SK16998A3 - Chemically-inducible plant gene expression cassette - Google Patents

Chemically-inducible plant gene expression cassette Download PDF

Info

Publication number
SK16998A3
SK16998A3 SK169-98A SK16998A SK16998A3 SK 16998 A3 SK16998 A3 SK 16998A3 SK 16998 A SK16998 A SK 16998A SK 16998 A3 SK16998 A3 SK 16998A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
plant
gene
promoter
expression cassette
gene expression
Prior art date
Application number
SK169-98A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Ian Jepson
Jacqueline A M Paine
Original Assignee
Zeneca Ltd
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 Zeneca Ltd filed Critical Zeneca Ltd
Publication of SK16998A3 publication Critical patent/SK16998A3/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8216Methods for controlling, regulating or enhancing expression of transgenes in plant cells
    • C12N15/8237Externally regulated expression systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8216Methods for controlling, regulating or enhancing expression of transgenes in plant cells
    • C12N15/8237Externally regulated expression systems
    • C12N15/8238Externally regulated expression systems chemically inducible, e.g. tetracycline
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8261Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield
    • C12N15/8271Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance
    • C12N15/8279Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for biotic stress resistance, pathogen resistance, disease resistance
    • C12N15/8286Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for biotic stress resistance, pathogen resistance, disease resistance for insect resistance
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/146Genetically Modified [GMO] plants, e.g. transgenic plants

Landscapes

  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Insects & Arthropods (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

A chemically-inducible plant gene expression cassette comprising a first promoter operatively linked to a regulator sequence which is derived from the alcR gene and encodes a regulator protein, and an inducible promoter operatively linked to a target gene which encodes a protein which is damaging to insects or whose expression induces a metabolic pathway which produces a metabolite which is damaging to insects, the inducible promoter being activated by the regulator protein in the presence of an effective exogenous inducer whereby application of the inducer causes expression of the target gene.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Predložený vynález sa týka rekombinantných molekúl DNA a rastlín obsahujúcich tieto molekuly. Predovšetkým sa týka promótorových sekvencií a ich použitia na expresiu génov, ktoré súvisia s insekticídnou účinnosťou rastlín.The present invention relates to recombinant DNA molecules and plants comprising these molecules. In particular, it relates to promoter sequences and their use for expression of genes related to the insecticidal activity of plants.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Pokroky v rastlinnej biotechnológii viedli k vytvoreniu transgénnych rastlín, ktoré sú chránené proti napadnutiu larvami hmyzu.Advances in plant biotechnology have led to the creation of transgenic plants that are protected against insect larvae attack.

Mnohé organizmy produkujú proteíny, ktoré sú škodlivé pre hmyz. Jedným z nich je Bacillus thuringiensis, produkujúci kryštalický proteín 6-endotoxín, ktorý po požití zabíja larvy hmyzu, pritom však nie je toxický pre cicavce. Je preto veľmi užitočný ako insekticíd v poľnohospodárstve. Mnoho kmeňov B. thuringiensis aktívne účinkuje proti hmyzím škodcom a boli charakterizované gény kódujúce hmyzie endotoxíny. δ-endotoxíny z B. thuringiensis zahŕňajú také toxíny, ktoré sú špecificky insekticídne pre larvy motýľov - rad Lepidoptera (napríklad proteíny typu Cryl) alebo chrobákov - rad Coleoptera (napríklad proteíny typu CrylII) alebo proteíny s dvojitou špecificitou proti larvám obidvoch radov Lepidoptera a Coleoptera (napríklad CryV). Chimérické proteíny, obsahujúce aspoň časť 5-endotoxínu z B. thuringiensis boli navrhnuté s cieľom, do určitej miery zmeniť niektoré vlastnosti endotoxínu, napr. rýchlosť usmrcovania. Transgénne rastliny exprimujúce hmyzie endotoxíny sú už tiež známe.Many organisms produce proteins that are harmful to insects. One of them is Bacillus thuringiensis, producing a crystalline 6-endotoxin protein which, when ingested, kills insect larvae but is not toxic to mammals. It is therefore very useful as an insecticide in agriculture. Many strains of B. thuringiensis are active against insect pests and genes encoding insect endotoxins have been characterized. B. thuringiensis δ-endotoxins include those toxins that are specifically insecticidal to Lepidoptera-like larvae (for example, Cryl-type proteins) or Coleoptera-like beetles (e.g., CrylII-type proteins) or double specificity proteins to both Lepidoptera and Coleoptera larvae (e.g., CryV). Chimeric proteins containing at least a portion of B. thuringiensis 5-endotoxin have been designed to alter some properties of endotoxin to some extent, e.g. killing rate. Transgenic plants expressing insect endotoxins are also known.

Iná cesta, ako zničiť hmyzích škodcov, je stimulovať rastlinný metabolizmus na produkciu metabolitov s insekticidnym účinkom.Another way to kill insect pests is to stimulate plant metabolism to produce insecticidal metabolites.

Vo vynáleze sa navrhuje génový systém, kde gény kódujúce aktívne insekticídne proteíny, ako napríklad δ-endotoxíny z B. thuringiensis, sú exprimované indukovateľným spôsobom, závislým na použití špecifickej chemickej látky; alebo ako iná možnost je indukovaná metabolická cesta, ktorá vedie k produkcii metabolitov poškodzujúcich hmyz. Tento prístup prináša rad výhod, ktorých príklady sú uvedené v nasledujúcom odstavci:The present invention provides a gene system wherein genes encoding active insecticidal proteins, such as δ-endotoxins from B. thuringiensis, are expressed in an inducible manner, depending on the use of a specific chemical; or alternatively, a metabolic pathway is induced that leads to the production of insect damaging metabolites. This approach brings a number of advantages, examples of which are given in the following paragraph:

1. Konštitutívna expresia génov rezistencie proti hmyzu (napríklad δ-endotoxínov z B. thuringiensis) v rastlinách vedie k významnému zvýšeniu selekčného tlaku zvýhodňujúcemu odolné druhy hmyzu. Možnosť kontroly expresie, t. j. indukovatelná expresia génov rezistencie proti hmyzu, znižuje riziká vývoja odolných škodcov. Napríklad expresia insekticídnych génov môže byť indukovaná iba v takom okamihu rastového obdobia, kedy je ochrana vyžadovaná. Naviac je možné využiť i regulovateľnú toleranciu voči hmyzu ako súčasť systému integrovanej ochrany rastlín, pri ktorom sa ošetrenie chemickou látkou, indukujúce expresiu insekticídneho génu, strieda so štandardným ošetrením insekticídnymi pesticídmi.1. The constitutive expression of insect resistance genes (e.g. B. thuringiensis δ-endotoxins) in plants results in a significant increase in selection pressure favoring resistant insect species. Possibility of expression control, i. j. inducible expression of insect resistance genes reduces the risk of developing resistant pests. For example, expression of insecticidal genes can be induced only at the point in the growth period when protection is required. In addition, controllable insect tolerance can be utilized as part of an integrated plant protection system in which treatment with an insecticidal gene expression-inducing chemical is alternated with standard insecticidal pesticide treatment.

2. Existuje nebezpečenstvo, že nadmerná expresia zo silného konštitutívneho promótora môže negatívne ovplyvniť vývoj rastlín, a to môže viesť k poruchám klíčenia alebo kvitnutia alebo k zníženiu výnosov. Indukovateľná expresia znižuje nebezpečenstvo škodlivých vplyvov, pretože transgén je exprimovaný iba počas krátkeho obdobia mimo citlivých vývojových štádií.2. There is a risk that overexpression from a strong constitutive promoter may adversely affect plant development and may lead to germination or flowering disorders or yield reduction. Inducible expression reduces the risk of deleterious effects since the transgene is only expressed for a short period outside of sensitive developmental stages.

3. Chemická látka - induktor, účinkujúci ako spínač expresie, sa môže pridať do zmesi so štandardným insekticídnym prostriedkom, ktorý má potom dvojitý účinok, vlastný chemický a génový, ničí teda škodcov dvoma nezávislými spôsobmi.3. The chemical inducer acting as an expression switch can be added to a mixture with a standard insecticidal composition, which then has a dual effect, intrinsic chemical and gene, thus destroying the pests in two independent ways.

Bol vyvinutý indukovateľný génový regulačný systém (génový spínač), založený na regulačnom proteíne alcR z Aspergillus nidulans, ktorý aktivuje expresiu génov z promótora alck za prítomnosti určitých alkoholov a ketónov. Tento systém bol opísaný v našej medzinárodnej patentovej prihláške č.An inducible gene regulatory system (gene switch) has been developed, based on the alcR regulatory protein from Aspergillus nidulans, which activates the expression of genes from the alck promoter in the presence of certain alcohols and ketones. This system has been described in our international patent application no.

WO 93/21334, ktorá je uvedená v odkazoch.WO 93/21334, which is incorporated herein by reference.

Génový aktivačný systém alcA/alcR z huby Aspergillus nidulans je dobre charakterizovaný. Metabolická dráha premeny etanolu v A. nidulans je zodpovedná za rozklad alkoholov a aldehydov. Ukázalo sa, že v tejto metabolickej dráhe sa zúčastňujú produkty troch génov. Gény alcA a alcR ležia blízko seba v VII. väzbovej skupine a aldA spadá do VIII. väzbovej skupiny (Pateman J. H. a kol., 1984, Proc. Soc. Lond. B217: 243-264? Sealy - Lewis H. N. a Lockington R. A., 1984, Curr. Genet. 8: 253-259). Gén alcA kóduje ADHI v A. nidulans a aldA kóduje AldDH, druhý enzým zodpovedný za metabolickú utilizáciu alkoholu. Expresia ako alcA, tak aj aldA je indukovaná etanolom a radom ďalších indukujúcich látok (Creaser E. H. a kol., 1984, Biochem. J. 255: 449-454) prostredníctvom transkripčného aktivátora alcR. Gén alcR a ko-induktor sú zodpovedné za expresiu alcA a aldA, pretože rad mutácií a delécií v géne alcR vedie k pleiotropnemu zníženiu aktivity ADHI a AldDH (Felenbok B. a kol., 1988, Gene 73: 385-396, Pateman a kol., 1984, Sealy - Lewis H. M. a Lockington R. A., 1984). Proteín ALCR aktivuje expresiu z alcA tým, že sekvencie viaže na tri špecifické miesta promótora alcA (Kulmberg P. a kol., 1992, J. Biol. Chem. 267: 21146-21153).The alcA / alcR gene activation system from Aspergillus nidulans is well characterized. The metabolic pathway for the conversion of ethanol into A. nidulans is responsible for the decomposition of alcohols and aldehydes. The products of three genes have been shown to be involved in this pathway. The alcA and alcR genes lie close together in VII. binding group and aldA falls into VIII. Binding group (Pateman J. H. et al., 1984, Proc. Soc. Lond. B217: 243-264; Sealy-Lewis H. N. and Lockington R. A., 1984, Curr. Genet. 8: 253-259). The alcA gene encodes ADHI in A. nidulans and aldA encodes AldDH, the second enzyme responsible for the metabolic utilization of alcohol. The expression of both alcA and aldA is induced by ethanol and a number of other inducing agents (Creaser E. H. et al., 1984, Biochem. J. 255: 449-454) via the transcriptional activator alcR. The alcR gene and co-inducer are responsible for the expression of alcA and aldA, since a number of mutations and deletions in the alcR gene lead to pleiotropic decrease in ADHI and AldDH activity (Felenbok B. et al., 1988, Gene 73: 385-396, Pateman et al. , 1984, Sealy-Lewis HM and Lockington RA, 1984). The ALCR protein activates expression from alcA by binding the sequence to three specific sites of the alcA promoter (Kulmberg P. et al., 1992, J. Biol. Chem. 267: 21146-21153).

Gén alcR bol klonovaný (Lockington L. A. a kol., 1985, Gene 33: 137-149) a sekvenovaný (Felenbok B. a kol., 1988). Expresia génu alcR je indukovateľná, autoregulovaná a podlieha glukózovej represii sprostredkovanej represorom CREA (Bailey C. a Arst H. N., 1975, Eur. J. Biochem. 51: 573-577; Lockington R. A. a kol., 1987, Mol. Microbiol. 1: 275-281; Dowzer C. E. A. a Kelly J. M., 1989, Curr. Genet. 15: 457-459; Dowzer C. E. A. a Kelly J. M., 1991, Mol. Celí Biol. 11: 5701-5709). Regulačný proteín obsahuje 6 molekúl cysteínu blízko svojho N-konca usporiadaných do dvoj jadrového zhluku obsahujúceho zinok (Kulmberg P. a kol., 1991, FEBS Letts. 280: 11-16). Tento zhluk je podobný vysoko konzervatívnym doménam DNA pre transkripčné faktory u vreckovýtrusných húb. Transkripčné faktory GAL4 a LAC9 obsahujú také dvojjadrové komplexy so štruktúrou ďatelinového listu obsahujúce 2 atómy Zn(II) (Pan T. a ColemanThe alcR gene was cloned (Lockington L. A. et al., 1985, Gene 33: 137-149) and sequenced (Felenbok B. et al., 1988). The expression of the alcR gene is inducible, self-regulated, and subject to glucose repression mediated by the CREA repressor (Bailey C. and Arst HN, 1975, Eur. J. Biochem. 51: 573-577; Lockington RA et al., 1987, Mol. Microbiol. 1: 275-281; Dowzer CEA and Kelly JM, 1989, Curr. Genet. 15: 457-459; Dowzer CEA and Kelly JM, 1991, Mol. Cell Biol. 11: 5701-5709). The regulatory protein contains 6 cysteine molecules near its N-terminus arranged in a two-core zinc-containing cluster (Kulmberg P. et al., 1991, FEBS Letts. 280: 11-16). This cluster is similar to the highly conserved DNA domains for transcription factors in pocket fungal fungi. GAL4 and LAC9 transcription factors contain such binucleate complexes with a clover leaf structure containing 2 Zn (II) atoms (Pan T. and Coleman

J. E., 1990, Biochemistry 29: 3023-3029; Halvorsen Y. D. C. a kol., 1990, J. Biol. Chem. 265: 13283-13289). Štruktúra ALCR je podobná tomuto typu až na to, že obsahuje asymetrickú slučku tvorenú 16 aminokyselinovými rezíduami medzi molekulami Cys-3 a Cys-4. ALCR sám pozitívne aktivuje vlastnú expresiu väzbou na dve špecifické miesta svojej promótorovej oblasti (Kulmberg P. a kol., 1992, Mol. Celí Biol. 12: 1932-1939).J. E., 1990, Biochemistry 29: 3023-3029; Halvorsen Y.D.D. et al., 1990, J. Biol. Chem. 265: 13283-13289). The structure of ALCR is similar to this type except that it contains an asymmetric loop of 16 amino acid residues between the Cys-3 and Cys-4 molecules. ALCR itself positively activates self-expression by binding to two specific sites of its promoter region (Kulmberg P. et al., 1992, Mol. Cell Biol. 12: 1932-1939).

Regulácia všetkých troch génov alcR, alck a aldk, tvoriacich metabolickú dráhu utilizácie etanolu, prebieha na úrovni transkripcie (Lockington a kol., 1987, Gwyne D. a kol., 1987, Gene 51: 205-216; Pickett a kol., 1987, Gene 51: 217-226).The regulation of all three alcR, alck, and aldk genes, forming the ethanol utilization pathway, is transcriptional (Lockington et al., 1987, Gwyne D. et al., 1987, Gene 51: 205-216; Pickett et al., 1987 , Gene 51: 217-226).

V A. nidulans sa vyskytujú dve ďalšie alkoholdehydrogenázy. ADHII sa vyskytuje v mycéliu vtedy, keď je huba pestovaná na neindukujúcom médiu a podlieha represii etanolom. ADHII je kódovaná génom alcB a je tiež kontrolovaná alcR (Sealy-Lewis a Lockington, 1984). Tretia alkoholdehydrogenáza bola tiež klonovaná komplementáciou s kmeňom S. cerevisiae adh-. Gén alcC spadá do väzbovej skupiny VII, ale nie je vo väzbe ani s alcA ani alcR.There are two other alcohol dehydrogenases in A. nidulans. ADHII occurs in the mycelium when the fungus is grown on a non-inducing medium and subjected to ethanol repression. ADHII is encoded by the alcB gene and is also controlled by alcR (Sealy-Lewis and Lockington, 1984). The third alcohol dehydrogenase was also cloned by complementation with S. cerevisiae adh-strain. The alcC gene belongs to binding group VII, but is not linked to either alcA or alcR.

