SK304489A3 - Process for direct, targeted and reproducible genetic manipulation, bifunctional vectors, production microorganisms of bacillus strain transformed by bifunctional vector, insecticidal agent and use of bifunctional vectors - Google Patents

Process for direct, targeted and reproducible genetic manipulation, bifunctional vectors, production microorganisms of bacillus strain transformed by bifunctional vector, insecticidal agent and use of bifunctional vectors Download PDF

Info

Publication number
SK304489A3
SK304489A3 SK3044-89A SK304489A SK304489A3 SK 304489 A3 SK304489 A3 SK 304489A3 SK 304489 A SK304489 A SK 304489A SK 304489 A3 SK304489 A3 SK 304489A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
thuringiensis
dna
cells
bacillus
cereus
Prior art date
Application number
SK3044-89A
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK280300B6 (en
Inventor
Walter Schurter
Martin Geiser
Daniele Mathe
Original Assignee
Novartis Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Novartis Ag filed Critical Novartis Ag
Publication of SK304489A3 publication Critical patent/SK304489A3/en
Publication of SK280300B6 publication Critical patent/SK280300B6/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
    • C12N15/64General methods for preparing the vector, for introducing it into the cell or for selecting the vector-containing host
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/32Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Bacillus (G)
    • C07K14/325Bacillus thuringiensis crystal peptides, i.e. delta-endotoxins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/12Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from bacteria
    • C07K16/1267Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from bacteria from Gram-positive bacteria
    • C07K16/1278Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from bacteria from Gram-positive bacteria from Bacillus (G)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • C12N15/75Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Bacillus

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

The present invention describes a process which makes it possible to carry out direct and targeted genetic manipulation of Bacillus thuringiensis and the closely related B. cereus using recombinant DNA technology. The present invention also relates to the construction of plasmids and shuttle vectors and to the B. thuringiensis strains transformed therewith. Likewise described is a process for the direct cloning, expression and identification of genes in B. thuringiensis and the closely related B. cereus. <IMAGE>

Description

Oblasť, technikyArea, techniques

Vynález sa týka priamej, cielenej, reprodukovateľnej genetickej manipulácie Bacillus thuringiensis, ako aj blízko príbuzného Bacillus cereus technológiou s použitím rekombinantnej DNA, postup je založený na účinnom spôsobe transformácie pre uvedený typ Bacillus.The invention relates to the direct, targeted, reproducible genetic manipulation of Bacillus thuringiensis, as well as closely related Bacillus cereus technology using recombinant DNA, the method being based on an efficient transformation method for said Bacillus type.

Ďalej sa uvedený vynález týka konštrukcie plazmidov a zvláštnych typov vektorov najmä shuttle-vektorov, ako aj kmeňov B. thuringiensis alebo/a B. cereus, ktoré boli transformované s použitím uvedených plazmidov.Furthermore, the present invention relates to the construction of plasmids and particular types of vectors, in particular shuttle vectors, as well as strains of B. thuringiensis and / or B. cereus, which have been transformed using said plasmids.

Vynález sa takisto týka spôsobu včlenenia a prípadne expresie génov alebo iných využiteľných reťazcov do Bacillus thuringiensis alebo/a Bacillus cereus, najmä sa však vynález týka spôsobu včlenenia a expresie génov pre protoxín.The invention also relates to a method of incorporating and optionally expressing genes or other useful chains into Bacillus thuringiensis and / or Bacillus cereus, in particular the invention relates to a method of incorporating and expressing protoxin genes.

Vynález sa týka aj spôsobu priameho klonovania a prípadne expresie a identifikácie nových génov alebo iných využiteľných reťazcov DNA v Bacillus thuringiensis a/alebo Bacillus cereus, čím sa po prvý krát vytvára možnosť založiť génovú banku priamo v Bacillus thuringiensis a/alebo Bacillus cereus a dosiahnuť tam jej expresiu.The invention also relates to a method of direct cloning and optionally expression and identification of new genes or other useful DNA strands in Bacillus thuringiensis and / or Bacillus cereus, thereby making it possible for the first time to set up a gene bank directly in Bacillus thuringiensis and / or Bacillus cereus and its expression.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Bacillus thuringiensis patrí do veľkej skupiny gram-pozitívnych aeróbnych baktérií, ktoré vytvárajú endospóry. Na rozdiel od blízko príbuzných druhov B. cereus a B. anthracis, produkuje väčšina doteraz známych druhov B. thuringiensis v priebehu svojej sporulácie parasporálne inkluzívne telieska, ktoré sú na základe svojej kryštalickej štruktúry označované tiež ako kryštalické telieska. Tieto kryštalické telieska pozostávajú z isekticídne účinných kryštalických bielkovín protoxínu, ktoré vytvárajú takzvaný δ-endotoxín.Bacillus thuringiensis belongs to a large group of gram-positive aerobic bacteria that form endospores. Unlike closely related B. cereus and B. anthracis species, most of the hitherto known B. thuringiensis species produce parasporally inclusive bodies during their sporulation, which are also referred to as crystalline bodies because of their crystalline structure. These crystalline bodies consist of isecticidally active crystalline protoxin proteins that produce the so-called δ-endotoxin.

Tieto bielkovinové kryštály sú príčinou toxicity B. thuringiensis pre hmyz. Uvedený endotoxín však vyvíja svoju isekticídnu účinnosť až po perorálnom podaní týchto kryštalických teliesok a ich rozpustení v alkalickej črevnej šťave cieľových druhov hmyzu, pričom sa uvoľnia vlastné toxické zložky protoxínu obmedzenou proteolýzou na základe pôsobenia proteáz z tráviacej sústavy hmyzu.These protein crystals cause B. thuringiensis toxicity to insects. However, the endotoxin exerts its isecticidal activity only after oral administration of these crystalline bodies and their dissolution in the alkaline intestinal juice of the target insect species, releasing the toxic components of the protoxin by limited proteolysis due to the action of proteases from the digestive system of the insects.

Uvedené endotoxíny z rôznych kmeňov B. thuringiensis sa vyznačujú vysokou špecifickosťou proti cieľovým druhom hmyzu, najmä proti rôznym jedincom a larvám z čeľadí Lepidoptera, Coleoptera a Diptera, súčasne sa tieto toxíny vyznačujú vysokou účinnosťou. Ďalšou výhodou, ktorá hrá úlohu pri použití δ-endotoxínu z B. thuringiensis, je zjavná nemožnosť cieľových druhov hmyzu vyvinúť odolnosť voči uvedenej kryštalickej bielkovine a okrem toho tiež neškodnosť uvedených toxínov pri ich požití človekom, inými druhmi cicavcov, vtákmi, rybami alebo inými druhmi hmyzu s výnimkou cieľových druhov.Said endotoxins from different strains of B. thuringiensis exhibit high specificity against target insect species, in particular against various individuals and larvae of the families Lepidoptera, Coleoptera and Diptera, while at the same time these toxins are characterized by high efficacy. A further advantage which plays a role in the use of B. thuringiensis δ-endotoxin is the apparent inability of the target insect species to develop resistance to said crystalline protein and, moreover, the harmlessness of said toxins when ingested by humans, other mammalian species, birds, fish or other species. insects with the exception of target species.

Insekticídna účinnosť protoxínov B. thuringiensis je už dávno známa. Už na konci dvadsiatych rokov sa používali prostriedky s obsahom B. thuringiensis ako biologické insekticídy na potlačenie rôznych ochorení kultúrnych rastlín, spôsobených hmyzom. Pri objavení B. thuringiensis var. israelensis, ktorý bol opísaný v publikácii Goldberg L. a Margalit J., Mosquito News, 37, 355-358, 1977, a po objave B. thuringiensis var. tenebrionis, ktorý bol opísaný v publikácii Krieg A. a ďalší, Z. Ang. Ent. , 96., 500-508, 1983, bolo možné rozšíriť spektrum použitia aj na larvy komárov a chrobákov.The insecticidal activity of B. thuringiensis protoxins has long been known. Already at the end of the 1920s, compositions containing B. thuringiensis were used as biological insecticides for the control of various diseases of crop plants caused by insects. On the discovery of B. thuringiensis var. israelensis, described in Goldberg L. and Margalit J., Mosquito News, 37, 355-358, 1977, and after the discovery of B. thuringiensis var. tenebrionis, as described by Krieg A. et al., Z. Ang. Ent. , 96, 500-508, 1983, it was possible to extend the spectrum of use to mosquito and beetle larvae.

Pri zavedení genetickej technológie je možné zabezpečiť toxínom B. thuringiensis ešte ďalšie rozsiahle možnosti použitia.With the introduction of genetic technology, it is possible to provide yet another extensive application for the B. thuringiensis toxin.

Napríklad klonovanie uvedeného endotoxínu v cudzorodých produkčných organizmoch, napríklad v E. coli, patrí už k bežným postupom. Táto skutočnosť viedla k tomu, že sú už známe reťazce DNA celého radu δ-endotoxínov a boli opísané napríklad v publikáciách Schnepf H. E. a Whiteley H. R., Proc. Natl. Acad. Sci USA 78, 2893-2897, 1981, Klier A. a. ďalší, The EMBO J. 1, 791-799, 1982, Geiser M. a ďalší, Gene 48., 109-118, 1986 a Hauder M. Z. a ďalší, Gene 52., 285-290, 1987.For example, cloning of said endotoxin in foreign production organisms, for example in E. coli, is already a routine procedure. This has led to the already known DNA sequences of a variety of δ-endotoxins and have been described, for example, in Schnepf H. E. and Whiteley H. R., Proc. Natl. Acad. Sci USA 78: 2893-2897 (1981); et al., The EMBO J. 1, 791-799, 1982; Geiser M. et al., Gene 48, 109-118, 1986; and Hauder M. et al., Gene 52, 285-290, 1987.

Väčšina druhov B. thuringiensis obsahuje väčší počet génov, ktoré sú kódom pre insekticídne účinnú bielkovinu. Tieto gény, k expresii ktorých dochádza iba v sporulačnej fáze, sú vo väčšom počte prípadov lokalizované vo veľkých prenosných plazmidoch s 30 až 150 megajednotkami a preto sa dajú veľmi jednoduchým spôsobom prenášať medzi rôznymi kmeňmi B. thuringiensis a tiež medzi kmeňmi B. thuringiensis a B. cereus, ak sú kompatibilné, ako bolo opísané v publikácii Gonzales J. M. a ďalší, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 79, 6951-6955, 1982.Most B. thuringiensis species contain multiple genes that encode an insecticidally active protein. These genes, which are expressed only in the sporulation phase, are in a large number of cases located in large portable plasmids of 30 to 150 megunits and therefore can be transferred very easily between different strains of B. thuringiensis and also between strains of B. thuringiensis and B cereus, if compatible, as described by Gonzales JM et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 79: 6951-6955 (1982).

Gény pre protoxín B. thuringiensis var. kurstaki patria do skupiny príbuzných génov, z ktorých celý rad bol už klonovaný a sú tiež známe ich reťazce. Všetky tieto práce sa uskutočňovali prevažne v systéme na klonovanie z E. coli.B. thuringiensis var. kurstaki belong to a group of related genes, many of which have already been cloned and their chains are also known. All these works were carried out predominantly in an E. coli cloning system.

Klonovanie génov B. thuringiensis bolo až doteraz v podstate obmedzené na niekoľko výlučne heterológnych produkčných systémov, z ktorých sa systém z E. coli ukázal ako najvýhodnejší.The cloning of B. thuringiensis genes has hitherto been essentially limited to several exclusively heterologous production systems, of which the E. coli system has proven to be the most advantageous.

V poslednej dobe boli podávané také správy, týkajúce sa klonovania a expresie génov pre protoxíny v iných systémoch, napríklad v B. subtilis podľa publikácie Klier A. a ďalší, The EMBO J., 1, 791-799, 1982, ďalej v Pseudomonas fluorenzens, ako bolo opísané v publikácii Obukowicz M. G. a ďalší, J. Bacteriol. , 168, 982-989, 1986 a v Saccharomyces cerevisidae, tak ako bolo opísané v európskom patentovom spise č. 0 292 435.Recently, such reports have been reported regarding the cloning and expression of protoxin genes in other systems, for example in B. subtilis according to Klier A. et al., The EMBO J., 1, 791-799, 1982, further in Pseudomonas fluorenzens as described in Obukowicz MG et al., J. Bacteriol. , 168, 982-989, 1986, and in Saccharomyces cerevisidae, as described in European Patent Specification No. 5,962,178. 0 292 435

Pri klonovaní E. coli sa využíva skutočnosť, že mnohé gény pre protoxín obsahujú okrem bežných gram-pozitívnych promótorov aj promótor, ktorý sa podobá promotoru z E. coli. Tieto príbuzné reťazce DNA promótora umožňujú to, že gén pre protoxín B. thuringiensis môže dosiahnuť expresiu aj v heterológnych systémoch, ak je schopný zvrchu rozoznávať spomenutý riadiaci reťazec.The cloning of E. coli takes advantage of the fact that many protoxin genes contain, in addition to conventional gram-positive promoters, a promoter similar to the promoter from E. coli. These related DNA promoter strands allow the B. thuringiensis protoxin gene to achieve expression also in heterologous systems if it is capable of recognizing the aforementioned control chain from above.

Bielkoviny protoxínu, k expresii ktorých došlo, sa potom môžu izolovať rozrušením produkčných buniek podľa známych postupov a identifikovať.The protoxin proteins that have been expressed can then be isolated by disrupting the production cells according to known procedures and identified.

V priebehu výskumu sa však ukázalo, že vo všetkých prípadoch nie sú v géne pre protoxín k dispozícii promótory podobné promótorom z E. coli, takže až doteraz je možné dosiahnuť expresiu v heterológnych produkčných systémoch a tým aj identifikovať iba v prípade určitých génov pre protoxíny, a to tých, ktoré spĺňajú uvedenú podmienku pre promótor, ako bolo opísané v publikácii Donovan L. P. a ďalší, Mol. Gen. Genet. , 214, 365-372, 1988.However, research has shown that in all cases, promoters similar to those of E. coli are not available in the protoxin gene, so that up to now expression in heterologous production systems can be achieved and thus only identified for certain protoxin genes, and those that meet the aforementioned promoter condition, as described by Donovan LP et al., Mol. Gen. Genet. 214: 365-372 (1988).

Klonovanie génov mimo prirodzeného produkčného organizmu a použitie týchto kmeňov v praxi ako biologických insekticídov je spojené s celým radom nevýhod:Cloning of genes outside the natural production organism and the use of these strains in practice as biological insecticides are associated with a number of disadvantages:

a) expresiu génov pre protoxín z B. thuringiensis je možné dosiahnuť iba v určitých prípadoch(a) expression of B. thuringiensis protoxin genes can only be achieved in certain cases

b) všeobecne dochádza len k veľmi malej sekrécii cudzorodej bielkoviny, ktorej expresia sa dosiahla, alebo k sekrécii vôbec nedochádza(b) there is generally only very little secretion of the foreign protein whose expression has been achieved or no secretion at all

c) nie je vždy možné zaistiť správne zaradenie génu pre uvedený endotoxín v heterológnych produkčných bunkách, čo môže viesť k nežiaducim zmenám pri špecifickej účinnosti alebo v celej oblasti účinnosti toxínu(c) it is not always possible to ensure that the endotoxin gene is correctly inserted in heterologous production cells, which may lead to undesirable changes in the specific activity or in the whole range of toxin activity

d) v prípade, že vôbec dôjde k expresii, je miera dosiahnutej expresie klonovaného cudzorodého génu oproti natívnym reťazcom len nízka.(d) in the absence of expression at all, the rate of expression of the cloned foreign gene compared to the native strands is low.

V publikáciách Schnepf H. E. a Whiteley H. R., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 78, 2893-2897, 1981 a J. Biol. Chem., 260, 6273, 1985, sa uvádza, že toxín B. thuringiensis, klonovaný v E. coli tvorí iba 0,5 až 1 % celkovej bielkoviny v bunke E. coli, oproti tomu tvorí kryštalická bielkovina v B. thuringiensis 30 až 40 % sušiny sporulujúcej kultúry. Tieto veľké rozdiely v miere dosiahnutej expresie sú pravdepodobne spôsobené neprítomnosťou riadiacich signálov, Špecifických pre sporuláciu v heterológnom produkčnom systéme, ďalšou príčinou by mohli byť aj ťažkosti pri rozoznávaní promótora B. thuringiensis a/alebo problémy spôsobené posttranslačnou modifikáciou molekuly toxínu v cudzorodej bunke.Schnepf H. E. and Whiteley H. R., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78: 2893-2897 (1981) and J. Biol. Chem., 260, 6273, 1985, it is reported that the B. thuringiensis toxin cloned in E. coli constitutes only 0.5 to 1% of the total protein in the E. coli cell, whereas it is a crystalline protein in B. thuringiensis 30- 40% dry matter of sporulating culture. These large differences in the level of expression achieved are probably due to the absence of control signals specific for sporulation in a heterologous production system, another cause could be difficulty in recognizing the B. thuringiensis promoter and / or problems due to post-translational modification of the toxin molecule in the foreign cell.

e) celý rad produkčných kmeňov, všeobecne používaných na expresiu, nie je toxikologický taký indiferentný ako B. thuringiensis alebo B. cereus(e) the range of production strains generally used for expression is not toxicologically as indifferent as B. thuringiensis or B. cereus

f) B. thuringiensis a B. cereus tvoria prirodzený podiel mikrobiálnej flóry v pôde, obvykle hlavný podiel, čo nie je možné zaistiť, u produkčných kmeňov, používaných na expresiu(f) B. thuringiensis and B. cereus constitute the natural proportion of microbial flora in the soil, usually the major proportion, which cannot be assured, of the production strains used for expression

Všetky uvedené problémy a ťažkosti by bolo možné prekonať v prípade, že by sa podarilo klonovať uvedené gény B. thuringiensis priamo v homológnom produkčnom systéme, v ktorom by bolo možné využiť gram-pozitívne promótory pre gény pre protoxín a tak dosiahnuť expresiu.All these problems and difficulties could be overcome if the B. thuringiensis genes could be cloned directly in a homologous production system in which the gram-positive promoters for protoxin genes could be utilized and thus expressed.

Až doteraz však neexistuje žiadny postup, ktorý by umožňoval modifikovať B. thuringiensis, z komerčného hladiska taký dôležitý mikroorganizmus, priamo genetickým spôsobom a tak umožniť napríklad účinné opätovné včlenenie klonovaného génu pre protoxín do kmeňa B. thuringiensis.To date, however, there is no method to modify B. thuringiensis, from a commercial point of view, such an important microorganism, directly genetically, and thus to allow, for example, effective reintegration of the cloned protoxin gene into the B. thuringiensis strain.

Podstatou tohto problému je zrejme skutočnosť, že až doteraz nebol vyvinutý účinný transformačný systém pre B. thuringiensis ani pre blízko príbuzný B. cereus, ktorý by umožnil dosiahnuť vysokú mieru transformácie a tak umožňoval použitie už známej metódy rekombinantné j DNA tiež pre B. thuringiensis.This problem seems to be based on the fact that, to date, an efficient transformation system for B. thuringiensis or a closely related B. cereus has not been developed which would allow a high degree of transformation to be achieved and thus allow the use of the already known recombinant DNA method also for B. thuringiensis.

Až doteraz sa použité postupy na získanie nových kmeňov B. thuringiensis s novými insekticídnymi vlastnosťami zakladali na prenose plazmidu s génom, ktorý je kódom pre protoxín, konjugáciou.Until now, the methods used to obtain novel strains of B. thuringiensis with novel insecticidal properties have been based on the transfer of the plasmid with the gene coding for the protoxin by conjugation.

Úspešné opätovné včlenenie klonovaného génu pre kryštalickú bielkovinu v B. thuringiensis bolo doteraz opísané len v jedinom prípade v publikácii Klier A. a ďalší, Mol. Gen. Genet., 191, 257-262, 1983, pričom však aj v tomto prípade, vzhľadom k tomu, že nebol k dispozícii vhodný transformačný systém pre B. thuringiensis, sa opäť použila konjugácia medzi B. subtilis a B. thuringiensis a tým sa dosiahol prenos. Aj v tomto prípade sa ako pomocný organizmus použila E. coli.Successful reintegration of the cloned crystalline protein gene in B. thuringiensis has so far been described in only one case in Klier A. et al., Mol. Gen. Genet., 191, 257-262, 1983, but again, in the absence of a suitable transformation system for B. thuringiensis, the conjugation between B. subtilis and B. thuringiensis was again used to achieve transfer. Also in this case, E. coli was used as an auxiliary organism.

Pri prenose pomocou konjugácie však dochádza k celému radu závažných nevýhod, takže tieto postupy nie sú vhodné na bežnú genetickú modifikáciu B. thuringiensis a B. cereus.However, there are a number of serious disadvantages to conjugation delivery, so that these procedures are not suitable for conventional genetic modification of B. thuringiensis and B. cereus.

a) Prenos plazmidov s obsahom génu, ktorý je kódom pre protoxín, konjugáciou, je možné uskutočniť len reakciou medzi kmeňmi B. thuringiensis alebo medzi kmeňmi B. cereus a B. thuringiensis, ktoré sú navzájom kompatibilné.a) Conjugation of plasmids containing the gene coding for protoxin by conjugation can only be carried out by reaction between B. thuringiensis strains or between B. cereus and B. thuringiensis strains that are compatible with each other.

b) Pri prenose plazmidu konjugáciou medzi nepríbuznými kmeňmi sa často môže dosiahnuť iba nízka frekvencia cieľového prenosu.b) When transferring a plasmid by conjugation between unrelated strains, often only a low target transmission frequency can be achieved.

c) Vzniká možnosť, že sa nebude dať dosiahnuť riadenie expresie génu pre protoxín alebo jej modifikácie.c) There is a possibility that the expression control of the protoxin gene or its modifications cannot be achieved.

d) Nie je k dispozícii žiadna možnosť modifikovať samotný použitý gén.d) There is no possibility to modify the gene used alone.

e) Za súčasnej prítomnosti väčšieho počtu génov pre protoxíny v jedinom kmeni môže dôjsť k silnému zníženiu expresie jednotlivých génov na základe známych účinkov.e) In the presence of multiple protoxin genes in a single strain, the expression of individual genes may be greatly reduced due to known effects.

f) Môže dôjsť k prejavom nestálosti na základe možnej homológnej rekombinácie použitých génov pre protoxín.f) Instability may occur due to possible homologous recombination of protoxin genes used.

Ďalšie transformačné postupy, ktoré sa už celkom bežne dajú použiť pre celý rad gram-pozitívnych organizmov, sa v prípade B. thuringiensis aj v prípade B. cereus ukázali ako nepoužiteľné.Other transformation procedures, which are already quite commonly applicable to a variety of gram-positive organisms, have been shown to be inapplicable for both B. thuringiensis and B. cereus.

K uvedeným postupom patrí napríklad priama transformácia bakteriálnych protoplastov použitím polyetylénglykolu, ktorá sa dá použiť v celom rade kmeňov Streptomyces podľa publikácie Bibb J. J. a ďalší, Náture 247, 398-400, 1978, u B. subtilis, ako bolo opísané v publikácii Chang S. a Cohen S. N., Molec. Gen. Genet. 168, 111-115, 1979, u B. megaterium podľa publikácie Brown B. J. a Carlton B. C., J. Bacteriol. 142. 508-512, 1980, u Streptococcus lactis podľa publikácie Kondo J. K. a McKay L. L., Appl. Environ. Microbiol. 48, 252-259, 1984, u S. faecalis podľa publikácie Wirth R. a ďalší, J. Bacteriol. 165, 831-836, 1986, u Corynebacterium glutamicum podľa publikácie Yoshihama M. a ďalší, J. Bacteriol. 162, 591-597, 1985, a u mnohých ďalších gram-pozitívnych baktérií s dobrým výsledkom.Such methods include, for example, direct transformation of bacterial protoplasts using polyethylene glycol, which can be used in a variety of Streptomyces strains according to Bibb JJ et al., Nature 247, 398-400, 1978, in B. subtilis, as described in Chang S. and Cohen SN, Molec. Gen. Genet. 168, 111-115, 1979, in B. megaterium according to Brown B. J. and Carlton B. C., J. Bacteriol. 142. 508-512, 1980, by Streptococcus lactis according to Kondo J.K. and McKay L. L., Appl. Environ. Microbiol. 48, 252-259, 1984, in S. faecalis, according to Wirth R. et al., J. Bacteriol. 165, 831-836, 1986, in Corynebacterium glutamicum according to Yoshihama M. et al., J. Bacteriol. 162, 591-597, 1985, and many other gram-positive bacteria with good results.

Na použitie týchto postupov je nevyhnutné najprv zmeniť bakteriálne bunky na protoplasty, to znamená, že je potrebné porušiť bunkovú stenu pôsobením príslušných enzýmov.To use these procedures, it is necessary to first convert bacterial cells into protoplasts, i.e., it is necessary to disrupt the cell wall by the action of the appropriate enzymes.

Pri týchto priamych transformačných postupoch by bolo potrebné dosiahnuť expresiu novozavedenej genetickej informácie a regeneráciu transformovaných protoplastov na komplexných pevných živných prostriedkoch pred tým, ako by bolo možné preukázať dostatočnú transformáciu napríklad použitím označenia pre selekciu.In these direct transformation procedures, it would be desirable to achieve expression of newly introduced genetic information and regeneration of transformed protoplasts on complex solid nutrient media before sufficient transformation could be demonstrated using, for example, a selection label.

Tieto transformačné postupy sa potom ukázali pre B. thuringiensis a pre príbuzný B. cereus ako nevhodné. Vzhladom na vysokú odolnosť buniek B. thuringiensis voči lyzozýmu a len malú regenerovatelnosť protoplastov na intaktné bunky s bunkovou stenou zostáva dosiahnuteľná miera transformácie veľmi nízka a zle reprodukovateľná, ako bolo opísané v publikáciách Alikhanian S. J. a ďalší, J. Bacteriol. 146. 7-9, 1981, Martin P.' A. a ďalší, J. Bacteriol. 145. 980-983, 1981, a FisherThese transformation procedures then proved to be inappropriate for B. thuringiensis and related B. cereus. Due to the high lysozyme resistance of B. thuringiensis cells and the low regenerability of protoplasts to intact cell wall cells, the achievable transformation rate remains very low and poorly reproducible, as described in Alikhanian S.J. et al., J. Bacteriol. 146. 7-9, 1981, Martin P. ' A. et al., J. Bacteriol. 145, 980-983, 1981, and Fisher

Η. Μ., Árch. Microbiol. 139, 231-217, 1984.Η. Á., Arch. Microbiol. 139, 231-217 (1984).

Použitím týchto postupov je teda možné nanajvýš včleňovať veľmi jednoduché plazmidy, ktoré sa nehodia na prácu s rekombinantnou DNA, do buniek B.thuringiensis alebo B. cereus s nízkou frekvenciou.Thus, using these techniques, it is possible to incorporate very simple non-recombinant DNA plasmids into low-frequency B.thuringiensis or B. cereus cells.

