 520, 521, 522, 523, 524, 525, 526, 527, 528, 529, 530, 531, 532, 533, 534, 535, 536, 537 до приблизительно положения 597 SEQ ID NO: 12.[00176] In embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from approximately position 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482 , 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499, 500, 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507 , 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515, 516, 517, 518, 519, 520, 521, 522, 523, 524, 525, 526, 527, 528, 529, 530, 531, 532 , 533, 534, 535, 536, 537 to approximately position 597 of SEQ ID NO: 12.

[00177] В вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482, 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499, 500, 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515, 516, 517, 518, 519, 520, 521, 522, 523, 524, 525, 526, 527, 528, 529, 530, 531, 532, 533, 534, 535, 536, 537 до приблизительно положения 610 SEQ ID NO: 12.[00177] In embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from approximately position 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482 , 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499, 500, 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507 , 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515, 516, 517, 518, 519, 520, 521, 522, 523, 524, 525, 526, 527, 528, 529, 530, 531, 532 , 533, 534, 535, 536, 537 to approximately position 610 of SEQ ID NO: 12.

[00178] В вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 500 до приблизительно положения 597 SEQ ID NO: 12.[00178] In embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from about position 500 to about position 597 of SEQ ID NO: 12.

[00179] В вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 500 до приблизительно положения 610 SEQ ID NO: 12.[00179] In embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from about position 500 to about position 610 of SEQ ID NO: 12.

[00180] В иллюстративных вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445, 446, 447, 448, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466 или 467 до приблизительно положения 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616 или 617 из SEQ ID NO: 17 (полноразмерный Cry1Ca) и любой комбинации более низких и более высоких положений, как если бы каждая такая комбинация была конкретно изложена в данном документе.[00180] In illustrative embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from approximately position 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445, 446, 447, 448, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, or 467 to approximately position 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616 or 617 of SEQ ID NO: 17 ( full length Cry1Ca) and any combination of lower and higher positions, as if each such combination were specifically set forth herein.

[00181] В вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 467 до приблизительно положения 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616 или 617 SEQ ID NO: 17.[00181] In embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from about position 467 to about position 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588 , 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613 , 614, 615, 616 or 617 SEQ ID NO: 17.

[00182] В вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445, 446, 447, 448, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466 или 467 до приблизительно положения 617 SEQ ID NO: 17.[00182] In embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from approximately position 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445 , 446, 447, 448, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460 , 461, 462, 463, 464, 465, 466, or 467 up to approximately position 617 of SEQ ID NO: 17.

[00183] В вариантах осуществления С-концевая область второго белка Cry1 содержит, по сути состоит или состоит из полипептида, соответствующего аминокислотной последовательности от приблизительно положения 467 до приблизительно положения 617 SEQ ID NO: 17.[00183] In embodiments, the C-terminal region of the second Cry1 protein contains, essentially consists of, or consists of a polypeptide corresponding to the amino acid sequence from about position 467 to about position 617 of SEQ ID NO: 17.

[00184] Как хорошо известно в данной области, белки Cry из Bt имеют 5 доменов с консервативной последовательностью (консервативный блок [СВ] 1-5]), разделенных более вариабельными областями (Hofte & Whitely, 1989, Microbiol. Rev. 53:242-255), и три домена с консервативной структурой (домены I, II и III) (de Maagd et al., 2001, Trends Genetics 17:193-199). На фигурах 1Аи 1B показано выравнивание белков Cry ВТ-0029, ВТ-0022, Cry1Fa и Cry1Ka с отмеченными СВ3 и доменом III. Специалисты в данной области могут использовать широко известную информацию о последовательности и структуре, доступную для белков Cry, для создания химерного инсектицидного белка Cry в соответствии с настоящим изобретением, например, для выбора подходящей(подходящих) области(областей) перехода между двумя белками Cry. В вариантах осуществления область перехода расположена в консервативном блоке, например, в СВ3. Термин "в консервативном блоке" включает в себя положения на каждом конце консервативного блока. Чтобы проиллюстрировать это, термин "в СВ3" включает положение непосредственно перед (например, между остатками метионина и фенилаланина в пределах последовательности VPMFSW в последовательности ВТ-0029 на фигуре 2А) и сразу после (например, между остатками треонина и аспарагина в пределах последовательности RRTNVG в последовательности ВТ-0029 на фигуре 2А) консервативного блока 3. На фигурах 2А и 2В показаны иллюстративные химерные инсектицидные белки в соответствии с настоящим изобретением с областью перехода в СВ3.[00184] As is well known in the art, Bt Cry proteins have 5 conserved sequence domains (conservative block [CB] 1-5]) separated by more variable regions (Hofte & Whitely, 1989, Microbiol. Rev. 53:242 -255), and three domains with a conserved structure (domains I, II and III) (de Maagd et al., 2001, Trends Genetics 17:193-199). Figures 1A and 1B show the alignment of the Cry proteins BT-0029, BT-0022, Cry1Fa and Cry1Ka with marked CB3 and domain III. Those skilled in the art can use the well-known sequence and structure information available for Cry proteins to design a chimeric Cry insecticidal protein according to the present invention, for example, to select the appropriate transition region(s) between two Cry proteins. In embodiments, the transition region is located in a conservative block, for example, in CB3. The term "in a conservative block" includes positions at each end of the conservative block. To illustrate this, the term "in CB3" includes the position immediately before (for example, between the methionine and phenylalanine residues within the VPMFSW sequence in the BT-0029 sequence in Figure 2A) and immediately after (for example, between the threonine and asparagine residues within the RRTNVG sequence in sequence BT-0029 in Figure 2A) of conserved block 3. Figures 2A and 2B show exemplary chimeric insecticidal proteins in accordance with the present invention with a transition region in CB3.

[00185] Со ссылкой на фигуру 2А в вариантах осуществления переход располагается в положении, соответствующем положению непосредственно перед аминокислотным остатком 1 или сразу после аминокислотного остатка 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50 или 51, или любой их комбинации в СВ3. В вариантах осуществления переход располагается в пределах области (включая остатки на каждом конце области), соответствующей участку от аминокислотного остатка 2 до аминокислотного остатка 7, 8, 9 ли 10 СВ3, в пределах области, соответствующей участку от аминокислотного остатка 11 до аминокислотного остатка 14, 15, 16, 17 или 18 СВ3, в пределах области, соответствующей участку от аминокислотного остатка 19 до аминокислотного остатка 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35 или 36 СВ3, и/или в пределах области, соответствующей участку от аминокислотного остатка 37, 38 или 39 до аминокислотного остатка 51, и любой комбинации таких областей. В иллюстративных вариантах осуществления переход располагается в положении в пределах области, соответствующей участку от аминокислотного остатка 19 до аминокислотного остатка 51, от аминокислотного остатка 19 до аминокислотного остатка 33, от аминокислотного остатка 19 до аминокислотного остатка 28, от аминокислотного остатка 19 до аминокислотного остатка 27 или от аминокислотного остатка 19 до аминокислотного остатка 26 в СВ3. В вариантах осуществления положение перехода располагается в специфическом сайте между аминокислотным остатком 18 и аминокислотным остатком 19 в СВ3 (например, конкретно между валином и изолейцином в последовательности DPDVITQ в ВТ-0029, SEQ ID NO: 2).[00185] With reference to Figure 2A, in embodiments, the transition is located at a position corresponding to the position immediately before amino acid residue 1 or immediately after amino acid residue 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50 or 51, or any combination thereof in CB3. In embodiments, the transition is located within the region (including residues at each end of the region) corresponding to the region from amino acid residue 2 to amino acid residue 7, 8, 9 or 10 CB3, within the region corresponding to the region from amino acid residue 11 to amino acid residue 14, 15, 16, 17 or 18 CB3, within the region corresponding to the region from amino acid residue 19 to amino acid residue 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35 or 36 CB3, and/or within the region, corresponding to the region from amino acid residue 37, 38 or 39 to amino acid residue 51, and any combination of such regions. In exemplary embodiments, the transition is located at a position within the region corresponding to amino acid residue 19 to amino acid residue 51, amino acid residue 19 to amino acid residue 33, amino acid residue 19 to amino acid residue 28, amino acid residue 19 to amino acid residue 27, or from amino acid residue 19 to amino acid residue 26 in CB3. In embodiments, the transition position is located at a specific site between amino acid residue 18 and amino acid residue 19 in CB3 (eg, specifically between valine and isoleucine in the DPDVITQ sequence in BT-0029, SEQ ID NO: 2).

[00186] Химерные инсектицидные белки также можно определить в отношении структурных доменов, полученных из каждой из исходных молекул. Например, в вариантах осуществления N-концевая область первого белка Cry содержит домен I первого белка Cry и весь или, по сути, весь домен II. В вариантах осуществления С-концевая область другого белка Cry содержит весь или, по сути, весь домен III другого белка Cry. Специалисты в данной области понимают, что существует некоторая вариабельность в определении точного местоположения концов структурных доменов белка Cry и линкерных областей между доменами, например, расположения конца линкерной области между доменами II и III и начала домена III, хотя сердцевина домена III легко идентифицируется специалистами в данной области (например, в соответствии с расположением основного домена III, как показано на фигуре 1А и фигуре 2А). В вариантах осуществления переход между N-концевой областью первого белка Cry и С-концевой областью, полученной из другого белка Cry, располагается в СВ3.[00186] Chimeric insecticidal proteins can also be defined in relation to the structural domains derived from each of the original molecules. For example, in embodiments, the N-terminal region of the first Cry protein contains domain I of the first Cry protein and all or substantially all of domain II. In embodiments, the C-terminal region of the other Cry protein contains all or substantially all of domain III of the other Cry protein. Those skilled in the art will appreciate that there is some variability in the exact location of the ends of the structural domains of the Cry protein and the linker regions between the domains, such as the location of the end of the linker region between domains II and III and the start of domain III, although the core of domain III is easily identified by those skilled in the art. region (for example, in accordance with the location of the main domain III, as shown in figure 1A and figure 2A). In embodiments, the junction between the N-terminal region of the first Cry protein and the C-terminal region derived from another Cry protein is located at CB3.

[00187] В иллюстративных вариантах осуществления С-концевую область другого белка Cry (например, белка Cry1) выбирают на основании выравнивания домена III (например, сердцевинного домена III, как показано на фигуре 1А) из другого белка Cry и соответствующей последовательности домена III из первого белка Cry (например, такого белка Cry1, как ВТ-0029), например, см. иллюстративные выравнивания на фигурах 1А и 1В с конкретно отмеченным доменом III. В вариантах осуществления другой белок Cry выбран таким образом, что аминокислотная последовательность домена III другого белка Cry по существу идентична соответствующей области домена III первого белка Cry (например, ВТ-0029). В иллюстративных вариантах осуществления аминокислотная последовательность области домена III другого белка Cry (например, белка Cry1) на по меньшей мере приблизительно 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или более идентична аминокислотной последовательности соответствующей области домена III из первого белка Cry. Способы выравнивания и определения идентичности аминокислотных последовательностей в выровненной области хорошо известны специалистам в данной области техники.[00187] In illustrative embodiments, the C-terminal region of another Cry protein (e.g., Cry1 protein) is selected based on the alignment of domain III (e.g., core domain III as shown in Figure 1A) from the other Cry protein and the corresponding domain III sequence from the first a Cry protein (eg, a Cry1 protein such as BT-0029), for example, see illustrative alignments in Figures 1A and 1B with Domain III specifically noted. In embodiments, the other Cry protein is selected such that the domain III amino acid sequence of the other Cry protein is substantially identical to the corresponding domain III region of the first Cry protein (eg, BT-0029). In illustrative embodiments, the amino acid sequence of the domain III region of another Cry protein (e.g., Cry1 protein) by at least about 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or more identical to the amino acid sequence of the corresponding domain III region from the first Cry protein. Methods for aligning and determining amino acid sequence identity within an aligned region are well known to those skilled in the art.

[00188] В конкретных вариантах осуществления химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению содержит, по сути состоит или состоит из (а) аминокислотной последовательности из любой из аминокислот 1-597 из SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 9 или SEQ ID NO: 13, или аминокислот 1-610 из SEQ ID NO: 15, или аминокислот 1-617 из SEQ ID NO: 18, или токсинового фрагмента из любой из SEQ ID NO: 3, 9, 13, 15 или 18; или (b) аминокислотной последовательности, которая по существу идентична аминокислотной последовательности из (а).[00188] In specific embodiments, the chimeric insecticidal protein of the present invention comprises, essentially consists of, or consists of (a) an amino acid sequence of any of amino acids 1-597 of SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 9, or SEQ ID NO: 13, or amino acids 1-610 of SEQ ID NO: 15, or amino acids 1-617 of SEQ ID NO: 18, or a toxin fragment of any of SEQ ID NO: 3, 9, 13, 15, or 18; or (b) an amino acid sequence that is substantially identical to the amino acid sequence of (a).

[00189] В конкретных вариантах осуществления химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению содержит, по сути состоит или состоит из (а) аминокислотной последовательности из любой из аминокислот 1-603 из SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 9 или SEQ ID NO: 13, или аминокислот 1-615 из SEQ ID NO:15 или SEQ ID NO: 18, или их токсинового фрагмента; или (b) аминокислотной последовательности, которая по существу идентична аминокислотной последовательности из (а).[00189] In specific embodiments, the chimeric insecticidal protein of the present invention comprises, essentially consists of, or consists of (a) an amino acid sequence of any of amino acids 1-603 of SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 9, or SEQ ID NO: 13, or amino acids 1-615 of SEQ ID NO:15 or SEQ ID NO:18, or their toxin fragment; or (b) an amino acid sequence that is substantially identical to the amino acid sequence of (a).

[00190] В конкретных вариантах осуществления химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению содержит, по сути состоит или состоит из (а) аминокислотной последовательности из любой из аминокислот 1-607 из SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 9 или SEQ ID NO: 13, или аминокислот 1-620 из SEQ ID NO: 15 или SEQ ID NO: 18, или их токсинового фрагмента; или (b) аминокислотной последовательности, которая по существу идентична аминокислотной последовательности из (а).[00190] In specific embodiments, the chimeric insecticidal protein of the present invention comprises, essentially consists of, or consists of (a) an amino acid sequence of any of amino acids 1-607 of SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 9, or SEQ ID NO: 13, or amino acids 1-620 of SEQ ID NO: 15 or SEQ ID NO: 18, or their toxin fragment; or (b) an amino acid sequence that is substantially identical to the amino acid sequence of (a).

[00191] В конкретных вариантах осуществления химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению содержит, по сути состоит или состоит из (а) аминокислотной последовательности из любой из аминокислот 1-610 из SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 9 или SEQ ID NO: 13, или аминокислот 1-620 из SEQ ID NO: 15 или SEQ ID NO: 18, или их токсинового фрагмента; или (b) аминокислотной последовательности, которая по существу идентична аминокислотной последовательности из (а).[00191] In specific embodiments, the chimeric insecticidal protein of the present invention comprises, essentially consists of, or consists of (a) an amino acid sequence of any of amino acids 1-610 of SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 9, or SEQ ID NO: 13, or amino acids 1-620 of SEQ ID NO: 15 or SEQ ID NO: 18, or their toxin fragment; or (b) an amino acid sequence that is substantially identical to the amino acid sequence of (a).

[00192] Как понятно специалистам в данной области техники, нативные токсины Cry экспрессируются в виде протоксинов, которые подвергаются процессингу с получением зрелого токсина, подвергнутого процессингу путем расщепления N-концевого пептидильного фрагмента и С-концевого хвоста протоксина. N-концевой пептидильный фрагмент и/или С-концевой хвост протоксина могут функционировать для повышения стабильности и/или инсектицидной активности токсина Cry. В вариантах осуществления настоящего изобретения химерный инсектицидный белок содержит весь N-концевой пептидильный фрагмент и/или хвост протоксина или их часть. В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок не содержит полный N-концевой пептидильный фрагмент и/или полный хвост протоксина. В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок не содержит N-концевой пептидильный фрагмент и/или хвост протоксина, т.е. соответствует зрелому подвергнутому процессингу токсину.[00192] As will be understood by those skilled in the art, native Cry toxins are expressed as protoxins that are processed to produce a mature toxin, processed by cleavage of the N-terminal peptidyl fragment and the C-terminal tail of the protoxin. The N-terminal peptidyl fragment and/or the C-terminal tail of the protoxin can function to increase the stability and/or insecticidal activity of the Cry toxin. In embodiments of the present invention, the chimeric insecticidal protein contains all or part of the N-terminal peptidyl fragment and/or tail of the protoxin. In embodiments, the chimeric insecticidal protein does not contain a complete N-terminal peptidyl fragment and/or a complete protoxin tail. In embodiments, the chimeric insecticidal protein does not contain an N-terminal peptidyl fragment and/or a protoxin tail, i. corresponds to the mature processed toxin.

[00193] В вариантах осуществления N-концевой пептидильный фрагмент получен из белка Cry (например, из первого белка Cry, который необязательно является белком Cry1). В других вариантах осуществления N-концевой пептидильный фрагмент гетерологичен первому белку Cry, например, не получен из белка Cry и/или является частично или полностью синтетическим. В вариантах осуществления пептидильный фрагмент содержит по меньшей мере приблизительно 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60 или более аминокислот, необязательно из первого белка Cry, включая без ограничения первый белок Cry1 (например, ВТ-0029, SEQ ID NO: 2). В вариантах осуществления пептидильный фрагмент содержит аминокислоты от приблизительно аминокислоты 1 до приблизительно аминокислоты 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59 или 60 первого белка Cry, например, белка Cry1, такого как ВТ-0029.[00193] In embodiments, the N-terminal peptidyl fragment is derived from a Cry protein (eg, from a first Cry protein, which is optionally a Cry1 protein). In other embodiments, the N-terminal peptidyl fragment is heterologous to the first Cry protein, eg, is not derived from the Cry protein and/or is partially or wholly synthetic. In embodiments, the peptidyl fragment contains at least about 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60 or more amino acids, optionally from the first Cry protein, including without limitation the first Cry1 protein (e.g., BT-0029, SEQ ID NO: 2) . In embodiments, the peptidyl fragment contains amino acids from about amino acid 1 to about amino acid 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, or 60 of the first Cry protein, e.g., the Cry1 protein, such as BT-0029.

[00194] В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению содержит на С-конце область хвоста протоксина белка Cry Bt, включая модификации хвостов протоксина нативного белка Cry, которые по существу идентичны хвосту протоксина нативного белка Cry. В вариантах осуществления хвост протоксина получен из активного в отношении чешуекрылых белка Cry. В вариантах осуществления хвост протоксина не получен из белка Cry и/или является частично или полностью синтетическим. В вариантах осуществления белок Cry гетерологичен первому белку Cry и/или другому белку Cry. В вариантах осуществления хвост протоксина получен из белка Cry1, например, ВТ-0029, ВТ-0022, Cry1F (например, Cry1Fa), Cry1I (например, Cry1Ia или Cry1If), Cry1K (например, Cry1Ka) или Cry1C (например Cry1Ca), или он представляет собой полипептид, который по существу идентичен хвосту протоксина (или его фрагменту) любого из вышеперечисленных. Область хвоста протоксина может содержать целый хвост протоксина белка Cry или любую его часть. В вариантах осуществления область хвоста протоксина содержит по меньшей мере приблизительно 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 38, 40, 45, 50 или более смежных аминокислот из хвоста протоксина белка Cry (например, хвоста протоксина Cry1, такого как ВТ-0029), например, как показано для различных белков Cry на фигуре 1А. В вариантах осуществления хвост протоксина содержит по меньшей мере приблизительно 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 38, 40, 45, 50 или более смежных аминокислот, начиная с аминокислотного положения 598 из SEQ ID NO: 2 (ВТ-0029) или соответствующей области из другого белка Cry, такого как белок Cry1 (например, белок ВТ-0022, Cry1I, Cry1F, Cry1K или Cry1C). В вариантах осуществления хвост протоксина содержит аминокислоты 598-1169, или 598-652, или 598-636, или 598-622, или 598-610, или 598-607, или 598-603, или 598-600 из SEQ ID NO: 2 (ВТ-0029) или соответствующей области из другого белка Cry (см., например, выравнивание ВТ-0029 с ВТ-0022, Cry1Fa и Cry1Ka на фигурах 1А и 1В). В некоторых вариантах осуществления химерный инсектицидный белок содержит любую из SEQ ID NO: 20-25 или SEQ ID NO: 32-35. В других вариантах осуществления хвост протоксина содержит аминокислоты 637-715, или 637-691, или 637-675, или 637-661, или 637-649, или 637-646, или 637-642 из SEQ ID NO: 1 (ВТ-0022). В еще других вариантах осуществления химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению содержит, по сути состоит или состоит из любой из SEQ ID NO: 26-31.[00194] In embodiments, the chimeric insecticidal protein of the present invention comprises a Cry Bt protoxin tail region at the C-terminus, including modifications of native Cry protoxin tails that are substantially identical to the native Cry protoxin tail. In embodiments, the tail of the protoxin is derived from the Lepidoptera-active Cry protein. In embodiments, the tail of the protoxin is not derived from the Cry protein and/or is partially or fully synthetic. In embodiments, the Cry protein is heterologous to the first Cry protein and/or another Cry protein. In embodiments, the protoxin tail is derived from a Cry1 protein, such as BT-0029, BT-0022, Cry1F (eg Cry1Fa), Cry1I (eg Cry1Ia or Cry1If), Cry1K (eg Cry1Ka) or Cry1C (eg Cry1Ca), or it is a polypeptide that is essentially identical to the protoxin tail (or fragment thereof) of any of the above. The protoxin tail region may contain the entire protoxin tail of the Cry protein, or any portion thereof. In embodiments, the protoxin tail region contains at least about 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 38, 40, 45, 50 or more contiguous amino acids from a Cry protein protoxin tail (eg, a Cry1 protoxin tail such as BT-0029), for example, as shown for various Cry proteins in Figure 1A. In embodiments, the protoxin tail contains at least about 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 38, 40, 45, 50, or more contiguous amino acids starting at amino acid position 598 of SEQ ID NO: 2 (BT-0029) or the corresponding region from another Cry protein, such as a Cry1 protein (e.g., BT-0022 protein, Cry1I, Cry1F, Cry1K, or Cry1C). In embodiments, the protoxin tail contains amino acids 598-1169 or 598-652 or 598-636 or 598-622 or 598-610 or 598-607 or 598-603 or 598-600 of SEQ ID NO: 2 (BT-0029) or the corresponding region from another Cry protein (see, for example, the alignment of BT-0029 with BT-0022, Cry1Fa and Cry1Ka in Figures 1A and 1B). In some embodiments, the implementation of the chimeric insecticidal protein contains any of SEQ ID NO: 20-25 or SEQ ID NO: 32-35. In other embodiments, the protoxin tail contains amino acids 637-715 or 637-691 or 637-675 or 637-661 or 637-649 or 637-646 or 637-642 of SEQ ID NO: 1 (BT- 0022). In yet other embodiments, the implementation of the chimeric insecticidal protein of the present invention contains, essentially consists of or consists of any of SEQ ID NO: 26-31.

[00195] Соответственно, в вариантах осуществления химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению содержит, по сути состоит или состоит из (а) аминокислотной последовательности любой из SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 20-35, или их токсинового фрагмента; или (b) аминокислотной последовательности, которая по существу идентична аминокислотной последовательности из (а). В необязательных вариантах осуществления химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению содержит, по сути состоит или состоит из аминокислотной последовательности из любой из аминокислот из SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 18 или SEQ ID NO: 20-35.[00195] Accordingly, in embodiments, the chimeric insecticidal protein of the present invention comprises, essentially consists of, or consists of (a) the amino acid sequence of any of SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO : 15, SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 20-35, or a toxin fragment thereof; or (b) an amino acid sequence that is substantially identical to the amino acid sequence of (a). In optional embodiments, the chimeric insecticidal protein of the present invention comprises, essentially consists of, or consists of an amino acid sequence of any of the amino acids of SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 18 or SEQ ID NO: 20-35.

[00196] Специалистам в данной области будет понятно, что химерные инсектицидные белки по настоящему изобретению могут дополнительно содержать другие функциональные домены и/или пептидные метки, например, пептидную метку на N-конце и/или С-конце. Например, может быть полезно экспрессировать химерный инсектицидный белок с пептидной меткой, которая может распознаваться коммерчески доступным антителом (например, мотив FLAG), или с пептидной меткой, которая облегчает очистку (например, с помощью добавления метки поли-His) и/или обнаружение. Альтернативно эпитоп можно вводить в химерный белок для облегчения образования антител, которые специфически распознают модифицированный химерный белок, чтобы отличить модифицированный химерный белок от немодифицированной химеры и/или исходного(исходных) белка(белков). Например, одну или несколько аминокислот можно заменить в антигенной петле нативной последовательности для создания нового эпитопа. В одном варианте осуществления антигенная петля расположена в неконсервативной области за пределами домена I нативного белка Cry. В вариантах осуществления антигенная петля не является петлей, вовлеченной в распознавание рецептора в пищеварительном канале насекомого белком Cry, и/или не вовлечена в активацию белка Cry под действием протеазы. В других вариантах осуществления химерный белок можно модифицировать для повышения его стабильности, например, путем слияния связывающего мальтозу белка (МВР) или глутатион-S-трансферазы с полипептидом. В качестве другой альтернативы слитый белок может содержать репортерную группу.[00196] Those skilled in the art will appreciate that the chimeric insecticidal proteins of the present invention may additionally contain other functional domains and/or peptide tags, such as a peptide tag at the N-terminus and/or C-terminus. For example, it may be useful to express a chimeric insecticidal protein with a peptide tag that can be recognized by a commercially available antibody (eg, a FLAG motif), or with a peptide tag that facilitates purification (eg, by adding a poly-His tag) and/or detection. Alternatively, an epitope can be introduced into the chimeric protein to facilitate the generation of antibodies that specifically recognize the modified chimeric protein to distinguish the modified chimeric protein from the unmodified chimera and/or parent protein(s). For example, one or more amino acids can be changed in the native sequence antigenic loop to create a new epitope. In one embodiment, the antigenic loop is located in a non-conserved region outside of domain I of the native Cry protein. In embodiments, the antigenic loop is not a loop involved in the recognition of a receptor in the insect alimentary canal by the Cry protein and/or is not involved in the activation of the Cry protein by a protease. In other embodiments, the implementation of the chimeric protein can be modified to improve its stability, for example, by fusing a maltose binding protein (MBP) or glutathione-S-transferase with a polypeptide. As another alternative, the fusion protein may contain a reporter group.

[00197] Химерные инсектицидные белки, которые модифицированы путем введения или удаления сайта процессинга под действием протеазы в подходящем положении (положениях) для обеспечения или устранения протеолитического расщепления протеазой насекомых, растений и/или микроорганизмов, также входят в объем настоящего изобретения. В вариантах осуществления модифицированный химерный инсектицидный белок по существу сохраняет инсектицидную активность. В вариантах осуществления стабильность и/или инсектицидная активность таких модифицированных химерных белков повышается по сравнению с химерным инсектицидным белком, который не содержит такой модификации с введением/устранением сайта расщепления протеазой.[00197] Chimeric insecticidal proteins that are modified by introducing or removing a protease processing site at the appropriate position(s) to allow or eliminate proteolytic cleavage by the protease of insects, plants, and/or microorganisms are also within the scope of the present invention. In embodiments, the modified chimeric insecticidal protein substantially retains insecticidal activity. In embodiments, the stability and/or insecticidal activity of such modified chimeric proteins is improved relative to a chimeric insecticidal protein that does not contain such modification to introduce/remove a protease cleavage site.

[00198] Таким образом, настоящее изобретение охватывает полипептиды, имеющие аминокислотные последовательности, которые по существу идентичны последовательностям, которые конкретно раскрыты в данном документе, и их фрагментам токсина. Будет понятно, что химерные инсектицидные белки, конкретно раскрытые в данном документе, будут, как правило, переносить модификации в аминокислотной последовательности и по существу сохранять биологическую активность (например, инсектицидную активность). Такие модификации включают вставки, делеции (включая усечения на любом конце) и замены одной или нескольких аминокислот, включая до приблизительно 2, приблизительно 3, приблизительно 4, приблизительно 5, приблизительно 6, приблизительно 7, приблизительно 8, приблизительно 9, приблизительно 10, приблизительно 15, приблизительно 20, приблизительно 25, приблизительно 30, приблизительно 35, приблизительно 40, приблизительно 45, приблизительно 50, приблизительно 55, приблизительно 60, приблизительно 65, приблизительно 70, приблизительно 75, приблизительно 80, приблизительно 85, приблизительно 90, приблизительно 100, приблизительно 105, приблизительно 110, приблизительно 115, приблизительно 120, приблизительно 125, приблизительно 130, приблизительно 135, приблизительно 140, приблизительно 145, приблизительно 150, приблизительно 155 или больше аминокислотных замен, делеций и/или вставок.[00198] Thus, the present invention encompasses polypeptides having amino acid sequences that are substantially identical to those specifically disclosed herein and toxin fragments thereof. It will be understood that the chimeric insecticidal proteins specifically disclosed herein will typically undergo modifications in amino acid sequence and substantially retain biological activity (eg, insecticidal activity). Such modifications include insertions, deletions (including truncations at either end), and substitutions of one or more amino acids, including up to about 2, about 3, about 4, about 5, about 6, about 7, about 8, about 9, about 10, about 15, about 20, about 25, about 30, about 35, about 40, about 45, about 50, about 55, about 60, about 65, about 70, about 75, about 80, about 85, about 90, about 100, about 105, about 110, about 115, about 120, about 125, about 130, about 135, about 140, about 145, about 150, about 155 or more amino acid substitutions, deletions and/or insertions.

[00199] Для выявления полипептидов, по существу идентичных химерным инсектицидным белкам, конкретно раскрытым в данном документе, аминокислотные замены могут основываться на любой характеристике, известной в данной области техники, в том числе относительном сходстве или различиях заместителей боковых цепей аминокислот, например, их гидрофобности, гидрофильности, заряда, размера и т.п.[00199] To identify polypeptides substantially identical to the chimeric insecticidal proteins specifically disclosed herein, amino acid substitutions may be based on any characteristic known in the art, including the relative similarity or difference of amino acid side chain substituents, such as their hydrophobicity. , hydrophilicity, charge, size, etc.

[00200] Например, при выявлении аминокислотных последовательностей, кодирующих инсектицидные полипептиды, кроме тех, которые конкретно раскрыты в данном документе, можно учитывать индекс гидрофобности аминокислот. Важность индексов гидрофобности аминокислот в обеспечении согласованной биологической функции белка в целом известна в данной области техники (см. Kyte and Doolittle, (1982) J. Mol. Biol. 157:105; включенную в данный документ с помощью ссылки во всей своей полноте). Предполагается, что относительная гидрофобная характеристика аминокислоты вносит вклад во вторичную структуру получаемого в результате белка, что, в свою очередь, определяет взаимодействие белка с другими молекулами, например, ферментами, субстратами, рецепторами, ДНК, антителами, антигенами и т.п.[00200] For example, when identifying amino acid sequences encoding insecticidal polypeptides other than those specifically disclosed herein, the amino acid hydrophobicity index can be considered. The importance of amino acid hydrophobicity indexes in ensuring consistent biological function of a protein is generally known in the art (see Kyte and Doolittle, (1982) J. Mol. Biol. 157:105; incorporated herein by reference in its entirety). The relative hydrophobic characteristic of an amino acid is thought to contribute to the secondary structure of the resulting protein, which in turn determines the interaction of the protein with other molecules, such as enzymes, substrates, receptors, DNA, antibodies, antigens, and the like.

[00201] Каждой аминокислоте был присвоен индекс гидрофобности на основе характеристик ее гидрофобности и заряда (Kyte and Doolittle, Id.), это: изолейцин (+4,5); валин (+4,2); лейцин (+3,8); фенилаланин (+2,8); цистеин/цистин (+2,5); метионин (+1,9); аланин (+1,8); глицин (-0,4); треонин (-0,7); серин (-0,8); триптофан (-0,9); тирозин (-1,3); пролин (-1,6); гистидин (-3,2); глутамат (-3,5); глутамин (-3,5); аспартат (-3,5); аспарагин (-3,5); лизин (-3,9) и аргинин (-4,5).[00201] Each amino acid has been assigned a hydrophobicity index based on its hydrophobicity and charge characteristics (Kyte and Doolittle, Id.), these are: isoleucine (+4.5); valine (+4.2); leucine (+3.8); phenylalanine (+2.8); cysteine/cystine (+2.5); methionine (+1.9); alanine (+1.8); glycine (-0.4); threonine (-0.7); serine (-0.8); tryptophan (-0.9); tyrosine (-1.3); proline (-1.6); histidine (-3.2); glutamate (-3.5); glutamine (-3.5); aspartate (-3.5); asparagine (-3.5); lysine (-3.9) and arginine (-4.5).

[00202] Соответственно, индекс гидрофобности аминокислоты (или аминокислотной последовательности) можно учитывать при модификации химерных полипептидов, конкретно раскрытых в данном документе.[00202] Accordingly, the hydrophobicity index of an amino acid (or amino acid sequence) can be taken into account when modifying the chimeric polypeptides specifically disclosed herein.

[00203] Также из уровня техники известно, что замену аминокислот можно проводить на основании гидрофильности. В патенте США №4554101 указано, что наибольшая средняя локальная гидрофильность белка, которая определяется гидрофильностью его смежных кислот, коррелирует с биологическим свойством белка.[00203] It is also known in the art that amino acid substitutions can be made based on hydrophilicity. US Pat. No. 4,554,101 states that the greatest average local hydrophilicity of a protein, which is determined by the hydrophilicity of its adjacent acids, correlates with the biological property of the protein.

[00204] Как подробно описано в патенте США №4554101, следующие значения гидрофильности были присвоены аминокислотным остаткам: аргинин (+3,0); лизин (.+-.3,0); аспартат (+3,0.+-. 1); глутамат (+3,0.+-. 1); серин (+0,3); аспарагин (+0,2); глутамин (+0,2); глицин (0); треонин (-0,4); пролин (-0,5+I); аланин (-0,5); гистидин (-0,5); цистеин (-1,0); метионин (-1,3); валин (-1,5); лейцин (-1,8); изолейцин (-1,8); тирозин (-2,3); фенилаланин (-2,5); триптофан (-3,4).[00204] As detailed in US Pat. No. 4,554,101, the following hydrophilicity values were assigned to amino acid residues: arginine (+3.0); lysine (.+-.3.0); aspartate (+3.0.+-.1); glutamate (+3.0.+-.1); serine (+0.3); asparagine (+0.2); glutamine (+0.2); glycine (0); threonine (-0.4); proline (-0.5+I); alanine (-0.5); histidine (-0.5); cysteine (-1.0); methionine (-1.3); valine (-1.5); leucine (-1.8); isoleucine (-1.8); tyrosine (-2.3); phenylalanine (-2.5); tryptophan (-3.4).

[00205] Таким образом, гидрофильность аминокислоты (или аминокислотной последовательности) можно учитывать при выявлении дополнительных инсектицидных полипептидов помимо тех, которые конкретно раскрыты в данном документе.[00205] Thus, the hydrophilicity of an amino acid (or amino acid sequence) can be taken into account when identifying additional insecticidal polypeptides beyond those specifically disclosed herein.

[00206] Химерные инсектицидные белки по настоящему изобретению, включая модификации и фрагменты токсинов химерного полипептида, конкретно раскрытые в данном документе, можно получать любым подходящим способом, известным в данной области техники, обычно путем модификации кодирующих последовательностей нуклеиновых кислот. Способы манипулирования и модификации нуклеиновых кислот для достижения желаемой модификации хорошо известны в данной области. Кроме того, методики редактирования генов также можно применять для получения химерного инсектицидного белка по настоящему изобретению или для внесения в него дополнительных модификаций.[00206] Chimeric insecticidal proteins of the present invention, including modifications and fragments of chimeric polypeptide toxins specifically disclosed herein, can be obtained by any suitable method known in the art, usually by modification of nucleic acid coding sequences. Methods for manipulating and modifying nucleic acids to achieve the desired modification are well known in the art. In addition, gene editing techniques can also be used to produce the chimeric insecticidal protein of the present invention or to make further modifications to it.

[00207] В качестве другого подхода модифицируемый полипептид можно экспрессировать в клетке-хозяине, которая демонстрирует высокую степень ошибочного включения оснований в ходе репликации ДНК, такой как XL-1 Red (Stratagene, Ла-Хойя, Калифорния). После размножения в таких штаммах можно выделять ДНК (например, путем получения плазмидной ДНК или путем амплификации с помощью ПЦР и клонирования полученного ПЦР-фрагмента в вектор), экспрессировать мутантные последовательности белка в штамме, не приводящем к образованию мутаций, и выявлять мутированные гены с инсектицидной активностью, например, путем осуществления анализа для тестирования инсектицидной активности. В иллюстративных способах белок смешивают и применяют в анализах кормления. См., например, Marrone et al. (1985) J. of Economic Entomology 78:290-293. Такие анализы могут включать приведение растений в контакт с одним или несколькими вредителями и определение способности растений к выживанию или способности вызывать гибель вредителей. Примеры мутаций, которые приводят к повышению токсичности, можно найти в Schnepf et al. (1998) Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62:775-806.[00207] As another approach, the modifiable polypeptide can be expressed in a host cell that exhibits a high rate of base erroneous insertion during DNA replication, such as XL-1 Red (Stratagene, La Jolla, CA). After propagation in such strains, DNA can be isolated (for example, by obtaining plasmid DNA or by amplifying by PCR and cloning the resulting PCR fragment into a vector), expressing mutant protein sequences in a non-mutating strain, and detecting mutated insecticidal genes. activity, for example, by performing an assay to test for insecticidal activity. In exemplary methods, the protein is mixed and used in feeding assays. See, for example, Marrone et al. (1985) J. of Economic Entomology 78:290-293. Such analyzes may include bringing plants into contact with one or more pests and determining the ability of the plants to survive or kill the pests. Examples of mutations that lead to increased toxicity can be found in Schnepf et al. (1998) Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62:775-806.

[00208] В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок (включая по существу сходные полипептиды и фрагменты токсинов) по настоящему изобретению является выделенным. В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок (включая по существу сходные полипептиды и фрагменты токсинов) по настоящему изобретению является рекомбинантным белком.[00208] In embodiments, the chimeric insecticidal protein (including substantially similar polypeptides and toxin fragments) of the present invention is isolated. In embodiments, the chimeric insecticidal protein (including substantially similar polypeptides and toxin fragments) of the present invention is a recombinant protein.

[00209] Химерные инсектицидные белки по настоящему изобретению характеризуются инсектицидной активностью в отношении вредителя, относящегося к чешуекрылым. В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок характеризуется активностью в отношении одного или нескольких из следующих неограничивающих примеров вредителя, относящегося к чешуекрылым: Ostrinia spp., такой как О. nubilalis (кукурузный мотылек) и/или О. furnacalis (восточный кукурузный мотылек); Plutella spp., такой как P. xylostella (капустная моль); Spodoptera spp., такой как S. frugiperda (совка травяная), S. littoralis (совка хлопчатника египетского), S. ornithogalli (желтополосая совка), S. praefica (западная желтополосая совка), S. eridania (южная совка) и/или S. exigua (совка малая); Agrotis spp., такой как A. ipsilon (совка-ипсилон), A. segetum (озимая совка обыкновенная), A. gladiaria (озимая совка рода Agrotis) и/или A. orthogonia (совка прямоугольная); Striacosta spp., такой как S. albicosta (западная бобовая совка); Helicoverpa spp., такой как H. zea (совка кукурузная), H. punctigera (совка хлопковая австралийская) и/или H. armigera (совка хлопковая); Heliothis spp., такой как H. virescens (табачная листовертка); Diatraea spp., такой как D. grandiosella (огневка кукурузная юго-западная) и/или D. saccharalis (точильщик стеблей сахарного тростника); Trichoplusia spp., такой как Т. ni (совка капустная); Sesamia spp., такой как S. nonagroides (мотылек кукурузный средиземноморский) и/или S. calamistis (розовая стеблевая совка); Pectinophora spp., такой как P. gossypiella (розовый коробочный червь); Cochylis spp., такой как С. hospes (полосатая подсолнечная моль); Manduca spp., такой как М. sexta (табачный бражник) и/или М. quinquemaculata (бражник пятиточечный); Elasmopalpus spp., такой как E. lignosellus (точильщик стеблей кукурузы малый); Pseudoplusia spp., такой как P. includens (соевая совка); Anticarsia spp., такой как A. gemmatalis (совка бархатных бобов); Plathypena spp., такой как Р. scabra (совка клеверная); Pieris spp., такой как P. brassicae (белянка капустная), Papaipema spp., такой как P. nebris (точильщик Papaipema nebris); Pseudaleiia spp., такой как P. unipuncta (совка луговая обыкновенная); Peridroma spp., такой как Р. saucia (совка маргаритковая); Keiferia spp., такой как K. lycopersicella (томатная острица); Artogeia spp., такой как A. rapae (белянка репная); Phthorimaea spp., такой как P. operculella (картофельная моль); Chrysodeixis spp., такой как С. includes (соевая совка); Feltia spp., такой как F. ducens (гусеница совки Feltia jaculifera); Chilo spp., такой как С. suppressalis (огневка желтая рисовая), Cnaphalocrocis spp., такой как С. medinalis (огневка рисовая), или любой комбинации вышеуказанных.[00209] The chimeric insecticidal proteins of the present invention have insecticidal activity against a Lepidoptera pest. In embodiments, the chimeric insecticidal protein has activity against one or more of the following non-limiting examples of a Lepidoptera pest: Ostrinia spp. such as O. nubilalis (corn borer) and/or O. furnacalis (eastern corn borer); Plutella spp. such as P. xylostella (cabbage moth); Spodoptera spp. such as S. frugiperda (fall armyworm), S. littoralis (Egyptian cotton cutworm), S. ornithogalli (yellow cutworm), S. praefica (western yellow cut cutworm), S. eridania (southern cut cutworm), and/or S. exigua (small cutworm); Agrotis spp. such as A. ipsilon (upsilon cutworm), A. segetum (common winter cutworm), A. gladiaria (fall cutworm of the genus Agrotis) and/or A. orthogonia (rectangular cutworm); Striacosta spp. such as S. albicosta (Western Fall Armyworm); Helicoverpa spp. such as H. zea (corn bollworm), H. punctigera (Australian cotton bollworm) and/or H. armigera (cotton bollworm); Heliothis spp. such as H. virescens (tobacco leaf roller); Diatraea spp. such as D. grandiosella (southwestern corn moth) and/or D. saccharalis (sugar cane stalk grinder); Trichoplusia spp. such as T. ni (Cabbage cutworm); Sesamia spp. such as S. nonagroides (Mediterranean corn borer) and/or S. calamistis (pink stalk armyworm); Pectinophora spp. such as P. gossypiella (pink bollworm); Cochylis spp. such as C. hospes (striped sunflower moth); Manduca spp. such as M. sexta (tobacco hawk hawk) and/or M. quinquemaculata (5-spot hawk hawk); Elasmopalpus spp. such as E. lignosellus (small corn stalk grinder); Pseudoplusia spp. such as P. includens (soy worm); Anticarsia spp. such as A. gemmatalis (velvet bean cutworm); Plathypena spp. such as P. scabra (clover cutworm); Pieris spp. such as P. brassicae (cabbage whitefish), Papaipema spp. such as P. nebris (Papaipema nebris grinder); Pseudaleiia spp. such as P. unipuncta (short cutworm); Peridroma spp. such as P. saucia (daisy cutworm); Keiferia spp. such as K. lycopersicella (tomato pinworm); Artogeia spp. such as A. rapae (turnip whitefish); Phthorimaea spp. such as P. operculella (potato moth); Chrysodeixis spp. such as C. includes (soy worm); Feltia spp. such as F. ducens (cutworm Feltia jaculifera); Chilo spp. such as C. suppressalis (yellow rice moth), Cnaphalocrocis spp. such as C. medinalis (rice moth), or any combination of the above.

