Claims (44)
1. Способ модификации развития и/или состава клеток, ткани или органов in vivo, отличающийся тем, что способность синтезировать трегалозу придается путем индуцирования изменения в метаболической доступности трегалозо-6-фосфата.1. A method of modifying the development and / or composition of cells, tissue or organs in vivo, characterized in that the ability to synthesize trehalose is imparted by inducing changes in the metabolic availability of trehalose-6-phosphate.
2. Способ стимулирования углеродного потока в клетке в направлении гликолиза путем понижения внутриклеточной доступности трегалозо-6-фосфата. 2. A method of stimulating carbon flux in a cell in the direction of glycolysis by reducing the intracellular availability of trehalose-6-phosphate.
3. Способ ингибирования углеродного потока в клетке в направлении гликолиза путем повышения внутриклеточной доступности трегалозо-6-фосфата. 3. A method of inhibiting carbon flux in a cell in the direction of glycolysis by increasing the intracellular availability of trehalose-6-phosphate.
4. Способ ингибирования фотосинтеза в клетке путем понижения внутриклеточной доступности трегалозо-6-фосфата. 4. A method of inhibiting photosynthesis in a cell by reducing the intracellular availability of trehalose-6-phosphate.
5. Способ стимулирования фотосинтеза в клетке путем повышения внутриклеточной доступности трегалозо-6-фосфата. 5. A method of stimulating photosynthesis in a cell by increasing the intracellular availability of trehalose-6-phosphate.
6. Способ стимулирования проникающей активности путем повышения внутриклеточной доступности трегалозо-6-фосфата. 6. A method of stimulating penetrating activity by increasing the intracellular availability of trehalose-6-phosphate.
7. Способ стимулирования роста клетки или ткани путем понижения внутриклеточной доступности трегалозо-6-фосфата. 7. A method of stimulating cell or tissue growth by lowering the intracellular availability of trehalose-6-phosphate.
8. Способ получения карликового организма путем повышения внутриклеточной доступности трегалозо-6-фосфата. 8. A method of obtaining a dwarf organism by increasing the intracellular availability of trehalose-6-phosphate.
9. Способ повышения клеточного метаболизма путем понижения внутриклеточной доступности трегалозо-6-фосфата. 9. A method of increasing cellular metabolism by lowering the intracellular availability of trehalose-6-phosphate.
10. Способ предотвращения повышения ослащивания в условиях холода путем повышения внутриклеточной доступности трегалозо-6-фосфата. 10. A method of preventing an increase in sweetening in cold conditions by increasing the intracellular availability of trehalose-6-phosphate.
11. Способ ингибирования инвертазы в свекле после сбора урожая путем повышения внутриклеточной доступности трегалозо-6-фосфата. 11. A method of inhibiting beet invertase after harvest by increasing the intracellular availability of trehalose-6-phosphate.
12. Способ предотвращения выхода в стрелку растения путем понижения внутриклеточной доступности трегалозо-6-фосфата. 12. A method of preventing a plant from reaching the arrow by lowering the intracellular availability of trehalose-6-phosphate.
13. Способ индуцирования выхода растения в стрелку путем повышения внутриклеточной доступности трегалозо-6-фосфата. 13. A method of inducing the emergence of a plant in the arrow by increasing the intracellular availability of trehalose-6-phosphate.
14. Способ повышения урожайности растений путем повышения внутриклеточной доступности трегалозо-6-фосфата. 14. A method of increasing plant productivity by increasing the intracellular availability of trehalose-6-phosphate.