Správy o jednotlivých výsledkoch transformácie, dosiahnutých použitím uvedených postupov, spočívajú vo vypracovaní veľmi náročných optimalizačných programov, ktoré sú naviac použiteľné iba pre jediný určitý kmeň B. thuringiensis a sú spojené s vysokými nákladmi za súčasne veľkej náročnosti na čas, ako bolo opísané v publikácii Schall D., Genubertragung zwischen Isolaten von Bacillus thuringiensis durch Protoplastentransformation und Fusion. Dissertation, Universität Tubingen, 1986. Tieto postupy nie sú z uvedených dôvodov vhodné na bežné používanie v priemyselnom meradle.The reports of the individual transformation results obtained using the above procedures consist in the development of very demanding optimization programs, which are additionally applicable to only one particular B. thuringiensis strain and are associated with high costs and at the same time, as described in Schall. D., Genubertragung zwischen Isolaten von Bacillus thuringiensis durch Protoplastentransformation und Fusion. Dissertation, Universität Tubingen, 1986. For these reasons, these processes are not suitable for commercial use on an industrial scale.

Ako sa dá usúdiť z veľkého množstva prác a z intenzívneho výskumu genetiky B. thuringiensis, je veľký záujem o vývoj nových postupov, ktorými by bolo možné podrobiť B. thuringiensis alebo blízko príbuzného B. cereus priamej genetickej modifikácii a tým napríklad dosiahnuť klonovanie génu pre protoxín v prírodnom systéme. Napriek tomu neboli doteraz uspokojivo vyriešené uvedené problémy a ťažkosti. Až doposiaľ teda nie sú k dispozícii vhodné transformačné postupy, ktoré by umožňovali rýchlu, účinnú a reprodukovateľnú transformáciu B. thuringiensis a/alebo B. cereus s dostatočne vysokou frekvenciou transformácie, ani vhodné vektory na klonovanie, ktoré by umožňovali použitie metódy rekombinantnej DNA tak, ako je bežne používaná pre iné bakteriálne systémy, tiež pre B. thuringiensis. To isté platí aj pre B. cereus.As can be deduced from a great deal of work and intensive research into the genetics of B. thuringiensis, there is a great interest in developing new methods for subjecting B. thuringiensis or a close relative of B. cereus to direct genetic modification and thereby achieving cloning of the protoxin gene in natural system. Nevertheless, the problems and difficulties mentioned above have not been satisfactorily resolved. So far, there are no suitable transformation procedures available to allow rapid, efficient and reproducible transformation of B. thuringiensis and / or B. cereus with a sufficiently high transformation frequency, nor suitable cloning vectors to allow the use of the recombinant DNA method, as commonly used for other bacterial systems, also for B. thuringiensis. The same applies to B. cereus.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

V súčasnosti sa nečakane zistilo, že všetky uvedené problémy a ťažkosti sa dajú odstrániť pomerne jednoduchým spôsobom .It has now unexpectedly been found that all the problems and difficulties mentioned can be solved in a relatively simple manner.

Vynález si kladie za úlohu navrhnúť, nový postup, ktorým by bolo možné použitím rekombinantnej DNA po prvý krát uskutočniť priamu, cielenú a reprodukovateľnú genetickú manipuláciu B. thuringiensis i B. cereus, postup by mal spočívať v tom, že by bol B. thuringiensis a/alebo B. cereus transformovaný s použitím jednoduchého transformačného postupu s vysokou účinnosťou použitím rekombinantnej DNA, ktorá by bola vhodná na predpokladanú genetickú manipuláciu Bacillus thuringiensis alebo/a Bacillus cereus.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a novel process by which recombinant DNA can be used for the first time to perform direct, targeted and reproducible genetic manipulation of both B. thuringiensis and B. cereus. and / or B. cereus transformed using a simple high efficiency transformation procedure using recombinant DNA that would be suitable for the putative genetic manipulation of Bacillus thuringiensis and / or Bacillus cereus.

Predmetom predloženého vynálezu je teda spôsob priamej, cielenej a reprodukovateľnej genetickej manipulácie Bacillus thuringiensis alebo/a Bacillus cereus použitím technológie rekombinantnej DNA, ktorý spočíva v tom, že sa izoluje vhodná DNA a pomocou jednoduchého transformačného postupu s vysokou účinnosťou sa transformuje do Bacillus thuringiensis alebo/a Bacillus cereus, pričom sa transformácia Bacillus thuringiensis alebo/a Bacillus cereus uskutočňuje tak, že saAccordingly, the present invention provides a method for the direct, targeted and reproducible genetic manipulation of Bacillus thuringiensis and / or Bacillus cereus using recombinant DNA technology by isolating suitable DNA and transforming it into Bacillus thuringiensis by means of a simple high-efficiency transformation procedure. and Bacillus cereus, wherein the transformation of Bacillus thuringiensis and / or Bacillus cereus is carried out by:

a) pripraví bunková suspenzia s vhodnou hustotou buniek v živnom prostredí, vhodnom na pestovanie buniek Bacillus thuringiensis prípadne Bacillus cereus, pri prevzdušňovaní dostačujúcom pre ich rast,(a) prepare a cell suspension of suitable cell density in a culture medium suitable for the cultivation of Bacillus thuringiensis or Bacillus cereus cells, under aeration sufficient for their growth,

b) bunky sa oddelia od prostredia a znova sa suspendujú v inokulačnom pufri, ktorý je vhodný na nasledujúce otvorenie pórov elektrickým prúdom,(b) the cells are separated from the medium and resuspended in an inoculation buffer suitable for subsequent electrical opening of pores,

c) pridá sa vzorka DNA v koncentrácii, ktorá je vhodná na otvorenie pórov elektrickým prúdom, výhodne v koncentrácii medzi 1 μ<3 a 20 gg,(c) a DNA sample is added at a concentration suitable for opening the pores by electric current, preferably at a concentration between 1 μ <3 and 20 gg,

d) zmes pripravená v krokoch b) a c) sa prenesie do zariadenia na otvorenie pórov elektrickým prúdom,d) the mixture prepared in steps b) and c) is transferred to an electric pore opening device,

e) zmesou sa nechá raz alebo viackrát vybiť kondenzátor v priebehu krátkeho časového úseku, pričom sa krátkodobo vytvorí silné elektrické pole v čase, ktorý je dostatočný na transformáciu buniek Bacillus thuringiensis alebo/a Bacillus cereus rekombinantnou DNA,(e) the mixture is allowed to discharge the capacitor one or more times over a short period of time, generating in the short term a strong electric field at a time sufficient to transform Bacillus thuringiensis and / or Bacillus cereus cells with recombinant DNA;

f) bunky sa po otvorení pórov elektrickým prúdom prípadne ďalej inkubujúf) optionally incubating the cells after opening the pores with electric current

g) takto spracované bunky sa nanesú na platne s vhodným selekčným prostredím, a potom sag) the cells so treated are plated on a suitable selection medium and then plated

h) transformované bunky oddelia.h) separating the transformed cells.

Vynález takisto zahŕňa priamy spôsob klonovania, expresiu a identifikáciu génov alebo iných využiteľných sekvencii DNA, predovšetkým však génov pre protoxín v B. thuringiensis alebo/a B. cereus, a to tak, že saThe invention also encompasses a direct method of cloning, expressing and identifying genes or other useful DNA sequences, in particular protoxin genes in B. thuringiensis and / or B. cereus, by

a) celková DNA z B. thuringiensis rozštiepi pôsobením príslušných reštrikčných enzýmov,(a) cleaves the total B. thuringiensis DNA by treatment with the appropriate restriction enzymes;

b) z výsledných sa po pôsobení reštrikčných enzýmov izolujú fragmenty vhodnej veľkosti,(b) fragments of appropriate size are isolated from the resulting restriction enzymes,

c) tieto fragmenty sa uložia do vhodného vektora,(c) the fragments are inserted into an appropriate vector;

d) použitím uvedeného vektora sa transformujú bunky B. thuringiensis a/alebo B. cereus ad) transforming B. thuringiensis and / or B. cereus cells using said vector

e) z transformovaných buniek sa pomocou vhodného selekčného postupu oddelia bunky s obsahom nových reťazcov DNA a tieto reťazce sa prípadne izolujú.(e) cells containing new DNA strands are separated from the transformed cells by a suitable selection procedure and optionally isolated.

Okrem štrukturálnych génov sa pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu môžu samozrejme použít: aj ľubovoľné iné využiteľné reťazce DNA, napríklad nekódové reťazce DNA, ktoré majú riadiacu funkciu, napríklad protizmyslovej DNA.Of course, in addition to the structural genes, any other useful DNA strands, for example non-coding DNA strands, having a control function, for example, antisense DNA, may also be used in the method of the invention.

Spôsob podľa vynálezu otvára veľké množstvo nových možností, ktoré by sa mohli použiť tak z vedeckého, ako aj z komerčného hľadiska.The method according to the invention opens up a large number of new possibilities which could be used both scientifically and commercially.

Týmto spôsobom je napríklad po prvý krát možné riadiť, syntézu δ-endotoxínu na genetickej úrovni, najmä z hľadiska sporulácie.In this way, for example, it is possible for the first time to control the synthesis of δ-endotoxin at the genetic level, particularly in terms of sporulation.

Teraz bude.pravdepodobne možné objasniť aj otázku, na ktorom mieste molekuly toxínu sa nachádzajú úseky, ktoré sú príčinou toxicity voči niektorým druhom hmyzu, a do akej miery sú tieto miesta spojené so špecifickosťou tohto účinku.It will now also be possible to clarify the location of the toxin molecule's regions that cause toxicity to some insect species, and to what extent these sites are associated with the specificity of this effect.

Znalosť molekulárnej organizácie rôznych molekúl toxínu a gény, ktoré sú kódom pre túto molekulu z rôznych druhov B. thuringiensis, majú výnimočne veľký praktický význam pre cielenú genetickú manipuláciu týchto génov, ktorá je teraz po prvý krát umožnená použitím spôsobu podľa vynálezu.The knowledge of the molecular organization of the various toxin molecules and the genes coding for this molecule from different B. thuringiensis species is of extremely great practical importance for the targeted genetic manipulation of these genes, which is now made possible for the first time using the method of the invention.

Nový spôsob podľa vynálezu umožňuje okrem cielenej modifikácie vlastného génu pre uvedený endotoxín aj manipuláciu riadiacich reťazcov DNA na expresiu týchto génov, čím sa dajú zvýšiť niektoré špecifické vlastnosti uvedených endotoxínov, napríklad ich špecifickosť, ich vstrebávanie a podobne, a okrem toho aj rýchlosť a mieru ich produkcie, napríklad zabudovanie účinnejších alebo silnejších reťazcov promótorov.In addition to targeted modification of the endotoxin gene itself, the novel method also enables manipulation of the DNA control strands to express these genes, thereby enhancing certain specific properties of said endotoxins, such as their specificity, their uptake and the like, and their rate and rate. production, for example by incorporating more efficient or stronger promoter chains.

Cielenou mutáciou vybraných génov alebo úsekov génov in vitro sa týmto spôsobom dajú získať nové varianty B. thuringiensis a/alebo B. cereus.By targeted mutation of selected genes or gene regions in vitro, novel variants of B. thuringiensis and / or B. cereus can be obtained in this way.

Ďalšia možnosť konštrukcie nových variantov B. thuringiensis a/alebo B. cereus spočíva v tom, že sa naviažu gény alebo úseky génov, ktoré pochádzajú z rôznych kmeňov B. thuringiensis, čím sa dajú získať kmene B. thuringiensis a/alebo B. cereus s rozšíreným spektrom použitia. Na tento účel, t.j. na získanie nových variantov B. thuringiensis alebo B. cereus sa môžu použiť aj syntetické alebo polosyntetické gény alebo úseky génov.A further possibility of constructing new variants of B. thuringiensis and / or B. cereus consists in linking genes or stretches of genes derived from different strains of B. thuringiensis to obtain strains of B. thuringiensis and / or B. cereus s. extended spectrum of use. For this purpose, i. synthetic or semi-synthetic genes or gene regions may also be used to obtain novel variants of B. thuringiensis or B. cereus.

Spôsob podľa vynálezu vzhľadom na veľké zvýšenie frekvencie transformácií a vzhľadom na zjednodušenie celého postupu po prvý krát umožňuje vytvorenie génovej banky a rýchlu selekciu modifikovaných a nových génov B. thuringiensis a/alebo B. cereus.The method according to the invention, in view of the great increase in the frequency of transformations and the simplification of the process for the first time, allows the creation of a gene bank and the rapid selection of modified and novel B. thuringiensis and / or B. cereus genes.

Spôsob podľa vynálezu po prvý krát podmieňuje priamu expresiu génovej banky v B. thuringiensis a/alebo B. cereus a umožňuje tiež identifikáciu nových génov pre protoxín v B. thuringiensis použitím známych, výhodne imunologických alebo biologických postupov.The method of the invention for the first time conditions the direct expression of a gene bank in B. thuringiensis and / or B. cereus and also allows the identification of novel genes for B. thuringiensis protoxin using known, preferably immunological or biological procedures.

Vynález sa takisto týka aj postupu, ktorý na základe silného zvýšenia účinnosti transformácie B. thuringiensis a/alebo B. cereus umožňuje v porovnaní s predtým známymi postupmi po prvý krát priamu genetickú modifikáciu genómu B. thuringiensis a/alebo B. cereus.The invention also relates to a process which, for the first time, enables the genetic modification of the B. thuringiensis and / or B. cereus genome for the first time, by strongly increasing the transformation efficiency of B. thuringiensis and / or B. cereus.

Vynález sa týka najmä spôsobu transformácie B. thuringiensis a/alebo B. cereus včlenením rekombinantnej DNA, najmä DNA plazmidu a/alebo vektora do buniek B. thuringiensis a/alebo B. cereus použitím elektrického otvárania pórov.In particular, the invention relates to a method for transforming B. thuringiensis and / or B. cereus by incorporating recombinant DNA, in particular plasmid and / or vector DNA, into B. thuringiensis and / or B. cereus cells using electrical pore opening.

Vhodný je spôsob transformácie B. thuringiensis a/alebo B. cereus pomocou reťazcov DNA, ktoré sú kódom pre δ-endotoxín, a reťazcov DNA, ktoré sú kódom pre bielkovinu, ktorá má v podstate vlastnosti zodpovedajúce uvedeným insekticídnym vlastnostiam toxínov B. thuringiensis.A method of transforming B. thuringiensis and / or B. cereus using DNA strands coding for δ-endotoxin and DNA strands coding for a protein substantially having the properties corresponding to said insecticidal properties of the B. thuringiensis toxins is suitable.

Vynález sa týka aj expresie reťazcov DNA, ktoré sú kódom pre uvedený endotoxín alebo pre bielkovinu, ktorá má aspoň v podstate insekticídne vlastnosti toxínov B. thuringiensis, pričom expresia sa dosahuje v transformovaných bunkách B. thuringiensis a/alebo B. cereus.The invention also relates to the expression of DNA sequences coding for said endotoxin or for a protein having at least substantially the insecticidal properties of B. thuringiensis toxins, the expression being achieved in transformed B. thuringiensis and / or B. cereus cells.

Vynález sa týka tiež spôsobu výroby bifunkčných vektorov (shuttle-vektory), a to na použitie v B. thuringiensis a/ alebo B. cereus, a tiež použitie týchto vektorov na transformáciu B. thuringiensis a/alebo B. cereus.The invention also relates to a process for the production of bifunctional vectors (shuttle vectors) for use in B. thuringiensis and / or B. cereus, as well as the use of these vectors for the transformation of B. thuringiensis and / or B. cereus.

Výhodná je konštrukcia bifunkčných vektorov, ktoré sú okrem buniek B. thuringiensis a/alebo B. cereus schopné repliká13 cie v rade ďalších heterológnych systémov, predovšetkým v bunkách E. coli.It is preferred to construct bifunctional vectors which, in addition to the B. thuringiensis and / or B. cereus cells, are capable of replicating in a variety of other heterologous systems, particularly in E. coli cells.

Vynález sa týka najmä spôsobu výroby týchto bifunkčných vektorov pre B. thuringiensis a/alebo B. cereus, obsahujúcich reťazec DNA, ktorý je kódom pre polypeptidový δ-endotoxín, prirodzene sa vyskytujúci v B. thuringiensis, alebo aspoň jeden polypeptid, ktorý je tomuto toxínu homológny, to znamená, že má aspoň v podstate insekticídne vlastnosti toxínov B. thuringiensis. Vynález sa týka aj použitia týchto vektorov na transformáciu buniek B. thuringiensis a/alebo B. cereus a tiež expresie reťazcov DNA v týchto vektoroch, predovšetkým tých reťazcov DNA, ktoré sú kódom pre uvedený endotoxín B. thuringiensis alebo aspoň pre jednu bielkovinu, ktorá má podstatné insekticídne vlastnosti toxínu B. thuringiensis.In particular, the invention relates to a process for the production of these bifunctional vectors for B. thuringiensis and / or B. cereus comprising a DNA strand coding for a polypeptide δ-endotoxin naturally occurring in B. thuringiensis, or at least one polypeptide that is a toxin homologous, that is, it has at least substantially the insecticidal properties of B. thuringiensis toxins. The invention also relates to the use of these vectors for the transformation of B. thuringiensis and / or B. cereus cells as well as the expression of the DNA strands in these vectors, in particular those DNA sequences coding for said B. thuringiensis endotoxin or at least one protein having the essential insecticidal properties of the B. thuringiensis toxin.

Vynález sa týka tiež použitia B. thuringiensis a/alebo B. cereus ako všeobecného organizmu na klonovanie a expresiu homológnej, avšak najmä tiež heterológnej, DNA alebo kombinácie homológnej a heterológnej DNA.The invention also relates to the use of B. thuringiensis and / or B. cereus as a general organism for the cloning and expression of homologous, but in particular also heterologous, DNA or a combination of homologous and heterologous DNA.

Vynález sa týka aj samotných plazmidov a bifunkčných vektorov, ich použitia na transformáciu B. thuringiensis a/alebo B. cereus a tiež transformovaných buniek B. thuringiensis a B. cereus.The invention also relates to plasmids and bifunctional vectors themselves, their use for transformation of B. thuringiensis and / or B. cereus, as well as transformed cells of B. thuringiensis and B. cereus.

Obzvlášť výhodné na použitie pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu sú bifunkčné vektory pXI61 (=pK61) a pXI93 (pK93), ktoré boli po transformácii B. thuringiensis var. kurstaki HD1 cryB a B. cereus 569 K uložené vo verejnej zbierke kultúr Deutschen Sammlung von Mikroorganizmen (Braunschweig, SRN) podľa Budapeštianskej zmluvy č. DSM 4573 (pXI61, transformovaný v B. thuringiensis var. kurstaki HD1 cryB) a č. DSM 4571 (pXI93, transformácia v B. thuringiensis var. kurstaki HD1 cryB) a č. DSM 4573 (pXI93, transformácia v B. cereus 569 K) .Particularly preferred for use in carrying out the method of the invention are the bifunctional vectors pXI61 (= pK61) and pXI93 (pK93) which were transformed with B. thuringiensis var. kurstaki HD1 cryB and B. cereus 569 K deposited in the public collection of cultures of the Deutschen Sammlung von Microorganisms (Braunschweig, Germany) under the Budapest Treaty no. DSM 4573 (pXI61, transformed in B. thuringiensis var. Kurstaki HD1 cryB) and no. DSM 4571 (pXI93, transformation in B. thuringiensis var. Kurstaki HD1 cryB) and no. DSM 4573 (pXI93, transformation in B. cereus 569 K).

Vynález sa tiež týka nových variet B. thuringiensis a B. cereus, ktoré sa transformovali použitím reťazca DNA, ktorý je kódom pre δ-endotoxín z B. thuringiensis a pri expresií ktorého sa dá získať aspoň jedna bielkovina, ktorá má v podstate isekticídne vlastnosti toxínu B. thuringiensis.The invention also relates to novel varieties of B. thuringiensis and B. cereus which have been transformed using a DNA strand encoding the δ-endotoxin from B. thuringiensis and expressing at least one protein having substantially the isecticidal properties of the toxin. B. thuringiensis.

Transformované bunky B. thuringiensis a B. cereus a toxíny, ktoré sú produkované týmito bunkami, sa dajú použiť na výrobu insekticídnych prostriedkov. Tieto insekticídne prostriedky takisto tvoria predmet vynálezu.Transformed B. thuringiensis and B. cereus cells and the toxins produced by these cells can be used to produce insecticidal compositions. These insecticidal compositions also form part of the invention.

Vynález sa týka aj prostriedkov na boj s hmyzom pomocou bližšie charakterizovaných transformovaných buniek B. thuringiensis a/alebo B. cereus, ako aj prostriedkov, ktoré obsahujú bezbunkový kryštalický endotoxín vo forme kryštalických teliesok tak, ako je vo forme protoxínu produkovaný transformovanými bunkami B. thuringiensis a/alebo B. cereus. Vynález sa týka tiež spôsobu ničenia hmyzu uvedenými prostriedkami.The invention also relates to compositions for combating insects by means of transformed B. thuringiensis and / or B. cereus transformed cells as well as compositions comprising a cell-free crystalline endotoxin in the form of crystalline bodies such as protoxin produced by transformed B. thuringiensis cells. and / or B. cereus. The invention also relates to a method of controlling insects by said compositions.

Vynález sa týka najmä nového transformačného postupu pre B. thuringiensis a B. cereus. Tento postup spočíva vo včlenení DNA plazmidu do buniek B. thuringiensis a/alebo B. cereus a okrem iného sa pri ňom používa známy postup otvárania pórov pôsobením elektrického prúdu.In particular, the invention relates to a novel transformation procedure for B. thuringiensis and B. cereus. This procedure involves the incorporation of plasmid DNA into B. thuringiensis and / or B. cereus cells and, inter alia, the known method of pore opening by the action of electric current.

Až doteraz sa všetky experimenty uskutočňovali tak, že sa na B. thuringiensis a blízko príbuzného B. cereus aplikovali transformačné postupy, ktoré sa vypracovali a s úspechom sa používali v iných bakteriálnych systémoch, v súčasnosti sa však pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu s použitím otvárania pórov pôsobením elektrickým prúdom a ďalších opatrení dajú dosiahnuť prekvapivo dobré výsledky.Until now, all experiments have been carried out by applying transformation procedures to B. thuringiensis and a close relative of B. cereus, which have been developed and successfully used in other bacterial systems, but currently, pore opening by the action of the present invention is applied electric shock and other measures can produce surprisingly good results.

Tieto výsledky sú nečakané a prekvapujúce aj preto, lebo už aj predtým sa uskutočňovali experimenty s otváraním pórov protoplastov B. thuringiensis, avšak dosiahnutá frekvencia transformácií bola taká nízka, že sa tento postup na základe týchto výsledkov považoval za nepoužiteľný na transformáciu B. thuringiensis a z uvedeného dôvodu sa mu už nevenovala žiadna pozornosť. Uvedené výsledky boli opísané v publikácii Shivarova N., Zeitschr. Allgem. Mikrobiol. 23, 595 - 599, 1983.These results are unexpected and surprising also because experiments with pore opening of B. thuringiensis protoplasts have been carried out before, but the transformation frequency achieved was so low that, based on these results, this procedure was considered unusable for the transformation of B. thuringiensis and he was no longer paid attention. The results are described in Shivarova N., Zeitschr. Allgem. Microbiol. 23, 595-599 (1983).

Podľa známych experimentov, týkajúcich sa otvárania pórov buniek S. thuringiensis a/alebo B. cereus, sa teraz nečakane umožnilo vyvinutie transformačného postupu, ktorý je ideálne prispôsobený fyziológii B. thuringiensis a B. cereus a ktorým sa dá dosiahnuť transformácia v oblasti 10^ až 10θ buniek/^g DNA plazmidu, zvyčajne sa dosahujú výsledky 106 až 107 buniek/^g DNA plazmidu.Unexpectedly, according to known experiments concerning pore opening of S. thuringiensis and / or B. cereus cells, it has now been possible to develop a transformation procedure which is ideally adapted to the physiology of B. thuringiensis and B. cereus and to achieve transformation in the 10? 10θ cells / µg DNA plasmid, usually results of 10 6 to 10 7 cells / µg DNA plasmid.

nn

Podobné vysoké hodnoty transformácie v rozmedzí 10 az 106 transformovaných buniek^g DNA plazmidu sa doteraz dali dosiahnuť iba pri použití transformácie pomocou polyetylénglykolu podľa publikácie Schall D., Genubertragung zwischen Isolaten von Bacillus thuringiensis durch Protoplastentransformation und Fusion. Dissertation, Universität Túbingen, 1986. Vysoké hodnoty tejto transformácie však boli obmedzené na tie kmene B. thuringiensis, ktoré boli špecificky vhodné na uvedený postup, čo bolo nevyhnutné dokázať predbežnými experimentami náročnými na čas, takže tento postup bol z praktického hľadiska nehospodárny a nevhodný.Similarly high transformation values between 10 and 10 6 transformed cells per g of plasmid DNA can only be achieved by using polyethylene glycol transformation according to Schall D., Genubertragung zwischen Isolaten von Bacillus thuringiensis durch Protoplastentransformation und Fusion. Dissertation, Universität Túbingen, 1986. However, the high values of this transformation were limited to those strains of B. thuringiensis that were specifically suitable for this procedure, which was necessary to prove by time-consuming preliminary experiments, so this procedure was in practice economical and inappropriate.

Všetky uvedené postupy boli v mnohých prípadoch pri opakovanom uskutočnení nereprodukovateľné alebo zle reprodukovateľné .In many cases, all of the above procedures were non-reproducible or poorly reproducible when repeatedly performed.

Na druhej strane ide pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu o spôsob transformácie, ktorý sa môže použiť zásadne pre všetky kmene B. thuringiensis a B. cereus, tento spôsob je oveľa menej náročný na čas, je hospodárnejší a účinnejší ako transformácia s použitím polyetylénglykolu.On the other hand, the process according to the invention is a transformation method which can be applied essentially to all strains of B. thuringiensis and B. cereus, which is much less time-consuming, more economical and more efficient than transformation using polyethylene glycol.

Pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu sa môžu použiť celé, neporušené bunky, takže odpadá premena na protoplasty, ktorá je náročná na čas a pre bunky B. thuringiensis a B. cereus kritická, odpadá tiež následná regenerácia na komplexnom živnom prostredí.Whole, intact cells can be used in the process of the invention, so that the time-consuming conversion to protoplasts and critical for B. thuringiensis and B. cereus cells is eliminated, and subsequent regeneration on a complex nutrient medium is also avoided.

Pri použití postupu s polyetyléglykolom trvá uskutočnenie celého postupu jednotlivých stupňov až jeden týždeň, kým pri uskutočňovaní transformácie spôsobom podľa vynálezu sa trans16 formované bunky dajú získať v priebehu niekoľkých hodín, spravidla cez noc.Using the polyethylene glycol process, the entire process of the individual steps takes up to one week, while in the transformation process of the invention trans16-formed cells can be obtained within a few hours, typically overnight.

Ďalšou výhodou spôsobu podľa vynálezu je skutočnosť, že sa zvyšuje počet buniek B. thuringiensis a/alebo B. cereus, ktoré sa dajú podrobiť úspešnej transformácii za jednotku času .Another advantage of the method of the invention is that the number of B. thuringiensis and / or B. cereus cells that can be successfully transformed per unit of time is increased.