[00210] Необязательно химерный инсектицидный белок обладает повышенной активностью в отношении одного или нескольких вредителей, относящихся к чешуекрылым, по сравнению с одной или несколькими исходными молекулами (например, первым белком Cry и другим белком Cry). В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок обладает повышенной активностью в отношении одного или нескольких вредителей, относящихся к чешуекрылым, по сравнению с ВТ-0029. В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок обладает повышенной активностью в отношении одного или нескольких вредителей, относящихся к чешуекрылым, по сравнению с ВТ-0022, Cry1Fa, Cry1Ia, Cry1If, Cry1Ka или Cry1C.[00210] Optionally, the chimeric insecticidal protein has increased activity against one or more Lepidoptera pests compared to one or more parent molecules (eg, the first Cry protein and another Cry protein). In embodiments, the chimeric insecticidal protein has increased activity against one or more Lepidoptera pests compared to BT-0029. In embodiments, the chimeric insecticidal protein has increased activity against one or more Lepidoptera pests compared to BT-0022, Cry1Fa, Cry1Ia, Cry1If, Cry1Ka, or Cry1C.

[00211] В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок обладает повышенной активностью в отношении совки травяной (Spodoptera frugiperda) по сравнению с одной или несколькими исходными молекулами (например, первым белком Cry и другим белком Cry). В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок обладает повышенной активностью в отношении совки травяной по сравнению с ВТ-0029. В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок обладает повышенной активностью в отношении совки травяной по сравнению с ВТ-0022, Cry1Fa, Cry1Ia, Cry1If, Cry1Ka и/или Cry1Ca. В соответствии с вышеизложенными вариантами осуществления химерный инсектицидный белок может необязательно обладать инсектицидной активностью в отношении насекомого-вредителя или колонии совки травяной, которая характеризуется устойчивостью к другому инсектицидному средству, в том числе другому инсектицидному белку (такому как, например, белок Bt). В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок обладает повышенной активностью в отношении колонии совки травяной, которая устойчива к белку Vip3A (например, Vip3Aa, включая без ограничения трансформант маиса MIR162) или белку Cry1F (например, Cry1Fa, включая без ограничения трансформант маиса ТС1507). В вариантах осуществления химерный инсектицидный белок обладает повышенной активностью в отношении устойчивой колонии совки травяной по сравнению с одной или несколькими исходными молекулами, например, ВТ-0029, ВТ-0022, Cry1Fa, Cry1Ia, Cry1If Cry1Ka и/или Cry1Ca.[00211] In embodiments, the chimeric insecticidal protein has increased activity against the cutworm (Spodoptera frugiperda) compared to one or more parent molecules (eg, a first Cry protein and another Cry protein). In embodiments, the chimeric insecticidal protein has increased activity against fall armyworm compared to BT-0029. In embodiments, the chimeric insecticidal protein has increased activity against fall armyworm compared to BT-0022, Cry1Fa, Cry1Ia, Cry1If, Cry1Ka, and/or Cry1Ca. In accordance with the above embodiments, the chimeric insecticidal protein may optionally have insecticidal activity against an insect pest or cutworm colony that is resistant to another insecticidal agent, including another insecticidal protein (such as, for example, Bt protein). In embodiments, the chimeric insecticidal protein has increased activity against a bollworm colony that is resistant to a Vip3A protein (e.g., Vip3Aa, including but not limited to the maize transformant MIR162) or a Cry1F protein (e.g., Cry1Fa, including but not limited to the maize transformant TC1507). In embodiments, the chimeric insecticidal protein has increased activity against a resistant bollworm colony over one or more parent molecules, e.g., BT-0029, BT-0022, Cry1Fa, Cry1Ia, Cry1If Cry1Ka and/or Cry1Ca.

[00212] Настоящее изобретение также охватывает антитела, которые специфически связываются с химерным инсектицидным белком по настоящему изобретению. Антитело необязательно может быть моноклональным антителом или поликлональной антисывороткой. В вариантах осуществления антитело является селективным по отношению к химерному белку и не связывается с одной или несколькими исходными молекулами (например, ВТ-0029, ВТ-0022, Cry1Fa и т.п.) и может использоваться для различения химерного белка и исходного белка. Такие антитела могут быть получены с применением стандартных иммунологических методик получения поликлональной антисыворотки и при необходимости иммортализации антитело продуцирующих клеток иммунизированного организма-хозяина для получения источников моноклональных антител. Методики получения антител к любому представляющему интерес веществу хорошо известны, например, как описано в Harlow and Lane (1988. Antibodies a laboratory manual, pp. 726. Cold Spring Harbor Laboratory) и в Coding (Monoclonal Antibodies: Principles & practice. 1986. Academic Press, Inc., Orlando, FL). Настоящее изобретение также охватывает инсектицидный белок, который перекрестно реагирует с антителом, в частности, моноклональным антителом, вырабатываемым против одного или нескольких химерных инсектицидных белков по настоящему изобретению.[00212] The present invention also encompasses antibodies that specifically bind to the chimeric insecticidal protein of the present invention. The antibody may optionally be a monoclonal antibody or a polyclonal antiserum. In embodiments, the antibody is selective for the chimeric protein and does not bind to one or more parent molecules (eg, BT-0029, BT-0022, Cry1Fa, etc.) and can be used to distinguish between the chimeric protein and the parent protein. Such antibodies can be obtained using standard immunological techniques for obtaining polyclonal antisera and optionally immortalizing the antibody-producing cells of the immunized host to obtain sources of monoclonal antibodies. Techniques for producing antibodies to any substance of interest are well known, such as those described in Harlow and Lane (1988. Antibodies a laboratory manual, pp. 726. Cold Spring Harbor Laboratory) and in Coding (Monoclonal Antibodies: Principles & practice. 1986. Academic Press, Inc., Orlando, FL). The present invention also encompasses an insecticidal protein that cross-reacts with an antibody, in particular a monoclonal antibody raised against one or more chimeric insecticidal proteins of the present invention.

[00213] Антитела согласно настоящему изобретению применимы, например, в иммунологических анализах для определения количества или присутствия химерного инсектицидного белка по настоящему изобретению или антигенно родственного полипептида, например, в биологическом образце. Такие анализы также применимы в получении композиций, содержащих один или несколько химерных инсектицидных белков по настоящему изобретению или антигенно родственного полипептида, с обеспечением контроля качества. Кроме того, антитела можно применять для оценки эффективности рекомбинантного получения одного или нескольких химерных инсектицидных белков по настоящему изобретению или антигенно родственного полипептида, а также для скрининга библиотек экспрессии на предмет наличия нуклеотидной последовательности, кодирующей один или несколько химерных инсектицидных белков по настоящему изобретению или антигенно родственный полипептид. Антитела, кроме того, применимы в качестве аффинных лигандов для очистки или выделения любого одного или нескольких белков по настоящему изобретению или антигенно родственного полипептида.[00213] The antibodies of the present invention are useful, for example, in immunological assays to determine the amount or presence of a chimeric insecticidal protein of the present invention or an antigenically related polypeptide, for example, in a biological sample. Such assays are also useful in preparing compositions containing one or more chimeric insecticidal proteins of the present invention or an antigenically related polypeptide, with quality control. In addition, antibodies can be used to evaluate the efficiency of recombinant production of one or more chimeric insecticidal proteins of the present invention or an antigenically related polypeptide, as well as to screen expression libraries for the presence of a nucleotide sequence encoding one or more chimeric insecticidal proteins of the present invention or an antigenically related polypeptide. polypeptide. Antibodies are further useful as affinity ligands for the purification or isolation of any one or more proteins of the present invention or antigenically related polypeptide.

Нуклеиновые кислоты, кассеты экспрессии и векторы.Nucleic acids, expression cassettes and vectors.

[00214] В качестве дополнительного аспекта в настоящем изобретении предусмотрены нуклеиновые кислоты, кодирующие полипептиды по настоящему изобретению, включая модифицированные полипептиды и фрагменты токсинов, как описано в данном документе.[00214] As a further aspect, the present invention provides nucleic acids encoding polypeptides of the present invention, including modified polypeptides and toxin fragments as described herein.

[00215] Согласно некоторым вариантам осуществления в настоящем изобретении предусмотрена молекула нуклеиновой кислоты, содержащая нуклеотидную последовательность, которая содержит, по сути состоит или состоит из следующего: (а) нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 20-35, или ее токсинового фрагмента; (b) нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, которая по существу идентична аминокислотной последовательности из (а); (с) нуклеотидной последовательности, которая гибридизируется при жестких условиях гибридизации с нуклеотидной последовательностью из (а) или (b); или (d) нуклеотидной последовательности, которая отличается от нуклеотидных последовательностей из (а), (b) или (с) вследствие вырожденности генетического кода.[00215] According to some embodiments, the present invention provides a nucleic acid molecule comprising a nucleotide sequence that contains, essentially consists of, or consists of the following: (a) a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 20-35, or a toxin fragment thereof; (b) a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence that is substantially identical to the amino acid sequence of (a); (c) a nucleotide sequence that hybridizes under stringent hybridization conditions to a nucleotide sequence from (a) or (b); or (d) a nucleotide sequence that differs from the nucleotide sequences of (a), (b) or (c) due to the degeneracy of the genetic code.

[00216] В вариантах осуществления молекула нуклеиновой кислоты содержит нуклеотидную последовательность, которая содержит, по сути состоит или состоит из следующего: (а) нуклеотидной последовательности под SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 14 или SEQ ID NO: 16 или ее кодирующего токсин фрагмента; (b) нуклеотидной последовательности, которая по существу идентична нуклеотидной последовательности из (а); (с) нуклеотидной последовательности, которая гибридизируется при жестких условиях гибридизации с нуклеотидной последовательностью из (а) или (b); или (d) нуклеотидной последовательности, которая отличается от нуклеотидных последовательностей из (а), (b) или (с) вследствие вырожденности генетического кода. Необязательно нуклеотидная последовательность содержит, по сути состоит или состоит из нуклеотидной последовательности под SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 14 или SEQ ID NO: 16.[00216] In embodiments, the nucleic acid molecule comprises a nucleotide sequence that contains, essentially consists of, or consists of the following: (a) the nucleotide sequence under SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 14 or SEQ ID NO: 16 or a toxin-encoding fragment thereof; (b) a nucleotide sequence that is essentially identical to the nucleotide sequence of (a); (c) a nucleotide sequence that hybridizes under stringent hybridization conditions to a nucleotide sequence from (a) or (b); or (d) a nucleotide sequence that differs from the nucleotide sequences of (a), (b) or (c) due to the degeneracy of the genetic code. Optionally, the nucleotide sequence comprises, essentially consists of, or consists of the nucleotide sequence under SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 14 or SEQ ID NO: 16.

[00217] В вариантах осуществления нуклеотидная последовательность является частично или полностью синтетической последовательностью, например, которая была кодон-оптимизирована для экспрессии в организме-хозяине, например, в бактерии-хозяине или растении-хозяине (например, трансгенном однодольном растении-хозяине или трансгенном двудольном растении-хозяине). Неограничивающие примеры нуклеотидных последовательностей, которые кодон-оптимизированы для экспрессии в растении маиса, включают SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7 и SEQ ID NO: 11.[00217] In embodiments, the nucleotide sequence is a partially or wholly synthetic sequence, e.g., which has been codon-optimized for expression in a host organism, e.g., a bacterial host or plant host (e.g., a transgenic monocot host or a transgenic dicot host). host plant). Non-limiting examples of nucleotide sequences that are codon-optimized for expression in the maize plant include SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, and SEQ ID NO: 11.

[00218] В иллюстративных вариантах осуществления для экспрессии в трансгенных растениях нуклеотидные последовательности по настоящему изобретению модифицируют и/или оптимизируют. Например, хотя во многих случаях гены микроорганизмов могут экспрессироваться в растениях при высоких уровнях и без модификации, низкий уровень экспрессии в трансгенных растениях может быть обусловлен нуклеотидными последовательностями микроорганизмов, имеющими кодоны, которые не являются предпочтительными для растений. Как известно из уровня техники, для живых организмов характерны определенные предпочтения в отношении частоты использования кодонов, и поэтому кодоны нуклеотидных последовательностей, описанных в данном изобретении, могут быть изменены в соответствии с характерными для растений предпочтениями, при этом с сохранением аминокислот, кодируемых ими. Кроме того, в данной области техники известно, что высокий уровень экспрессии в растениях, например, растениях кукурузы, лучше всего достигается в случае кодирующих последовательностей, которые характеризуются по меньшей мере приблизительно 35% содержанием GC, или по меньшей мере приблизительно 45%, или по меньшей мере приблизительно 50% или по меньшей мере приблизительно 60%. Микробные последовательности нуклеотидов, которые имеют низкое содержание GC, могут плохо экспрессироваться в растениях. Хотя определенные нуклеотидные последовательности могут надлежащим образом экспрессироваться как в видах однодольных, так и двудольных растений, последовательности можно модифицировать с учетом предпочтений в отношении кодонов и предпочтений в отношении содержания GC для однодольных растений или двудольных растений, поскольку было показано, что эти предпочтения отличаются (Murray et al. Nucl. Acids Res. 17:477-498 (1989)). Кроме того, в вариантах осуществления нуклеотидную последовательность модифицируют для удаления незаконных сайтов сплайсинга, которые могут вызывать усечение транскрипта. Такие модификации нуклеотидных последовательностей можно выполнить с применением хорошо известных методик сайт-направленного мутагенеза, ПЦР и конструирования синтетических генов с помощью способов, описанных, например, в патентах США №№5625136; 5500365 и 6013523.[00218] In illustrative embodiments, for expression in transgenic plants, the nucleotide sequences of the present invention are modified and/or optimized. For example, although in many cases the genes of microorganisms can be expressed in plants at high levels and without modification, the low level of expression in transgenic plants may be due to nucleotide sequences of microorganisms having codons that are not preferred by plants. As known in the art, living organisms have certain codon frequency preferences, and therefore the codons of the nucleotide sequences described in this invention can be changed in accordance with plant-specific preferences, while maintaining the amino acids encoded by them. In addition, it is known in the art that high levels of expression in plants, such as corn plants, are best achieved with coding sequences that have at least about 35% GC content, or at least about 45%, or at least about 50% or at least about 60%. Microbial nucleotide sequences that have low GC content may be poorly expressed in plants. Although certain nucleotide sequences may be appropriately expressed in both monocot and dicot species, the sequences can be modified to accommodate codon preferences and GC content preferences for monocots or dicots, as these preferences have been shown to differ (Murray et al Nucl Acids Res 17:477-498 (1989)). In addition, in embodiments, the nucleotide sequence is modified to remove illegitimate splicing sites that may cause transcript truncation. Such modifications of the nucleotide sequences can be performed using well-known methods of site-directed mutagenesis, PCR and construction of synthetic genes using the methods described, for example, in US patent No. 5625136; 5500365 and 6013523.

[00219] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения предусмотрены синтетические кодирующие последовательности или полинуклеотид, полученные согласно процедуре, раскрытой в патенте США №5625136. В этой процедуре применяют предпочтительные для маиса кодоны, т.е. один кодон, который чаще всего кодирует данную аминокислоту в маисе. Предпочтительный для маиса кодон, кодирующий конкретную аминокислоту, может быть определен, например, на основании известных последовательностей генов маиса. Например, данные о частоте использования кодонов у маиса для 28 генов из растений маиса находятся в Murray et al., Nucleic Acids Research 17:477-498 (1989). Известно, что кодоны, оптимизированные для экспрессии в растении одного вида, также будут функционировать в растениях других видов, но, вероятно, не в той же степени, как в виде растения, для которого кодоны были оптимизированы. Подобным образом нуклеотидные последовательности могут быть оптимизированы для экспрессии в любом растении. Следует понимать, что вся нуклеотидная последовательность или любая ее часть могут быть оптимизированными или синтетическими. То есть полинуклеотид может содержать нуклеотидную последовательность, которая частично является нативной последовательностью и частично является последовательностью с оптимизированными кодонами.[00219] In some embodiments, implementation of the present invention provides synthetic coding sequences or polynucleotide obtained according to the procedure disclosed in US patent No. 5625136. This procedure uses maize-preferred codons, i.e. one codon that most often codes for a given amino acid in maize. A maize-preferred codon encoding a particular amino acid can be determined, for example, based on known maize gene sequences. For example, maize codon usage data for 28 genes from maize plants are found in Murray et al., Nucleic Acids Research 17:477-498 (1989). It is known that codons optimized for expression in a plant of one species will also function in plants of other species, but probably not to the same extent as in the plant species for which the codons have been optimized. Similarly, nucleotide sequences can be optimized for expression in any plant. It should be understood that all or any portion of the nucleotide sequence may be optimized or synthetic. That is, the polynucleotide may contain a nucleotide sequence that is partly a native sequence and partly a codon-optimized sequence.

[00220] В иллюстративных вариантах осуществления полинуклеотид по настоящему изобретению представляет собой выделенный полинуклеотид. В вариантах осуществления полинуклеотид по настоящему изобретению представляет собой рекомбинантный полинуклеотид.[00220] In illustrative embodiments, the polynucleotide of the present invention is an isolated polynucleotide. In embodiments, the implementation of the polynucleotide of the present invention is a recombinant polynucleotide.

[00221] В вариантах осуществления в настоящем изобретении дополнительно предусмотрена молекула нуклеиновой кислоты, содержащая полинуклеотид, функционально связанный с промотором (например, гетерологичным промотором). Промоторы могут включать, например, конституитивные, индуцируемые, временно регулируемые, регулируемые развитием, химически регулируемые, тканепредпочтительные и/или тканеспецифические промоторы. В конкретных аспектах промотор, применимый в настоящем изобретении, представляет собой промотор, способный инициировать транскрипцию нуклеотидной последовательности в растительной клетке, например, в клетке однодольного (например, маис или рис) или двудольного (например, соя, хлопчатник) растения.[00221] In embodiments, the present invention further provides a nucleic acid molecule comprising a polynucleotide operably linked to a promoter (eg, a heterologous promoter). Promoters may include, for example, constitutive, inducible, transiently regulated, developmentally regulated, chemically regulated, tissue-preferred and/or tissue-specific promoters. In specific aspects, a promoter useful in the present invention is a promoter capable of initiating transcription of a nucleotide sequence in a plant cell, such as a monocot (eg maize or rice) or dicot (eg soybean, cotton) plant cell.

[00222] В вариантах осуществления гетерологичный промотор является промотором, обеспечивающим экспрессию в растении (например, экспрессируемым в однодольном или экспрессируемым в двудольном). Например, без ограничения промотор, обеспечивающий экспрессию в растении, можно выбрать из промоторов: убиквитина, вируса, поражающего цеструм оранжевый, TrpA кукурузы, OsMADS 6, гистона Н3 маиса, 5'-UTR гена 9 бактериофага Т3, сахарозосинтетазы 1 кукурузы, алкогольдегидрогеназы 1 кукурузы, светособирающего комплекса кукурузы, белка теплового шока кукурузы, mtl маиса, малой субъединицы RuBP карбоксилазы гороха, актина риса, циклофилина риса, маннопинсинтазы Ti-плазмиды, нопалинсинтазы Ti-плазмиды, халкон-изомеразы петунии, богатого глицином белка 1 бобов, пататина картофеля, лектина, 35S CaMV и малой субъединицы S-E9 RuBP карбоксилазы.[00222] In embodiments, the heterologous promoter is a promoter that allows expression in a plant (eg, expressed in a monocot or expressed in a dicot). For example, without limitation, a promoter for expression in a plant can be selected from: ubiquitin, orange cestrum virus, maize TrpA, OsMADS 6, maize histone H3, bacteriophage T3 gene 9 5'-UTR, maize sucrose synthetase 1, maize alcohol dehydrogenase 1 , maize light-harvesting complex, maize heat shock protein, maize mtl, pea carboxylase RuBP small subunit, rice actin, rice cyclophilin, Ti-plasmid mannopine synthase, Ti-plasmid nopaline synthase, petunia chalcone isomerase, bean glycine-rich protein 1, potato patatin, lectin , 35S CaMV and small subunit S-E9 RuBP carboxylase.

[00223] Хотя, как было показано, многие промоторы из двудольных растений функционируют у однодольных и наоборот, в вариантах осуществления для экспрессии в двудольных растениях выбирают промоторы двудольных, а для экспрессии в однодольных растениях выбирают промоторы однодольных. Однако не существует каких-либо ограничений в отношении происхождения выбранных промоторов; при этом достаточно, чтобы они являлись функциональными в отношении управления экспрессией нуклеотидных последовательностей в требуемой клетке.[00223] While many promoters from dicots have been shown to function in monocots and vice versa, in embodiments, dicot promoters are selected for expression in dicots and monocot promoters are selected for expression in monocots. However, there are no restrictions on the origin of the selected promoters; it is sufficient that they are functional in relation to directing the expression of nucleotide sequences in the desired cell.

[00224] Выбор промотора может меняться в зависимости от временных и пространственных требований для экспрессии, а также в зависимости от клетки-хозяина, подлежащей трансформации. Таким образом, например, экспрессия нуклеотидных последовательностей по настоящему изобретению может осуществляться в любом растении и/или части растения, (например, в листьях, в цветоножках или стеблях, в колосьях, в соцветиях (например, колосьях, метелках, початках и т.д.), в корнях, семенах и/или проростках и т.п.). Например, когда желательна экспрессия в конкретной ткани или органе, можно применять тканеспецифический или тканепредпочтительный промотор (например, корнеспецифический/-предпочтительный промотор). В отличие от этого, если желательной является экспрессия в ответ на стимул, можно применять промотор, индуцируемый определенными стимулами или химическими веществами. Если желательной является постоянная экспрессия на относительно стабильном уровне во всех клетках растения, может быть выбран конститутивный промотор.[00224] The choice of promoter may vary depending on the temporal and spatial requirements for expression, as well as depending on the host cell to be transformed. Thus, for example, the expression of the nucleotide sequences of the present invention can be carried out in any plant and/or plant part, (for example, in leaves, in pedicels or stems, in ears, in inflorescences (for example, ears, panicles, cobs, etc. .), in roots, seeds and/or seedlings, etc.). For example, when expression is desired in a particular tissue or organ, a tissue-specific or tissue-preferred promoter (eg, root-specific/-preferred promoter) can be used. In contrast, if expression in response to a stimulus is desired, a promoter induced by certain stimuli or chemicals can be used. If constant expression at a relatively stable level in all cells of the plant is desired, a constitutive promoter may be selected.

[00225] Промоторы, применимые в соответствии с настоящим изобретением, включают без ограничения промоторы, которые управляют экспрессией нуклеотидной последовательности конститутивно, промоторы, которые управляют экспрессией при индукции, и промоторы, которые управляют экспрессией тканеспецифический образом или специфическим образом по отношению к стадии развития. Эти различные типы промоторов известны из уровня техники.[00225] Promoters useful in accordance with the present invention include, without limitation, promoters that drive the expression of a nucleotide sequence constitutively, promoters that drive expression upon induction, and promoters that drive expression in a tissue-specific manner or in a developmentally specific manner. These various types of promoters are known in the art.

[00226] Подходящие конститутивные промоторы включают, например, промотор 35S CaMV (Odell et al., Nature 313:810-812, 1985); промотор At6669 Arabidopsis (см. публикацию согласно PCT №W004081173 A2); промотор Ubi 1 маиса (Christensen et al., Plant Mol. Biol. 18:675-689, 1992); актина риса (McElroy et al., Plant Cell 2:163-171, 1990); pEMU (Last et al., Theor. Appl. Genet. 81:581-588, 1991); 19S CaMV (Nilsson et al., Physiol. Plant 100:456-462, 1997); GOS2 (de Pater et al., Plant J November; 2(6):837-44, 1992); убиквитина (Christensen et al., Plant Mol. Biol. 18: 675-689, 1992); циклофилина риса (Bucholz et al., Plant Mol Biol. 25(5):837-43, 1994); гистона Н3 маиса (Lepetit et al., Mol. Gen. Genet. 231: 276-285, 1992); актина 2 (An et al., Plant J. 10(1);107-121, 1996), конститутивный промотор корневого кончика СТ2 (SEQ ID NO: 1535; см. также заявку согласно РСТ №IL/2005/000627) и синтетический Super MAS (Ni et al., The Plant Journal 7: 661-76, 1995). Другие конститутивные промоторы включают описанные в патентах США №№5659026, 5608149; 5608144; 5604121; 5569597: 5466785; 5399680; 5268463 и 5608142.[00226] Suitable constitutive promoters include, for example, the CaMV 35S promoter (Odell et al., Nature 313:810-812, 1985); Arabidopsis At6669 promoter (see PCT Publication No. W004081173 A2); maize Ubi 1 promoter (Christensen et al., Plant Mol. Biol. 18:675-689, 1992); rice actin (McElroy et al., Plant Cell 2:163-171, 1990); pEMU (Last et al., Theor. Appl. Genet. 81:581-588, 1991); 19S CaMV (Nilsson et al., Physiol. Plant 100:456-462, 1997); GOS2 (de Pater et al., Plant J November; 2(6):837-44, 1992); ubiquitin (Christensen et al., Plant Mol. Biol. 18: 675-689, 1992); rice cyclophilin (Bucholz et al., Plant Mol Biol. 25(5):837-43, 1994); maize histone H3 (Lepetit et al., Mol. Gen. Genet. 231: 276-285, 1992); actin 2 (An et al., Plant J. 10(1); 107-121, 1996), the constitutive CT2 root tip promoter (SEQ ID NO: 1535; see also PCT Application No. IL/2005/000627) and synthetic Super MAS (Ni et al., The Plant Journal 7: 661-76, 1995). Other constitutive promoters include those described in US Pat. Nos. 5,659,026, 5,608,149; 5608144; 5604121; 5569597: 5466785; 5399680; 5268463 and 5608142.

[00227] Тканеспецифическими или тканепредпочтительными промоторами, применимыми для экспрессии полипептидов по настоящему изобретению в растениях, необязательно в маисе, включают те, которые управляют экспрессией в корне, сердцевине, листе или пыльце. Подходящие тканеспецифические промоторы включают без ограничения специфические для листьев промоторы [такие, которые описаны, например, в Yamamoto et al., Plant J. 12:255-265, 1997; Kwon et al., Plant Physiol. 105:357-67, 1994; Yamamoto et al., Plant Cell Physiol. 35:773-778, 1994; Gotor et al., Plant J. 3:509-18, 1993;Orozco et al., Plant Mol. Biol. 23:1129-1138, 1993; и Matsuoka et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:9586-9590, 1993], предпочтительные для семени промоторы (например, из семяспецифических генов (Simon, et al., Plant Mol. Biol. 5. 191, 1985; Scofield, et al., J. Biol. Chem. 262: 12202, 1987; Baszczynski, et al., Plant Mol. Biol. 14: 633, 1990), промоторы альбумина из бразильского ореха (Pearson et al., Plant Mol. Biol. 18: 235-245, 1992), легумина (Ellis, etal. Plant Mol. Biol. 10: 203-214, 1988), глютелина (Takaiwa, et al., Mol. Gen. Genet. 208: 15-22, 1986; Takaiwa, et al., FEBS Letts. 221: 43-47, 1987), зеина (Matzke et al., Plant Mol Biol, 143).323-32 1990), napA (Stalberg, et al., Planta 199: 515-519, 1996), SPA пшеницы (Albanietal, Plant Cell, 9: 171-184, 1997), олеозина подсолнечника (Cummins, et al., Plant Mol. Biol. 19: 873-876, 1992)], специфические для эндосперма промоторы (например, LMW и HMW пшеницы, глютенина-1 (Mol Gen Genet 216:81-90, 1989; NAR 17:461-2), глиадинов a, b и g пшеницы (ЕМВО3: 1409-15, 1984), промотор ltrl ячменя, гордеина В1, С, D ячменя (Theor Appl Gen 98:1253-62, 1999; Plant J 4:343-55, 1993; Mol Gen Genet 250:750-60, 1996), DOF ячменя (Mena et al., The Plant Journal, 116(1): 53-62, 1998), Biz2 (EP 99106056.7), синтетический промотор (Vicente-Carbajosa et al., Plant J. 13: 629-640, 1998), промотор проламина NRP33 риса, глобулина Glb-1 риса (Wu et al., Plant Cell Physiology 39(8) 885-889, 1998), альфа-глобулина REB/OHP-1 риса (Nakase et al. Plant Mol. Biol. 33: 513-S22, 1997), PP ADP-глюкозы риса (Trans Res 6:157-68, 1997), промотор гена семейства ESR маиса (Plant J 12:235-46, 1997), гамма-кафирина сорго (Plant Mol. Biol 32:1029-35, 1996)], специфические для зародышей промоторы (например, OSH1 риса; Sato et al., Proc. Nati. Acad. Sci. USA, 93: 8117-8122), KNOX (Postma-Haarsma of al, Plant Mol. Biol. 39:257-71, 1999), олеозина риса (Wu et at, J. Biochem., 123:386, 1998), специфические для цветков промоторы, например, AtPRP4, халкон-синтазы (chsA) (Van der Meer, et al. Plant Mol. Biol. 15, 95-109, 1990), LAT52 (Twell et al., Mol. Gen Genet. 217:240-245; 1989), apetala-3 и промоторы, специфические для репродуктивных тканей растений (например, промоторы OsMADS; публикация патента США №2007/0006344).[00227] Tissue-specific or tissue-preferred promoters useful for expression of the polypeptides of the present invention in plants, optionally in maize, include those that drive expression in the root, heartwood, leaf, or pollen. Suitable tissue-specific promoters include, without limitation, leaf-specific promoters [such as are described, for example, in Yamamoto et al., Plant J. 12:255-265, 1997; Kwon et al., Plant Physiol. 105:357-67, 1994; Yamamoto et al., Plant Cell Physiol. 35:773-778, 1994; Gotor et al., Plant J. 3:509-18, 1993; Orozco et al., Plant Mol. Biol. 23:1129-1138, 1993; and Matsuoka et al., Proc. Natl. Acad. sci. USA 90:9586-9590, 1993], seed-preferred promoters (e.g., from seed-specific genes (Simon, et al., Plant Mol. Biol. 5. 191, 1985; Scofield, et al., J. Biol. Chem. 262: 12202, 1987; Baszczynski, et al., Plant Mol. Biol. 14: 633, 1990), Brazil nut albumin promoters (Pearson et al., Plant Mol. Biol. 18: 235-245, 1992), legumin (Ellis, et al. Plant Mol. Biol. 10: 203-214, 1988), glutelin (Takaiwa, et al., Mol. Gen. Genet. 208: 15-22, 1986; Takaiwa, et al., FEBS Letts. 221: 43-47, 1987), zein (Matzke et al., Plant Mol Biol, 143). 323-32 1990), napA (Stalberg, et al., Planta 199: 515-519, 1996), Wheat SPA ( Albanietal, Plant Cell, 9: 171-184, 1997), sunflower oleosin (Cummins, et al., Plant Mol. Biol. 19: 873-876, 1992)], endosperm-specific promoters (e.g., LMW and HMW wheat, glutenin-1 (Mol Gen Genet 216:81-90, 1989; NAR 17:461-2), wheat gliadins a, b and g (EMBO3: 1409-15, 1984), barley ltrl promoter, hordein B1, C, D barley (Theor App l Gen 98:1253-62, 1999; Plant J 4:343-55, 1993; Mol Gen Genet 250:750-60, 1996), barley DOF (Mena et al., The Plant Journal, 116(1): 53-62, 1998), Biz2 (EP 99106056.7), synthetic promoter (Vicente-Carbajosa et al ., Plant J. 13: 629-640, 1998), rice prolamin NRP33 promoter, rice globulin Glb-1 (Wu et al., Plant Cell Physiology 39(8) 885-889, 1998), REB/OHP alpha-globulin -1 rice (Nakase et al. Plant Mol. Biol. 33: 513-S22, 1997), rice ADP-glucose PP (Trans Res 6:157-68, 1997), maize ESR family gene promoter (Plant J 12:235 -46, 1997), sorghum gamma-kafirin (Plant Mol. Biol 32:1029-35, 1996)], germ-specific promoters (e.g. rice OSH1; Sato et al., Proc. Nati. Acad. Sci. USA, 93: 8117-8122), KNOX (Postma-Haarsma of al, Plant Mol. Biol. 39:257-71, 1999), rice oleosin (Wu et at, J. Biochem., 123:386, 1998), specific for flower promoters, e.g., AtPRP4, chalcone synthase (chsA) (Van der Meer, et al. Plant Mol. Biol. 15, 95-109, 1990), LAT52 (Twell et al., Mol. Gen Genet. 217:240 -245; 1989), apetala-3 and prom tors specific to plant reproductive tissues (eg, OsMADS promoters; US Patent Publication No. 2007/0006344).

[00228] Примеры промоторов, подходящих для предпочтительной экспрессии в зеленой ткани, включают в себя множество промоторов, которые осуществляют регуляцию генов, участвующих в фотосинтезе, и многие из них были клонированы как из однодольных, так и из двудольных. Одним из таких промоторов является промотор РЕРС гена фосфоенолкарбоксилазы маиса (Hudspeth & Grula, Plant Molec. Biol. 12:579-589 (1989)). Другим промотором специфической для корня экспрессии является промотор, описанный de Framond (FEBS 290:103-106 (1991) или в патенте США №5466785). Другой промотор, применимый в настоящем изобретении, представляет собой специфический для стебля промотор, описанный в патенте США№5625136, который в естественных условиях управляет экспрессией гена trpA маиса.[00228] Examples of promoters suitable for preferential expression in green tissue include a variety of promoters that regulate genes involved in photosynthesis, and many of these have been cloned from both monocots and dicots. One such promoter is the PEPC promoter of the maize phosphoenolcarboxylase gene (Hudspeth & Grula, Plant Molec. Biol. 12:579-589 (1989)). Another promoter for root-specific expression is that described by de Framond (FEBS 290:103-106 (1991) or US Pat. No. 5,466,785). Another promoter useful in the present invention is the stalk-specific promoter described in US Pat. No. 5,625,136, which naturally drives the expression of the maize trpA gene.

[00229] Кроме того, могут применяться промоторы, функционирующие в пластидах. Неограничивающие примеры таких промоторов включают промотор 5'-UTR гена 9 бактериофага Т3 и другие промоторы, раскрытые в патенте США №7579516. Другие промоторы, применимые в соответствии с настоящим изобретением, включают без ограничения промотор малой субъединицы S-E9 RuBP-карбоксилазы и промотор гена ингибитора трипсина Кунитца (Kti3).[00229] In addition, promoters that function in plastids can be used. Non-limiting examples of such promoters include the bacteriophage T3 gene 9 5'UTR promoter and other promoters disclosed in US Pat. No. 7,579,516. Other promoters useful in accordance with the present invention include, but are not limited to, the RuBP carboxylase small subunit S-E9 promoter and the Kunitz trypsin inhibitor (Kti3) gene promoter.

[00230] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения могут применяться индуцируемые промоторы. Таким образом, например, промоторы, регулируемые химическими веществами, можно применять для модуляции экспрессии гена в растении путем применения экзогенного химического регулятора. Регуляция экспрессии нуклеотидных последовательностей по настоящему изобретению посредством промоторов, регулируемых химическими веществами, обеспечивает синтез полипептидов по настоящему изобретению только тогда, когда культурные растения обрабатывают индуцирующими химическими веществами. В зависимости от цели промотор может представлять собой промотор, индуцируемый химическим веществом, где применение химического вещества индуцирует экспрессию гена, или промотор, подавляемый химическим веществом, где применение химического вещества подавляет экспрессию гена. Примеры такой технологии химической индукции экспрессии генов подробно описаны в публикации заявки ЕР 0332104 и патенте США №5614395.[00230] In some embodiments of the present invention, inducible promoters may be used. Thus, for example, chemically regulated promoters can be used to modulate gene expression in a plant through the use of an exogenous chemical regulator. Regulation of the expression of the nucleotide sequences of the present invention by chemically regulated promoters allows the synthesis of the polypeptides of the present invention only when the crop plants are treated with inducing chemicals. Depending on the purpose, the promoter may be a chemical-inducible promoter, where application of the chemical induces gene expression, or a chemical-repressive promoter, where application of the chemical suppresses gene expression. Examples of such technology for chemical induction of gene expression are described in detail in EP 0332104 and US Pat. No. 5,614,395.

[00231] Промоторы, индуцируемые химическими веществами, известны из уровня техники и включают в себя без ограничения промотор In2-2 маиса, который активируется антидотами бензолсульфонамидных гербицидов, промотор GST маиса, который активируется гидрофобными электрофильными соединениями, применяемыми в качестве предвсходовых гербицидов, и промотор о PR-1a табака, который активируется салициловой кислотой (например, системы PR1a), стероидзависимые промоторы (см., например, промотор, индуцируемый глюкокортикоидами, в Schenaetal. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 10421-10425 и McNellis et al. (1998) Plant J. 14, 247-257) и промоторы, индуцируемые тетрациклинами и подавляемые тетрациклинами (см., например, Gatz et al. (1991) Mol. Gen. Genet. 227, 229-237, и патенты США№№5814618 и 5789156), промоторы системы Lac-репрессора, промоторы системы, индуцируемой медью, промоторы системы, индуцируемой салицилатом (например, системы PR1a), промоторы, индуцируемые глюкокортикоидами (Aoyama et al. (1997) Plant J. 11:605-612), и промоторы системы, индуцируемой экдизоном.[00231] Chemically inducible promoters are known in the art and include, but are not limited to, the maize In2-2 promoter, which is activated by benzenesulfonamide herbicide safeners, the maize GST promoter, which is activated by hydrophobic electrophilic compounds used as preemergence herbicides, and the o promoter. Tobacco PR-1a that is activated by salicylic acid (e.g. PR1a systems), steroid dependent promoters (see e.g. glucocorticoid inducible promoter in Schenaetal. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 10421-10425 and McNellis et al. (1998) Plant J. 14, 247-257) and tetracycline-inducible and tetracycline-repressed promoters (see, for example, Gatz et al. (1991) Mol. Gen. Genet. 227, 229-237, and US Pat. (1997) Plant J. 11:605-612), and promoters of the ecdysone inducible system.