15. Способ по пп.2, 4, 7, 9, или 12, отличающийся тем, что указанное понижение внутриклеточной концентрации трегалозо-6-фосфата получают в результате повышения активности трегалозо-фосфат-фосфатазы (ТРР), предпочтительно отличающийся тем, что повышение активности ТРР достигают путем трансформации указанных клеток с помощью вектора, способного к экспрессии фермента ТРР, более предпочтительно, указанные клетки трансформируют с помощью вектора, включающего гетерологичный ген, кодирующий ТРР. 15. The method according to claims 2, 4, 7, 9, or 12, characterized in that said decrease in the intracellular concentration of trehalose-6-phosphate is obtained by increasing the activity of trehalose-phosphate phosphatase (TPP), preferably characterized in that the increase TPP activity is achieved by transforming said cells using a vector capable of expressing TPP enzyme, more preferably, said cells are transformed using a vector comprising a heterologous gene encoding TPP.
16. Способ по пп.2, 4, 7, 9 или 12, отличающийся тем, что указанное понижение внутриклеточной концентрации трегалозо-6-фосфата получают в результате снижения активности трегалозо-фосфат-синтазы (TPS), предпочтительно отличающийся тем, что указанное понижение активность TPS осуществляют путем трансформации указанных клеток при помощи вектора, способного к экспрессии молекулы, ингибирующей TPS, более предпочтительно, указанный вектор включает антисмысловой ген TPS. 16. The method according to claims 2, 4, 7, 9 or 12, characterized in that said decrease in the intracellular concentration of trehalose-6-phosphate is obtained by reducing the activity of trehalose phosphate synthase (TPS), preferably characterized in that said decrease TPS activity is carried out by transforming said cells with a vector capable of expressing a TPS inhibitory molecule, more preferably said vector includes an antisense TPS gene.
17. Способ по п.15, отличающийся тем, что указанное понижение получают в результате мутации эндогенного фермента TPP. 17. The method according to clause 15, wherein said decrease is obtained as a result of a mutation of the endogenous TPP enzyme.
18. Способ по п.15, отличающийся тем, что указанное понижение трегалозо-6-фосфата получают в результате соответствующей суперэкспрессии фосфоальфа-(1,1)-глюкозидазы. 18. The method according to clause 15, wherein said decrease in trehalose-6-phosphate is obtained by appropriate overexpression of phosphoalpha- (1,1) -glucosidase.
19. Способ по пп.3, 5, 6, 8, 10, 11, 13 или 14, отличающийся тем, что указанное повышение внутриклеточной концентрации трегалозо-6-фосфата достигают путем повышения активности TPS, предпочтительно отличающийся тем, что указанное повышение является либо результатом мутации эндогенного фермента TPS, либо указанное повышение активности TPS достигают путем трансформации указанных клеток вектором, обеспечивающим экспрессию фермента TPS, более предпочтительно, тем, что указанные клетки трансформируют вектором, содержащим гетерологичный ген, кодирующий TPS. 19. The method according to claims 3, 5, 6, 8, 10, 11, 13 or 14, characterized in that the indicated increase in the intracellular concentration of trehalose-6-phosphate is achieved by increasing the activity of TPS, preferably characterized in that the increase is either a mutation of the endogenous TPS enzyme or a specified increase in TPS activity is achieved by transforming said cells with a vector that expresses the TPS enzyme, more preferably, said cells are transformed with a vector containing a heterologous gene encoding TPS.
20. Способ по пп.3, 5, 6, 8, 10, 11, 13 или 14, отличающийся тем, что указанное повышение внутриклеточной концентрации трегалозо-6-фосфата достигают путем понижения активности TPP, предпочтительно отличающийся тем, что указанное понижение активности TPP, получают путем трансформации указанных клеток вектором, обеспечивающим экспрессию молекулы, ингибирующей TPP, более предпочтительно, тем, что указанный вектор включает антисмысловой ген TPS. 20. The method according to claims 3, 5, 6, 8, 10, 11, 13 or 14, characterized in that the indicated increase in the intracellular concentration of trehalose-6-phosphate is achieved by lowering the activity of TPP, preferably characterized in that said decrease in the activity of TPP , obtained by transforming these cells with a vector that expresses the TPP inhibiting molecule, more preferably, the specified vector includes the antisense TPS gene.