Pri uskutočňovaní tradičného postupu s použitím polyetylénglykolu sa môžu na platne súčasne nanášať iba malé množstvá, aby sa zabránilo zabrzdeniu regenerácie príliš rýchlym rastom buniek a ich následným prehustením, kým pri použití otvárania pórov pôsobením elektrického prúdu sa môžu na platne súčasne nanášať veľké množstvá B. thuringiensis a/alebo B. cereus .In a traditional polyethylene glycol process, only small amounts can be applied to the plates simultaneously to prevent regeneration from inhibiting by too rapid cell growth and subsequent cell congestion, while large amounts of B. thuringiensis can be applied to the plates at the same time using pore opening. and / or B. cereus.

Tým sa umožní selekcia transformantov aj pri velmi malej frekvencii transformácie, čo by použitím opísaných postupov nebolo možné alebo bolo možné len s veľkými časovými nákladmi.This allows selection of transformants even at a very low transformation frequency, which would not be possible or only possible with great time costs using the described procedures.

Z toho vyplýva, že novým spôsobom sa z jedinej transformácie dá získať množstvo DNA v oblasti nanogramov.This implies that in a new way, the amount of DNA in the nanogram region can be obtained from a single transformation.

Všetky tieto skutočnosti majú svoj význam predovšetkým v prípade, že je potrebné použiť veľmi účinný transformačný systém, tak, ako je to napríklad použitím DNA z E. coli, čo môže, vzhľadom na veľmi vyjadrený systém reštrikčných endonukleáz v B. thuringiensis oproti E. coli, viesť k redukcii tranq sformačného výsledku až o faktor 10 .All of this is of particular importance when it is necessary to use a very efficient transformation system, such as using E. coli DNA, which may, given the highly expressed restriction endonuclease system in B. thuringiensis over E. coli , resulting in a reduction of the transq formation result by up to a factor of 10.

Spôsob transformácie podľa vynálezu, ktorý je v podstate založený na známej technológii s použitím otvárania pórov pôsobením elektrického prúdu, je charakterizovaný nasledujúcimi špecifickými stupňami:The transformation method according to the invention, which is essentially based on known technology using pore opening by the action of electric current, is characterized by the following specific steps:

a) vytvorí sa suspenzia buniek s vhodnou hustotou buniek v živnom prostredí, ktoré je vhodné na pestovanie buniek B. thuringiensis za súčasného prevzdušňovania, dostatočného pre rast buniek,(a) a suspension of cells of a suitable cell density in the culture medium suitable for the cultivation of B. thuringiensis cells with aeration sufficient for cell growth is produced;

b) zo suspenzie buniek sa bunky oddelia a uvedú sa do suspenzie v inokulačnom pufri, vhodnom na nasledujúce otvorenie pórov pôsobením elektrického prúdu,b) separating the cells from the cell suspension and suspending them in an inoculation buffer suitable for the subsequent opening of the pores by the action of an electric current,

c) pridá sa sonda DNA v koncentrácii, vhodnej na otvorenie pórov pôsobením elektrického prúdu,(c) a DNA probe is added at a concentration suitable to open the pores by electric current,

d) . takto získaný materiál. sa prenesie do zariadení na otváranie pórov pôsobením elektrického prúdu,d). the material thus obtained. is transferred to electric pore opening devices,

e) suspenziou sa jeden alebo viackrát nechá krátkodobo vybití kondenzátor, aby sa krátkodobo vytvorilo silné elektrické pole v čase, ktorý je dostatočný na transformáciu buniek B. thuringiensis a/alebo S. cereus pôsobením rekombinantnej DNA,(e) briefly discharging the capacitor one or more times with a suspension to generate a strong electric field for a short period of time sufficient to transform B. thuringiensis and / or S. cereus cells by recombinant DNA treatment;

f) takto spracované bunky sa podrobia prípadne ešte následnej inkubácii, . ·'(f) the cells thus treated shall be subjected, if appropriate, to subsequent incubation; · '

g) získané bunky sa nanesú na platne s vhodným selekčným živným prostredím a(g) the cells obtained are plated on a suitable selection medium; and

h) transformované bunky sa oddelia.h) separating transformed cells.

V špecifickom výhodnom uskutočnení spôsobu podľa vynálezu sa bunky B. thuringiensis najprv inkubujú vo vhodnom živnom prostredí za dostatočného prevzdušňovania a pri vhodnej teplote, výhodne 20 až 35 °C, až do optickej hustoty OD550 s hodnotou 0,1 až 1,0. Vek kultúr, určených na otváranie pórov pôsobením elektrického prúdu, má podstatný význam na frekvenciu transformácie. Obzvlášť výhodná je optická hustota kultúr 0,1 až 0,3 a najmä 0,2. Je však potrebné uviesť, že dobrá frekvencia transformácie sa dá dosiahnuť aj použitím kultúr Bacillus z inej rastovej fázy, ide najmä o kultúry pestované cez noc, ako je znázornené na obrázku 2.In a specific preferred embodiment of the method of the invention, B. thuringiensis cells are first incubated in a suitable nutrient medium with sufficient aeration and at a suitable temperature, preferably 20 to 35 ° C, to an OD 550 of 0.1 to 1.0. The age of cultures designed to open pores by electric current is essential for the frequency of transformation. The optical density of the cultures of 0.1 to 0.3 and particularly 0.2 is particularly preferred. However, it should be noted that a good transformation frequency can also be achieved using Bacillus cultures from another growth phase, in particular overnight cultures as shown in Figure 2.

Ako východiskový materiál sa spravidla používajú čerstvé bunky alebo spóry, rovnako možné je vychádzať aj z hlboko zmrazeného bunkového materiálu. Výhodne ide o bunkové suspen18 zie B. thuringiensis a/alebo B. cereus vo vhodnom kvapalnom prostredí, ktoré výhodne obsahuje určitý podiel látky zabraňujúcej zamrznutiu.As a rule, fresh cells or spores are used as starting material, as well as starting from deep-frozen cell material. It is preferably a cell suspension of B. thuringiensis and / or B. cereus in a suitable liquid medium, which preferably contains a fraction of the antifreeze agent.

Vhodnou látkou tohto typu bude predovšetkým zmes osmoticky účinných zložiek a dimetylsulfoxidu vo vode alebo vo vhodnom pufri..Ďalšími vhodnými zložkami, ktoré prichádzajú do úvahy na toto použitie, sú napríklad cukry, viacnasýtené alkoholy ako glycerol, alkoholy odvodené od cukrov, aminokyseliny a polyméry, napríklad polyetylénglykol.In particular, a suitable substance of this type will be a mixture of osmotically active ingredients and dimethylsulfoxide in water or in a suitable buffer. Other suitable ingredients suitable for use herein are, for example, sugars, polyunsaturated alcohols such as glycerol, sugar alcohols, amino acids and polymers, for example polyethylene glycol.

V prípade, že sa vychádza zo spór B. thuringiensis, sa tieto spóry naočkujú najprv do vhodného živného prostredia a inkubujú sa cez noc pri vhodnej teplote, výhodne v rozmedzí 25 až 28 °C za dostatočného prevzdušňovania. Suspenzia sa potom zriedi a ďalej sa spracováva uvedeným spôsobom.When starting from B. thuringiensis spores, these spores are first inoculated into a suitable culture medium and incubated overnight at a suitable temperature, preferably in the range of 25 to 28 ° C with sufficient aeration. The suspension is then diluted and further processed as described above.

Na indukciu sporulácie B. thuringiensis sa môže použiť akékoľvek prostredie, ktoré sporuláciu vyvoláva. Pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu je vhodné najmä prostredie GYS, ktoré bolo opísané v publikácii Youston A. A. a Rogoff M. H., J. Bacteriol. 100, 1229-1236, 1969.Any medium that induces sporulation may be used to induce B. thuringiensis sporulation. The GYS medium described by Youston A.A. and Rogoff M. H., J. Bacteriol. 100, 1229-1236 (1969).

Prívod kyslíka do živného prostredia sa zvyčajne zaisťuje miešaním kultúry, napríklad na trepačke, pričom sa používajú výkyvy v rozmedzí 50 až 300 výkyvov za minútu.The supply of oxygen to the culture medium is usually ensured by mixing the culture, for example on a shaker, using oscillations ranging from 50 to 300 oscillations per minute.

Pestovanie spór B. thuringiensis a tiež vegetatívnych buniek tohto mikroorganizmu sa pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu uskutočňuje akýmikoľvek známymi postupmi, pričom sa z hľadiska uľahčenia praktického uskutočnenia postupu výhodne používajú kvapalné živné prostredia.The spore cultivation of B. thuringiensis as well as the vegetative cells of the microorganism are carried out by any of the known methods in the process according to the invention, with liquid nutrients preferably being used for the convenience of the process.

Zloženie týchto živných prostredí sa môže meniť podľa použitých kmeňov B. thuringiensis a/alebo B. cereus. Vo všeobecnosti sa používa komplexné prostredie s málo definovanými, ľahko využiteľnými zdrojmi uhlíka a dusíka tak, ako sa bežne používajú na kultiváciu aeróbnych kmeňov Bacillus.The composition of these media can vary according to the strains of B. thuringiensis and / or B. cereus used. In general, a complex environment is used with little-defined, easy-to-use carbon and nitrogen sources as commonly used for the cultivation of Bacillus aerobic strains.

Okrem toho je nevyhnutné, aby živné prostredie obsahovalo vitamíny a potrebné kovové ióny, ktoré však spravidla nachádzajú v použitých komplexných živných prostrediach v dostatočnej koncentrácii ako zložky alebo nečistoty.In addition, it is essential that the nutrient medium contains vitamins and the necessary metal ions, which, however, are generally present in the complex nutrient media used in sufficient concentration as constituents or impurities.

V prípade potreby je možné použiť uvedené zložky, napríklad základné vitamíny alebo ióny sodné., draselné, meďnaté, vápenaté, hoŕečnaté, železité, amóniové, fosforečné, síranové, chlóridové alebo uhličitanové a stopové prvky kobalt, mangán, zinok a ďalšie vo forme solí.If desired, the aforementioned components may be used, for example, essential vitamins or sodium ions, potassium, copper, calcium, magnesium, ferric, ammonium, phosphorus, sulfate, chloride or carbonate and trace elements cobalt, manganese, zinc and others in the form of salts.

Ako vhodné zdroje dusíka sa okrem extraktov z kvasníc môžu uviesť aj hydrolyzáty z kvasníc, autolyzáty kvasníc, samotné kvasinky a predovšetkým sójová múka, kukuričná múka, ovsené múka, Edamin (enzymaticky natrávený mliečny albumín), peptón, hydrolyzát kazeínu, kukuričný výluh a tiež extrakty z mäsa, môže sa však použiť aj rad iných látok, takže uvedené vymenovanie má slúžiť iba ako príklad a nemá v žiadnom smere obmedzovať spôsob podľa vynálezu.Suitable nitrogen sources include, in addition to yeast extracts, yeast hydrolyzates, yeast autolysates, yeast alone and, in particular, soy flour, corn flour, oat flour, edamine (enzymatically digested milk albumin), peptone, hydrolyzate of casein, corn extract and corn. However, a number of other substances may also be used, so that said designation is merely exemplary and is not intended to limit the method of the invention in any way.

Výhodná koncentrácia uvedených zdrojov dusíka sa pohybuje v rozmedzí 1,0 až 20 g/1.The preferred concentration of said nitrogen sources is in the range of 1.0 to 20 g / l.

Zo zdrojov uhlíka pripadajú do úvahy najmä glukóza, laktóza, sacharóza, dextróza, maltóza, škroby, cerelóza, celulóza alebo sladový extrakt. Výhodná koncentrácia týchto zdrojov sa pohybuje v rozmedzí 1,0 až 20 g/1.Particularly suitable carbon sources are glucose, lactose, sucrose, dextrose, maltose, starches, cerellose, cellulose or malt extract. The preferred concentration of these sources is in the range of 1.0 to 20 g / l.

Okrem komplexných živných prostredí sa dajú samozrejme použiť aj polosyntetické alebo syntetické živné prostredia, ak tieto prostredia obsahujú všetky uvedené živné látky vo vhodnej a dostatočnej koncentrácii.Of course, in addition to complex nutrient media, semi-synthetic or synthetic nutrient media can also be used, provided that such media contain all of the nutrients listed in a suitable and sufficient concentration.

Okrem výhodného prostredia LB, tak, ako sa používa pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu, sa môžu použiť aj iné, pre pestovanie buniek B. thuringiensis a/alebo B. cereus vhodné prostredia, napríklad prostredie SCGY a podobne. thuringiensis sa výhodne prostredie 3 s obsahom antibiotík, Pestovanie sporulovaných kultúr B. uskutočňuje v prostredí GYS (šikmý agar), kultúry sa udržujú pri teplote 4 °C.In addition to the preferred LB medium as used in carrying out the method of the invention, other mediums suitable for the cultivation of B. thuringiensis and / or B. cereus cells, such as SCGY medium and the like, can be used. thuringiensis is preferably medium 3 containing antibiotics. Cultivation of sporulated B cultures is performed in GYS (slanted agar) medium, the cultures are maintained at 4 ° C.

Akonáhle bunková kultúra dosiahne požadovanú hustotu buniek, bunky sa oddelia odstredením a uvedú sa do suspenzie vo vhodnom pufri, výhodne vopred vychladenom ľadom.Once the cell culture has reached the desired cell density, the cells are collected by centrifugation and suspended in a suitable buffer, preferably pre-cooled with ice.

Teplota v priebehu uvedených pozorovaní nie je kritická a je možné ju meniť v pomerne širokom rozmedzí. Výhodne sa teplota pohybuje v rozmedzí 0 až 35 °C, ešte výhodnejšie v rozmedzí 2 až 15 °C, obzvlášť výhodná je teplota 4 °C. Čas inkubácie buniek B. cereus pred otvorením pórov pôsobením elektrického prúdu a po ňom má len malý vplyv na dosiahnuteľnú frekvenciu transform, ako je uvedené v tabulke 1. Až príliš dlhá inkubácia vedie k poklesu frekvencie transformácie. Výhodný je čas inkubácie 0,1 až 30 minút, najmä čas 10 minút. V priebehu týchto postupov sa ukázalo, že teplota nie je kritická a môže sa voľne voliť v širokom rozmedzí. Výhodne sa teplota pohybuje v rozmedzí od 0 až 35 °C, ešte výhodnejšie v rozmedzí 2 až 15 °C, obzvlášť výhodná je teplota 4 °C. Postup sa dá viackrát opakovať. Zvlášť vhodným roztokom pufra je pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu osmoticky stabilizovaný fosfátový pufor, ktorý ako stabilizačné činidlo obsahuje cukor, napríklad glukózu alebo sacharózu, alkoholy odvodené od cukrov, napríklad manitol, pričom je prostredie upravené na pH 5,0 až 8,0. Výhodný je najmä fosfátový pufor typu PBS s rozmedzím pH 5,0 až 8,0, výhodne 5,5 až 6,5, ktorý obsahuje sacharózu ako stabilizačné činidlo v koncentrácii 0,1 až 1, 0 M, výhodne 0,3 až 0,5 M, ako je znázornené na obrázku 3 a 4.The temperature during these observations is not critical and can be varied within a relatively wide range. Preferably, the temperature is in the range of 0 to 35 ° C, even more preferably in the range of 2 to 15 ° C, particularly preferred is a temperature of 4 ° C. The incubation time of B. cereus cells before and after pore opening has little effect on the achievable transformation frequency as shown in Table 1. Too long incubation leads to a decrease in transformation frequency. An incubation time of 0.1 to 30 minutes, in particular 10 minutes, is preferred. During these processes, it has been shown that the temperature is not critical and can be freely selected over a wide range. Preferably, the temperature is in the range of 0 to 35 ° C, more preferably in the range of 2 to 15 ° C, particularly preferred is a temperature of 4 ° C. The procedure can be repeated several times. A particularly suitable buffer solution for carrying out the process of the invention is an osmotically stabilized phosphate buffer, which contains a sugar such as glucose or sucrose as a stabilizing agent, sugar alcohols such as mannitol, and the medium is adjusted to a pH of 5.0 to 8.0. Particularly preferred is a phosphate buffer of the PBS type with a pH range of 5.0 to 8.0, preferably 5.5 to 6.5, which contains sucrose as a stabilizing agent in a concentration of 0.1 to 1.0 M, preferably 0.3 to 0. 5 M, as shown in Figures 3 and 4.

Podiel suspenzie buniek Bacillus sa potom inkubuje v kyvetách alebo iných ľubovoľných vhodných nádobách so sondou DNA vo vhodnom čase, výhodne 0,1 až 3 0 minút, najmä 5 až 15 minút a pri vhodnej teplote, výhodne pri teplote 0 až 35 °C, ešte výhodnejšie pri teplote 2 až 15 °C, obzvlášť výhodná je teplota 4 °C.The aliquot of the Bacillus cell suspension is then incubated in cuvettes or other suitable DNA probe containers at a suitable time, preferably 0.1 to 30 minutes, in particular 5 to 15 minutes, and at a suitable temperature, preferably 0 to 35 ° C, for a further more preferably at a temperature of 2 to 15 ° C, particularly preferred is a temperature of 4 ° C.

Pri uskutočňovaní týchto experimentov pri nižších teplotách je vhodné používať vopred vychladené kyvety alebo iné vhodné, takisto vopred vychladené, nádoby.In carrying out these experiments at lower temperatures, it is appropriate to use pre-cooled cuvettes or other suitable, also pre-cooled, containers.

Medzi frekvenciou transformácie a použitou transformáciou DNA pri otvorení pórov pôsobením elektrického prúdu sa tiež nachádza lineárna súvislosť, pričom frekvencia transformácií stúpa so stúpajúcou koncentráciou DNA, ako je znázornené na obrázku 5. Výhodná koncentrácia DNA pri uskutočňovaní spôsobu podl'a vynálezu sa pohybuje v rozmedzí 1 ng až 20 pg. Výhodná je najmä koncentrácia DNA v rozmedzí- 10 ng až 10 ^g.There is also a linear correlation between the frequency of transformation and the applied pore-opening DNA transformation, whereby the frequency of transformations increases with increasing DNA concentration, as shown in Figure 5. The preferred DNA concentration of the method of the invention is in the range of 1. ng to 20 pg. Particularly preferred is a DNA concentration in the range of 10 ng to 10 µg.

Potom sa takto spracovaný materiál, t.j. S. thuringiensis a/alebo B. cereus spolu s DNA plazmidmi alebo inou vhodnou sondou DNA, prenesie do príslušného zariadenia na otváranie pórov pôsobením elektrického prúdu a tam sa podrobí tomuto otváraniu pórov vo forme krátkodobého elektrického impulzu.Thereafter, the material thus treated, i. S. thuringiensis and / or B. cereus, together with DNA plasmids or other suitable DNA probes, are transferred to the respective pore opening device under the action of an electric current and subjected to pore opening in the form of a short-term electric pulse.

Ak ide o zariadenie na otváranie pórov pôsobením elektrického prúdu vhodné na použitie pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu, sú k dispozícii rôzne zariadenia ponúkané rôznymi výrobcami, napríklad Bio Rad (Richmond, CA, USA, Gene Pulser Apparatus), Biotechnologies and Experimental Research, Ivc., (San Diego, CA, USA, BTX Transfector 100), Promiga (Madison, WI, USA, X-Cell 2000 Electroporation System) a podobne .With respect to an electrical pore opening device suitable for use in carrying out the method of the invention, various devices available from different manufacturers are available, for example, Bio Rad (Richmond, CA, USA, Gene Pulser Apparatus), Biotechnologies and Experimental Research, Ivc. , (San Diego, CA, USA, BTX Transfector 100), Promiga (Madison, WI, USA, X-Cell 2000 Electroporation System) and the like.

Je samozrejmé, že pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu sa na otvorenie pórov môže použiť aj akékoľvek iné zariadenie .Of course, any other device can be used to open the pores in the process of the invention.

Okrem toho sa môžu použiť rôzne formy impulzov, napríklad takzvané pravouhlé impulzy alebo impulzy tvaru exponenciály.In addition, various forms of pulses can be used, for example so-called rectangular pulses or exponential pulses.

Druhý uvedený typ impulzov je pri uskutočňovaní.spôsobu podľa vynálezu výhodnejší. K vzniku týchto impulzov dochádza pri vybití kondenzátora a tieto impulzy sú charakteristické rýchlym vzostupom napätia a potom priebehom, tvar ktorého sa podobá exponenciálnej krivke na základ vzťahu medzi odporom a kapacitou. Časová konštanta RC je mierou dĺžky celého úseku exponenciály. Zodpovedá času, ktorý je potrebný na pokles napätia o 37% od počiatočného napätia VQ.The latter type of pulses is more advantageous in carrying out the method according to the invention. These pulses occur when the capacitor is discharged, and these pulses are characterized by a rapid rise in voltage and then a waveform that resembles an exponential curve based on the relationship between resistance and capacitance. The RC time constant is a measure of the length of the entire exponential segment. It corresponds to the time it takes for the voltage to drop 37% from the initial voltage V Q.

Ďalším významným parametrom, ktorý ovplyvňuje bakteriálnu bunku, je sila elektrického poľa medzi bunkami a pomer medzi použitým napätím a vzdialenosťou medzi elektródami.Another important parameter affecting a bacterial cell is the strength of the electric field between the cells and the ratio between the applied voltage and the distance between the electrodes.

Ďalší veľký význam má v tejto súvislosti čas poklesu napätia v tvare exponenciály, ktorý závisí na konštrukcii použitého zariadenia, napríklad na kapacite použitého kondenzátu, avšak aj na iných parametroch, napríklad na zložení roztoku pufra alebo na použitom objeme bunkovej suspenzie, v ktorej má dôjsť k otvoreniu pórov pôsobením elektrického prúdu.Another important factor in this context is the time of voltage drop in the form of exponential, which depends on the design of the equipment used, for example the capacity of the condensate used, but also on other parameters such as the buffer solution composition or the cell suspension used. opening the pores under the influence of electric current.

V priebehu uskutočňovania štúdií sa ukázalo napríklad to, že pri znížení objemu bunkovej suspenzie, v ktorej má byť uskutočnená uvedená reakcia, na polovicu, dôjde k zvýšeniu frekvencie transformácií približne o faktor 10.In the course of the studies, it has been shown, for example, that when the volume of the cell suspension in which the reaction is to be performed is halved, the transformation frequency is increased by approximately a factor of 10.

Predĺženie poklesu exponenciály pri optimálnom zložení pufra tiež priaznivo ovplyvňuje frekvenciu transformácií.Prolonging the decrease in exponential at optimal buffer composition also positively affects the frequency of transformations.

Všetky pracovné opatrenia, ktoré môžu viesť k predĺženiu doby poklesu napätia v tvare exponenciály a tým k zvýšeniu frekvencie transformácií, sú teda pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu výhodné.Thus, all working measures that can lead to an increase in the exponential voltage drop time and thus an increase in the frequency of transformations are advantageous in carrying out the process according to the invention.

Pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu sa výhodný čas poklesu napätia v tvare exponenciály pohybuje v rozmedzí 8 až 20 ms, najmä v rozmedzí 8 až 20 ms. Obzvlášť výhodný je čas poklesu napätia 10 až 12 ms.In carrying out the method of the invention, the preferred exponential voltage drop time is in the range of 8 to 20 ms, in particular in the range of 8 to 20 ms. Especially preferred is a voltage drop time of 10 to 12 ms.

Pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu sa bakteriálne bunky podrobujú krátkodobému vybitiu kondenzátora cez bunkovú suspenziu s obsahom DNA s použitím veľmi silného elektrického poľa, čím dochádza ku krátkodobému a reverzibilného zvýšeniu priepustnosti buniek B. thuringiensis. Parametre sa pri uskutočňovaní otvárania pórov pôsobením elektrického prúdu navzájom upravujú podľa vynálezu takým spôsobom, že sa dosahuje optimálny príjem DNA, ktorá sa nachádza v pufri, v ktorom sa uskutočňuje otváranie pórov do buniek Bacillus.In carrying out the method of the invention, the bacterial cells are subjected to a brief discharge of the capacitor through a DNA-containing cell suspension using a very strong electric field, resulting in a short-term and reversible increase in B. thuringiensis cell permeability. The parameters are adjusted according to the invention when performing pore opening under the action of an electric current in such a way that optimal uptake of the DNA contained in a buffer in which pore opening is carried out into Bacillus cells is achieved.

Nastavenie kapacity na kondenzátore je pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu zvyčajne v rozmedzí 1 až 250 gF, výhodne 1 až 50 μ F a najmä 25 μι. Voľba východiskového napätia je v širokom rozmedzí voľne voliteľná a nie je. príliš kritická. Obvykle sa používa východiskové napätie VQ v rozmedzí 0,2 až 50 kV, najmä v rozmedzí 0,2 až 2,5 kV, výhodné predovšetkým v rozmedzí 1,2 kV až 1,8 kV. Odstup elektród závisí, okrem iného, od celkových rozmerov zariadenia na otváranie pórov s použitím elektrického prúdu. Táto vzdialenosť sa zvyčajne pohybuje v rozmedzí 0,1 až 1,0 cm, výhodne v rozmedzí 0,2 až 1,0 cm, obzvlášť výhodná vzdialenosť oboch elektród je 0, 4 cm. Zo vzdialenosti oboch elektród a napätia na kondenzátore sa dá odvodiť sila elektrického poľa, ktoré pôsobí na bunkovú suspenziu. Tieto hodnoty sa obvykle pohybujú v rozmedzí 100 až 50 000 V/cm. Obzvlášť výhodná hodnota sily elektrického poľa je 10 až 10 000 V/cm, najmä 3 000 až 4 500 V/cm.The capacitance setting on the capacitor is generally in the range of 1 to 250 gF, preferably 1 to 50 µF and in particular 25 µm when carrying out the process according to the invention. The choice of starting voltage is freely selectable over a wide range and is not. too critical. Generally, the starting voltage V Q of between 0.2 and 50 kV, in particular in the range of 0.2 to 2.5 kV, preferably predominantly in the range of 1.2 kV to 1.8 kV. The spacing of the electrodes depends inter alia on the overall dimensions of the electrical pore opening device. This distance is usually in the range of 0.1 to 1.0 cm, preferably in the range of 0.2 to 1.0 cm, a particularly preferred distance of both electrodes is 0.4 cm. From the distance of the two electrodes and the voltage on the capacitor, the electric field force acting on the cell suspension can be derived. These values are usually in the range 100 to 50,000 V / cm. A particularly preferred value of the electric field strength is 10 to 10,000 V / cm, in particular 3,000 to 4,500 V / cm.

Jemné nastavenie voliteľných parametrov, napríklad kapacity, východiskového napätia, vzdialenosti medzi elektródami a podobne, do určitej miery závisí od konštrukcie použitých zariadení a môže sa pre každý prípad v určitých hraniciach meniť . Uvedené hraničné hodnoty sa teda môžu v určitých prípadoch znížiť alebo prekročiť, ak by to malo byť nevyhnutné na dosiahnutie optimálnej sily elektrického poľa pri uskutočňovaní uvedeného postupu.The fine-tuning of optional parameters, such as capacity, starting voltage, electrode spacing, and the like, depends to some extent on the design of the devices used and may vary within certain limits in each case. Thus, in certain cases, these thresholds may be lowered or exceeded if this would be necessary to achieve the optimum electric field strength in carrying out said process.