[00232] Другие неограничивающие примеры индуцируемых промоторов включают промоторы, индуцируемые ABA и тургорным давлением, промотор гена белка, связывающегося с ауксином (Schwob et al. (1993) Plant J. 4:423-432), промотор UDP-глюкозофлавоноидгликозилтрансферазы (Ralston et al. (1988) Genetics 119:185-197), промотор ингибитора протеиназы MPI (Cordero et al. (1994) Plant J. 6:141-150) и промотор глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы (Kohler et al. (1995) Plant Mol. Biol. 29:1293-1298; Martinez et al. (1989) J. Mol. Biol. 208:551-565 и Quigley et al. (1989) J. Mol. Evol. 29:412-421). Также включены системы, индуцируемые бензолсульфонамидом (патент США №5364780) и индуцируемые спиртами (публикации Международных патентных заявок №№WO 97/06269 и WO 97/06268), и промоторы гена глутатион-S-трансферазы. Аналогично можно применять любой из индуцируемых промоторов, описанных в Gatz (1996) Current Opinion Biotechnol. 7:168-172 и Gatz (1997) Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 48:89-108. Другие химическими индуцируемые промоторы, применимые для управления экспрессией нуклеотидных последовательностей по настоящему изобретению в растениях, раскрыты в патенте США 5614395. Химическая индукция экспрессии генов также подробно изложена в ЕР 0332104 (от Ciba-Geigy) и патенте США №5614395.[00232] Other non-limiting examples of inducible promoters include ABA and turgor pressure inducible promoters, auxin binding protein gene promoter (Schwob et al. (1993) Plant J. 4:423-432), UDP-glucosoflavonoid glycosyltransferase promoter (Ralston et al (1988) Genetics 119:185-197), the MPI proteinase inhibitor promoter (Cordero et al. (1994) Plant J. 6:141-150) and the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase promoter (Kohler et al. (1995) Plant Mol Biol 29:1293-1298 Martinez et al (1989) J Mol Biol 208:551-565 and Quigley et al (1989) J Mol Evol 29:412-421). Also included are benzenesulfonamide-inducible (US Pat. No. 5,364,780) and alcohol-inducible (International Patent Application Publication Nos. WO 97/06269 and WO 97/06268) systems and glutathione-S-transferase gene promoters. Similarly, any of the inducible promoters described in Gatz (1996) Current Opinion Biotechnol can be used. 7:168-172 and Gatz (1997) Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 48:89-108. Other chemically inducible promoters useful in directing the expression of the nucleotide sequences of the present invention in plants are disclosed in US Pat.

[00233] Другая категория промоторов, применимых в настоящем изобретении, представляет собой промоторы, индуцируемые ранением. Были описаны многочисленные промоторы, которые экспрессируются в участках ранения, а также в участках инфицирования фитопатогеном. В идеальном случае такой промотор должен активироваться локально в участках инвазии насекомых и, таким образом, инсектицидные белки накапливаются исключительно в клетках, где необходим синтез инсектицидных белков для уничтожения нападающего насекомого-вредителя. Примеры промоторов этого типа включают описанные Stanford et al. Mol. Gen. Genet. 215:200-208 (1989), Xu et al. Plant Molec. Biol. 22:573-588 (1993), Logemann et al. Plant Cell 1:151-158 (1989), Rohrmeier & Lehle, Plant Molec. Biol. 22:783-792 (1993), Firek et al. Plant Molec. Biol. 22:129-142 (1993) и Warner et al. Plant J. 3:191-201 (1993).[00233] Another category of promoters useful in the present invention are wound inducible promoters. Numerous promoters have been described that are expressed at sites of injury as well as sites of infection by a phytopathogen. Ideally, such a promoter should be activated locally at the sites of insect invasion, and thus the insecticidal proteins accumulate exclusively in cells where insecticidal protein synthesis is required to kill the attacking insect pest. Examples of promoters of this type include those described by Stanford et al. Mol. Gen. Genet. 215:200-208 (1989), Xu et al. Plant Molec. Biol. 22:573-588 (1993), Logemann et al. Plant Cell 1:151-158 (1989), Rohrmeier & Lehle, Plant Molec. Biol. 22:783-792 (1993), Firek et al. Plant Molec. Biol. 22:129-142 (1993) and Warner et al. Plant J. 3:191-201 (1993).

[00234] В вариантах осуществления нуклеиновая кислота по настоящему изобретению может содержать, по сути состоять или состоять из кассеты экспрессии, или может содержаться в кассете экспрессии.[00234] In embodiments, the nucleic acid of the present invention may comprise, consist essentially of, or consist of an expression cassette, or may be contained in an expression cassette.

[00235] Кассета экспрессии, содержащая представляющий интерес полинуклеотид, может быть химерной, что означает, что по меньшей мере один из ее компонентов является гетерологичным по отношению по меньшей мере к одному из ее других компонентов. Кассета экспрессии также может представлять собой последовательность, которая встречается в природе, по которая была получена в рекомбинантной форме, применимой для гетерологичной экспрессии. Однако, как правило, кассета экспрессии является гетерологичной по отношению к хозяину, т.е. конкретная последовательность нуклеиновой кислоты в кассете экспрессии не встречается в клетке-хозяине в природе, и ее необходимо было ввести в клетку-хозяина или предка клетки-хозяина с помощью события трансформации.[00235] The expression cassette containing the polynucleotide of interest may be chimeric, meaning that at least one of its components is heterologous with respect to at least one of its other components. The expression cassette can also be a naturally occurring sequence that has been produced in recombinant form suitable for heterologous expression. However, as a rule, the expression cassette is heterologous with respect to the host, ie. the particular nucleic acid sequence in the expression cassette is not naturally occurring in the host cell and had to be introduced into the host cell or an ancestor of the host cell by a transformation event.

[00236] В дополнение к промоторам, функционально связанным с нуклеотидпыми последовательностями по настоящему изобретению, кассета экспрессии по настоящему изобретению может также содержать другие регуляторные элементы. Регуляторные элементы включают без ограничения энхансеры, интроны, лидерные последовательности, регулирующие трансляцию, сигналы терминации и сигнальные последовательности полиаденилирования. Примеры подходящих сигналов терминации транскрипции доступны и известны в данной области техники (например, tml из CaMV, Е9 из rbcS). В контексте настоящего изобретения можно применять любой доступный терминатор, о котором известно, что он функционирует в растениях.[00236] In addition to the promoters operably linked to the nucleotide sequences of the present invention, the expression cassette of the present invention may also contain other regulatory elements. Regulatory elements include, but are not limited to, enhancers, introns, translational leader sequences, termination signals, and polyadenylation signal sequences. Examples of suitable transcription termination signals are available and known in the art (eg tml from CaMV, E9 from rbcS). In the context of the present invention, any available terminator known to function in plants can be used.

[00237] В кассеты экспрессии, описанные в настоящем изобретении, можно вводить множество других последовательностей. Они предусматривают последовательности, которые, как показано, усиливают экспрессию, как например, интронные последовательности (например, из Adhl и bronzel) и вирусные лидерные последовательности (например, из TMV, MCMV и AMV).[00237] Many other sequences can be introduced into the expression cassettes described in the present invention. They include sequences that are shown to enhance expression, such as intron sequences (eg from Adhl and bronzel) and viral leader sequences (eg from TMV, MCMV and AMV).

[00238] Для более эффективной инициации трансляции можно модифицировать последовательности, прилегающие к инициирующему метионину. Например, их можно модифицировать путем включения последовательностей, которые, как известно, являются эффективными в растениях. Joshi предложил подходящую консенсусную последовательность для растений (NAR 15:6643-6653 (1987)), a Clonetech предлагает дополнительную консенсусную последовательность, являющуюся инициатором трансляции (каталог 1993/1994, стр. 210). Эти консенсусные последовательности подходят для использования с нуклеотидными последовательностями по настоящему изобретению. Последовательности встраивают в конструкции, содержащие нуклеотидные последовательности, выше и включительно ATG (при этом вторая аминокислота остается немодифицированной) или в качестве альтернативы выше и включительно GTC, расположенного после ATG (с возможностью модифицирования второй аминокислоты трансгена).[00238] For more efficient translation initiation, sequences adjacent to the initiating methionine can be modified. For example, they can be modified to include sequences known to be effective in plants. Joshi has proposed a suitable plant consensus sequence (NAR 15:6643-6653 (1987)), and Clonetech has proposed an additional translation initiator consensus sequence (catalog 1993/1994, page 210). These consensus sequences are suitable for use with the nucleotide sequences of the present invention. The sequences are inserted into constructs containing nucleotide sequences upstream and including the ATG (with the second amino acid remaining unmodified) or alternatively upstream and including the GTC located after the ATG (with the possibility of modifying the second amino acid of the transgene).

[00239] В вариантах осуществления предпочтительной может быть направленная экспрессия полипептидов по настоящему изобретению в конкретном клеточном местоположении в растительной клетке. В некоторых случаях может быть желательной локализация в цитозоле, тогда как в других случаях предпочтительной может быть локализация в определенной субклеточной органелле. Для осуществления настоящего изобретения на практике можно применять любой механизм нацеливания генных продуктов, например в растениях, и, как известно, такие механизмы существуют в растениях, и последовательности, регулирующие функционирование таких механизмов, были описаны довольно подробно. Были охарактеризованы последовательности, которые обеспечивают нацеливание генных продуктов в другие компартменты клетки. Например, аминоконцевые последовательности могут обусловливать нацеливание представляющего интерес белка в такой компартмент клетки, как вакуоль, митохондрия, пероксисома, белковые тельца, эндоплазматический ретикулум, хлоропласт, крахмальное зерно, амилопласт, апопласт или клеточная стенка растительной клетки (например, Unger et. al. Plant Molec. Biol. 13: 411-418 (1989); Rogers et. al. (1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 6512-651; патенты США №7102057; WO 2005/096704. Необязательно сигнальная последовательность может представлять собой N-концевую сигнальную последовательность из waxy, N-концевую сигнальную последовательность из гамма-зеина, домен, связывающий крахмал, С-концевой домен, связывающий крахмал, последовательность, нацеливающую в хлоропласт, которая обеспечивает доставку зрелого белка в хлоропласт (Comai et. al. (1988) J. Biol. Chem. 263: 15104-15109; van den Broeck, et. al. (1985) Nature 313: 358-363; патент США №5639949) или сигнальную последовательность секреции из клеток алейронового слоя (Koehler & Но, Plant Cell 2: 769-783 (1990)). Кроме того, аминоконцевые последовательности вместе с карбоксиконцевыми последовательностями обусловливают нацеливание генных продуктов в вакуоль и могут применяться в настоящем изобретении (Shinshi et. al. (1990) Plant Molec. Biol. 14: 357-368). В одном варианте осуществления выбранная сигнальная последовательность включает известный сайт расщепления, и при конструировании слияния учитываются любые аминокислоты после сайта(сайтов) расщепления, необходимые для расщепления. В некоторых случаях это требование может быть выполнено путем добавления небольшого числа аминокислот между сайтом расщепления и ATG трансгена или, в качестве альтернативы, путем замещения некоторых аминокислот в пределах последовательности трансгена. Эти методики конструирования хорошо известны из уровня техники и одинаково применимы к любому клеточному компартменту.[00239] In embodiments, it may be preferable to target expression of the polypeptides of the present invention at a specific cellular location in a plant cell. In some cases, localization to the cytosol may be desirable, while in other cases, localization to a particular subcellular organelle may be preferred. Any mechanism for targeting gene products, for example in plants, can be used to practice the present invention, and such mechanisms are known to exist in plants, and the sequences regulating the functioning of such mechanisms have been described in some detail. Sequences have been characterized that allow targeting of gene products to other compartments of the cell. For example, amino-terminal sequences can target the protein of interest to a cell compartment such as the vacuole, mitochondria, peroxisome, protein bodies, endoplasmic reticulum, chloroplast, starch granule, amyloplast, apoplast, or plant cell wall (e.g., Unger et. al. Plant). Molec Biol 13: 411-418 (1989) Rogers et al (1985) Proc Natl Acad Sci USA 82: 6512-651 US Pat. be an N-terminal signal sequence from waxy, an N-terminal signal sequence from gamma-zein, a starch-binding domain, a C-terminal starch-binding domain, a chloroplast-targeting sequence that ensures delivery of the mature protein to the chloroplast (Comai et. al (1988) J Biol Chem 263: 15104-15109; van den Broeck, et al (1985) Nature 313: 358-363; US Pat. aleurone cells (Koehler & Ho, Plant Cell 2: 769-783 (1990)). In addition, amino-terminal sequences, together with carboxy-terminal sequences, cause gene products to be targeted to the vacuole and can be used in the present invention (Shinshi et. al. (1990) Plant Molec. Biol. 14: 357-368). In one embodiment, the selected signal sequence includes a known cleavage site, and any amino acids after the cleavage site(s) required for cleavage are considered in the fusion design. In some cases, this requirement can be met by adding a small number of amino acids between the cleavage site and the ATG of the transgene, or alternatively by substituting some amino acids within the transgene sequence. These design techniques are well known in the art and are equally applicable to any cellular compartment.

[00240] Будет понятно, что описанные выше механизмы нацеливания в клетке можно использовать не только с сочетании когнатными для них промоторами, но также в сочетании с гетерологичными промоторами, так что специфическая задача нацеливания в клетке осуществляется под транскрипционным контролем промотора, характеризующегося паттерном экспрессии, отличный от такового для промотора, из которого получен нацеливающий сигнал.[00240] It will be understood that the targeting mechanisms described above in a cell can be used not only in combination with promoters cognate to them, but also in combination with heterologous promoters, so that the specific task of targeting in the cell is carried out under the transcriptional control of a promoter characterized by an expression pattern that is different from that of the promoter from which the targeting signal is derived.

[00241] Кассета экспрессии по настоящему изобретению также может включать нуклеотидную последовательность для селектируемого маркера, который можно применять для отбора трансформированного растения, части растения или растительной клетки. Много примеров подходящих селектируемых маркеров известны из уровня техники и могут применяться в кассетах экспрессии, описанных в данном документе.[00241] The expression cassette of the present invention may also include a nucleotide sequence for a selectable marker that can be used to select a transformed plant, plant part, or plant cell. Many examples of suitable selectable markers are known in the art and can be used in the expression cassettes described herein.

[00242] Примеры селектируемых маркеров включают без ограничения нуклеотидную последовательность, кодирующую neo или nptII, которые придают устойчивость к канамицину, G418 и т.п. (Potrykus et al. (1985) Mol. Gen. Genet. 199: 183-188); нуклеотидную последовательность, кодирующую bar, который придает устойчивость к фосфинотрицину; нуклеотидную последовательность, кодирующую измененную 5-енолпирувилшикимат-3-фосфатсинтазу (EPSP), которая придает устойчивость к глифосату (Hinchee et al. (1988) Biotech. 6:915-922); нуклеотидную последовательность, кодирующую нитрилазу, такую как bxn от Klebsiella ozaenae, которая придает устойчивость к бромоксинилу (Stalker et al. (1988) Science 242:419-423); нуклеотидную последовательность, кодирующую измененную ацетолактатсинтазу (ALS), которая придает устойчивость к имидазолинону, сульфонилмочевине или другим ALS-ингибирующим химическим веществам (европейская патентная заявка №154204); нуклеотидную последовательность, кодирующую устойчивую к метотрексату дигидрофолатредуктазу (DHFR) (Thillet et al. (1988) J. Biol. Chem. 263:12500-12508); нуклеотидную последовательность, кодирующую далапондегалогеназу, которая придает устойчивость к далапону; нуклеотидную последовательность, кодирующую маннозо-6-фосфатизомеразу (также называемую фосфоманнозоизомеразой (PMI)), которая придает способность к метаболизму маннозы (патенты США №5767378 и №5994629); нуклеотидную последовательность, кодирующую измененную антранилатсинтазу, которая придает устойчивость к 5-метилтриптофану; или нуклеотидную последовательность, кодирующую hph, который придает устойчивость к гигромицину. Специалист в данной области способен выбрать подходящий селектируемый маркер для применения в кассете экспрессии по настоящему изобретению.[00242] Examples of selectable markers include, without limitation, the nucleotide sequence encoding neo or nptII, which confer resistance to kanamycin, G418, and the like. (Potrykus et al. (1985) Mol. Gen. Genet. 199: 183-188); a nucleotide sequence encoding bar which confers resistance to phosphinothricin; a nucleotide sequence encoding an altered 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSP) that confers glyphosate resistance (Hinchee et al. (1988) Biotech. 6:915-922); a nucleotide sequence encoding a nitrilase, such as bxn from Klebsiella ozaenae, which confers resistance to bromoxynil (Stalker et al. (1988) Science 242:419-423); a nucleotide sequence encoding an altered acetolactate synthase (ALS) that confers resistance to imidazolinone, sulfonylurea, or other ALS inhibitory chemicals (European Patent Application No. 154204); a nucleotide sequence encoding methotrexate-resistant dihydrofolate reductase (DHFR) (Thillet et al. (1988) J. Biol. Chem. 263:12500-12508); a nucleotide sequence encoding dalapon dehalogenase which confers resistance to dalapon; a nucleotide sequence encoding mannose-6-phosphate isomerase (also referred to as phosphomannose isomerase (PMI)), which confers the ability to metabolize mannose (US Pat. Nos. 5,767,378 and 5,994,629); a nucleotide sequence encoding an altered anthranilate synthase that confers resistance to 5-methyltryptophan; or a nucleotide sequence encoding hph which confers resistance to hygromycin. One skilled in the art will be able to select an appropriate selectable marker for use in the expression cassette of the present invention.

[00243] Дополнительные селектируемые маркеры включают без ограничения нуклеотидную последовательность, кодирующую β-глюкуронидазу или uidA (GUS), который кодирует фермент, для которого известны различные хромогенные субстраты; нуклеотидную последовательность R-локуса, которая кодирует продукт, регулирующий продуцирование антоцианиновых пигментов (красного цвета) в растительных тканях (Dellaporta et al, "Molecular cloning of the maize R-nj allele by transposon-tagging with Ac," pp. 263-282, в Chromosome Structure and Function: Impact of New Concepts, 18th Stadler Genetics Symposium (Gustafson & Appels eds., Plenum Press 1988)); нуклеотидную последовательность, кодирующую β-лактамазу, фермент, для которого известны различные хромогенные субстраты (например, PADAC, хромогенный цефалоспорин) (Sutcliffe (1978) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 75:3737-3741); нуклеотидную последовательность, кодирующую xylE, который кодирует катехолдиоксигеназу (Zukowsky et al. (1983) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80:1101-1105); нуклеотидную последовательность, кодирующую тирозиназу, фермент, способный окислять тирозин до DOPA и допахинона, который, в свою очередь, конденсируется с образованием меланина (Katz et at (1983) J. Gen. Microbiol. 129:2703-2714); нуклеотидную последовательность, кодирующую β-галактозидазу, фермент, для которого существуют хромогенные субстраты; нуклеотидную последовательность, кодирующую люциферазу (lux), которая обеспечивает выявление с помощью биолюминесценции (Ow et al. (1986) Science 234:856-859); нуклеотидную последовательность, кодирующую экворин, который может быть использован в обнаружении чувствительной к кальцию биолюминесценции (Prasher et al. (1985) Biochem. Biophys. Res. Comm. 126:1259-1268); или нуклеотидную последовательность, кодирующую зеленый флуоресцентный белок (Niedz et al. (1995) Plant Cell Reports 14:403-406). Специалист в данной области может выбрать подходящий селектируемый маркер для применения в кассете экспрессии по настоящему изобретению.[00243] Additional selectable markers include, without limitation, a nucleotide sequence encoding β-glucuronidase or uidA (GUS), which encodes an enzyme for which various chromogenic substrates are known; the nucleotide sequence of the R-locus, which encodes a product that regulates the production of anthocyanin pigments (red) in plant tissues (Dellaporta et al, "Molecular cloning of the maize R-nj allele by transposon-tagging with Ac," pp. 263-282, in Chromosome Structure and Function: Impact of New Concepts, 18th Stadler Genetics Symposium (Gustafson & Appels eds., Plenum Press 1988)); a nucleotide sequence encoding β-lactamase, an enzyme for which various chromogenic substrates are known (eg, PADAC, chromogenic cephalosporin) (Sutcliffe (1978) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 75:3737-3741); a nucleotide sequence encoding xylE, which encodes catechol dioxygenase (Zukowsky et al. (1983) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80:1101-1105); a nucleotide sequence encoding tyrosinase, an enzyme capable of oxidizing tyrosine to DOPA and dopaquinone, which in turn condenses to form melanin (Katz et at (1983) J. Gen. Microbiol. 129:2703-2714); a nucleotide sequence encoding β-galactosidase, an enzyme for which chromogenic substrates exist; a nucleotide sequence encoding a luciferase (lux) that allows detection by bioluminescence (Ow et al. (1986) Science 234:856-859); a nucleotide sequence encoding aequorin, which can be used in the detection of calcium-sensitive bioluminescence (Prasher et al. (1985) Biochem. Biophys. Res. Comm. 126:1259-1268); or a nucleotide sequence encoding a green fluorescent protein (Niedz et al. (1995) Plant Cell Reports 14:403-406). One skilled in the art can select an appropriate selectable marker for use in the expression cassette of the present invention.

[00244] В некоторых вариантах осуществления кассета экспрессии по настоящему изобретению также может содержать полинуклеотиды, которые кодируют другие требуемые признаки, помимо химерных инсектицидных белков по настоящему изобретению. Примеры таких других полинуклеотидов включают в себя полинуклеотиды, которые кодируют полипептид или dsRNA для другого представляющего(-их) интерес необходимого(-ых) признака (признаков). Такие кассеты экспрессии, содержащие "пакетированные" признаки, можно применять, например, для получения растений, частей растений или растительных клеток, обладающих требуемым фенотипом с пакетированными признаками (т.е. молекулярное пакетирование). Такие пакетированные комбинации в растениях также можно создавать с помощью других способов, включая без ограничения кроссбридинг растений с помощью любой традиционной методики (т.е. селекционный пакет). При "пакетировании" путем генетической трансформации растений представляющие интерес нуклеотидные последовательности можно комбинировать в любой момент времени и в любом порядке. Например, трансгенное растение, содержащее один или несколько требуемых признаков, можно применять в качестве мишени для введения дополнительных признаков путем последующей трансформации. Дополнительные нуклеотидные последовательности можно вводить согласно протоколу котрансформации одновременно с нуклеотидной последовательностью, молекулой нуклеиновой кислоты, конструкцией нуклеиновой кислоты или композицией по настоящему изобретению, обеспечиваемыми любой комбинацией кассет экспрессии. Например, если будут вводить две нуклеотидные последовательности, то их можно встроить в отдельные кассеты (транс), или их можно встроить в одну кассету (цис). Экспрессия полинуклеотидов может управляться одним и тем же промотором или различными промоторами. Кроме того, известно, что полинуклеотиды можно "пакетировать" в требуемом местоположении в геноме при помощи системы сайт-специфической рекомбинации. См., например, публикации международных заявок на патенты №№ WO 99/25821, WO 99/25854, WO 99/25840, WO 99/25855 и WO 99/25853.[00244] In some embodiments, the expression cassette of the present invention may also contain polynucleotides that encode other desired features in addition to the chimeric insecticidal proteins of the present invention. Examples of such other polynucleotides include those that encode a polypeptide or dsRNA for other desired feature(s) of interest(s). Such expression cassettes containing "packaged" traits can be used, for example, to produce plants, plant parts or plant cells having the desired trait bundled phenotype (ie, molecular bundling). Such bagged combinations in plants can also be created using other methods, including, without limitation, crossbreeding plants using any conventional technique (ie, breeding bag). When "packaging" by genetic transformation of plants, the nucleotide sequences of interest can be combined at any time and in any order. For example, a transgenic plant containing one or more of the desired traits can be used as a target for the introduction of additional traits by subsequent transformation. Additional nucleotide sequences can be administered according to the co-transformation protocol simultaneously with the nucleotide sequence, nucleic acid molecule, nucleic acid construct or composition of the present invention provided by any combination of expression cassettes. For example, if two nucleotide sequences are to be introduced, they can be inserted into separate cassettes (trans) or they can be inserted into one cassette (cis). Expression of polynucleotides may be driven by the same promoter or by different promoters. In addition, it is known that polynucleotides can be "packaged" at the desired location in the genome using a site-specific recombination system. See, for example, International Patent Application Publications Nos. WO 99/25821, WO 99/25854, WO 99/25840, WO 99/25855 and WO 99/25853.

[00245] В иллюстративных вариантах осуществления кассета экспрессии также может содержать дополнительную последовательность, кодирующую один или несколько полипептидов или молекул двухнитевой РНК (dsRNA), обеспечивающих представляющий интерес агрономический признак (например, агрономический признак, который преимущественно приносит пользу компании-производителю семян, сельхозпроизводителю или переработчику зерна). Представляющий интерес полипептид может быть любым полипептидом, кодируемым представляющей интерес нуклеотидной последовательностью. Неограничивающие примеры представляющих интерес полипептидов, которые подходят для продуцирования в растениях, включают такие полипептиды, которые обуславливают возникновение агрономически важных признаков, таких как устойчивость к гербицидам (также иногда называемая "толерантностью к гербицидам"), устойчивость к вирусам, устойчивость к патогенным бактериям, устойчивость к насекомым, устойчивость к нематодам или устойчивость к грибам. См, например, патенты США №№5569823; 5304730; 5495071; 6329504 и 6337431. В вариантах осуществления полипептид, представляющий интерес, также может являться таким, который увеличивает мощность или урожайность растений (включая признаки, которые дают возможность растению произрастать при различных температурах, почвенных условиях и уровнях солнечного освещения и атмосферных осадков), или таким, который дает возможность идентифицировать растение, проявляющее признак, представляющий интерес (например, селектируемый маркер, цвет семенной оболочки и т.д.). Разнообразные представляющие интерес полипептиды, а также способы введения этих полипептидов в растение описаны, например, в патентах США №№4761373; 4769061; 4810648; 4940835; 4975374; 5013659; 5162602; 5276268; 5304730; 5495071; 5554798; 5561236; 5569823; 5767366; 5879903, 5928937; 6084155; 6329504 и 6337431; а также в публикации заявки на патент США №2001/0016956. См. также во всемирной сети Интернет по адресу lifesci.sussex.ac.uk/home/Neil_Crickmore/Bt/.[00245] In exemplary embodiments, the expression cassette may also contain an additional sequence encoding one or more double-stranded RNA (dsRNA) polypeptides or molecules that provide an agronomic trait of interest (e.g., an agronomic trait that primarily benefits a seed company, grower, or grain processor). The polypeptide of interest may be any polypeptide encoded by the nucleotide sequence of interest. Non-limiting examples of polypeptides of interest that are suitable for production in plants include those that confer agronomically important traits such as herbicide tolerance (also sometimes referred to as "herbicide tolerance"), virus resistance, resistance to pathogenic bacteria, resistance to insect resistance, nematode resistance or fungal resistance. See, for example, US Pat. Nos. 5,569,823; 5304730; 5495071; 6,329,504 and 6,337,431. In embodiments, the polypeptide of interest can also be one that increases plant vigor or yield (including traits that enable a plant to grow at different temperatures, soil conditions, and levels of sunlight and precipitation), or one that which makes it possible to identify a plant exhibiting a trait of interest (eg, selectable marker, seed coat color, etc.). A variety of polypeptides of interest, as well as methods for introducing these polypeptides into a plant, are described, for example, in US patent No. 4761373; 4769061; 4810648; 4940835; 4975374; 5013659; 5162602; 5276268; 5304730; 5495071; 5554798; 5561236; 5569823; 5767366; 5879903, 5928937; 6084155; 6329504 and 6337431; and also in US Patent Application Publication No. 2001/0016956. See also on the World Wide Web at lifesci.sussex.ac.uk/home/Neil_Crickmore/Bt/.

[00246] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения также могут применяться полинуклеотиды, придающие устойчивость/толерантность к гербициду, ингибирующему конус нарастания или меристему, такому как имидазолинон или сульфонилмочевина. Иллюстративные полинуклеотиды из этой категории кодируют мутантные ферменты ALS и AHAS, как описано, например, в патентах США №№5767366 и 5928937. Патенты США №№4761373 и 5013659 относятся к растениям, устойчивым к различным имидазолиноновым или сульфонамидным гербицидам. Патент США №4975374 относится к растительным клеткам и растениям, содержащим нуклеиновую кислоту, кодирующую мутантную глутаминсинтетазу (GS), устойчивую к ингибированию гербицидами, которые, как известно, ингибируют GS, например, фосфинотрицин и метионинсульфоксимин. В патенте США №5162602 раскрыты растения, устойчивые к ингибированию гербицидами на основе циклогександиона и арилоксифеноксипропановой кислоты. Устойчивость придает измененная ацетил-коэнзим А-карбоксилаза (АССаза).[00246] In some embodiments, implementation of the present invention can also be used polynucleotides that confer resistance/tolerance to a herbicide that inhibits growth cone or meristem, such as imidazolinone or a sulfonylurea. Exemplary polynucleotides from this category encode mutant ALS and AHAS enzymes as described, for example, in US Pat. US Pat. No. 4,975,374 relates to plant cells and plants containing a nucleic acid encoding a mutant glutamine synthetase (GS) resistant to inhibition by herbicides known to inhibit GS, such as phosphinothricin and methionine sulfoximine. US Pat. No. 5,162,602 discloses plants resistant to inhibition by cyclohexanedione and aryloxyphenoxypropanoic acid herbicides. Resistance is imparted by an altered acetyl-coenzyme A-carboxylase (ACCase).

[00247] Полипептиды, кодируемые нуклеотидными последовательностями, придающими устойчивость к глифосату, также подходят для настоящего изобретения. См., например, патент США №4940835 и патент США №4769061. В патенте США №5554798 раскрыты трансгенные растения маиса, устойчивые к глифосату, устойчивость которым придает ген измененной 5-енолпирувил-3-фосфошикиматсинтазы (EPSP).[00247] Polypeptides encoded by nucleotide sequences conferring glyphosate resistance are also suitable for the present invention. See, for example, US Pat. No. 4,940,835 and US Pat. No. 4,769,061. US Pat. No. 5,554,798 discloses glyphosate-tolerant transgenic maize plants that are conferred by an altered 5-enolpyruvil-3-phosphoshikimate synthase (EPSP) gene.

[00248] Также подходят полинуклеотиды, кодирующие устойчивость к фосфоновым соединениям, таким как глюфосинат аммония или фосфинотрицин, а также пиридинокси- или феноксипропионовым кислотам и циклогексанонам. См. заявку на европейский патент №0242246. См. также патенты США №№5879903, 5276268 и 5561236.[00248] Also suitable are polynucleotides encoding resistance to phosphonic compounds such as ammonium glufosinate or phosphinothricin, as well as pyridineoxy- or phenoxypropionic acids and cyclohexanones. See European Patent Application No. 0242246. See also U.S. Patent Nos. 5,879,903, 5,276,268, and 5,561,236.

[00249] Другие подходящие полинуклеотиды включают таковые, кодирующие устойчивость к гербицидам, подавляющим фотосинтез, таким как триазин и бензонитрил (ген нитрилазы). См. патент США №4810648. Дополнительные подходящие полинуклеотиды, кодирующие устойчивость к гербицидам, включают таковые, кодирующие устойчивость к 2,2-дихлорпропионовой кислоте, сетоксидиму, галоксифопу, имидазолиноновым гербицидам, сульфонилмочевинным гербицидам, триазолопиримидиновым гербицидам, s-триазиновым гербицидам и бромоксинилу. Также подходят полинуклеотиды, придающие устойчивость к ингибиторам фермента protox, или которые обеспечивают повышенную устойчивость к заболеваниям растений; повышенную толерантность к неблагоприятным условиям окружающей среды (видам абиотического стресса), в том числе без ограничения к засухе, чрезмерному охлаждению, чрезмерному нагреву, или чрезмерной засоленности почвы, или экстремальной кислотности или щелочности; и изменения строения или развития растений, в том числе изменения сроков развития. См., например, публикацию заявки на патент США №2001/0016956 и патент США №6084155.[00249] Other suitable polynucleotides include those encoding resistance to herbicides that inhibit photosynthesis, such as triazine and benzonitrile (nitrilase gene). See US Pat. No. 4,810,648. Additional suitable polynucleotides encoding herbicide resistance include those encoding resistance to 2,2-dichloropropionic acid, sethoxydim, haloxyfop, imidazolinone herbicides, sulfonylurea herbicides, triazolopyrimidine herbicides, s-triazine herbicides, and bromoxynil. Also suitable are polynucleotides that confer resistance to inhibitors of the protox enzyme or that confer increased resistance to plant diseases; increased tolerance to adverse environmental conditions (types of abiotic stress), including, without limitation, drought, excessive cooling, excessive heating, or excessive soil salinity, or extreme acidity or alkalinity; and changes in the structure or development of plants, including changes in the timing of development. See, for example, US Patent Application Publication No. 2001/0016956 and US Patent No. 6,084,155.

[00250] Дополнительные подходящие полинуклеотиды включают таковые, кодирующие пестицидные (например, инсектицидные) полипептиды. Эти полипептиды могут быть получены в количествах, достаточных для контроля, например, насекомых-вредителей (т.е. в количествах, обеспечивающих контроль насекомых). В вариантах осуществления полипептид представляет собой полипептид, активный в отношении чешуекрылых, активный в отношении жесткокрылых, активный в отношении полужесткокрылых и/или активный в отношении двукрылых, или любую их комбинацию. Считается, что количество продуцируемого в растении пестицидного полипептида, необходимое для контроля насекомых или других вредителей, может варьировать в зависимости от сорта, типа вредителя, факторов окружающей среды и т.п. Полинуклеотиды, применимые для придания дополнительной устойчивости к насекомым или вредителям, включают, например, таковые, кодирующие токсины, идентифицированные в организмах Bacillus. Полинуклеотиды, содержащие нуклеотидные последовательности, кодирующие белки Cry Bacillus thuringiensis (Bt) из нескольких подвидов, были клонированы и было обнаружено, что рекомбинантные клоны токсичны для личинок чешуекрылых, двукрылых и жесткокрылых насекомых. Примеры таких инсектицидных белков Bt включают белки Cry, такие как Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac, Cry1B, Cry1C, Cry1D, Cry1Ea, Cry1Fa, Cry3A, Cry9A, Cry9B, Cry9C и т.п., а также вегетативные инсектицидные белки, такие как Vip1, Vip2, Vip3 и т.п., и любые комбинации вышеуказанных инсектицидных белков Bt. Полный перечень белков Bt можно найти во всемирной сети Интернет в базе данных номенклатуры токсинов Bacillus thuringiensis, поддерживаемой университетом Сассекса (см. также Crickmore et al. (1998) Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62:807-813).[00250] Additional suitable polynucleotides include those encoding pesticidal (eg, insecticidal) polypeptides. These polypeptides can be obtained in amounts sufficient to control, for example, insect pests (ie, in amounts that provide control of insects). In embodiments, the polypeptide is a Lepidoptera-active, Coleoptera-active, Hemiptera-active, and/or Diptera-active polypeptide, or any combination thereof. It is believed that the amount of pesticidal polypeptide produced in a plant to control insects or other pests may vary depending on the cultivar, pest type, environmental factors, and the like. Polynucleotides useful for conferring additional resistance to insects or pests include, for example, those encoding toxins identified in Bacillus organisms. Polynucleotides containing nucleotide sequences encoding Bacillus thuringiensis (Bt) Cry proteins from several subspecies have been cloned and the recombinant clones have been found to be toxic to Lepidoptera, Diptera and Coleoptera larvae. Examples of such insecticidal Bt proteins include Cry proteins such as Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac, Cry1B, Cry1C, Cry1D, Cry1Ea, Cry1Fa, Cry3A, Cry9A, Cry9B, Cry9C and the like, as well as vegetative insecticidal proteins such as Vip1, Vip2, Vip3, etc., and any combination of the above Bt insecticidal proteins. A complete list of Bt proteins can be found on the Internet in the Bacillus thuringiensis toxin nomenclature database maintained by the University of Sussex (see also Crickmore et al. (1998) Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62:807-813).

[00251] В вариантах осуществления дополнительный полипептид представляет собой инсектицидный полипептид, полученный из источника, отличного от Bt, включая без ограничения альфа-амилазу, пероксидазу, холе стерол оксид азу, пататин, протеазу, ингибитор протеазы, уреазу, ингибитор альфа-амилазы, порообразующий белок, хитиназу, лектин, сконструированное антитело или фрагмент антитела, инсектицидный белок Bacillus cereus, инсектицидный белок Xenorhabdus spp. (такого как X. nematophila или Х. bovienii), инсектицидный белок Photorhabdus spp. (такого как P. luminescens или P. asymobiotica), инсектицидный белок Brevibacillus spp. (такого как В. laterosporous), инсектицидный белок Lysinibacillus spp. (такого как L. sphearicus), инсектицидный белок Chromobacterium spp. (такого как С. subtsugae или С. piscinae), инсектицидный белок Yersinia spp. (такого как Y. entomophaga), инсектицидный белок Paenibacillus spp. (такого как P. propylaea), инсектицидный белок Clostridium spp. (такого как С. bifermentans), Pseudomonas spp. (такого как P. fluorescens) и лигнин.[00251] In embodiments, the additional polypeptide is an insecticidal polypeptide derived from a source other than Bt, including, but not limited to, alpha-amylase, peroxidase, cholesterol oxidase, patatin, protease, protease inhibitor, urease, alpha-amylase inhibitor, pore-forming protein, chitinase, lectin, engineered antibody or antibody fragment, Bacillus cereus insecticidal protein, Xenorhabdus spp insecticidal protein. (such as X. nematophila or X. bovienii), Photorhabdus spp. insecticidal protein. (such as P. luminescens or P. asymobiotica), the insecticidal protein of Brevibacillus spp. (such as B. laterosporous), the insecticidal protein of Lysinibacillus spp. (such as L. sphearicus), insecticidal protein of Chromobacterium spp. (such as C. subtsugae or C. piscinae), the insecticidal protein of Yersinia spp. (such as Y. entomophaga), the insecticidal protein of Paenibacillus spp. (such as P. propylaea), insecticidal protein of Clostridium spp. (such as C. bifermentans), Pseudomonas spp. (such as P. fluorescens) and lignin.

[00252] Полипептиды, подходящие для продуцирования в растениях, дополнительно включают такие полипептиды, которые улучшают превращение собранных растений или частей растений в коммерчески применимый продукт или иным образом содействующие ему, в том числе, например, обеспечивающие повышенное или измененное содержание или распределение углеводов, улучшенные свойства сбраживаемости, повышенное содержание масла, повышенное содержание белка, улучшенную усвояемость или повышенное содержание нутрицевтиков, например, повышенное содержание фитостерола, повышенное содержание токоферола, повышенное содержание станола или повышенное содержание витаминов. Представляющие интерес полипептиды также включают, например, таковые, обуславливающие снижение содержания нежелательного компонента в собранном урожае, например, фитиновой кислоты или ферментов, расщепляющих сахара, или способствующие этому. Под "обуславливающим" или "способствующим" подразумевается, что представляющий интерес полипептид может прямо или косвенно способствовать наличию представляющего интерес признака (например, путем увеличения расщепления целлюлозы с помощью гетерологичного фермента целлюлазы).[00252] Polypeptides suitable for production in plants further include those polypeptides that improve the conversion of harvested plants or plant parts into a commercially applicable product or otherwise facilitate it, including, for example, providing increased or altered content or distribution of carbohydrates, improved fermentability properties, increased oil content, increased protein content, improved digestibility, or increased nutraceutical content, such as increased phytosterol content, increased tocopherol content, increased stanol content, or increased vitamin content. Polypeptides of interest also include, for example, those that cause or contribute to the reduction of the content of an undesirable component in the harvested crop, for example, phytic acid or sugar degrading enzymes. By "causing" or "facilitating" is meant that the polypeptide of interest can directly or indirectly contribute to the presence of the trait of interest (eg, by increasing cellulose digestion with the heterologous cellulase enzyme).

[00253] В некоторых вариантах осуществления полипептид способствует улучшению усвояемости еды или корма. Ксиланазы представляют собой ферменты, расщепляющие гемицеллюлозу, которые усиливают разрушение клеточных стенок растений, что приводит к лучшему использованию питательных веществ растения животным. Это приводит к увеличению темпов роста и конверсии корма. Также можно снижать вязкость кормов, содержащих ксилан. Гетерологичное продуцирование ксиланаз в растительных клетках также может содействовать превращению лигноцеллюлозы в сбраживаемые сахара в ходе промышленной переработки.[00253] In some embodiments, the implementation of the polypeptide improves the digestibility of food or feed. Xylanases are hemicellulose-cleaving enzymes that enhance the breakdown of plant cell walls, resulting in better utilization of plant nutrients by animals. This leads to increased growth rates and feed conversion. You can also reduce the viscosity of feeds containing xylan. The heterologous production of xylanases in plant cells can also assist in the conversion of lignocellulose to fermentable sugars during industrial processing.

[00254] Многочисленные ксиланазы из микроорганизмов, являющихся грибами и бактериями, были идентифицированы и охарактеризованы (см., например, патент США №5437992; Coughlin et al. (1993) "Proceedings of the Second TRICEL Symposium on Trichoderma reesei Cellulases and Other Hydrolases" Espoo; Souminen and Reinikainen, eds. (1993) Foundation for Biotechnical and Industrial Fermentation Research 8:125-135; публикацию патента США №2005/0208178; и публикацию согласно РСТ WO 03/16654). В частности, три специфичные ксиланазы (XYL-I, XYL-II и XYL-III) были идентифицированы у Т. reesei (Tenkanen et al. (1992) Enzyme Microb. Technol. 14:566; Torronen et al. (1992) Bio/Technology 10:1461; и Xu et al. (1998) Appl. Microbiol. Biotechnol. 49:718).[00254] Numerous xylanases from microorganisms that are fungi and bacteria have been identified and characterized (see, for example, US patent No. 5437992; Coughlin et al. (1993) "Proceedings of the Second TRICEL Symposium on Trichoderma reesei Cellulases and Other Hydrolases" Espoo, Souminen and Reinikainen, eds (1993) Foundation for Biotechnical and Industrial Fermentation Research 8:125-135, US Patent Publication No. 2005/0208178, and PCT Publication WO 03/16654). In particular, three specific xylanases (XYL-I, XYL-II and XYL-III) have been identified in T. reesei (Tenkanen et al. (1992) Enzyme Microb. Technol. 14:566; Torronen et al. (1992) Bio /Technology 10:1461 and Xu et al (1998) Appl Microbiol Biotechnol 49:718).