Je možné zhrnúť, že A. nidulans exprimuje enzým alkoholdehydrogenázu I (ADHI) kódovanú génom alcA, iba ak rastie za prítomnosti rôznych alkoholov a ketónov. Indukcia sa prenáša prostredníctvom regulačného proteínu (regulátora) kódovaného génom alcR a konštitutívne exprimovaného. Ak je prítomný induktor (t.j. alkohol alebo ketón), regulačný proteín aktivuje expresiu génu alcA. V prítomnosti induktora regulačný proteín stimuluje tiež svoju vlastnú expresiu. To znamená, že v indukujúcich podmienkach (t.j. ak je prítomný alkohol alebo ketón) vzniká veľké množstvo enzýmu ADHI. A naopak, gén alcA a teda jeho produkt ADHI nie sú exprimované v neprítomnosti induktora. Expresia alcA a tvorba enzýmu podlieha represii v prítomnosti glukózy.In summary, A. nidulans expresses the alcohol dehydrogenase I (ADHI) enzyme encoded by the alcA gene only when it grows in the presence of various alcohols and ketones. Induction is transmitted by a regulatory protein (regulator) encoded by the alcR gene and constitutively expressed. When an inducer (i.e., alcohol or ketone) is present, the regulatory protein activates expression of the alcA gene. In the presence of an inducer, the regulatory protein also stimulates its own expression. That is, under inducing conditions (i.e., when an alcohol or ketone is present), a large amount of the enzyme ADHI is formed. Conversely, the alcA gene and hence its ADHI product are not expressed in the absence of an inducer. The expression of alcA and enzyme production is repressed in the presence of glucose.

Takže promótor génu alcA je indukovateľný promótor, aktivovaný regulačným proteínom alcR v prítomnosti induktora (t.j. kombináciou proteín/alkohol alcR a alck (vrátane príslušných a sekvenované (Lockington R. A. 137-149, Felenbok B. a kol., 1988 a kol., 1987, Gene 51: 205-216).Thus, the alcA gene promoter is an inducible promoter activated by the alcR regulatory protein in the presence of an inducer (ie, a protein / alcohol alcR and alck combination (including respective and sequenced) (Lockington RA 137-149, Felenbok B. et al., 1988 et al., 1987, Gene 51: 205-216.

alebo proteln/ketón). Gény promótorov) boli klonované a kol., 1985, Gene 33: , Gene 73: 385-396; Gwyneor propellant / ketone). The promoter genes) were cloned et al., 1985, Gene 33:, Gene 73: 385-396; Gwynne

Gény pre alkoholdehydrogenázu (adh) sa sledovali na určitých rastlinných druhoch. V kukurici a iných obilninách je ich expresia spúšťaná anaeróbnymi podmienkami. Promótorová oblasť génu adh z kukurice obsahuje regulačný element s veľkosťou 300 bp, ktorý je nevyhnutný na expresiu v anaeróbnych podmienkach. Avšak žiaden ekvivalent regulačného proteínu alcR sa nenašiel v žiadnej rastline. Teda génový regulačný systém typu alcR/alck nie je v rastlinách známy. Konštitutívna expresia génu alcR v rastlinných bunkách nevedie k aktivácii endogénnej adh.Alcohol dehydrogenase (adh) genes have been studied in certain plant species. In maize and other cereals, their expression is triggered by anaerobic conditions. The promoter region of the maize adh gene contains a 300 bp regulatory element that is necessary for expression under anaerobic conditions. However, no equivalent of the alcR regulatory protein was found in any plant. Thus, the alcR / alck type gene regulatory system is not known in plants. Constitutive expression of the alcR gene in plant cells does not result in activation of endogenous adh.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Vynález poskytuje chemicky indukovateľnú génovú expresnú kazetu, obsahujúcu prvý promótor operatívne spojený s regulačnou sekvenciou odvodenou od génu alcR, ktorý kóduje regulačný proteín, a indukovateľný promótor operatívne spojený s cieľovým génom kódujúcim proteín, ktorý je škodlivý pre hmyz, alebo jeho expresia indukuje metabolické dráhy vedúce k metabolitom poškodzujúcim hmyz, pričom indukovateľný promótor je aktivovaný regulačným proteínom v prítomnosti účinného exogénneho induktora, ktorého aplikácia spúšťa expresiu cieľového génu.The invention provides a chemically inducible gene expression cassette comprising a first promoter operably linked to a regulatory sequence derived from an alcR gene that encodes a regulatory protein and an inducible promoter operably linked to a target gene encoding an insect harmful protein or its expression induces metabolic pathways leading to insect damaging metabolites, wherein the inducible promoter is activated by a regulatory protein in the presence of a potent exogenous inducer whose application triggers expression of the target gene.

Ak cieľový gén kóduje proteín poškodzujúci hmyz, je výhodné, aby tento proteín bol orálne aktívny. Príkladom takýchto orálne aktívnych insekticídnych proteínov sú 6-endotoxíny z B. thuringiensis, a preto cieľový gén kóduje aspoň časť á-endotoxínu z B. thuringiensis.If the target gene encodes an insect damaging protein, it is preferred that the protein is orally active. An example of such orally active insecticidal proteins are B. thuringiensis 6-endotoxins and therefore the target gene encodes at least a portion of B. thuringiensis α-endotoxin.

tT

V našej práci sa zistilo, že génový spínač alcR/alck je vhodný najmä na expresiu génov, ktoré kódujú 6-endotoxíny z B. thuringiensis, a to prinajmenšom z nasledujúcich dôvodov: Sys6 tém génového spínača alcR/alch bol vyvinutý na dosiahnutie vysokej úrovne génovej expresie. Naviac expresia regulačného proteínu alcR je prednostne zahajovaná zo silného konštitutívneho promótora, ako je napríklad polyubichitín. Takto je možné dosiahnuť vysokú úroveň expresie transgénu v porovnaní s expresiou zo silného konštitutívneho promótora, ako napríklad promótora 35 CaMV.We have found that the alcR / alck gene switch is particularly suitable for the expression of genes that encode 6-endotoxins from B. thuringiensis for at least the following reasons: Sys6 alcR / alch gene switch topics have been developed to achieve a high level of gene expression. In addition, expression of the regulatory protein alcR is preferably initiated from a strong constitutive promoter such as polyubichitin. Thus, a high level of transgene expression can be achieved compared to expression from a strong constitutive promoter such as the 35 CaMV promoter.

Obr. 1 ukazuje časový priebeh expresie markerového génu (CAT) po aplikácii indukujúcej chemickej látky (induktora). Táto štúdia ukazuje náhly vzostup expresie (2 hodiny) CAT po aplikácii induktora na list. Počiatočná včasná kinetika indukcie je spôsobená konštitutívnou expresiou regulačného proteínu, preto nie je zjavné žiadne oneskorenie (lag fáza), zatiaľ čo prebieha syntéza transkripčných faktorov. Naviac bol vybraný jednoduchý dvojzložkový systém, ktorý nezávisí na celom zložitom systéme signálnej transdukcie.Fig. 1 shows the time course of expression of a marker gene (CAT) after administration of an inducing chemical (inducer). This study shows a sudden increase in CAT expression (2 hours) after foliar application of the inducer. Initial early kinetics of induction is due to constitutive expression of the regulatory protein, therefore no delay (lag phase) is evident while transcription factor synthesis takes place. In addition, a simple two-component system was chosen that does not depend on the entire complex signal transduction system.

Špecifickosť systému alcR/alck sa testovala s celou škálou rozpúšťadiel bežných v agronomickej praxi. Test na hydroponickej kultúre mladých rastlín dokázal, že etanol, butan-2-ol a cyklohexanón spôsobili vysokú hladinu indukovanej expresie reportérového génu (obr. 2). Naopak, keď sa aplikovali v podobe spreja na list rôzne alkoholy a ketóny (ktorých zoznam je uvedený v tab. 1), bežné v agronomickej praxi, iba etanol viedol k vysokej úrovni indukovanej génovej aktivity reportérového génu (obr. 3). Je to významné, pretože tak nemôže dôjsť k nelegitímnej indukcii. transgénu pri náhodnom stretnutí s rozpúšťadlami v rôznych agrochemických prípravkoch. Etanol nie je bežnou súčasťou agrochemických prípravkov a tak vhodne organizovaný postrek etanolom je možné považovať za špecifický induktor génového spínača alcR/alcA v poľných podmienkach.The specificity of the alcR / alck system was tested with a range of solvents common in agronomic practice. The hydroponic culture assay of young plants showed that ethanol, butan-2-ol and cyclohexanone caused a high level of induced reporter gene expression (Fig. 2). Conversely, when various alcohols and ketones (listed in Table 1), common to agronomic practice, were applied to foliar spray, only ethanol resulted in a high level of induced gene activity of the reporter gene (Figure 3). This is significant because there is no illegitimate induction. transgene by accidentally encountering solvents in various agrochemical formulations. Ethanol is not a common part of agrochemical formulations and so properly organized ethanol spraying can be considered a specific inducer of the alcR / alcA gene switch under field conditions.

TABUĽKA 1TABLE 1

1. Izobutylmetyketón 1. Isobutylmethyketone 13. acetonylacetón 13. acetonylacetone 2. Fenchon 2. Fenchon 14. JF5969 (cyklohexanón) 14. JF5969 (cyclohexanone) 3. 2-heptanón 3. 2-Heptanone 15. N-metylpyrolidón 15. N-Methylpyrrolidone 4. Di-izobutylketón 4. Di-isobutyl ketone 16. polyetylénglykol 16. polyethylene glycol 5. 5-metylhexanón 5. 5-Methylhexanone 17. propylénglykol 17. propylene glycol 6. 5-metylpentán-2,4-diol 6. 5-Methylpentane-2,4-diol 18. acetofenón 18. Acetophenone 7. etylmetylketón 7. Ethylmethylketone 19. JF4400 (metylcyklohexanón) 19. JF4400 (methylcyclohexanone) 8. 2-pentanón 8. 2-Pentanone 20. propan-2-ol 20. Propan-2-ol 9. glycerol 9. glycerol 21. butan-2-ol 21. Butan-2-ol 10. τ-butyrolaktón 10. τ-butyrolactone 22. acetón 22. acetone 11. diacetónalkohol 11. diacetone alcohol 23. etanol 23. ethanol 12. tetrahydrofurfurylalkohol 12. tetrahydrofurfuryl alcohol 24. destilovaná voda 24. distilled water

Žiadny z celého radu biotických a abiotických stresov, ako napríklad infekcia patogénom, teplo, chlad, sucho, poranenie a zaplavenie, neindukuje funkciu génového spínača alcR/alcA. Naviac ani rad ďalších chemických látok, ktoré nie sú rozpúšťadlami, ako napríklad kyselina salicylová, etylén, kyselina abscisová, auxín, kyselina giberelová, a ani rôzne ďalšie agrochemikálie neindukovali alcR/alck systém.None of the variety of biotic and abiotic stresses, such as pathogen infection, heat, cold, drought, injury and flooding, induce alcR / alcA gene switch function. In addition, a number of other non-solvent chemicals such as salicylic acid, ethylene, abscisic acid, auxin, gibberellic acid, and various other agrochemicals did not induce the alcR / alck system.

Predložený vynález sa neobmedzuje na žiadny zvláštny endotoxín, môžu sa uplatniť aj chimérické endotoxíny.The present invention is not limited to any particular endotoxin, and chimeric endotoxins may also be employed.

Prvý promótor je buď konštitutívny alebo tkanivovo špecifický, alebo môže byť vývojovo programovaný alebo dokonca indukovateľný. Regulačná sekvencia, teda gén alcR, sa získa z Aspergillus nidulans a kóduje regulačný proteín alcR.The first promoter is either constitutive or tissue specific, or can be developmentally programmed or even inducible. The regulatory sequence, i.e. the alcR gene, is obtained from Aspergillus nidulans and encodes the alcR regulatory protein.

Indukovateľný promótor je výhodne promótor génu alck, ktorý sa získa z Aspergillus nidulans, alebo je to chimérický promótor odvodený od regulačných sekvencií promótora alck a ústrednej promótorovej oblasti génového promótora, ktorý je aktívny v rastlinnej bunke (vrátane akéhokoľvek, promótora rastlinného génu). Promótor alck alebo odvodený chimérický pro8 motor je aktivovaný regulačným proteínom alcR po aplikácii alkoholového alebo ketónového induktora.The inducible promoter is preferably an alck gene promoter obtained from Aspergillus nidulans, or is a chimeric promoter derived from the alck promoter regulatory sequences and the central promoter region of a gene promoter that is active in a plant cell (including any plant gene promoter). The alck promoter or derived chimeric promotor is activated by the alcR regulatory protein upon application of an alcohol or ketone inducer.

Indukovateľný promótor sa dá tiež odvodiť od promótorového génu aldk, alcB alebo alcC, ktoré sa získajú z Aspergillus nidulans.The inducible promoter can also be derived from the aldk, alcB, or alcC promoter gene obtained from Aspergillus nidulans.

Induktorom je akákoľvek účinná chemická látka (napríklad alkohol alebo ketón). Vhodné chemické látky na použitie s génovou expresnou kazetou odvodenou zo systému alcR/alck sú tie, ktoré uvádza Creaser a kol. (1984, Biochem. J. 255: 449-454) ako napríklad butan-2-ón (etylmetylketón), cyklohexanón, acetón, butan-2-ol, 3-oxobutyrová kyselina, propa-2-ol a etanol.The inducer is any active chemical (e.g., alcohol or ketone). Suitable chemicals for use with the alcR / alck gene expression cassette are those disclosed by Creaser et al. (1984, Biochem. J. 255: 449-454) such as butan-2-one (ethylmethylketone), cyclohexanone, acetone, butan-2-ol, 3-oxobutyric acid, propa-2-ol and ethanol.

Génová expresná kazeta reaguje na aplikáciu exogénneho chemického induktora a tým umožňuje externú aktiváciu expresie cieľového génu regulovaného kazetou. Expresná kazeta je silne regulovaná a je vhodná na všeobecné použitie v rastlinách.The gene expression cassette responds to the application of an exogenous chemical inducer and thereby allows external activation of expression of the target gene regulated by the cassette. The expression cassette is strongly regulated and is suitable for general plant use.

Dve časti expresnej kazety sú súčasťou jednej a tej istej rekombinantnej molekuly DNA alebo tvoria dve samostatné rekombinantné molekuly DNA. Prvá časť obsahuje cDNA regulačného génu alebo génovú sekvenciu subklonovanú do expresného vektora, v ktorom je ich expresia riadená operatívnym rastlinným promótorom. Druhá časť obsahuje aspoň časť indukovateľného promótora, ktorý riadi expresiu cieľového génu ležiaceho v smere od promótora. Regulačný proteín, ktorý je produktom regulačného génu v prvej časti; kazety, v prítomnosti vhodného induktora aktivuje expresiu cieľového génu tým, že stimuluje indukovateľný promótor v druhej časti génovej kazety.The two portions of the expression cassette form part of one and the same recombinant DNA molecule or form two separate recombinant DNA molecules. The first part comprises a cDNA of a regulatory gene or a gene sequence subcloned into an expression vector in which their expression is under the control of an operative plant promoter. The second part comprises at least a portion of an inducible promoter that directs expression of a target gene lying downstream of the promoter. A regulatory protein that is the product of a regulatory gene in the first portion; cassette, in the presence of a suitable inducer, activates expression of the target gene by stimulating the inducible promoter in the second portion of the gene cassette.

V praktickom použití je rekombinantná molekula DNA alebo rekombinantné molekuly DNA, obsahujúce expresnú kazetu podľa vynálezu, vnesené do rastliny transformáciou.In practical use, a recombinant DNA molecule or recombinant DNA molecules comprising an expression cassette of the invention is introduced into a plant by transformation.

Na transformáciu sa môže použiť akýkoľvek spôsob vhodný pre zvolenú rastlinu alebo rastlinnú bunku, vrátane infekcie pomocou Agrobacterium tumefacienns, ktorý nesie rekombinantnéAny method suitable for the selected plant or plant cell may be used for transformation, including infection with Agrobacterium tumefacienns that carries recombinant

Ti plazmidy, elektroporácie, mikroinjekcie buniek alebo protoplastov, transformácie mikroprojektilmi alebo transformácie peľového mechúrika. Z úspešne transformovaných buniek sa regenerujú celé rastliny, v ktorých genóme je trvalo vložený nový jadrový materiál. Takto je možné transformovať ako jednoklíčnolisté tak aj dvojklíčnolisté rastliny.Ti plasmids, electroporation, microinjection of cells or protoplasts, transformation by microprojectiles or transformation of the pollen bladder. Successfully transformed cells regenerate whole plants in which genome is permanently inserted new nuclear material. Thus, it is possible to transform both monocotyledonous and dicotyledonous plants.

Príklady rastlín, ktoré môžu byť takto geneticky modifikované sú poľné plodiny, obilniny, ovocie a zelenina ako napríklad repka, slnečnica, tabak, cukrová repa, bavlník, sója, kukurica, pšenica, jačmeň, ryža, cirok, paradajky, mangovník, broskyňa, jabloň, hruška, jahoda, banánovník, melón, zemiaky, mrkva, hlávkový šalát, hlávková kapusta a cibuľa.Examples of plants that can be genetically modified are field crops, cereals, fruits and vegetables such as rape, sunflower, tobacco, sugar beets, cotton, soybean, corn, wheat, barley, rice, sorghum, tomatoes, mango, peach, apple tree , pear, strawberry, banana, melon, potatoes, carrots, lettuce, cabbage and onion.