Vlastné otvorenie pórov pôsobením elektrického prúdu sa môže jeden alebo viackrát opakovať tak dlho, kým sa dosiahne optimálna frekvencia transformácií v použitom systéme.The actual opening of the pores by the current can be repeated one or more times until the optimum frequency of transformations in the system used is achieved.

Po uskutočnenom otvorení pórov pôsobením elektrického prúdu sa takto spracované bunky Bacillus výhodne dajú podrobiť ešte následnej inkubácii, výhodne v čase od 0,1 až 30 minút pri teplote v rozmedzí 0 až 35 °C, výhodne v rozmedzí 2 až 15 °C. Nakoniec sa takto spracované bunky zriedia vhodným živným prostredím a potom sa ďalej inkubujú vo vhodnom časovom úseku, výhodne 2 až 3 hodiny pri dostatočnom prevzdušňovaní a pri vhodnej teplote, výhodne pri teplote 20 až 35 °C.After the electrical opening of the pores, the Bacillus cells thus treated can advantageously be subjected to a subsequent incubation, preferably from 0.1 to 30 minutes at a temperature in the range of 0 to 35 ° C, preferably in the range of 2 to 15 ° C. Finally, the cells thus treated are diluted with a suitable culture medium and then further incubated for a suitable period of time, preferably 2 to 3 hours, with sufficient aeration and at a suitable temperature, preferably at 20 to 35 ° C.

Nakoniec sa bunky B. thuringiensis nanesú na platne s obsahom pevného živného prostredia, ktoré obsahuje ako prísadu vhodné činidlo na selekciu reťazcov DNA, novozavedených do bakteriálnych buniek. Podľa typu použitej DNA môže ísť napríklad o látky s antibiotickým účinkom, o farbivá a podobne. Obzvlášť výhodnou látkou pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu sú pri selekcii buniek B. thuringiensis a/alebo B. cereus antibiotiká, ktoré sa volia zo skupiny tetracyklín, kanamycín,. chloramfenikol a erytromycín.Finally, B. thuringiensis cells are plated on solid culture media containing, as an additive, a suitable agent for selecting DNA strands newly introduced into bacterial cells. Depending on the type of DNA used, these may be, for example, antibiotic agents, dyes, and the like. Particularly preferred agents in the method of the invention for the selection of B. thuringiensis and / or B. cereus cells are antibiotics selected from the group of tetracycline, kanamycin. chloramphenicol and erythromycin.

Rovnako výhodné môže byť aj použitie chromogénnych substrátov, ako napríklad X-gal, t.j. 5-bróm-4-chlór-3-indolyl-β-D-galaktozid, ktoré sa môžu ľahko stanoviť na základe svojich špecifických farebných reakcií.It may also be advantageous to use chromogenic substrates such as X-gal, i. 5-Bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galactoside, which can be readily determined by their specific color reactions.

Pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu sa zásadne môžu použiť aj akékoľvek iné fenotypické označovacie prostriedky, tak, ako sú v odbore známe a bežne sa používajú.In principle, any other phenotypic labeling means, as known in the art and commonly used, can also be used in the practice of the method of the invention.

Súčasne sa môže použiť ľubovoľné, na pestovanie buniek B. thuringiensis vhodné, živné prostredie, ktoré sa dá bežným spôsobom spevniť, napríklad pridaním agaru, agarózy, želatíny a podobne.At the same time, any culture medium suitable for the cultivation of B. thuringiensis cells can be used which can be solidified in a conventional manner, for example by adding agar, agarose, gelatin and the like.

Pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu sa môžu parametre, ktoré boli jednotlivo podrobne uvedené pre bunky B. thuringiensis , použiť rovnako aj pre bunky B. cereus.In carrying out the method of the invention, the parameters which have been individually detailed for B. thuringiensis cells can also be used for B. cereus cells.

Opísaný postup, ktorý sa pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu používa na transformáciu B. thuringiensis alebo B. cereus, nezostáva obmedzený, ako to až doteraz bolo v prípade známych postupov, iba na použitie určitých plazmidov prirodzene sa vyskytujúcich v B. thuringiensis a/alebo B. cereus, ale je použiteľný pre všetky typy DNA.The process described above, which is used for the transformation of B. thuringiensis or B. cereus in carrying out the process according to the invention, does not remain limited, as has been the case until now, to certain certain plasmids naturally occurring in B. thuringiensis and / or B. but is applicable to all types of DNA.

Spôsob podľa vynálezu teda po prvý krát umožňuje cielenú transformáciu B. thuringiensis a/alebo B. cereus, pri ktorej uskutočňovaní sa dá okrem homológne j, t.j. prirodzene sa vyskytujúcej plazmidovej DNA v B. thuringiensis alebo blízkom príbuznom B. cereus, použiť aj plazmidová DNA heterológneho pôvodu.Thus, for the first time, the method of the invention allows for a targeted transformation of B. thuringiensis and / or B. cereus, in which execution can be carried out in addition to homology, i. naturally occurring plasmid DNA in B. thuringiensis or a close relative of B. cereus may also use plasmid DNA of heterologous origin.

Pri uskutočňovaní tohto postupu môže ísť aj o DNA plazmidu, ktorá sa prirodzene vyskytuje v inom organizme než v B. thuringiensis alebo blízkom príbuznom.B. cereus, ako napríklad plazmidy pUBUO a pC194 zo Staphylococcus aureus, opísané v publikáciách Horinouchi S. a Weisblum B., J. Bacteriol. 150, 815 - 825, 1982, a Polak J. a Novick R. P., Plasmid 7, 152In carrying out this procedure, it may also be a plasmid DNA that is naturally present in an organism other than B. thuringiensis or a close relative of B. cereus, such as the plasmids pUBUO and pC194 from Staphylococcus aureus, described in Horinouchi S. and Weisblum B., J. Bacteriol. 150, 815-825, 1982, and Polak J. and Novick R. P., Plasmid 7, 152

- 162, 1982, a plazmid pIM13 z B. subtilis, ktorý bol opísaný v publikácii a Halvorson H.O., J. Gen. Microbiol. 120, 259162, 1982, and the plasmid pIM13 from B. subtilis described by Halvorson H.O., J. Gen. Microbiol. 120, 259

- 263, 1980, ktoré sú schopné replikácie v B. thuringiensis a/alebo B. cereus, avšak tiež DNA hybridné plazmidy, ktoré boli .skonštruované technológiou s použitím rekombinantnej DNA, z DNA homológneho alebo heterológneho plazmidu alebo kombinácie homológneho a heterológneho plazmidu. Uvedená hybridná DNA plazmidu je vhodnejšie na prácu s rekombinantnou DNA ako izoláty prírodného pôvodu.263, 1980, which are capable of replicating in B. thuringiensis and / or B. cereus, but also DNA hybrid plasmids that have been constructed by recombinant DNA technology, from a DNA homologous or heterologous plasmid or a combination of a homologous and heterologous plasmid. Said hybrid plasmid DNA is more suitable for working with recombinant DNA than for isolates of natural origin.

Ako príklad je možné uviesť plazmid pBD67, opísaný v publikácii Gryczan T. a ďalší, J. Bacteriol. 141, 246 - 253, 1980, a plazmidy pBD347, pBD348 a pUB1664 bez toho, že by bol tento výpočet úplný, takže spôsob podľa vynálezu nemá byť použitím uvedených plazmidom nijako obmedzený.As an example, the plasmid pBD67 described by Gryczan T. et al., J. Bacteriol. 141, 246-253, 1980, and the plasmids pBD347, pBD348 and pUB1664 without being complete, so that the method of the invention is not to be limited in any way by the use of said plasmids.

Zvláštny význam na uskutočňovanie experimentov s klonovaním v rôznych kmeňov B. thuringiensis alebo B. cereus má použitie vektorov na klonovanie, ktoré sa už použili pre B. subtilis, napríklad pBD64.Of particular importance for carrying out cloning experiments in different strains of B. thuringiensis or B. cereus is the use of cloning vectors already used for B. subtilis, for example pBD64.

Okrem plazmidovej DNA sa na transformáciu pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu v B. thuringiensis alebo B. cereus môže použiť aj akákoľvek iná DNA. Transformovaná DNA môže byť replikovaná buď autonómne alebo integrovane v chromozóme. Môže teda ísť napríklad o DNA vektora, ktorá nie je odvodená od plazmidu, ale od fága.In addition to plasmid DNA, any other DNA can be used for transformation in carrying out the method of the invention in B. thuringiensis or B. cereus. The transformed DNA can be replicated either autonomously or integrated in the chromosome. Thus, it may be, for example, a DNA vector which is not derived from a plasmid but from a phage.

Vynález sa týka aj spôsobu konštrukcie bifunkčných vektorov (shuttle-vektory).The invention also relates to a method of construction of bifunctional vectors (shuttle-vectors).

Obzvlášť vhodné sú podľa vynálezu konštrukcia a použitie bifunkčných hybridných vektorov typu plazmidu, ktoré sú okrem B. thuringiensis alebo blízko príbuzného B. cereus schopné aj replikácie v jednom alebo vo viacerých heterológnych organizmoch a ktoré sú identifikovateľné nielen v homológnych ale aj v heterológnych systémoch.Particularly suitable according to the invention are the construction and use of bifunctional plasmid type hybrid vectors which, in addition to B. thuringiensis or a closely related B. cereus, are also capable of replicating in one or more heterologous organisms and which are identifiable not only in homologous but also heterologous systems.

Pod pojmom heterológne produkčné organizmy sa v rámci vynálezu rozumejú všetky tie organizmy, ktoré nepatria do skupiny B. thuringiensis a B. cereus a ktoré sú schopné stabilne udržať DNA, schopnú replikácie.In the context of the invention, heterologous production organisms are meant to include all non-B. thuringiensis and B. cereus organisms which are capable of stably maintaining replication-capable DNA.

Z heterológnych funkčných organizmov platia uvedené definície tak pre prokaryotické, ako aj pre eukaryotické organizmy. Ako príklady týchto organizmov z prokaryotickéj skupiny sa môžu uviesť niektorí predstavitelia z čeľade Bacillus, napríklad B. subtilis alebo B. megaterium, ďalej z čeľade Staphylococcus, napríklad S. aureus, ďalej Streptococcus, napríklad S. faecalis, Streptomyces, napríklad Streptomyces spp., Pseudcmonas, napríklad Pseudomonas spp., Escherichia, napríklad E. coli, Agrobacterium, napríklad Agrobacterium tumefaciens alebo A. rhizogenes, Salmonella, Erwinia a podobne. Zo skupiny eukaryotických organizmov sa predovšetkým môžu uviesť v prvom rade kvasinky a živočíšne a rastlinné bunky. Tento výpočet opäť nie je úplný a vynález nemá byť týmto výpočtom žiadnym spôsobom obmedzený. Každému odborníkovi sú známe ďalšie vhodné príklady zo skupiny prokaryotických i eukaryotických produkčných organizmov.Among heterologous functional organisms, the above definitions apply to both prokaryotic and eukaryotic organisms. Examples of these prokaryotic organisms include some of the Bacillus family, for example B. subtilis or B. megaterium, the Staphylococcus family, for example S. aureus, Streptococcus for example S. faecalis, Streptomyces, for example Streptomyces spp., Pseudcmonas, e.g. Pseudomonas spp., Escherichia, e.g. E. coli, Agrobacterium, e.g. Agrobacterium tumefaciens or A. rhizogenes, Salmonella, Erwinia and the like. From the group of eukaryotic organisms, in particular, yeast and animal and plant cells may be mentioned. Again, this calculation is not complete and the invention is not to be limited in any way by this calculation. Other suitable examples from the group of prokaryotic and eukaryotic production organisms are known to those skilled in the art.

Vhodné na použitie v rámci vynálezu sú najmä B. subtilis alebo B. megaterium, Pseudomonas spp. a hlavne E. coli zo skupiny prokaryotických produkčných organizmov a kvasinky alebo živočíšne alebo rastlinné bunky zo skupiny eukaryotických produkčných organizmov.Particularly suitable for use in the present invention are B. subtilis or B. megaterium, Pseudomonas spp. and in particular E. coli from the group of prokaryotic production organisms and yeast or animal or plant cells from the group of eukaryotic production organisms.

Výhodné sú predovšetkým bifunkčné vektory, ktoré sú schopné replikácie tak v B. thuringiensis a/alebo B. cereus, ako aj v E. coli.Particularly preferred are bifunctional vectors that are capable of replicating both in B. thuringiensis and / or B. cereus and in E. coli.

Vynález zahŕňa aj použitie uvedených bifunkčných vektorov na transformáciu B. thuringiensis a B. cereus.The invention also encompasses the use of said bifunctional vectors for the transformation of B. thuringiensis and B. cereus.

Konštrukcia uvedených bifunkčných vektorov sa uskutočňuje s použitím rekombinantnej technológie DNA tak, že sa najprv rozštiepia plazmidy a/alebo vektory homológneho pôvodu z B. thuringiensis a B. cereus i heterológneho pôvodu pôsobením vhodných reštrikčných enzýmov a potom sa spoja tie fragmenty DNA, ktoré obsahujú funkcie, nevyhnutne potrebné na replikáciu vo zvolenom produkčnom systéme v prítomnosti príslušných enzýmov .The construction of said bifunctional vectors is carried out using recombinant DNA technology by first cleaving plasmids and / or vectors of homologous origin from B. thuringiensis and B. cereus and heterologous origin by treatment with appropriate restriction enzymes and then joining those DNA fragments containing the functions , necessary for replication in the selected production system in the presence of the respective enzymes.

Ako zdroj pre DNA plazmidu a/alebo vektora heterológneho pôvodu sa môže použití niektorý z uvedených heterológnych produkčných organizmov.As a source for the DNA of the plasmid and / or the vector of heterologous origin, any of said heterologous production organisms may be used.

Spojenie rôznych fragmentov DNA musí postupovať takým spôsobom, aby boli zachované podstatné funkcie, ktoré sú potrebné na replikáciu v rôznych produkčných systémoch.The fusion of the different DNA fragments must proceed in such a way as to maintain the essential functions required for replication in the various production systems.

Okrem toho sa na konštrukciu uvedených bifunkčných vektorov môže samozrejme použiť, aj plazmidová DNA alebo DNA z vektora čisto homológneho pôvodu, pričom však aspoň jeden z fragmentov DNA, ktoré sa použili z heterológneho zdroja, musí umožňovať replikáciu v homológnom produkčnom systéme B. thuringiensis a B. cereus.In addition, plasmid DNA or DNA from a vector of purely homologous origin can of course also be used for the construction of said bifunctional vectors, but at least one of the DNA fragments used from a heterologous source must allow replication in the B. thuringiensis and B homology production system. cereus.

Ako zdroj DNA z plazmidu a/alebo vektora heterológneho pôvodu, ktorá je však schopná replikácie v produkčnom systéme B. thuringiensis a/alebo B. cereus, sa na tomto mieste môžu uviesť niektorý predstavitelia zo skupiny gram-pozitívnych baktérií, ktoré sa volia najmä z čeľade Staphylococcus, napríklad Staphylococcus aureus, Streptococcus, napríklad Streptococcus faecalis, Bacillus, napríklad Bacillus megaterium alebo Bacillus subtilis, Streptomyces, napríklad Streptomyces spp. a podobne. Okrem týchto predstaviteľov zo skupiny gram-pozitívnych baktérií tak, ako boli vymenované, sa pri usC kutočňovaní spôsobu podľa vynálezu môže ešte použit celý rad ďalších organizmov, ktoré môže ľahko určiť ktorýkoľvek odbor28 ník.As a source of DNA from a plasmid and / or a vector of heterologous origin, but which is capable of replicating in the B. thuringiensis and / or B. cereus production system, there may be mentioned here some representatives of the gram-positive bacteria group, selected in particular from of the family Staphylococcus, e.g. Staphylococcus aureus, Streptococcus, e.g. Streptococcus faecalis, Bacillus, e.g. Bacillus megaterium or Bacillus subtilis, Streptomyces, e.g. Streptomyces spp. and so on. In addition to these representatives of the gram-positive bacteria family as mentioned above, a number of other organisms can be used in the practice of the method of the invention, which can be readily determined by any person skilled in the art.

Vynález sa týka aj spôsobu výroby bifunkčných vektorov, vhodných na transformáciu B. thuringiensis a/alebo B. cereus, spôsob sa uskutočňuje tak, že sa DNA plazmidu homológneho a heterológneho pôvodu najprvThe invention also relates to a process for the production of bifunctional vectors suitable for the transformation of B. thuringiensis and / or B. cereus, the process being carried out by first introducing plasmid DNA of homologous and heterologous origin first.

a) rozštiepi na fragmenty, pôsobením vhodných reštrikčných enzýmov a potom(a) cleaved into fragments, by treatment with appropriate restriction enzymes, and then

b) sa tieto fragmenty, ktoré obsahujú podstatné funkcie, nevyhnutné na replikáciu a na selekciu v požadovanom produkčnom systéme v prítomnosti vhodných enzýmov opäť spojených takým spôsobom, aby zostali zachované podstatné funkcie, ktoré sú potrebné na replikáciu a selekciu v rôznych produkčných systémoch.b) the fragments which contain the essential functions necessary for replication and selection in the desired production system in the presence of appropriate enzymes are recombined in such a way as to retain the essential functions necessary for replication and selection in the various production systems.

Týmto spôsobom vznikajú bifunkčné plazmidy, ktoré okrem funkcií, nevyhnutných na replikáciu v B. thuringiensis alebo v B. cereus, obsahujú ešte ďalšie reťazce DNA, ktoré zaisťujú replikáciu aspoň v jednom ďalšom heterológnom produkčnom systéme .In this way, bifunctional plasmids are produced which, in addition to the functions necessary for replication in B. thuringiensis or B. cereus, contain further DNA strands which ensure replication in at least one other heterologous production system.

Aby sa mohla zaistiť rýchla a účinná selekcia bifunkčných vektorov tak v homológnych, ako aj v heterológnych cieľových produkčných systémoch, je výhodné skonštruovať vektory so špecifickými selekčnými označovacími prostriedkami, ktoré by boli použiteľné tak v B. thuringiensis a/alebo v B. cereus, ako aj v heterológnych produkčných systémoch, to znamená, že by v oboch týchto systémoch zaisťovali rýchlu a nekomplikovanú selekciu. Pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu je výhodné predovšetkým použitie reťazcov DNA, ktoré sú kódom pre odolnosť voči antibiotikám, najmä reťazcov DNA, ktoré sú kódom pre odolnosť voči antibiotikám zo skupiny kanamycín, tetracyklín, chloramfenikol, erytromycín a podobne.In order to ensure rapid and efficient selection of bifunctional vectors in both homologous and heterologous target production systems, it is advantageous to construct vectors with specific selection markers that would be useful in both B. thuringiensis and / or B. cereus as even in heterologous production systems, that is, they would ensure rapid and uncomplicated selection in both systems. In carrying out the method according to the invention, it is particularly advantageous to use DNA strands coding for antibiotic resistance, especially DNA strands coding for antibiotic resistance from the group of kanamycin, tetracycline, chloramphenicol, erythromycin and the like.

Rovnako výhodné sú aj gény, ktoré sú kódom pre enzýmy s chromogénnym substrátom, napríklad X-gal (5-bróm-4-chlór-3-indolyl-B-D-galaktozid). Kolónie, ktoré sa transformovali, sa potom dajú veľmi jednoducho oddeliť od netransformovaných kolónií na základe špecifickej farebnej reakcie.Also preferred are genes that code for enzymes with a chromogenic substrate, for example X-gal (5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galactoside). The colonies that have been transformed can then be separated easily from the non-transformed colonies by a specific color reaction.

Ďalšie špecifické fenotypické gény, ktoré sa môžu použiť na označenie, šú odborníkom známe a môžu sa použiť aj pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu.Other specific phenotypic genes that can be used for labeling are known to those skilled in the art and can also be used in practicing the method of the invention.

Obzvlášť výhodná je v rámci vynálezu konštrukcia bifunkčných vektorov, obsahujúcich okrem reťazcov DNA, ktoré umožňujú replikáciu v B. thuringiensis alebo v B. cereus alebo v oboch produkčných systémoch, obsahujú aj také fragmenty DNA, ktoré sú potrebné na dosiahnutie replikácie v ďalších bakteriálnych produkčných systémoch, ako napríklad v B. subtilis, B. megaterium, Pseudomonas spp., E. coli a podobne.Particularly preferred within the scope of the invention is the construction of bifunctional vectors containing, in addition to DNA strands which allow replication in B. thuringiensis or B. cereus, or both, also containing DNA fragments which are required for replication in other bacterial production systems , such as B. subtilis, B. megaterium, Pseudomonas spp., E. coli, and the like.

Výhodné sú najmä bifunkčné vektory, ktoré na jednej strane sú schopné replikácie v B. thuringiensis alebo v B. cereus alebo v oboch týchto organizmoch a na strane druhej sú schopné replikácie aj v eukaryotických produkčných systémoch zo skupiny kvasiniek, živočíšnych a rastlinných buniek a podobne.Particularly preferred are bifunctional vectors which, on the one hand, are capable of replicating in B. thuringiensis or B. cereus, or both, and, on the other hand, are capable of replicating also in eukaryotic production systems from the group of yeast, animal and plant cells and the like.

Výhodná je predovšetkým aj konštrukcia bifunkčných vektorov, ktoré okrem reťazcov DNA, ktoré sú potrebné na replikáciu týchto vektorov v B. thuringiensis alebo v B. cereus alebo v oboch týchto systémoch, obsahujú aj také reťazce DNA, ktoré umožňujú replikáciu týchto vektorov v E. coli.Particularly preferred is the construction of bifunctional vectors which, in addition to the DNA strands required for the replication of these vectors in B. thuringiensis or B. cereus, or both, also contain DNA strands which allow the replication of these vectors in E. coli. .

Je napríklad možné pri konštrukcii uvedených bifunkčných vektorov ako východiskové plazmidy pre systém B. thuringiensis a/alebo B. cereus a a/alebo E. coli, ktoré sa však môžu použiť iba obmedzene, použiť aj plazmid B. cereus pBC16, ako aj od E. coli odvodené plazmidy pBR322 a plazmid pUC8, ktorý bol opísaný v publikácii Vieira J. a Messing J., Gene .19, 259 - 268, 1982.For example, the plasmid B. cereus pBC16 as well as from E. coli may also be used as the starting plasmids for the B. thuringiensis and / or B. cereus and / or E. coli system, but these may be used only to a limited extent. coli derived plasmids pBR322 and plasmid pUC8 as described in Vieira J. and Messing J., Gene 19, 259-268 (1982).

Vynález sa takisto týka bifunkčných vektorov (shuttle), ktoré okrem funkcií nevyhnutných na replikáciu a selekciu v homológnych a heterológnych produkčných systémoch, obsahujú naviac ešte jeden alebo viac génov vo forme, ktorá je schopná expresie, alebo zvláštne využiteľné reťazce DNA. Vynález sa týka aj spôsobu výroby týchto vektorov tak, že sa uvedené gény alebo zvláštne využiteľné reťazce DNA včlenia do uvedených bifunkčných vektorov použitím vhodných enzýmov.The invention also relates to bifunctional vectors (shuttle) which, in addition to functions necessary for replication and selection in homologous and heterologous production systems, contain in addition one or more genes in a form capable of expression, or particularly useful DNA strands. The invention also relates to a method for producing such vectors by incorporating said genes or particularly useful DNA strands into said bifunctional vectors using suitable enzymes.

Použitím bifunkčných vektorov, získaných spôsobom podľa vynálezu, ako aj pri použití opísaných transformačných postupov je teraz po prvý krát možné použitie reťazcov DNA, klonovanej mimo bunky B. thuringiensis v cudzorodom produkčnom systéme, na transformáciu buniek B. thuringiensis a/alebo B. cereus s vysokou účinnosťou.Using the bifunctional vectors obtained by the method of the invention as well as using the described transformation procedures, it is now possible for the first time to use DNA strands cloned outside of B. thuringiensis cells in a foreign production system to transform B. thuringiensis and / or B. cereus cells. high efficiency.

V súčasnosti je teda po prvý krát možné včleniť gény alebo zvláštne využiteľné reťazce DNA, najmä aj tie, ktoré majú riadiacu funkciu, stabilne do buniek B. thuringiensis a/alebo B. cereus a tam prípadne dosiahnuť ich expresiu, čím vznikajú bunky B. thuringiensis a/alebo B. cereus s novými žiaducimi vlastnosťami.Thus, for the first time, it is possible for the first time to incorporate genes or particularly useful DNA strands, especially those having a controlling function, stably into B. thuringiensis and / or B. cereus cells and eventually to express them therein, thereby producing B. thuringiensis cells and / or B. cereus with new desirable properties.

Ako gény, ktoré sa môžu použiť pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu, prichádzajú do úvahy tak homológne a heterológne gény alebo reťazce DNA a tiež syntetické gény alebo reťazce DNA, ako aj kombinácie uvedených látok.Suitable genes which can be used in carrying out the method according to the invention are both homologous and heterologous DNA genes or sequences, as well as synthetic genes or DNA sequences, as well as combinations thereof.

Kódové reťazce DNA sa môžu konštruovať výlučne z DNA genómu, z cDNA alebo zo syntetickej DNA. Ďalšia možnosť spočíva v konštrukcii hybridného reťazca DNA, hybridného reťazca cDNA, DNA genómu, syntetickej DNA alebo môže ísť aj o kombinácie všetkých uvedených typov rôznych DNA.DNA coding strands can be constructed exclusively from genome DNA, cDNA, or synthetic DNA. Another possibility lies in the construction of a hybrid DNA strand, a cDNA hybrid strand, a genome DNA, a synthetic DNA, or it can also be a combination of all the different types of different DNA.

V tomto prípade môže cDNA pochádzať z toho istého génu ako DNA genómu alebo môžu cDNA a DNA genómu pochádzať z rôznych génov. V každom prípade je však možné získať DNA genómu a/alebo cDNA každú zvlášť z rovnakých alebo z rôznych génov .In this case, the cDNA may originate from the same gene as the genome DNA, or the cDNA and genome DNA may originate from different genes. In any case, however, it is possible to obtain genome DNA and / or cDNA each separately from the same or from different genes.

V prípade, že reťazec DNA obsahuje časti, ktoré pochádzajú z viac ako jedného génu, môžu tieto gény zodpovedať tomu istému organizmu, väčšiemu počtu organizmov, ktoré patria k rôznym kmeňom, k varietam toho istého kmeňa alebo rôznym kmeňom tej istej čeľade, alebo môže ísť o organizmy, patriace do viac ako jednej čeľade alebo do odlišnej taxonomickej jednotky .Where the DNA strand contains parts that originate from more than one gene, these genes may correspond to the same organism, to a number of organisms belonging to different strains, varieties of the same strain or different strains of the same family, or may go o organisms belonging to more than one family or to a different taxonomic unit.