[00255] В других вариантах осуществления полипептид, применимый для настоящего изобретения, может представлять собой фермент, расщепляющий полисахариды. Растения по настоящему изобретению, вырабатывающие такой фермент, могут быть применимы для получения, например, сбраживаемого сырья для биологической переработки. В некоторых вариантах осуществления ферменты, применимые для способа сбраживания, включают альфа-амилазы, протеазы, пуллуланазы, изоамилазы, целлюлазы, гемицеллюлазы, ксиланазы, циклодекстрингликозилтрансферазы, липазы, фитазы, лакказы, оксидазы, эстеразы, кутиназы, фермент, гидролизующий гранулированный крахмал, и другие глюкоамилазы.[00255] In other embodiments, a polypeptide useful in the present invention may be a polysaccharide degrading enzyme. Plants of the present invention that produce such an enzyme can be used to obtain, for example, fermentable feedstock for biological processing. In some embodiments, enzymes useful for the fermentation process include alpha-amylases, proteases, pullulanases, isoamylases, cellulases, hemicellulases, xylanases, cyclodextrin glycosyltransferases, lipases, phytases, laccases, oxidases, esterases, cutinases, granular starch hydrolysing enzyme, and others. glucoamylase.

[00256] Ферменты, расщепляющие полисахариды, включают ферменты, расщепляющие крахмал, такие как альфа-амилазы (ЕС 3.2.1.1), глюкуронидазы (Е.С.3.2.1.131); экзо-1,4-альфа-D-глюканазы, такие как амилоглюкозидазы и глюкоамилаза (ЕС 3.2.1.3), бета-амилазы (ЕС 3.2.1.2), альфа-глюкозидазы (ЕС 3.2.1.20) и другие экзо-амилазы; ферменты, расщепляющие крахмал, такие как а) изоамилаза (ЕС 3.2.1.68), пуллуланаза (ЕС 3.2.1.41) и т.п.; b) целлюлазы, такие как экзо-1,4-3-целлобиогидролаза (ЕС 3.2.1.91), экзо-1,3-бета-D-глюканаза (ЕС 3.2.1.39), бета-глюкозидаза (ЕС 3.2.1.21); c) L-арабиназы, такие как эндо-1,5-альфа-L-арабиназа (ЕС 3.2.1.99), альфа-арабинозидазы (ЕС 3.2.1.55) и т.п.; d) галактаназы, такие какэндо-1,4-бета-D-галактаназа (ЕС 3.2.1.89), эндо-1,3-бета-D-галактаназа (ЕС 3.2.1.90), альфа-галактозидаза (ЕС 3.2.1.22), бета-галактозидаза (ЕС 3.2.1.23) и т.п.; е) маннаназы, такие как эндо-1,4-бета-D-маннаназа (ЕС 3.2.1.78), бета-маннозидаза (ЕС 3.2.1.25), альфа-маннозидаза (ЕС 3.2.1.24) и т.п.; f) ксиланазы, такие как эндо-1,4-бета-ксиланаза (ЕС 3.2.1.8), бета-D-ксилозидаза (ЕС 3.2.1.37), 1,3-бета-D-ксиланаза и т.п.; и g) другие ферменты, такие как альфа-L-фукозидаза (ЕС 3.2.1.51), альфа-L-рамнозидаза (ЕС 3.2.1.40), леваназа (ЕС 3.2.1.65), инуланаза (ЕС 3.2.1.7) и т.п. В одном варианте осуществления альфа-амилаза представляет собой синтетическую альфа-амилазу, Amy797E, описанную в патенте США №8093453.[00256] Polysaccharide degrading enzymes include starch degrading enzymes such as alpha-amylases (EC 3.2.1.1), glucuronidases (EC 3.2.1.131); exo-1,4-alpha-D-glucanases such as amyloglucosidases and glucoamylase (EC 3.2.1.3), beta-amylases (EC 3.2.1.2), alpha-glucosidases (EC 3.2.1.20) and other exo-amylases; starch degrading enzymes such as a) isoamylase (EC 3.2.1.68), pullulanase (EC 3.2.1.41) and the like; b) cellulases such as exo-1,4-3-cellobiohydrolase (EC 3.2.1.91), exo-1,3-beta-D-glucanase (EC 3.2.1.39), beta-glucosidase (EC 3.2.1.21); c) L-arabinases such as endo-1,5-alpha-L-arabinase (EC 3.2.1.99), alpha-arabinosidases (EC 3.2.1.55) and the like; d) galactanases such as endo-1,4-beta-D-galactanase (EC 3.2.1.89), endo-1,3-beta-D-galactanase (EC 3.2.1.90), alpha-galactosidase (EC 3.2.1.22) , beta-galactosidase (EC 3.2.1.23), etc.; e) mannanases such as endo-1,4-beta-D-mannanase (EC 3.2.1.78), beta-mannosidase (EC 3.2.1.25), alpha-mannosidase (EC 3.2.1.24) and the like; f) xylanases such as endo-1,4-beta-xylanase (EC 3.2.1.8), beta-D-xylosidase (EC 3.2.1.37), 1,3-beta-D-xylanase, and the like; and g) other enzymes such as alpha-L-fucosidase (EC 3.2.1.51), alpha-L-rhamnosidase (EC 3.2.1.40), levanase (EC 3.2.1.65), inulanase (EC 3.2.1.7), etc. P. In one embodiment, the alpha-amylase is a synthetic alpha-amylase, Amy797E, as described in US Pat. No. 8,093,453.

[00257] Дополнительные ферменты, которые можно применять в соответствии с настоящим изобретением, включают протеазы, такие как протеазы грибов и бактерий. Протеазы грибов включают без ограничений таковые, полученные из Aspergillus, Trichoderma, Mucor и Rhizopus, как, например, A. niger, A. awamori, A. oryzae и М. miehei. В некоторых вариантах осуществления полипептиды по настоящему изобретению могут представлять собой ферменты целлобиогидролазы (СВН) (ЕС 3.2.1.91). В одном варианте осуществления фермент целлобиогидролаза может представлять собой СВН1 или СВН2.[00257] Additional enzymes that can be used in accordance with the present invention include proteases, such as fungal and bacterial proteases. Fungal proteases include, without limitation, those derived from Aspergillus, Trichoderma, Mucor, and Rhizopus, such as A. niger, A. awamori, A. oryzae, and M. miehei. In some embodiments, the polypeptides of the present invention may be cellobiohydrolase (CBH) enzymes (EC 3.2.1.91). In one embodiment, the cellobiohydrolase enzyme may be CBH1 or CBH2.

[00258] Другие ферменты, применимые в соответствии с настоящим изобретением, включают без ограничения гемицеллюлазы, такие как манназы и арабинофуранозидазы (ЕС 3.2.1.55); лигниназы; липазы (например, Е.С. 3.1.1.3), глюкозооксидазы, пектиназы, ксиланазы, трансглюкозидазы, альфа-1,6-глюкозидазы (например, Е.С. 3.2.1.20); эстеразы, такие как естераза феруловой кислоты (ЕС 3.1.1.73) и ацетилксиланэстеразы (ЕС 3.1.1.72); и кутиназы (например, Е.С. 3.1.1.74).[00258] Other enzymes useful in accordance with the present invention include, without limitation, hemicellulases such as mannases and arabinofuranosidases (EC 3.2.1.55); ligninases; lipases (eg E.C. 3.1.1.3), glucose oxidases, pectinases, xylanases, transglucosidases, alpha-1,6-glucosidases (eg E.C. 3.2.1.20); esterases such as ferulic acid esterase (EC 3.1.1.73) and acetylxylanesterase (EC 3.1.1.72); and cutinase (e.g. E.C. 3.1.1.74).

[00259] Молекулы двухнитевой РНК (dsRNA), применимые в настоящем изобретении, включают без ограничения такие, которые подавляют экспрессию генов у целевого вредителя (например, насекомого). В вариантах осуществления dsRNA нацеливается на ген насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, жесткокрылым, полужесткокрылым или двукрылым или любой комбинации вышеуказанного. Предполагается, что применяемое в данном документе словосочетание "супрессия гена" в совокупности относится к любым хорошо известным способам снижения уровней белка, продуцируемого в результате транскрипции гена в mRNA и дальнейшей трансляции mRNA. Также подразумевается, что супрессия гена означает снижение экспрессии белка с гена или кодирующей последовательности, в том числе посттранскрипционную супрессию гена и транскрипционную супрессию. Посттранскрипционная супрессия гена обусловлена гомологией всей или части mRNA, транскрибируемой с гена или кодирующей последовательности, являющихся мишенями для супрессии, и соответствующей двухцепочечной РНК, используемой для супрессии, и означает значимое и измеряемое снижение количества доступной mRNA, имеющейся в клетке для связывания рибосомами. Транскрибируемая РНК может находиться в смысловой ориентации для обеспечения эффекта, называемого косупрессией, в антисмысловой ориентации для обеспечения эффекта, называемого антисмысловой супрессией, или в обеих ориентациях с получением dsRNA для обеспечения эффекта, называемого РНК-интерференцией (RNAi). Транскрипционная супрессия обусловлена присутствием в клетке dsRNA, средства, обеспечивающего супрессию гена, характеризующейся значительной идентичностью последовательности с промоторной последовательностью ДНК или комплементарной ей нитью, для обеспечения эффекта, который называется супрессией промотора в транс-положении. Супрессия гена может быть эффективной в отношении нативного гена растения, ассоциированного с признаком, например, для обеспечения в растениях сниженных уровней белка, кодируемого нативным геном, или повышенными уровнями измененного метаболита. Супрессия гена также может быть эффективной в отношении генов-мишеней во вредителях растений, которые могут проглатывать или контактировать с растительным материалом, содержащим средства для обеспечения супрессии гена, специально сконструированного для подавления или супрессии одного или нескольких гомологичных или комплементарных последовательностей в клетках вредителя. Такие гены-мишени для супрессии могут кодировать незаменимый белок, основная функция которого выбрана из группы, состоящей из формирования мышц, образования ювенильного гормона, регуляции ювенильного гормона, регуляции и транспорта ионов, синтеза пищеварительных ферментов, поддержания мембранного потенциала клетки, биосинтеза аминокислот, деградации аминокислот, образования спермы, синтеза феромонов, восприятия феромонов, формирования антенн, формирования крыльев, формирования конечностей, развития и дифференциации, формирования яиц, созревания личинок, образования пищеварительных ферментов, синтеза гемолимфы, поддержания постоянства состава гемолимфы, передачи нервных импульсов, клеточного деления, энергетического обмена, развития и дифференциации, дыхания и апоптоза.[00259] Double-stranded RNA (dsRNA) molecules useful in the present invention include, without limitation, those that repress gene expression in a target pest (eg, insect). In embodiments, the dsRNA is targeted to a gene of a Lepidoptera, Coleoptera, Hemiptera, or Diptera insect pest, or any combination of the above. As used herein, the phrase "gene suppression" is intended to refer collectively to any well known means of reducing the levels of a protein produced by transcription of a gene into mRNA and further translation of the mRNA. It is also understood that gene suppression means a decrease in the expression of a protein from a gene or coding sequence, including post-transcriptional gene suppression and transcriptional suppression. Post-transcriptional gene suppression is due to the homology of all or part of the mRNA transcribed from the gene or coding sequence that is the target of suppression and the corresponding double-stranded RNA used for suppression, and means a significant and measurable decrease in the amount of available mRNA available in the cell for binding by ribosomes. The transcribed RNA can be in sense orientation to provide an effect called cosuppression, in antisense orientation to provide an effect called antisense suppression, or both orientations to produce dsRNA to provide an effect called RNA interference (RNAi). Transcriptional suppression is due to the presence in the cell of dsRNA, a gene suppressor agent characterized by significant sequence identity with the DNA promoter sequence or its complementary strand, to provide an effect called trans promoter suppression. Gene suppression can be effective against a native plant gene associated with a trait, for example to provide plants with reduced levels of the protein encoded by the native gene or increased levels of an altered metabolite. Gene suppression may also be effective against target genes in plant pests that may be ingested or come into contact with plant material containing gene suppression agents specifically designed to suppress or suppress one or more homologous or complementary sequences in pest cells. Such suppression target genes may encode an essential protein whose primary function is selected from the group consisting of muscle formation, juvenile hormone production, juvenile hormone regulation, ion regulation and transport, digestive enzyme synthesis, cell membrane potential maintenance, amino acid biosynthesis, amino acid degradation formation of sperm, synthesis of pheromones, perception of pheromones, formation of antennae, formation of wings, formation of limbs, development and differentiation, formation of eggs, maturation of larvae, formation of digestive enzymes, synthesis of hemolymph, maintenance of a constant composition of hemolymph, transmission of nerve impulses, cell division, energy metabolism , development and differentiation, respiration and apoptosis.

[00260] В вариантах осуществления нуклеиновые кислоты по настоящему изобретению могут дополнительно содержать, по сути состоять или состоять из вектора. В вариантах осуществления полинуклеотиды и кассеты экспрессии по настоящему изобретению содержатся в векторе. Векторы для применения в трансформации растений и других организмов хорошо известны из уровня техники. Неограничивающие примеры общих классов векторов включают плазмиду, фаговый вектор, фагмидный вектор, космидный вектор, фосмиду, бактериофаг, искусственную хромосому или вирусный вектор. В вариантах осуществления вектор представляет собой растительный вектор, например, для применения при трансформации растений. В вариантах осуществления вектор представляет собой бактериальный вектор, например, для применения при трансформации бактерий. Подходящие векторы для растений, бактерий и других организмов известны в данной области техники.[00260] In embodiments, nucleic acids of the present invention may further comprise, consist essentially of, or consist of a vector. In embodiments, the expression polynucleotides and cassettes of the present invention are contained in a vector. Vectors for use in the transformation of plants and other organisms are well known in the art. Non-limiting examples of general classes of vectors include plasmid, phage vector, phagemid vector, cosmid vector, fosmid, bacteriophage, artificial chromosome, or viral vector. In embodiments, the vector is a plant vector, for example, for use in plant transformation. In embodiments, the vector is a bacterial vector, for example, for use in the transformation of bacteria. Suitable vectors for plants, bacteria and other organisms are known in the art.

Трансгенные растения, части растений, растительные клетки, семена.Transgenic plants, plant parts, plant cells, seeds.

[00261] Настоящее изобретение также охватывает трансгенную клетку-хозяина, отличную от клетки человека, которая содержит полинуклеотид, молекулу нуклеиновой кислоты, кассету экспрессии, вектор или полипептид по настоящему изобретению. Трансгенная клетка-хозяин, отличная от клетки человека, может включать без ограничения растительную клетку (в том числе клетку однодольного и/или клетку двудольного), дрожжевую клетку, бактериальную клетку или клетку насекомого. Следовательно, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения предусмотрена бактериальная клетка, выбранная из рода Bacillus, Brevibacillus, Clostridium, Xenorhabdus, Photorhabdus, Pasteuria, Escherichia, Pseudomonas, Erwinia, Serratia, Klebsiella, Salmonella, Pasteurella, Xanthomonas, Streptomyces, Rhizobium, Rhodopseudomonas, Methylophilius, Agrobacterium, Acetobacter, Lactobacillus, Arthrobacter, Azotobacter, Leuconostoc или Alcaligenes. Таким образом, например, в качестве средств для биологического контроля насекомых можно получать химерные инсектицидные белки по настоящему изобретению путем экспрессии полинуклеотид а, кодирующего их, в бактериальной клетке. Например, в некоторых вариантах осуществления предусмотрена клетка Bacillus thuringiensis, содержащая полинуклеотид, кодирующий химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению.[00261] The present invention also encompasses a transgenic host cell, other than a human cell, which contains a polynucleotide, nucleic acid molecule, expression cassette, vector, or polypeptide of the present invention. A transgenic host cell other than a human cell may include, without limitation, a plant cell (including a monocot cell and/or a dicot cell), a yeast cell, a bacterial cell, or an insect cell. Therefore, in some embodiments, the present invention provides a bacterial cell selected from the genus Bacillus, Brevibacillus, Clostridium, Xenorhabdus, Photorhabdus, Pasteuria, Escherichia, Pseudomonas, Erwinia, Serratia, Klebsiella, Salmonella, Pasteurella, Xanthomonas, Streptomyces, Rhizobium, Rhodopseudomonas, Methylophilius , Agrobacterium, Acetobacter, Lactobacillus, Arthrobacter, Azotobacter, Leuconostoc or Alcaligenes. Thus, for example, as insect biological control agents, the chimeric insecticidal proteins of the present invention can be obtained by expressing the polynucleotide a encoding them in a bacterial cell. For example, in some embodiments, a Bacillus thuringiensis cell is provided that contains a polynucleotide encoding a chimeric insecticidal protein of the present invention.

[00262] В вариантах осуществления трансгенная растительная клетка представляет собой клетку однодольного растения или клетку двудольного растения. В дополнительных вариантах осуществления клетка двудольного растения представляет собой клетку сои, клетку подсолнечника, клетку томата, клетку культурной разновидности капусты, клетку хлопчатника, клетку сахарной свеклы и клетку табака. В дополнительных вариантах осуществления клетка однодольного растения представляет собой клетку ячменя, клетку маиса, клетку овса, клетку риса, клетку сорго, клетку сахарного тростника и клетку пшеницы. В вариантах осуществления настоящего изобретения предусмотрена совокупность клеток двудольных растений или клеток однодольных растений, содержащих полинуклеотид, экспрессирующий химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению. В вариантах осуществления клетки в совокупности расположены рядом с образованием апопласта, и их выращивают при естественном солнечном свете. В вариантах осуществления трансгенная растительная клетка не может регенерироваться в целое растение.[00262] In embodiments, the transgenic plant cell is a monocot plant cell or a dicot plant cell. In additional embodiments, the dicot cell is a soybean cell, a sunflower cell, a tomato cell, a cabbage cultivar cell, a cotton cell, a sugar beet cell, and a tobacco cell. In additional embodiments, the monocot cell is a barley cell, a maize cell, an oat cell, a rice cell, a sorghum cell, a sugar cane cell, and a wheat cell. In embodiments of the present invention, a population of dicotyledonous plant cells or monocotyledonous plant cells comprising a polynucleotide expressing a chimeric insecticidal protein of the present invention is provided. In embodiments, the cells are collectively located near the apoplast formation and grown under natural sunlight. In embodiments, the transgenic plant cell cannot be regenerated into a whole plant.

[00263] В вариантах осуществления настоящего изобретения инсектицидный белок по настоящему изобретению экспрессируется в высшем организме, например, растении. В этом случае трансгенные растения, экспрессирующие эффективные количества инсектицидного белка, защищают себя от вредителей растений, таких как насекомые-вредители. Когда насекомое начинает кормиться на таком трансгенном растении, оно также поглощает экспрессируемый инсектицидный белок. Это может удерживать насекомое от дальнейшего вгрызания в растительную ткань или даже может причинять вред насекомому или уничтожать его. В вариантах осуществления полинуклеотид по настоящему изобретению вставляют в кассету экспрессии, которая затем стабильно интегрируется в геном растения. В других вариантах осуществления полинуклеотид включен в непатогенный самореплицирующийся вирус.[00263] In embodiments of the present invention, the insecticidal protein of the present invention is expressed in a higher organism, such as a plant. In this case, transgenic plants expressing effective amounts of the insecticidal protein protect themselves from plant pests such as insect pests. When an insect begins to feed on such a transgenic plant, it also takes up the expressed insecticidal protein. This may keep the insect from further burrowing into the plant tissue, or may even harm or kill the insect. In embodiments, a polynucleotide of the present invention is inserted into an expression cassette, which is then stably integrated into the plant genome. In other embodiments, the implementation of the polynucleotide is included in a non-pathogenic self-replicating virus.

[00264] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения трансгенная растительная клетка, содержащая молекулу нуклеиновой кислоты или полипептид по настоящему изобретению, представляет собой клетку части растения, органа растения или культуры растения (каждая, как описано в данном документе), включая без ограничения корень, лист, семя, цветок, плод, клетку пыльцы, орган или культуру растения и т.п., или каллусную клетку или культуру.[00264] In some embodiments of the present invention, the transgenic plant cell comprising the nucleic acid molecule or polypeptide of the present invention is a cell of a plant part, plant organ, or plant culture (each as described herein), including, without limitation, root, leaf , seed, flower, fruit, pollen cell, plant organ or culture, and the like, or callus cell or culture.

[00265] Трансгенное растение или растительная клетка в соответствии с настоящим изобретением может представлять собой однодольное или двудольное растение или растительную клетку и включает без ограничения кукурузу (маис), сою, рис, пшеницу, ячмень, рожь, овес, сорго, просо, подсолнечник, сафлор, сахарную свеклу, хлопчатник, сахарный тростник, масличный рапс, люцерну, табак, арахис, овощные культуры (в том числе батат, фасоль, горох, цикорий, латук, кочанную капусту, цветную капусту, брокколи, репу, морковь, баклажан, огурец, редьку, шпинат, картофель, томат, спаржу, лук, чеснок, дыню, перец, сельдерей, тыкву крупноплодную, тыкву мускатную, тыкву обыкновенную и т.п.), плодовую культуру (включая яблоню, грушу, айву, сливу, вишню, персик, нектарин, абрикос, землянику, виноград, малину, ежевику, ананас, авокадо, папайю, манго, банан и т.п.) и специализированное растение или растительная клетка (такое как Arabidopsis), или древесное растение или растительная клетка (такое как хвойные и/или лиственные деревья). В вариантах осуществления растение или растительная клетка по настоящему изобретению представляет собой культурное растение или растительную клетку, такое как растение или растительная клетка маиса, сорго, пшеницы, подсолнечника, томата, крестоцветного, перца, картофеля, хлопчатника, риса, сои, сахарной свеклы, сахарного тростника, табака, ячменя, масличного рапса и т.п.[00265] The transgenic plant or plant cell of the present invention may be a monocot or dicot plant or plant cell, and includes, but is not limited to, corn (maize), soybean, rice, wheat, barley, rye, oats, sorghum, millet, sunflower, safflower, sugar beet, cotton, sugarcane, oilseed rape, alfalfa, tobacco, peanuts, vegetables (including sweet potato, beans, peas, chicory, lettuce, cabbage, cauliflower, broccoli, turnips, carrots, eggplant, cucumber , radish, spinach, potato, tomato, asparagus, onion, garlic, melon, pepper, celery, large-fruited pumpkin, nutmeg pumpkin, common pumpkin, etc.), fruit crops (including apple, pear, quince, plum, cherry, peach, nectarine, apricot, strawberry, grape, raspberry, blackberry, pineapple, avocado, papaya, mango, banana, etc.) and a specialized plant or plant cell (such as Arabidopsis), or a woody plant or plant cell (such as coniferous and/or deciduous trees). In embodiments, the plant or plant cell of the present invention is a crop plant or plant cell, such as a plant or plant cell of maize, sorghum, wheat, sunflower, tomato, cruciferous, pepper, potato, cotton, rice, soybean, sugar beet, sugar cane, tobacco, barley, oilseed rape, etc.

[00266] В настоящем изобретении дополнительно предусмотрена часть трансгенного растения по настоящему изобретению. Необязательно часть растения содержит химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению и/или нуклеиновую кислоту, кодирующую его.[00266] The present invention further provides a transgenic plant portion of the present invention. Optionally, the plant part contains a chimeric insecticidal protein of the present invention and/or a nucleic acid encoding it.

[00267] В настоящем изобретении дополнительно предусмотрено семя трансгенного растения по настоящему изобретению или семя, из которого получают трансгенное растение по настоящему изобретению. Необязательно семя содержит химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению и/или нуклеиновую кислоту, кодирующую его.[00267] The present invention further provides the seed of the transgenic plant of the present invention or the seed from which the transgenic plant of the present invention is obtained. Optionally, the seed contains a chimeric insecticidal protein of the present invention and/or a nucleic acid encoding it.

[00268] Дополнительные варианты осуществления настоящего изобретения включают собранные продукты, полученные из трансгенных растений, частей растений или семян по настоящему изобретению, а также переработанный продукт, полученный из собранного продукта. Собранный продукт может представлять собой целое растение или любую часть растения, как раскрыто в данном документе. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления неограничивающие примеры собранного продукта включают семя, плод, цветок или его часть (например, пыльник, рыльце и т.п.), лист, стебель и т.п. В других вариантах осуществления обработанный продукт включает без ограничения муку, муку грубого помола, масло, крахмал, зерно и т.п., полученные из собранного семени или другой части растения по настоящему изобретению. Необязательно собранный продукт или обработанный продукт содержит химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению и/или нуклеиновую кислоту, кодирующую его.[00268] Additional embodiments of the present invention include harvested products derived from the transgenic plants, plant parts, or seeds of the present invention, as well as a processed product derived from the harvested product. The harvested product may be the whole plant or any part of the plant as disclosed herein. Thus, in some embodiments, non-limiting examples of a harvested product include a seed, fruit, flower, or part thereof (eg, anther, stigma, and the like), leaf, stem, and the like. In other embodiments, the processed product includes, without limitation, flour, meal, oil, starch, grain, and the like obtained from the harvested seed or other plant part of the present invention. Optionally, the harvested product or processed product contains a chimeric insecticidal protein of the present invention and/or a nucleic acid encoding it.

[00269] В других вариантах осуществления настоящего изобретения предусмотрен экстракт из трансгенного растения или части растения по настоящему изобретению, где необязательно экстракт содержит химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению и/или нуклеиновую кислоту, кодирующую его. Экстракты из растений или частей растений можно получить согласно процедурам, хорошо известным в данной области (см. de la Torre et al., Food, Agric. Environ. 2(1):84-89 (2004); Guidet, Nucleic Acids Res. 22(9): 1772-1773 (1994); Lipton et al., Food Agric. Immun. 12:153-164 (2000)).[00269] In other embodiments, the present invention provides an extract from a transgenic plant or plant part of the present invention, wherein the extract optionally comprises a chimeric insecticidal protein of the present invention and/or a nucleic acid encoding it. Extracts from plants or plant parts can be obtained according to procedures well known in the art (see de la Torre et al., Food, Agric. Environ. 2(1):84-89 (2004); Guidet, Nucleic Acids Res. 22(9): 1772-1773 (1994); Lipton et al., Food Agric Immun 12:153-164 (2000)).

[00270] Химерный инсектицидный белок может функционировать в части растения, растительной клетке, органе растения, семени, собранном продукте, обработанном продукте или экстракте и т.п.в качестве средства для контроля насекомых. Другими словами, химерный инсектицидный белок может продолжать выполнять инсектицидную функцию, которой он обладал в трансгенном растении. Нуклеиновая кислота может функционировать для экспрессии химерного инсектицидного белка. В качестве альтернативы кодированию инсектицидного белка по настоящему изобретению нуклеиновая кислота может функционировать для выявления трансгенных части растения, растительной клетки, органа растения, семени, собранного продукта, обработанного продукта или экстракта по настоящему изобретению.[00270] The chimeric insecticidal protein can function in a plant part, plant cell, plant organ, seed, harvested product, processed product or extract, and the like as an insect control agent. In other words, the chimeric insecticidal protein can continue to perform the insecticidal function it had in the transgenic plant. The nucleic acid can function to express the chimeric insecticidal protein. As an alternative to encoding an insecticidal protein of the present invention, a nucleic acid may function to detect a transgenic plant part, plant cell, plant organ, seed, harvested product, processed product, or extract of the present invention.

[00271] В вариантах осуществления трансгенные растение, часть растения, растительная клетка, орган растения или семя по настоящему изобретению являются гемизиготными в отношении полинуклеотида или кассеты экспрессии по настоящему изобретению. В вариантах осуществления трансгенные растение, часть растения, растительная клетка, орган растения или семя по настоящему изобретению являются гомозиготными в отношении полинуклеотида или кассеты экспрессии по настоящему изобретению.[00271] In embodiments, the transgenic plant, plant part, plant cell, plant organ, or seed of the present invention is hemizygous for a polynucleotide or expression cassette of the present invention. In embodiments, the transgenic plant, plant part, plant cell, plant organ, or seed of the present invention is homozygous for a polynucleotide or expression cassette of the present invention.

[00272] В вариантах осуществления трансгенные растение, часть растения, растительная клетка, орган растения, семя, собранный продукт, обработанный продукт или экстракт имеют повышенную устойчивость к одному или нескольким насекомым-вредителям (например, вредителю, относящемуся к чешуекрылым, такому как совка травяная) по сравнению с подходящим контролем, который не содержит нуклеиновую кислоту, кодирующую инсектицидный белок по настоящему изобретению.[00272] In embodiments, the transgenic plant, plant part, plant cell, plant organ, seed, harvested product, processed product, or extract has increased resistance to one or more insect pests (e.g., a lepidoptera pest such as grass cutworm). ) compared to a suitable control that does not contain a nucleic acid encoding an insecticidal protein of the present invention.

Трансформация растений.Plant transformation.

[00273] Процедуры трансформации растений хорошо известны и общеприняты в данной области и описаны в литературе во всех отношениях. Неограничивающие примеры способов трансформации растений включают трансформацию с помощью доставки нуклеиновых кислот, опосредованной бактериями (например, с помощью Agrobacterium), доставки нуклеиновых кислот, опосредованной вирусами, доставки нуклеиновых кислот, опосредованной карбидом кремния или микроиглами с нуклеиновыми кислотами, доставки нуклеиновых кислот, опосредованной липосомами, микроинъекцию, бомбардировку микрочастицами, трансформацию, опосредованную фосфатом кальция, трансформацию, опосредованную циклодекстринами, электропорацию, трансформацию, опосредованную наночастицами, обработку ультразвуком, инфильтрацию, поглощение нуклеиновых кислот, опосредованное PEG, а также любой другой электрический, химический, физический (механический) или биологический механизм, который приводит к введению нуклеиновой кислоты в растительную клетку, включая любую их комбинацию. Общие указания по разнообразным способам трансформации растений, известным в данной области техники, включают Miki et al. ("Procedures for Introducing Foreign DNA into Plants" in Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology, Glick, B.R. and Thompson, J.E., Eds. (CRC Press, Inc., Boca Raton, 1993), страницы 67-88) и Rakowoczy-Trojanowska (Cell. Mol. Biol. Lett. 7:849-858 (2002)).[00273] Plant transformation procedures are well known and accepted in the art and are described in the literature in every respect. Non-limiting examples of plant transformation methods include transformation by bacteria-mediated nucleic acid delivery (e.g., by Agrobacterium), virus-mediated nucleic acid delivery, silicon carbide or nucleic acid microneedle-mediated nucleic acid delivery, liposome-mediated nucleic acid delivery, microinjection, microparticle bombardment, calcium phosphate-mediated transformation, cyclodextrin-mediated transformation, electroporation, nanoparticle-mediated transformation, sonication, infiltration, PEG-mediated uptake of nucleic acids, or any other electrical, chemical, physical (mechanical), or biological mechanism , which results in the introduction of a nucleic acid into a plant cell, including any combination thereof. General guidelines for a variety of plant transformation methods known in the art include Miki et al. ("Procedures for Introducing Foreign DNA into Plants" in Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology, Glick, B.R. and Thompson, J.E., Eds. (CRC Press, Inc., Boca Raton, 1993), pages 67-88) and Rakowoczy- Trojanowska (Cell. Mol. Biol. Lett. 7:849-858 (2002)).

[00274] Для трансформации, опосредованной Agrobacterium, обычно подходят бинарные векторы или векторы, несущие по меньшей мере одну граничную последовательность T-DNA, тогда как для прямого переноса генов {например, с помощью бомбардировки частицами и т.п.) подходит любой вектор, при этом можно применять линейную ДНК, содержащую только представляющую интерес конструкцию. В случае прямого переноса генов можно применять трансформацию при помощи одного вида ДНК или котрансформацию (Schocher et al., Biotechnology 4:1093-1096 (1986)). В случае как прямого переноса генов, так и переноса, опосредованного Agrobacterium, трансформацию обычно (но не обязательно) выполняют с селектируемым маркером, который может представлять собой средство для положительного отбора (например, фосфоманнозоизомераза), которое обеспечивает устойчивость к антибиотику (например, канамицину, гигромицину или метотрексату) или гербициду (например, глифосату или глюфосинату). Однако выбор селектируемого маркера не является критически важным для настоящего изобретения.[00274] For Agrobacterium-mediated transformation, binary vectors or vectors carrying at least one T-DNA boundary sequence are generally suitable, while for direct gene transfer (eg, particle bombardment, etc.) any vector is suitable, it is possible to use linear DNA containing only the construct of interest. In the case of direct gene transfer, single DNA transformation or co-transformation can be used (Schocher et al., Biotechnology 4:1093-1096 (1986)). In the case of both direct gene transfer and Agrobacterium-mediated gene transfer, transformation is usually (but not necessarily) performed with a selectable marker, which may be a positive selection agent (e.g., phosphomannose isomerase) that confers antibiotic resistance (e.g., kanamycin, hygromycin or methotrexate) or a herbicide (eg glyphosate or glufosinate). However, the choice of selectable marker is not critical to the present invention.

[00275] Трансформация, опосредованная Agrobacterium, представляет собой способ, широко применяемый для трансформации растений в связи с высокой эффективностью трансформации и в связи с широкой применимостью в отношении множества различных видов. Трансформация, опосредованная Agrobacterium, как правило, предполагает перенос бинарного вектора, несущего чужеродную ДНК, представляющую интерес, в соответствующий штамм Agrobacterium, что может зависеть от набора генов vir штамма-хозяина Agrobacterium, расположенного либо в корезидентной Ti-плазмиде, либо в хромосоме (Uknes et al. (1993) Plant Cell 5:159-169). Перенос рекомбинантного бинарного вектора в Agrobacterium можно выполнять с помощью процедуры трехродительского скрещивания с применением Escherichia coli, несущей рекомбинантный бинарный вектор, хелперного штамма Е. coli, несущего плазмиду, которая способна мобилизовать рекомбинантный бинарный вектор в целевом штамме Agrobacterium. В качестве альтернативы, рекомбинантный бинарный вектор можно переносить в Agrobacterium путем трансформации нуклеиновой кислоты (

Figure 00000001
& Willmitzer (1988) Nucleic Acids Res. 16:9877).[00275] Agrobacterium mediated transformation is a method widely used for plant transformation due to its high transformation efficiency and due to its broad applicability to many different species. Agrobacterium-mediated transformation typically involves the transfer of a binary vector carrying the foreign DNA of interest into the appropriate Agrobacterium strain, which may depend on the set of vir genes of the Agrobacterium host strain located either on a co-resident Ti plasmid or on the chromosome (Uknes et al (1993) Plant Cell 5:159-169). Transfer of a recombinant binary vector into Agrobacterium can be accomplished using a three-parent crossing procedure using Escherichia coli carrying the recombinant binary vector to an E. coli helper strain carrying a plasmid that is capable of mobilizing the recombinant binary vector in the target Agrobacterium strain. Alternatively, a recombinant binary vector can be transferred into Agrobacterium by nucleic acid transformation (
Figure 00000001
& Willmitzer (1988) Nucleic Acids Res. 16:9877).

[00276] Двудольные, а также однодольные можно трансформировать с использованием Agrobacterium. Способы опосредованной Agrobacterium трансформации риса включают хорошо известные способы трансформации риса, такие как описанные в любом из следующего: Европейская патентная заявка ЕР 1198985 A1, Aldemita and Hodges (Planta 199: 612-617, 1996); Chan et al. (Plant Mol Biol 22 (3): 491-506, 1993), Hiei et al. (Plant J 6 (2): 271-282, 1994), раскрытия которых включены в данный документ посредством ссылки, как если бы они были полностью изложены. В случае трансформации кукурузы предпочтительным способом является описанный или в Ishida et al. (Nat. Biotechnol 14(6): 745-50, 1996), или Frame et al. (Plant Physiol 129(1): 13-22, 2002), раскрытия которых включены в данный документ посредством ссылки, как если бы они были полностью изложены. Указанные способы также описаны в качестве примера в в. Jenes et al., Techniques for Gene Transfer, in: Transgenic Plants, Vol. 1, Engineering and Utilization, eds. S.D. Kung and R. Wu, Academic Press (1993) 128-143 и в Potrykus Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Molec. Biol. 42 (1991) 205-225). Нуклеиновые кислоты или конструкция, подлежащие экспрессии, предпочтительно клонируют в вектор, который является подходящим для трансформации Agrobactehum tumefaciens, например pBin19 (Bevan et al, Nucl. Acids Res. 12 (1984) 8711). Agrobacteria, трансформированные таким вектором, затем можно применять известным способом для трансформации растений, таких как растения, применяемые в качестве модели, такие как Arabidopsis, или сельскохозяйственные культуры, такие как, в качестве примера, растения табака, например, посредством погружения истолченных листьев или нарубленных листьев в раствор Agrobacteria и затем культивирования их в подходящей среде. Трансформация растений посредством Agrobacterium tumefaciens описана, например, Hagen and Willmitzer в Nucl. Acid Res. (1988) 16, 9877 или известна, в частности, из F.F. White, Vectors for Gene Transfer in Higher Plants; в Transgenic Plants, Vol. 1, Engineering and Utilization, eds. S.D. Kung and R. Wu, Academic Press, 1993, pp. 15-38.[00276] Dicots as well as monocots can be transformed using Agrobacterium. Methods for Agrobacterium mediated transformation of rice include well known methods for transformation of rice such as those described in any of the following: European Patent Application EP 1198985 A1, Aldemita and Hodges (Planta 199: 612-617, 1996); Chan et al. (Plant Mol Biol 22 (3): 491-506, 1993), Hiei et al. (Plant J 6 (2): 271-282, 1994), the disclosures of which are incorporated herein by reference as if they were set forth in their entirety. In the case of maize transformation, the preferred method is that described or in Ishida et al. (Nat. Biotechnol 14(6): 745-50, 1996), or Frame et al. (Plant Physiol 129(1): 13-22, 2002), the disclosures of which are incorporated herein by reference as if they were set forth in their entirety. These methods are also described by way of example in c. Jenes et al., Techniques for Gene Transfer, in: Transgenic Plants, Vol. 1, Engineering and Utilization, eds. S.D. Kung and R. Wu, Academic Press (1993) 128-143 and in Potrykus Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Molec. Biol. 42 (1991) 205-225). The nucleic acids or construct to be expressed are preferably cloned into a vector which is suitable for the transformation of Agrobactehum tumefaciens, eg pBin19 (Bevan et al, Nucl. Acids Res. 12 (1984) 8711). Agrobacteria transformed with such a vector can then be used in a known manner to transform plants, such as model plants, such as Arabidopsis, or crops, such as, for example, tobacco plants, for example, by dipping crushed leaves or chopped leaves in an Agrobacteria solution and then culturing them in a suitable medium. Plant transformation by Agrobacterium tumefaciens is described, for example, by Hagen and Willmitzer in Nucl. Acid Res. (1988) 16, 9877 or known in particular from F.F. White, Vectors for Gene Transfer in Higher Plants; in Transgenic Plants, Vol. 1, Engineering and Utilization, eds. S.D. Kung and R. Wu, Academic Press, 1993, pp. 15-38.

[00277] Трансформация растения с помощью рекомбинантной Agrobacterium обычно включает совместное культивирование Agrobacterium с эксплантатами растения, и ее проводят в соответствии со способами, хорошо известными из уровня техники. Трансформированную ткань регенерируют на селективной среде, содержащей маркер устойчивости к антибиотикам или гербицидам между граничными последовательностями T-DNA бинарной плазмиды.[00277] Transformation of a plant with recombinant Agrobacterium typically involves co-culturing Agrobacterium with plant explants and is carried out according to methods well known in the art. The transformed tissue is regenerated on a selective medium containing an antibiotic or herbicide resistance marker between the T-DNA boundary sequences of the binary plasmid.

[00278] Как обсуждалось ранее, другой способ трансформации растений, частей растений и растительных клеток включает внедрение инертных или биологически активных частиц в растительные ткани и клетки. См, например, патенты США №№4945050, 5036006 и 5100792. В общем случае этот способ включает внедрение в растительные клетки инертных или биологически активных частиц в условиях, эффективных для проникновения через наружную поверхность клетки и возможности встраивания в ее внутреннюю часть. При использовании инертных частиц вектор можно вводить в клетку путем покрытия частиц вектором, содержащим представляющую интерес нуклеиновую кислоту. В качестве альтернативы, клетка или клетки могут быть окружены вектором так, чтобы вектор переносился в клетку вслед за частицей. Биологически активные частицы (например, высушенная дрожжевая клетка, высушенная бактерия или бактериофаг, каждая(каждый) из которых содержит одну или несколько нуклеиновых кислот, подлежащих введению) также можно внедрять в растительную ткань.[00278] As previously discussed, another method for transforming plants, plant parts, and plant cells involves incorporating inert or biologically active particles into plant tissues and cells. See, for example, US Pat. When using inert particles, the vector can be introduced into the cell by coating the particles with the vector containing the nucleic acid of interest. Alternatively, the cell or cells may be surrounded by a vector such that the vector is carried into the cell following the particle. Biologically active particles (eg, dried yeast cell, dried bacterium or bacteriophage, each of which contains one or more nucleic acids to be introduced) can also be introduced into plant tissue.