Vynález ďalej poskytuje rastlinnú bunku obsahujúcu rekombinantnú molekulu DNA s génovou expresnou kazetou podľa vynálezu. Táto génová expresná kazeta je vnesená transformáciou a trvalo inkorporovaná v rastlinnom genóme. Vynález tiež poskytuje rastlinné pletivo alebo celú rastlinu obsahujúcu takéto transformované bunky a takisto rastliny alebo semená od nich odvodené.The invention further provides a plant cell comprising a recombinant DNA molecule with a gene expression cassette according to the invention. This gene expression cassette is introduced by transformation and permanently incorporated in the plant genome. The invention also provides a plant tissue or whole plant comprising such transformed cells as well as plants or seeds derived therefrom.

Vynález ďalej poskytuje spôsob riadenia génovej expresie v rastline, zahrňujúci transformovanie rastlinnej bunky rekombinantnou molekulou DNA, ktorá predstavuje génovú expresnú chemicky indukovateľnú kazetu, obsahujúcu prvý promótor operatívne spojený s regulačnou sekvenciou odvodenou od génu alcR, ktorý kóduje regulačný proteín, a indukovateľný promótor operatívne spojený s cieľovým génom kódujúcim δ-endotoxín z B. thuringiensis, pričom indukovateľný promótor je aktivovaný regulačným proteínom v prítomnosti účinného exogénneho induktora, ktorého aplikácia spôsobí expresiu cieľového génu.The invention further provides a method of controlling gene expression in a plant, comprising transforming a plant cell with a recombinant DNA molecule that represents a gene expression chemically inducible cassette comprising a first promoter operably linked to a regulatory sequence derived from an alcR gene that encodes a regulatory protein and inducible promoter operably linked a target gene encoding a B. thuringiensis δ-endotoxin, wherein the inducible promoter is activated by a regulatory protein in the presence of an effective exogenous inducer, the application of which causes expression of the target gene.

Rôzne výhodné znaky a uskutočnenie predloženého vynálezu sú opísané v nasledujúcich príkladoch a obrázkoch, hoci sa uskutočnenie vynálezu neobmedzuje iba na tieto príklady.Various preferred features and embodiments of the present invention are described in the following Examples and Figures, although embodiments of the invention are not limited to these examples.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Obr. 1 zobrazuje časový priebeh indukcie po aplikáciiFig. 1 shows the time course of induction after application

7,5 % etanolu u segregujúcej populácie AR10.7.5% ethanol in the segregating population of AR10.

Obr. 2 zobrazuje aktivitu reportérového génu CAT u homozygotnej línie AR10-30 po namáčaní koreňov v rôznych chemických látkach.Fig. 2 shows the activity of the CAT reporter gene in the homozygous line AR10-30 after soaking the roots in various chemicals.

Obr. 3 zobrazuje aktivitu reportérového génu CAT u homozygotnej línie AR10-30 po namáčaní koreňov v rôznych chemických látkach.Fig. 3 shows the activity of the CAT reporter gene in the homozygous line AR10-30 after soaking roots in various chemicals.

Obr. 4 znázorňuje vytvorenie rekombinantnej molekuly DNA obsahujúcej regulačný prvok 35S.Fig. 4 shows the generation of a recombinant DNA molecule containing the 35S regulatory element.

Obr. 5 znázorňuje vytvorenie rekombinantnej molekuly DNA obsahujúcej reportérový gén.Fig. 5 shows the generation of a recombinant DNA molecule containing a reporter gene.

Obr. 6 znázorňuje vytvorenie regulovateľného (obsahuje spínač) vektora DNA nesúceho odolnosť proti hmyzu.Fig. 6 depicts the generation of a controllable (comprising a switch) DNA insect resistant vector.

Obr. 7 zobrazuje sekvenciu optimalizovaného génu Cryla(c).Fig. 7 shows the optimized Cryla (c) gene sequence.

Obr. 8 zobrazuje reštrikčné miesta v sekvencii optimalizovaného génu Cryla(c).Fig. 8 depicts restriction sites in the optimized Cryla (c) gene sequence.

Obr. 9 zobrazuje sekvenciu optimalizovaného génu CryV.Fig. 9 shows the sequence of an optimized CryV gene.

Obr. 10 znázorňuje vektor DNA s veľkosťou 5129 bp obsahujúci gén CryV.Fig. 10 depicts a 5129 bp DNA vector containing a CryV gene.

Obr. 11 zobrazuje sekvenciu vektora pMJBl.Fig. 11 shows the sequence of the vector pMJB1.

Obr. 12 je znázornenie mapy vektora pJRIi.Fig. 12 is a representation of a map of pJRI 1 vector.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Príklad 1Example 1

Vytvorenie rekombinantnej molekuly regulátora alcRGeneration of recombinant alcR regulator molecule

Sekvencia genómovej DNA alcR bola publikovaná, čo umožňuje izoláciu vzorky cDNA génu alcR.The alcR genomic DNA sequence has been published to allow isolation of the alcR cDNA sample.

cDNA alcR bola klonovaná do expresného vektora pJRl(pUC). pJRl obsahuje promótor 35S vírusu mozaiky karfiolu (CaMV). Tento promótor je konštitutívny rastlinný promótor a nepretržite exprimuje regulačný proteín. V expresnom vektore je použitý polyadenylačný signál nos.The alcR cDNA was cloned into the expression vector pJR1 (pUC). pJR1 contains cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter. This promoter is a constitutive plant promoter and continuously expresses a regulatory protein. The nose polyadenylation signal is used in the expression vector.

Obr. 4 zobrazuje vytvorenie regulačnej rekombinantnej molekuly s prvkom 35S ligáciou cDNA alcR do pJRl. Po čiastočnom štiepení klonu cDNA alcR enzýmom BamHI nasledovala elektroforéza v agarózovom géle a vyrezanie a purifikácia fragmentu s veľkosťou 2,6 Kb. Fragment bol potom ligovaný (vložený) do vektora pJRl, ktorý sa naštiepil BamHI a ošetril fosfatázou, aby sa zabránilo recirkularizácii. Gén alcR sa potom v tejto rekombinantnej molekule ”35S-alcRM umiestnil tak, aby bol riadený promótorom 35S CaMV a polyadenylačným signálom nos 3'.Fig. 4 depicts the generation of a regulatory recombinant molecule with a 35S element by ligation of alcR cDNA to pJR1. Partial digestion of the alcR cDNA clone with BamHI was followed by agarose gel electrophoresis and excision and purification of the 2.6 Kb fragment. The fragment was then ligated (inserted) into a vector pJR1 that had been digested with BamHI and treated with phosphatase to prevent recirculation. The alcR gene was then positioned in this 35S-alcR M recombinant molecule to be under the control of the 35S CaMV promoter and the nos 3 'polyadenylation signal.

Príklad 2Example 2

Vytvorenie rekombinantnej molekuly regulátora alcR obsahujúcej chimérický promótorGeneration of a recombinant alcR regulator molecule containing a chimeric promoter

Plazmid pCaMVCN obsahuje reportérový gén bakteriálnej chloramfenikoltransferázy (CAT) medzi promótorom 35S a terminátorom transkripcie (rekombinantná molekula 'LiSS-CAT).Plasmid pCaMVCN contains the bacterial chloramphenicol transferase (CAT) reporter gene between the 35S promoter and the transcription terminator (recombinant 'LiSS-CAT' molecule).

Promótor alcA bol subklonovaný do vektora pCaMVCN, pričom sa vytvorila rekombinantná molekula alcA-CAT. Fúziou časti promótora alcA a časti promótora 35S sa vytvoril chimérický promótor, ktorý umožňuje kontrolovať expresiu génov.The alcA promoter was subcloned into the pCaMVCN vector to generate a recombinant alcA-CAT molecule. The fusion of the alcA promoter moiety and the 35S promoter moiety created a chimeric promoter that allows control of gene expression.

Obr. 5 ukazuje vytvorenie rekombinantnej molekuly reportérového génu. Promótor alcA a promótor 35S majú totožné sekvencie TATA, ktoré sa použili na spojenie týchto dvoch promótorov dohromady s použitím metódy rekombinantnej polymerázovej reťazovej reakcie (PCR): oblasť 246 bp z promótora alcA a 5' koniec génu CAT z pCaMVCN (obsahujúceho časť -70 ústrednej oblasti promótora 35S) sa oddelene amplifikovali a potom spojili k sebe s použitím PCR. Rekombinantný fragment sa potom štiepil BamHI a HindlII. Vektor pCaMVCN sa čiastočne štiepil BamHI a HindlII a potom bol podrobený elektroforéze, takže sa mohol izolovať správny fragment a ligovať s rekombinantným fragmentom.Fig. 5 shows the generation of a recombinant reporter gene molecule. The alcA promoter and the 35S promoter have identical TATA sequences that were used to join the two promoters together using the recombinant polymerase chain reaction (PCR) method: 246 bp region from the alcA promoter and the 5 'end of the CAT gene from pCaMVCN (containing the -70 central portion) The 35S promoter regions were separately amplified and then pooled using PCR. The recombinant fragment was then digested with BamHI and HindIII. The vector pCaMVCN was partially digested with BamHI and HindIII and then subjected to electrophoresis so that the correct fragment could be isolated and ligated with the recombinant fragment.

Ligačné zmesi sa transformovali do E. coli a naniesli na bohaté agarové živné pôdy. Plazmidová DNA sa izolovala minipreparáciou z výsledných kolónií a rekombinantné klony sa znova zachytili podľa veľkosti pri elektroforéze a reštrikčným mapovaním. Pre kontrolu, či sa zachytili správne rekombinanty, boli sekvenované oblasti ligačného spojenia.The ligation mixtures were transformed into E. coli and plated on rich agar broths. Plasmid DNA was isolated by miniprep from the resulting colonies, and recombinant clones were resuspended by size by electrophoresis and restriction mapping. Ligation junction regions were sequenced to check if the correct recombinants were captured.

Príklad 3Example 3

Rekombinantný génRecombinant gene

Vytvorili sme nasledujúce rekombinantné gény - molekuly DNA, ktoré sú Zhrnuté na obrázku 6:We created the following recombinant genes - DNA molecules, which are summarized in Figure 6:

Vektor 1 obsahuje zosilnený promótor 35S CaMV fúzovaný so sekvenciou omega translačného zosilňovača vírusu tabakovej mozaiky (TMV), génom Cry 1 A(c) z Bacillus thuringiensis a terminátorom nopalínsyntetázy (nos).Vector 1 contains an amplified 35M CaMV promoter fused to the tobacco mosaic virus (TMV) omega translational enhancer sequence, the Cry 1A (c) gene from Bacillus thuringiensis, and the nopaline synthetase terminator (nose).

Vektor 2 je totožný s vektorom 1 okrem toho, že gén Cry 1 A(c) z Bacillus thuringiensis je nahradený génom Cry V z Bacillus thuringiensis.Vector 2 is identical to vector 1 except that the Cry 1 A (c) gene from Bacillus thuringiensis is replaced by the Cry V gene from Bacillus thuringiensis.

Vektor 3 obsahuje gén regulačného proteínu alcR z Aspergillus nidulans riadeného promótorom 35S CaMV, oblasť promótora alcA, zosilňovač TMV, Cry 1 A(c) a terminátor nos.Vector 3 contains the alcR regulatory protein gene from Aspergillus nidulans driven by the 35S CaMV promoter, the alcA promoter region, the TMV enhancer, Cry 1A (c), and the nos terminator.

Vektor 4 je totožný s vektorom 3 okrem toho, že vektor Cry 1 A(c) je nahradený génom Cry V.Vector 4 is identical to vector 3 except that the Cry 1 A (c) vector is replaced by the Cry V gene.

Gén Cry 1 A(c) je optimalizovaná syntetická sekvencia špecifická pre Lepidoptera kódujúca endotoxín z Bacillus thuringiensis a je zobrazená na obrázkoch 7a 8. Sekvencia bola získaná z laboratória Pamely Greenovej, Michigan State University.The Cry 1A (c) gene is an optimized Lepidoptera-specific synthetic sequence encoding an endotoxin from Bacillus thuringiensis and is shown in Figures 7 and 8. The sequence was obtained from Pamela Green, Michigan State University.

opísaný v WO 90/13651.described in WO 90/13651.

Gén Cry V je nový endotoxín z Bacilluss thuringiensis entomocídny pre larvy radu Coleoptera a Lepidoptera a je našej Medzinárodnej patentovej prednáške č. Gén Cry V je modifikovaná syntetická sekvencia, optimalizovaná pre genetické kódovanie v rastlinách, z ktorej boli odstránené oblasti nestability RNA. Je zobrazená na obrázkoch 9 a 10.The Cry V gene is a new endotoxin from Bacilluss thuringiensis entomocidal to the larvae of the Coleoptera and Lepidoptera series and is our International Patent Lecture No. 6,199,549. The Cry V gene is a modified synthetic sequence optimized for genetic coding in plants from which the RNA instability regions have been removed. It is shown in Figures 9 and 10.

Príklad 4Example 4

Príprava vektoraVector preparation

Vektor 1 - konštitutívny Cry 1 A(c)Vector 1 - constitutive Cry 1 A (c)

Oligonukleotidové primery na PCR boli navrhnuté tak, aby amplifikovali sekvenciu omega TMV v pMJBl (viď obr. 9) s pridaním reštrikčného miesta Sali susediaceho s miestom Xhol (viď súhlasný oligonukleotid) a s porušením miesta Ncol a pridaním miest Sali a BglII do reverzného oligonukleotidu.Oligonucleotide primers for PCR were designed to amplify the omega TMV sequence in pMJB1 (see Figure 9) with the addition of a SalI restriction site flanking the XhoI site (see consensus oligonucleotide) and with a NcoI site and addition of the SalI and BglII sites to the reverse oligonucleotide.

Súhlasný oligonukleotid (sekvencia s identifikačným číslom 1) SaliConsistent oligonucleotide (SEQ ID NO: 1) SalI

5' CTACTCGAGTCGACTATTTTTACAACAATTACCÄAC 3’5 'CTACTCGAGTCGACTATTTTTACAACAATTACCÄAC 3 ’

XholXhoI

Reverzný oligonukleotid (sekvencia s identifikačným číslom 2)Reverse oligonucleotide (SEQ ID NO: 2)

5' CTAGGTACC GTCGAC GGATCCGTAAGATCTGGTGTAATTGTAAATAGTAATTG 3'5 'CTAGGTACC GTCGAC GGATCCGTAAGATCTGGTGTAATTGTAAATAGTAATTG 3'

Kpnl Sali BamHI BglIIKpnl Sali BamHI BglII

Zo súhlasným a reverzným oligonukleotidovým primerom sa pri použití plazmidovej DNA z pMJBl ako templátu uskutočnila PCR. Výsledný produkt PCR bol klonovaný do vektora pTAg (LigATor kit, R&D systém), potom bol uvoľnený štiepením s Asp 718 Xhol a klonovaný do plazmidu pMJBl štiepeného Xhol/Asp 718 (obr. 10), čím vznikol plazmid pMJB3. Plazmid pMJBl je založený na pIBT 211 obsahujúcom promótor CaMV35S s duplikovaným zosilňovačom spojeným so sekvenciou translačného zosilňovača vírusu tabakovej mozaiky nahradzujúcou 5' netranslatovanú vedúcu sekvenciu vírusu škvrnitosti tabaku a ukončeným poly(A) signálom nopalínsyntetázy (nos).PCR was performed on the consensus and reverse oligonucleotide primers using pMJB1 plasmid DNA as a template. The resulting PCR product was cloned into the pTAg vector (LigATor kit, R&D system), then released by digestion with Asp 718 XhoI and cloned into the XhoI / Asp 718 digested plasmid pMJB1 (FIG. 10) to give plasmid pMJB3. Plasmid pMJB1 is based on pIBT 211 containing the CaMV35S promoter with a duplicated enhancer linked to a tobacco mosaic virus translational enhancer sequence replacing the 5 'untranslated tobacco spot virus leader sequence and terminated by a poly (A) nopaline synthetase signal.

Syntetický gén Cry 1 A(c) bol vystrihnutý ako fragment BglII-BamHI a klonovaný do pMJB3. Pri použití HindlII a EcoRI bol izolovaný fragment obsahujúci zosilnený promótor 35 CaMV, sekvenciu omega TMV, Cry 1 A(c) a terminátor nos. Výsledný fragment bol ligovaný do plazmidu pJRIi štiepeného EcoRI/HindlII (obr. 12) a vytvoril tak rastlinný transformačný vektor založený na Bin 19.The synthetic Cry IA (c) gene was excised as a BglII-BamHI fragment and cloned into pMJB3. Using HindIII and EcoRI, a fragment containing the amplified 35 CaMV promoter, omega TMV sequence, Cry 1 A (c), and nos terminator was isolated. The resulting fragment was ligated into EcoRI / HindIII digested plasmid pJRI (Fig. 12) to create a Bin 19 based plant transformation vector.