Aby sa mohla dosiahnuť, expresia uvedených štruktúrnych génov v bakteriálnej bunke, je potrebné najprv spojiť kódové reťazce génov správnym spôsobom tak, aby obsahovali aj funkčné reťazce na expresiu výsledného štruktúrneho génu v bunkách B. thuringiensis a/alebo B. cereus.In order to achieve expression of said structural genes in a bacterial cell, it is first necessary to link the gene sequences of the genes in a correct manner so that they also contain functional chains for expression of the resulting structural gene in B. thuringiensis and / or B. cereus cells.

Hybridné konštrukcie génov obsahujú v rámci vynálezu okrem štruktúrneho génu aj signály na expresiu, ktoré v sebe zahŕňajú tak reťazec promótora a terminátora, ako aj ďalšie riadiace reťazce v 3' alebo 5' neprenášanej oblasti.In the context of the invention, hybrid gene constructs contain, in addition to the structural gene, expression signals which include both the promoter and terminator strand and other control chains in the 3 'or 5' untranslated region.

Obzvlášť výhodné pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu je použitie prírodných signálov pre expresiu z B. thuringiensis a/alebo B. cereus alebo z mutantov a variantov týchto mikroorganizmov, ktoré sú v podstate homológne s prírodným reťazcom. Pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu je určitý reťazec DNA v podstate homológny druhému reťazcu DNA v tom prípade, že je homológny aspoň v 70%, výhodne aspoň v 80% a najmä v 90% aktívnych úsekov celého reťazca DNA. Pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu znamená termín v podstate homológny v prípade dvoch rôznych nukleotidov v kódovej oblasti toho istého reťazca DNA aj tú situáciu, pri ktorej pri výmene jedného z týchto nukleotidov za iný nukleotid dôjde iba k takzvanej mutácii.Particularly preferred in carrying out the method of the invention is the use of natural signals for expression from B. thuringiensis and / or B. cereus or from mutants and variants of these microorganisms which are substantially homologous to the natural chain. In practicing the method of the invention, a particular DNA strand is substantially homologous to the other DNA strand if it is homologous to at least 70%, preferably at least 80%, and especially 90%, of the active strands of the entire DNA strand. In practicing the method of the invention, the term substantially homologous in the case of two different nucleotides in the coding region of the same DNA strand also means a situation in which only one so-called mutation occurs when one of these nucleotides is replaced by another.

Výhodné je najmä použitie promótorov z B. thuringiensis, závislých na sporulácii, v prítomnosti ktorých dochádza k expresii v závislosti na dosiahnutí sporulácie.Especially preferred is the use of sporulation-dependent B. thuringiensis promoters in the presence of which expression is dependent on the achievement of sporulation.

Obzvlášť výhodné pri transformácii B. thuringiensis e/ alebo B. cereus je použitie takých reťazcov DNA, ktoré sú kódom pre niektorý z δ-endotoxínov.Particularly preferred in the transformation of B. thuringiensis e / or B. cereus is the use of DNA strands that encode one of the δ-endotoxins.

Kódová oblasť chimérneho génu, získaného spôsobom podľa vynálezu, výhodne obsahuje reťazec nukleotidov, ktorý je kódom pre polypeptid, prirodzene sa vyskytujúci v B. thuringiensis, alebo aj pre polypeptid, ktorý je s už uvedeným polypeptidom homológny v tom zmysle, že má aspoň v podstate isekticídne vlastnosti uvedeného kryštalického bielkovinového δ-endotoxínu z B. thuringiensis. V rámci vynálezu má určitý polypeptid v podstate vlastnosti, ktoré sú. homológne s isekticídnymi vlastnosťami kryštalického bielkovinového δ-endotoxínu B. thuringiensis v tom prípade, že má podobné spektrum insekticídnej účinnosti proti larvám hmyzu ako kryštalická bielkovina, prirodzene sa vyskytujúca v B. thuringiensis. Môže ísť o rôzne podskupiny tohto mikroorganizmu, napríklad kurstaki, berliner, alesti, tolworthi, sotto, dendrolimus, tenebrionis a israelensis. Výhodným podtypom, účinným najmä proti larvám Lepidoptera je typ kurstaki a najmä kurstaki HD1.The coding region of the chimeric gene obtained by the method of the invention preferably comprises a nucleotide sequence coding for a polypeptide naturally occurring in B. thuringiensis, or even for a polypeptide which is homologous to said polypeptide at least substantially at least substantially isecticidal properties of said crystalline B. thuringiensis δ-endotoxin protein. Within the scope of the invention, a particular polypeptide has essentially properties that are. homologous to the isecticidal properties of the crystalline B. thuringiensis δ-endotoxin protein, when it has a similar spectrum of insecticidal activity against insect larvae as the crystalline protein naturally occurring in B. thuringiensis. They may be various subgroups of this microorganism, for example kurstaki, berliner, alesti, tolworthi, sotto, dendrolimus, tenebrionis and israelensis. A preferred subtype, particularly effective against Lepidoptera larvae, is the kurstaki and especially kurstaki HD1.

V prípade kódovej oblasti môže ísť o oblasť, ktorá sa prirodzene vyskytuje v B. thuringiensis. Alternatívne môže kódová oblasť obsahovať prípadne aj reťazec, ktorý je síce odlišný od reťazca B. thuringiensis, avšak je mu ekvivalentný na základe degenerácie genetického kódu.The code region may be one that naturally occurs in B. thuringiensis. Alternatively, the coding region may optionally contain a strand that is different from the B. thuringiensis strand, but is equivalent thereto due to the degeneracy of the genetic code.

Kódová oblasť chimérneho génu môže byť aj kódom pre polypeptid, ktorý sa síce líši od prirodzene sa vyskytujúceho kryštalického bielkovinového endotoxínu, ale ktorý si stále ešte v podstate udržuje insekticídne vlastnosti kryštalickej bielkoviny. Takýto kódový sled je vlastne variantom prirodzene sa vyskytujúcej kódovej oblasti. Pod pojmom variant prírodného reťazca DNA sa v rámci vynálezu rozumie modifikovaná forma prírodného reťazca, ktorá však ešte spĺňa pôvodnú funkciu uvedeného reťazca. Týmto variantom môže byť mutant alebo syntetický reťazec DNA, ktorý je v podstate homológny prírodnému reťazcu. V rámci vynálezu je určitý reťazec v podstate homológny druhému reťazcu DNA v prípade, že aspoň 70%, výhodne aspoň 80% a najmä aspoň 90% aktívnych úsekov je homológnych druhému reťazcu DNA. V prípade dvoch rôznych nukleotidov platí pojem v podstate homológny aj v situácii, keď v kódovom slede dôjde po výmene jedného z týchto nukleotidov za iný nukleotid iba k takzvanej tichej mutácii.The coding region of the chimeric gene may also be a code for a polypeptide that, while distinct from the naturally occurring crystalline protein endotoxin, but which still substantially retains the insecticidal properties of the crystalline protein. Such a code sequence is actually a variant of a naturally occurring code region. For the purposes of the invention, a variant of the natural DNA strand is a modified form of the natural strand, but which still fulfills the original function of said strand. The variant may be a mutant or a synthetic DNA strand that is substantially homologous to the natural strand. Within the scope of the invention, a particular strand is substantially homologous to the second DNA strand if at least 70%, preferably at least 80%, and particularly at least 90% of the active regions are homologous to the second DNA strand. In the case of two different nucleotides, the term is essentially homologous also in a situation where the so-called silent mutation occurs in the coding sequence after the exchange of one of these nucleotides for another.

Pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu sa teda môže použiť každý gén, ktorý je kódom pre reťazec aminokyselín, má insekticídnu účinnosť endotoxínu B. thuringiensis a spĺňa všetky uvedené požiadavky. . Výhodné v tomto smere je predovšetkým použitie reťazca nukleotidov, ktorý je v podstate homológny. aspoň časti alebo častiam prírodného reťazca, ktoré sú príčinou insekticídnej účinnosti a/alebo špecifickosti kryštalického bielkovinového toxínu z B. thuringiensis.Thus, any gene encoding the amino acid chain, having the insecticidal activity of B. thuringiensis endotoxin, and meeting all of the above requirements can be used in the practice of the method of the invention. . Particularly preferred in this regard is the use of a nucleotide sequence that is substantially homologous. at least portions or portions of the natural chain that cause the insecticidal activity and / or specificity of the crystalline B. thuringiensis protein toxin.

Polypeptid, ktorý sa produkuje pri expresii chimérneho génu, má s kryštalickou bielkovinou spravidla spoločné aspoň niektoré imunologické vlastnosti, pretože aspoň z časti obsahuje tie isté antigénne determinanty.As a rule, the polypeptide produced by the expression of the chimeric gene has at least some immunological properties in common with the crystalline protein, since at least in part it contains the same antigenic determinants.

Z tohto dôvodu je polypeptid, pre ktorý je kódom uvedený chimérny gén, výhodne príbuzný s endotoxínom, ktorý je ako kryštalická bielkovina produkovaný B. thuringiensis, ktorý produkuje kryštalickú bielkovinu s podjednotkou, zodpovedajúcou protoxínu s molekulovou hmotnosťou 130 000 až 140 000. Táto podjednotka môže byť rozštiepená proteázami alebo zásadami za vzniku insekticídneho fragmentu s molekulovou hmotnosťou 70 000.For this reason, the polypeptide encoded by the chimeric gene is preferably related to an endotoxin which is produced as a crystalline protein by B. thuringiensis, which produces a crystalline protein with a subunit corresponding to a protoxin of molecular weight 130,000 to 140,000. be cleaved by proteases or bases to form an insecticidal fragment having a molecular weight of 70,000.

Pri konštrukcii chimérnych génov, v ktorých kódová oblasť obsahuje kód pre fragmenty protoxínov alebo ešte menšie časti protoxínov, napriek tomu môže byť v týchto fragmentoch zachovaná požadovaná insekticídna účinnosť. Protoxín, jeho insekticídne fragmenty a časti týchto fragmentov sa môžu spojiť s inými molekulami, napríklad s polypeptidmi a bielkovinami.In the construction of chimeric genes in which the coding region contains the code for fragments of protoxins or even smaller portions of protoxins, the desired insecticidal activity can nevertheless be maintained in these fragments. The protoxin, its insecticidal fragments, and portions of these fragments can be coupled to other molecules, such as polypeptides and proteins.

Kódové oblasti, vhodné na použitie pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu, sa môžu získať z génov B. thuringiensis pre kryštalický toxín tak, ako to bolo opísané v PCT prihláške WO 86/01536 (Whitley a ďalší) a v US patentových spisoch č. 4 448 885 a 4 467 036. Výhodný reťazec nukleotidov, ktorý je kódom pre kryštalickú bielkovinu, sa nachádza medzi nukleotidmi 156 a 3623 vo vzorci I, ktorý je na obrázku 10, alebo ide o kratší reťazec, ktorý je kódom pre insekticídny fragment tejto kryštalickej bielkoviny, ako to'bolo uvedené v publikácii Geiser M. a ďalší, Gene 48., 109 - 118,Coding regions suitable for use in practicing the method of the invention can be obtained from B. thuringiensis genes for crystalline toxin as described in PCT application WO 86/01536 (Whitley et al.) And U.S. Pat. 4,448,885 and 4,467,036. The preferred nucleotide sequence coding for the crystalline protein is located between nucleotides 156 and 3623 of Formula I in Figure 10, or a shorter sequence coding for an insecticidal fragment of the crystalline protein proteins, as described in Geiser M. et al., Gene 48, 109-118,

1986 a v .európskom patentovom spise č. 238 441.1986 and European Patent Specification no. 238 441.

Kódový reťazec nukleotidov 156 až 3 623 vo vzorci I je kódom pre polypeptid nasledujúceho vzorca II.The nucleotide sequence of nucleotides 156 to 3,623 in Formula I is the code for the polypeptide of the following Formula II.

Vzorec IIFormula II

Hec Hec Asp Asp Asn Asn Asn Asn Pro Asn íle For Asn ile Asn same time Glu Glu Cys Cys 10 10 íle Ile Pro for Tyr Asn Tyr Asn Cys Leu Ser Cys Leu Ser Asn same time Pro for Glu Glu 20 20 Val wall Glu Glu Val Leu Val Leu Gly Gly Glu Gly Gly Glu Arg Arg íle Ile Glu Glu 30 30 Thr Thr Gly Gly Tyr Thr Tyr Thr Pro íle Asp For Asp íle Ile Ser Ser Leu Leu 40 40 Ser Ser Leu Leu Thr C-ln Thr C-ln Phe Leu Leu Phe Leu Ser Ser Glu Glu Phe Phe 50 ' 50 ' Val wall Pro for Gly Ala Gly Ala Gly Phe Val Gly Phe Leu Leu Gly Gly Leu Leu 60 60 Val wall Asp Asp íle íle ile ile Trp Gly íle Trp Gly White Phe Phe Gly Gly Pro for 70 70 Ser Ser Gin gin Trp Asp Trp Asp Ala Phe Leu Ala Phe Leu Val wall Gin gin Zl.e Zl.e 80 80 Glu Glu Gin gin Leu íle Leu ile Asn C-ln Arg Asn C-1n Arg íle Ile Glu Glu Glu Glu 90 90 Phe Phe Ala Ala Arg Asn Arg Asn Gin Ala íle Gin Ala White Ser Ser • ·· o • ·· about Leu Leu 100 100 Glu Glu Gly Gly Leu Ser Leu Ser Asn Leu Tyr Asn Leu Tyr Gin gin íle Ile ”yr "yr 110 110 Ala Ala Glu Glu Ser Phe Ser Phe Arg Glu Trp Arg Glu Trp Glu Glu Ala Ala Asp Asp 120 120 Pro for Thr Thr Asn Pro Asn Pro Ala Leu Arg Ala Leu Arg Glu Glu Glu Glu Hec Hec 130 130 Arg Arg íle Ile Gin Phe Gin Phe Asn Asp Met Asn Asp Met Asn same time Ser Ser Ala Ala 140 140 Leu Leu Thr Thr Thr Ala Thr Ala íle Pro Leu For Leu Phe Phe Ala Ala Val wall 150 150 Gin gin Asn same time Tyr Gin Tyr Gin Val Pro Leu Val Leu Leu Leu Ser Ser Val wall 160 160 Tyr Tyr Val wall Gin Ala Gin Ala Ala Asn Leu Ala Asn Leu His His Leu Leu Ser Ser 170 170 Val wall Leu Leu Arg Asp Arg Asp Val Ser Val Val Ser Val Phe Phe Gly Gly Gin gin 180 180 Arg Arg Trp Trp Gly Phe Gly Phe Asp Ala Ala Asp Ala Ala Thr Thr íle Ile Asn same time 190 190 Ser Ser Arg Arg Tyr Asn Tyr Asn Asp Leu Thr Asp Leu Thr Arg Arg Leu Leu íle Ile 200 200 Gly Gly Asn same time Tyr Thr Tyr Thr Asp His Ala Asp His Ala Val wall Arg Arg Trp Trp 210 210 Tyr Tyr Asn same time Thr Gly. Thr Gly. Leu Glu Arg Glu Arg Val wall Trp Trp Gly Gly 220 220 Pro for Asp Asp Ser Arg Ser Arg Asp Trp íle Asp Patience Arg Arg Tyr Tyr Asn same time 230 230 Gin gin Phe Phe Arg Arg Arg Arg Glu Leu Thr Glu Leu Thr Leu Leu Thr Thr Val wall 240 240 Leu Leu Asp Asp íle Val Val Val Ser Leu Phe Ser Leu Phe Pro for Asn same time Tyr Tyr 250 250 Asp Asp Ser Ser Arg Thr Arg Thr Tyr Pro íle Tyr For White Arg Arg Thr Thr Val wall 260 260 Ser Ser Gin gin Leu Thr Leu Thr Arg Glu íle Arg Glu White Tyr Tyr Thr Thr Asn same time 270 270 Pro for Val wall Leu Glu Leu Glu Asn Phe Asp Asn Phe Asp Gly Gly Ser Ser Phe Phe 280 280 Arg Arg Gly Gly Ser Ala Ser Ala Gin Gly íle Gin Gly White Glu Glu Gly Gly Ser Ser 290 290 íle Ile Arg Arg Ser Pro Ser Pro His Leu HeC His Leu HeC Asp Asp íle Ile Leu Leu 300 300

Asn same time Ser Ser íle Ile Thr Thr íle Ile Tyr Tyr Thr Thr Asp Asp Ala Ala His His 310 310 Arg Arg Gly Gly Glu Glu Tyr Tyr Tyr Tyr Trp Trp Ser Ser Gly Gly His His Gin gin 320 320 íle Ile Mec mec Ala Ala Ser Ser Pro for Val wall Gly Gly Phe Phe Ser Ser Gly Gly 330 330 Pro for Glu Glu Phe Phe Thr Thr Phe Phe Pro for Leu Leu Tyr Tyr Gly Gly Thr Thr 340 340 Hec Hec Gly Gly Asn same time Ala Ala Ala Ala Pro for Gin gin Gin gin Arg Arg íle Ile 350 350 Val wall Ala Ala Gin gin Leu Leu Gly Gly Gin gin Gly Gly Val wall Tyr Tyr Arg Arg 360 360 Thr Thr Leu Leu Ser Ser Ser Ser Thr Thr Leu Leu Tyr Tyr Arg Arg Arg Arg Pro for 370 370 Phe Phe Asn same time íle Ile Gly Gly íle Ile Asn same time Asn same time Gin gin Gin gin Leu Leu 3S0 3S0 Se r Se r Val wall Leu Leu As G As G Gly Gly Thr Thr Glu Glu Phe Phe Ala Ala Tyr Tyr 390 390 C-ly C-ly Thr Thr Ser Ser Ser Ser Asn same time Leu Leu Pro for Ser Ser Ala Ala Val wall 400 400 Ty r Ty r Arg Arg Lys Lys Ser Ser Gly Gly Thr Thr Val wall Asp Asp Ser Ser Leu Leu 410 410 Asp Asp Glu Glu íle Ile Pro for Pro for Gin gin Asn same time Asn same time Asn same time Val wall 420 420 Pro for Pro for Arg Arg Gin gin Gly Gly Phe Phe Ser Ser His His Arg Arg Leu Leu 430 430 Ser Ser His His Val wall Ser Ser MeC MeC Phe Phe Arg Arg Ser Ser Gly Gly Phe Phe 440 440 Ser Ser Asn same time Ser Ser Ser Ser Val wall Ser Ser íle Ile íle Ile Arg Arg Ala Ala 450 450 Pro for Mec mec Phe Phe Ser Ser Trp Trp íle Ile His His Arg Arg Ser Ser Ala Ala 450 450 Glu Glu Phe Phe Asn same time Asn same time íle Ile íle Ile Pro for Ser Ser Ser Ser Gin. Gin. 470 470 íle Ile Thr Thr Gin gin íle Ile Pro for Leu Leu Thr Thr Lys Lys Ser Ser Thr Thr 430 430 Asn same time Leu Leu Gly Gly Ser Ser Gly Gly Thr Thr Ser Ser Val wall Val wall Lys Lys 490 490 Gly Gly Pro for Gly Gly Phe Phe Thr Thr Gly Gly Gly Gly Asp Asp íle Ile Leu Leu 500 500 Arg Arg Arg Arg Thr Thr Ser Ser Pro for Gly Gly Gin gin íle Ile Ser Ser Thr Thr .510 .510 Leu Leu Arg Arg Val wall Asn same time íle Ile Thr Thr Ala Ala Pro for Lea Lea Ser Ser 520 520 Gin gin Arg Arg Tyr Tyr Arg Arg Val wall Arg Arg íle Ile Arg Arg Tyr Tyr Ala Ala 530 530 Ser Ser Thr Thr Thr Thr Asn same time Leu Leu Gin gin Phe Phe His His Thr Thr Ser Ser 540 540 íle Ile Asp Asp Gly Gly Arg Arg Pro for íle Ile Asn same time Gin gin Gly Gly Asn same time 530 530 Phe Phe Ser Ser Ala Ala Thr Thr Mec mec Ser Ser Ser Ser Gly Gly Ser Ser Asn same time 5óQ 5óQ Leu Leu Gin gin Ser Ser Gly Gly Ser Ser Phe Phe Arg Arg Thr Thr Val wall Gly Gly 570 570 Phe Phe Thr Thr Thr Thr Pro for Phe Phe Asn same time Phe Phe Ser Ser Asn same time Gly Gly 530 530 Ser Ser Ser Ser Val wall Phe Phe Thr Thr Leu Leu Ser Ser Ala Ala His His Val wall 590 590 Phe Phe Asn same time Ser Ser Gly Gly Asn same time Glu Glu Val wall Tyr Tyr íle Ile Asp Asp 600 600 Arg Arg íle Ile Glu Glu Phe Phe Val wall Pro for Ala Ala Glu Glu Val wall Thr Thr 610 610 Phe Phe Glu Glu Ala Ala Glu Glu Tyr Tyr Asp Asp Leu Leu Glu Glu Arg Arg Ala Ala 620 620 Gin gin Lys Lys Ala Ala Val wall Asn same time Glu Glu Leu Leu Phe Phe Thr Thr Ser Ser 630 630 Ser Ser Asn same time Gin gin íle Ile Gly Gly Leu Leu Lys Lys Thr Thr Asp Asp Val wall 640 640 Thr Thr Asp Asp Tyr Tyr His His íle Ile Asp Asp Gin gin Val wall Ser Ser Asn same time 650 650 Leu Leu Val wall Glu Glu Cys Cys Leu Leu Ser Ser Asp Asp Glu Glu Phe Phe cys cys 660 660 Leu Leu Asp Asp Glu Glu Lys Lys Lys Lys Glu Glu Leu Leu Ser Ser Gin gin Lys Lys 670 670

Val wall Lys Lys His His Ala Ala Lys Arg Lys Arg Leu Leu Ser Ser Asp Asp Glu Glu 680 680 Arg Arg Asn same time Leu Leu Leu Leu Gin Asp Gin Asp Pro for Asn same time Phe Phe Arg Arg 690 690 Gly Gly íle Ile Asn same time Arg Arg Gin Leu Gin Leu Asp Asp Arg Arg Gly Gly Trp Trp 700 700 Arg Arg Gly Gly Ser Ser Thr Thr Asp íle Asp íle Thr Thr íle Ile Gin gin Gly Gly 710 710 Gly Gly Asp Asp Asp Asp Val wall Phe Lys Phe Lys Glu Glu Asn same time Tyr Tyr Val wall 720 720 Thr Thr Leu Leu Leu Leu Gly Gly Thr Phe Thr Phe Asp Asp Glu Glu Cys Cys Tyr Tyr 730730 Pro for Thr Thr i y r i y r Leu Leu Tyr Gin Tyr Gin Lys Lys íle Ile Asp Asp Glu Glu 740 740 Ser Ser Lys Lys Leu Leu Lys Lys Ala Tyr Ala Tyr Thr Thr Arg Arg Tyr Tyr Gin gin 7 50 7 50 Leu Leu Arg Arg Gly Gly i *·* c i * · * c íle Glu ile Glu Asp Asp Ser Ser C-ln A boat Asp Asp 760 760 Leu Leu C-iu C-iu I le I le ’vr 'vr Leu íle Leu ile Arg Arg Tyr Tyr Asn same time Ala Ala 770 770 Lys Lys His His Glu Glu Thr Thr Val Asn Val Asn Val wall Pro for Gly Gly Thr Thr 780 780 Gly Gly Ser Ser Leu Leu T r? T r? Pro Leu Pro Leu Ser Ser Ala Ala Pro for Ser Ser 790 790 Pro for íle Ile Gly Gly Lys Lys Cys Ala Cys Ala His His His His Ser Ser Kis Kis 800 800 His His Phe Phe Ser Ser Leu Leu Asp íle Asp íle Asp Asp Val wall Gly Gly Cys Cys 810 810 Thr Thr Asp Asp Leu Leu Asn same time C-iu Asp C-iu Asp Leu Leu Gly Gly Val wall Trp Trp 820 820 Val wall Σ Σβ Σ Σβ Phe Phe Lys Lys lis Lys Lys Thr Thr Gin gin As? As? Gly Gly 8 30 8 30 His His Ala Ala Λ Λ Leu Leu Gly Asn Gly Asn Leu Leu Glu Glu Phe Phe Leu Leu 840 840 Glu Glu Glu Glu Lys Lys Pro for Leu Val Leu Val Gly Gly Glu Glu Ala Ala Leu Leu 850 850 Ala Ala Arg Arg Val wall Lys Lys Arg Ala Arg Ala Glu Glu Lys Lys Lys Lys Trp Trp SÓO Soo Arg Arg Asp Asp Lys Lys Δτ-σ - -- o Δτ-σ - - o Glu Lys Glu Lys Leu Leu Glu Glu Trp Trp Glu Glu 870 870 Thr Thr Asn same time íle Ile Val wall Tyr Lys Tyr Lys Glu Glu Ala Ala Lys Lys Glu Glu 830 830 Ser Ser Val wall Asp Asp Ala Ala Leu Phe Leu Phe Val wall Asn same time Ser Ser Gin gin 890 890 Tyr Tyr Asp Asp Arg Arg Leu Leu Gin Ala Gin Ala Asp Asp Thr Thr Asn same time íle Ile 900 900 Ala Ala Hec Hec íle Ile Kis Kis Ala Ala Ala Ala Asp Asp Lys Lys Arg Arg Val wall 910 910 His His Ser Ser íle Ile Arg Arg Glu -Ala Glu -Ala Tyr Tyr Leu Leu Pro for Glu Glu 920 920 Leu Leu Ser Ser Val wall íle Ile Pro Gly Pro Gly Val wall Asn same time Ala Ala Ala Ala 930 930 íle Ile Phe Phe Glu Glu Glu Glu Leu Glu Leu Glu Gly Gly Arg Arg íle Ile Phe Phe 940 940 Thr Thr Ala Ala Phe Phe Ser Ser Leu Tyr Leu Tyr Asp Asp Ala Ala Arg Arg Asn same time 950 950 Val wall íle Ile Lys Lys Asn same time Gly Asp Gly Asp Phe Phe Asn same time Asn same time Gly Gly 960 960 Leu Leu Ser Ser Cys Cys Trp Trp Asn Val Asn Val Lys Lys Gly Gly His His Val wall 970 970 Asp Asp Val wall Glu Glu Glu Glu Gin A.sn Gin A.sn Asn same time His His Arg Arg Ser Ser 980 980 Val wall Leu Leu Val wall Val wall Pro Glu Pro Glu Trp Trp Glu Glu Ala Ala Glu Glu 990 990 Val wall Ser Ser Gin gin Glu Glu Val Arg Val Arg Val wall Cys Cys Pro for Gly Gly 1000 1000 Arg Arg Gly Gly Tyr Tyr íle Ile Leu Arg Leu Arg Val wall Thr Thr Ala Ala Tyr Tyr 1010 1010 Lys Lys Glu Glu Gly Gly Tyr Tyr Gly Glu Gly Glu Gly Gly Cys Cys Val wall Thr Thr 1020 1020 íle Ile His His Glu Glu íle Ile Glu Asn Glu Asn Asn same time Thr Thr Asp Asp Glu Glu 1030 1030 Leu Leu Lvs LVS Phe Phe Ser Ser Asn Cvs Asn Cvs Val wall Glu Glu Glu Glu Glu Glu 1040 1040

Val wall Tyr Tyr Pro for Asn same time Asn same time T'nr T'nr Val wall Thr Thr Cys Cys Asn same time 10 50 10 50 Asp Asp Tyr Tyr Thr Thr Ala Ala Thr Thr Gin gin Glu Glu Glu Glu Tyr Tyr Glu Glu 1CSG 1CSG Gly Gly Thr Thr Tyr Tyr Thr Thr Ser Ser Arg Arg Asn same time Arg Arg Oly Oly Tyr Tyr 107G 107G Asp Asp Gly Gly Ala Ala Tyr Tyr Glu Glu W w A W w A Asn same time Ser Ser Ser Ser Val wall 10SC 10SC Pro for Ala Ala Asp Asp Tyr Tyr Ala Ala Ser Ser Ala Ala J-J- J-J Glu Glu Glu Glu 10 ?G 10 µG Lys Lys Ala Ala Tyr Tyr Thr Thr Asp Asp .. .. Arg Arg Arg Arg Asp Asp Asn same time 11CG 11CG Pro for Cys Cys Glu Glu Ser Ser Asn same time Arg Arg Gly Gly Tyr Tyr Gly Gly hs p hs p 1110 1110 Tyr Tyr Thr Thr Pro for Leu Leu Pro for Ala Ala Gly Gly Tyr Tyr Val wall Thr Thr 1120 1120 Lys Lys Glu Glu Leu Leu Glu Glu Tyr Tyr Phe Phe Pro for Glu Glu Thr Thr Asp Asp 1120 1120 Lys Lys Val wall Trp Trp íle Ile Glu Glu t T Gly Gly Glu Glu Glu. Glu. i ? 4.Γ i? 4.Γ Gly Gly Thr Thr Phe Phe íle Ile Val wall Asp Asp Ser Ser Val wall Glu Glu Leu Leu 11=0 11 = 0 Leu Leu Leu Leu Met Met Glu Glu C-lu C-lu kom com SC SC 115 Ó 115 Ó

Pri transformácii s použitím chimérneho génu spôsobom podľa vynálezu v bunkách B. thuringiensis a/alebo B. cereus sa gén výhodne najprv zabuduje do niektorého vektora. Výhodné je najmä včlenenie génov do bifunkčných vektorov podľa vynálezu.When transformed using the chimeric gene according to the invention in B. thuringiensis and / or B. cereus cells, the gene is preferably first incorporated into a vector. Particularly preferred is the incorporation of genes into the bifunctional vectors of the invention.