[00279] В других вариантах осуществления полинуклеотид по настоящему изобретению можно напрямую вводить в геном пластид путем трансформации. Основное преимущество трансформации пластид состоит в том, что пластиды обычно способны экспрессировать бактериальные гены без существенной модификации, при этом пластиды способны экспрессировать несколько открытых рамок считывания под контролем одного промотора. Технология трансформации пластид подробно описана в патентах США №№5451513, 5545817 и 5545818, в заявке согласно РСТ № WO 95/16783 и в McBride et al. (1994) Proc. Natl Acad. Sci. USA 91, 7301-7305. Основная методика трансформации хлоропластов включает введение участков клонированной пластидной ДНК, фланкирующих селектируемый маркер, вместе с представляющим интерес геном в подходящую целевую ткань, например, с применением биолистики или трансформации протопластов (например, трансформации, опосредованной хлоридом кальция или PEG). Фланкирующие участки размером 1-1,5 т.о., называемые нацеливающими последовательностями, содействуют гомологичной рекомбинации с геномом пластид и, таким образом, обеспечивают замещение или модификацию специфических участков пластома. Сначала в качестве селектируемого маркера трансформации можно использовать точечные мутации в генах 16S рРНК и rps12 хлоропластов, придающие устойчивость к спектиномицину или стрептомицину (Svab, Z., Hajdukiewicz, P., and Maliga, P. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 8526-8530; Staub, J.M., and Maliga, P. (1992) Plant Cell 4, 39-45). Наличие сайтов клонирования между этими маркерами позволяет создать вектор, нацеленный на пластиды, для введения чужеродных генов (Staub, J.М., and Maliga, P. (1993) EMBO J. 12, 601-606). Существенного повышения частоты трансформации достигали путем замещения рецессивных генов rRNA или r-белка, обеспечивающих устойчивость к антибиотикам, на доминантный селектируемый маркер, бактериальный ген aadA, кодирующий фермент аминогликозид-3'-аденилтрансферазу, обезвреживающий спектиномицин (Svab, Z., and Maliga, P. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 913-917). Ранее этот маркер успешно применяли для трансформации генома пластид зеленой водоросли Chlamydomonas reinhardtii с высокой частотой (Goldschmidt-Clermont, М. (1991) Nucl. Acids Res. 19:4083-4089). Другие селектируемые маркеры, применимые для трансформации пластид, известны из уровня техники и включены в объем настоящего изобретения. Как правило, для достижения состояния, при котором все пластиды являются одинаковыми, требуется около 15-20 циклов клеточного деления после трансформации. При экспрессии в пластидах, при которой гены вставлены с помощью гомологической рекомбинации во все несколько тысяч копий кольцевого пластидного генома, присутствующего в каждой растительной клетке, используют преимущество огромного числа копий по сравнению с генами, экспрессируемыми в ядре, что допускает уровни экспрессии, которые легко могут превышать 10% общего количества растворимых растительных белков. В одном варианте осуществления полинуклеотид по настоящему изобретению может быть вставлен в вектор, нацеленный на пластиды, и введен в геном пластид требуемого растения-хозяина путем трансформации. Таким образом, можно получить растения, гомопластические в отношении геномов пластид, содержащих нуклеотидную последовательность по настоящему изобретению, способные экспрессировать полинуклеотид на высоком уровне.[00279] In other embodiments, a polynucleotide of the present invention can be directly introduced into the plastid genome by transformation. The main advantage of plastid transformation is that plastids are usually able to express bacterial genes without significant modification, while plastids are able to express multiple open reading frames under the control of a single promoter. The plastid transformation technology is described in detail in US Pat. (1994) Proc. Natl Acad. sci. USA 91, 7301-7305. The basic technique for transforming chloroplasts involves introducing the cloned plastid DNA flanking the selectable marker, together with the gene of interest, into a suitable target tissue, eg using biolistics or protoplast transformation (eg, calcium chloride or PEG mediated transformation). Flanking regions of 1-1.5 kb, called targeting sequences, promote homologous recombination with the plastid genome and thus provide replacement or modification of specific regions of the plastome. First, point mutations in the 16S rRNA and rps12 genes of chloroplasts conferring resistance to spectinomycin or streptomycin can be used as a selectable transformation marker (Svab, Z., Hajdukiewicz, P., and Maliga, P. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci USA 87, 8526-8530; Staub, J. M., and Maliga, P. (1992) Plant Cell 4, 39-45). The presence of cloning sites between these markers allows the creation of a plastid-targeting vector for the introduction of foreign genes (Staub, J.M., and Maliga, P. (1993) EMBO J. 12, 601-606). A significant increase in transformation frequency was achieved by replacing the recessive rRNA or r-protein genes conferring antibiotic resistance with a dominant selectable marker, the bacterial gene aadA, which encodes the aminoglycoside-3'-adenyltransferase enzyme that detoxifies spectinomycin (Svab, Z., and Maliga, P (1993) Proc Natl Acad Sci USA 90, 913-917). This marker has previously been successfully used to transform the plastid genome of the green alga Chlamydomonas reinhardtii at high frequency (Goldschmidt-Clermont, M. (1991) Nucl. Acids Res. 19:4083-4089). Other selectable markers useful for plastid transformation are known in the art and are included within the scope of the present invention. As a rule, it takes about 15-20 cycles of cell division after transformation to achieve a state in which all plastids are the same. Plastid expression, in which genes are inserted by homologous recombination into all of the few thousand copies of the circular plastid genome present in each plant cell, takes advantage of the huge copy number over nuclear-expressed genes, allowing expression levels that can easily be exceed 10% of total soluble vegetable proteins. In one embodiment, a polynucleotide of the present invention can be inserted into a plastid-targeting vector and introduced into the plastid genome of the desired host plant by transformation. Thus, it is possible to obtain plants that are homoplastic to plastid genomes containing the nucleotide sequence of the present invention, capable of expressing a polynucleotide at a high level.

[00280] Способы отбора трансформированных трансгенных растений, растительных клеток или культур растительных тканей являются общепринятыми в данной области техники и могут использоваться в способах настоящего изобретения, предусмотренных в данном документе. Например, рекомбинантный вектор по настоящему изобретению также может включать кассету экспрессии, содержащую нуклеотидную последовательность селектируемого маркера, который можно применять для отбора трансформированного растения, части растения или растительной клетки.[00280] Methods for selecting transformed transgenic plants, plant cells, or plant tissue cultures are conventional in the art and can be used in the methods of the present invention provided herein. For example, the recombinant vector of the present invention may also include an expression cassette containing a selectable marker nucleotide sequence that can be used to select a transformed plant, plant part, or plant cell.

[00281] Дополнительно, как хорошо известно из уровня техники, целые трансгенные растения можно регенерировать из трансформированных растительных клеток, культур растительных тканей или культивируемых протопластов с помощью любой из множества известных методик. Регенерация растений из растительных клеток, культуры растительных тканей или культивируемых протопластов описана, например, в Evans et al. (Handbook of Plant Cell Cultures, Vol. 1, MacMilan Publishing Co. New York (1983)); и Vasil I.R. (ed.) (Cell Culture and Somatic Cell Genetics of Plants, Acad. Press, Orlando, Vol. I (1984), and Vol. II (1986)).[00281] Additionally, as is well known in the art, whole transgenic plants can be regenerated from transformed plant cells, plant tissue cultures, or cultured protoplasts using any of a variety of known techniques. Plant regeneration from plant cells, plant tissue culture, or cultured protoplasts is described, for example, in Evans et al. (Handbook of Plant Cell Cultures, Vol. 1, MacMilan Publishing Co. New York (1983)); and Vasil I.R. (ed.) (Cell Culture and Somatic Cell Genetics of Plants, Acad. Press, Orlando, Vol. I (1984), and Vol. II (1986)).

[00282] Кроме того, описанные выше свойства генов, обеспеченные с помощью методик генной инженерии в трансгенных семенах и растениях, частях растения или растительных клетках по настоящему изобретению, могут передаваться путем полового размножения или вегетативного роста и, следовательно, могут поддерживаться и передаваться по наследству растениям-потомкам. Как правило, при поддержании и передаче по наследству применяют известные сельскохозяйственные способы, разработанные для соответствия конкретным целям, таким как уборка урожая, посев или возделывание.[00282] In addition, the above-described properties of genes provided by genetic engineering techniques in the transgenic seeds and plants, plant parts or plant cells of the present invention can be transmitted by sexual reproduction or vegetative growth and, therefore, can be maintained and inherited. descendant plants. As a rule, the maintenance and inheritance use known agricultural methods designed to suit specific purposes, such as harvesting, sowing or cultivation.

[00283] Следовательно, полинуклеотид можно вводить в растение, часть растения или растительную клетку с помощью любого из целого ряда способов, хорошо известных из уровня техники, как описано выше. Следовательно, не придерживаются какого-либо конкретного способа введения одного или нескольких полинуклеотидов в растение, а наоборот, можно применять любой способ, обеспечивающий стабильную интеграцию одного или нескольких полинуклеотидов в геном растения. Если требуется ввести более одного полинуклеотида, то соответствующие полинуклеотиды можно собрать как части одной молекулы нуклеиновой кислоты или как отдельные молекулы нуклеиновых кислот и можно расположить в пределах одной и той же или различных молекул нуклеиновых кислот. Соответственно, введение полинуклеотидов в представляющую интерес клетку можно осуществлять в ходе одного события трансформации, в ходе отдельных событий трансформации или, например, в растения, в виде части протокола скрещивания.[00283] Therefore, a polynucleotide can be introduced into a plant, plant part, or plant cell using any of a number of methods well known in the art, as described above. Therefore, no particular method is followed for introducing one or more polynucleotides into a plant, but rather any method that ensures the stable integration of one or more polynucleotides into the plant genome can be used. If more than one polynucleotide is to be introduced, then the respective polynucleotides can be assembled as parts of a single nucleic acid molecule or as separate nucleic acid molecules and can be arranged within the same or different nucleic acid molecules. Accordingly, the introduction of polynucleotides into a cell of interest can be done during a single transformation event, during separate transformation events, or, for example, into plants, as part of a breeding protocol.

[00284] После того как требуемый полинуклеотид введен в конкретный вид растения путем трансформации, при помощи традиционных методик размножения он может передаваться в пределах данного вида или переходить в другие разновидности того же вида, в частности, включающие коммерческие разновидности.[00284] Once the desired polynucleotide has been introduced into a particular plant species by transformation, it can be transferred within that species or transferred to other varieties of the same species, particularly including commercial varieties, using conventional propagation techniques.

Инсектицидные композиции.insecticidal compositions.

[00285] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения предусмотрена инсектицидная композиция, содержащая химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению в приемлемом с точки зрения сельского хозяйства носителе. Используемое в данном документе выражение "приемлемый с точки зрения сельского хозяйства носитель" может включать природный или синтетический, органический или неорганический материал, который объединен с активным белком для облегчения его применения на растении или его части или в растении или его части. Примеры приемлемых с точки зрения сельского хозяйства носителей включают без ограничения порошки, дусты, пеллеты, гранулы, аэрозоли, эмульсии, коллоиды и растворы. Приемлемые с точки зрения сельского хозяйства носители дополнительно включают без ограничения инертные компоненты, диспергирующие вещества, поверхностно-активные вещества, вспомогательные вещества, придающие липкость вещества, клейкие вещества, связующие вещества или их комбинации, которые можно применять в составах, используемых в сельском хозяйстве. Такие композиции можно применять любым способом, посредством которого пестицидные белки или другие средства для контроля вредителей приводят в контакт с вредителями. Соответственно, композиции можно наносить на поверхности растений или частей растений, в том числе на семена, листья, цветки, стебли, клубни, корни и т.п. В других вариантах осуществления растение, продуцирующее инсектицидный белок по настоящему изобретению in planta, представляет собой приемлемый с точки зрения сельского хозяйства носитель для экспрессируемого инсектицидного белка. В вариантах осуществления композиции и приемлемые с точки зрения сельского хозяйства носители по настоящему изобретению исключают трансгенные растения.[00285] In some embodiments, the present invention provides an insecticidal composition comprising a chimeric insecticidal protein of the present invention in an agriculturally acceptable carrier. As used herein, the expression "agriculturally acceptable carrier" may include a natural or synthetic, organic or inorganic material that is combined with an active protein to facilitate its application to a plant or part thereof or in a plant or part thereof. Examples of agriculturally acceptable carriers include, without limitation, powders, dusts, pellets, granules, aerosols, emulsions, colloids, and solutions. Agriculturally acceptable carriers further include, without limitation, inerts, dispersants, surfactants, tackifiers, tackifiers, adhesives, binders, or combinations thereof that can be used in agricultural formulations. Such compositions can be applied in any manner by which pesticidal proteins or other pest control agents are brought into contact with pests. Accordingly, the compositions can be applied to the surfaces of plants or plant parts, including seeds, leaves, flowers, stems, tubers, roots, and the like. In other embodiments, a plant producing an insecticidal protein of the present invention in planta is an agriculturally acceptable carrier for the expressed insecticidal protein. In embodiments, the compositions and agriculturally acceptable carriers of the present invention exclude transgenic plants.

[00286] В дополнительных вариантах осуществления инсектицидная композиция содержит бактериальную клетку или трансгенную бактериальную клетку по настоящему изобретению, при этом бактериальная клетка или трансгенная бактериальная клетка продуцирует инсектицидный белок по настоящему изобретению. Такую инсектицидную композицию можно получить путем высушивания, лиофилизации, гомогенизации, экстракции, фильтрации, центрифугирования, осаждения или концентрирования культуры клеток Bacillus thuringiensis (Bt), в том числе трансгенной культуры Bt. В вариантах осуществления композиция по настоящему изобретению может содержать по меньшей мере приблизительно 1%, по меньшей мере приблизительно 5%, по меньшей мере приблизительно 10%, по меньшей мере приблизительно 20%, по меньшей мере приблизительно 25%, по меньшей мере приблизительно 30%, по меньшей мере приблизительно 35%, по меньшей мере приблизительно 40%, по меньшей мере приблизительно 50%, по меньшей мере приблизительно 60%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере приблизительно 80%, по меньшей мере приблизительно 90%, по меньшей мере приблизительно 95%, по меньшей мере приблизительно 97% или по меньшей мере 99% по весу полипептида по настоящему изобретению. В дополнительных вариантах осуществления композиция содержит от приблизительно 1% до приблизительно 99% по весу инсектицидного белка по настоящему изобретению.[00286] In further embodiments, the insecticidal composition comprises a bacterial cell or transgenic bacterial cell of the present invention, wherein the bacterial cell or transgenic bacterial cell produces an insecticidal protein of the present invention. Such an insecticidal composition can be obtained by drying, lyophilizing, homogenizing, extracting, filtering, centrifuging, precipitating or concentrating a Bacillus thuringiensis (Bt) cell culture, including a Bt transgenic culture. In embodiments, the composition of the present invention may contain at least about 1%, at least about 5%, at least about 10%, at least about 20%, at least about 25%, at least about 30% , at least about 35%, at least about 40%, at least about 50%, at least about 60%, at least 70%, at least about 80%, at least about 90%, at least about 95%, at least about 97%, or at least 99% by weight of a polypeptide of the present invention. In additional embodiments, the implementation of the composition contains from about 1% to about 99% by weight of the insecticidal protein of the present invention.

[00287] Инсектицидные белки по настоящему изобретению можно применять в комбинации с другими средствами для контроля вредителей для увеличения спектра целевых вредителей и/или для предупреждения или контроля устойчивости насекомых. Кроме того, применение инсектицидных белков по настоящему изобретению в комбинации с инсектицидным средством, которое характеризуется другим механизмом действия или целенаправленно воздействует на другой рецептор в пищеварительном канале насекомого, характеризуется особой полезностью в отношении предупреждения появления устойчивости у насекомых и/или ее контроля.[00287] The insecticidal proteins of the present invention can be used in combination with other pest control agents to increase the target pest spectrum and/or to prevent or control insect resistance. In addition, the use of the insecticidal proteins of the present invention in combination with an insecticidal agent that has a different mode of action or targets a different receptor in the insect alimentary canal is particularly useful in preventing and/or controlling insect resistance.

[00288] Следовательно, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения предусмотрена композиция, которая обеспечивает контроль одного или нескольких вредителей растений (например, насекомого-вредителя, такого как насекомое-вредитель, относящееся к чешуекрылым, насекомое-вредитель, относящееся к жесткокрылым, насекомое-вредитель, относящееся к полужесткокрылым и/или насекомое-вредитель, относящееся к двукрылым), где композиция содержит первое средство для контроля вредителей, которое представляет собой химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению, и по меньшей мере второе средство для контроля вредителей, которое отличается от первого средства для контроля вредителей. В других вариантах осуществления композиция представляет собой состав для местного нанесения на растение. В еще одних вариантах осуществления композиция представляет собой трансгенное растение. В дополнительных вариантах осуществления композиция представляет собой комбинацию, предусматривающую состав и трансгенное растение, на которое он наносится. В некоторых вариантах осуществления состав содержит первое средство для контроля вредителей, которое представляет собой химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению, если трансгенное растение содержит второе средство для контроля вредителей. В других вариантах осуществления состав содержит второе средство для контроля вредителей, если трансгенное растение содержит первое средство для контроля вредителей, которое представляет собой химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению.[00288] Therefore, in some embodiments, the present invention provides a composition that provides control of one or more pests of plants (for example, an insect pest, such as a Lepidoptera pest, a Coleoptera pest, a pest hemipteran and/or dipteran pest), wherein the composition comprises a first pest control agent that is a chimeric insecticidal protein of the present invention and at least a second pest control agent that is different from the first agent. for pest control. In other embodiments, the composition is a formulation for topical application to a plant. In still other embodiments, the composition is a transgenic plant. In additional embodiments, the implementation of the composition is a combination of the composition and the transgenic plant to which it is applied. In some embodiments, the composition comprises a first pest control agent, which is a chimeric insecticidal protein of the present invention, if the transgenic plant contains a second pest control agent. In other embodiments, the formulation contains a second pest control agent if the transgenic plant contains a first pest control agent that is a chimeric insecticidal protein of the present invention.

[00289] В некоторых вариантах осуществления второе средство для контроля вредителей может представлять собой одно или несколько из химического пестицида, такого как инсектицид, инсектицидный белок Bacillus thuringiensis (Bt) и/или инсектицидное средство из источника, отличного от Bt, включая без ограничения инсектицидный белок Xenorhabdus, инсектицидный белок Photorhabdus, инсектицидный белок Brevibacillus laterosporus, инсектицидный белок Bacillus sphaericus, ингибитор протеаз (как сериновых, так и цистеиновых типов), лектин, альфа-амилаза, пероксидаза, холестериноксидаза или молекула двухнитевой РНК (dsRNA).[00289] In some embodiments, the second pest control agent may be one or more of a chemical pesticide, such as an insecticide, a Bacillus thuringiensis (Bt) insecticidal protein, and/or an insecticidal agent from a source other than Bt, including, but not limited to, an insecticidal protein Xenorhabdus, Photorhabdus insecticidal protein, Brevibacillus laterosporus insecticidal protein, Bacillus sphaericus insecticidal protein, protease inhibitor (both serine and cysteine types), lectin, alpha-amylase, peroxidase, cholesterol oxidase, or double-stranded RNA (dsRNA) molecule.

[00290] В других вариантах осуществления второе средство для контроля вредителей представляет собой один или несколько химических пестицидов, которые необязательно представляют собой покрытие для семян. Неограничивающие примеры химических пестицидов включают пиретроиды, карбаматы, неоникотиноиды, блокаторы нейрональных натриевых каналов, инсектицидные макроциклические лактоны, антагонисты гамма-аминомасляной кислоты (GABA), инсектицидные мочевины и имитаторы ювенильных гормонов. В других вариантах осуществления химический пестицид представляет собой одно или несколько из абамектина, ацефата, ацетамиприда, амидофлумета (S-1955), авермектина, азадирахтина, азинфос-метила, бифентрина, бинфеназата, бупрофезина, карбофурана, хлорфенапира, хлорфлуазурона, хлорпирифоса, хлорпирифос-метила, хромафенозида, клотианидина, цифлутрина, бета-цифлутрина, цигалотрина, лямбда-цигалотрина, циперметрина, циромазина, дельтаметрина, диафентиурона, диазинона, дифлубензурона, диметоата, диофенолана, эмамектина, эндосульфана, эсфенвалерата, этипрола, фенотикарба, феноксикарба, фенпропатрина, фенпроксимата, фенвалерата, фипронила, флоникамида, флуцитрината, тау-флювалината, флуфенерима (UR-50701), флуфеноксурона, фонофоса, галофенозида, гексафлумурона, имидаклоприда, индоксакарба, изофенфоса, луфенурона, малатиона, метальдегида, метамидофоса, метидатиона, метомила, метопрена, метоксихлора, монокротофоса, метоксифенозида, нитиазина, новалурона, новифлумурона (XDE-007), оксамила, паратиона, паратион-метила, перметрина, фората, фозалона, фосмета, фосфамидона, пиримикарба, профенофоса, пиметрозина, пиридалила, пирипроксифена, ротенона, спиносада, спиромезифена (BSN 2060), сульпрофоса, тебуфенозида, тефлубензурона, тефлутрина, тербуфоса, тетрахлорвинфоса, тиаклоприда, тиаметоксама, тиодикарба, тиосултап-натрия, тралометрина, трихлорфона и трифлумурона, алдикарба, оксамила, фенамифоса, амитраза, хинометионата, хлоробензилата, цигексатина, дикофола, диенохлора, этоксазола, феназаквина, оксида фенбутатина, фенпропатрина, фенпироксимата, гекситиазокса, пропаргита, пиридабена и тебуфенпирада. В еще одних вариантах осуществления химический пестицид выбран из одного или нескольких из циперметрина, цигалотрина, цифлутрина и бета-цифлутрина, эсфенвалерата, фенвалерата, тралометрина, фенотикарба, метомила, оксамила, тиодикарба, клотианидина, имидаклоприда, тиаклоприда, индоксакарба, спиносада, абамектина, авермектина, эмамектина, эндосульфана, этипрола, фипронила, флуфеноксурона, трифлумурона, диофенолана, пирипроксифена, пиметрозина и амитраза.[00290] In other embodiments, the second pest control agent is one or more chemical pesticides, which are optionally a seed coat. Non-limiting examples of chemical pesticides include pyrethroids, carbamates, neonicotinoids, neuronal sodium channel blockers, insecticidal macrocyclic lactones, gamma-aminobutyric acid (GABA) antagonists, insecticidal ureas, and juvenile hormone mimics. In other embodiments, the chemical pesticide is one or more of abamectin, acephate, acetamiprid, amidoflumet (S-1955), avermectin, azadirachtin, azinphos-methyl, bifenthrin, binphenazate, buprofezin, carbofuran, chlorfenapyr, chlorfluazuron, chlorpyrifos, chlorpyrifos-methyl , хромафенозида, клотианидина, цифлутрина, бета-цифлутрина, цигалотрина, лямбда-цигалотрина, циперметрина, циромазина, дельтаметрина, диафентиурона, диазинона, дифлубензурона, диметоата, диофенолана, эмамектина, эндосульфана, эсфенвалерата, этипрола, фенотикарба, феноксикарба, фенпропатрина, фенпроксимата, фенвалерата , fipronil, flonicamid, flucitrinate, tau-fluvalinate, flufenerim (UR-50701), flufenoxuron, fonofos, halofenoside, hexaflumuron, imidacloprid, indoxacarb, isofenphos, lufenuron, malathion, metaldehyde, methalidophos, metidathione, methomyl, methoprene, methoxychlorine, methoxyfenoside, nithiazine, novaluron, noviflumuron (XDE-007), oxamil, paraty ona, parathion-methyl, permethrin, phorate, fosalone, phosmet, phosphamidon, pirimicarb, profenofos, pymetrozine, pyridalil, pyriproxyfen, rotenone, spinosad, spiromesifen (BSN 2060), sulprofos, tebufenoside, teflubenzuron, tefluthrin, terbufos, tetrachlorvinphos, тиаметоксама, тиодикарба, тиосултап-натрия, тралометрина, трихлорфона и трифлумурона, алдикарба, оксамила, фенамифоса, амитраза, хинометионата, хлоробензилата, цигексатина, дикофола, диенохлора, этоксазола, феназаквина, оксида фенбутатина, фенпропатрина, фенпироксимата, гекситиазокса, пропаргита, пиридабена и тебуфенпирада . In still other embodiments, the chemical pesticide is selected from one or more of cypermethrin, cyhalothrin, cyfluthrin and beta-cyfluthrin, esfenvalerate, fenvalerate, tralometrin, phenoticarb, methomyl, oxamil, thiodicarb, clothianidin, imidacloprid, thiacloprid, indoxacarb, spinosad, abamectin, avermectin , emamectin, endosulfan, ethiprol, fipronil, flufenoxuron, triflumuron, diofenolan, pyriproxyfen, pimetrosine and amitraz.

[00291] В дополнительных вариантах осуществления второе средство для контроля вредителей может представлять собой один или несколько из любого числа инсектицидных белков Bacillus thuringiensis, в том числе без ограничения белок Cry, вегетативный инсектицидный белок (VIP) и инсектицидные химерные варианты любого из перечисленных выше инсектицидных белков. В других вариантах осуществления второе средство для контроля вредителей представляет собой белок Cry, выбранный из: Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac, Cry1Ad, Cry1Ae, Cry1Af, Cry1Ag, Cry1Ah, Cry1Ai, Cry1Aj, Cry1Ba, Cry1Bb, Cry1Bc, Cry1Bd, Cry1Be, Cry1Bf, Cry1Bg, Cry1Bh, Cry1Bi, Cry1Ca, Cry1Cb, Cry1Da, Cry1Db, Cry1Dc, Cry1Dd, Cry1Ea, Cry1Eb, Cry1Fa, Cry1Fb, Cry1Ga, Cry1Gb, Cry1Gc, Cry1Ha, Cry1Hb, Cry1Hc, Cry1Ia, Cry1Ib, Cry1Ic, Cry1Id, Cry1Ie, Cry1If, Cry1Ig, Cry1Ja, Cry1Jb, Cry1Jc, Cry1Jd, Cry1Ka, Cry1La, Cry1Ma, Cry1Na, Cry1Nb, Cry2Aa, Cry2Ab, Cry2Ac, Cry2Ad, Cry2Ae, Cry2Af, Cry2Ag, Cry2Ah, Cry2Ai, Cry2Aj, Cry2Ak,Cry2Al, Cry2Ba, Cry3Aa, Cry3Ba, Cry3Bb, Cry3Ca, Cry4Aa, Cry4Ba, Cry4Ca, Cry4Cb, Cry4Cc, Cry5Aa, Cry5Ab, Cry5Ac, Cry5Ad, Cry5Ba, Cry5Ca, Cry5Da, Cry5Ea, Cry6Aa, Cry6Ba, Cry7Aa, Cry7Ab, Cry7Ac, Cry7Ba, Cry7Bb, Cry7Ca, Cry7Cb, Cry7Da, Cry7Ea, Cry7Fa, Cry7Fb, Cry7Ga, Cry7Gb, Cry7Gc, Cry7Gd, Cry7Ha, Cry7Ia, Cry7Ja, Cry7Ka, Cry7Kb, Cry7La, Cry8Aa, Cry8Ab, Cry8Ac, Cry8Ad, Cry8Ba, Cry8Bb, Cry8Bc, Cry8Ca, Cry8Da, Cry8Db, Cry8Ea, Cry8Fa, Cry8Ga, Cry8Ha, Cry8Ia, Cry8Ib, Cry8Ja, Cry8Ka, Cry8Kb, Cry8La, Cry8Ma, Cry8Na, Cry8Pa, Cry8Qa, Cry8Ra, Cry8Sa, Cry8Ta, Cry9Aa, Cry9Ba, Cry9Bb, Cry9Ca, Cry9Da, Cry9Db, Cry9Dc, Cry9Ea, Cry9Eb, Cry9Ec, Cry9Ed, Cry9Ee, Cry9Fa, Cry9Ga, Cry10Aa, Cry11Aa, Cry11Ba, Cry11Bb, Cry12Aa,Cry13Aa, Cry14Aa, Cry11Ab, Cry15Aa, Cry16Aa, Cry17Aa, Cry18Aa, Cry18Ba, Cry18Ca, Cry19Aa, Cry19Ba, Cry19Ca, Cry20Aa, Cry20Ba, Cry21Aa, Cry21Ba, Cry21Ca, Cry21Da, Cry21Ea, Cry21Fa, Cry21Ga, Cry21Ha, Cry22Aa, Cry22Ab, Cry22Ba, Cry22Bb, Cry23Aa, Cry24Aa, Cry24Ba, Cry24Ca, Cry25Aa, Cry26Aa, Cry27Aa, Cry28Aa, Cry29Aa, Cry29Ba, Cey30Aa, Cry30Ba, Cry30Ca, Cry30Da, Cry30Db, Cry30Ea, Cry30Fa, Cry30Ga,Cry31Aa, Cry31Ab, Cry31Ac, Cry31Ad, Cry32Aa, Cry32Ab, Cry32Ba, Cry32Ca, Cry32Cb, Cry32Da, Cry32Ea, Cry32Eb, Cry32Fa, Cry32Ga, Cry32Ha, Cry32Hb, Cry32Ia, Cry32Ja, Cry32Ka, Cry32La, Cry32Ma, Cry32Mb, Cry32Na, Cry320a, Cry32Pa, Cry32Qa, Cry32Ra, Cry32Sa, Cry32Ta, Cry32Ua, Cry33Aa, Cry34Aa, Cry34Ab, Cry34Ac, Cry34Ba, Cry35Aa, Cry35Ab, Cry35Ac, Cry35Ba, Cry36As, Cry37Aa, Cry38Aa, Cry39Aa, Cry40Aa, Cry40Ba, Cry40Ca, Cry40Da, Cry41Aa, Cry41Ab, Cry41Ba, Cry42Aa, Cry43Aa, Cry43Ba, Cry43Ca, Cry43Cb, Cry43Cc, Cry44Aa, Cry45Aa, Cry46Aa Cry46Ab, Cry47Aa, Cry48Aa, Cry48Ab, Cry49Aa, Cry49Ab, Cry30Aa, Cry30Ba, Cry51Aa, Cry52Aa, Cry52Ba, Cry53Aa, Cry53Ab, Cry54Aa, Cry54Ab, Cry54Ba, Cry55Aa, Cry36Aa, Cry57Aa, Cry57Ab, Cry58Aa, Cry59Aa, Cry59Ba, Cry60Aa, Cry60Ba, Cry61Aa, Cry62Aa, Cry63Aa, Cry64Aa, Cry65Aa, Cry66Aa, Cry67Aa, Cry68Aa, Cry69Aa, Cry69Ab, Cry70Aa, Cry70Ba, Cry70Bb, Cry71Aa, Cry72Aa, Cry73Aa, или любой комбинации вышеуказанного. В вариантах осуществления белок Cry представляет собой Cry1Fa, например, как представлено в трансформанте маиса ТС 1507.[00291] In additional embodiments, the second pest control agent may be one or more of any number of Bacillus thuringiensis insecticidal proteins, including, but not limited to, the Cry protein, a vegetative insecticidal protein (VIP), and insecticidal chimeric variants of any of the insecticidal proteins listed above. . In other embodiments, the second pest control agent is a Cry protein selected from: Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac, Cry1Ad, Cry1Ae, Cry1Af, Cry1Ag, Cry1Ah, Cry1Ai, Cry1Aj, Cry1Ba, Cry1Bb, Cry1Bc, Cry1Bd, Cry1Be, Cry1Bf, Cry1Bg , Cry1Bh Cry1Bi Cry1Ca Cry1Cb Cry1Da Cry1Db Cry1Dc Cry1Dd Cry1Ea Cry1Eb Cry1Fa Cry1Fb Cry1Ga Cry1Gb Cry1Gc Cry1Ha Cry1Hb Cry1Hc Cry1Ia Cry1Ib Cry1Ife Cry1Ic Cry1Ja Cry1Jb Cry1Jc Cry1Jd Cry1Ka Cry1La Cry1Ma Cry1Na Cry1Nb Cry2Aa Cry2Ab Cry2Ac Cry2Ad Cry2Ae Cry2Af Cry2Ag Cry2Ah Cry2Ai Cry2Aj . , Cry7Fa, Cry7Fb, Cry7Ga, Cry7Gb, Cry7Gc, Cry7Gd, Cry7Ha, Cry7Ia, Cry7Ja, Cry7Ka, Cry7Kb, Cry7La, Cry8Aa, Cry8Ab, Cry8Ac, Cry8Ad, Cry8Ba, Cry8Bb, Cry8 Bc Cry8Ca Cry8Da Cry8Db Cry8Ea Cry8Fa Cry8Ga Cry8Ha Cry8Ia Cry8Ib Cry8Ja Cry8Ka Cry8Kb Cry8La Cry8Ma Cry8Na Cry8Pa Cry8Qa Cry8Ra Cry8Sa Cry8Ta Cry9Aary CryB9Ba Cry9Da, Cry9Db, Cry9Dc, Cry9Ea, Cry9Eb, Cry9Ec, Cry9Ed, Cry9Ee, Cry9Fa, Cry9Ga, Cry10Aa, Cry11Aa, Cry11Ba, Cry11Bb, Cry12Aa,Cry13Aa, Cry14Aa, Cry11Ab, Cry15Aa, Cry16Aa, Cry17Aa, Cry18Aa, Cry18Ba, Cry18Ca, Cry19Aa, Cry19Ba, Cry19Ca, Cry20Aa, Cry20Ba, Cry21Aa, Cry21Ba, Cry21Ca, Cry21Da, Cry21Ea, Cry21Fa, Cry21Ga, Cry21Ha, Cry22Aa, Cry22Ab, Cry22Ba, Cry22Bb, Cry23Aa, Cry24Aa, Cry24Ba, Cry24Ca, Cry25Aa, Cry26Aa, Cry27Aa, Cry28Aa, Cry29Aa, Cry29Ba, Cey30Aa, Cry30Ba, Cry30Ca, Cry30Da, Cry30Db, Cry30Ea, Cry30Fa, Cry30Ga,Cry31Aa, Cry31Ab, Cry31Ac, Cry31Ad, Cry32Aa, Cry32Ab, Cry32Ba, Cry32Ca, Cry32Cb, Cry32Da, Cry32Ea, Cry32Eb, Cry32Fa, Cry32Ga, Cry32Ha, Cry32Hb, Cry32Ia, Cry32Ja, Cry32Ka, Cry32La, Cry32Ma, Cry32Mb, Cry32Na, Cry320a, Cry32Pa, Cry32Qa, Cry32Ra, Cry32Sa, Cry32Ta, Cry32Ua, Cry33Aa, Cry34A a, Cry34Ab, Cry34Ac, Cry34Ba, Cry35Aa, Cry35Ab, Cry35Ac, Cry35Ba, Cry36As, Cry37Aa, Cry38Aa, Cry39Aa, Cry40Aa, Cry40Ba, Cry40Ca, Cry40Da, Cry41Aa, Cry41Ab, Cry41Ba, Cry42Aa, Cry43Aa, Cry43Ba, Cry43Ca, Cry43Cb, Cry43Cc, Cry44Aa, Cry45Aa, Cry46Aa Cry46Ab, Cry47Aa, Cry48Aa, Cry48Ab, Cry49Aa, Cry49Ab, Cry30Aa, Cry30Ba, Cry51Aa, Cry52Aa, Cry52Ba, Cry53Aa, Cry53Ab, Cry54Aa, Cry54Ab, Cry54Ba, Cry55Aa, Cry36Aa, Cry57Aa, Cry57Ab, Cry58Aa, Cry59Aa, Cry59Ba or any combination of the above. In embodiments, the Cry protein is Cry1Fa, for example, as shown in maize transformant TC 1507.

[00292] В дополнительных вариантах осуществления второе средство для контроля вредителей представляет собой один или несколько вегетативных инсектицидных белков Vip3, выбранных из Vip3Aa1, Vip3Aa2, Vip3Aa3, Vip3Aa4, Vip3Aa5, Vip3Aa6, Vip3Aa7, Vip3Aa8, Vip3Aa9, Vip3Aa10, Vip3Aa11, Vip3Aa12, Vip3Aa13, Vip3Aa14, Vip3Aa15, Vip3Aa16, Vip3Aa17, Vip3Aa18, Vip3Aa19, Vip3Aa20, Vip3Aa21, Vip3Aa22, Vip3Aa2, Vip3Aa24, Vip3Aa25, Vip3Aa26, Vip3Aa27, Vip3Aa28, Vip3Aa29, Vip3Aa30, Vip3Aa31, Vip3Aa32, Vip3Aa33, Vip3Aa34, Vip3Aa35, Vip3Aa36, Vip3Aa37, Vip3Aa38, Vip3Aa39, Vip3Aa40, Vip3Aa41, Vip3Aa42, Vip3Aa43, Vip3Aa44, Vip3Ab1, Vip3Ab2, Vip3Ac1, Vip3Ad1, Vip3Ad2, Vip3Ae1, Vip3Af1, Vip3Af2, Vip3Af3, Vip3Ag1, Vip3Ag2, Vip3Ag3 HM117633, Vip3Ag4, Vip3Ag5, Vip3Ah1, Vip3Ba1, Vip3Ba2, Vip3Bb1, Vip3Bb2, Vip3Bb3, или любой комбинации вышеуказанного. В вариантах осуществления белок Vip3 представляет собой Vip3Aa (патент США №6137033), например, как представлено в трансформанте кукурузы MIR162 (патент США №8232456; патент США №8455720 и патент США №8618272).[00292] In additional embodiments, the second pest control agent is one or more Vip3 vegetative insecticidal proteins selected from Vip3Aa1, Vip3Aa2, Vip3Aa3, Vip3Aa4, Vip3Aa5, Vip3Aa6, Vip3Aa7, Vip3Aa8, Vip3Aa9, Vip3Aa10, Vip3Aa11, Vip3Aa12, Vip3Aa14, Vip3Aa15, Vip3Aa16, Vip3Aa17, Vip3Aa18, Vip3Aa19, Vip3Aa20, Vip3Aa21, Vip3Aa22, Vip3Aa2, Vip3Aa24, Vip3Aa25, Vip3Aa26, Vip3Aa27, Vip3Aa28, Vip3Aa29, Vip3Aa30, Vip3Aa31, Vip3Aa32, Vip3Aa33, Vip3Aa34, Vip3Aa35, Vip3Aa36, Vip3Aa37, Vip3Aa38, Vip3Aa39, Vip3Aa40, Vip3Aa41, Vip3Aa42, Vip3Aa43, Vip3Aa44, Vip3Ab1, Vip3Ab2, Vip3Ac1, Vip3Ad1, Vip3Ad2, Vip3Ae1, Vip3Af1, Vip3Af2, Vip3Af3, Vip3Ag1, Vip3Ag2, Vip3Ag3 HM117633, Vip3Ag4, Vip3Ag5, Vip3Ah1, Vip3Ba1, Vip3Ba2, Vip3Bb1, Vip3Bb2 , Vip3Bb3, or any combination of the above. In embodiments, the Vip3 protein is Vip3Aa (US Patent No. 6,137,033), for example, as shown in the MIR162 maize transformant (US Patent No. 8,232,456; US Patent No. 8,455,720 and US Patent No. 8,618,272).