Vektor 2 - konštitutívny Cry V pMJB3 bol štiepený HindlII a bola do neho vložená spojkaVector 2 - constitutive Cry V pMJB3 was digested with HindIII and a linker inserted

HindlII-EcoRI-HindlII. Výsledný vektor bol potom štiepený BamHI a bol do neho vložený fragment BamHI obsahujúci gén Cry V. Gén Cry V bol orientovaný pri použití kombinácie reštrikčného štiepenia a sekvenovania. Fragment EcoRI z výsledného vektora, obsahujúci zosilnený promótor 35 CaMV, sekvenciu omega TMV, gén Cry V a terminátor nos, bol prenesený do JRIRiMCS, vektora založenom na Bin 19 obsahujúcom mnohonásobné klonovacie miesto z pUC18.HindIII-EcoRI-HindIII. The resulting vector was then digested with BamHI and the BamHI fragment containing the Cry V gene inserted therein. The Cry V gene was oriented using a combination of restriction digestion and sequencing. The EcoRI fragment from the resulting vector containing the enhanced 35 CaMV promoter, the omega TMV sequence, the Cry V gene, and the nos terminator was transferred to JRIRiMCS, a Bin 19-based vector containing a multiple cloning site from pUC18.

Vektor 3 - indukovateľný Cry 1 A(c) pMJB3 obsahujúci gén Cry 1 A(c) bol štiepený Sali, čím sa uvoľnil fragment obsahujúci sekvenciu omega TMV fúzovanú s génom Cry 1 A(c). Výsledný fragment bol klonovaný do palcA CAT štiepeného Sali a orientovaný reštrikčným štiepením. Pomocou HindlII bol vystrihnutý fragment obsahujúci promótor alcA fúzovaný so sekvenciou omega TMV, gén Cry 1 A(c) a terminátor nos, a bol prenesený do HindlII naštiepenom p35SalcRalcAcat, čo je vektor založený na Bin 19 obsahujúci promótor 35CaMV fúzovaný s cDNA alcR, s reportérovou kazetou alcAcat odstránenou štiepením HindlII.Vector 3 - inducible Cry 1A (c) pMJB3 containing the Cry 1A (c) gene was digested with SalI, releasing the fragment containing the omega TMV sequence fused to the Cry 1A (c) gene. The resulting fragment was cloned into SalI-digested AUC and oriented by restriction digestion. Using HindIII, the fragment containing the alcA promoter fused to the omega TMV sequence, the Cry 1 A (c) gene, and the nos terminator was excised, and transferred to HindIII cut with p35SalcRalcAcat, a Bin 19 based vector containing the 35CaMV promoter fused to the alcR cDNA report. alcAcat cassette removed by HindIII digestion.

Vektor 4 - indukovateľný Cry V pMJB3 obsahujúci gén Cry V bol štiepený Sali, čím sa uvoľnil fragment obsahujúci sekvenciu omega TMV fúzovanú s génom Cry V. Výsledný fragment bol klonovaný do palcA CAT štiepeného Sali a orientovaný reštrikčným štiepením a sekvenčnou analýzou. Štiepením s HindlII boli uvoľnené dva fragmenty obsahujúce promótor alcA génu Cry V a terminátor nos. Bola uskutočnená trojitá ligácia dvoch fragmentov HindlII tak, že sa vložila kazeta alcA Cry V nos do p35a!cRalcAcat naštiepeného HindlII a odstránila sa kazeta alccat. Správne zostavenie kazety bolo potvrdené reštrikčným štiepením, Southernovým prenosom a sekvenčnou analýzou.Vector 4 - Inducible Cry V pMJB3 containing the Cry V gene was digested with SalI, releasing a fragment containing the omega TMV sequence fused to the Cry V gene. The resulting fragment was cloned into SalI-digested CAT A and oriented by restriction digestion and sequence analysis. Two fragments containing the Cry V alcA promoter and the nos terminator were released by digestion with HindIII. Triple ligation of the two HindIII fragments was performed by inserting the alcA CryV nos cassette into HindIII-digested p35αcRalcAcat and removing the alccat cassette. Correct assembly of the cassette was confirmed by restriction digestion, Southern blotting, and sequence analysis.

Príklad 5Example 5

Transformovanie rastlínTransforming plants

Transformovanie listov pomocou Agrobacterium tumefaciensTransformation of leaves with Agrobacterium tumefaciens

Transformácia bola uskutočnená postupom, ktorý publikovalThe transformation was performed according to the procedure he published

Bevan 1984. Rastliny tabaku (Nicotiana tabacum cv. Samsum), staré 3 až 4 týždne, pestované sterilné na médiu MS, boli listov boli odrezané a listy boli vložené na 20 minút do tumefaciens (kmeň LBA 4404) použité na transformáciu. Okraje rozrezané na kúsky. Kúsky listu suspenzie buniek Agrobacterium transformovaných plazmidom pJRIRI s inzertom. Kúsky listov boli potom umiestnené na misky s médiom NBM (t.j. médiom MS doplneným o 6-benzylaminopurín (6-BAP) v koncentrácii 1 mg/1 a kyselinu naftalénoctovú (NAA) v koncentrácii 0,1 mg/1). Po dvoch dňoch boli explantáty premiestnené do kultivačných nádobiek s médiom NBM s prídavkom antibiotík karbenicilínu (500 mg/1) a kanamycínu (100 mg/1). Po 5 týždňoch bol 1 výhonok z každého listového disku prenesený na médium NBM s karbenicilínom (200 mg/1) a kanamycínom (100 mg/1). Po ďalších 2 až 3 týždňoch sa kompletné regenerované rastlinky (konárik s koreňmi) premiestnili na čerstvé médium a ak bolo potrebné, výhonok sa rozdelil na 2 časti, ktoré sa umiestnili do samostatných nádobiek. Jeden výhonok sa potom udržoval ako stála tkanivová kultúra a druhý sa regeneroval na rastlinu, ktorá bola presadená do pôdy a po zakorenení ďalej pestovaná v skleníku.Bevan 1984. Tobacco plants (Nicotiana tabacum cv. Samsum), 3-4 weeks old, grown sterile on MS medium, the leaves were cut off and the leaves were placed for 20 minutes in tumefaciens (strain LBA 4404) used for transformation. Margins cut into pieces. Leaf pieces of suspension of Agrobacterium cells transformed with plasmid pJRIRI with insert. The leaf pieces were then plated on NBM medium (i.e. MS medium supplemented with 6-benzylaminopurine (6-BAP) at 1 mg / L and naphthaleneacetic acid (NAA) at 0.1 mg / L). After two days, the explants were transferred to NBM culture flasks with the addition of antibiotics carbenicillin (500 mg / l) and kanamycin (100 mg / l). After 5 weeks, 1 shoot from each leaf disc was transferred to NBM medium with carbenicillin (200 mg / L) and kanamycin (100 mg / L). After a further 2 to 3 weeks, the complete regenerated plants (root branch) were transferred to fresh medium and, if necessary, the shoot was divided into 2 parts which were placed in separate containers. One shoot was then maintained as a stable tissue culture and the other was regenerated into a plant that had been transplanted to the soil and grown in the greenhouse after rooting.

Týmto transformačným postupom sa do rastlín tabaku vniesli 4 vektory a regenerovali primárne transformanty (t.j. 1. generácia transformovanej rastliny) rezistentné voči kanamycínu. Takto sa získalo 53 primárnych transformantov s rekombinantnou molekulou DNA nesúcou konštitutívny Cry 1 A(c), 54 transformantov nesúcich konštitutívny Cry V, 73 transformantov s indukovateľným Cry 1 A(c) a 62 nesúcich indukovateľný Cry V.By this transformation procedure, 4 vectors were introduced into tobacco plants and regenerated primary transformants (i.e. 1st generation of transformed plant) resistant to kanamycin. 53 primary transformants with a recombinant DNA molecule carrying a constitutive Cry 1 A (c), 54 transformants carrying a constitutive Cry V, 73 transformants with inducible Cry 1 A (c) and 62 carrying inducible Cry V were thus obtained.

Príklad 6Example 6

Extrakcia listovej DNA na reakcie PCRLeaf DNA extraction for PCR reactions

Vzorky listov boli odoberané z rastlín starých 3 až 4 týždne, ktoré rástli v sterilných podmienkach. Listové disky s priemerom 5 mm sa drvili 30 sekúnd v 200 μΐ extrakčného pufra (0,5 % dodecylsulfát sodný (SDS), 250 mM NaCl, 100 mM Tris-HCl (tris(hydroxymetyl)aminometán hydrochlorid), pH 8). Vzorky boli centrifugované 5 minút pri 13000 ot/min, a potom sa pridalo 150 μΐ izopropanolu k rovnakému objemu vrchnej vrstvy.Leaf samples were taken from plants 3-4 weeks old that grew under sterile conditions. 5 mm diameter leaf discs were crushed for 30 seconds in 200 μΐ extraction buffer (0.5% sodium dodecyl sulfate (SDS), 250 mM NaCl, 100 mM Tris-HCl (tris (hydroxymethyl) aminomethane hydrochloride), pH 8). The samples were centrifuged for 5 minutes at 13000 rpm, and then 150 μΐ of isopropanol was added to the same volume of the top layer.

Vzorky sa ponechali 10 minút na ľade, centrifugovali 10 minút pri 13000 ot/min a nechali sa vysušiť. Potom sa resuspendovali v 100 μΐ deionizovanej vody. 2,5 μΐ sa použilo na PCR, uskutočnenú za podmienok opísaných Jepsonom a kol., Plánt Molecular Biology Report 9(2): 131-138, 1991.The samples were kept on ice for 10 minutes, centrifuged at 13000 rpm for 10 minutes and allowed to dry. They were then resuspended in 100 μΐ of deionized water. 2.5 μΐ was used for PCR performed under the conditions described by Jepson et al., Plant Molecular Biology Report 9 (2): 131-138, 1991.

Primárne transgénne rastliny sa testovali pomocou PCR, aby sa rozpoznali rastliny, ktoré obsahovali transgén v plnej dĺžke:Primary transgenic plants were tested by PCR to identify plants that contained the full length transgene:

Konštitutívny Cry 1 A(c)Constitutive Cry 1 A (c)

Na extraktoch z týchto rastlín sa uskutočňovali 2 reakcie PCR s použitím nasledujúcich párov primerov:Extracts from these plants were run 2 PCR reactions using the following primer pairs:

TMV1 5’ CTA CTC GAG TCG ACT ATT TTT ACA ACA ATT ACC AAC (sekvencia s identifikačným číslom 3)TMV1 5 'CTA CTC GAG TCG ACT ATT TTT ACA ACA ATT ACC AAC (SEQ ID NO: 3)

CRY1A2R 5' CGA TGT TGA AGG GCC TGC GGT A (sekvencia s identifikačným číslom 4)CRY1A2R 5 'CGA TGT TGA AGG GCC TGC GGT A (SEQ ID NO: 4)

Podmienky PCR boli: 35 cyklov, 95 ’C 1,2 min, 62 ’CPCR conditions were: 35 cycles, 95 'C 1.2 min, 62' C

1,8 min a 72 ’C 2,5 min a konečné predĺženie reťazca po 6 min v 72 ’C.1.8 min and 72 ’C 2.5 min and a final string extension of 6 min at 72’ C.

CRY1A1 5' GCA CCT CAT GGACRY1A1 5 'GCA CCT CAT GGA

CAT CCT.GAA CA (sekvencia s identifikačným číslom 5)CAT CCT.GAA CA (SEQ ID NO: 5)

NOS 5' CAT CGC AAG ACC GGC AAC AG (sekvencia s identifikačným číslom 6)NOS 5 'CAT CGC AAG ACC GGC AAC AG (SEQ ID NO: 6)

Podmienky PCR boli: 35 cyklov, 95 ’C 0,8 min, 62 ’CPCR conditions were: 35 cycles, 95 'C 0.8 min, 62' C

1,8 min a 72 ’C 2,5 min a konečné predĺženie reťazca po 6 min v 72 ’C.1.8 min and 72 ’C 2.5 min and a final string extension of 6 min at 72’ C.

Deväť primárnych transformantov, ktoré poskytli produkty PCR pre obe sady primerov, boli spolu s dvoma PCR negatívnymi líniami vysadené do pôdy v kvetináčoch s veľkosťou 7,5 palca (19 cm) a umiestnené do skleníka.The nine primary transformants that provided the PCR products for both sets of primers, together with the two PCR negative lines, were planted in 7.5 inch (19 cm) pots and placed in a greenhouse.

Konštitutívny Cry VConstitutive Cry V

Na týchto extraktoch sa uskutočňovali 2 reakcie PCR s použitím nasledujúcich párov primerov:Two PCR reactions were performed on these extracts using the following primer pairs:

TMV1 (viď vyššie)TMV1 (see above)

CRYV1R 5' GCT GTA GAAT GGT CAC CTG CTC CA (sekvencia s identifikačným číslom 7)CRYV1R 5 'GCT GTA GAT GGT CAC CTG CTC CA (SEQ ID NO: 7)

Podmienky PCR boli: 35 cyklov, 94 C 0,8 min, 64 CPCR conditions were: 35 cycles, 94 C 0.8 min, 64 C

1,8 min a 72 C 2,8 min a predĺženie reťazca po 6 min v 72 C. CRYV1 5' TGT ACA CCG ACG CCA TTG GCA (sekvencia s identifikačným číslom 8)1.8 min and 72 C 2.8 min and chain extension for 6 min at 72 C. CRYV1 5 'TGT ACA CCG ACG CCA TTG GCA (SEQ ID NO: 8)

NOS (viď vyššie)NOS (see above)

Podmienky PCR boli: 35 cyklov, 94 C 0,8 min, 58 CPCR conditions were: 35 cycles, 94 C 0.8 min, 58 C

1,8 min a 72 C 2,,0 min a predĺženie reťazca po 6 min v 72 C.1.8 min and 72 C 2, 0 min and chain extension for 6 min at 72 C.

Dvadsaťštyri primárnych transformantov poskytlo produkty PCR pre obe sady primerov, tie sa potom spolu so siedmimi PCR negatívnymi líniami vysadili do pôdy v kvetináčoch s veľkosťouTwenty-four primary transformants provided PCR products for both sets of primers, which were then planted together with seven PCR negative lines in soil in pots of size

7,5 palca (19 cm) a umiestnili v skleníku.7.5 inches (19 cm) and placed in a greenhouse.

Indukovateľný Cry 1 A(c)Inducible Cry 1 A (c)

Na týchto extraktoch sa uskutočňovali tri reakcie PCR s použitím nasledujúcich párov primerov:Three PCR reactions were performed on these extracts using the following primer pairs:

ALCR1 5' GCG GTA AGG CTT TCA ACA GGC T (sekvencia s identifikačným číslom 9)ALCR1 5 'GCG GTA GCG CTT TCA ACA GGC T (SEQ ID NO: 9)

NOS ako vyššieNOS as above

Podmienky PCR boli: 35 cyklov, 94 C 1,8 min, 60 C 1,0 min a 72 C 1,5 min a predĺženie reťazca po 6 min v 72 C.PCR conditions were: 35 cycles, 94 C 1.8 min, 60 C 1.0 min and 72 C 1.5 min, and chain extension for 6 min at 72 C.

Páry primerov TMV1/CRY1A2R, CRY1A1/NOS sa použili, ako je uvedené vyššie.Primer pairs TMV1 / CRY1A2R, CRY1A1 / NOS were used as above.

Štyridsaťpäť rastlín, ktoré poskytli produkty PCR pre všetky sady primerov, sa spolu s dvoma PCR negatívnymi líniami vysadili do pôdy v kvetináčoch s veľkosťou 6 palcov (15,2 cm) v skleníku.Forty-five plants that provided PCR products for all primer sets, together with two PCR negative lines, were planted in soil in 6-inch (15.2 cm) pots in a greenhouse.

Indukovateľný Cry VInducible Cry V

Vzniklo šesťdesiatdva primárnych transformantov, ale až doteraz nebola uskutočnená žiadna analýza PCR.Sixty-two primary transformants were produced, but no PCR analysis has been performed to date.