V prípade, že uvedený gén nie je k dispozícii v množstve, ktoré je dostatočné na včlenenie do buniek Bacillus, môže sa vektor najprv podrobiť amplifikácii replikáciou v heterológnej produkčnej bunke. Na amplifikáciu génov sú najvhodnejšie bunky baktérií alebo kvasiniek. Akonáhle je k dispozícii dostatočné množstvo génu, je možné včlenič tento gén do buniek Bacillus. Včlenenie génu do buniek B. thuringiensis alebo B. cereus sa môže uskutočniť v rovnakom vektore, ako sa použil na replikáciu, alebo sa môže použiť iný vektor podľa vynálezu.If said gene is not available in an amount sufficient to be incorporated into Bacillus cells, the vector may first be amplified by replication in a heterologous production cell. Bacterial or yeast cells are most suitable for gene amplification. Once sufficient gene is available, it is possible to incorporate this gene into Bacillus cells. The incorporation of the gene into B. thuringiensis or B. cereus cells may be performed in the same vector as used for replication, or another vector of the invention may be used.

Príkladom bakteriálnych produkčných buniek, ktoré sú vhodné na replikáciu chimérneho génu sú napríklad baktérie z čeľadí Escherichia, ako je E. coli, Agrobacterium, ako je A. tumefacíens alebo A. rhizogenes, ďalej Pseudomonas, ako Pseudomonas spp., Bacillus, ako je Bacillus megaterium alebo Bacillus subtilis a podobne. Pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu sa v súčasnosti po prvý raz môžu využié aj B. thuringiensis a/alebo B. cereus ako produkčné bunky. Spôsob klonovania heterológnych génov v baktériách je známy a bol opísaný v US patentových spisoch č. 4 237 224 a 4 468 464.Examples of bacterial production cells suitable for replication of the chimeric gene are, for example, bacteria from the family Escherichia such as E. coli, Agrobacterium such as A. tumefaciens or A. rhizogenes, further Pseudomonas such as Pseudomonas spp., Bacillus such as Bacillus megaterium or Bacillus subtilis and the like. For the first time, B. thuringiensis and / or B. cereus can also be used as production cells for carrying out the method according to the invention. A method for cloning heterologous genes in bacteria is known and has been described in U.S. Pat. 4,237,224 and 4,468,464.

Replikácia génov, ktoré obsahujú kód pre kryštalickú bielkoviny B. thuringiensis, v E. coli bola opísaná v publikácii Wong a ďalší, J. Biol. Chem. 258. 1960 - 1967, 1983.Replication of genes containing the code for crystalline B. thuringiensis proteins in E. coli has been described by Wong et al., J. Biol. Chem. 258. 1960-67, 1983.

Príklady produkčných buniek z kvasiniek, ktorý sú vhodné na elektrifikáciu génov spôsobom podľa vynálezu, zahŕňajú najmä kvasinky z čeľade Saccharomyces, ako bolo uvedené v európskom patentovom spise č. 238 441.Examples of yeast production cells suitable for the electrification of genes according to the method of the invention include, in particular, yeasts of the Saccharomyces family, as disclosed in European Patent Application Ser. 238 441.

Na amplifikáciu génu podľa vynálezu sa môže použiť ľubovoľný vektor, ktorý môže byť zabudovaný do chimérneho génu a ktorý je schopný replikácie vo vhodnej produkčnej bunke, napríklad v baktériách alebo v kvasinkách. Tento vektor môže byť odvodený napríklad od fága alebo od plazmidu. Príkladom vektorov, ktoré sú odvodené od fágov a môžu sa použiť pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu, môžu byť vektory, odvodené ód fágov M13- a lambda. Vhodné vektory, odvodené od fága M13, zahŕňajú vektory M13mpl8 a M13mpl9. Vektory, odvodené od fága lambda, zahŕňajú vektory lambdagtll, lambdagt7 a lambdaCharon4.Any vector that can be incorporated into the chimeric gene and that is capable of replicating in a suitable production cell, such as bacteria or yeast, can be used to amplify the gene of the invention. This vector may be derived, for example, from a phage or plasmid. Examples of phage-derived vectors that can be used in the practice of the invention include those derived from M13- and lambda phages. Suitable vectors derived from the phage M13 include vectors M13mp18 and M13mp18. Vectors derived from lambda phage include the vectors lambdagt11, lambdagt7, and lambdaCharon4.

Z vektorov, odvodených od plazmidov a výhodných najmä na replikáciu v baktériách, sa môže uviesť napríklad pBR322, opísaný v publikácii Norrander a ďalší, Gene 26., 101 - 104, 1983, a Ti plazmidy, ktoré boli opísané v publikácii Bevan a ďalší, Náture 304, 184 - 187, 1983, bez toho, aby sa týmto výpočtom, ktorý nie je úplný, mohlo obmedzovať uskutočnenie spôsobu podľa vynálezu. Najvýhodnejšími vektormi na amplifikáciu génov baktérií sú v súčasnej dobe vektory pBR322, pUC18 a pUC19.Among the vectors derived from plasmids and particularly preferred for bacterial replication, for example, pBR322 described by Norrander et al., Gene 26, 101-104, 1983, and Ti plasmids described by Bevan et al. Nature 304, 184-187, 1983 without limiting this embodiment of the method according to the present invention. Currently, pBR322, pUC18 and pUC19 vectors are the most preferred vectors for the amplification of bacteria genes.

Na priame klonovanie v Bacillus thuringiensis a/alebo B. cereus je potrebné uviesť v prvom rade vektory na priame klonovanie, napríklad pBD347, pBD348, pBD64 a pUB64, a najmä bifunkčné vektory, ktoré už boli podrobne opísané, bez toho aby bolo možné obmedziť vynález na tieto uvedené vektory.For direct cloning in Bacillus thuringiensis and / or B. cereus, first, direct cloning vectors, for example pBD347, pBD348, pBD64 and pUB64, and in particular the bifunctional vectors already described in detail without limiting the invention, should be mentioned. for these vectors.

Obzvlášť výhodné sú v rámci vynálezu bifunkčné vektory ρΧΙ61 (=ρΚ61) a ρΧΙ93 (=ρΚ93) , ktoré sa po transformácii v B. thuringiensis var. kurstaki HD1 cryB a/alebo B. cereus 569 K uložili do verejnej zbierky kultúr Deutschen Sammlung von Mikroorganizmen (Braunschweig, SRN) podľa Budapeštianskej zmluvy pod číslom DSM 4573 (pXI61, transformácia v B.· thuringiensis var. kurstaki HD1 cryB), . DSM 4571 (pXI93, transformácia v B. thuringiensis var. kurstaki HD1 cryB) a DSM 4573 (pXI93, transformácia v B. cereus 569 K).Particularly preferred within the scope of the invention are the bifunctional vectors ρΧΙ61 (= ρΚ61) and ρΧΙ93 (= ρΚ93), which after transformation into B. thuringiensis var. kurstaki HD1 cryB and / or B. cereus 569 K were deposited in the public collection of cultures of the Deutschen Sammlung von Microorganism (Braunschweig, Germany) under the Budapest Treaty under number DSM 4573 (pXI61, transformation in B. · thuringiensis var. kurstaki HD1 cryB),. DSM 4571 (pXI93, transformation in B. thuringiensis var. Kurstaki HD1 cryB) and DSM 4573 (pXI93, transformation in B. cereus 569 K).

Pri konštrukcii chimérneho génu, vhodného na replikáciu v baktériách, sa do vektora zabuduje reťazec promótora, 5'-neprenášaný reťazec, kódový reťazec a 3'-neprenášaný reťazec, alebo sa tieto časti môžu zabudovať do uvedených vektorov vcelku. Vhodné vektory na použitie pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu sú tie, ktoré sú schopné replikácie v produkčných bunkách. Promótor, 51-neprenášaná oblasť, kódová oblasť a 3'-neprenášaná oblasť môžu byť teda spojené mimo vektora a až potom zabudované do vektora. Dá sa postupovať aj tak, že sa do vektora zabudujú časti chimérneho génu. V prípade vektora na klonovanie v B. thuringiensis alebo B. cereus môže tento pracovný stupeň odpadnúť, pretože celá jednotka, ktorá je izolovaná z B. thuringiensis a ktorá sa skladá z 51-neprenášanéj oblasti, kódovej oblasti a 31-neprenášanej oblasti, môže byť vcelku zabudovaná do vektora.In constructing a chimeric gene suitable for bacterial replication, a promoter chain, a 5'-untranslated strand, a coding strand, and a 3'-untranslated strand may be incorporated into the vector, or the portions may be incorporated into said vectors as a whole. Suitable vectors for use in practicing the method of the invention are those capable of replicating in producer cells. The promoter, 5 1 -neprenášaná region, coding region and 3 'untranslated region could thus be combined outside the vector and then incorporated into the vector. Alternatively, parts of the chimeric gene may be incorporated into the vector. In the case of a cloning vector in B. thuringiensis or B. cereus, this step may be omitted because the whole unit, which is isolated from B. thuringiensis and consists of a 5 1 -transferred region, a coding region and 3 1 -transferred region, can be quite embedded into the vector.

Vektor, okrem toho, výhodne obsahuje označovací gén, ktorý v produkčnej bunke vyvíja vlastnosť, v dôsledku ktorej je možné rozoznať bunky, transformované uvedeným vektorom. Výhodné sú také označovacie gény, ktoré sú kódom pre odolnosť voči antibiotikám. Príkladom antibiotík, vhodných na toto použitie, môžu byť ampicilín, chloramfenikol, erytromycín, tetracyklín, hygromycín, G418 a kanamycín.In addition, the vector advantageously comprises a labeling gene which develops in the production cell a property which makes it possible to recognize cells transformed with said vector. Preference is given to those labeling genes which encode antibiotic resistance. Examples of antibiotics suitable for use herein include ampicillin, chloramphenicol, erythromycin, tetracycline, hygromycin, G418, and kanamycin.

Výhodné sú aj také označovacie gény, ktoré sú kódom pre enzým s chromogénnyra substrátom, napríklad X-gal (5-bróm-4-chlór-3-indolyl-B-D-galaktozid). Transformované kolónie sa potom dajú odlíšiť velmi jednoduchým spôsobom podľa špecifickej farebnej reakcie.Preference is also given to marker genes which encode an enzyme with a chromogenic substrate, for example X-gal (5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galactoside). The transformed colonies can then be distinguished in a very simple manner according to the specific color reaction.

Včlenenie alebo zabudovanie génov do vektora sa dá uskutočniť pomocou štandardných postupov, napríklad s použitím rekombinantnej DNA spôsobom podľa publikácie Maniatis a ďalší, Molecular Cloning. A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, USA, 1982, a s použitím homológne j rekombinácie spôsobom podľa publikácie Hinnen a ďalší, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 75. 1929 - 1933, 1978.The incorporation or incorporation of genes into the vector can be accomplished by standard procedures, for example using recombinant DNA according to the method of Maniatis et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, USA, 1982, and using homologous recombination as described by Hinnen et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 75. 1929-1933, 1978.

Spôsob s použitím rekombinantnej DNA spočíva v tom, že sa vektor najprv rozštiepi a požadovaný reťazec DNA sa uloží medzi rozštiepené fragmenty vektora a potom sa zakončenie požadovaného reťazce DNA spojí so zodpovedajúcim zakončením vektora.The method using recombinant DNA is to first cleave the vector and insert the desired DNA strand between the cleaved fragments of the vector, and then combine the end of the desired DNA strand with the corresponding end of the vector.

Použitý vektor sa výhodne rozštiepi vhodnými reštrikčnými endonukleázami. Vhodné enzýmy na toto použitie sú napríklad tie, ktoré vytvárajú hladké zakončenia, ako sú Smal, Hpal a EcoRV, a také enzýmy, ktoré vytvárajú kohézne zakončenia, napríklad EcoRI, Sací a BamHI.The vector used is preferably cleaved with suitable restriction endonucleases. Suitable enzymes for this use are, for example, those that produce smooth ends, such as SmaI, HpaI and EcoRV, and such enzymes that create cohesive ends, such as EcoRI, SacI and BamHI.

Požadovaný reťazec DNA existuje za normálnych okolností ako časť väčšej molekuly DNA, napríklad chromozómu, plazmidu, transpozómu alebo fága. Požadovaný reťazec DNA je teda v týchto prípadoch potrebné vybrať z pôvodného zdroja a prípadne modifikovať takým spôsobom, aby sa vzniknuté zakončenia dali spojiť so zakončeniami rozštiepeného vektora. V prípade, že sú zakončenia požadovaného reťazca DNA a rozštiepeného vektora hladké, dajú sa navzájom spojiť napríklad pomocou špecifických ligáz, ako je T4 DNA-ligáza.The DNA strand of interest normally exists as part of a larger DNA molecule, for example a chromosome, plasmid, transposome or phage. Thus, in these cases, the desired DNA strand must be removed from the original source and optionally modified in such a way that the resulting ends can be joined to the ends of the cleaved vector. Where the ends of the DNA sequence of interest and the cleaved vector are smooth, they can be linked to each other, for example, by specific ligases such as T4 DNA ligase.

Zakončenie požadovaných reťazcov DNA sa môže spojiť aj s kohéznym zakončením rozštiepeného vektora, v tomto prípade sa môžu použiť ligázy špecifické pre kohézne zakončenia, môže sa však použiť aj T4 DNA-ligázy. Ligáza, špecifická pre kohézne zakončenia, je napríklad DNA ligáza z E. coli.The end of the DNA strands of interest may also be linked to the cohesive end of the cleaved vector, in which case cohesive end-specific ligases may be used, but T4 DNA ligases may also be used. The ligase specific for the cohesive termini is, for example, a DNA ligase from E. coli.

Kohézne zakončenia sa výhodne vytvoria tak, že sa požadovaný reťazec DNA a vektor rozštiepia pôsobením rovnakej reštrikčnej endonukleázy. V tomto prípade majú požadovaný reťazec DNA a rozštiepený vektor kohézne zakončenia, ktoré sú navzájom komplementárne.The cohesive ends are preferably constructed by cleaving the DNA sequence and vector of interest with the same restriction endonuclease. In this case, the DNA sequence of interest and the cleaved vector have cohesive ends that are complementary to each other.

Kohézne zakončenia sa dajú vytvoriť aj tak, že sa pomocou terminálnej dezoxynukleotidyltransferázy na konce požadovaného reťazca DNA naviažu hómopolymérne zakončenia a rovnaké zakončenia sa pripoja k rozštiepenému vektoru. Potom sa kohézne zakončenie môže vytvoriť tak, že sa na konce týchto útvarov naviaže reťazec syntetického oligonukleotidu, v ktorom sa nachádza miesto pre určitú endonukleázu (Linker), takže sa potom tento reťazec môže rozštiepiť touto určitou endonukleázou, ako bolo opísané napríklad v publikácii Maniatis a ďalší, Molecular Cloning. A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, USA, 1982.The cohesive termini can also be generated by binding homopolymeric termini to the ends of the desired DNA strand with a terminal deoxynucleotidyltransferase and the same termini being joined to the cleaved vector. Thereafter, the cohesive end may be formed by linking to the ends of these structures a synthetic oligonucleotide strand containing a site for a particular endonuclease (Linker) so that the strand can then be cleaved by that particular endonuclease, as described, for example, in Maniatis et al. et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, USA, 1982.

Spôsobom podľa vynálezu sa teda po prvý krát môžu geneticky modifikovať gény B. thuringiensis, najmä reťazce, ktoré sú kódom pre endotoxín, a to mimo B. thuringiensis, ďalej sa tieto gény mimo tohto mikroorganizmu môžu klonovať a potom sa včleniť späť do B. thuringiensis a/alebo B. cereus, kde je možné dosiahnuť expresiu týchto génov pre endotoxíny v homológnom bakteriálnom produkčnom systéme.Thus, for the first time, the B. thuringiensis genes, in particular the endotoxin-encoding chains outside of B. thuringiensis, can be genetically modified, the genes outside this microorganism can be cloned and then incorporated back into B. thuringiensis and / or B. cereus, where it is possible to achieve expression of these endotoxin genes in a homologous bacterial production system.

To znamená, že v súčasnosti je možné uskutočňovať cielenú manipuláciu genómu B. thuringiensis tak, že sa najprv získa veľké množstvo plazmidového materiálu v cudzorodom systéme na klonovanie a s použitím tohto materiálu sa potom transformuje B. thuringiensis.That is, it is now possible to perform targeted manipulation of the B. thuringiensis genome by first obtaining a large amount of plasmid material in a foreign cloning system and then transforming the B. thuringiensis using this material.

Zvláštny význam má v tomto zmysle tak možnosť modifikácie génu pre δ-endotoxín, ako aj expresia kontrolných reťazcov na riadenie tohto génu.Of particular importance in this regard is both the possibility of modifying the δ-endotoxin gene and the expression of the control chains to direct this gene.

Okrem chimérnych génov sa samozrejme môže včleniť akákoľvek iná genetická konštrukcia pomocou spôsobu podľa vynálezu do buniek B. thuringiensis a/alebo B. cereus.Of course, in addition to the chimeric genes, any other genetic construct can be incorporated into the B. thuringiensis and / or B. cereus cells by the method of the invention.

Je napríklad možné použitím spôsobu podľa vynálezu včleňovať do genómu bunky B. thuringiensis a/alebo B. cereus nekódovú DNA, napríklad protizmyslovú DNA, takže v tomto prípade dôjde pri expresii k transkripcii mRNA, ktorá brzdí expresiu zodpovedajúcej DNA, ktorá má kodóny v správnom zmysle. Týmto spôsobom sa môže cielene potlačiť expresia určitých nežiaducich génov v B. thuringiensis a/alebo B. cereus.For example, it is possible, using the method of the invention, to incorporate non-coding DNA, for example antisense DNA, into the genome of B. thuringiensis and / or B. cereus cells, so that expression expresses mRNA transcription which inhibits expression of the corresponding DNA having codons in the correct sense . In this way, the expression of certain undesirable genes in B. thuringiensis and / or B. cereus can be specifically suppressed.

Okrem toho vzniká v súčasnosti možnosť okrem dobre definovaných kmeňov B. thuringiensis použiť na výrobu zlepšených insekticídnych prostriedkov aj B. thuringiensis po klonovaní a prípadne po expresii heterológnych a/alebo homológnych génov.In addition, it is now possible to use B. thuringiensis in addition to well-defined strains of B. thuringiensis to produce improved insecticidal compositions after cloning and optionally after expression of heterologous and / or homologous genes.

V špecifickom a výhodnom uskutočnení spôsobu podľa vynálezu je, okrem iného, po prvý krát možné klonovať nové gény, najmä však nové gény pre protoxín priamo v prirodzenom produkčnom organizme, to znamená v bunkách B. thuringiensis alebo B. cereus.In a specific and preferred embodiment of the method according to the invention it is, inter alia, possible for the first time to clone new genes, in particular new protoxin genes, directly in the natural production organism, i.e. in B. thuringiensis or B. cereus cells.

V prípade potreby sa týmto spôsobom dajú vybudovať aj nové gény pre protoxín a génovú zbierku pre B. thuringiensis.If necessary, new protoxin genes and a B. thuringiensis gene collection can also be constructed in this way.

V prvom stupni tohto postupu sa známym spôsobom izoluje celková DNA kmeňa B. thuringiensis, ktorý produkuje protoxín a táto DNA sa rozloží na jednotlivé fragmenty. DNA B. thuringiensis sa dá fragmentovať buď mechanicky, výhodne však pôsobením vhodných reštrikčných enzýmov. Podľa volby týchto enzýmov sa potom dá získať čiastočne alebo úplne rozštiepená vzorka DNA. Výhodné pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu je predovšetkým použitie reštrikčných enzýmov, ktoré štiepia v niekoľkých miestach a/alebo vedú iba k čiastočnému rozštiepení DNA B. thuringiensis, ide napríklad o reštrikčný enzým SauIIIA, avšak bez toho, aby bol spôsob podľa vynálezu obmedzený na použitie tohto enzýmu. Je samozrejmé, že pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu sa môžu použiť aj iné vhodné reštrikčné enzýmy.In the first step of this procedure, the total DNA of the protoxin-producing strain of B. thuringiensis is isolated in a known manner and the DNA is broken up into individual fragments. B. thuringiensis DNA can be fragmented either mechanically, but preferably by treatment with suitable restriction enzymes. Depending on the choice of these enzymes, a partially or fully digested DNA sample can then be obtained. In the process according to the invention, it is particularly advantageous to use restriction enzymes which cleave at several sites and / or lead only to partial cleavage of B. thuringiensis DNA, for example the restriction enzyme SauIIIA, but without restricting the method according to the invention to this method. enzyme. Of course, other suitable restriction enzymes may also be used in the practice of the invention.

Reštrikčné fragmenty, získané uvedeným spôsobom sa potom môžu rozdeliť známym spôsobom podľa ich veľkosti. Na toto delenie sa spravidla použije odstreďovanie, napríklad s použitím gradientu.sacharózy alebo elektroforézy, napríklad na agarózo43 vom géle, alebo kombináciou týchto postupov.The restriction fragments obtained in this way can then be separated in a known manner according to their size. As a rule, centrifugation is used for this separation, for example using a sucrose gradient or electrophoresis, for example on an agarose gel or by a combination of these processes.

Tie frakcie, ktoré obsahujú fragmenty správnej veľkosti, t.j. fragmenty, ktoré vzhľadom na svoju veľkosť môžu byť kódom pre protoxín, sa spoja a použijú na ďalšie stupne podľa vynálezu.Those fractions that contain fragments of the correct size, i. fragments which, because of their size, may code for the protoxin, are pooled and used for the next steps of the invention.

Potom sa takto izolované fragmenty bežným spôsobom uložia do vhodného vektora na klonovanie a potom sa včlenia transformáciou spôsobom podľa vynálezu priamo do B. thuringiensis a/alebo B. cereus, výhodne však do tých kmeňov B. thuringiensis, ktoré sú bez protoxínu.Thereafter, the fragments thus isolated are routinely inserted into a suitable cloning vector and then incorporated by transformation according to the invention directly into B. thuringiensis and / or B. cereus, preferably into those protoxin-free strains of B. thuringiensis.

Ako vektory sa môžu použiť tak gram-pozitívne plazmidy, napríklad pBC16, pUBUO, pC194, ako aj už podrobne opísané bifunkčné vektory. Výhodný na použitie pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu je predovšetkým bifunkčný vektor pXI200, ktorý bude ďalej podrobnejšie opísaný v príklade 9.1. Vhodné vektory obsahujú výhodne také reťazce DNA, ktoré umožňujú jednoduchú identifikovatel'nosť transformovaných klonov s obsahom týchto vektorov v skupine netransformovaných klonov. Výhodné sú najmä tie reťazce DNA, ktoré sú kódom pre špecifický označovací prostriedok, ktorý pri expresii vedie k vzniku vlastností, umožňujúcich jednoduchú selekciu, ako je napríklad odolnosť voči antibiotikám. Môže ísť napríklad o odolnosť voči ampicilínu, chloramfenikolu, erytromycínu, tetracyklínu, hygromycínu, G418 alebo kanamycínu.Gram-positive plasmids, such as pBC16, pUBUO, pC194, as well as the bifunctional vectors already described in detail can be used as vectors. The bifunctional vector pXI200, which will be described in more detail in Example 9.1, is particularly preferred for use in the practice of the method of the invention. Suitable vectors preferably contain DNA sequences which allow easy identification of the transformed clones containing these vectors in a group of untransformed clones. Particularly preferred are those DNA sequences which encode a specific labeling agent which, upon expression, results in properties that permit easy selection, such as antibiotic resistance. This may be, for example, resistance to ampicillin, chloramphenicol, erythromycin, tetracycline, hygromycin, G418 or kanamycin.

Výhodné sú predovšetkým také označovacie gény, ktoré sú kódom pre enzým s chromogénnym substrátom, napríklad X-gal (5-bróm-4-chlór-3-indolyl-E-D-galaktozid). Transformované kolónie sa potom môžu lahko odlíšiť na základe špecifickej farebnej reakcie.Particularly preferred are those marker genes which encode an enzyme with a chromogenic substrate, for example X-gal (5-bromo-4-chloro-3-indolyl-E-D-galactoside). The transformed colonies can then be easily distinguished by a specific color reaction.