[00293] В вариантах осуществления второе средство для контроля вредителей может быть получено из источников, отличных от В. thuringiensis. Например, второе средство для контроля вредителей может представлять собой альфа-амилазу, пероксидазу, холестеролоксидазу, пататин, протеазу, ингибитор протеазы, уреазу, ингибитор альфа-амилазы, порообразующий белок, хитиназу, лектин, сконструированное антитело или фрагмент антитела, инсектицидный белок Bacillus cereus, инсектицидный белок Xenorhabdus spp. (такого как X. nematophila или Х. bovienii), инсектицидный белок Photorhabdus spp.(такого как P. luminescens или P. asymobiotica), инсектицидный белок Brevibacillus spp.(такого как P. laterosporous), инсектицидный белок Lysinibacillus spp. (такого как L. sphearicus), инсектицидный белок Chromobacterium spp. (такого как С. subtsugae или С. piscinae), инсектицидный белок Yersinia spp. (такого как Y. entomophaga), инсектицидный белок Paenibacillus spp. (такого как P. propylaea), инсектицидный белок Clostridium spp. (такого как С. bifermentans), Pseudomonas spp. (такого как P. fluorescens) и лигнин. В других вариантах осуществления второе средство может представлять собой по меньшей мере один инсектицидный белок, полученный из инсектицидного токсинового комплекса (Тс) из Photorhabdus, Xenorhabus, Serratia или Yersinia. В других вариантах осуществления инсектицидный белок может представлять собой АДФ-рибозилтрансферазу, полученную из инсектицидной бактерии, такой как Photorhabdus ssp. В других вариантах осуществления инсектицидный белок может представлять собой белок VIP, такой как VIP1 или VIP2 из В. cereus. В еще одних вариантах осуществления инсектицидный белок может представлять собой бинарный токсин, полученный из инсектицидных бактерий, такой как ISP1A и ISP2A из В. laterosporous или BinA и BinB из L. sphaericus. В еще одних вариантах осуществления инсектицидный белок может быть сконструированным или может быть гибридом или химерой из любых предыдущих инсектицидных белков.[00293] In embodiments, the second pest control may be obtained from sources other than B. thuringiensis. For example, the second pest control agent can be alpha-amylase, peroxidase, cholesterol oxidase, patatin, protease, protease inhibitor, urease, alpha-amylase inhibitor, pore-forming protein, chitinase, lectin, engineered antibody or antibody fragment, Bacillus cereus insecticidal protein, insecticidal protein Xenorhabdus spp. (such as X. nematophila or X. bovienii), Photorhabdus spp. insecticidal protein (such as P. luminescens or P. asymobiotica), Brevibacillus spp. insecticidal protein (such as P. laterosporous), Lysinibacillus spp. insecticidal protein. (such as L. sphearicus), insecticidal protein of Chromobacterium spp. (such as C. subtsugae or C. piscinae), the insecticidal protein of Yersinia spp. (such as Y. entomophaga), the insecticidal protein of Paenibacillus spp. (such as P. propylaea), insecticidal protein of Clostridium spp. (such as C. bifermentans), Pseudomonas spp. (such as P. fluorescens) and lignin. In other embodiments, the second agent may be at least one insecticidal protein derived from an insecticidal toxin complex (Tc) from Photorhabdus, Xenorhabus, Serratia, or Yersinia. In other embodiments, the insecticidal protein may be an ADP-ribosyltransferase derived from an insecticidal bacterium such as Photorhabdus ssp. In other embodiments, the insecticidal protein may be a VIP protein, such as VIP1 or VIP2 from B. cereus. In still other embodiments, the insecticidal protein may be a binary toxin derived from insecticidal bacteria, such as ISP1A and ISP2A from B. laterosporous or BinA and BinB from L. sphaericus. In still other embodiments, the implementation of the insecticidal protein may be engineered or may be a hybrid or chimera of any previous insecticidal proteins.

[00294] В некоторых вариантах осуществления второе пестицидное средство может быть небелковым, например, молекула интерферирующей РНК, такая как dsRNA, которая может экспрессироваться трансгенно или применяться как часть композиции (например, с применением способов местного нанесения). Как правило, интерферирующая РНК содержит по меньшей мере фрагмент РНК, соответствующий целевому гену, спейсерную последовательность и второй фрагмент РНК, который комплементарен первому, за счет чего может образовываться двухнитевая структура РНК. РНК-интерференция (RNAi) происходит, когда организм распознает молекулы двухнитевой РНК (dsRNA) и гидролизует их. Полученные продукты гидролиза представляют собой небольшие фрагменты РНК длиной приблизительно 19-24 нуклеотидов, называемые малыми интерферирующими РНК (siRNA). Затем siRNA распространяются или разносятся по всему организму, в том числе через клеточные мембраны, где они гибридизируются с mRNA (или другими РНК) и вызывают гидролиз РНК. Интерферирующие РНК распознаются комплексом сайленсинга РНК-интерференции (RISC), в который вводится эффекторная нить (или "направляющая нить") РНК. Данная направляющая цепь действует как матрица для распознавания и разрушения дуплексных последовательностей. Данный процесс повторяется каждый раз, когда siRNA гибридизируется с комплементарной ей целевой РНК, эффективно предотвращая трансляцию таких mRNA, и таким образом "сайленсингу" подвергается экспрессия специфических генов, с которых mRNA были транскрибированы. Интерферирующие РНК известны из уровня техники как применяемые для контроля насекомых (см., например, публикацию WO 2013/192256, включенную в данный документ посредством ссылки). Интерферирующая РНК, предназначенная для применения в контроле насекомых, обеспечивает получение не встречающейся в естественных условиях двухнитевой РНК, которая пользуется нативными путями RNAi у насекомого для запуска подавления целевых генов, что может приводить к прекращению кормления и/или роста и может приводить к гибели насекомого-вредителя. Молекула интерферирующей РНК может придавать устойчивость к насекомым в отношении того же целевого вредителя, что и белок по настоящему изобретению, или может целенаправленно воздействовать на другого вредителя. Целевое насекомое-вредитель растения может кормиться путем жевания, сосания или прокалывания. Интерферирующие РНК известны из уровня техники как применимые для контроля насекомых. В вариантах осуществления dsRNA, пригодная для контроля насекомых, описана в предварительных заявках на патент США №№62/371259, 62/371261 или 62/371262, поданных 5 августа 2016 г. В вариантах осуществления dsRNA, пригодная для контроля насекомых, описана в патентах США №№92388223, 9340797 или 8946510. В вариантах осуществления dsRNA, пригодная для контроля насекомых, описана в заявках на патент США №№12/868994, 13/831230, 14/207313 или 14/207318. В других вариантах осуществления интерферирующая РНК может придавать устойчивость в отношении вредителя растений, отличного от насекомого, такого как нематода-вредитель или вирус-вредитель.[00294] In some embodiments, the second pesticidal agent may be non-proteinaceous, such as an interfering RNA molecule such as dsRNA, which may be expressed transgenic or applied as part of a composition (eg, using topical application methods). Typically, the interfering RNA contains at least an RNA fragment corresponding to the target gene, a spacer sequence, and a second RNA fragment that is complementary to the first, whereby a double-stranded RNA structure can be formed. RNA interference (RNAi) occurs when the body recognizes double-stranded RNA (dsRNA) molecules and hydrolyzes them. The resulting hydrolysis products are small RNA fragments of approximately 19-24 nucleotides in length, called small interfering RNA (siRNA). The siRNAs then spread or spread throughout the body, including through cell membranes, where they hybridize with mRNA (or other RNAs) and cause RNA hydrolysis. Interfering RNAs are recognized by the RNA interference silencing complex (RISC) into which an effector strand (or "guide strand") RNA is introduced. This guide strand acts as a template for recognition and destruction of duplex sequences. This process is repeated each time a siRNA hybridizes to its complementary target RNA, effectively preventing the translation of such mRNAs, and thus "silencing" the expression of the specific genes from which the mRNAs were transcribed. Interfering RNAs are known in the art for insect control (see, for example, WO 2013/192256, incorporated herein by reference). An interfering RNA for use in insect control provides a non-naturally occurring double-stranded RNA that uses native RNAi pathways in the insect to trigger target gene silencing, which can result in feeding and/or growth failure and can lead to insect death. pest. The interfering RNA molecule may confer insect resistance to the same target pest as the protein of the present invention, or may target a different pest. The target plant pest can feed by chewing, sucking, or piercing. Interfering RNAs are known in the art to be useful in insect control. In embodiments, a dsRNA useful for insect control is described in U.S. Provisional Applications Nos. 62/371259, 62/371261, or 62/371262, filed Aug. US Nos. 92388223, 9340797, or 8946510. In embodiments, dsRNA suitable for insect control is described in US patent applications Nos. In other embodiments, the interfering RNA may confer resistance to a plant pest other than an insect, such as a pest nematode or pest virus.

[00295] В еще дополнительных вариантах осуществления первое средство для контроля насекомых, которое представляет собой химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению, и второе средство для контроля вредителей коэкспрессируются в трансгенном растении. Такой коэкспрессии более чем одного пестицидного компонента в одном и том же трансгенном растении можно достичь путем получения растения, содержащего и экспрессирующего последовательности нуклеиновых кислот, кодирующие средства для контроля насекомых, с помощью методов генной инженерии. Например, коэкспрессии более чем одного пестицидного средства в одном и том же трансгенном растении можно достичь путем получения одиночного рекомбинантного вектора, содержащего кодирующие последовательности более чем одного пестицидного средства в так называемом "молекулярном пакете", и генетического конструирования растения, которое бы содержало и экспрессировало все эти пестицидные средства в трансгенном растении. Такие молекулярные пакеты также можно получить с применением минихромосом, которые описаны, например, в патенте США №7235716. В качестве альтернативы растение, родитель 1, может быть получено с помощью методов генной инженерии для экспрессии химерного инсектицидного белка по настоящему изобретению. Второе растение, родитель 2, может быть получено с помощью методов генной инженерии для экспрессии второго средства для контроля вредителей. Путем скрещивания родителя 1 с родителем 2 получают растения-потомки, которые экспрессируют оба средства для контроля насекомых от родителей 1 и 2.[00295] In still further embodiments, the first insect control agent, which is the chimeric insecticidal protein of the present invention, and the second pest control agent are co-expressed in the transgenic plant. Such co-expression of more than one pesticidal component in the same transgenic plant can be achieved by producing a plant containing and expressing nucleic acid sequences encoding insect control agents using genetic engineering techniques. For example, co-expression of more than one pesticide in the same transgenic plant can be achieved by obtaining a single recombinant vector containing the coding sequences for more than one pesticide in a so-called "molecular package" and genetically engineering the plant to contain and express all these pesticides in the transgenic plant. Such molecular packages can also be obtained using minichromosomes, which are described, for example, in US patent No. 7235716. Alternatively, a plant, parent 1, can be genetically engineered to express the chimeric insecticidal protein of the present invention. The second plant, parent 2, can be genetically engineered to express the second pest control agent. Crossing parent 1 with parent 2 produces progeny plants that express both insect control agents from parents 1 and 2.

[00296] В других вариантах осуществления настоящего изобретения предусматривается трансгенное растение с пакетированными признаками, устойчивое к заражению вредителями растений, содержащее последовательность нуклеиновой кислоты (например, ДНК), кодирующую dsRNA для супрессии основного гена в организме целевого вредителя, и последовательность нуклеиновой кислоты (например, ДНК), кодирующую химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению, проявляющий инсектицидную активность в отношении целевого вредителя. Ранее сообщалось о том, что dsRNA являются неэффективными против определенных вредителей, относящихся к чешуекрылым (Rajagopol et al. 2002. J. Biol. Chem. 277:468-494) вероятно из-за высокого показателя рН в средней кишке, который нарушает устойчивость dsRNA. Следовательно, в некоторых вариантах осуществления, в которых целевой вредитель является вредителем, относящимся к чешуекрылым, химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению действует для временного снижения показателя рН в средней кишке, который обеспечивает стабилизацию одновременно поглощаемой dsRNA, делая dsRNA эффективной в сайленсинге генов-мишеней.[00296] In other embodiments, the present invention provides a trait-packaged transgenic plant resistant to plant pest infestation, comprising a nucleic acid sequence (e.g., DNA) encoding a dsRNA for suppressing a major gene in a target pest organism, and a nucleic acid sequence (e.g., DNA) encoding a chimeric insecticidal protein of the present invention that exhibits insecticidal activity against the target pest. It has been previously reported that dsRNAs are ineffective against certain Lepidoptera pests (Rajagopol et al. 2002. J. Biol. Chem. 277:468-494) probably due to high midgut pH which impairs dsRNA resistance. . Therefore, in some embodiments where the target pest is a Lepidoptera pest, the chimeric insecticidal protein of the present invention acts to temporarily lower the pH in the midgut, which allows stabilization of the co-uptake dsRNA, making the dsRNA effective in silencing the target genes.

[00297] Трансгенные растения или семена, содержащие и/или экспрессирующие инсектицидный белок по настоящему изобретению, также можно обработать инсектицидом или инсектицидным покрытием для семян, которые описаны в патентах США №№5849320 и 5876739. В вариантах осуществления, где как инсектицид или инсектицидное покрытие для семян, так и трансгенное растение или семя по настоящему изобретению являются активными в отношении одного и того же целевого насекомого, например, вредителя, относящегося к чешуекрылым (например, совка травяная), данная комбинация является пригодной (i) в способе дополнительного усиления активности композиции по настоящему изобретению в отношении целевого насекомого и/или (ii) в способе предупреждения развития устойчивости к композиции по настоящему изобретению путем обеспечения еще одного механизма действия в отношении целевого насекомого. Таким образом, в вариантах осуществления настоящего изобретения предусматривается способ повышения контроля популяции насекомых, относящихся к чешуекрылым, предусматривающий обеспечение трансгенного растения или семени по настоящему изобретению и применение по отношению к растению или семени инсектицида или инсектицидного покрытия для семян, предназначенного для трансгенного растения или семени по настоящему изобретению.[00297] Transgenic plants or seeds containing and/or expressing an insecticidal protein of the present invention can also be treated with an insecticide or insecticidal seed coating as described in US Pat. Nos. 5,849,320 and 5,876,739. for seeds and the transgenic plant or seed of the present invention are active against the same target insect, e.g., a Lepidoptera pest (e.g., cutworm), this combination is useful (i) in a method of further enhancing the activity of the composition of the present invention in relation to the target insect; and/or (ii) in a method for preventing the development of resistance to the composition of the present invention by providing another mechanism of action in relation to the target insect. Thus, in embodiments of the present invention, there is provided a method for improving population control of Lepidoptera insects, comprising providing a transgenic plant or seed of the present invention and applying to the plant or seed an insecticide or an insecticidal seed coating intended for the transgenic plant or seed according to the present invention.

[00298] Даже в случае, если инсектицид или инсектицидное покрытие для семян являются активными в отношении другого насекомого, инсектицид или инсектицидное покрытие для семян являются пригодными для расширения диапазона контроля насекомых, например, посредством добавления инсектицида или инсектицидного покрытия для семян, которые характеризуются активностью в отношении насекомых, относящихся к жесткокрылым, к трансгенному семени по настоящему изобретению, которое в некоторых вариантах осуществления характеризуется активностью в отношении насекомых, относящихся к чешуекрылым, при этом полученное покрытое трансгенное семя обеспечивает контроль насекомых-вредителей, относящихся как к чешуекрылым, так и жесткокрылым.[00298] Even if the insecticide or insecticidal seed coating is active against another insect, the insecticide or insecticidal seed coating is useful for extending the range of insect control, for example, by adding an insecticide or insecticidal seed coating that is active in against insects related to beetles, to the transgenic seed of the present invention, which in some embodiments, the implementation is characterized by activity against insects related to Lepidoptera, and the resulting coated transgenic seed provides control of insect pests related to both Lepidoptera and Coleoptera.

Способы получения и применения химерных инсектицидных белков, нуклеиновых кислот и трансгенных растений.Methods for obtaining and using chimeric insecticidal proteins, nucleic acids and transgenic plants.

[00299] В настоящем изобретении также охвачены способы получения трансгенного растения, устойчивого к насекомым (например, устойчивого к насекомым, относящимся к чешуекрылым). В иллюстративных вариантах осуществления способ включает введение в растение полинуклеотида, кассеты экспрессии или вектора по настоящему изобретению, содержащего нуклеотидную последовательность, которые кодируют химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению (включая фрагменты токсина и модифицированные формы, которые по существу идентичны полипептидам, конкретно раскрытым в данном документе), где нуклеотидная последовательность экспрессируется в растении с получением химерного инсектицидного белка по настоящему изобретению, тем самым обеспечивая устойчивость растения к насекомому-вредителю и обеспечивая получение устойчивого к насекомым трансгенного растения (например, по сравнению с подходящим контрольным растением, таким как растение, которое не содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор по настоящему изобретению и/или не экспрессирует полипептид по настоящему изобретению).[00299] The present invention also encompasses methods for producing a transgenic plant that is resistant to insects (eg, resistant to insects related to Lepidoptera). In exemplary embodiments, the method includes introducing into a plant a polynucleotide, an expression cassette, or a vector of the present invention containing a nucleotide sequence that encodes a chimeric insecticidal protein of the present invention (including toxin fragments and modified forms that are substantially identical to the polypeptides specifically disclosed herein. ), wherein the nucleotide sequence is expressed in the plant to produce the chimeric insecticidal protein of the present invention, thereby conferring insect resistance on the plant and producing an insect-resistant transgenic plant (e.g., compared to a suitable control plant, such as a plant that does not contains a polynucleotide, expression cassette or vector of the present invention and/or does not express a polypeptide of the present invention).

[00300] В вариантах осуществления способ введения полинуклеотид а, кассеты экспрессии или вектора по настоящему изобретению в растение включает в себя сначала трансформацию растительной клетки с использованием полинуклеотид а, кассеты экспрессии или вектора и регенерацию трансгенного растения из нее, где трансгенное растение содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор и экспрессирует химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению.[00300] In embodiments, a method of introducing a polynucleotide a, expression cassette, or vector of the present invention into a plant comprises first transforming a plant cell using the polynucleotide a, expression cassette, or vector, and regenerating a transgenic plant from it, wherein the transgenic plant comprises the polynucleotide, cassette expression or vector and expresses the chimeric insecticidal protein of the present invention.

[00301] Альтернативно или дополнительно стадия введения может включать скрещивание первого растения, содержащего полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор, со вторым растением (например, растением, отличным от первого растения, например, растением, которое не содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор) и необязательно получение растения-потомка, которое содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор и экспрессирует химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению, с получением тем самым в результате повышенной устойчивости к по меньшей мере одному насекомому-вредителю. Таким образом, трансгенное растение по настоящему изобретению охватывает растение, которое является непосредственным результатом события трансформации, и его потомка (любого поколения), которое содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор и необязательно экспрессирует химерный инсектицидный белок, приводящий к повышенной устойчивости к по меньшей мере одному насекомому-вредителю.[00301] Alternatively or additionally, the step of introducing may include crossing the first plant containing the polynucleotide, expression cassette, or vector with a second plant (e.g., a plant other than the first plant, e.g., a plant that does not contain the polynucleotide, expression cassette, or vector) and optionally obtaining a progeny plant that contains a polynucleotide, an expression cassette or a vector and expresses a chimeric insecticidal protein of the present invention, thereby resulting in increased resistance to at least one insect pest. Thus, a transgenic plant of the present invention encompasses a plant that is the direct result of a transformation event and its descendant (of any generation) that contains a polynucleotide, an expression cassette, or a vector and optionally expresses a chimeric insecticidal protein resulting in increased resistance to at least one pest insect.

[00302] В настоящем изобретении дополнительно предусмотрен способ определения трансгенного растения по настоящему изобретению, включающий обнаружение наличия полинуклеотида, кассеты экспрессии, вектора или химерного инсектицидного белка по настоящему изобретению в растении (или растительной клетке, части растения и т.п., полученных из него) и тем самым определение растения как трансгенного растения по настоящему изобретению на основании наличия полинуклеотида, кассеты экспрессии, вектора или химерного инсектицидного белка по настоящему изобретению.[00302] The present invention further provides a method for detecting a transgenic plant of the present invention, comprising detecting the presence of a polynucleotide, an expression cassette, a vector, or a chimeric insecticidal protein of the present invention in a plant (or plant cell, plant part, or the like derived therefrom) ) and thereby defining a plant as a transgenic plant of the present invention based on the presence of a polynucleotide, expression cassette, vector or chimeric insecticidal protein of the present invention.

[00303] В настоящем изобретении дополнительно предусмотрен способ получения трансгенного растения с повышенной устойчивостью по меньшей мере к одному насекомому-вредителю (например, по меньшей мере к одному вредителю, относящемуся к чешуекрылым), включающий: посадку семени, содержащего полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор по настоящему изобретению, и выращивание трансгенного растения из этого семени, где трансгенное растение содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор и продуцирует химерный инсектицидный белок.[00303] The present invention further provides a method for producing a transgenic plant with increased resistance to at least one insect pest (e.g., at least one Lepidoptera pest), comprising: planting a seed containing a polynucleotide, an expression cassette, or a vector according to the present invention, and growing a transgenic plant from this seed, where the transgenic plant contains a polynucleotide, an expression cassette or a vector and produces a chimeric insecticidal protein.

[00304] В вариантах осуществления трансгенные растения, полученные с помощью способов по настоящему изобретению, содержат полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор по настоящему изобретению. В вариантах осуществления трансгенное растение, полученное с помощью способов по настоящему изобретению, содержит химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению и необязательно характеризуется повышенной устойчивостью к по меньшей мере одному насекомому-вредителю.[00304] In embodiments, transgenic plants obtained using the methods of the present invention comprise a polynucleotide, an expression cassette, or a vector of the present invention. In embodiments, a transgenic plant obtained using the methods of the present invention contains a chimeric insecticidal protein of the present invention and optionally has increased resistance to at least one insect pest.

[00305] Способы получения трансгенного растения, описанные в данном документе, необязательно включают дополнительную стадию сбора семени от трансгенного растения, где семя содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор и продуцирует химерный инсектицидный белок. Необязательно это семя обеспечивает получение дополнительного трансгенного растения, которое содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор и продуцирует химерный инсектицидный белок и, таким образом, характеризуется повышенной устойчивостью к по меньшей мере одному насекомому-вредителю.[00305] The methods for producing a transgenic plant described herein optionally include the additional step of collecting seed from the transgenic plant, wherein the seed contains a polynucleotide, expression cassette, or vector and produces a chimeric insecticidal protein. Optionally, the seed provides an additional transgenic plant that contains a polynucleotide, an expression cassette, or a vector and produces a chimeric insecticidal protein and thus has increased resistance to at least one insect pest.

[00306] В настоящем изобретении дополнительно предусмотрены части растения, растительные клетки, органы растения, растительные культуры, семена, растительные экстракты, собранные продукты и переработанные продукты трансгенных растений, полученных с помощью способов по настоящему изобретению.[00306] The present invention further provides for plant parts, plant cells, plant organs, plant cultures, seeds, plant extracts, harvested products, and processed products of transgenic plants obtained using the methods of the present invention.

[00307] В качестве дополнительного аспекта в настоящем изобретении также предусмотрен способ получения семени, при этом способ включает получение трансгенного растения, которое содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор по настоящему изобретению, и сбор семени от трансгенного растения, где семя содержит полинуклеотид, кассету экспрессии, вектор и продуцирует химерный инсектицидный белок. Необязательно это семя обеспечивает получение дополнительного трансгенного растения, которое содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор и продуцирует химерный инсектицидный белок и, таким образом, характеризуется повышенной устойчивостью к по меньшей мере одному насекомому-вредителю. В иллюстративных вариантах осуществления стадия получения трансгенного растения включает посев семени, которое обеспечивает получение трансгенного растения.[00307] As a further aspect, the present invention also provides a method for producing a seed, the method comprising obtaining a transgenic plant that contains a polynucleotide, an expression cassette, or a vector of the present invention, and collecting seed from a transgenic plant, where the seed contains a polynucleotide, an expression cassette , a vector and produces a chimeric insecticidal protein. Optionally, the seed provides an additional transgenic plant that contains a polynucleotide, an expression cassette, or a vector and produces a chimeric insecticidal protein and thus has increased resistance to at least one insect pest. In exemplary embodiments, the step of obtaining a transgenic plant includes sowing a seed that produces a transgenic plant.

[00308] В настоящем изобретении дополнительно предусмотрен способ получения гибридного семени растения, при этом способ включает скрещивание первого инбредного растения, которое представляет собой трансгенное растение, содержащее полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор по настоящему изобретению и необязательно экспрессирующее химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению, с другим инбредным растением (например, инбредным растением, которое не содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор по настоящему изобретению) и обеспечение возможности образования гибридного семени. Необязательно способ дополнительно включает сбор гибридного семени. В вариантах осуществления гибридное семя содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор по настоящему изобретению и, в вариантах осуществления, может дополнительно содержать химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению и обладать повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю. В вариантах осуществления гибридное семя обеспечивает получение трансгенного растения, которое содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор по настоящему изобретению, экспрессирует химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению и обладает повышенной устойчивостью к по меньшей мере одному насекомому-вредителю.[00308] The present invention further provides a method for producing a hybrid plant seed, the method comprising crossing a first inbred plant, which is a transgenic plant containing a polynucleotide, expression cassette or vector of the present invention and optionally expressing a chimeric insecticidal protein of the present invention, with another inbred plant (eg, an inbred plant that does not contain a polynucleotide, expression cassette, or vector of the present invention) and allowing hybrid seed to form. Optionally, the method further comprises collecting the hybrid seed. In embodiments, the hybrid seed comprises a polynucleotide, expression cassette or vector of the present invention and, in embodiments, may further comprise a chimeric insecticidal protein of the present invention and have increased resistance to an insect pest. In embodiments, the hybrid seed provides a transgenic plant that contains a polynucleotide, expression cassette, or vector of the invention, expresses a chimeric insecticidal protein of the invention, and has increased resistance to at least one insect pest.

[00309] В некоторых вариантах осуществления трансгенное растение по настоящему изобретению является устойчивым к по меньшей мере одному насекомому-вредителю, относящемуся к чешуекрылым (как описано в данном документе). В вариантах осуществления трансгенное растение обеспечивает контроль насекомого-вредителя или колонии совки травяной, устойчивой к белку Vip3A (например, белку Vip3Aa, например, который экспрессируется в трансформанте маиса MIR162) и/или Cry1F (например, белку Cry1Fa, который экспрессируется в трансформанте маиса ТС1507).[00309] In some embodiments, the transgenic plant of the present invention is resistant to at least one Lepidoptera insect pest (as described herein). In embodiments, the transgenic plant provides control of an insect pest or cutworm colony that is resistant to a Vip3A protein (e.g., a Vip3Aa protein, e.g., which is expressed in the MIR162 maize transformant) and/or Cry1F (e.g., a Cry1Fa protein, which is expressed in the TC1507 maize transformant ).

[00310] В дополнительных вариантах осуществления способ контроля по меньшей мере одного насекомого-вредителя (например, по меньшей мере одного насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, такого как совка травяная) включает обеспечение химерного инсектицидного белка по настоящему изобретению. В вариантах осуществления способ включает доставку (например, пероральную доставку) насекомому-вредителю или в среду его обитания эффективного количества химерного инсектицидного белка по настоящему изобретению. Обычно в целях эффективности полипептид поглощается насекомым пероральным путем. Однако химерный инсектицидный белок можно доставлять насекомому с помощью многих известных способов. Способы доставки белка в организм насекомого пероральным путем предусматривают без ограничения обеспечение белка (1) в трансгенном растении, при этом насекомое съедает (поглощает) одну или несколько частей трансгенного растения, поглощая тем самым полипептид, экспрессируемый в трансгенном растении; (2) в составленной белковой(белковых) композиции(композициях), которые можно наносить, например, на питательную среду насекомых или включать в ее состав; (3) в белковой(белковых) композиции(композициях), которые можно наносить на поверхность, например, путем опрыскивания поверхности части растения, и которая затем заглатывается насекомым в силу того, что насекомое съедает одну или несколько подвергнутых опрыскиванию частей растения; (4) в матрице приманки или (5) с помощью любой другой известной в данной области системы доставки белков. Таким образом, для доставки токсичных белков по настоящему изобретению можно применять любой способ пероральной доставки в организм насекомого. В некоторых конкретных вариантах осуществления химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению доставляют в организм насекомого пероральным путем, например, когда насекомое поедает одну или несколько частей трансгенного растения по настоящему изобретению.[00310] In additional embodiments, a method for controlling at least one insect pest (e.g., at least one Lepidoptera insect pest, such as a bollworm) comprises providing a chimeric insecticidal protein of the present invention. In embodiments, the method comprises delivering (eg, oral delivery) to the insect pest or its habitat an effective amount of the chimeric insecticidal protein of the present invention. Typically, for purposes of effectiveness, the polypeptide is taken up by the insect by the oral route. However, the chimeric insecticidal protein can be delivered to the insect using many known methods. Methods for orally delivering a protein to an insect include, but are not limited to, providing the protein (1) to the transgenic plant, wherein the insect eats (ingests) one or more parts of the transgenic plant, thereby consuming the polypeptide expressed in the transgenic plant; (2) in formulated protein(s) composition(s) that can be applied to, for example, insect growth media or incorporated into insect culture media; (3) in a protein composition(s) that can be applied to a surface, for example by spraying the surface of a plant part, and which is then ingested by the insect by virtue of the fact that the insect eats one or more of the sprayed plant parts; (4) in a bait matrix; or (5) with any other protein delivery system known in the art. Thus, any method of oral delivery to an insect body can be used to deliver the toxic proteins of the present invention. In some specific embodiments, the chimeric insecticidal protein of the present invention is delivered to the insect by the oral route, such as when the insect ingests one or more parts of the transgenic plant of the present invention.

[00311] В других вариантах осуществления инсектицидный белок по настоящему изобретению доставляют в организм насекомого пероральным путем, при этом насекомое поедает одну или несколько частей растения, подвергнутых опрыскиванию композицией, содержащей инсектицидный белок по настоящему изобретению. Доставку композиции по настоящему изобретению на поверхность растения можно осуществлять с помощью любого способа нанесения соединений, композиций, составов и т.п. на поверхности растений, известного специалистам в данной области техники. Некоторые неограничивающие примеры доставки на растение или его часть или приведения в контакт с ними включают опрыскивание, опыливание, посыпание, распыление, орошение туманом, мелкодисперсное разбрызгивание, разбрасывание, пропитывание, впрыскивание в почву, введение в почву, смачивание (например, обработку корней, почвы), погружение, полив, нанесение покрытия, впитывание в листья или стебли, внесение в междурядья или обработку семян и т.п. и их комбинации. Эти и другие процедуры приведения растения или его части в контакт с соединением(соединениями), композицией(композициями) или составом(составами) хорошо известны специалистам в данной области.[00311] In other embodiments, the insecticidal protein of the present invention is delivered to an insect by the oral route, wherein the insect consumes one or more plant parts sprayed with the composition comprising the insecticidal protein of the present invention. Delivery of the composition of the present invention to the surface of the plant can be accomplished by any method of applying compounds, compositions, formulations, and the like. on the surface of plants known to those skilled in the art. Some non-limiting examples of delivery to or contact with a plant or part thereof include spraying, dusting, sprinkling, spraying, misting, misting, spreading, soaking, soil injection, soil application, wetting (e.g., root treatment, soil ), dipping, watering, coating, soaking in leaves or stems, inter-row application or seed treatment, etc. and their combinations. These and other procedures for bringing a plant or part thereof into contact with a compound(s), composition(s), or composition(s) are well known to those skilled in the art.

[00312] В дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения предусмотрен способ контроля насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, который устойчив к белку Vip3A (например, белку Vip3Aa, например, который экспрессируется трансформантом маиса MIR162) и/или белку Cry1F (например белку Cry1Fa, например, который экспрессируется трансформантом маиса ТС1507), включающий доставку насекомому, относящемуся к чешуекрылым, или в среду его обитания эффективного количества химерного инсектицидного белка или композиции по настоящему изобретению. В иллюстративных вариантах осуществления устойчивое насекомое-вредитель представляет собой устойчивое насекомое-вредителя или колонию совки травяной.[00312] In further embodiments, the present invention provides a method for controlling a Lepidoptera insect pest that is resistant to a Vip3A protein (e.g., a Vip3Aa protein, e.g., which is expressed by the maize transformant MIR162) and/or a Cry1F protein (e.g., a Cry1Fa protein, e.g. , which is expressed by the maize transformant TC1507), comprising delivering to the Lepidoptera insect or its habitat an effective amount of the chimeric insecticidal protein or composition of the present invention. In exemplary embodiments, the resistant insect pest is a resistant insect pest or armyworm colony.

[00313] В других вариантах осуществления настоящего изобретения предусмотрен способ предупреждения развития устойчивости в популяции целевого насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, к белку Vip3A (например, белку Vip3Aa, например, который экспрессируется трансформантом маиса MIR162) и/или Cry1F (например белку Cry1Fa, например, который экспрессируется трансформантом маиса ТС1507), экспрессируемому в трансгенном растении, при этом способ включает доставку в целевую популяцию трансгенного растения, содержащего полинуклеотид, который содержит нуклеотидную последовательность, кодирующую белок Vip3A, и/или нуклеотидную последовательность, кодирующую белок Cry1F; и полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор по настоящему изобретению, экспрессирующие химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению. В некоторых вариантах осуществления целевое насекомое-вредитель, относящееся к чешуекрылым, представляет собой совку травяную. В соответствии с вышеупомянутыми вариантами осуществления трансгенное растение может содержать селекционный пакет из двух или более инсектицидных признаков, молекулярный пакет из двух или более инсектицидных признаков или их комбинацию.[00313] In other embodiments, the present invention provides a method for preventing the development of resistance in a target lepidoptera insect pest population to a Vip3A protein (e.g., the Vip3Aa protein, e.g., which is expressed by the maize transformant MIR162) and/or Cry1F (e.g., the Cry1Fa protein , for example, which is expressed by the maize transformant TC1507) expressed in a transgenic plant, the method comprising delivery to the target population of a transgenic plant containing a polynucleotide that contains a nucleotide sequence encoding a Vip3A protein and/or a nucleotide sequence encoding a Cry1F protein; and a polynucleotide, expression cassette or vector of the present invention expressing the chimeric insecticidal protein of the present invention. In some embodiments, the target Lepidoptera pest is the Fall Armyworm. According to the above embodiments, the transgenic plant may comprise a selection package of two or more insecticidal traits, a molecular package of two or more insecticidal traits, or a combination thereof.

[00314] В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение охватывает способ предоставления фермеру средств для контроля насекомого-вредителя (например, насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, такого как совка травяная), при этом способ включает поставку или продажу фермеру растительного материала, такого как семя, при этом растительный материал содержит полинуклеотид, кассету экспрессии, вектор, способные экспрессировать химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению. В вариантах осуществления растительный материал содержит химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению и необязательно характеризуется повышенной устойчивостью к по меньшей мере одному насекомому-вредителю. В вариантах осуществления растительный материал представляет собой семя, и растение, выращенное из семени, содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор по настоящему изобретению, экспрессирует химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению и характеризуется повышенной устойчивостью к по меньшей мере одному насекомому-вредителю.[00314] In some embodiments, the present invention encompasses a method of providing a means to control a pest (e.g., a Lepidoptera pest such as Fall Armyworm) to a farmer, the method comprising supplying or selling plant material, such as seed, to the farmer. wherein the plant material contains a polynucleotide, an expression cassette, a vector capable of expressing the chimeric insecticidal protein of the present invention. In embodiments, the plant material comprises a chimeric insecticidal protein of the present invention and optionally has increased resistance to at least one insect pest. In embodiments, the plant material is a seed, and the plant grown from the seed contains a polynucleotide, expression cassette, or vector of the invention, expresses a chimeric insecticidal protein of the invention, and has increased resistance to at least one insect pest.

[00315] Помимо обеспечения композиций, в настоящем изобретении предусмотрены способы продуцирования химерного инсектицидного белка, токсичного для вредителя, относящегося к чешуекрылым. Такой способ включает культивирование трансгенной клетки-хозяина, отличной от клетки человека, которая содержит полинуклеотид, кассету экспрессии или вектор по настоящему изобретению, которая экспрессирует химерный инсектицидный белок по настоящему изобретению, в условиях, при которых клетка-хозяин продуцирует химерный инсектицидный белок, токсичный для вредителя, относящегося к чешуекрылым. В некоторых вариантах осуществления трансгенная клетка-хозяин, отличная от клетки человека, представляет собой растительную клетку. В некоторых других вариантах осуществления растительная клетка представляет собой клетку маиса. В других вариантах осуществления условия, при которых выращивают растительную клетку или клетку маиса, включают естественный солнечный свет. В других вариантах осуществления трансгенная клетка-хозяин, отличная от клетки человека, представляет собой бактериальную клетку. В еще одних вариантах осуществления трансгенная клетка-хозяин, отличная от клетки человека, представляет собой дрожжевую клетку.[00315] In addition to providing compositions, the present invention provides methods for producing a chimeric insecticidal protein that is toxic to a Lepidoptera pest. Such a method includes culturing a transgenic host cell, other than a human cell, that contains a polynucleotide, an expression cassette, or a vector of the present invention that expresses a chimeric insecticidal protein of the present invention, under conditions under which the host cell produces a chimeric insecticidal protein that is toxic to pest related to Lepidoptera. In some embodiments, the non-human transgenic host cell is a plant cell. In some other embodiments, the plant cell is a maize cell. In other embodiments, the conditions under which the plant cell or maize cell is grown include natural sunlight. In other embodiments, the non-human transgenic host cell is a bacterial cell. In still other embodiments, the non-human transgenic host cell is a yeast cell.

[00316] В некоторых вариантах осуществления способы по настоящему изобретению обеспечивают контроль по меньшей мере одного насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, включая без ограничения одного или несколько из следующего: Ostrinia spp., такой как О. nubilalis (кукурузный мотылек) и/или О. furnacalis (восточный кукурузный мотылек); Plutella spp., такой как P. xylostella (капустная моль); Spodoptera spp., такой как S. frugiperda (совка травяная), S. littoralis (совка хлопчатника египетского), S. ornithogalli (желтополосая совка), S. praefica (западная желтополосая совка), S. eridania (южная совка) и/или S. exigua (совка малая); Agrotis spp., такой как A. ipsilon (совка-ипсилон), A. segetum (озимая совка обыкновенная), A. gladiaria (озимая совка рода Agrotis) и/или A. orthogonia (совка прямоугольная); Striacosta spp., такой как S. albicosta (западная бобовая совка); Helicoverpa spp., такой как Н. zea (совка кукурузная), Н. punctigera (совка хлопковая австралийская) и/или Н. armigera (совка хлопковая); Heliothis spp., такой как H. virescens (табачная листовертка); Diatraea spp., такой как D. grandiosella (огневка кукурузная юго-западная) и/или D. saccharalis (точильщик стеблей сахарного тростника); Trichoplusia spp., такой как Т. ni (совка капустная); Sesamia spp., такой как S. nonagroides (мотылек кукурузный средиземноморский) и/или S. calamistis (розовая стеблевая совка); Pectinophora spp., такой как P. gossypiella (розовый коробочный червь); Cochylis spp., такой как С. hospes (полосатая подсолнечная моль); Manduca spp., такой как М. sexta (табачный бражник) и/или М. quinquemaculata (бражник пятиточечный); Elasmopalpus spp., такой как E. lignosellus (точильщик стеблей кукурузы малый); Pseudoplusia spp., такой как P. includens (соевая совка); Anticarsia spp., такой как A. gemmatalis (совка бархатных бобов); Plathypena spp., такой как P. scabra (совка клеверная); Pieris spp., такой как P. brassicae (белянка капустная), Papaipema spp., такой как P. nebris (точильщик Papaipema nebris); Pseudaletia spp., такой как P. unipuncta (совка луговая обыкновенная); Peridroma spp., такой как P. saucia (совка маргаритковая); Keiferia spp., такой как K. lycopersicella (томатная острица); Artogeia spp., такой как A. rapae (белянка репная); Phthorimaea spp., такой как P. operculella (картофельная моль); Chrysodeixis spp., такой как С. includes (соевая совка); Feltia spp., такой как F. ducens (гусеница совки Feltia jaculifera); Chilo spp., такой как С. suppressalis (огневка желтая рисовая), Cnaphalocrocis spp., такой как С. medinalis (огневка рисовая), или любую комбинацию вышеуказанных. В вариантах осуществления способы по настоящему изобретению обеспечивают контроль насекомого-вредителя или колонии совки травяной, которая устойчива к белку Vip3A (например, белку Vip3Aa, например, который экспрессируется в трансформанте маиса MIR162) и/или Cry1F (например, белку Cry1Fa, например, который экспрессируется в трансформанте маиса ТС1507).[00316] In some embodiments, the methods of the present invention control at least one Lepidoptera insect pest, including, without limitation, one or more of the following: Ostrinia spp., such as O. nubilalis (corn borer) and/or O. furnacalis (eastern corn borer); Plutella spp. such as P. xylostella (cabbage moth); Spodoptera spp. such as S. frugiperda (fall armyworm), S. littoralis (Egyptian cotton cutworm), S. ornithogalli (yellow cutworm), S. praefica (western yellow cut cutworm), S. eridania (southern cut cutworm), and/or S. exigua (small cutworm); Agrotis spp. such as A. ipsilon (upsilon cutworm), A. segetum (common winter cutworm), A. gladiaria (fall cutworm of the genus Agrotis) and/or A. orthogonia (rectangular cutworm); Striacosta spp. such as S. albicosta (Western Fall Armyworm); Helicoverpa spp., such as H. zea (corn bollworm), H. punctigera (Australian cotton bollworm) and/or H. armigera (cotton bollworm); Heliothis spp. such as H. virescens (tobacco leaf roller); Diatraea spp. such as D. grandiosella (southwestern corn moth) and/or D. saccharalis (sugar cane stalk grinder); Trichoplusia spp. such as T. ni (Cabbage cutworm); Sesamia spp. such as S. nonagroides (Mediterranean corn borer) and/or S. calamistis (pink stalk armyworm); Pectinophora spp. such as P. gossypiella (pink bollworm); Cochylis spp. such as C. hospes (striped sunflower moth); Manduca spp. such as M. sexta (tobacco hawk hawk) and/or M. quinquemaculata (5-spot hawk hawk); Elasmopalpus spp. such as E. lignosellus (small corn stalk grinder); Pseudoplusia spp. such as P. includens (soy worm); Anticarsia spp. such as A. gemmatalis (velvet bean cutworm); Plathypena spp. such as P. scabra (clover cutworm); Pieris spp. such as P. brassicae (cabbage whitefish), Papaipema spp. such as P. nebris (Papaipema nebris grinder); Pseudaletia spp. such as P. unipuncta (short cutworm); Peridroma spp. such as P. saucia (daisy cutworm); Keiferia spp. such as K. lycopersicella (tomato pinworm); Artogeia spp. such as A. rapae (turnip whitefish); Phthorimaea spp. such as P. operculella (potato moth); Chrysodeixis spp. such as C. includes (soy worm); Feltia spp. such as F. ducens (cutworm Feltia jaculifera); Chilo spp. such as C. suppressalis (yellow rice moth), Cnaphalocrocis spp. such as C. medinalis (rice moth), or any combination of the above. In embodiments, the methods of the present invention provide control of an insect pest or bollworm colony that is resistant to a Vip3A protein (e.g., a Vip3Aa protein, e.g., which is expressed in the MIR162 maize transformant) and/or Cry1F (e.g. expressed in the maize transformant TC1507).