Príklad 7Example 7

Analýza westernovým prenosomWestern blot analysis

120 mg pletiva z listov rastlín starých 3 až 4 týždne, ktoré rástli v sterilných podmienkach, sa rozdrvilo v 4 ’C v 0,06 g polyvinylpolypyrolidonu (PVPP), aby sa absorbovali fenolové zlúčeniny a v 0,5 ml extrakčného pufra (1 M Tris-HCl, 0,5 M EDTA (sodná soľ kyseliny etyléndiamíntetraoctovej), 5 mM DTT (ditiotreitol), pH 7,8). Potom sa pridalo ešte 200 ml extrakčného pufra. Vzorky sa premiešali a potom centrifugovali 15 minút pri 4 C. Supernatant sa odstránil a koncentrácia proteínu sa stanovila skúškou podľa Bradforda s použitím bovinného sérového albumínu (BSA) ako štandardu. Vzorky sa uskladnili v -70 ’C až do doby použitia.120 mg of 3-4 week old plant tissue, which grew under sterile conditions, was crushed at 4 ° C in 0.06 g of polyvinylpolypyrrolidone (PVPP) to absorb phenol compounds and in 0.5 ml extraction buffer (1 M Tris) -HCl, 0.5 M EDTA (sodium ethylenediaminetetraacetic acid), 5 mM DTT (dithiothreitol), pH 7.8). Then 200 ml of extraction buffer was added. Samples were mixed and then centrifuged for 15 minutes at 4 ° C. The supernatant was discarded and protein concentration was determined by the Bradford assay using Bovine Serum Albumin (BSA) as standard. Samples were stored at -70 ’C until use.

Vzorky 25 mg proteínu s 33 % (objem/objem) farby podľa Laemmliho (97,5 % Laemmliho pufor (62,5 mM Tris-HCl, 10 % (hmotnosť/objem) sacharóza, 2 % (hmotnosť/objem) SDS, pH 6,8), 1,5 % pyronín y a 1 % β-merkaptoetanol) sa po 2 minútach varu naniesli na 17,7 % (30:0,174 akrylamid : bisakrylamid) gél SDS-PAGE (elektroforéza v polyakrylamidovom géli s dodecylsulfátom sodným).25 mg protein samples with 33% (v / v) Laemmli color (97.5% Laemmli buffer (62.5 mM Tris-HCl, 10% (w / v)) sucrose, 2% (w / v) SDS, pH 6.8), 1.5% pyronine and 1% β-mercaptoethanol) were applied to a 17.7% (30: 0.174 acrylamide: bisacrylamide) SDS-PAGE gel (sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis) after 2 minutes of boiling.

Produkty translácie sa elektroforeticky oddelili v nasledujúcom pufre (14,4 % (hmotnosť/objem) glycín, 1 % (hmotnosť/objem) SDS, 3 % (hmotnosť/objem) Tris-Baze). Potom sa preniesli na nitrocelulózový filter (Hybont-CO, Amersham) pomocou elektroprenosu (Biorat unit) v nasledujúcom prenosovom pufri (14,4 % (hmotnosť/objem) glycín, 3 % (hmotnosť/objem) Tris-Baze, 0,2 % (hmotnosť/objem) SDS, 20 % (ob jem/ob jem) metanol) pri 40 mV cez noc.The translation products were electrophoretically separated in the following buffer (14.4% (w / v) glycine, 1% (w / v) SDS, 3% (w / v) Tris-Baze). They were then transferred to a nitrocellulose filter (Hybont-CO, Amersham) by electrophoresis (Biorat unit) in the following transfer buffer (14.4% (w / v) glycine, 3% (w / v) Tris-Baze, 0.2% (w / v) SDS, 20% (v / v) methanol) at 40 mV overnight.

To, či sa nanieslo rovnaké množstvo proteínu, sa kontrolovalo odfarbením nitrocelulózového filtra tesne po ukončení prenosu v 0,05 % CPTS (štvorsodná soľ Cu-ftalocyanínu tetrasulfónovej kyseliny) a 12 mM HC1. Filtre sa potom odfarbili 2 až 3 prepláchnutiami v roztoku 12 mM HC1 a prebytok farbiva sa odstránil roztokom 0,5 M NaHCO3 počas 5 až 10 minút, potom nasledovalo prepláchnutie v deionizovanej vode. Filtre sa blokovali 1 hodinu v roztoku TBS-Tween (2,42 % (hmotnosť/objem) Tris-HCl, 8 % (hmotnosť/objem) NaCl, 5 % prebytok antiséra (hmotnosť/objem) BSA.Whether the same amount of protein was applied was checked by decolorizing the nitrocellulose filter just after the transfer was complete in 0.05% CPTS (tetrasulfonic acid Cu-phthalocyanine 4-sodium salt) and 12 mM HCl. The filters were then stained with 2 to 3 rinses in 12 mM HCl and excess dye was removed with 0.5 M NaHCO 3 solution for 5 to 10 minutes, followed by rinsing in deionized water. The filters were blocked for 1 hour in TBS-Tween (2.42% (w / v) Tris-HCl, 8% (w / v) NaCl, 5% excess antiserum (w / v) BSA).

Tween 20 (polyxyetylénsorbitan monolaurát), pH 7,6) obsahujúci 5 % (hmotnosť/objem) BSA. Potom sa 20 minút premývali v roztoku TBS-Tween doplnenom 2 % (hmotnosť/objem) BSA. Nepriame imunodetekcie sa uskutočňovali s antisérom Cry 1 A(c) alebo Cry V v riedení 1:2000 ako prvou protilátkou a s králičím protikráličím antisérom v riedení 1:1000 ako druhou protilátkou konjugovanou s chrenovou peroxidázou (HRP). Akýkoľvek sa vymyl TBS-Tween doplnenom 2 % Detekcia ECL (zosilnená chemiluminiscencia) sa uskutočňovala s použitím protokolov opísaných firmou Amersham. Akékoľvek pozadie sa odstránilo ďalším premývaním membrán v roztoku uvedenom vyššie. Potom sa uskutočnila detekcia ECL.Tween 20 (polyoxyethylene sorbitan monolaurate), pH 7.6) containing 5% (w / v) BSA. They were then washed for 20 minutes in a TBS-Tween solution supplemented with 2% (w / v) BSA. Indirect immunodetection was performed with Cry 1 A (c) or Cry V antiserum at 1: 2000 dilution as the first antibody and with rabbit anti-rabbit antiserum at 1: 1000 dilution as the second horseradish peroxidase (HRP) conjugated antibody. Any elution was eluted with TBS-Tween supplemented with 2% ECL detection (enhanced chemiluminescence) was performed using the protocols described by Amersham. Any background was removed by further washing the membranes in the solution above. ECL detection was then performed.

Stanovenie úrovne expresie génu B. thuringiensis sa uskutočnilo na laserovom denzitometri LKB 2222-020 Ultroscan XL (Pharmacia). Hélium-neónový laserový lúč (vlnová dĺžka 633 nm) na autorádiograme prezeral pás široký 2,4 mm uprostred pásu zodpovedajúceho translačným produktom.The determination of the expression level of the B. thuringiensis gene was performed on an LKB 2222-020 Ultroscan XL laser densitometer (Pharmacia). A helium-neon laser beam (633 nm wavelength) viewed a 2.4 mm wide band in the center of the band corresponding to the translation products on the car radio.

Každý vrchol bol charakterizovaný svojou plochou, vypočítanou vnútorným programovým vybavením prístroja z krivky závislosti absorbancie na pozícii lúča.Each peak was characterized by its area, calculated by the internal software of the instrument from the curve of absorbance versus beam position.

Príklad 8Example 8

Analýza northernovým prenosomNorthern blot analysis

Celková RNA sa rozdelila do frakcií na 1,2 % agarózovom géle obsahujúcom 2,2 M formaldehyd. Po elektroforéze sa RNA preniesla na membránu Hybont-N (Amersham) kapilárnym prenosom v 20x SSPE. RNA bola fixovaná na membrány kombináciou ožiarenia UV svetlom (Strataling, Stratagene) a zapekania 20 minút v 80 ‘C. cDNA sondy vystrihnuté z pBluescript SK“ štiepením s EcoRI sa označili izotopom 32PdCTP pomocou náhodných primerov postupom opísaným Feinbergom a Vogelsteinom. Prehybridizácie sa uskutočňovali v roztoku 5x SSPE, 0,1 % SDS, 0,1 % Marvel (sušené mlieko), 100 mg/ml denaturovanej DNA lososej spermy štyri hodiny v 65 'C. Hybridizácie sa uskutočňovali v rovnakom pufre obsahujúcom značenú sondu v 65 °C 12 až 24 hodín.Total RNA was fractionated on a 1.2% agarose gel containing 2.2 M formaldehyde. After electrophoresis, RNA was transferred to a Hybont-N membrane (Amersham) by capillary transfer in 20x SSPE. RNA was fixed to membranes by a combination of UV irradiation (Strataling, Stratagene) and fusion for 20 minutes at 80 ° C. cDNA probes excised from pBluescript SK 'by digestion with EcoRI were labeled with the 32 PdCTP isotope using random primers as described by Feinberg and Vogelstein. Prehybridizations were performed in 5x SSPE, 0.1% SDS, 0.1% Marvel (milk powder), 100 mg / ml denatured salmon sperm DNA for four hours at 65 ° C. Hybridizations were performed in the same buffer containing the labeled probe at 65 ° C for 12-24 hours.

Filtre sa premyli pri 65 ‘C v 3x SSC, 0,1 % SDS počas 30 minút a raz v 0,5x SSC, 0,1 % SDS počas 30 minút pred autorádiografiou v -80 ’C.The filters were washed at 65 ° C in 3x SSC, 0.1% SDS for 30 minutes and once in 0.5x SSC, 0.1% SDS for 30 minutes before autoradiography at -80 ° C.

Pokusy s hmyzími škodcamiExperiments with insect pests

Účinnosť predloženého vynálezu môže byť pohodlne testovaná sledovaním toho, ako hmyzie larvy požierajú listy transgénnych rastlín obsahujúcich rekombinantné molekuly podľa predloženého vynálezu, a to ako v prítomnosti, tak i v neprítomnosti induktora (kontrola).The efficacy of the present invention can be conveniently tested by monitoring how insect larvae eat leaves of transgenic plants containing the recombinant molecules of the present invention, both in the presence and absence of the inducer (control).

Príklad 9Example 9

Primárne pozorovaniePrimary observation

Primárne pozorovanie sa uskutočňovalo odohraním listov z rastlín a rozrezaním listov na kúsky veľké 1 cm2. Jednotlivé vzorky sa umiestnili oddelene na 0,75 % agar a každý kúsok listu bol infikovaný približne 10 sterilizovanými vajíčkami Heliothis virescens. Listové disky sa zakryli a inkubovali sa v 25 ’C a 70 % relatívnej vlhkosti počas 5 dní pred zaznamenaním účinku larválneho požierania. Poškodeniu listov sa priradila škála v rozmedzí od 0 do 2, odstupňovaná po 0,5. Stupeň 2 označuje nulové poškodenie listov (t.j. úplná ochrana pred požieraním hmyzom je poskytnutá) a stupeň 0 znamená, že listový disk bol larvami úplne zlikvidovaný.The primary observation was by harvesting the leaves from the plants and cutting the leaves into 1 cm 2 pieces. Individual samples were placed separately on 0.75% agar and each leaf piece was infected with approximately 10 sterilized Heliothis virescens eggs. The leaf discs were covered and incubated at 25 ° C and 70% relative humidity for 5 days prior to recording the larval feeding effect. Leaf damage was assigned a scale ranging from 0 to 2, graduated to 0.5. Stage 2 indicates zero leaf damage (ie complete protection from insect eating is provided) and level 0 means that the leaf disc has been completely destroyed by the larvae.

Listy zo všetkých tkanivových kultúr primárnych transformantov konštitutívneho Cryl A(c) a tabaku divého typu sa odobrali a testovali s larvami Heliothis virescens, ako je opísané vyššie. Výsledky ukazuje tab. 2:Leaves from all tissue cultures of the primary transformants of constitutive Cry1A (c) and wild-type tobacco were harvested and tested with Heliothis virescens larvae as described above. The results are shown in Tab. 2:

TA.BUEKÄ 2TA.BUEKÄ 2

Vzcťc;: | Relative ;: | PCR+Z- PCR-Z- A A B B c C D D E E 35SCrvlA(c) 1 | 35SCrvIA (c) 1 | 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 | 2 2 2 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1.5 1.5 1 1 1.5 1.5 ·*» J · » J 0 0 0 0 0 1 0 1 o 1 o 1 0 0 d D 1 1 1.5 1.5 1 1 1.5 | 1.5 o 1 o 1 1.5 1.5 5 | 5 PCR + I PCR + I 0 0 1.5 1.5 o 1 o 1 1.5 1 1.5 1 0 0 6 6 | | 1.5 1.5 0 0 i 1 i 1 1.5 1.5 1.5 1.5 7 7 PCR + | PCR + | 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1 1.5 1 1.5 1.5 1.5 1.5 S WITH 2 2 1.5 1.5 1 1 2 2 '2 '2 9 9 PCR + PCR + 2 2 2 2 1.5 1.5 2 2 2 2 10 10 1.5 1.5 2 2 1 1 1 1 1.5 1.5 11 11 0 0 1.5 1.5 0 0 0 0 0 0 12 12 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 13 13 2 2 2 2 0 0 0 0 1 1 14 14 1.5 1.5 1 1 0 0 0 0 1 o 1 o 15 15 2 2 1 1 2 2 0 0 0 0 16 16 PCR + PCR + 2 2 2 2 2 2 2 2 I 1.5 ' I 1.5 ' 17 17 2 2 0 0 0 0 1 1 2 2 18 18 0 0 0 0 0 0 1.5 1.5 2 2 19 19 PCR + PCR + 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 0 0 1.5 1.5 20 20 PCR + PCR + 1.5 1.5 1.5 1.5 2 2 1.5 1.5 1.5 1.5 21 21 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 22 22 0.5 0.5 0 0 0 0 2 2 2 2 23 23 1 1 0 0 1 1 0 0 0.5 0.5 1 0.5 1 0.5 24 24 1.5 1.5 1.5 1.5 1 0 1 0 1 o 1 o 0 0 25 25 2 2 1 2 1 2 1 1 1 1 1 2 1 2 26 26 1 1 0 0 0 0 1 i 1 i 1 1 27 27 0 0 1 1-5 1 1-5 1 o 1 o 1 1.5 1 1.5 t o t o 28 28 | PCR.+ | PCR. + 1 1.5 1 1.5 1 1-5 1 1-5 1.5 1.5 | 1.5 | 1.5 1 1.5 1 1.5 29 29 0 0 0 0 1 1 1 1 1.5 1.5

Vzorky: Samples: PCR+/- PCR +/- A A B B C C D D E E 30 30 1 1 o about 0 0 1.5 1.5 0 0 31 31 PCR + PCR + 1 1 0 0 1.5 1.5 o 1 o 1 1.5 1.5 32 32 2 2 1 1 1.5 1.5 0 0 1.5 1.5 n n 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 2 34 34 1 1 0 0 0 0 1.5 1.5 2 2 35 35 0 0 2 2 0 0 1 1 1.5 | 1.5 36 36 2 2 0 0 2 2 2 2 0 0 37 37 2 2 1 1 1.5 1.5 1 1 1.5 1.5 38 38 PCR + PCR + 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 2 2 39 39 1.5 1.5 0 0 0 0 0 0 1 1 40 40 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 41 41 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 42 42 2 2 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 2 2 43 43 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 2 2 44 44 2 2 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1 2 1 2 45 45 2 2 1 2 1 2 1 1 0 0 0 0 46 46 0 0 2 2 1 o 1 o 2 2 1 1 47 47 2 2 2 2 2 2 0 0 0 . 0. div. typ tabaku div. type of tobacco 1 1 2 2 2 2 2 2 0 0

V typických biologických pokusoch dáva divý typ tabaku prevažne priemerné skóre menej ako 0,5.In typical biological experiments, wild type tobacco predominantly gives an average score of less than 0.5.

Príklad 10Example 10

Primárne pozorovanie - opakovaniePrimary observation - repetition

Jedenásť z konštitutívnych. C ry 1 A(c) rastlín pestovaných v skleníku a tabak divého typu sa opätovne testovali. Bolo to preto, aby sa dokázalo, že konštitutívne Cry 1 A(c) rastliny, ktoré rástli v pôde v skleníkových podmienkach počas troch týždňov po tkanivovej kultúre, vykazovali tiež znížené poškodenie listov larvami Seliothis virascens.Eleven of the constitutive. C ry 1 A (c) greenhouse plants and wild-type tobacco were retested. This was to prove that the constitutive Cry 1 A (c) plants that grew in soil under greenhouse conditions for three weeks after tissue culture also showed reduced leaf damage by the Seliothis virascens larvae.