Po otvorení pórov pôsobením elektrického prúdu sa bunky B. thuringiensis alebo B. cereus prenesú na selektívne sporulačné živné prostredie a v ňom sa inkubujú až do dosiahnutia úplnej sporulácie pri teplote 10 až 40 °C., výhodne pri teplote 20 až 35 °C a najmä pri teplote 29 až 31 °C. Sporulačné živné prostredie obsahuje ako látku, ktorá umožňuje selekciu, výhodne niektoré z uvedených antibiotík, v závislosti na použitom vektore, a okrem toho spevňujúce prostriedky, napríklad agar, agarózu, želatínu a podobne.Upon opening of the pores by electric current, B. thuringiensis or B. cereus cells are transferred to a selective sporulating culture medium and incubated therein until complete sporulation at a temperature of 10 to 40 ° C, preferably at a temperature of 20 to 35 ° C and in particular at 29 to 31 ° C. The sporulation broth contains, as a substance which permits selection, preferably some of said antibiotics, depending on the vector used, and, in addition, strengthening agents, for example agar, agarose, gelatin and the like.

V priebehu sporulácie dochádza k autolýze sporulujúcich buniek, čo je veľmi výhodné pre následnú selekciu, pretože odpadá nevyhnutnosť umelo rozrušiť bunky. V prípade klonov, ktoré obsahujú požadovaný gén pre protoxín, k expresii ktorého dochádza pri riadení prírodného promótora, ležia kryštalické bielkoviny voľne v prostredí. Tieto kryštalické bielkoviny uložené voľne v živnom prostredí, sa potom môžu fixovať pomocou membránových filtrov alebo iným vhodným spôsobom. Vhodnými membránovými filtrami sú napríklad membrány z nylonu alebo nitrocelulózy, membrány tohto typu sú bežne dostupné.During sporulation, sporulating cells are autolysed, which is very advantageous for subsequent selection, as there is no need to artificially disrupt cells. In the case of clones that contain the desired protoxin gene, which is expressed under the control of the natural promoter, the crystalline proteins lie freely in the environment. These crystalline proteins stored freely in the nutrient medium can then be fixed by means of membrane filters or other suitable method. Suitable membrane filters are, for example, nylon or nitrocellulose membranes, membranes of this type are commercially available.

Takto fixované kryštalické bielkoviny sa môžu v priebehu selekcie lahko identifikovať.The crystalline proteins thus fixed can easily be identified during selection.

Pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu sa výhodne môže uskutočniť imunologická selekcia s použitím protilátok, ktoré sú špecifické pre protoxín. Tieto postupy sú známe a boli opísané napríklad v publikácii Young R. A. a ďalší, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80. 1194 - 1198, 1983. Pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu je výhodné najmä použitie monoklonálnych protilátok, ktoré sú schopné špecificky rozoznať určitú časť bielkovinovej molekuly. Tieto protilátky sa môžu použiť jednotlivo alebo vo forme zmesí. Okrem toho je samozrejme možné použiť na imunologickú selekciu aj polyklonálne antiséra. Rovnako dobre sa dajú použiť aj zmesi monoklonálnych a polyklonálnych protilátok.In carrying out the method of the invention, immunological selection can preferably be performed using protoxin-specific antibodies. These procedures are known and have been described, for example, in Young R. A. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80, 1194-1989, 1983. In the practice of the method of the invention, it is particularly preferred to use monoclonal antibodies that are capable of specifically recognizing a portion of a protein molecule. These antibodies can be used singly or in the form of mixtures. In addition, polyclonal antisera can of course also be used for immunological selection. Mixtures of monoclonal and polyclonal antibodies can also be used as well.

Spôsob výroby monoklonálnych protilátok proti protoxínu B. thuringiensis je známy a bol opísaný podrobnejšie napríklad v publikáciách Huber-Lukač M., Zur Interaktion des delta-Endotoxins von Bacillus thuringiensis mit monoklonalen Antikôrpen und Lipiden, Dissertation č. 7547, ETH Zúrich, 1984 a Huber-Lukač M. a ďalší, Infect. Immunol. .54, 228 - 232, 1986. Tieto postupy sa dajú použiť aj pri uskutočňovaní spôso45 bu podľa vynálezu.A method for the production of monoclonal antibodies against B. thuringiensis protoxin is known and has been described in more detail in, for example, Huber-Lukač M., Zur Interaction of delta-endotoxins of Bacillus thuringiensis with monoclonal anticorpenes and lipiden, Dissertation no. 7547, ETH Zürich, 1984 and Huber-Lukač M. et al., Infect. Immunol. 54, 228-232, 1986. These methods can also be used in the practice of the present invention.

Tento imunologický postup, založený na protilátkach, takisto tvorí súčasť spôsobu podľa vynálezu.This antibody-based immunological procedure also forms part of the method of the invention.

Okrem toho spadá do rámca vynálezu samozrejme aj každý ďalší spôsob selekcie, zameraný na dôkaz nových reťazcov v B. thuringiensis a/alebo B. cereus.Furthermore, any other method of selection aimed at detecting new chains in B. thuringiensis and / or B. cereus is of course within the scope of the invention.

Bunky B. thuringiensis a/alebo B. cereus, ktoré sa transformovali pomocou uvedeného postupu, ako aj toxíny, produkované týmito transformovanými bunkami, sú zvlášť vhodné na boj proti hmyzu, najmä však na boj proti hmyzu radu Lepidoptera, Diptera a Coleoptera.B. thuringiensis and / or B. cereus cells which have been transformed by the above process, as well as toxins produced by these transformed cells, are particularly useful for controlling insects, in particular for controlling Lepidoptera, Diptera and Coleoptera insects.

Vynález sa týka aj spôsobu ničenia hmyzu tak, že sa hmyz alebo priestor, v ktorom sa hmyz vyskytuje, uvedie do styku sThe invention also relates to a method of controlling insects by contacting the insects or the space in which the insects occur with

a) bunkami B. thuringiensis alebo B. cereus alebo so zmesou týchto buniek, transformovaných molekulou DNA s obsahom štruktúrneho génu, ktorý je kódom pre polypeptid typu δ-endotoxínu, prirodzene sa vyskytujúceho v B. thuringiensis, alebo tiež pre polypeptid, ktorý je s ním v podstate homológny, alebo s(a) B. thuringiensis or B. cereus cells, or a mixture of these cells, transformed with a DNA molecule containing a structural gene coding for a δ-endotoxin type naturally occurring in B. thuringiensis, or also a polypeptide that is substantially homologous thereto, or p

b) bezbunkovými prostriedkami s obsahom kryštálov, tvorených protoxínom, ktorý je produkovaný transformovanými bunkami Bacillus.(b) cell-free crystals containing protoxin produced by transformed Bacillus cells.

Vynález sa takisto týka insekticídnych prostriedkov, ktoré okrem bežne používaných nosičov, pomocných látok alebo zmesí týchto materiálov obsahujúThe invention also relates to insecticidal compositions which contain, in addition to commonly used carriers, excipients or mixtures thereof,

a) bunky B. thuringiensis alebo B. cereus alebo zmes týchto buniek, transformovaných pomocou rekombinantnej molekuly DNA s obsahom štruktúrneho génu, ktorý je kódom pre polypeptid typu δ-endotoxínu, prirodzene sa vyskytujúceho v B. thuringiensis, alebo tiež pre polypeptid, ktorý je s ním v podstate homológny, alebo(a) B. thuringiensis or B. cereus cells or a mixture of these cells transformed with a recombinant DNA molecule containing a structural gene coding for a δ-endotoxin type polypeptide naturally occurring in B. thuringiensis, or also a polypeptide that is substantially homologous thereto, or

b) bezbunkové prostriedky s obsahom kryštálov, tvorených protoxínom, ktorý je produkovaný transformovanými bunkami Bacillus.(b) cell-free crystals containing protoxin produced by transformed Bacillus cells.

Na použitie ako insekticídy sa používajú transformované mikroorganizmy, ktoré obsahujú rekombinantný gén pre toxín B. thuringiensis, výhodne transformované živé alebo usmrtené bunky B. thuringiensis alebo B. cereus, ako aj toxické bielkoviny, produkované . týmito transformovanými bunkami v zmenenej forme alebo.výhodne v zmesi s bežne používanými pomocnými látkami na toto použitie. Výsledné prostriedky môžu mať akúkoľvek bežne používanú formu, môže ísť napríklad o koncentrované suspenzie, rozotieratelné pasty, roztoky na priame použitie alebo koncentrované roztoky, namáčané prášky, rozpustné prášky, poprašky, granuláty alebo aj kapsule, napríklad použitím polymérnych látok.For use as insecticides, transformed microorganisms are used which contain a recombinant B. thuringiensis toxin gene, preferably transformed live or killed B. thuringiensis or B. cereus cells, as well as toxic proteins produced. these transformed cells in altered form or preferably in admixture with commonly used excipients for this use. The resulting compositions may take any conventional form, such as concentrated suspensions, spreadable pastes, ready-to-use solutions or concentrated solutions, soaked powders, soluble powders, dusts, granules or even capsules, for example using polymeric substances.

Uvedené prostriedky sa dajú tiež nanášať bežnými spôsobmi, ako sú rozprašovanie, postrek, poprašovanie, nalievanie alebo náter podľa účelu použitia a podľa povahy použitého prostriedku.Said compositions may also be applied by conventional means such as spraying, spraying, dusting, pouring or coating depending on the purpose of use and the nature of the composition used.

Je samozrejmé, že použiť sa môžu aj insekticídne zmesi, ktoré pozostávajú z transformovaných živých alebo mŕtvych buniek B. thuringiensis a/alebo B. cereus a tiež z bezbunkových kryštálov, ktoré obsahujú protoxín, ktorý je produkovaný uvedenými transformovanými bunkami Bacillus.Of course, insecticidal compositions may also be used which consist of transformed living or dead cells of B. thuringiensis and / or B. cereus, as well as of cell-free crystals containing protoxin produced by said transformed Bacillus cells.

Tieto prostriedky, to znamená transformované živé alebo usmrtené bunky Bacillus alebo zmesi týchto buniek s toxínmi, produkovanými týmito transformovanými bunkami, a prípadne aj pevné alebo kvapalné pomocné prostriedky, sa môžu získať známym spôsobom napríklad dôkladným premiešaním transformovaných buniek a/alebo toxických bielkovín s pevnými nosičmi a prípadne so zlúčeninami, ktoré ovplyvňujú povrchové napätie (namáčadlá).These compositions, i.e. transformed live or killed Bacillus cells or mixtures of these cells with toxins produced by these transformed cells, and optionally solid or liquid excipients, can be obtained in a known manner, for example by thoroughly mixing the transformed cells and / or toxic proteins with solid carriers. and optionally with compounds that affect surface tension (wetting agents).

Z pevných nosičov sa napríklad na poprašky alebo dispergované prášky používajú spravidla hlinky, ako sú kalcit, mas4Ί tenec, kaolín, montmorilonit alebo atapulgit. Na zlepšenie fyzikálnych vlastností sa môže použiť napríklad vysoko dispergovaná kyselina kremičitá alebo vysoko dispergované polymérne materiály. Ako nosič sa na granuláty môžu použiť porézne materiály, ako je pemza, tehlová drvina, sépionit alebo bentonit, avšak aj materiály, ktoré nesajú vodu, napríklad kalcit alebo piesok.. Okrem toho sa dá použiť celý rad vopred granulovaných materiálov anorganickej alebo organickej povahy, najmä dolomit alebo aj rastlinné zvyšky, usušené a spracované na častice s požadovaným rozmerom.Of the solid carriers, for example, clays such as calcite, talcum, kaolin, montmorillonite or attapulgite are generally used for dusts or dispersed powders. For example, highly dispersed silicic acid or highly dispersed polymeric materials can be used to improve physical properties. Porous materials such as pumice, crushed stone, sepionite or bentonite, but also water-bearing materials such as calcite or sand can be used as the carrier for the granules. In addition, a variety of pre-granulated materials of inorganic or organic nature can be used, especially dolomite or even plant residues, dried and processed into particles of the desired size.

Z namáčadiel prichádzajú do úvahy neiónové, katiónové a/alebo aniónové namáčadlá s dobrými dispergačnými a zosieťujúcimi vlastnosťami. Môžu sa samozrejme použiť aj zmesi namáčadiel .Suitable wetting agents are nonionic, cationic and / or anionic wetting agents having good dispersing and crosslinking properties. Mixtures of wetting agents may of course also be used.

Vhodné aniónové namáčadlá sú napríklad vo vode rozpustné syntetické povrchovo aktívne zlúčeniny alebo aj vo vode rozpustné mydlá.Suitable anionic wetting agents are, for example, water-soluble synthetic surface-active compounds or even water-soluble soaps.

Z mydiel sa môžu použiť amónne soli s obsahom alkalických kovov alebo kovov alkalických zemín alebo amóniové soli nesubstituovaných alebo substituovaných vyšších alifatických kyselín s 10 až 22 atómami uhlíka, napríklad sodná alebo draselná sol kyseliny olejovej alebo stearovej, alebo zmes alifatických kyselín, napríklad kokosového oleja alebo hydrogenovaného loja. Ďalej sa môžu použiť aj soli metylaurínu s alifatickými kyselinami, napríklad sodná soľ kyseliny cis-2-(metyl-9-oktadecenylamino)etánsulfónovej, obsah týchto látok vo výslednom prostriedku je približne 3%.The soaps may be alkali metal or alkaline earth metal ammonium salts or ammonium salts of unsubstituted or substituted higher C 10 -C 22 aliphatic acids, for example sodium or potassium salts of oleic or stearic acid, or a mixture of aliphatic acids, for example coconut oil or hydrogenated tallow. In addition, methylaurine salts with aliphatic acids, for example, sodium salt of cis-2- (methyl-9-octadecenylamino) ethanesulfonic acid, may be used, the content of which is about 3%.

Často sa však používajú aj takzvané syntetické namáčadlá, predovšetkým sulfonáty alebo sulfáty alifatických kyselín, sulfonovaných derivátov benzimidazolov, alkylarylsulfonátov alebo alifatických alkoholov, napríklad 2,4,7,9-tetrametyl-5-decin-4,7-diolu, obsah týchto látok je zvyčajne približne 2%.However, so-called synthetic wetting agents, in particular sulphonates or sulphates of aliphatic acids, sulphonated derivatives of benzimidazoles, alkylarylsulphonates or aliphatic alcohols, for example 2,4,7,9-tetramethyl-5-decin-4,7-diol, are also frequently used. usually about 2%.

Sulfonáty alebo sulfáty alifatických kyselín sa spravidla používajú vo forme solí s alkalickými kovmi alebo kovmi alkalických zemín alebo vo forme amónnych solí, prípadne substituovaných, alkylový zvyšok obsahuje 8 až 22 atómov uhlíka, pričom sa za alkylový zvyšok považuje aj alkylová časť acylového zvyšku, ide napríklad o sodnú alebo vápenatú sol lignínsulfónovej, dodecylsíranu alebo zmesi alifatických kyselín a alifatických alkoholov vo forme sulfátov, zvyčajne prírodného pôvodu. Do tejto skupiny patria aj soli esterov kyseliny sírovej a sulfónovej a adičnými produktami alifatických alkoholov s etylénoxidom. Sulfónované deriváty benzimidazolu výhodne obsahujú dva zvyšky kyseliny sulfónovej a jeden zvyšok alifatickej kyseliny s 8 až 22 atómami uhlíka. Alkylarylsulfonáty sú napríklad sodné, vápenaté alebo trietanolamínové soli kyseliny dodecylbenzénsulfónovej, dibutylnaftalénsulfónovej, alebo tie isté soli kondenzačného produktu formaldehydu s kyselinou naftalénsulfónovou.The sulfonates or sulfates of the aliphatic acids are generally used in the form of alkali or alkaline earth metal salts or in the form of optionally substituted ammonium salts, the alkyl radical having 8 to 22 carbon atoms, the alkyl radical being also the alkyl portion of the acyl radical, e.g. o sodium or calcium salts of lignin sulphonic acid, dodecyl sulphate or mixtures of aliphatic acids and aliphatic alcohols in the form of sulphates, usually of natural origin. This group also includes the salts of sulfuric and sulfonic esters and the addition products of aliphatic alcohols with ethylene oxide. The sulfonated benzimidazole derivatives preferably contain two sulfonic acid residues and one aliphatic acid residue of 8 to 22 carbon atoms. Alkylarylsulfonates are, for example, sodium, calcium or triethanolamine salts of dodecylbenzenesulfonic acid, dibutylnaphthalenesulfonic acid, or the same salts of the condensation product of formaldehyde with naphthalenesulfonic acid.

Ďalej prichádzajú do úvahy aj zodpovedajúce fosfáty, napríklad soli esterov kyseliny fosforečnej s adičným produktom etylénoxidov a p-nonylfenolu s celkovým počtom 4 až 14 atómov uhlíka.Corresponding phosphates, for example salts of phosphoric acid esters with addition product of ethylene oxides and p-nonylphenol having a total number of 4 to 14 carbon atoms, are also suitable.

Z neiónových namáčadiel prichádzajú do úvahy predovšetkým deriváty polyglykoléteru a alifatických alebo cykloalifatických alkoholov, nasýtených alebo nenasýtených alifatických kyselín a alkylfenolov a 3 až 30 glykoléterovými skupinami, 8 až 20 atómami uhlíka v alifatickom uhľovodíkovom zvyšku a 6 až 18 atómami uhlíka v alkylovom zvyšku alkylfenolu.Suitable nonionic surfactants are, in particular, derivatives of polyglycol ether and aliphatic or cycloaliphatic alcohols, saturated or unsaturated aliphatic acids and alkylphenols and 3 to 30 glycol ether groups, 8 to 20 carbon atoms in the aliphatic hydrocarbon radical and 6 to 18 carbon atoms in alkylphenol.

Ďalšími vhodnými namáčadlami neiónovej povahy sú adičné produkty polyetylénoxidu a polypropylénglykolu s 20 až 250 etylénglykoléterovými skupinami, ďalej adičné produkty etyléndiaminopolypropylénglykolu a alkylpolypropylénglykolu s 1 až 10 atómami uhlíka v alkylovom reťazci. Tieto látky zvyčajne obsahujú na jednu propylénglykolovú jednotku jednu až päť etylénglykolových jednotiek.Other suitable nonionic surfactants are the addition products of polyethylene oxide and polypropylene glycol having from 20 to 250 ethylene glycol ether groups, and the addition products of ethylenediaminopolypropylene glycol and an alkylpolypropylene glycol having from 1 to 10 carbon atoms in the alkyl chain. These substances usually contain one to five ethylene glycol units per propylene glycol unit.

Ako príklad neiónových namáčadiel sa môžu uviesť nonylfenolpolyetoxyetanoly, polyglykoléter ricínového oleja, adičné produkty polypropylénu a polyetylénoxidu, tributylfenoxypolyetoxyetanol, polyetylénglykol a oktylfenoxypolyetoxyetanol. Ďalej prichádzajú do úvahy aj estery alifatických kyselín s polyoxyetylsorbitánom, napríklad polyoxyetylénsorbiténtrioleát.Examples of nonionic wetting agents include nonylphenolpolyethoxyethanes, castor oil polyglycol ether, polypropylene and polyethylene oxide addition products, tributylphenoxypolyethoxyethanol, polyethylene glycol and octylphenoxypolyethoxyethanol. Also suitable are aliphatic acid esters of polyoxyethyl sorbitan, for example polyoxyethylene sorbiten trioleate.

V prípade katiónových namáčadiel môže ísť predovšetkým o kvartérne amóniové soli, ktoré nesú ako substituenty na atóme dusíka aspoň jeden alkylový zvyšok s 8 až 22 atómami uhlíka a ako ďalšie substituenty nesubstituovaných alebo halogénovaných nižší alkyl, benzyl alebo nižší hydroxyalkyl. Soli sú zvyčajne halogenidy, metylsulfáty alebo etylsulfáty, ide napríklad o stearyltrimetylamóniumchlorid alebo o benzyldi(2-chlóretyl)-etylamóniumbromid.The cationic wetting agents may be, in particular, quaternary ammonium salts which carry at least one alkyl radical of 8 to 22 carbon atoms as substituents on the nitrogen atom and, as further substituents of unsubstituted or halogenated lower alkyl, benzyl or lower hydroxyalkyl. The salts are usually halides, methylsulfates or ethylsulfates, for example stearyltrimethylammonium chloride or benzyldi (2-chloroethyl) ethylammonium bromide.

Namáčadlá, ktoré sa môžu použiť na tieto účely, boli opísané napríklad v publikáciách McCutcheon's, 1986 International McCutcheon's Emulsifiers and Detergens, The Manufacturig Confections Publishing C., Glen Rock, NI, USA a Helmut Stache Tensid-Taschenbuch Carl Hanser-Verlag, Mníchov/Viedeň 1981.Wetting agents which may be used for this purpose have been described, for example, in McCutcheon's, 1986 International McCutcheon's Emulsifiers and Detergents, The Manufacturig Confections Publishing C., Glen Rock, NI, USA and Helmut Stache Tensid-Taschenbuch by Carl Hanser-Verlag, Munich. Vienna 1981.

Agrochemické prostriedky obsahujú spravidla 0,1 až 99%, výhodne 0,1 až 95% transformovaných živých alebo mŕtvych buniek Bacillus alebo zmesi týchto buniek alebo toxíny bielkovinovej povahy, produkované týmito transformovanými bunkami Bacillus, 99,9 až 1%, výhodne 99,8 až 5% pevnej alebo kvapalnej pomocnej látky a 0 až 25%, výhodne 0,1 až 25% namáčadla.Agrochemical compositions generally comprise 0.1 to 99%, preferably 0.1 to 95% of transformed live or dead Bacillus cells or mixtures of these cells or protein toxins produced by these transformed Bacillus cells, 99.9 to 1%, preferably 99.8 up to 5% solid or liquid excipient and 0 to 25%, preferably 0.1 to 25% wetting agent.

Obvykle sa dodávajú koncentrované prostriedky, avšak užívateľ používa na priame použitie zriedené prostriedky.Concentrated formulations are usually supplied, but the user uses dilute formulations for direct use.

Uvedené prostriedky môžu obsahovať ešte ďalšie prísady, napríklad stabilizátory, protipenivé látky, regulátory viskozity, spojivá, látky, ktoré uľahčujú priľnutie, a tiež hnojivá alebo ďalšie účinné látky na dosiahnutie zvláštnych účinkov.Said compositions may contain further additives, for example stabilizers, antifoams, viscosity regulators, binders, tackifiers, as well as fertilizers or other active substances to obtain particular effects.

Transformované živé alebo mŕtve bunky Bacillus alebo zmesi týchto buniek, obsahujúce gény, ktoré sú kódom pre rekombinantné toxíny B. thuringiensis, ako aj vlastné bielkovinové toxíny, ktoré sú produkované uvedenými transformovanými bunka50 mi Bacillus, sa veľmi dobre hodia na ničenie škodlivého hmyzu. Výhodne ide o rastlinných škodcov z radu Lepidoptera, predovšetkým z čeľadí Pieris, Heliothis, Spodoptera a Plutella, napríklad Pieris brassicae, Heliothis virescens, Heliothis zea, Spodoptera littoralis a Plutella xylostella.Transformed living or dead Bacillus cells or mixtures of these cells, containing genes coding for recombinant B. thuringiensis toxins as well as self-protein toxins produced by said transformed Bacillus 50 cells, are well suited for controlling harmful insects. They are preferably plant pests of the order Lepidoptera, in particular of the families Pieris, Heliothis, Spodoptera and Plutella, for example Pieris brassicae, Heliothis virescens, Heliothis zea, Spodoptera littoralis and Plutella xylostella.

Ďalší škodlivý hmyz, ktorý je možné ničiť uvedenými prostriedkami, je napríklad hmyz radu Coleoptera, z čeľadí Chrysomelidae, napríklad Diabrotica undecimpunctata, D. longicornis,Other harmful insects which can be controlled by such means are, for example, insects of the order Coleoptera, of the family Chrysomelidae, for example Diabrotica undecimpunctata, D. longicornis,

D. virgitera, D. undecimpunctata howardi, Ägelastica alni, Leptinotarsa decemlineata, a tiež hmyz radu Diptera, napríklad Anopheles sergentii, Uranatenia unguiculata, Culex univitanus, Aedes aegypti, Culex pipiens a podobne.D. virgitera, D. undecimpunctata howardi, Aglastica alni, Leptinotarsa decemlineata, as well as Diptera insects such as Anopheles sergentii, Uranatenia unguiculata, Culex univitanus, Aedes aegypti, Culex pipiens and the like.

Množstvo, v ktorom sú bunky Bacillus prípadne toxín, produkovaný týmito bunkami, použité, závisí od podmienok, napríklad od počasia, typu pôdy, štádií rastu rastlín a od času aplikácie.The amount in which the Bacillus cells and / or the toxin produced by these cells are used depends on the conditions, for example, the weather, the type of soil, the stages of plant growth and the time of application.

Prehlad obrázkov na výkresochOverview of the drawings

Vynález bude ďalej podrobnejšie opísaný v súvislosti s priloženými výkresmi.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

Na obrázku 1 je znázornená transformácia kmeňa E. coli HB 101 použitím plazmidu pBR322 (o) a XB. thuringiensis HD cryB s obsahom plazmidu pBC16 (·). (Δ znamená počet prežívajúcich buniek XHD1 cryB).Figure 1 shows the transformation of E. coli HB 101 using plasmid pBR322 (a) and X B. thuringiensis HD cryB with a plasmid pBC16 (·). (Δ means the number of surviving X HD1 cryB cells).

Na obrázku 2 je znázornený vplyv veku kultúry XB. thuringiensis HD1 cryB na frekvenciu uskutočňovanej transformácie.Figure 2 shows the effect of the age of culture X of B. thuringiensis HD1 cryB on the frequency of transformation being performed.

Na obrázku 3 je znázornený vplyv pH v PBS-pufri na frekvenciu transformácie.Figure 3 shows the effect of pH in PBS buffer on transformation frequency.

Na obrázku 4 je znázornený vplyv koncentrácie sacharózy v PBS-pufri na frekvenciu uskutočňovanej transformácie.Figure 4 shows the effect of sucrose concentration in PBS buffer on the frequency of transformation being performed.

Na obrázku 5 je znázornená závislosť medzi počtom transformovaných buniek a množstvom DNA, ktoré sa použilo na transformáciu .Figure 5 shows the relationship between the number of transformed cells and the amount of DNA used for transformation.

Na obrázku 6 je zjednodušene znázornená mapa miest pôsobenia reštrikčných enzýmov v bifunkčnom vektore ^XISl. Vyšrafovaný úsek označuje reťazec z gram-pozitívneho plazmidu pBC16, zvyšok pochádza z gram-pozitívneho plazmidu pUC8.6 is a simplified representation of a restriction enzyme site map in the bifunctional vector? XIS1. The shaded region refers to the strand from the Gram-positive plasmid pBC16, the remainder comes from the Gram-positive plasmid pUC8.

Na obrázku 7 je zjednodušene znázornená mapa miest pôsobenia reštrikčných enzýmov v plazmide ^ρΧΙΘΞ. Vyšrafované úseky označujú štruktúrny gém pre protoxín (Pfeil, Kurhdl) a nekódové reťazce na 5'-zakončení a na 31-zakončení. Zostávajúca nevyšrafovaná časť pochádza z vektora ΧρΧΙβΙ.Figure 7 shows a simplified map of the restriction enzyme sites in the plasmid ^ ρΧΙΘΞ. The shaded regions indicate a structural gem protoxin (Pfeil, Kurhdl) and non-coding chain for the 5 'end and the 3 1 -zakončení. The remaining unhatched part comes from the vector ΧρΧΙβΙ.