21. Способ по любому из пп.1-20, отличающийся тем. что указанная клетка или клетки расположены в растении, предпочтительно отличающийся тем, что указанное растение является трансгенным растением, более предпочтительно, тем, что указанное трансгенное растение получают путем трансформации с Agrobacterium tumefaciens. 21. The method according to any one of claims 1 to 20, characterized in that. that said cell or cells are located in a plant, preferably characterized in that said plant is a transgenic plant, more preferably that said transgenic plant is obtained by transformation with Agrobacterium tumefaciens.
22. Способ по любому из пп.1-20, отличающийся тем, что указанная клетка или клетки принадлежат животному, предпочтительно, млекопитающему, более предпочтительно, человеку. 22. The method according to any one of claims 1 to 20, characterized in that said cell or cells belong to an animal, preferably a mammal, more preferably a human.
23. Способ по любому из пп.1-20, отличающийся тем. что указанные клетки являются микроорганизмами, предпочтительно, микроорганизмом, выбранным из группы, включающей бактерии, микроорганизмы, дрожжи, грибы, клеточные культуры, ооциты, сперматозоиды, гибридомы, Protista и каллюсные клетки. 23. The method according to any one of claims 1 to 20, characterized in that. that said cells are microorganisms, preferably a microorganism selected from the group consisting of bacteria, microorganisms, yeast, fungi, cell cultures, oocytes, spermatozoa, hybridomas, Protista and callus cells.
24. Вектор клонирования, содержащий ген, кодирующий TPP, при этом указанный ген не является TP геном дрожжей, предпочтительно отличающийся тем, что включает нуклеотидную последовательность, выбранную из группы нуклеотидных последовательностей, описанных в SEC ID NO:3, SEC ID NO:12, SEC ID NO:14, SEC ID NO:16, SEC ID NO:17 и фрагменты (части), кодирующие состоящих из двух частей, ферменты TPP, которые кодируются последовательностями SEC ID NO: 24, SEC ID NO: 28, SEC ID NO:39, SEC ID NO:42 и SEC ID NO:44. 24. A cloning vector containing a gene encoding TPP, wherein said gene is not a yeast TP gene, preferably characterized in that it comprises a nucleotide sequence selected from the group of nucleotide sequences described in SEC ID NO: 3, SEC ID NO: 12, SEC ID NO: 14, SEC ID NO: 16, SEC ID NO: 17 and fragments (parts) encoding two-part TPP enzymes, which are encoded by the sequences SEC ID NO: 24, SEC ID NO: 28, SEC ID NO : 39, SEC ID NO: 42 and SEC ID NO: 44.
25. Вектор клонирования, содержащий антисмысловой ген TPS, экспрессия которого способна предотвращать функциональную активность эндогенного гена TPS. 25. The cloning vector containing the antisense TPS gene, the expression of which is able to prevent the functional activity of the endogenous TPS gene.
26. Вектор клонирования, содержащий ген TPS, отличающийся тем, что он включает нуклеотидную последовательность, выбранную из группы нуклеотидных последовательностей, охарактеризованных в SEC ID NO:10, SEC ID NO:24, SEC ID NO:26, SEC ID NO:28, SEC ID NO:39, SEC ID NO:41, SEC ID NO:42, SEC ID NO:44. 26. The cloning vector containing the TPS gene, characterized in that it comprises a nucleotide sequence selected from the group of nucleotide sequences described in SEC ID NO: 10, SEC ID NO: 24, SEC ID NO: 26, SEC ID NO: 28, SEC ID NO: 39, SEC ID NO: 41, SEC ID NO: 42, SEC ID NO: 44.
27. Вектор клонирования, содержаний антисмысловой ген TPP, экспрессия которого способна предотвращать функциональную активность эндогенного гена TPP. 27. Cloning vector containing antisense TPP gene, the expression of which is able to prevent the functional activity of the endogenous TPP gene.