TABUĽKA 3TABLE 3

vzorka sample a and b b c C d D e e 35SCrvlA(c) 6 35SCrvIA (c) 6 0.5 0.5 0.5 0.5 2 2 2 2 2 2 M / M / 2 2 1 1 2 2 2 2 2 2 9 9 0.5 0.5 0.5 0.5 2 2 1 1 0.5 0.5 16 16 2 2 2 2 2 2 2 2 19 19 2 2 2 2 1.5 1.5 2 2 1.5 1.5 20 20 1.5 1.5 1 1 0 0 0.5 0.5 2 2 28 28 0.5 0.5 1.5 1.5 2 2 2 2 2 2 31 31 0 0 0 0 o about 0 0 1.5 1.5 -í *» -í * » 2 2 •2 • 2 2 2 2 2 7 7 38 38 1 1 0 0 1 1 2 2 1 1 42 42 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 div. typ tabaku div. type of tobacco 0 0 0 0 0 0 0 0 1.5 1.5

Príklad 11Example 11

Primárne pozorovanie primárnych transromantov cry vThe primary observation of the primary crystals in cry

Spôsobom coísaným vyššie sa teszovali listy priroárnycn transformantov konštitutívneho Cry V a divého typu tabaku. Poškodenie spôsobené na vyrezaných kúskocn listov je zaznamenané nižšie v tabulke 4.In the manner described above, leaves were naturally transformed with constitutive Cry V and wild-type tobacco. The damage caused to the cut-off sheets is recorded in Table 4 below.

TABUĽKA 4TABLE 4

vzorka 1 sample 1 PCR+/- PCR +/- a and b 1 b 1 c C d D 3SSCrvV 1 1 3SSCrvV 1 1 + + 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 3 1 3 1 1.5 1.5 0 0 1 1 0 0 4 4 + + 0 0 0 0 0 0 0 0 5 5 0 0 0 0 0 0 0 0 6 6 0 0 0 0 0 0 0 0 7 7 + + 0 0 0 0 0 0 0 0 8 8 0 0 0 0 0 0 0 0 9 9 + + 0 0 0 0 0 0 0 0 10 10 + + 0 0 0 0 0 0 1 o 1 o 11 11 + + 0 0 0 0 0 0 0 0 12 12 0.5 0.5 1 1 1 1 0.5 0.5 13 13 + + 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 14 14 + . +. 0 0 0 0 0 0 0 0 15 15 + + 0 0 0 0 0 0 0 0 16 16 0 0 0 0 1 o 1 o 0 0 17 17 0 0 0 0 0 0 0 0 18 18 0 0 0 0 1 o 1 o t 0 t 0 19 19 1 1 0 0 1 o 1 o 0 0 1 0 1 0 I 20 I 20 0 0 0 0 0 0 0 0

vzorka 1 PCR+/- a Sample 1 PCR +/- a b b c C d D 21 1 0 | 0 | 0 | 0 21 1 0 0 | 0 | 0 22 22 + + 0 0 0 0 0 0 0 0 23 + 23 + 0 0 t 0 1 0 0 0 t 0 0 0 24 24 + . +. 0 | 0 0 | 0 0 | 0 0 | 0 25 + 25 + 0 0 0 0 0 0 0 0 26 26 + + 0 0 0 0 0 0 0 0 27 27 o | o o | about 0 0 0 0 28 28 1 0 1 0 1.5 1.5 1 1 29 | + | 0 | 0 29 + | 0 | 0 0 1 0 0 1 0 30 30 0 0 0 | 0 | 0 0 | 0 | 0 31 | + 0.5 0.5 | 0.5 31 + 0.5 0.5 | 0.5 0 0 32 + 0 0 | 0 | 0 32 + 0 0 0 | 0 33 | 33 0 0 0 0 0 0 0 0 34 34 0 0 1.5 1.5 0 0 0 0 35 35 0 0 0 0 0 0 0 0 36 0 0 0 0 35 0 0 0 0 37 37 0 0 0 0 0 0 1.5 1.5 38 38 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 39 39 0 0 0 0 0 0 0 0 40 40 1 o 1 o 0 0 0 0 0 0 41 + 41 + 0 0.5 0 0.5 0 0 1.5 1.5 42 | 0 0 0 42 | 0 0 0 0 0 43 | 43 0 0 0 0 0 0 0 0 44 44 0 0 0 0 0 0 0 0 45 + 1 0 | 0 45 + 1 0 0 0 0 0 0 46 + 46 + 0 0 0 0 0 0 0 0 47 0 47 0 0 0 0 0 0 0 88 88 + + 0 0 0 0 0 0 0 0 49 49 0.5 0.5 0 0 0.5 0.5 0 0 50 50 0 0 0 0 0 0 0 0 51 | 1 0 | 0 | 1 51 1 0 | 0 | 1 52 52 1 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 div. typ tabaku div. type of tobacco 0 0 0 0 0 0 1.5 1.5

Príklad 12Example 12

Sekundárne pozorovanieSecondary observation

Aby sa overili údaje získané z primárneho pozorovania, uskutočnilo sa sekundárne pozorovanie poškodenia listov na väčších kúskoch listu z transgénnych línií s použitím lariev v treťom larválnom štádiu.In order to verify the data obtained from the primary observation, a secondary observation of leaf damage was performed on larger pieces of leaf from transgenic lines using larvae at the third larval stage.

Listy tabaku sa odrezali z rastliny a prechovávali na ľade až počas jednej hodiny. Z listov sa vyrezali disky s priemerom 40 mm a umiestnili, epidermis smerom dolu, na 3 % agar v plastových miskách s veľkosťou 50 mm. Larvy Heliothis zea chované na umelej výžive LSU počas piatich dní v 25 C sa v treťom larválnom štádiu zvážili a použili na infikovanie listových diskov, vždy jedna na disk. Po infikovaní sa misky uzavreli viečkom a uskladnili v 25 C pod rozptýleným svetlom. Po troch dňoch sa vyhodnotila mortalita, vývojové štádium a koľko percent listového disku bolo larvou skonzumované. Larvy sa zvážili tiež po troch dňoch.Tobacco leaves were cut from the plant and kept on ice for up to one hour. 40 mm diameter discs were cut from the leaves and placed, epidermis down, on 3% agar in 50 mm plastic trays. Heliothis winter larvae kept on LSU for five days at 25 ° C were weighed and used to infect leaf discs, one per disc at the third larval stage. After infection, the dishes were capped and stored at 25 ° C under diffused light. After three days, the mortality, the developmental stage and how many percent of the leaf disc were consumed by the larvae were evaluated. Larvae were also weighed after three days.

TABUĽKA 5TABLE 5

% POŠKODENIA DISKU 1 % DRIVE DAMAGE 1 VZORKA SAMPLE A 1 A 1 B B 1 c 1 1 c 1 D D E 1 E 1 F I F I G G 1 H 1 H 1 I 1 1 I 1 J 1 J 1 div. typ tabaku div. type of tobacco 20 | 20 15 15 1 70 1 1 70 1 20 20 1 30 | 1 30 80 80 30 30 I 80 I 80 1 o 1 o 95 | 95 | 35SCrvlAŕc) 7 35SCrvlAc) 7 <5 1 <5 1 <5 <5 1 <5 1 <5 <5 <5 1 <5 1 1 <5 1 <5 <5 <5 <5 1 <5 1 <5 1 <5 1 <5 <5 1 <5 1 16 16 <5 1 <5 1 <5 <5 1 <5 1 <5 <5 <5 1 10 1 1 10 1 10 10 <5 <5 1 <5 1 <5 1 <5 1 <5 <5 | <5 | 19 19 <5 | <5 | 10 10 1 10 1 10 15 15 1 10 | 1 10 5 5 10 10 1 <5 1 <5 1 <5 1 <5 20 | 20 20 20 <5 1 <5 1 <5 <5 1 <5 1 <5 <5 <5 1 <5 1 1 <5 1 <5 <5 <5 <5 1 <5 1 <5 1 <5 1 <5 <5 1 <5 1 28 28 <5 1 <5 1 <5 <5 1 <5 1 <5 <5 <5 1 <5 1 1 <5 1 <5 <5 <5 <5 1 <5 1 <5 1 <5 1 <5 <5 1 <5 1 29 29 20 | 20 <5 <5 1 <5 1 <5 30 30 1 25 1 1 25 1 25 25 30 30 1 25 1 25 1 25 1 25 i 25 | i 25

LARVÁLNE larval VÝVOJOVÉ DEVELOPMENT ŠTÁDIUM STAGE 1 1 div. typ tabaku | div. type of tobacco 4 4 3 | 3 5 5 1 3 | 3 1 3 | 3 1 1 5 5 1 1 4 1 4 1 5 5 1 1 3 1 3 1 5 1 5 1 35SCrvlAíc) 7 | 35SCrvlAic) 7 | 3 3 3 1 3 1 J J 1 3 1 3 1 3 1 3 1 1 «·» J «·» J 1 1 3 1 3 1 J J 1 1 3 i 3 i 3 1 3 1 16 | 16 3 1 3 1 3 3 1 3 | 3 1 3 | 3 1 1 J J 1 1 3 1 3 1 3 3 1 1 3 1 3 1 3 1 3 1 19 ! 19! J J 3 1 3 1 J J I 3 1 3 I 3 1 3 1 1 0 0 1 1 3 1 3 1 3 3 1 1 3 1 3 1 4 1 4 1 20 | 20 3 3 3 1 3 1 3 3 1 3 | 3 1 3 | 3 1 1 n J n J 1 1 3 1 3 1 J J 1 1 3 1 3 1 3 1 3 1 28 | 28 J J 3 1 3 1 J J 1 3 | 3 1 3 | 3 1 1 J J 1 1 3 i 3 i J J 1 1 3 1 3 1 3 1 3 1 29 | 29 4 4 3 3 3 3 1 5 | 4 1 5 4 1 1 4 4 1 1 4 4 4 4 l · j I j I 3 1 3 1 1 1 MORTALITA MORTALITY div. typ tabaku | div. type of tobacco L L 1 L 1 L . L . L 1 L | L 1 L | L 1 1 L L 1 1 L L L L 1 1 D D L L 35SCrvlA(c)7 35SCrvlA (c) 7 L L 1 D 1 D D D 1 L | D 1 L | D 1 1 D D 1 1 D D D D 1 1 D D D D 16 16 D D 1 D 1 D D D t D | L t D | L 1 1 L L 1 1 L L L L 1 1 D D L L 19 19 D D 1 L 1 L L L 1 L I L 1 L I L 1 1 L L 1 1 L L D D 1 1 L L 1 L 1 L 20 20 D D 1 D 1 D D D 1 D I D 1 D I D 1 1 D D 1 1 L L 1 L 1 L 1 1 D D 1 L 1 L 28 28 D D 1 L 1 L D D | D | D | D | D 1 1 D D 1 1 D D 1 L 1 L 1 1 L L 1 D 1 D 29 29 L L 1 L 1 L 1 D 1 D 1 L 1 L 1 L 1 L 1 1 L L 1 1 L L 1 L 1 L 1 1 L L 1 L 1 L

'«I ΠI Π

Príklad 13Example 13

Indukovateľná insekticídna aktivitaInducible insecticidal activity

Štyridsaťpäť indukovateľných Cry 1 A(c) PCR pozitívnych línií, dve PCR negatívne línie a divý typ tabaku z kvetináčov s veľkosťou 6 palcov (15,2 cm), sa koreňmi ponorili do 100 ml 5 % etanolu. O 28 hodín neskôr sa odobrali malé kúsky listov v 4 opakovaniach a infikovali vajíčkami Heliothis virescens. Výsledky sú zobrazené v tabuľke 6. Zo 45 línií rastúcich v prítomnosti etanolu vykazovalo 66 % plnú rezistenciu pri primárnom pozorovaní s Heliothis virescens. Aby sa dokázalo, že rastliny boli skutočne indukovateľné a neexprimovali gén rezistencie konštitutívne, boli o 8 dní neskôr odobrané listy zo 7 línií s vysokým skóre a infikované vajíčkami Heliothis virescens. Predchádzajúce údaje zo sledovania reportérového génu riadeného spínacím promótorom 35SalcRalcA ukazovali, že hladiny aktivity proteínu CAT vrcholili za 24 až 48 hodín a boli na zostupe po 48 hodinách (obr. 1). Ďalšie údaje (neuvedené) ukazovali, že po 9 dňoch po indukcii nebol proteín CAT vôbec detekovaný.Forty-five inducible Cry 1 A (c) PCR positive lines, two PCR negative lines and wild type 6 inch (15.2 cm) potted tobacco were immersed in the roots in 100 mL of 5% ethanol. 28 hours later, small pieces of leaves were collected in 4 replicates and infected with Heliothis virescens eggs. The results are shown in Table 6. Of the 45 lines growing in the presence of ethanol, 66% showed full resistance in the primary observation with Heliothis virescens. To prove that the plants were indeed inducible and did not express the resistance gene constitutively, leaves from 7 high-score lines were infected 8 days later and infected with Heliothis virescens eggs. Previous data from reporter gene tracking driven by the 35SalcRalcA switch promoter showed that CAT protein activity levels peaked at 24-48 hours and were descending at 48 hours (Fig. 1). Other data (not shown) showed that 9 days after induction, CAT protein was not detected at all.

Tabuľka 7 ukazuje, že bez postreku etanolom bola úroveň mortality porovnateľná s úrovňou pozorovanou u kontrolného divého typu.Table 7 shows that without ethanol spraying, the mortality level was comparable to that observed in the wild-type control.

TABUĽKA 6TABLE 6

Heliothis virescens na ALC Cryl A(c) Heliothis virescens on ALC Cryl A (c) primárne transgénne rastliny zo skleníka primary transgenic greenhouse plants korene v 5% etanole, 28 hodín pred testom roots in 5% ethanol, 28 hours before the test 1 1 | | 1 1 1 1 Identita j Identity j PCR+/- 1 PCR +/- 1 3. I 3. I b 1 b 1 c 1 c 1 ♦ a ♦ and ALCCrvlA(c) 1 | ALCCrvIA (c) 1 | + i + i i 1 i 1 2 | 2 2 2 2 2 2 1 2 1 + + 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 <» J < » J + 1 + 1 0 0 o 1 o 1 o 1 o 1 1.5 1.5 4 1 4 1 + i + i 2 2 2 | 2 2 1 2 1 2 2 5 1 5 1 1 T 1 T 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 | 0.5 | 1 1 6 ) 6) - - 2 2 1 1 0.5 0.5 0 0 7 7 + 1 + 1 0 I 0 I 2 2 1.5 1.5 2 2 8 8 + + 2 2 2 2 2 2 2 2 9 9 + + 2 2 2 2 2 2 2 2 10 10 + + 2 2 2 2 2 2 2 2 11 11 + + 2 2 2 2 2 2 2 2 12 12 + + 2 2 2 2 2 2 2 2 13 13 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 14 14 + + 2 2 2 2 1 2 1 2 2 2 15 15 + + 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 16 16 2 2 2 2 2 2 2 2 17 17 + + 2 2 2 2 2 2 2 2 18 18 + + 2 2 2 2 1 2 1 2 19 19 + + 2 2 2 2 2 2 2 2 20 20 + + 2 2 2 2 2 2 ) 2 ) 2

21 | 21 + + 0 0 0 0 0 0 1 1 22 22 + + 0.5 0.5 2 2 0.5 0.5 2 2 23 23 + + 2 2 2 2 2 1 2 1 2 2 24 | 24 2 1 2 1 2 2 7 7 2 2 25 25 + + 2 2 2 2 2 2 2 2 26 26 + + 2 2 2 2 2 2 2 2 27 27 + + 1 1 2 2 2 2 2 2 28 28 + + 0.5 0.5 2 2 2 2 2 2 29 29 + + 2 2 2 2 2 2 7 7 30 30 + + 2 2 2 2 7 7 2 2 31 31 + + 2 2 2 2 1 1 2 2 32 32 + + 2 2 2 2 2 2 2 2 33 33 + + 1 1 2 2 2 2 7 7 34 34 + + 2 2 2 2 2 2 2 2 35 35 + + 1 1 7 7 2 2 2 2 36 36 + + 2 2 2 2 2 2 1 1 37 37 + + 0 0 0.5 0.5 0 0 1 1 38 38 - - 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5. 0.5. 0.5 0.5 39 39 + + 2 2 2 2 2 2 2 2 40 40 + + 2 2 2 2 2 2 2 2 41 41 + + 2 2 2 2 2 2 7 7 42 42 -U -U 2 2 2 2 2 2 2 2 43 43 + + 2 2 2 2 2 2 2 2 44 44 + i + i 2 2 2 2 2 2 2 2 45 45 + + 2 2 2 2 2 2 0.5 0.5 46 46 + + 2 2 2 2 2 2 2 2 47 47 -L -L 1 1 2 2 2 2 2 2 div. typ tabaku div. type of tobacco 0 0 0.5 0.5 0 0 0.5 0.5