[00317] В настоящем изобретении также предусмотрено применение химерных инсектицидных белков, нуклеиновых кислот, трансгенных растений, частей растений, семян и инсектицидных композиций по настоящему изобретению, например, для контроля насекомого-вредителя, такого как вредитель, относящийся к чешуекрылым (как описано в данном документе).[00317] The present invention also contemplates the use of the chimeric insecticidal proteins, nucleic acids, transgenic plants, plant parts, seeds, and insecticidal compositions of the present invention, for example, to control an insect pest, such as a Lepidoptera pest (as described herein). document).

[00318] В вариантах осуществления в настоящем изобретении предусмотрен способ применения полинуклеотида, кассеты экспрессии, вектора или клетки-хозяина по настоящему изобретению для получения инсектицидной композиции для контроля насекомого-вредителя (например, насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым).[00318] In embodiments, the present invention provides a method of using a polynucleotide, expression cassette, vector, or host cell of the present invention to produce an insecticidal composition for controlling an insect pest (e.g., a Lepidoptera pest).

[00319] В вариантах осуществления в настоящем изобретении предусмотрен способ применения полинуклеотида, кассеты экспрессии или вектора по настоящему изобретению для получения трансгенного семени, где из трансгенного семени вырастает трансгенное растение с повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю.[00319] In embodiments, the present invention provides a method of using a polynucleotide, an expression cassette, or a vector of the present invention to produce a transgenic seed, wherein the transgenic seed grows into a transgenic plant with increased resistance to an insect pest.

[00320] В качестве другого аспекта в настоящем изобретении также рассматривается применение трансгенного растения по настоящему изобретению для получения трансгенного семени, которое необязательно является гибридным семенем.[00320] As another aspect, the present invention also contemplates the use of a transgenic plant of the present invention to produce a transgenic seed, which is optionally a hybrid seed.

[00321] В вариантах осуществления в настоящем изобретении предусмотрен способ применения химерного инсектицидного белка, полинуклеотида, кассеты экспрессии, вектора, трансгенного растения или инсектицидной композиции по настоящему изобретению для предотвращения развития устойчивости в популяции целевого насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, к белку Vip3A и/или белку Cry1F (каждый, как описано в данном документе).[00321] In embodiments, the present invention provides a method of using a chimeric insecticidal protein, polynucleotide, expression cassette, vector, transgenic plant, or insecticidal composition of the present invention to prevent the development of resistance in a target Lepidoptera insect pest population to the Vip3A protein, and /or Cry1F protein (each as described herein).

[00322] Заявления по настоящему изобретению включают в себя без ограничения следующее:[00322] Statements of the present invention include, without limitation, the following:

[00323] 1. Химерный инсектицидный белок, который является токсичным для насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, содержащий в направлении от N-конца к С-концу: (а) N-концевую область первого белка Cry1, которая является N-концевой областью белка ВТ-0029 под SEQ ID NO: 2 или аминокислотной последовательностью, которая на по меньшей мере 90% идентична ей, слитую с (b) С-концевой областью другого белка Cry1; где положение перехода между первым белком Cry1 и другим белком Cry1 находится в консервативном блоке 3.[00323] 1. A chimeric insecticidal protein that is toxic to a Lepidoptera insect pest, comprising in N-terminal to C-terminal direction: (a) an N-terminal region of the first Cry1 protein, which is an N-terminal region BT-0029 protein under SEQ ID NO: 2 or an amino acid sequence that is at least 90% identical to it, fused to (b) the C-terminal region of another Cry1 protein; where the transition position between the first Cry1 protein and another Cry1 protein is in the conservative block 3.

[00324] 2. Химерный инсектицидный белок по п. 1, где другой белок Cry1 представляет собой белок Cry1F, Cry1G, Cry1I или Cry1K.[00324] 2. The chimeric insecticidal protein of claim 1, wherein the other Cry1 protein is a Cry1F, Cry1G, Cry1I, or Cry1K protein.

[00325] 3. Химерный инсектицидный белок по п. 1, где другой белок Cry1 представляет собой белок Cry1Fa.[00325] 3. The chimeric insecticidal protein of claim 1, wherein the other Cry1 protein is a Cry1Fa protein.

[00326] 4. Химерный инсектицидный белок по п. 1, где другой белок Cry1 представляет собой белок Cry1Ia или Cry1If.[00326] 4. The chimeric insecticidal protein of claim 1, wherein the other Cry1 protein is a Cry1Ia or Cry1If protein.

[00327] 5. Химерный инсектицидный белок по п. 1, где другой белок Cry1 представляет собой белок ВТ-0022 под SEQ ID NO: 1.[00327] 5. The chimeric insecticidal protein of claim 1, wherein the other Cry1 protein is the BT-0022 protein of SEQ ID NO: 1.

[00328] 6. Химерный инсектицидный белок по п. 1, где С-концевая область другого белка Cry1 содержит аминокислотную последовательность, соответствующую аминокислотной последовательности от положения 464 до 602 SEQ ID NO: 8 или аминокислотной последовательности, которая на по меньшей мере 80% идентична ей.[00328] 6. The chimeric insecticidal protein of claim 1, wherein the C-terminal region of the other Cry1 protein contains an amino acid sequence corresponding to the amino acid sequence from position 464 to 602 of SEQ ID NO: 8 or an amino acid sequence that is at least 80% identical her.

[00329] 7. Химерный инсектицидный белок по п. 1, где С-концевая область другого белка Cry1 содержит аминокислотную последовательность, соответствующую аминокислотной последовательности от положения 498 до 636 SEQ ID NO: 1 или аминокислотной последовательности, которая на по меньшей мере 80% идентична ей.[00329] 7. The chimeric insecticidal protein of claim 1, wherein the C-terminal region of the other Cry1 protein contains an amino acid sequence corresponding to the amino acid sequence from position 498 to 636 of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence that is at least 80% identical her.

[00330] 8. Химерный инсектицидный белок по любому из пп. 1-7, где N-концевая область первого белка Cry1 содержит аминокислотную последовательность, соответствующую аминокислотной последовательности от положения 1 до 458 SEQ ID NO: 2 или аминокислотной последовательности, которая на по меньшей мере 90% идентична ей.[00330] 8. Chimeric insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-7, where the N-terminal region of the first Cry1 protein contains an amino acid sequence corresponding to the amino acid sequence from position 1 to 458 of SEQ ID NO: 2 or an amino acid sequence that is at least 90% identical to it.

[00331] 9. Химерный инсектицидный белок по любому из пп. 1-8, где химерный инсектицидный белок дополнительно содержит на N-конце пептидильный фрагмент, который отщепляется от протоксина после поглощения насекомым-вредителем, относящимся к чешуекрылым.[00331] 9. Chimeric insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-8, wherein the chimeric insecticidal protein further comprises a peptidyl moiety at the N-terminus that is cleaved from the protoxin upon ingestion by a Lepidoptera insect pest.

[00332] 10. Химерный инсектицидный белок по любому из пп. 1-9, где химерный инсектицидный белок дополнительно содержит на С-конце хвост протоксина из белка Cry, который отщепляется от протоксина после поглощения насекомым-вредителем, относящимся к чешуекрылым.[00332] 10. Chimeric insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-9, wherein the chimeric insecticidal protein further comprises at the C-terminus a protoxin tail from the Cry protein, which is cleaved from the protoxin upon ingestion by a Lepidoptera insect pest.

[00333] 11. Химерный инсектицидный белок по любому из пп. 1-10, где химерный инсектицидный белок содержит (а) аминокислотную последовательность от положения 1 до 597 SEQ ID NO: 3 или ее токсиновый фрагмент, или (b) аминокислотную последовательность, которая на по меньшей мере 80% идентична аминокислотной последовательности из (а).[00333] 11. Chimeric insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-10, where the chimeric insecticidal protein contains (a) an amino acid sequence from position 1 to 597 of SEQ ID NO: 3 or a toxin fragment thereof, or (b) an amino acid sequence that is at least 80% identical to the amino acid sequence of (a) .

[00334] 12. Химерный инсектицидный белок по любому из пп. 1-11, где химерный инсектицидный белок содержит (а) аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 3 или ее токсиновый фрагмент, или (b) аминокислотную последовательность, которая на по меньшей мере 80% идентична аминокислотной последовательности из (а).[00334] 12. Chimeric insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-11, where the chimeric insecticidal protein contains (a) the amino acid sequence under SEQ ID NO: 3 or its toxin fragment, or (b) an amino acid sequence that is at least 80% identical to the amino acid sequence of (a).

[00335] 13. Химерный инсектицидный белок по любому из пп. 1-10, где химерный инсектицидный белок содержит (а) аминокислотную последовательность от положения 1 до 597 SEQ ID NO: 9 или ее токсиновый фрагмент, или (b)[00335] 13. Chimeric insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-10, where the chimeric insecticidal protein contains (a) the amino acid sequence from position 1 to 597 of SEQ ID NO: 9 or its toxin fragment, or (b)

аминокислотную последовательность, которая на по меньшей мере 80% идентична аминокислотной последовательности из (а).an amino acid sequence that is at least 80% identical to the amino acid sequence of (a).

[00336] 14. Химерный инсектицидный белок по любому из пп. 1-10 или п. 13, где химерный инсектицидный белок содержит (а) аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 9 или ее токсиновый фрагмент, или (b) аминокислотную последовательность, которая на по меньшей мере 80% идентична аминокислотной последовательности из (а).[00336] 14. Chimeric insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-10 or claim 13, where the chimeric insecticidal protein contains (a) the amino acid sequence under SEQ ID NO: 9 or its toxin fragment, or (b) an amino acid sequence that is at least 80% identical to the amino acid sequence of (a) .

[00337] 15. Химерный инсектицидный белок по любому из пп. 1-14, где химерный инсектицидный белок содержит аминокислотную последовательность под SEQ ID NO: 3 или SEQ ID NO: 9.[00337] 15. Chimeric insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-14, where the chimeric insecticidal protein contains the amino acid sequence under SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 9.

[00338] 16. Химерный инсектицидный белок по любому из пп. 1-15, где химерный инсектицидный белок характеризуется инсектицидной активностью в отношении одного или нескольких из Spodoptera frugiperda (совка травяная), Chrysodeixis includes (совка соевая), Diatraea saccharalis (точильщик стеблей сахарного тростника), Diatraea grandiosella (огневка кукурузная юго-западная) и Agrotis ipsilon (совка-ипсилон).[00338] 16. Chimeric insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-15, wherein the chimeric insecticidal protein is characterized by insecticidal activity against one or more of Spodoptera frugiperda (grass cutworm), Chrysodeixis includes (soy cutworm), Diatraea saccharalis (sugar cane stalk grinder), Diatraea grandiosella (southwestern corn moth), and Agrotis ipsilon (upsilon scoop).

[00339] 17. Химерный инсектицидный белок по любому из пп. 1-16, где химерный инсектицидный белок характеризуется инсектицидной активностью в отношении насекомого-вредителя или колонии Spodoptera frugiperda с устойчивостью к белку Vip3A и/или белку Cry1F.[00339] 17. Chimeric insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-16, where the chimeric insecticidal protein is characterized by insecticidal activity against an insect pest or Spodoptera frugiperda colony with resistance to the Vip3A protein and/or the Cry1F protein.

[00340] 18. Полинуклеотид, содержащий нуклеотидную последовательность, кодирующую химерный инсектицидный белок по любому из пп. 1-17.[00340] 18. A polynucleotide containing a nucleotide sequence encoding a chimeric insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-17.

[00341] 19. Полинуклеотид по п. 18, где полинуклеотид является кодон-оптимизированным для экспрессии в растении.[00341] 19. The polynucleotide of claim 18, wherein the polynucleotide is codon-optimized for expression in a plant.

[00342] 20. Полинуклеотид по п. 18 или п. 19, где полинуклеотид содержит нуклеотидную последовательность, которая содержит (а) нуклеотидную последовательность под SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11 или SEQ ID NO: 14 или ее токсин-кодирующий фрагмент; (b) нуклеотидную последовательность, которая по существу идентична нуклеотидной последовательности из (а); (с) нуклеотидную последовательность, которая гибридизируется при жестких условиях гибридизации с нуклеотидной последовательностью из (а) или (b); или (d) нуклеотидную последовательность, которая отличается от нуклеотидной последовательности из (а), (b) или (с) вследствие вырожденности генетического кода.[00342] 20. A polynucleotide according to claim 18 or claim 19, wherein the polynucleotide comprises a nucleotide sequence that comprises (a) the nucleotide sequence under SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO : 7, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11 or SEQ ID NO: 14 or a toxin-coding fragment thereof; (b) a nucleotide sequence that is substantially identical to the nucleotide sequence from (a); (c) a nucleotide sequence that hybridizes under stringent hybridization conditions to a nucleotide sequence from (a) or (b); or (d) a nucleotide sequence that differs from the nucleotide sequence of (a), (b) or (c) due to the degeneracy of the genetic code.

[00343] 21. Полинуклеотид по п. 18 или п. 19, где нуклеотидная последовательность содержит нуклеотидную последовательность под SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11 или SEQ ID NO: 14.[00343] 21. A polynucleotide according to claim 18 or claim 19, wherein the nucleotide sequence comprises the nucleotide sequence under SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11 or SEQ ID NO: 14.

[00344] 22. Молекула нуклеиновой кислоты, содержащая полинуклеотид по любому из пп. 18-21, функционально связанный с гетерологичным промотором.[00344] 22. A nucleic acid molecule containing a polynucleotide according to any one of paragraphs. 18-21 operably linked to a heterologous promoter.

[00345] 23. Молекула нуклеиновой кислоты по п. 22, где гетерологичный промотор представляет собой промотор, обеспечивающий экспрессию в растении.[00345] 23. The nucleic acid molecule of claim 22, wherein the heterologous promoter is a promoter that allows expression in a plant.

[00346] 24. Вектор, содержащий полинуклеотид по любому из пп. 18-21 или молекулу нуклеиновой кислоты по п. 22 или п. 23.[00346] 24. A vector containing a polynucleotide according to any one of paragraphs. 18-21 or a nucleic acid molecule according to claim 22 or claim 23.

[00347] 25. Трансгенная клетка, содержащая полинуклеотид по любому из пп. 18-21, молекулу нуклеиновой кислоты по п. 22 или п. 23 или вектор по п. 24.[00347] 25. A transgenic cell containing a polynucleotide according to any one of paragraphs. 18-21, a nucleic acid molecule according to claim 22 or claim 23, or a vector according to claim 24.

[00348] 26. Трансгенная клетка по п. 25, где клетка представляет собой трансгенную бактериальную клетку.[00348] 26. The transgenic cell of claim 25, wherein the cell is a transgenic bacterial cell.

[00349] 27. Трансгенная клетка по п. 25, где клетка представляет собой трансгенную растительную клетку.[00349] 27. The transgenic cell of claim 25, wherein the cell is a transgenic plant cell.

[00350] 28. Трансгенная растительная клетка по п. 27, где растительная клетка представляет собой: (i) клетку однодольного, необязательно клетку ячменя, клетку маиса, клетку овса, клетку риса, клетку сорго, клетку сахарного тростника или клетку пшеницы; или (ii) клетку двудольного, необязательно клетку сои, клетку подсолнечника, клетку томата, клетку культурной разновидности капусты, клетку хлопчатника, клетку сахарной свеклы или клетку табака.[00350] 28. The transgenic plant cell of claim 27, wherein the plant cell is: (i) a monocot cell, optionally a barley cell, a maize cell, an oat cell, a rice cell, a sorghum cell, a sugarcane cell, or a wheat cell; or (ii) a dicot cell, optionally a soybean cell, a sunflower cell, a tomato cell, a cabbage cultivar cell, a cotton cell, a sugar beet cell, or a tobacco cell.

[00351] 29. Трансгенное растение, содержащее трансгенную растительную клетку по п. 27 или п. 28.[00351] 29. A transgenic plant comprising a transgenic plant cell according to claim 27 or claim 28.

[00352] 30. Трансгенное растение по п. 29, где растение представляет собой: (i) однодольное растение, необязательно растение ячменя, растение маиса, растение овса, растение риса, растение сорго, растение сахарного тростника или растение пшеницы; или (ii) двудольное растение, необязательно растение сои, растение подсолнечника, растение томата, растение культурной разновидности капусты, растение хлопчатника, растение сахарной свеклы или растение табака.[00352] 30. The transgenic plant of claim 29, wherein the plant is: (i) a monocotyledonous plant, optionally a barley plant, a maize plant, an oat plant, a rice plant, a sorghum plant, a sugar cane plant, or a wheat plant; or (ii) a dicotyledonous plant, optionally a soybean plant, a sunflower plant, a tomato plant, a cabbage plant, a cotton plant, a sugar beet plant, or a tobacco plant.

[00353] 31. Трансгенное растение по п. 28 или п. 29, где трансгенное растение содержит дополнительную нуклеотидную последовательность, кодирующую второе средство для контроля насекомых.[00353] 31. The transgenic plant of claim 28 or claim 29, wherein the transgenic plant contains an additional nucleotide sequence encoding a second insect control agent.

[00354] 32. Трансгенная часть растения из трансгенного растения по любому из пп. 29-31, где трансгенная часть растения содержит химерный инсектицидный белок.[00354] 32. A transgenic plant part from a transgenic plant according to any one of paragraphs. 29-31, where the transgenic plant part contains a chimeric insecticidal protein.

[00355] 33. Трансгенное семя трансгенного растения по любому из пп. 29-31.[00355] 33. Transgenic seed of a transgenic plant according to any one of paragraphs. 29-31.

[00356] 34. Собранный продукт, полученный из трансгенного растения по любому из пп. 29-31, трансгенной части растения по п. 32 или трансгенного семени по п. 33, где собранный продукт содержит химерный инсектицидный белок.[00356] 34. The collected product obtained from the transgenic plant according to any one of paragraphs. 29-31, the transgenic plant part of claim 32, or the transgenic seed of claim 33, wherein the harvested product contains the chimeric insecticidal protein.

[00357] 35. Переработанный продукт, полученный из собранного продукта по п. 34, где переработанный продукт представляет собой муку, муку грубого помола, масло, крахмал или продукт, полученный из любого из вышеперечисленного.[00357] 35. A processed product obtained from the harvested product of claim 34, wherein the processed product is flour, meal, oil, starch, or a product derived from any of the above.

[00358] 36. Инсектицидная композиция, содержащая химерный инсектицидный белок по любому из пп. 1-17 и приемлемый с точки зрения сельского хозяйства носитель.[00358] 36. An insecticidal composition containing a chimeric insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-17 and an agriculturally acceptable carrier.

[00359] 37. Инсектицидная композиция по п. 36, где приемлемый с точки зрения сельского хозяйства носитель представляет собой порошок, дуст, пеллет, гранулу, аэрозоль, эмульсию, коллоид или раствор.[00359] 37. The insecticidal composition of claim 36 wherein the agriculturally acceptable carrier is a powder, dust, pellet, granule, aerosol, emulsion, colloid, or solution.

[00360] 38. Инсектицидная композиция по п. 36 или п. 37, где композиция представляет собой высушенную, лиофилизированную, гомогенизированную, экстрагированную, фильтрованную, центрифугированную и/или осажденную композицию и/или представляет собой концентрат бактериальной культуры.[00360] 38. The insecticidal composition of claim 36 or claim 37, wherein the composition is a dried, lyophilized, homogenized, extracted, filtered, centrifuged and/or precipitated composition and/or is a bacterial culture concentrate.

[00361] 39. Инсектицидная композиция по любому из пп. 36-38, где композиция содержит трансгенную бактериальную клетку, которая продуцирует химерный инсектицидный белок.[00361] 39. An insecticidal composition according to any one of paragraphs. 36-38, where the composition contains a transgenic bacterial cell that produces a chimeric insecticidal protein.

[00362] 40. Инсектицидная композиция по любому из пп. 36-39, где композиция содержит от приблизительно 1% до приблизительно 99% по весу химерного инсектицидного белка.[00362] 40. An insecticidal composition according to any one of paragraphs. 36-39, wherein the composition contains from about 1% to about 99% by weight of the chimeric insecticidal protein.

[00363] 41. Инсектицидная композиция по любому из пп. 36-40, где композиция содержит второе средство для контроля насекомых.[00363] 41. An insecticidal composition according to any one of paragraphs. 36-40 wherein the composition comprises a second insect control agent.

[00364] 42. Способ получения трансгенного растения с повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю, относящемуся к чешуекрылым, при этом способ включает введение в растение полинуклеотида по любому из пп. 18-21, молекулы нуклеиновой кислоты по п. 22 или п. 23 или вектора по п. 24, где химерный инсектицидный белок экспрессируется в растении с получением таким образом трансгенного растения с повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю.[00364] 42. A method for producing a transgenic plant with increased resistance to a Lepidoptera pest, the method comprising introducing into the plant a polynucleotide according to any one of paragraphs. 18-21, a nucleic acid molecule according to claim 22 or claim 23, or a vector according to claim 24, wherein the chimeric insecticidal protein is expressed in a plant, thereby obtaining a transgenic plant with increased resistance to an insect pest.

[00365] 43. Способ по п. 42, где стадия введения включает (i) трансформацию растительной клетки полинуклеотидом, молекулой нуклеиновой кислоты или вектором и регенерацию трансгенного растения или (ii) скрещивание первого растения, содержащего полинуклеотид, молекулу нуклеиновой кислоты или вектор, со вторым растением.[00365] 43. The method of claim 42, wherein the step of introducing comprises (i) transforming a plant cell with a polynucleotide, nucleic acid molecule, or vector and regenerating a transgenic plant, or (ii) crossing a first plant containing a polynucleotide, nucleic acid molecule, or vector, with second plant.

[00366] 44. Способ по п. 42 или п. 43, где способ дополнительно включает получение растения-потомка из трансгенного растения, где растение-потомок содержит полинуклеотид, молекулу нуклеиновой кислоты или вектор и характеризуется повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю.[00366] 44. The method of claim 42 or claim 43, wherein the method further comprises obtaining a progeny plant from a transgenic plant, wherein the progeny plant contains a polynucleotide, nucleic acid molecule, or vector and is characterized by increased resistance to an insect pest.

[00367] 45. Способ получения трансгенного растения с повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю, относящемуся к чешуекрылым, при этом способ включает: (а) посев семени, содержащего полинуклеотид по любому из пп. 18-21, молекулу нуклеиновой кислоты по п. 22 или п. 23 или вектор по п. 24 и (b) выращивание трансгенного растения из семени, где трансгенное растение содержит полинуклеотид, молекулу нуклеиновой кислоты или вектор и продуцирует химерный инсектицидный белок.[00367] 45. A method of obtaining a transgenic plant with increased resistance to a Lepidoptera pest, the method comprising: (a) sowing a seed containing a polynucleotide according to any one of paragraphs. 18-21, a nucleic acid molecule according to claim 22 or claim 23, or a vector according to claim 24; and (b) growing a transgenic plant from seed, wherein the transgenic plant contains a polynucleotide, nucleic acid molecule, or vector and produces a chimeric insecticidal protein.

[00368] 46. Способ по п. 45, где способ дополнительно включает (с) сбор семени от трансгенного растения из (b), где собранное семя содержит химерный инсектицидный белок.[00368] 46. The method of claim 45, wherein the method further comprises (c) collecting seed from the transgenic plant of (b), wherein the harvested seed contains the chimeric insecticidal protein.

[00369] 47. Способ получения семени, при этом способ включает (а) получение трансгенного растения, которое содержит полинуклеотид по любому из пп. 18-21, молекулу нуклеиновой кислоты по п. 22 или п. 23 или вектор по п. 24 и (b) сбор семени от трансгенного растения из (а), где собранное семя содержит химерный инсектицидный белок.[00369] 47. The method of obtaining a seed, the method includes (a) obtaining a transgenic plant that contains a polynucleotide according to any one of paragraphs. 18-21, the nucleic acid molecule of claim 22 or claim 23, or the vector of claim 24; and (b) collecting seed from the transgenic plant of (a), wherein the harvested seed contains the chimeric insecticidal protein.

[00370] 48. Способ получения гибридного семени растения, при этом способ включает: (а) скрещивание первого инбредного растения, которое представляет собой трансгенное растение, содержащее полинуклеотид по любому из пп. 18-21, молекулу нуклеиновой кислоты по п. 22 или п. 23 или вектор по п. 24, с другим инбредным растением и (b) обеспечение возможности образования гибридного семени.[00370] 48. The method of obtaining a hybrid plant seed, the method includes: (a) crossing the first inbred plant, which is a transgenic plant containing a polynucleotide according to any one of paragraphs. 18-21, a nucleic acid molecule according to claim 22 or claim 23, or a vector according to claim 24, with another inbred plant, and (b) allowing the formation of a hybrid seed.

[00371] 49. Способ контроля насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, при этом способ включает доставку в организм насекомого-вредителя или в среду его обитания композиции, содержащей эффективное количество химерного инсектицидного белка по любому из пп. 1-17 или инсектицидной композиции по любому из пп. 36-41.[00371] 49. A method of controlling a Lepidoptera pest, the method comprising delivering to the body of the pest or its habitat a composition comprising an effective amount of a chimeric insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-17 or an insecticidal composition according to any one of paragraphs. 36-41.

[00372] 50. Способ контроля насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, устойчивого к белку Vip3A и/или белку Cry1F, при этом способ включает доставку в организм устойчивого насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, или в среду его обитания инсектицидного белка по любому из пп. 1-17 или инсектицидной композиции по любому из пп. 36-41.[00372] 50. A method for controlling a Lepidoptera insect pest resistant to the Vip3A protein and/or Cry1F protein, the method comprising delivering to the organism of the resistant Lepidoptera pest or to its habitat an insecticidal protein according to any from paragraphs. 1-17 or an insecticidal composition according to any one of paragraphs. 36-41.

[00373] 51. Способ уменьшения развития устойчивости к белку Vip3A и/или белку Cry1F в популяции целевого насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, при этом способ включает доставку в целевую популяцию или в среду ее обитания трансгенного растения, содержащего (i) полинуклеотид по любому из пп. 18-21, молекулу нуклеиновой кислоты по п. 22 или п. 23 или вектор по п. 24, и (ii) полинуклеотид, содержащий нуклеотидную последовательность, кодирующую белок Vip3A, и/или нуклеотидную последовательность, кодирующую белок Cry1F; где химерный инсектицидный белок и белок Vip3A и/или белок Cry1F продуцируются в трансгенном растении.[00373] 51. A method of reducing the development of resistance to the Vip3A protein and/or the Cry1F protein in a target Lepidoptera insect pest population, the method comprising delivering to the target population or its habitat a transgenic plant containing (i) a polynucleotide at any of paragraphs. 18-21, a nucleic acid molecule according to claim 22 or claim 23 or a vector according to claim 24, and (ii) a polynucleotide containing a nucleotide sequence encoding a Vip3A protein and/or a nucleotide sequence encoding a Cry1F protein; wherein the chimeric insecticidal protein and the Vip3A protein and/or the Cry1F protein are produced in the transgenic plant.

[00374] 52. Способ по любому из пп. 42-51, где насекомое-вредитель, относящееся к чешуекрылым, включает одно или несколько из Spodoptera frugiperda (совка травяная), Chrysodeixis includes (совка соевая), Diatraea saccharalis (точильщик стеблей сахарного тростника), Diatraea grandiosella (огневка кукурузная юго-западная) и Agrotis ipsilon (совка-ипсилон).[00374] 52. The method according to any one of paragraphs. 42-51, wherein the Lepidoptera pest includes one or more of Spodoptera frugiperda (grass cutworm), Chrysodeixis includes (soybean cutworm), Diatraea saccharalis (sugar cane stalk grinder), Diatraea grandiosella (southwestern corn moth) and Agrotis ipsilon (upsilon cutworm).

[00375] 53. Способ по любому из пп. 42-52, где насекомое-вредитель, относящееся к чешуекрылым, включает Spodoptera frugiperda (совка травяная), которая устойчива к белку Vip3A и/или белку Cry1F.[00375] 53. The method according to any one of paragraphs. 42-52, where the Lepidoptera insect pest includes Spodoptera frugiperda (grass cutworm), which is resistant to the Vip3A protein and/or the Cry1F protein.

[00376] 54. Способ по любому из пп. 42-53, где растение представляет собой: (i) однодольное растение, необязательно растение ячменя, растение маиса, растение овса, растение риса, растение сорго, растение сахарного тростника или растение пшеницы; или (ii) двудольное растение, необязательно растение сои, растение подсолнечника, растение томата, растение культурной разновидности капусты, растение хлопчатника, растение сахарной свеклы или растение табака.[00376] 54. The method according to any one of paragraphs. 42-53, wherein the plant is: (i) a monocotyledonous plant, optionally a barley plant, a maize plant, an oat plant, a rice plant, a sorghum plant, a sugar cane plant, or a wheat plant; or (ii) a dicot plant, optionally a soybean plant, a sunflower plant, a tomato plant, a cabbage plant, a cotton plant, a sugar beet plant, or a tobacco plant.

[00377] 55. Способ по любому из пп. 42-54, где растение представляет собой растение маиса.[00377] 55. The method according to any one of paragraphs. 42-54, where the plant is a maize plant.

[00378] Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на следующие примеры. Специалистам в данной области будет понятно, что эти примеры не ограничивают объем формулы изобретения настоящего изобретения, а скорее предназначены быть иллюстративными для некоторых вариантов осуществления. Другие варианты осуществления настоящего изобретения могут быть осуществлены на практике без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения, объем которого определяется настоящим раскрытием и прилагаемой формулой изобретения.[00378] Hereinafter, the present invention will be described with reference to the following examples. Those skilled in the art will appreciate that these examples do not limit the scope of the claims of the present invention, but rather are intended to be illustrative of certain embodiments. Other embodiments of the present invention may be practiced without departing from the spirit and scope of the present invention, the scope of which is defined by the present disclosure and the appended claims.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Пример 1. Обнаружение химерного белка ВТ-0029, Bt29-Bt22, с инсектицидной активностью в отношении совки травянойExample 1 Detection of the chimeric protein BT-0029, Bt29-Bt22, with insecticidal activity against the grass armyworm

[00379] Два активных в отношении чешуекрылых белка из Bacillus thuringiensis (Bt), ВТ-0022 (SEQ ID NO: 1; ближайший известный представитель семейства Cry - Cry1If) и ВТ-0029 (SEQ ID NO: 2; ближайший известный представитель семейства Cry -Cry1Gb), были раскрыты в PCT/US16/038947.[00379] Two Lepidoptera active proteins from Bacillus thuringiensis (Bt), BT-0022 (SEQ ID NO: 1; closest known member of the Cry family is Cry1If) and BT-0029 (SEQ ID NO: 2; closest known member of the Cry family -Cry1Gb) have been disclosed in PCT/US16/038947.

[00380] Как показано в таблице 1 ниже, данные в отношении спектра насекомых для ВТ-0022 и ВТ-0029 указывают на то, что ВТ-0022 не обладает активностью в отношении совки травяной (FAW, Spodoptera frugiperda), а ВТ-0029 обладает только слабой активностью в отношении FAW. Другими протестированными насекомыми-вредителями, относящимися к чешуекрылым, являлись следующие: кукурузный мотылек (ЕСВ; Ostrinia nubilalis), совка-ипсилон (BCW; Agrotis ipsilon), совка кукурузная (CEW; Helicoverpa zea), точильщик стеблей сахарного тростника (SCB; Diatraea saccharalis), огневка кукурузная юго-западная (SWCB; Diatraea grandiosella), западная бобовая совка (WBCW; Striacosta albicosta), соевая совка (SBL; Pseudoplusia includens), совка бархатных бобов (VBC; Anticarsia gemmatalis) и табачная листовертка (TBW; Heliothis virescens).[00380] As shown in Table 1 below, the insect spectrum data for BT-0022 and BT-0029 indicate that BT-0022 has no activity against Fall Armyworm (FAW, Spodoptera frugiperda), while BT-0029 has only weak activity against FAW. Other Lepidoptera insect pests tested were: Corn borer (ECB; Ostrinia nubilalis), Upsilon cutworm (BCW; Agrotis ipsilon), Corn cutworm (CEW; Helicoverpa zea), Sugar cane stalk grinder (SCB; Diatraea saccharalis ), southwestern corn moth (SWCB; Diatraea grandiosella), western bean armyworm (WBCW; Striacosta albicosta), soybean armyworm (SBL; Pseudoplusia includens), velvet bean armyworm (VBC; Anticarsia gemmatalis) and tobacco leafworm (TBW; Heliothis virescens ).

Figure 00000002
Figure 00000002

[00381] Применяли подход инженерии белков в попытке повысить активность ВТ-0029 в отношении FAW. С использованием ВТ-0029 в качестве матрицы создали шесть сконструированных белков путем замены домена III (DIII) из ВТ-0029 доменом III из другого белка Cry. В таблице 2 проиллюстрированы шесть химерных белков с информацией об их доменном составе. В таблице 3 предоставлена информация о последовательности для полноразмерных белков.[00381] A protein engineering approach was used in an attempt to increase the activity of BT-0029 against FAW. Using BT-0029 as a template, six engineered proteins were generated by replacing domain III (DIII) from BT-0029 with domain III from another Cry protein. Table 2 illustrates six chimeric proteins with information about their domain composition. Table 3 provides sequence information for full length proteins.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

[00382] Кодирующие сконструированные белки cDNA синтезировали в Genewiz (Саут-Плейнфилд, Нью-Джерси) и клонировали в вектор экспрессии Bacillus thuringiensis (Bt), содержащий промотор Cry1 Ас и не содержащий терминатора. Плазмидные ДНК вводили в штамм Bt АВ227 с помощью опосредованной электропорацией процедуры трансформации. Все шесть сконструированных белков получали в виде кристаллических белков в Bt. Кристаллические белки очищали от культур и растворяли в буфере, содержащем 50 мМ Na2CO3, рН 11,0, 2 мМ DTT. Затем каждый растворимый белок оценивали в биологическом анализе с применением насекомых.[00382] Encoding engineered cDNA proteins were synthesized at Genewiz (South Plainfield, NJ) and cloned into a Bacillus thuringiensis (Bt) expression vector containing the Cry1 Ac promoter and no terminator. Plasmid DNA was introduced into the Bt strain AB227 using an electroporation-mediated transformation procedure. All six engineered proteins were obtained as crystalline proteins in Bt. Crystalline proteins were purified from cultures and dissolved in buffer containing 50 mm Na 2 CO 3 , pH 11.0, 2 mm DTT. Each soluble protein was then evaluated in a biological assay using insects.

[00383] Коротко, инсектицидную активность химерных белков исследовали с помощью биологического анализа с применением насекомых, основанного на искусственном рационе, в котором растворенные кристаллические белки клали на поверхность искусственного рациона для насекомых с конечной концентрацией 2-3,2 мкг/см2. Буфер (50 мМ Na2CO3, рН 11,0, 2 мМ DTT), применяемый для растворения кристаллических белков Bt, служил в качестве отрицательного контроля. Полноразмерный белок Cry1Fa (SEQ ID NO: 8) использовали в качестве положительного контроля активности в отношении FAW. Каждый химерный белок протестировали в двух повторностях. Смертность насекомых оценивали на 7-й день.[00383] Briefly, the insecticidal activity of the chimeric proteins was examined by an insect bioassay based on an artificial diet in which dissolved crystalline proteins were placed on the surface of the artificial insect diet at a final concentration of 2-3.2 μg/cm 2 . Buffer (50 mM Na 2 CO 3 , pH 11.0, 2 mM DTT) used to dissolve Bt crystalline proteins served as a negative control. The full-length Cry1Fa protein (SEQ ID NO: 8) was used as a positive control for FAW activity. Each chimeric protein was tested in duplicate. Insect mortality was assessed on the 7th day.

[00384] Результаты показаны в таблице 4. Когда химерные белки тестировали в биологическом анализе с применением насекомых, химера Bt29-Bt22 (SEQ ID NO: 3) продемонстрировала сильную инсектицидную активность в отношении FAW, тогда как два других химерных белка (Bt29-Bt67 и Bt29-3A) показали лишь незначительную активность в отношении вредителя. Химера Bt29-1Ab не продемонстрировала какой-либо выявляемой активности в отношении FAW.[00384] The results are shown in Table 4. When the chimeric proteins were tested in an insect bioassay, the Bt29-Bt22 chimera (SEQ ID NO: 3) showed strong insecticidal activity against FAW, while the other two chimeric proteins (Bt29-Bt67 and Bt29-3A) showed only minor activity against the pest. The Bt29-1Ab chimera did not show any detectable activity against FAW.

[00385] В этом тесте было получено недостаточно белка химер Bt29-Bt51 и Bt29-8D для оценки инсектицидной активности.[00385] Insufficient Bt29-Bt51 and Bt29-8D chimera protein was obtained in this test to assess insecticidal activity.

Figure 00000005
Figure 00000005

Пример 2. Инсектицидная активность химерных белков ВТ-0029 против различных вредителей, относящихся к чешуекрылымExample 2. Insecticidal activity of chimeric proteins BT-0029 against various Lepidoptera pests

[00386] Четыре химерных белка, описанных в примере 1 (Bt29-3A, Bt29-Bt22, Bt29-1Ab и Bt29-Bt67), исследовали в отношении их видов инсектицидной активности против нижеперечисленных вредителей, относящихся к чешуекрылым, с применением известных в данной области способов биологических анализов с искусственным рационом: точильщик стеблей сахарного тростника (SCB; Diatraea saccharlis), огневка кукурузная юго-западная (SWCB; Diatraea grandiosella), соевая совка (SBL; Pseudoplusia includens), совка кукурузная (CEW; Helicoverpa zea), табачная листовертка (TBW; Heliothis virescens), совка-ипсилон (BCW; Agrotis ipsilon) и кукурузный мотылек (ЕСВ; Ostrinia nubilalis).[00386] The four chimeric proteins described in Example 1 (Bt29-3A, Bt29-Bt22, Bt29-1Ab, and Bt29-Bt67) were tested for their insecticidal activity against the following Lepidoptera pests using art-known artificial diet bioassay methods: sugarcane stalk grinder (SCB; Diatraea saccharlis), southwestern corn moth (SWCB; Diatraea grandiosella), soybean armyworm (SBL; Pseudoplusia includens), corn cutworm (CEW; Helicoverpa zea), tobacco leaf roller (TBW; Heliothis virescens), epsilon cutworm (BCW; Agrotis ipsilon) and corn borer (ESB; Ostrinia nubilalis).

[00387] Как показано в таблице 5, все четыре протестированных химерных белка сохранили сильную активность нативного ВТ-0029 в отношении SBL. Bt29-Bt22 и Bt29-Bt67 обладали слабой активностью в отношении SCB, сравнимой с нативным ВТ-0029, тогда как Bt29-3A и Bt29-lAb по сути теряли всю активность в отношении SCB. Немного повышенную активность в отношении SWCB наблюдали у Bt29-Bt67 по сравнению с полноразмерным ВТ-0029. Достаточно согласуясь с результатами в таблице 1 для нативного ВТ-0029, только слабая активность в отношении BCW наблюдалась для Bt29-3A, Bt29-Bt22 и Bt29-Bt67, и ни одна из химер не обладала активностью в отношении CEW, TBW или ЕСВ.[00387] As shown in Table 5, all four chimeric proteins tested retained strong SBL activity of native BT-0029. Bt29-Bt22 and Bt29-Bt67 had weak SCB activity comparable to native BT-0029, while Bt29-3A and Bt29-lAb essentially lost all SCB activity. Slightly increased SWCB activity was observed with Bt29-Bt67 compared to full length BT-0029. Fairly consistent with the results in Table 1 for native BT-0029, only weak BCW activity was observed for Bt29-3A, Bt29-Bt22, and Bt29-Bt67, and none of the chimeras showed activity against CEW, TBW, or ECB.