28. Применение трегалозо-6-фосфата для воздействия на активность гексокиназы и/или гексокиназную сигнальную функцию in vivo. 28. The use of trehalose-6-phosphate to affect the activity of hexokinase and / or hexokinase signaling function in vivo.
29. Применение соединений, влияющих на внутриклеточную доступность трегалозо-6-фосфата для воздействия на гексокиназную активность и/или гексокиназную сигнальную функцию. 29. The use of compounds that affect the intracellular availability of trehalose-6-phosphate to affect hexokinase activity and / or hexokinase signaling function.
30. Способ по п.10, отличающийся тем, что регуляция доступности Т-5-Р специфически изменяется в клубнях картофеля, предпочтительно отличающийся тем, что в клубнях происходит специфическая экспрессия гена, кодирующего трегалозофосфатсинтазу, более предпочтительно, тем, что указанный ген является геном TPS Escherichia coli. 30. The method according to claim 10, characterized in that the regulation of availability of T-5-P specifically changes in potato tubers, preferably characterized in that specific expression of a gene encoding trehalose phosphate synthase occurs in tubers, more preferably, said gene is a gene TPS Escherichia coli.
31. Способ по п.11, отличающийся тем, что регуляция доступности Т-6-Р специфически изменяется в стержневых корнях свеклы, предпочтительно отличающийся тем, что в стержневых корнях происходит специфическая экспрессия гена, кодирующего трегалозофосфатсинтазы. 31. The method according to claim 11, characterized in that the regulation of accessibility of T-6-P specifically changes in the beet root roots, preferably characterized in that specific expression of the gene encoding trehalose phosphate synthase occurs in the root roots.
32. Способ аккумулирования трегалозы, отличающийся тем, что организм трансформируют ДНК последовательностью, кодирующей состоящий из двух частей фермент TPS-TPP, предпочтительно тем, что указанный состоящий из двух частей фермент выбирают из группы, включающей состоящий из двух частей ген из Arabidopsis thaliana. состоящей из двух частей ген из Selaginella lepidophylla, состоящий из двух частей ген человека и состоящий из двух частей ген из Helianthus annuus. 32. A method for accumulating trehalose, characterized in that the organism is transformed with DNA by a sequence encoding a two-part TPS-TPP enzyme, preferably the said two-part enzyme is selected from the group consisting of a two-part gene from Arabidopsis thaliana. a two-part gene from Selaginella lepidophylla, a two-part human gene and a two-part gene from Helianthus annuus.
33. Способ предотвращения метаболического поворота в процессе продуцирования трегалозы путем экспрессии ДНК последовательности, кодирующей состоящий из двух частей фермент TPS-TPP. 33. A method for preventing metabolic rotation during trehalose production by expressing a DNA sequence encoding a two-part TPS-TPP enzyme.
34. Способ по пп.1-20, отличающийся тем, что экспрессия TPP или TPS ограничена специфической тканью. 34. The method according to claims 1 to 20, characterized in that the expression of TPP or TPS is limited to a specific tissue.
35. Способ по пп.1-20, отличающийся тем, что экспрессия TPP или TPS находится под контролем индуцируемого промотора. 35. The method according to claims 1 to 20, characterized in that the expression of TPP or TPS is controlled by an inducible promoter.
36. Полинуклеотид, кодирующий трегалозо-6-фосфатсинтазу, отличающийся тем, что он кодирует состоящий из двух частей фермент, который имеет мутацию в части, кодирующей трегалозо-6-фосфатфосфатазу. 36. Polynucleotide encoding trehalose-6-phosphate synthase, characterized in that it encodes a two-part enzyme that has a mutation in the part encoding trehalose-6-phosphate phosphatase.
37. Полинуклеотид, кодирующий трегалозо-6-фосфатфосфатазу, отличающийся тем, что он кодирует состоящий из двух частей фермент, имеющий мутацию в части, кодирующей трегалозо-6-фосфатсинтазу. 37. Polynucleotide encoding trehalose-6-phosphate phosphatase, characterized in that it encodes a two-part enzyme having a mutation in the part encoding trehalose-6-phosphate synthase.