>>

<<

heehaw

HH

OABOUT

CQ <CQ <

EhEh

•tí z < > J*. w \> z r-°i ž • they from < > J *. w \> from and R ° from Ό Ό - 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 - 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 o about a and 0.5 I 0.5 I - 0.5 0.5 0.5 0.5 o about 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 o about 0.5 0.5 - n n in Ó and ABOUT 04 04 0.5 0.5 o about o about - cú- Cu 0.5 0.5 1.5 1.5 O-l H-L 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 o about o about t + & u Ph T + & at ph + + + + + + + + + + + + + + idculihi idculihi r- r- 32 32 39 39 o about T T ΟΊ 'T ΟΊ 'T 44 44 ? ? 1 INDUKOVANÉ 1 INDUCED Ό Ό 04 04 04 04 n n 04 04 04 04 04 04 04 04 0.5 0.5 O ABOUT 04 04 04 04 04 04 04 04 04 04 04 04 04 04 o about 04 04 04 04 04 04 M M 04 04 04 04 04 04 m Ó m ABOUT cti honor 04 04 04 04 04 04 04 04 04 04 04 04 04 04 o about PCR+/- PCR +/- + + + + + + + + + + + + + + J3 J3 θ'- θ'- | 32 | 32 39 39 O 'T ABOUT 'T m 'T m 'T ^r ^ r ŕ à

Niekoľko línií sa vybralo na sekundárne pozorovanie, aby sa overil účinok indukcie na požieranie hmyzom, spolu s konštitutívnou Cry 1 A(c) líniou 10 a divým typom tabaku ako kontroly. Z primárnych transformantov každej línie sa odobralo 10 kúskov listov 12 dní potom, čo boli indukované namáčaním koreňov v 100 ml 5 % etanolu a umiestnené na 3 % agar v miskách s veľkosťou 50 mm s viečkami a inkubované cez noc pri 25 C a 60 % vlhkosti. Očakávalo sa, že expresia proteínu Cry 1 A(c) bude po 12 dňoch nízka alebo nedetekovateľná. Korene rastlín sa potom namáčali v 100 ml 5 % etanolu. O 22 hodín neskôr sa listy narezali a odobralo sa 10 kúskov listov s veľkosťou 40 mm, ktoré sa umiestnili na 3 % agar v miskách s veľkosťou 50 mm s viečkami. 5 neindukovatelných listových diskov a 5 listových diskov indukovateľných etanolom sa infikovalo larvami Heliothis zea v treťom štádiu a 5 diskov každého typu sa infikovalo larvami Heliothis virescens chovaných ako je opísané vyššie. Tabuľka 8 ukazuje, že kontrolný divý typ vykazuje v prítomnosti či neprítomnosti etanolu vysoké percento skonzumovaných listových diskov, zatiaľ čo kontrolné vzorky 35S vykazujú pri oboch chemických režimoch dobrú kontrolu poškodenia hmyzom. Transgénne línie obsahujúce rekombinantnú molekulu Ale Cry 1 A(c) vykazujú slabú kontrolu poškodenia hmyzom, pokiaľ neboli ošetrené etanolom. Tabuľka 8 ukazuje, že indukcia etanolom poskytuje mieru kontroly poškodenia hmyzom s kontrolou u 35S Cry 1 A(c).Several lines were selected for secondary observation to verify the effect of induction on insect feeding, along with the constitutive Cry 1 A (c) line 10 and wild type tobacco as controls. 10 leaf pieces were taken from the primary transformants of each line 12 days after being induced by soaking roots in 100 ml of 5% ethanol and placed on 3% agar in 50 mm lid plates and incubated overnight at 25 ° C and 60% humidity. . Cry 1 A (c) protein expression was expected to be low or undetectable after 12 days. The plant roots were then soaked in 100 ml of 5% ethanol. 22 hours later, the leaves were cut and 10 pieces of 40 mm leaf were removed and placed on 3% agar in 50 mm lid plates. 5 non-inducible leaf discs and 5 ethanol-inducible leaf discs were infected with Heliothis zea larvae in the third stage and 5 discs of each type were infected with Heliothis virescens larvae raised as described above. Table 8 shows that the wild-type control shows a high percentage of leaf discs consumed in the presence or absence of ethanol, while the 35S control samples show good control of insect damage in both chemical regimens. Transgenic lines containing the recombinant Ale 1A (c) molecule show poor control of insect damage unless treated with ethanol. Table 8 shows that ethanol induction provides a measure of insect damage control with 35S Cry 1 A (c) control.

TABUĽKA 8TABLE 8

čí whose .sla 1 až .sla 1 to S = H. zea S = H. zea čisla numbers 6 až 10 6 to 10 = Ξ. vix; = Ξ. vix; 55CSS3 55CSS3 línia line % poško- % poško- % poško- % poško- denia lation denia lation div. typ neindukovaný } div. uninduced type} 45 45 div. typ indukovaný 1 div. type induced 1 55 55 2  2 0 0 55 55 J J 25 25 j j 95 95 4 4 30 | 30 4 4 50 50 5 5 45 | 45 5 5 25 25 1 1 6 6 95 95 6 6 25 25 7 7 5 5 7 7 55 55 8 8 50 50 8 8 30 30 Q ✓ Q ✓ 20 20 9 9 20 20 10 10 15 15 10 10 25 25 35S /10 neindukovaný 1 35S / 10 not induced 1 10 10 35S /10 indukovaný 1 35S / 10 induced by 1 <5 <5 2 2 <5 <5 2 2 <5 <5 n J n J 15 15 n J n J 3 3 4 4 10 10 4 4 5 5 5 5 <5 <5 5 5 5 5 6 6 0 0 6 6 <5 <5 7 7 <5 <5 7 7 10 10 8 8 <5 <5 8 8 <5 <5 Q ✓ Q ✓ <5 <5 9 9 0 0 10 10 <5 <5 1C 1C 5 5

66 neindukovaný 1 66 not induced 1 15 | 15 66 indukovaný l| <5 66 induced by l | <5 2 2 10 10 2i <5 2i <5 ** J ** J 0 0 3| <5 3 | <5 4 4 50 | 50 4( <5 4 (<5 50 | 50 51 10 51 10 1 1 1 1 6 6 ίο 1 ίο 1 6| 0 6 | 0 ** / ** / 10 10 71 <5 71 <5 8| 15 8 | 15 1 8| <5 1 8 <5 9 9 o 1 o 1 91 <5 91 <5 10 10 10 10 10| <5 10 | <5

Priemyselná -využiteľnosťIndustrial-usability

Vo vynáleze sa predkladá taký génový systém, kde gény kódujúce aktívne insekticídne proteíny, ako napríkladThe present invention provides a gene system wherein genes encoding active insecticidal proteins, such as e.g.

6-endotoxíny z B. thuringiensis, sú exprimované indukovateľným spôsobom závislým na použití špecifickej chemickej látky. Proteín s insekticídnym účinkom je teda v rastline exprimovaný iba po exogénnej aplikácii chemickej látky - induktora. Iná možnosť je podobným spôsobom indukovať metabolickú cestu, ktorá vedie k produkcii metabolitov poškodzujúcich hmyz.B. thuringiensis 6-endotoxins are expressed in an inducible manner dependent on the use of a specific chemical. Thus, a protein with an insecticidal effect is only expressed in the plant after the exogenous application of the chemical inducer. Another possibility is in a similar way to induce a metabolic pathway that leads to the production of insect damaging metabolites.

Použitie rastlinnej génovej expresnej kazety podľa vynálezu na transformáciu rastlín zníži poškodenie takto transformovaných rastlín hmyzími škodcami radu Lepidoptera a Coleoptera .The use of the plant gene expression cassette of the invention for plant transformation will reduce damage to the transformed plants by insect pests of the Lepidoptera and Coleoptera order.

Použitie rastlinnej génovej expresnej kazety podľa vynálezu zlepší účinnosť systému integrovanej ochrany rastlín.The use of the plant gene expression cassette of the invention will improve the efficiency of the integrated plant protection system.

Príklady rastlín, ktoré môžu byť podľa vynálezu geneticky modifikované sú poľné plodiny, obilniny, ovocie a zelenina, ako napríklad repka, slnečnica, tabak, cukrová repa, bavlník, sója, kukurica, pšenica, jačmeň, ryža, cirok, paradajky, mangovník, broskyňa, jabloň, hruška, jahoda, banánovník, melón, zemiaky, mrkva, hlávkový šalát, hlávková kapusta a cibuľa.Examples of plants that can be genetically modified according to the invention are field crops, cereals, fruits and vegetables such as rape, sunflower, tobacco, sugar beet, cotton, soybean, corn, wheat, barley, rice, sorghum, tomatoes, mango, peach , apple, pear, strawberry, banana, melon, potatoes, carrots, lettuce, cabbage and onion.

ZOZNAM SEKVENCIÍ (1) VŠEOBECNÉ INFORMÁCIE (i) PRIHLASOVATEĽ :LIST OF SEQUENCES (1) GENERAL INFORMATION (i) APPLICANT:

(A) MENO: ZENECA LIMITID (B) ULICA: 15 Stanhope Gate (C) MESTO: Londýn (E) ŠTÁT: UK (F) POŠTOVÝ KÓD: W1Y6LN (ii) NÁZOV VYNÁLEZU: CHEMICKY INDUKOVATEĽNÁ(A) NAME: ZENECA LIMITID (B) STREET: 15 Stanhope Gate (C) CITY: London (E) STATE: UK (F) POST CODE: W1Y6LN (ii) NAME OF THE INVENTION: CHEMICALLY INDUCABLE

GÉNOVÁ KAZETA (iii) POČET SEKVENCIÍ: 9 (iv:) POČÍTAČOM ČITATEĽNÁ FORMA:(Iii) NUMBER OF SEQUENCES: 9 (iv :) COMPUTER READABLE FORM:

(A) TYP MÉDIA: Floppy disk (B) POČÍTAČ: IBM PC compatible (C) OPERAČNÝ SYSTÉM: PC-DOS/MS-DOS (D) SOFTWARE: PatentIN Release #1.0, #1.30 (EPO) (vi) PRIORITNÁ PRIHLÁŠKA:(A) MEDIA TYPE: Floppy disk (B) COMPUTER: IBM PC compatible (C) OPERATING SYSTEM: PC-DOS / MS-DOS (D) SOFTWARE: PatentIN Release # 1.0, # 1.30 (EPO) (vi) PRIORITY APPLICATION:

(A) ČÍSLO PRIHLÁŠKY: GB 9516241.8 (B) DEŇ PODANIA: 08-AUG-1995 (2) INFORMÁCIE K SEQ ID NO. 1:(A) APPLICATION NUMBER: GB 9516241.8 (B) filing date: 08-AUG-1995 (2) INFORMATION ON SEQ ID NO. 1:

(i) CHARAKTERISTIKA SEKVENCIE:(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:

(A) DĹŽKA: 36 párov báz (B) TYP: nukleová kyselina (C) TYP VLÁKNA: jednoduché (D) TOPOLÓGIA: lineárna (ii) TYP MOLEKULY: DNA (xi) OPIS SEKVENCIE: SEQ ID NO. 1:(A) LENGTH: 36 base pairs (B) TYPE: nucleic acid (C) FIBER TYPE: single (D) TOPOLOGY: linear (ii) MOLECULA TYPE: DNA (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO. 1:

CATCTCGAGT CGACTATTTT TACAACAATT ÄCCAACCATCTCGAGT CGACTATTTT TACAACAATT ÄCCAAC

RASTLINNÁPLANT

Version (2) INFORMÁCIE K SEQ ID NO. 2:Version (2) INFORMATION ON SEQ ID NO. 2:

(i) CHARAKTERISTIKA SEKVENCIE:(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:

(A) DĹŽKA: 53 párov báz (B) TYP: nukleová kyselina (C) TYP VLÁKNA: jednoduché (D) TOPOLÓGIA: lineárna (ii) TYP MOLEKULY: DNA (xi) OPIS SEKVENCIE: SEQ ID NO. 2:(A) LENGTH: 53 base pairs (B) TYPE: nucleic acid (C) FIBER TYPE: single (D) TOPOLOGY: linear (ii) MOLECULA TYPE: DNA (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO. 2:

CTÄGGTACCG TCGÄCGGATC CGTAAGATCT GGTGTAATTG TAAATAGTAA TTG 53 (2) INFORMÁCIE K SEQ ID NO. 3:CTÄGGTACCG TCGÄCGGATC CGTAAGATCT GGTGTAATTG TAAATAGTAA TTG 53 (2) INFORMATION ON SEQ ID NO. 3:

(i) CHARAKTERISTIKA SEKVENCIE:(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:

(A) DĹŽKA: 36 párov báz (B) TYP: nukleová kyselina (C) TYP VLÁKNA: jednoduché (D) TOPOLÓGIA: lineárna (ii) TYP MOLEKULY: DNA (xi) OPIS SEKVENCIE: SEQ ID NO. 3:(A) LENGTH: 36 base pairs (B) TYPE: nucleic acid (C) FIBER TYPE: simple (D) TOPOLOGY: linear (ii) MOLECULA TYPE: DNA (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO. 3:

CATCTCGAGT CGACTATTTT TACAACAATT ACCAAC 36 (2) INFORMÁCIE K SEQ ID NO. 4:CATCTCGAGT CGACTATTTT TACAACAATT ACCAAC 36 (2) INFORMATION ON SEQ ID NO. 4:

(i) CHARAKTERISTIKA SEKVENCIE:(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:

(A) DĹŽKA: 22 párov báz (B) TYP: nukleová kyselina (C) TYP VLÁKNA: jednoduché (D) TOPOLÓGIA: lineárna (ii) TYP MOLEKULY: DNA (xi) OPIS SEKVENCIE: SEQ ID NO. 4:(A) LENGTH: 22 base pairs (B) TYPE: nucleic acid (C) FIBER TYPE: single (D) TOPOLOGY: linear (ii) MOLECULA TYPE: DNA (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO. 4:

CGATGTTGAA GGGCCTGCGG TA 22 (2) INFORMÁCIE K SEQ ID NO. 5:CGATGTTGAA GGGCCTGCGG TA 22 (2) INFORMATION ON SEQ ID NO. 5:

(i) CHARAKTERISTIKA SEKVENCIE:(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:

(A) DĹŽKA: 23 párov báz (B) TYP: nukleová kyselina (C) TYP VLÁKNA: jednoduché (D) TOPOLÓGIA: lineárna (ii) TYP MOLEKULY: DNA (xi) OPIS SEKVENCIE: SEQ ID NO. 5:(A) LENGTH: 23 base pairs (B) TYPE: nucleic acid (C) FIBER TYPE: simple (D) TOPOLOGY: linear (ii) MOLECULA TYPE: DNA (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO. 5:

GCACCTCATG GACATCCTGA ACA 23 (2) INFORMÁCIE K SEQ ID NO. 6:GCACCTCATG GACATCCTGA ACA 23 (2) INFORMATION ON SEQ ID NO. 6:

(i) CHARAKTERISTIKA SEKVENCIE:(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:

(A) DĹŽKA: 20 párov báz (B) TYP: nukleová kyselina (C) TYP VLÁKNA: jednoduché (D) TOPOLÓGIA: lineárna (ii) TYP MOLEKULY: DNA (xi) OPIS SEKVENCIE: SEQ ID NO. 6:(A) LENGTH: 20 base pairs (B) TYPE: nucleic acid (C) FIBER TYPE: single (D) TOPOLOGY: linear (ii) MOLECULA TYPE: DNA (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO. 6:

CATCGCAAGA CCGGCAACAG 20 (2) INFORMÁCIE K SEQ ID NO. 7:CATCGCAAGA CCGGCAACAG 20 (2) INFORMATION ON SEQ ID NO. 7:

(i) CHARAKTERISTIKA SEKVENCIE:(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:

(A) DĹŽKA: 23 párov báz (B) TYP: nukleová kyselina (C) TYP VLÁKNA: jednoduché (D) TOPOLÓGIA: lineárna (ii) TYP MOLEKULY: DNA (xi) OPIS SEKVENCIE: K SEQ ID NO. 7:(A) LENGTH: 23 base pairs (B) TYPE: nucleic acid (C) FIBER TYPE: simple (D) TOPOLOGY: linear (ii) MOLECULA TYPE: DNA (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: K SEQ ID NO. 7:

GCTGTAGATG GTCACCTGCT CCA 23 (2) INFORMÁCIE K SEQ ID NO. 8:GCTGTAGATG GTCACCTGCT CCA 23 (2) INFORMATION ON SEQ ID NO. 8:

(i) CHARAKTERISTIKA SEKVENCIE:(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:

(A) DĹŽKA: 21 párov báz (B) TYP: nukleová kyselina (C) TYP VLÁKNA: jednoduché (D) TOPOLÓGIA: lineárna (ii) TYP MOLEKULY: DNA (Xi) OPIS SEKVENCIE: SEQ ID NO. 8(A) LENGTH: 21 base pairs (B) TYPE: nucleic acid (C) FIBER TYPE: simple (D) TOPOLOGY: linear (ii) MOLECULA TYPE: DNA (Xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO. 8

TGTACACCGA CGCCATTGGC A (2) INFORMÁCIE K SEQ ID NO. 9:TGTACACCGA CGCCATTGGC A (2) INFORMATION ON SEQ ID NO. 9:

(i) CHARAKTERISTIKA SEKVENCIE:(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:

(A) DĹŽKA: 22 párov báz (B) TYP: nukleová kyselina (C) TYP VLÁKNA: jednoduché (D) TOPOLÓGIA: lineárna (ii) TYP MOLEKULY: DNA (xi) OPIS SEKVENCIE: SEQ ID NO. 9:(A) LENGTH: 22 base pairs (B) TYPE: nucleic acid (C) FIBER TYPE: single (D) TOPOLOGY: linear (ii) MOLECULA TYPE: DNA (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO. 9:

Claims (12)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Chemicky indukovateľná rastlinná génová expresná kazeta, obsahujúca prvý promótor operatívne spojený s regulačnou sekvenciou odvodenou z génu alcR a kódujúcou regulačný proteín, a indukovateľný promótor operatívne spojený s cieľovým génom kódujúcim proteín, ktorý je škodlivý pre hmyz, alebo ktorého expresia indukuje metabolickú dráhu produkujúcu metabolit škodlivý pre hmyz, pričom indukovateľný promótor je aktivovaný regulačným proteínom v prítomnosti účinného exogénneho induktora, takže aplikácia takéhoto induktora spôsobí expresiu cieľového génu.A chemically inducible plant gene expression cassette comprising a first promoter operably linked to a regulatory sequence derived from an alcR gene and encoding a regulatory protein, and an inducible promoter operably linked to a target gene encoding an insect harmful protein or whose expression induces a metabolic pathway producing an insect-damaging metabolite, wherein the inducible promoter is activated by a regulatory protein in the presence of an effective exogenous inducer, so that application of such an inducer causes expression of the target gene. 2. Chemicky indukovateľná rastlinná génová expresná kazeta, podľa nároku 1, kde cieľový gén kóduje orálne aktívny insekticídny proteín.The chemically inducible plant gene expression cassette according to claim 1, wherein the target gene encodes an orally active insecticidal protein. 3. Chemicky indukovateľná rastlinná génová expresná kazeta podľa nároku 2, kde orálne aktívny insekticídny proteín je prinajmenšom časť 6-endotoxínu z B. thuringiensis.The chemically inducible plant gene expression cassette of claim 2, wherein the orally active insecticidal protein is at least a portion of a B. thuringiensis 6-endotoxin. 4. Rastlinná génová expresná kazeta podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, kde indukovateľný promótor je odvodený z promótora génu alcA.The plant gene expression cassette according to any one of claims 1 to 3, wherein the inducible promoter is derived from the alcA gene promoter. 5. Rastlinná génová expresná kazeta podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, kde indukovateľný promótor je chimérický promótor.The plant gene expression cassette according to any one of claims 1 to 4, wherein the inducible promoter is a chimeric promoter. 6. Rastlinná bunka obsahujúca rastlinnú génovú expresnú kazetu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 5.A plant cell comprising the plant gene expression cassette according to any one of the preceding claims 1 to 5. 7. Rastlinná bunka podľa nároku 6, kde rastlinná génová expresná kazeta je trvalo vložená do rastlinného genómu.The plant cell of claim 6, wherein the plant gene expression cassette is stably inserted into the plant genome. 8. Rastlinné pletivo obsahujúce rastlinnú bunku podľa ktoréhokoľvek z nárokov 6 a 7.A plant tissue comprising a plant cell according to any one of claims 6 and 7. 9. Rastlina obsahujúca rastlinnú bunku podľa ktoréhokoľvek z nárokov 6 a 7.A plant comprising a plant cell according to any one of claims 6 and 7. 10. Rastlina odvodená z rastliny podľa nároku 9.A plant derived from a plant according to claim 9. 11. Semeno pochádzajúce z rastliny podľa ktoréhokoľvek z nárokov 9 a 10.A plant-derived seed according to any one of claims 9 and 10. 12. Spôsob kontroly hmyzu vyznačujúci sa tým, že zahrňuje transformovanie rastlinnej bunky rastlinnou génovou expresnou kazetou podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5.An insect control method comprising transforming a plant cell with a plant gene expression cassette according to any one of claims 1 to 5.
SK169-98A 1995-08-08 1996-07-29 Chemically-inducible plant gene expression cassette SK16998A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9516241.8A GB9516241D0 (en) 1995-08-08 1995-08-08 Dna constructs
PCT/GB1996/001846 WO1997006268A2 (en) 1995-08-08 1996-07-29 Dna constructs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK16998A3 true SK16998A3 (en) 1998-09-09

Family

ID=10778942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK169-98A SK16998A3 (en) 1995-08-08 1996-07-29 Chemically-inducible plant gene expression cassette

Country Status (19)

Country Link
EP (1) EP0846179A2 (en)
JP (1) JPH11510694A (en)
KR (1) KR19990036251A (en)
CN (1) CN1199425A (en)
AP (1) AP863A (en)
AR (1) AR002914A1 (en)
AU (1) AU704172B2 (en)
BR (1) BR9609873A (en)
CA (1) CA2227445A1 (en)
CZ (1) CZ36998A3 (en)
GB (1) GB9516241D0 (en)
HU (1) HUP9900057A3 (en)
IL (1) IL123172A0 (en)
MX (1) MX9801008A (en)
NZ (1) NZ313724A (en)
PL (1) PL324880A1 (en)
SK (1) SK16998A3 (en)
TR (1) TR199800177T1 (en)
WO (1) WO1997006268A2 (en)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9606062D0 (en) 1996-03-22 1996-05-22 Zeneca Ltd Promoters
GB9817704D0 (en) * 1998-08-13 1998-10-07 Zeneca Ltd Gene switch
GB9902234D0 (en) * 1999-02-01 1999-03-24 Zeneca Ltd Expression system
GB9902236D0 (en) * 1999-02-01 1999-03-24 Zeneca Ltd Formulation
GB9918154D0 (en) * 1999-08-02 1999-10-06 Zeneca Ltd Expression system
EP1925672A1 (en) 2001-06-22 2008-05-28 Syngeta Participations AG Abiotic stress responsive polynucleotides and polypeptides
DE10212158A1 (en) 2002-03-19 2003-10-02 Metanomics Gmbh & Co Kgaa Population of transgenic plants, derived biological material, corresponding plasmid collection and population of transformed host organisms, as well as their use and methods for their production
CN100552030C (en) 2002-12-20 2009-10-21 梅坦诺米克斯有限及两合公司 Prepare amino acid whose method
EP2322633A3 (en) 2003-02-17 2011-08-17 Metanomics GmbH Preparation of organisms with faster growth and/or higher yield
CN1852985A (en) 2003-08-01 2006-10-25 巴斯福植物科学有限公司 Process for the production of fine chemicals
EP2080769A3 (en) 2004-07-02 2010-12-01 Metanomics GmbH Process for the production of fine chemicals
CN103397050A (en) 2004-07-31 2013-11-20 梅坦诺米克斯有限公司 Preparation of organisms with faster growth and/or higher yield
EP1974049A2 (en) 2004-12-17 2008-10-01 Metanomics GmbH Process for the control of production of fine chemicals
US20140199313A1 (en) 2005-03-02 2014-07-17 Metanomics Gmbh Process for the Production of Fine Chemicals
CA2598792A1 (en) 2005-03-02 2006-09-08 Metanomics Gmbh Process for the production of fine chemicals
ATE541043T1 (en) 2005-03-08 2012-01-15 Basf Plant Science Gmbh EXPRESSION-ENHANCED INTRON SEQUENCE
AR054161A1 (en) 2005-07-06 2007-06-06 Cropdesign Nv PLANTS WITH INCREASED PERFORMANCE AND A METHOD FOR PREPARING THEM
WO2007031581A2 (en) 2005-09-15 2007-03-22 Cropdesign N.V. Plant yield improvement by group 3 lea expression
EP2441844A1 (en) 2006-03-31 2012-04-18 BASF Plant Science GmbH Plants having enhanced yield-related traits and a method for making the same
EP2090662A3 (en) 2006-04-05 2012-10-31 Metanomics GmbH Process for the production of a fine chemical
MX2008015090A (en) 2006-05-31 2008-12-15 Metanomics Gmbh Manipulation of the nitrogen metabolism using ammonium transporter or glucose 6-phosphate deshydrogenases or farnesyl phosphate synthetase (fpp).
CN103215288A (en) 2006-06-08 2013-07-24 巴斯福植物科学有限公司 Plants having improved growth characteristics and method for making the same
EP2199396A1 (en) 2006-08-02 2010-06-23 CropDesign N.V. Plants transformed with SYT-polypeptide having increased yield under abiotic stress and a method for making the same
ITUD20060280A1 (en) 2006-12-29 2008-06-30 Univ Degli Studi Udine ARTIFICIAL SEQUENCE OF DNA EVENT FUNCTION OF LEADER IN 5 '(5'-UTR) OPTIMIZED FOR THE OVEREXPRESSION OF HETEROLOGICAL PLANT PROTEINS
WO2008135467A2 (en) 2007-05-04 2008-11-13 Basf Plant Science Gmbh Enhancement of seed oil / amino acid content by combinations of pyruvate kinase subunits
CA2687635A1 (en) 2007-05-22 2008-11-27 Basf Plant Science Gmbh Plant cells and plants with increased tolerance and/or resistance to environmental stress and increased biomass production-ko
EP2219469B1 (en) 2007-12-03 2017-08-30 Syngenta Participations AG Engineering enzymatically susceptible proteins
AR069894A1 (en) 2007-12-21 2010-02-24 Basf Plant Science Gmbh PLANTS WITH GREATER PERFORMANCE PRODUCING A KNOCK OUT (SILENCING) IN GENES RELATED TO EFFICIENCY IN THE USE OF NITROGEN (KO NUE) "
US20130055471A1 (en) 2009-12-15 2013-02-28 Edwin Henricus Antonius HOLMAN Transgenic Ozone-Resistant Plants
AR083029A1 (en) 2010-12-09 2013-01-23 Syngenta Participations Ag METHODS AND COMPOSITIONS THAT USE SMALL INTERFERENT ARN (ARNIP) FOR THE CONTROL OF NEMATODES IN PLANTS
EP2665832A4 (en) 2011-01-18 2015-04-22 Syngenta Participations Ag Methods and compositions for modified ethanol inducible promoter systems
WO2013059507A1 (en) 2011-10-20 2013-04-25 University Of Iowa Research Foundation N-demethyase genes and uses thereof
EA031448B1 (en) 2012-02-16 2019-01-31 Зингента Партисипейшнс Аг Engineered pesticidal proteins
EP2861740A1 (en) 2012-06-15 2015-04-22 University of Iowa Research Foundation Caffeine responsive promoters and regulatory genes
AR091512A1 (en) 2012-06-22 2015-02-11 Syngenta Participations Ag BIOLOGICAL CONTROL OF COLEOPTER PESTS
BR112015005389B1 (en) 2012-09-13 2022-10-18 Indiana University Research And Technology Corporation RECOMBINANT NUCLEIC ACID MOLECULE, SUBSTRATE PROTEIN MODIFIED OF A PLANT PATHOGEN SPECIFIC PROTEASE EXPRESSED THROUGH PLANT PATHOGEN, VECTOR, AND METHOD FOR PROTECTING A PLANT FROM INFECTION BY A PLANT PATHOGEN THAT SECRETS AT LEAST ONE SPECIFIC PROTEASE
WO2015158800A1 (en) 2014-04-17 2015-10-22 Boehringer Ingelheim Rcv Gmbh & Co Kg Recombinant host cell for expressing proteins of interest
CA2948369C (en) 2014-04-17 2023-09-26 Boehringer Ingelheim Rcv Gmbh & Co Kg Recombinant host cell engineered to overexpress helper proteins
EP2952584A1 (en) 2014-06-04 2015-12-09 Boehringer Ingelheim RCV GmbH & Co KG Improved protein production
WO2016100333A1 (en) 2014-12-15 2016-06-23 Syngenta Participations Ag Pesticidal microrna carriers and use thereof
US10604757B2 (en) 2014-12-23 2020-03-31 Syngenta Participations Ag Biological control of coleopteran pests
CA2981310C (en) 2015-04-10 2023-05-09 Syngenta Participations Ag Animal feed compositions and methods of use
WO2018076335A1 (en) 2016-10-31 2018-05-03 Institute Of Genetics And Developmental Biology, Chinese Academy Of Sciences Compositions and methods for enhancing abiotic stress tolerance
SG11201908079SA (en) 2017-03-29 2019-10-30 Boehringer Ingelheim Rcv Gmbh Recombinant host cell with altered membrane lipid composition
EP3625340A4 (en) 2017-05-18 2021-02-24 Cargill, Incorporated Genome editing system
BR112020016306A2 (en) 2018-02-12 2020-12-15 Curators Of The University Of Missouri SMALL SUPRARREGULATED GENE (SAUR) FOR THE IMPROVEMENT OF THE PLANT'S RADICULAR SYSTEM ARCHITECTURE, FLOOD TOLERANCE, DROUGHT RESISTANCE, AND PERFORMANCE
WO2022171827A1 (en) 2021-02-12 2022-08-18 Boehringer Ingelheim Rcv Gmbh & Co Kg Signal peptides for increased protein secretion

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5447858A (en) * 1984-04-13 1995-09-05 Mycogen Plant Sciences, Inc. Heat shock promoter and gene
UA48104C2 (en) * 1991-10-04 2002-08-15 Новартіс Аг Dna fragment including sequence that codes an insecticide protein with optimization for corn, dna fragment providing directed preferable for the stem core expression of the structural gene of the plant related to it, dna fragment providing specific for the pollen expression of related to it structural gene in the plant, recombinant dna molecule, method for obtaining a coding sequence of the insecticide protein optimized for corn, method of corn plants protection at least against one pest insect
DK0637339T3 (en) * 1992-04-13 2001-12-03 Syngenta Ltd DNA constructs and plants in which they are incorporated
ATE317445T1 (en) * 1993-11-19 2006-02-15 Biotechnology Res & Dev CHIMERIC REGULATORY REGIONS AND GENE CASSETTES FOR GENE EXPRESSION IN PLANTS

Also Published As

Publication number Publication date
BR9609873A (en) 1999-03-23
AR002914A1 (en) 1998-04-29
CA2227445A1 (en) 1997-02-20
GB9516241D0 (en) 1995-10-11
AP9801194A0 (en) 1998-03-31
AP863A (en) 2000-08-04
NZ313724A (en) 1999-04-29
KR19990036251A (en) 1999-05-25
IL123172A0 (en) 1998-09-24
HUP9900057A2 (en) 1999-04-28
WO1997006268A2 (en) 1997-02-20
PL324880A1 (en) 1998-06-22
CN1199425A (en) 1998-11-18
JPH11510694A (en) 1999-09-21
CZ36998A3 (en) 1998-06-17
TR199800177T1 (en) 1998-05-21
AU704172B2 (en) 1999-04-15
AU6625296A (en) 1997-03-05
HUP9900057A3 (en) 2001-06-28
EP0846179A2 (en) 1998-06-10
WO1997006268A3 (en) 1997-03-13
MX9801008A (en) 1998-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK16998A3 (en) Chemically-inducible plant gene expression cassette
MXPA98001008A (en) Constructs of
RU2181380C2 (en) Inducible herbicide resistance
Donaldson et al. Soybean plants expressing an active oligomeric oxalate oxidase from the wheat gf-2.8 (germin) gene are resistant to the oxalate-secreting pathogen Sclerotina sclerotiorum
RU2130491C1 (en) Dna fragment (variants), fused dna fragment for expression in plants and method of producing transgenic plant and its offsprings
EP2183355B1 (en) Compositions and methods for the modification of physiological responses in plants
US20080220971A1 (en) Novel method to increase pathogen resistance in plants
WO2007127186A2 (en) Disease-inducible promoters
AU634958B2 (en) Genetic manipulation
CA3218515A1 (en) Method for generating new gene in organism and use thereof
BRPI0618134A2 (en) methods for increasing drought stress tolerance in plants by active areb1
Girijashankar et al. Genetic transformation of Sorghum bicolor
WO2008155139A2 (en) Methods and means for the production of plants with improved stress resistance
AU2016228052B2 (en) Uses of insecticidal protein
JP2002524051A (en) A new salicylic acid-inducible gene and promoter from tobacco
Yevtushenko et al. Spatiotemporal activities of Douglas-fir BiP Pro1 promoter in transgenic potato
CA2255830A1 (en) Use of a novel glucosyl transferase
US7041815B2 (en) Sporamin promoter and uses thereof
EP0926241A2 (en) Use of dehydrodiconferyl alcohol glucosyl transferase in the regulation of plant development and defence
CA2296811A1 (en) Improved promoters for enhancing plant productivity
Hershey A study of the interaction between the water-deficit and herbivory responses in tomato
Khan Polyamines and Calcium Signalling in Drought
Yang Transformation of Arabidopsis and tobacco with mir1 and mir3, two genes implicated in maize insect resistance
Cassim Comparision of two promoters driving transgene expression in water-stressed sugarcane.
NAYAK COLLEGE OF AGRICULTURE