Figure 00000006
Figure 00000006

Пример 3. Bt29-1F обладает инсектицидной активностью в отношении совки травянойExample 3. Bt29-1F has insecticidal activity against grass armyworm

[00388] Для исследования дополнительных химерных белков разработали и протестировали второй набор химерных белков ВТ-0029 (таблица 6). Bt29-1Fa представляет собой химерный белок, в котором домен III из ВТ-0029 заменили доменом III из Cry1Fa. Полноразмерная аминокислотная последовательность Cry1Fa представлена в виде SEQ ID NO: 8 (см. также номер доступа в Genbank ААВ00376.1). Аминокислотная последовательность химеры Bt29-1Fa представлена в виде SEQ ID NO: 9, где последовательность Cry1Fa представляет собой аминокислоты 459-597.[00388] To explore additional chimeric proteins, a second set of BT-0029 chimeric proteins was developed and tested (Table 6). Bt29-1Fa is a chimeric protein in which domain III from BT-0029 has been replaced with domain III from Cry1Fa. The full length amino acid sequence of Cry1Fa is shown as SEQ ID NO: 8 (see also Genbank accession number AAB00376.1). The amino acid sequence of the Bt29-1Fa chimera is shown as SEQ ID NO: 9, where the Cry1Fa sequence is amino acids 459-597.

[00389] Bt29-1Ka представляет собой химерный белок, в котором домен III из ВТ-0029 заменили доменом III из Cry1Ka. Полноразмерная аминокислотная последовательность Cry1Ka представлена в виде SEQ ID NO: 12 (см. также номер доступа в Genbank ААВ00376.1). Аминокислотная последовательность химеры Bt29-1Ka также представлена в виде SEQ ID NO: 13, где последовательность Cry1Ka представляет собой аминокислоты 459-597. Второй вариант химерного белка Bt29-1Ka (обозначенный в данном документе как Bt29-1Kav2) получали путем перемещения места перехода между последовательностью Cry1Ka и последовательностью ВТ-0029 в С-конце домена III с аминокислоты 598 (переход в первой химере Bt 29-1Ka) к аминокислоте 610. Аминокислотная последовательность химеры Bt29-1Kav2 представлена в виде SEQ ID NO: 15, где последовательность Cry1Ka представляет собой аминокислоты 459-609.[00389] Bt29-1Ka is a chimeric protein in which domain III from BT-0029 has been replaced with domain III from Cry1Ka. The full length amino acid sequence of Cry1Ka is shown as SEQ ID NO: 12 (see also Genbank accession number AAB00376.1). The amino acid sequence of the Bt29-1Ka chimera is also shown as SEQ ID NO: 13, where the Cry1Ka sequence is amino acids 459-597. The second variant of the Bt29-1Ka chimeric protein (herein referred to as Bt29-1Kav2) was generated by moving the junction between the Cry1Ka sequence and the BT-0029 sequence at the C-terminus of domain III from amino acid 598 (the transition in the first Bt chimera 29-1Ka) to amino acid 610. The amino acid sequence of the Bt29-1Kav2 chimera is shown as SEQ ID NO: 15, where the Cry1Ka sequence is amino acids 459-609.

[00390] Bt29-1Ca представляет собой химерный белок, в котором домен III из Bt-0029 заменили доменом III из Cry1Ca. Полноразмерная аминокислотная последовательность Cry1Ca представлена в виде SEQ ID NO: 17 (см. также номер доступа в Genbank AF362020.1). Аминокислотная последовательность химеры Bt29-1Са представлена в виде SEQ ID NO: 18, где последовательность Cry1Ca представляет собой аминокислоты 467-617.[00390] Bt29-1Ca is a chimeric protein in which domain III from Bt-0029 has been replaced with domain III from Cry1Ca. The full length amino acid sequence of Cry1Ca is shown as SEQ ID NO: 17 (see also Genbank accession number AF362020.1). The amino acid sequence of the Bt29-1Ca chimera is shown as SEQ ID NO: 18, where the Cry1Ca sequence is amino acids 467-617.

Figure 00000007
Figure 00000007

[00391] Инсектицидную активность химер Bt29-1Fa (SEQ ID NO: 9), Bt29-1Ka (SEQ ID NO: 13, Bt29-1Kav2 (SEQ ID NO: 16) и Bt29-1Ca (SEQ ID NO: 18) исследовали с помощью биологического анализа с применением насекомых, основанного на искусственном рационе, в котором растворенные белки клали на поверхность искусственного рациона для насекомых с конечной концентрацией 2 мкг/см2. Буфер (50 мМ Na2CO3, рН 10,5, 2 мМ DTT), применяемый для растворения кристаллических белков Bt, служил в качестве отрицательного контроля. Полноразмерный белок Cry1Fa (SEQ ID NO: 8) использовали в качестве положительного контроля активности в отношении FAW. Каждый химерный белок протестировали в трех повторностях. Инсектицидную активность оценивали как эффективную смертность на 7-й день (личинки, которые имеют задержку роста и умирают, оцениваются как эффективно погибшие).[00391] The insecticidal activity of Bt29-1Fa (SEQ ID NO: 9), Bt29-1Ka (SEQ ID NO: 13, Bt29-1Kav2 (SEQ ID NO: 16) and Bt29-1Ca (SEQ ID NO: 18) chimeras was studied with using an insect bioassay based on an artificial diet in which dissolved proteins were placed on the surface of an artificial insect diet at a final concentration of 2 µg/cm 2 Buffer (50 mM Na 2 CO 3 , pH 10.5, 2 mM DTT) used to dissolve Bt crystal proteins served as a negative control Full-length Cry1Fa protein (SEQ ID NO: 8) was used as a positive control for FAW activity Each chimeric protein was tested in triplicate Insecticidal activity was measured as effective mortality per 7 day 1 (larvae that are stunted and die are scored effectively dead).

[00392] Как показано в таблице 7, химерный белок, обозначенный Bt29-1Fa, демонстрировал сильную активность в отношении FAW.[00392] As shown in Table 7, the chimeric protein designated Bt29-1Fa showed strong activity against FAW.

[00393] В этом тесте было получено недостаточно белка Bt29-1Ka для оценки в биологическом анализе. Удивительно, но полученный из химеры Bt29-1Kav2 белок был активен в отношении совки травяной (см. таблицу 7).[00393] Insufficient Bt29-1Ka protein was generated in this test to be evaluated in a biological assay. Surprisingly, the protein derived from the Bt29-1Kav2 chimera was active against the grass cutworm (see Table 7).

Figure 00000008
Figure 00000008

Пример 4. Bt29-Bt22 и Bt29-1Fa обладают инсектицидной активностью в отношении совки травяной, устойчивой к Cry1FExample 4 Bt29-Bt22 and Bt29-1Fa have insecticidal activity against Fall Armyworm resistant to Cry1F

[00394] Чтобы определить, зависит ли токсичность химерных белков ВТ-0029 в отношении FAW от способа действия (МОА), отличного от Cry1Fa, два химерных белка, Bt29-Bt22 и Bt29-1Fa, получали, как описано в примере 1, и кристаллические белки выделяли и очищали. Очищенные кристаллы растворяли в буфере 1 (50 мМ Na2CO3/NaHCO3, рН 11, 2 мМ DTT) и чистоту препарата растворенного белка контролировали с применением системы Bio-Rad Experion (BioRad, Геркулес, Калифорния).[00394] To determine whether the toxicity of the BT-0029 chimeric proteins to FAW depends on the mode of action (MOA) other than Cry1Fa, two chimeric proteins, Bt29-Bt22 and Bt29-1Fa, were prepared as described in Example 1 and crystalline proteins were isolated and purified. Purified crystals were dissolved in buffer 1 (50 mM Na 2 CO 3 /NaHCO 3 , pH 11, 2 mM DTT) and the purity of the dissolved protein preparation was monitored using the Bio-Rad Experion System (BioRad, Hercules, CA).

[00395] Очищенные белки тестировали на эффективность в отношении штамма FAW, который устойчив к инсектицидному токсину Cry1Fa. Анализ с покрытием рациона проводили с различными дозами каждого очищенного токсина (125, 500 и 2000 нг/см2), главным образом, как описано в примере 1. Белок Vip3A (положительный контроль) растворяли в PBS, а другие белки в буфере 1 (50 мМ Na2CO3/NaHCO3, рН 11, 2 мМ DTT). Две обработки отрицательного контроля представляли собой PBS и буфер 1. Также тестировали популяцию FAW, которая восприимчива к Cry1Fa или Vip3A, т.е. восприимчивую линию FAW. Каждый белок протестировали в двух повторностях. Инсектицидную активность оценивали как эффективную смертность на 7-й день (личинки, которые имеют задержку роста и умирают, подсчитываются как эффективно погибшие).[00395] The purified proteins were tested for efficacy against a FAW strain that is resistant to the Cry1Fa insecticidal toxin. Diet coated assays were performed with various doses of each purified toxin (125, 500 and 2000 ng/cm 2 ), essentially as described in Example 1. Vip3A protein (positive control) was dissolved in PBS and other proteins in buffer 1 (50 mM Na 2 CO 3 /NaHCO 3 , pH 11, 2 mM DTT). The two negative control treatments were PBS and buffer 1. A FAW population that is susceptible to Cry1Fa or Vip3A was also tested, ie. susceptible FAW line. Each protein was tested in duplicate. Insecticidal activity was assessed as effective mortality at day 7 (larvae that are stunted and die are counted as effectively dead).

[00396] Как показано в таблице 8, личинки восприимчивых FAW подвергались контролю с помощью Cry1Fa, Vip3A, Bt29-Bt22 и Bt29-1Fa даже при самой низкой концентрации. В отличие от этого, устойчивая к Cry1F линия FAW не подвергалась контролю с помощью какой-либо тестируемой дозы Cry1Fa с демонстрацией того, что линия устойчива к этому токсину (таблица 9). Удивительно, но как Bt29-Bt22, так и Bt29-1Fa были очень эффективными при контроле устойчивых к Cry1F FAW даже при очень низкой дозе, составляющей 125 нг/см2, как показано в таблице 9, указывая на то, что способ действия этих двух химерных белков в отношении устойчивых FAW отличается от способа действия белка Cry1Fa.[00396] As shown in Table 8, susceptible FAW larvae were controlled with Cry1Fa, Vip3A, Bt29-Bt22 and Bt29-1Fa even at the lowest concentration. In contrast, the Cry1F-resistant FAW line was not controlled with any tested dose of Cry1Fa demonstrating that the line was resistant to this toxin (Table 9). Surprisingly, both Bt29-Bt22 and Bt29-1Fa were very effective in controlling Cry1F resistant FAW even at the very low dose of 125 ng/cm 2 as shown in Table 9, indicating that the mode of action of the two chimeric proteins in relation to resistant FAW differs from the mode of action of the Cry1Fa protein.

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Пример 5. Bt29-Bt22 и Bt29-1Fa обладают инсектицидной активностью в отношении совки травяной, устойчивой к Vip3AExample 5 Bt29-Bt22 and Bt29-1Fa have insecticidal activity against Vip3A resistant Fall Armyworm

[00397] Чтобы определить, зависит ли токсичность химерных белков ВТ-0029 от МОА, отличного от белка Vip3A, получали белки Bt29-Bt22 и Bt29-1Fa, как описано в примере 1, и кристаллические белки выделяли и очищали. Очищенные кристаллы растворяли в буфере 1 (50 мМ Na2CO3/NaHCO3, рН 11, 2 мМ DTT) и чистоту препарата растворенного белка контролировали с использованием системы Bio-Rad Experion (BioRad, Геркулес, Калифорния).[00397] To determine whether the toxicity of the chimeric BT-0029 proteins depends on MOA other than the Vip3A protein, the Bt29-Bt22 and Bt29-1Fa proteins were prepared as described in Example 1, and the crystalline proteins were isolated and purified. Purified crystals were dissolved in buffer 1 (50 mM Na 2 CO 3 /NaHCO 3 , pH 11, 2 mM DTT) and the purity of the dissolved protein preparation was monitored using the Bio-Rad Experion System (BioRad, Hercules, CA).

[00398] Очищенные белки тестировали на эффективность в отношении штамма FAW, который устойчив к инсектицидному токсину Vip3A. Анализ с покрытием рациона проводили с различными дозами каждого очищенного токсина (125, 500 и 2000 нг/см2), главным образом, как описано в примере 1. Белок Vip3A растворяли в PBS, а другие белки в буфере 1 (50 мМ Na2CO3/NaHCO3, рН 11, 2 мМ DTT). Две обработки отрицательного контроля представляли собой PBS и буфер 1. Белки Cry1Fa использовали в качестве положительного контроля для устойчивой к Vip3A линии FAW. Каждый белок протестировали в двух повторностях. Инсектицидную активность оценивали как эффективную смертность на 7-й день (личинки, которые имеют задержку роста и умирают, оцениваются как эффективно погибшие).[00398] The purified proteins were tested for efficacy against a FAW strain that is resistant to the Vip3A insecticidal toxin. Diet coated assays were performed with various doses of each purified toxin (125, 500 and 2000 ng/cm 2 ), essentially as described in Example 1. Vip3A protein was dissolved in PBS and other proteins in buffer 1 (50 mM Na 2 CO 3 /NaHCO 3 , pH 11, 2 mM DTT). The two negative control treatments were PBS and buffer 1. Cry1Fa proteins were used as a positive control for the Vip3A resistant FAW line. Each protein was tested in duplicate. Insecticidal activity was assessed as effective mortality at day 7 (larvae that are stunted and die are assessed as effectively killed).

[00399] Устойчивая к Vip3А линия FAW не подвергалась контролю с помощью какой-либо тестируемой дозы Vip3A с демонстрацией того, что линия устойчива к этому токсину (таблица 10). В отличие от этого, как Bt29-Bt22, так и Bt29-1Fa продемонстрировали высокую степень эффективности в отношении устойчивых к Vip3A FAW, что указывает на то, что способ действия этих двух химерных белков в отношении устойчивых FAW отличается от способа действия белка Vip3A.[00399] The Vip3A resistant FAW line was not controlled with any tested dose of Vip3A demonstrating that the line was resistant to this toxin (Table 10). In contrast, both Bt29-Bt22 and Bt29-1Fa showed a high degree of efficacy against Vip3A-resistant FAW, indicating that the mode of action of the two chimeric proteins against Vip3A-resistant FAW differs from that of the Vip3A protein.

Figure 00000011
Figure 00000011

Пример 6. Усечения в области хвоста протоксинаExample 6 Truncations in the Protoxin Tail Region

[00400] Хорошо известно, что форма протоксина белков Cry Bt подвергается процессингу как на N-, так и на С-конце с получением зрелого токсина. Шесть усеченных с С-конца форм химеры Bt29-Bt22 (SEQ ID NO: 3), которая содержит область хвоста протоксина ВТ-0029, получали, как показано на фигуре 3. Во всех усеченных вариантах, обозначенных в данном документе как Bt29-Bt22Tr1 (SEQ ID NO: 20), Bt29-Bt22Tr2 (SEQ ID NO: 21), Bt29-Bt22Tr3 (SEQ ID NO: 22), Bt29-Bt22Tr4 (SEQ ID NO: 23), Bt29-Bt22Tr5 (SEQ ID NO: 24), Bt29-Bt22Tr6 (SEQ ID NO: 25), домен III из BT-0022 (оканчивающийся PVTA) и по меньшей мере первые 6 аминокислот хвоста протоксина ВТ-0029 (TFEAEY) сохраняли. Специалистам в данной области будет понятно, что конец домена III и начало хвоста протоксина не были точно определены для ВТ-0029 или химер, описанных в данном документе. Сердцевинный домен III, показанный на фигурах 1А и 1В, основан на выравнивании с другими белками Cry, в которых была определена область домена III.[00400] It is well known that the protoxin form of the Cry Bt proteins undergoes processing at both the N- and C-terminus to produce the mature toxin. Six C-terminally truncated forms of the Bt29-Bt22 chimera (SEQ ID NO: 3), which contains the tail region of the protoxin BT-0029, were prepared as shown in Figure 3. All truncated variants, referred to herein as Bt29-Bt22Tr1 ( SEQ ID NO: 20), Bt29-Bt22Tr2 (SEQ ID NO: 21), Bt29-Bt22Tr3 (SEQ ID NO: 22), Bt29-Bt22Tr4 (SEQ ID NO: 23), Bt29-Bt22Tr5 (SEQ ID NO: 24) , Bt29-Bt22Tr6 (SEQ ID NO: 25), domain III of BT-0022 (ending in PVTA), and at least the first 6 amino acids of the tail of the protoxin BT-0029 (TFEAEY) were retained. Those skilled in the art will appreciate that the end of domain III and the start of the protoxin tail have not been precisely defined for BT-0029 or the chimeras described herein. The core domain III shown in Figures 1A and 1B is based on alignment with other Cry proteins in which the domain III region has been defined.

[00401] Все усеченные формы Bt29-Bt22Tr1, -Tr2, -Tr4 и -Tr5 демонстрировали активность в отношении FAW, оцениваемую как подавление роста (не смертность) в биологических анализах с применением насекомых при тестировании в виде лизатов Е. coli. Формы Bt29-Bt22Tr1 и -Tr4 были наиболее перспективными, демонстрируя наибольшую активность в данном анализе (подавление роста на 67% и 75% соответственно).[00401] All truncated forms of Bt29-Bt22Tr1, -Tr2, -Tr4, and -Tr5 exhibited FAW activity as measured by growth inhibition (not mortality) in insect bioassays when tested as E. coli lysates. The Bt29-Bt22Tr1 and -Tr4 forms were the most promising, showing the highest activity in this assay (growth inhibition of 67% and 75%, respectively).

[00402] Получали вторую полноразмерную химеру Bt29-Bt22, в которой область хвоста протоксина получена из BT-0022 (Cry1I) вместо ВТ-0029 (Cry1G). Получали шесть усеченных с С-конца форм этой полноразмерной химеры, представленных в данном документе под SEQ ID NO: 26-31, и тестировали в отношении совки травяной и соевой совки. Cry1Fa использовали в качестве положительного контроля. Результаты показаны в таблице 11.[00402] A second full length Bt29-Bt22 chimera was generated in which the protoxin tail region was derived from BT-0022 (Cry1I) instead of BT-0029 (Cry1G). Six C-terminally truncated forms of this full-length chimera, shown herein under SEQ ID NOs: 26-31, were prepared and tested against Fall Armyworm and Fall Armyworm. Cry1Fa was used as a positive control. The results are shown in Table 11.

Figure 00000012
Figure 00000012

[00403] Четыре усеченные формы Bt29-1Fa (SEQ ID NO: 9), которые содержат область хвоста протоксина ВТ-0029, представленные в данном документе как Bt29-1FaTr1 (SEQ ID NO: 32), Bt29-1FaTr2 (SEQ ID NO: 33), Bt29-1FaTr3 (SEQ ID NO: 34) и Bt29-1FaTr4 (SEQ ID NO: 35), получали в системе экспрессии Е. coli, и лизаты тестировали в отношении совки травяной. Результаты показаны в таблице 12.[00403] Four truncated forms of Bt29-1Fa (SEQ ID NO: 9) that contain the tail region of the protoxin BT-0029, represented herein as Bt29-1FaTr1 (SEQ ID NO: 32), Bt29-1FaTr2 (SEQ ID NO: 33), Bt29-1FaTr3 (SEQ ID NO: 34) and Bt29-1FaTr4 (SEQ ID NO: 35) were generated in an E. coli expression system and the lysates were tested against the grass armyworm. The results are shown in Table 12.

Figure 00000013
Figure 00000013

Пример 7. Экспрессия и активность химерных белков Bt29-Bt22 и Bt29-Cry1Fa в растениях маисаExample 7 Expression and Activity of Bt29-Bt22 and Bt29-Cry1Fa Chimeric Proteins in Maize Plants

[00404] Перед экспрессией в растениях синтетические полинуклеотиды, содержащие нуклеотидную последовательность, кодирующую химеру Bt29-Bt22 и Bt29-1Fa, синтезировали с использованием платформы для автоматизированного синтеза генов (Genscript, Inc., Пискатауэй, Нью-Джерси). В этом примере получали первую и вторую кассету экспрессии, содержащие убиквитиновый промотор маиса (Ubi1), функционально связанный с химерной последовательностью, кодирующей Bt29-Bt22 или Bt29-1Fa, которая функционально связана с убиквитиновым терминатором маиса, и получали третью кассету экспрессии, содержащую промотор Ubi1, функционально связанный с последовательностью, кодирующей фосфоманнозоизомеразу (PMI), которая функционально связана с терминатором Ubi. Экспрессия PMI позволяет осуществлять положительную селекцию трансгенных растений на маннозе. Для трансформации растений первую и третью кассеты экспрессии и вторую и третью кассеты экспрессии клонировали в подходящий вектор для трансформации маиса, опосредованной Agrobacterium.[00404] Prior to expression in plants, synthetic polynucleotides containing the nucleotide sequence encoding the Bt29-Bt22 and Bt29-1Fa chimera were synthesized using an automated gene synthesis platform (Genscript, Inc., Piscataway, NJ). In this example, a first and second expression cassette containing a maize ubiquitin promoter (Ubi1) operably linked to a chimeric sequence encoding Bt29-Bt22 or Bt29-1Fa that is operably linked to a maize ubiquitin terminator was prepared and a third expression cassette was prepared containing the Ubi1 promoter. , operably linked to a phosphomannose isomerase (PMI) coding sequence that is operably linked to the Ubi terminator. Expression of PMI allows positive selection of transgenic plants for mannose. For plant transformation, the first and third expression cassettes and the second and third expression cassettes were cloned into a suitable vector for Agrobacterium mediated maize transformation.

[00405] Трансформацию незрелых зародышей маиса выполняли, главным образом, как описано в Negrotto et al., 2000, Plant Cell Reports 19: 798 803. Коротко, штамм Agrobacterium LBA4404 (pSB1), содержащий вектор экспрессии, экспрессирующий Bt29-Bt22 или Bt29-Cry1Fa, выращивали на твердой среде YEP (дрожжевой экстракт (5 г/л), пептон (10 г/л), NaCl (5 г/л), 15 г/л агара, рН 6,8) в течение 2-4 дней при 28°С. Примерно 0,8Х 109 клеток Agrobacterium суспендировали в среде LS-inf, дополненной 100 мкМ As. Бактерий предварительно индуцировали в данной среде в течение примерно 30-60 минут.[00405] Transformation of immature maize germs was performed primarily as described in Negrotto et al., 2000, Plant Cell Reports 19: 798 803. Briefly, Agrobacterium LBA4404 (pSB1) containing an expression vector expressing Bt29-Bt22 or Bt29 Cry1Fa, grown on YEP solid medium (yeast extract (5 g/l), peptone (10 g/l), NaCl (5 g/l), 15 g/l agar, pH 6.8) for 2-4 days at 28°C. Approximately 0.8×10 9 Agrobacterium cells were suspended in LS-inf medium supplemented with 100 μM As. The bacteria were pre-induced in this medium for about 30-60 minutes.

[00406] Незрелые зародыши инбредной линии маиса вырезали из початков возрастом 8-12 дней с переносом в жидкую среду LS-inf+100 мкМ As. Зародыши однократно ополаскивали свежей средой для инфицирования. Затем добавляли раствор Agrobacterium, и зародыши перемешивали на вихревой мешалке в течение 30 секунд и оставляли осесть с бактериями в течение 5 минут. Затем зародыши переносили стороной со щитком зародыша кверху на среду LSAs и культивировали в темноте в течение двух-трех дней. Впоследствии примерно 20-25 зародышей на чашку Петри переносили на среду LSDc, дополненную цефотаксимом (250 мг/л) и нитратом серебра (1,6 мг/л), и культивировали в темноте при примерно 28°С в течение 10 дней.[00406] Immature embryos of the maize inbred line were excised from 8-12 day old cobs and transferred to LS-inf + 100 μM As liquid medium. The embryos were rinsed once with fresh infection medium. The Agrobacterium solution was then added and the embryos were vortexed for 30 seconds and left to settle with the bacteria for 5 minutes. The embryos were then transferred with the scutellum side up onto LSAs medium and cultured in the dark for two to three days. Subsequently, about 20-25 embryos per petri dish were transferred to LSDc medium supplemented with cefotaxime (250 mg/l) and silver nitrate (1.6 mg/l) and cultured in the dark at about 28° C. for 10 days.

[00407] Незрелые зародыши, образующие эмбриогенный каллюс, переносили в среду LSD1M0.5S. Селекцию культур на этой среде осуществляли в течение примерно 6 недель, при этом через приблизительно 3 недели проводили стадию субкультивирования. Выжившие каллюсы переносили на среду Reg1, дополненную маннозой. После культивирования на свету (в режиме 16 часов света/8 часов темноты) зеленые ткани затем переносили на среду Reg2 без регуляторов роста и инкубировали в течение приблизительно 1-2 недель. Проростки переносили в контейнеры Magenta GA-7 (Magenta Corp, Чикаго, Иллинойс), содержащие среду Reg3, и выращивали на свету. Спустя приблизительно 2-3 недели растения тестировали с помощью ПЦР в отношении наличия генов PMI, а также химерного гена Bt cry. Растения, показавшие положительные результаты в ПЦР-анализе, переносили в теплицу для дальнейшей оценки.[00407] Immature embryos forming embryogenic callus were transferred to LSD1M0.5S medium. Selection of cultures on this medium was carried out for about 6 weeks, with a subcultivation step being performed after about 3 weeks. Surviving calluses were transferred to Reg1 medium supplemented with mannose. After culturing in light (16 hours light/8 hours dark), the green tissues were then transferred to Reg2 medium without growth regulators and incubated for approximately 1-2 weeks. Seedlings were transferred to Magenta GA-7 containers (Magenta Corp, Chicago, IL) containing Reg3 medium and grown in the light. Approximately 2-3 weeks later, the plants were tested by PCR for the presence of the PMI genes as well as the chimeric Bt cry gene. Plants that showed positive results in PCR analysis were transferred to the greenhouse for further evaluation.

[00408] Трансгенные растения оценивали в отношении числа копий (определяли с помощью анализа Taqman), уровня экспрессии белка (определяли с помощью ELISA) и эффективности в отношении представляющих интерес видов насекомых в биологических анализах с вырезанием листа. В частности, ткань растения (лист или рыльца) вырезали из однокопийных трансформантов (стадии V3-V4) и заражали новорожденными личинками целевого вредителя, затем инкубировали при комнатной температуре в течение 5 дней. Листовые диски от трансгенных растений, экспрессирующих каждый химерный белок Bt, тестировали в отношении совки травяной (Spodoptera frugiperda, FAW).[00408] Transgenic plants were evaluated for copy number (determined by Taqman assay), protein expression level (determined by ELISA), and potency against insect species of interest in leaf-cut bioassays. Specifically, plant tissue (leaf or stigma) was excised from single copy transformants (stages V3-V4) and infected with newborn larvae of the target pest, then incubated at room temperature for 5 days. Leaf disks from transgenic plants expressing each Bt chimeric protein were tested against the grass cutworm (Spodoptera frugiperda, FAW).

[00409] Результаты подтверждают, что трансгенные растения экспрессируют химерные белки по настоящему изобретению и активны в отношении насекомых-вредителей. Экспрессия белка в трансгенных трансформантах для химеры Bt29-Bt22 составляла приблизительно 25-125 нг/мг общего растворимого белка (TSP), а для химеры Bt29-1Fa составляла приблизительно 25-290 нг/мг TSP. Приблизительно 90% и 92% трансгенных трансформантов, экспрессирующих химеры Bt29-Bt22 и Bt29-1Fa соответственно, приводили к 100%-ной смертности и подавлению роста личинок совки травяной.[00409] The results confirm that the transgenic plants express the chimeric proteins of the present invention and are active against insect pests. Protein expression in transgenic transformants for the Bt29-Bt22 chimera was approximately 25-125 ng/mg total soluble protein (TSP) and for the Bt29-1Fa chimera was approximately 25-290 ng/mg TSP. Approximately 90% and 92% of the transgenic transformants expressing the Bt29-Bt22 and Bt29-1Fa chimeras, respectively, resulted in 100% mortality and growth suppression of the grass cutworm larvae.

[00410] Примеры, представленные выше, явным образом иллюстрируют преимущества настоящего изобретения. Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано на основании конкретных деталей некоторых его вариантов осуществления, не подразумевается, что такие детали следует считать ограничениями объема заявленного изобретения, за исключением и до такой степени, с которой они включены в прилагаемую формулу данного изобретения.[00410] The examples presented above clearly illustrate the advantages of the present invention. While the present invention has been described in terms of specific details of some of its embodiments, such details are not intended to be considered limitations on the scope of the claimed invention, except and to the extent that they are included in the appended claims of the present invention.

Claims (32)

1. Химерный инсектицидный белок, который является токсичным для насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 3 или аминокислоты с 1 по 597 последовательности SEQ ID NO: 3.1. A chimeric insecticidal protein that is toxic to a Lepidoptera insect pest, comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 or amino acids 1 to 597 of SEQ ID NO: 3. 2. Химерный инсектицидный белок по п. 1, где химерный инсектицидный белок содержит SEQ ID NO: 3.2. The chimeric insecticidal protein according to claim 1, wherein the chimeric insecticidal protein comprises SEQ ID NO: 3. 3. Химерный инсектицидный белок по п. 1 или 2, где химерный инсектицидный белок характеризуется инсектицидной активностью в отношении насекомого-вредителя Spodoptera frugiperda с устойчивостью к белку Vip3A или белку Cry1F.3. The chimeric insecticidal protein according to claim 1 or 2, wherein the chimeric insecticidal protein has insecticidal activity against the Vip3A protein or Cry1F protein resistant insect pest Spodoptera frugiperda . 4. Полинуклеотид, кодирующий инсектицидный белок по пп. 1-3, содержащий (a) нуклеотидную последовательность, кодирующую химерный инсектицидный белок по любому из пп. 1-3; или (b) нуклеотидную последовательность согласно (a), которая является кодон-оптимизированной для экспрессии в растении.4. Polynucleotide encoding insecticidal protein according to claims. 1-3, containing (a) a nucleotide sequence encoding a chimeric insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-3; or (b) a nucleotide sequence according to (a) that is codon-optimized for expression in a plant. 5. Полинуклеотид по п. 4, где полинуклеотид содержит нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 4.5. A polynucleotide according to claim 4, wherein the polynucleotide contains the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4. 6. Молекула нуклеиновой кислоты для обеспечения экспрессии инсектицидного белка по пп. 1-3, содержащая полинуклеотид по п. 4 или 5, функционально связанный с гетерологичным промотором, обеспечивающим экспрессию в растении.6. Nucleic acid molecule to ensure the expression of the insecticidal protein according to paragraphs. 1-3, containing a polynucleotide according to claim 4 or 5, functionally linked to a heterologous promoter that provides expression in the plant. 7. Вектор для экспрессии инсектицидного белка, содержащий молекулу нуклеиновой кислоты по п. 6.7. A vector for the expression of an insecticidal protein, containing a nucleic acid molecule according to claim 6. 8. Трансгенная клетка для получения инсектицидного белка по любому из пп. 1-3, содержащая полинуклеотид по п. 4 или 5, где трансгенная клетка представляет собой бактериальную клетку или растительную клетку.8. Transgenic cell to obtain an insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-3 containing a polynucleotide according to claim 4 or 5, where the transgenic cell is a bacterial cell or a plant cell. 9. Трансгенная растительная клетка по п. 8, где растительная клетка представляет собой:9. Transgenic plant cell according to claim 8, where the plant cell is: (a) клетку однодольного растения, необязательно клетку ячменя, клетку маиса, клетку овса, клетку риса, клетку сорго, клетку сахарного тростника или клетку пшеницы; или(a) a monocot cage, optionally a barley cage, a maize cage, an oat cage, a rice cage, a sorghum cage, a sugarcane cage, or a wheat cage; or (b) клетку двудольного растения, необязательно клетку сои, клетку подсолнечника, клетку томата, клетку культурной разновидности капусты, клетку хлопчатника, клетку сахарной свеклы или клетку табака.(b) a dicot cell, optionally a soybean cell, a sunflower cell, a tomato cell, a cabbage cultivar cell, a cotton cell, a sugar beet cell, or a tobacco cell. 10. Трансгенное растение для повышения устойчивости к насекомым-вредителям, относящимся к чешуекрылым, содержащее трансгенную растительную клетку по п. 9, где растение представляет собой:10. A transgenic plant for increasing resistance to Lepidoptera insect pests, containing a transgenic plant cell according to claim 9, where the plant is: (a) однодольное растение, необязательно растение ячменя, растение маиса, растение овса, растение риса, растение сорго, растение сахарного тростника или растение пшеницы; или(a) a monocotyledonous plant, optionally a barley plant, a maize plant, an oat plant, a rice plant, a sorghum plant, a sugar cane plant, or a wheat plant; or (b) двудольное растение, необязательно растение сои, растение подсолнечника, растение томата, растение культурной разновидности капусты, растение хлопчатника, растение сахарной свеклы или растение табака.(b) a dicotyledonous plant, optionally a soybean plant, a sunflower plant, a tomato plant, a cabbage plant, a cotton plant, a sugar beet plant, or a tobacco plant. 11. Трансгенное растение для повышения устойчивости к насекомым-вредителям, относящимся к чешуекрылым по п. 10, где трансгенное растение дополнительно содержит нуклеотидную последовательность, кодирующую второе средство для борьбы с насекомыми.11. A transgenic plant for increasing resistance to Lepidoptera insect pests according to claim 10, wherein the transgenic plant further comprises a nucleotide sequence encoding a second insect control agent. 12. Часть растения от трансгенного растения для повышения устойчивости к насекомым-вредителям, относящимся к чешуекрылым по п. 10, где часть трансгенного растения содержит химерный инсектицидный белок.12. A plant part from a transgenic plant for increasing resistance to Lepidoptera pests according to claim 10, wherein the transgenic plant part contains a chimeric insecticidal protein. 13. Трансгенное семя трансгенного растения для повышения устойчивости к насекомым-вредителям по п. 10, относящимся к чешуекрылым, где семя содержит химерный инсектицидный белок по любому из пп. 1-3.13. Transgenic seed of a transgenic plant to increase resistance to insect pests according to claim 10, related to Lepidoptera, where the seed contains a chimeric insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-3. 14. Собранный продукт, обладающий устойчивостью к чешуекрылым насекомым-вредителям и полученный из трансгенного растения по п. 10, где собранный продукт содержит химерный инсектицидный белок.14. A harvested product with resistance to lepidoptera insect pests and obtained from a transgenic plant according to claim 10, where the harvested product contains a chimeric insecticidal protein. 15. Переработанный продукт, обладающий устойчивостью к чешуекрылым насекомым-вредителям и полученный из собранного продукта по п. 14, где переработанный продукт представляет собой муку, муку грубого помола, масло, крахмал или продукт, полученный из любого из вышеперечисленного.15. Lepidoptera pest resistant processed product obtained from the harvested product of claim 14, wherein the processed product is flour, meal, oil, starch, or a product derived from any of the above. 16. Инсектицидная композиция, токсичная для насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, содержащая химерный инсектицидный белок по любому из пп. 1-3 и приемлемый с точки зрения сельского хозяйства носитель.16. Insecticidal composition, toxic to insect pests related to Lepidoptera, containing a chimeric insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-3 and an agriculturally acceptable carrier. 17. Способ получения трансгенного растения с повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю, относящемуся к чешуекрылым, при этом способ включает:17. A method for producing a transgenic plant with increased resistance to a Lepidoptera pest, the method comprising: (a) введение в растение путем трансформации растительной клетки полинуклеотида по п. 4 или 5, где химерный инсектицидный белок экспрессируется в растении с получением, таким образом, трансгенного растения с повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю, и необязательно получение растения-потомка от трансгенного растения, где растение-потомок содержит полинуклеотид и характеризуется повышенной устойчивостью к насекомому-вредителю; или(a) introducing into the plant by transformation of the plant cell a polynucleotide according to claim 4 or 5, wherein the chimeric insecticidal protein is expressed in the plant, thereby obtaining a transgenic plant with increased resistance to an insect pest, and optionally obtaining a progeny plant from the transgenic plant where the progeny plant contains a polynucleotide and is characterized by increased resistance to insect pests; or (b) посев семени, содержащего полинуклеотид, и выращивание трансгенного растения из семени, где трансгенное растение содержит полинуклеотид и продуцирует химерный инсектицидный белок.(b) sowing a seed containing the polynucleotide and growing a transgenic plant from the seed, wherein the transgenic plant contains the polynucleotide and produces the chimeric insecticidal protein. 18. Способ по п. 17, где способ дополнительно включает сбор семени от трансгенного растения из (b), где собранное семя содержит химерный инсектицидный белок.18. The method of claim 17, wherein the method further comprises harvesting seed from the transgenic plant of (b), wherein the harvested seed contains the chimeric insecticidal protein. 19. Способ получения семени трансгенного растения, при этом способ включает:19. A method for obtaining a seed of a transgenic plant, the method comprising: (a) получение трансгенного растения, содержащего полинуклеотид по п. 4 или 5; и(a) obtaining a transgenic plant containing a polynucleotide according to claim 4 or 5; and (b) обеспечение возможности образования трансгенного семени.(b) enabling the formation of transgenic seed. 20. Способ уменьшения популяции насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, при этом способ включает доставку в организм насекомого-вредителя или в среду его обитания композиции, содержащей эффективное количество химерного инсектицидного белка по любому из пп. 1-3, где насекомое-вредитель, относящееся к чешуекрылым, является восприимчивым или устойчивым к белку Vip3 или белку Cry1F.20. A method for reducing a population of a Lepidoptera insect pest, the method comprising delivering to the body of the pest or to its habitat a composition containing an effective amount of a chimeric insecticidal protein according to any one of paragraphs. 1-3, where the Lepidoptera pest is susceptible or resistant to the Vip3 protein or the Cry1F protein. 21. Способ снижения развития устойчивости к белку Vip3A или белку Cry1F в популяции целевого насекомого-вредителя, относящегося к чешуекрылым, при этом способ включает доставку в целевую популяцию или в среду ее обитания трансгенного растения, содержащего:21. A method for reducing the development of resistance to the Vip3A protein or the Cry1F protein in a population of a target Lepidoptera pest, the method comprising delivering a transgenic plant to the target population or its habitat, containing: (i) полинуклеотид по п. 4 или 5; и(i) a polynucleotide according to claim 4 or 5; and (ii) полинуклеотид, содержащий нуклеотидную последовательность, кодирующую белок Vip3A, или нуклеотидную последовательность, кодирующую белок Cry1F;(ii) a polynucleotide containing a nucleotide sequence encoding a Vip3A protein or a nucleotide sequence encoding a Cry1F protein; где химерный инсектицидный белок и белок Vip3A или белок Cry1F продуцируются в трансгенном растении.wherein the chimeric insecticidal protein and the Vip3A protein or the Cry1F protein are produced in the transgenic plant.
RU2019120804A 2016-12-12 2017-11-29 Constructed pesticide proteins and methods for controlling plant pests RU2772947C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662432909P 2016-12-12 2016-12-12
US62/432,909 2016-12-12
PCT/US2017/063722 WO2018111553A1 (en) 2016-12-12 2017-11-29 Engineered pesticidal proteins and methods of controlling plant pests

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2022113721A Division RU2817591C2 (en) 2016-12-12 2017-11-29 Engineered pesticide proteins and plant pest control methods
RU2022113723A Division RU2816526C2 (en) 2016-12-12 2017-11-29 Engineered pesticide proteins and plant pest control methods

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019120804A RU2019120804A (en) 2021-01-12
RU2019120804A3 RU2019120804A3 (en) 2021-04-02
RU2772947C2 true RU2772947C2 (en) 2022-05-27

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2007102339A (en) * 2004-06-24 2008-07-27 БАСФ ПЛАНТ САЙЕНС ГмбХ (DE) METHOD FOR INCREASING RESISTANCE TO PATHOGENS IN TRANSGENIC PLANTS BY EXPRESSION OF PEROXIDASE
US8735560B1 (en) * 2010-03-02 2014-05-27 Monsanto Technology Llc Multiple domain lepidopteran active toxin proteins
US20150148288A1 (en) * 2012-03-09 2015-05-28 Vestaron Corporation Toxic Peptide Production, Peptide Expression in Plants and Combinations of Cysteine Rich Peptides

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2007102339A (en) * 2004-06-24 2008-07-27 БАСФ ПЛАНТ САЙЕНС ГмбХ (DE) METHOD FOR INCREASING RESISTANCE TO PATHOGENS IN TRANSGENIC PLANTS BY EXPRESSION OF PEROXIDASE
US8735560B1 (en) * 2010-03-02 2014-05-27 Monsanto Technology Llc Multiple domain lepidopteran active toxin proteins
US20150148288A1 (en) * 2012-03-09 2015-05-28 Vestaron Corporation Toxic Peptide Production, Peptide Expression in Plants and Combinations of Cysteine Rich Peptides

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230203529A1 (en) Engineered pesticidal proteins and methods of controlling plant pests
US11578105B2 (en) Compositions and methods for controlling plant pests
RU2759224C2 (en) Compositions and methods for pest control
US11805777B2 (en) Engineered pesticidal proteins and methods of controlling plant pests
WO2022246153A1 (en) Compositions and methods for controlling insects
US20220324920A1 (en) Control of spodoptera
US20220194994A1 (en) Engineered pesticidal proteins and methods of controlling plant pests
WO2020050905A1 (en) Compositions and methods for controlling plant pests
CN117024535A (en) Compositions and methods for controlling plant pests
RU2772947C2 (en) Constructed pesticide proteins and methods for controlling plant pests
RU2817591C2 (en) Engineered pesticide proteins and plant pest control methods
RU2816526C2 (en) Engineered pesticide proteins and plant pest control methods
EP4373944A2 (en) Compositions and methods for controlling insects