38. Полинуклеотид по п. 36 или 37, отличающийся тем, что состоящий из двух частей ген является человеческим TPS/TPP, предпочтительно тем, что человеческий TPS/TPP имеет аминокислотную последовательность, соответствующую SEC ID NO:11, более предпочтительно, тем, что указанный полинуклеотид представляет собой полинуклеотидную последовательность SEC ID NO:10. 38. A polynucleotide according to claim 36 or 37, wherein the two-part gene is human TPS / TPP, preferably that human TPS / TPP has an amino acid sequence corresponding to SEC ID NO: 11, more preferably, that said polynucleotide is the polynucleotide sequence of SEC ID NO: 10.
39. Полинуклеотид по п. 36 или 37, отличающийся тем, что состоящий из двух частей ген является геном TPS/TPP, Arabidopsis thaliana, предпочтительно тем, что TPS/TPP Arabidopsis thaliana имеет аминокислотную последовательность, соответствующую SEC ID NO:40, более предпочтительно тем, что полинуклеотид представляет собой полинуклеотидную последовательность SEC ID NO: 39. 39. The polynucleotide according to claim 36 or 37, wherein the two-part gene is a TPS / TPP gene, Arabidopsis thaliana, preferably the Arabidopsis thaliana TPS / TPP has an amino acid sequence corresponding to SEC ID NO: 40, more preferably the fact that the polynucleotide is a polynucleotide sequence of SEC ID NO: 39.
40. Полинуклеотид по п. 36 или 37, отличающийся тем, что состоящий из двух частей ген является геном TPS/TPP Selaginella lepidoohylla, предпочтительно тем, что TPS/TPP Selaginella lepidophvila представляет собой аминокислотную последовательность, соответствующую SEC ID NO:43 или ее мутант, более предпочтительно, тем, что указанный полинуклеотид представляет собой полинуклеотидную последовательность SEC ID NO:42 или SEC ID NO:44. 40. The polynucleotide according to claim 36 or 37, wherein the two-part gene is a Selaginella lepidoohylla TPS / TPP gene, preferably the Selaginella lepidophvila TPS / TPP is an amino acid sequence corresponding to SEC ID NO: 43 or its mutant , more preferably, said polynucleotide is a polynucleotide sequence of SEC ID NO: 42 or SEC ID NO: 44.
41. Полинуклеотид по п. 36 или 37, отличающийся тем, что состоящий из двух частей ген является геном TPS/TPP Helianthus annuus, предпочтительно тем, что TPS/TPP Helianthus annuus представляет собой аминокислотную последовательность, соответствующую SEC ID NO:25, или ее мутант, более предпочтительно, тем, что указанный полинуклеотид представляет собой полинуклеотидную последовательность SEC ID NO:24, или SEC ID NO:26, или SEC ID NO:28. 41. The polynucleotide according to claim 36 or 37, wherein the two-part gene is a Helianthus annuus TPS / TPP gene, preferably the Helianthus annuus TPS / TPP is an amino acid sequence corresponding to SEC ID NO: 25, or a mutant, more preferably, said polynucleotide is a polynucleotide sequence of SEC ID NO: 24, or SEC ID NO: 26, or SEC ID NO: 28.
42. Вектор, содержащий полинуклеотид по любому из пп.36-41. 42. A vector containing a polynucleotide according to any one of claims 36-41.
43. Штамм Agrobacterium tumefaciens, содержащий вектор по п.42. 43. The Agrobacterium tumefaciens strain containing the vector of claim 42.
44. Линия клеток, трансформированная штаммом Agrobacterium tumefaciens по п.43, предпочтительно отличающаяся тем, что является линией клеток растения. 44. The cell line transformed with the Agrobacterium tumefaciens strain according to item 43, preferably characterized in that it is a plant cell line.