Na obrázku 8 je znázornená elektroforéza extraktov sporulujúcich kultúr XB. thuringiensis HD1 cryB, B. cereus 569 K a ich derivátov na SDS polyakrylamidovom géli (s dodecylsíranom sodným). (1: XHD1 cryB (pXI93) , 2: XHD1 cryB (pXI61) , 3: XHD1 cryB, 4: HD1, LBG B-4449, 5: XB. cereus 569 K (pXI93), 6: 596 K.Figure 8 shows electrophoresis of B. thuringiensis HD1 cryB, B. cereus 569 K sporulating culture X extracts and their derivatives on an SDS polyacrylamide gel (with sodium dodecyl sulphate). (1: X HD1 cryB (pXI93), 2: X HD1 cryB (pXI61), 3: HD1 cryB X, 4: HD1, LBG B-4449, 5: X B. cereus 569 K (pXI93), 6: 596 K .

a) sfarbené farbivom Coomasie, M: molekulová hmotnosť štandardu, MG: molekulová hmotnosť v jednotkách, šípka: poloha protoxínu s molekulovou hmotnosťou 130 000 jednotiek.(a) stained with Coomasie dye, M: molecular weight of standard, MG: molecular weight in units, arrow: position of protoxin with a molecular weight of 130 000 units.

b) Western blot použitím toho istého gélu a polyklonálnej protilátky proti kryštalickej bielkovine K-l z B. thuringiensis HD1.b) Western blot using the same gel and polyclonal antibody to crystalline K-1 protein from B. thuringiensis HD1.

Znázornený je aj výskyt pozitívnych pásov použitím značenej protilátky proti kozím bielkovinám. Šípkou je znázornená poloha protoxínu s molekulovou hmotnosťou 130 000 jednotiek, ďalšie pásy znázorňujú produkty odbúravania protoxínov.The presence of positive bands using a labeled goat protein antibody is also shown. The arrow shows the position of the protoxin with a molecular weight of 130,000 units, the other bands show the protoxin degradation products.

Na obrázku 9 je znázornená transformácia B. subtilis LBG B-4468 použitím DNA plazmidu pBC16 a pomocou elektrického otvárania pórov tak, ako je to optimálne pre B. thuringiensis. (o: počet transformantov/gg plazmidovej DNA, · znamená počet živých baktérií/ml).Figure 9 shows transformation of B. subtilis LBG B-4468 using pBC16 plasmid DNA and electrical pore opening as optimal for B. thuringiensis. (o: number of transformants / gg plasmid DNA, · means number of live bacteria / ml).

Na obrázku 10 je znázornená nukleotidovä sekvencia, ktorej úsek ohraničený nukleotidmi 156 až 3623 je kódom pre polypeptid vzorca II.Figure 10 shows the nucleotide sequence whose region flanked by nucleotides 156 to 3623 encodes a polypeptide of formula II.

Poznámka:note:

x V prioritnom doklade sa na označenie plazmidu použilo označenie pK, pri podávaní ďalších prihlášok do zahraničia sa už používalo označenie pXI. x The pK label was used in the priority document for the plasmid, and the pXI label was already used for further international applications.

Tiež označenie asporogénnych mutantov B. thuringiensis HD1 sa v príkladoch uskutočnenia zmenilo z pôvodného označenia cryS na cryB.Also, the designation of asporogenic mutants of B. thuringiensis HD1 has been changed from the original designation cryS to cryB in the exemplary embodiments.

Príklady uskutočnenia vvnálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Príklady prostriedkov s obsahom materiálu z B. thuringiensisExamples of compositions containing B. thuringiensis material

V nasledujúcich príkladoch sa pod pojmom bunky Bacillus rozumejú také bunky B. thuringiensis a/alebo B. cereus, ktoré obsahujú rekombinantný gén B. thuringiensis podľa vynálezu. Uvedené údaje v percentách znamenajú vždy hmotnostné percentá.In the following examples, Bacillus cells refer to B. thuringiensis and / or B. cereus cells which contain the recombinant B. thuringiensis gene of the invention. The percentages given are always percentages by weight.

F1. GranulátyF1. granules

a)a)

Bunky Bacillus a/alebo nimi produkovaný bielkovinový toxín 5% kaolín 94% vysoko dispergovaná kyselina kremičitá 1% atapulgitBacillus cells and / or protein toxin produced by them 5% kaolin 94% highly dispersed silica 1% atapulgite

b)b)

10%10%

Bunky Bacillus a/alebo bielkovinový toxín, produkovaný týmito bunkami, sa najprv uvedie do suspenzie v metylénchloride, suspenzia sa potom postrekom nanesie na nosič a na to sa. rozpúšťadlo odparí vo vákuu.The Bacillus cells and / or the protein toxin produced by these cells are first suspended in methylene chloride, then sprayed onto the carrier and sprayed on. the solvent was evaporated in vacuo.

F2. PoprašokF2. sprinkle

Bunky Bacillus a/alebo nimi produkovaný bielkovinový toxín vysoko dispergovaná kyselina kremičitáBacillus cells and / or the protein toxin produced therefrom highly dispersed silicic acid

a)a)

b) mastenec(b) talc

97?97?

kaolínkaolin

90?90?

Prostriedok, ktorý sa môže použiť ako poprašok, sa získa dôkladným premiešaním nosného materiálu s bunkami Bacillus a/alebo toxínom.The composition, which can be used as a dusting agent, is obtained by thoroughly mixing the carrier material with Bacillus cells and / or toxin.

F3. Prášok, určený na postrek bunky Bacillus a/alebo nimi produkovaný bielkovinový toxínF3. Powder for spraying Bacillus cells and / or protein toxin produced by them

25?25?

b)b)

50?50?

75s lignínsulfonát sodný laurylsíran sodný diizopropylnaftalénsulfonát sodný75 with sodium lignosulfonate sodium lauryl sulfate sodium diisopropylnaphthalenesulfonate

10í oktylfenolpolyetylénglykoléter (7-8 molov etylénoxidu) vysoko dispergovaná kyselina kremičitá 5% 10% 10% kaolín 62% 27%10 ok octylphenolpolyethylene glycol ether (7-8 moles ethylene oxide) highly dispersed silica 5% 10% 10% kaolin 62% 27%

Bunky Bacillus a/alebo nimi produkovaný bielkovinový toxín sa opatrne a dôkladne premieša s ostatnými zložkami a získaná zmes sa potom zomelie vo vhodnom mlyne.The Bacillus cells and / or the protein toxin produced by them are mixed carefully and thoroughly with the other ingredients, and the resulting mixture is then ground in a suitable mill.

Týmto spôsobom sa získa prášok, ktorý je možné riediť vodou na suspenziu akejkoľvek požadovanej koncentrácie.In this way, a powder is obtained which can be diluted with water to a suspension of any desired concentration.

F4. Vylisovaný granulátF4. Extruded granulate

Bunky Bacillus a/alebo nimi produkovaný bielkovinový toxín 10% lignínsulfát sodný 2% karboxymetylcelulóza 1% kaolín 87%Bacillus cells and / or protein toxin produced by them 10% sodium lignin sulphate 2% carboxymethylcellulose 1% kaolin 87%

Bunky Bacillus a/alebo nimi produkovaný bielkovinový toxín sa premiešajú s pomocnými látkami, zmes sa dôkladne zomelie a potom sa navlhčí vodou. Získaná zmes sa potom lisuje a vzniknutý granulát sa vysuší v prúde vzduchu.The Bacillus cells and / or the protein toxin produced by them are mixed with the excipients, ground thoroughly and then moistened with water. The resulting mixture is then pressed and the resulting granulate is dried in a stream of air.

F5. Opúzdrené granulátyF5. Encapsulated granules

Bunky Bacillus a/alebo nimi produkovaný bielkovinový toxín 3% polyetylénglykol 3% kaolínBacillus cells and / or protein toxin produced by them 3% polyethylene glycol 3% kaolin

94·94 ·

Bunky Bacillus a/alebo nimi produkovaný bielkovinový toxín sa homogénne premiešajú v . miešacom zariadení a zmes sa rovnomerne nanesie na kaolín, navlhčený polyetylénglykolom. Týmto spôsobom sa získa bezprašný granulát.The Bacillus cells and / or the protein toxin produced by them are homogeneously mixed in. and the mixture is uniformly applied to the kaolin moistened with polyethylene glycol. In this way a dust-free granulate is obtained.

F6. Koncentrovaná suspenziaF6. Concentrated suspension

Bunky Bacillus a/alebo nimi produkovaný bielkovinový toxín 40% etylénglykol 10% nonylfenolpolyetylénglykol (15 molov etylénoxidu) 6% sol kyseliny alkylbenzénsulfónovej yBacillus cells and / or protein toxin produced by them 40% ethylene glycol 10% nonylphenolpolyethylene glycol (15 moles of ethylene oxide) 6% alkylbenzenesulfonic acid salt y

s tnetanolaminom 3% karboxymetylcelulóza l% silikónový olej vo forme 75% emulzie 0,1% voda 39% x Alkyl je výhodne lineárny a obsahuje 10 až 14 atómov uhlíka, ide napríklad o n-dodecylbenzénsulfónovej s trietylamínomwith tethanolamine 3% carboxymethylcellulose 1% silicone oil in the form of 75% emulsion 0.1% water 39% x Alkyl is preferably linear and contains 10 to 14 carbon atoms, for example n-dodecylbenzenesulfonic acid with triethylamine

14, najmä 12 až soľ kyseliny14, in particular 12 to an acid salt

Bunky Bacillus a/alebo nimi produkovaný bielkovinový toxín sa dôkladne premiešajú s ostatnými prísadami. Týmto spôsobom sa získa koncentrovaná suspenzia, z ktorej sa zriedením vodou dá získať suspenzia akejkoľvek požadovanej koncentrácie.The Bacillus cells and / or the protein toxin produced by them are thoroughly mixed with the other ingredients. In this way, a concentrated suspension is obtained, from which a suspension of any desired concentration can be obtained by dilution with water.

Praktické uskutočnenie vynálezu bude osvetlené nasledujúcimi príkladmi. Najprv budú uvedené všeobecné postupy, použité v časti s príkladmi.The following examples illustrate the invention. First, the general procedures used in the Examples section will be described.

Všeobecné postupy s využitím rekombinantnej DNAGeneral procedures using recombinant DNA

Vzhľadom na to, že rad postupov, ktoré sa používajú pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu, je bežne známy, budú ďalej stručne vysvetlené všeobecne použiteľné postupy tak, aby nebolo nevyhnutné ich vždy znova vysvetľovať v konkrétnych príkladoch uskutočnenia. Ak nie je vyslovene uvedené inak, sú všetky tieto postupu uvedené v základnej publikácii Maniatis a ďalší, Molecular Cloning. A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, USA, 1982.Since many of the processes used in carrying out the process of the invention are well known, the generally applicable processes will be briefly explained below, so that it is not always necessary to explain them again in specific embodiments. Unless explicitly stated otherwise, all these procedures are set forth in Maniatis et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, USA, 1982.

A. Štiepenie reštrikčnými endonukleázamiA. Restriction endonuclease digestion

Zvyčajne je obsah DNA v reakčnej zmesi v roztoku pufra, ktorý je dodávaný z New England Biolabs, Beverly, MA, 50 až 500 gg/ml. Na každý mikrogram DNA sa pridá 2 až 5 jednotiek reštrikčnej endonukleázy a reakčná zmes sa inkubuje pri teplote odporúčanej výrobcom 1 až 3 hodiny. Reakcia sa zastaví tak, že sa zmes zahrieva 10 minút pri teplote 65 °C alebo sa extrahuje fenolom a na to sa DNA vyzráža etanolom. Tento postup je opísaný na stranách 104 - 106 uvedenej Maniatisovej publikácie.Typically, the DNA content of the reaction mixture in a buffer solution supplied from New England Biolabs, Beverly, MA is 50-500 gg / ml. For each microgram of DNA, 2-5 units of restriction endonuclease are added and the reaction mixture is incubated at the manufacturer's recommended temperature for 1 to 3 hours. The reaction is stopped by heating the mixture at 65 ° C for 10 minutes or extracted with phenol to which the DNA is precipitated with ethanol. This procedure is described on pages 104-106 of the said Maniatis publication.

B. Spracovanie DNA polymerázou na dosiahnutie hladkých zakončení až 500 gg/ml DNA vo forme fragmentov sa pridá do pufra (New England Biolabs). deoxynukleotidtrifosfáty prebieha 30 minút priB. DNA polymerase treatment to achieve smooth ends up to 500 gg / ml DNA as fragments is added to buffer (New England Biolabs). the deoxynucleotide triphosphates run for 30 minutes at

Tento pufor obsahuje všetky štyri v koncentrácii 0,2 mM. Reakcia teplote 15 °C a potom sa ukončí zohriatím na 65 °C na 10 minút. V prípade fragmentov, ktoré po rozštiepení reštrikčnou endonukleázou vzniknú v reakčnej zmesi a obsahujú 5'-zakončenie po štiepení napríklad enzýmami EcoRI a BamHI, to znamená kohézne zakončenie, sa použije napríklad Klenowov fragment DNA polymerázy alebo velký fragment tohto enzýmu. V prípade fragmentov, ktoré sa získali enzýmami, pri použití ktorých sa získa 31-kohézne zakončenie, ako je to v prípade enzýmov PstI a Sací, sa použije T4-DNA polymeráza. Použitie oboch týchto enzýmov je opísané na strane 113 až 121 uvedenej Maniatisovej publikácie.This buffer contains all four at a concentration of 0.2 mM. Reaction at 15 ° C and then terminate by heating to 65 ° C for 10 minutes. In the case of fragments which, after cleavage with a restriction endonuclease, are formed in the reaction mixture and contain a 5'-end after cleavage, for example with EcoRI and BamHI, i.e. the cohesive end, for example a Klenow DNA polymerase fragment or a large fragment of this enzyme is used. In the case of fragments obtained by enzymes using a 3 1- cohesive tail, such as the PstI and SacI enzymes, T4-DNA polymerase is used. The use of both of these enzymes is described on pages 113-121 of the said Maniatis publication.

C. Elektroforéza na agarózovom géli a čistenie fragmentov' DNA z tohto géluC. Agarose gel electrophoresis and purification of DNA fragments from the gel

Elektroforéza na agarózovom géli sa uskutočňuje v horizontálnom zariadení, ktoré je opísané na strane 150 až 163 uvedenej Maniatisovej. publikácie. Použitý pufor zodpovedá tris-boritanovému pufru, ktorý je použitý v publikácii. Fragmenty DNA sa zafarbia etídiumbromidom v množstve 0,5 ^g/ml, toto farbivo môže byť k dispozícii v géli alebo v pufri počas elektroforézy, alebo sa môže pridať až po elektroforéze. DNA sa potom môže zviditeľniť použitím ultrafialového svetla s väčšou vlnovou dĺžkou. V prípade, že fragmenty nemajú byť oddelené od gélu, sa použije agaróza, ktorá tuhne pri nižšej teplote (Sigma Chemicals, St. Louis, Missouri). Po elektroforéze sa môže požadovaný fragment vyrezať, uložiť do skúmavky z plastickej hmoty, zahriať na teplotu 65 °C počas 15 minút, a potom sa zmes trikrát extrahuje fenolom a dvakrát zráža etanolom. Tento postup je trochu zmenený v porovnaní s postupom, ktorý je uvedený na strane 170 uvedenej Maniatisovej publikácie.The agarose gel electrophoresis is carried out in a horizontal apparatus as described on pages 150-163 of said Maniatis. publications. The buffer used corresponds to the tri-borate buffer used in the publication. The DNA fragments are stained with 0.5 µg / ml ethidium bromide, this dye may be available in gel or buffer during electrophoresis, or may be added after electrophoresis. The DNA can then be visualized by using ultraviolet light of greater wavelength. If the fragments are not to be separated from the gel, agarose which solidifies at a lower temperature (Sigma Chemicals, St. Louis, Missouri) is used. After electrophoresis, the desired fragment can be excised, placed in a plastic tube, heated to 65 ° C for 15 minutes, then extracted three times with phenol and precipitated twice with ethanol. This procedure is somewhat changed compared to the procedure shown on page 170 of the Maniatis publication.

Dá sa postupovať aj tak, že sa DNA izoluje z agarózoveho gélu pomocou Geneclean Kits (Bio 101 Inc., La Jolla, CA, US) .Alternatively, DNA can be isolated from an agarose gel using Geneclean Kits (Bio 101 Inc., La Jolla, CA).

D. Odstránenie 5'-terminálnych fosfátov z fragmentov DNAD. Removal of 5'-terminal phosphates from DNA fragments

V priebehu klonovania plazmidu spracovanie vektora fosfatázou znižuje recirkularizáciu vektora tak, ako je uvedené na strane 13 uvedenej Maniatisovej publikácie. Po rozštiepení DNA príslušnou reštrikčnou endonukleázou sa pridá jedna jednotka alkalickej fosfatázy z teľacieho čreva (Boehringer-Mannheim, Mannheim). DNA sa jednu hodinu inkubuje pri 37 °C, potom sa dvakrát extrahuje fenolom a vyzráža etanolom.During cloning of the plasmid, phosphatase treatment of the vector reduces the recircularization of the vector as shown on page 13 of the Maniatis publication. After digestion of the DNA with the appropriate restriction endonuclease, one unit of alkaline phosphatase from the calf intestine (Boehringer-Mannheim, Mannheim) is added. The DNA was incubated at 37 ° C for one hour, then extracted twice with phenol and precipitated with ethanol.

E. Spojenie fragmentov DNAE. Linking of DNA fragments

V prípade, že majú byť spojené fragmenty s komplementárnym kohéznym zakončením, inkubuje sa približne 100 ng každého z týchto fragmentov z reakčnej zmesi s objemom 20 až 40 μΐ s približne 0,2 jednotky T4 DNA-ligázy (New England Biolabs) v pufri odporúčanom výrobcom. Inkubácia trvá 1 až 20 hodín pri teplote 15 °C. V prípade, že majú byť spojené fragmenty s nekohéznym zakončením, inkubujú sa rovnakým spôsobom, ako bolo uvedené, v tomto prípade je však potrebné zvýšiť množstvo T4 DNA-ligázy v zmesi na 2 až 4 jednotky.For fragments with a complementary cohesive end, approximately 100 ng of each of these fragments is incubated from a 20-40 μΐ reaction mixture with approximately 0.2 units of T4 DNA ligase (New England Biolabs) in the manufacturer's recommended buffer. . Incubation takes 1 to 20 hours at 15 ° C. If non-cohesive tail fragments are to be pooled, they are incubated as described above, but in this case the amount of T4 DNA ligase in the mixture needs to be increased to 2-4 units.

F. Transformácia DNA v E. coliF. Transformation of DNA in E. coli

Na väčšinu pokusov sa použil kmeň E. coli HB101. DNA sa do buniek E. coli včlenila s použitím postupu, v ktorom sa ako pomocná látka používa chlorid vápenatý, a ktorý je opísaný na strane 250 až 251 uvedenej Maniatisovej publikácie.The strain E. coli HB101 was used for most experiments. DNA was incorporated into E. coli cells using a procedure using calcium chloride as an adjuvant as described on pages 250 to 251 of the said Maniatis publication.

G. Selekcia E. coli na prítomnosť plazmidovG. Selection of E. coli for the presence of plasmids

Po uskutočnení transformácie sa získané kolónie E. coli pozorujú kvôli prítomnosti požadovaných plazmidov získaných rýchlou izoláciou plazmidov. Dva použiteľné postupy sú uvedené na strane 366 až 369 uvedenej Maniatisovej publikácie.After transformation, the obtained E. coli colonies were observed due to the presence of the desired plasmids obtained by rapid plasmid isolation. Two applicable procedures are disclosed on pages 366 to 369 of the said Maniatis publication.

H. Izolácia DNA plazmidu vo veľkom meradleH. Large-scale isolation of plasmid DNA

Postup na izoláciu plazmidu z E. coli vo veľkom meradle je uvedený na strane 88 až 94 uvedenej Maniatisovej publikácie .The procedure for large-scale isolation of plasmid from E. coli is described on pages 88-94 of the Maniatis publication.

Prostredia a roztoky pufrovBuffer media and solutions

Prostredie LB g/iEnvironment LB g / i

Tryptón extrakt z kvasníc chlorid sodnýTryptone Yeast Sodium Chloride Extract

Prostredie č. 3 s obsahom antibiotík (Difc.o Laboratories) ' g/i extrakt z hovädzieho mäsa 1,5 extrakt z kvasníc 1,5 peptón 5 glukóza 1 chlorid sodný 3,5 hydrogenfosforečnan draselný 3,68 . dihydrogenfosforečnan draselný 1,32Environment # 3 containing antibiotic (Difc.o Laboratories) g / i beef extract 1.5 yeast extract 1.5 peptone 5 glucose 1 sodium chloride 3.5 potassium hydrogen phosphate 3.68. Potassium dihydrogen phosphate 1.32

Prostredie SCGY g/i aminokyseliny kazeínu 1 extrakt z kvasníc 0,1 glukóza 5 hydrogenfosforečnan draselný 14 dihydrogenfosforečnan draselný 6 citrónan sodný 1 síran amónny 2 síran horečnatý . 7 H20 0,2SCGY environment g / i amino acid casein 1 yeast extract 0.1 glucose 5 potassium hydrogen phosphate 14 potassium dihydrogen phosphate 6 sodium citrate 1 ammonium sulfate 2 magnesium sulfate. 7 H 2 0 0.2

Prostredie GYS (Youston A. A. a Rogoff M. H.GYS Environment (Youston A.A. and Rogoff M.H.

J. Bacteriol. 100, 1229 - 1236, 1969) g/i glukóza 1 extrakt z kvasníc 2 síran amónny 2 hydrogenfosforečnan draselný 0,5 síran horečnatý . 7 H20 0,2 chlorid vápenatý . 2 H2O 0,08 síran mangánatý . H20 0,05J. Bacteriol. 100, 1229-1236 (1969) g / i glucose 1 yeast extract 2 ammonium sulfate 2 potassium hydrogen phosphate 0.5 magnesium sulfate. 7 H 2 0 0,2 calcium chloride. 2H 2 O 0.08 manganese sulfate. H 2 0 0.05

Pred sterilizáciou v autokláve sa pH tohto prostredia upraví na 7,3.Prior to autoclaving, the pH of this medium was adjusted to 7.3.

PBS-pufor sacharóza chlorid horečnatý fosfátový pufor s pH 6,0PBS-Sucrose Magnesium Chloride Phosphate Buffer pH 6.0

TBST-pufor mMTBST buffer mM

400 mM400 mM

Tween 20x Tween 19 x

Tris/HClx (pH 8,0)Tris / HCl x (pH 8.0)

NaCl (v bidestilovanej vode)NaCl (in bidistilled water)

0,05 g/100 ml 100.05 g / 100 ml 10

150 xTween 20 polyetoxysorbitanlaurát xTris/HCl α, a, a-tris (hydroxymetyl) metylaminohydrochlorid150 x Tween 20 polyetoxysorbitan laurate x Tris / HCl α, α, α-tris (hydroxymethyl) methylamine hydrochloride

Vnútorné označenie pK, tak ako je uvedené pre plazmidy v prioritnom doklade, bolo v prihláške nahradené oficiálne uznávaným označením pXI.The internal designation pK, as indicated for the plasmids in the priority document, was replaced in the application by the officially recognized designation pXI.

Takisto označenie pre mutanty asporogénneho B. thuringiensis HD1 sa zmenilo z cryS podľa prioritného dokladu na bežné cryB.Also, the designation for asporogenic B. thuringiensis HD1 mutants was changed from cryS according to priority document to conventional cryB.

Príklad 1Example 1

Transformácia B. thuringiensis pomocou otvárania pórov pôsobením elektrického prúduTransformation of B. thuringiensis by electrical pore opening

Príklad 1.1 ml prostredia LB s obsahom 10 g/1 Tryptónu, 5 g/1 extraktu z kvasníc a 5 g/1 chloridu sodného sa naočkuje spórami B. thuringiensis var. kurstaki HDlcryB, ide o variant bez plazmidu, ktorý bol opísaný v publikácii Stahly D. P. a ďalší, Biochem. Biophys. Res. Comm. 84., 591 - 588, 1978.Example 1.1 ml of LB medium containing 10 g / l Trypton, 5 g / l yeast extract and 5 g / l sodium chloride were inoculated with spores of B. thuringiensis var. kurstaki HDlcryB, a plasmid-free variant described by Stahly D. P. et al., Biochem. Biophys. Res. Comm. 84, 591-588 (1978).

Zmes sa potom inkubuje cez noc pri teplote 27 °C v trepacom zariadení pri 50 výkyvoch za minútu. Potom sa kultúra B. thuringiensis zriedi na 100 až 400 ml prostredia LB a ďalej sa pestuje pri teplote 30 °C na trepacom zariadení pri 250 výkyvoch za minútu až do dosiahnutie optickej hustoty OD5g0 0,2.The mixture was then incubated overnight at 27 ° C in a shaker at 50 oscillations per minute. Then, the culture of B. thuringiensis is diluted to 100-400 ml of LB medium and grown at 30 ° C on a shaker at 250 rpm until an optical density of 5 g 0 0.2 is reached.

Potom sa bunky oddelia odstredením a uvedú sa do suspenzie v 1/40 objemu chladeného pufra PBS a obsahom 400 mM sacharózy, 1 mM chloridu horečnatého a 7 mM fosfátového pufra s pH 6,0. Odstredenie a uvedenie buniek B. thuringiensis do suspenzie v pufri PBS sa ešte raz opakuje.Then, the cells are collected by centrifugation and suspended in 1/40 volume of cold PBS buffer containing 400 mM sucrose, 1 mM magnesium chloride and 7 mM phosphate buffer pH 6.0. Centrifugation and suspension of B. thuringiensis cells in PBS are repeated once more.

Takto spracované bunky je potom možné priamo podrobiť otvoreniu pórov pôsobením elektrického prúdu alebo sa po pridaní glycerolu v množstve 20 g/100 ml môžu skladovať pri teplote v rozmedzí -20 až -70 °C do ďalšieho použitia.The treated cells can then be directly subjected to electrical pore opening or, after addition of 20 g / 100 ml glycerol, can be stored at -20 to -70 ° C until use.

Potom sa prenesie 800 μΐ schladených buniek do vopred vychladenej kyvety a potom sa pridá 0,2 μg DNA plazmidu pBC16, opísanej v publikácii Bernhard K. a ďalší, J. Bacteriol. 133, 897 - 903, 1978, obsah DNA vo vzorke je teda 20 μg/ml, -výsledná zmes sa inkubuje ešte 10 minút pri teplote 4 °C.Then 800 μΐ of the cooled cells are transferred to a pre-cooled cuvette, and then 0.2 μg of the pBC16 plasmid DNA described by Bernhard K. et al., J. Bacteriol. 133, 897-903, 1978, the DNA content of the sample is thus 20 µg / ml, and the resulting mixture is incubated for 10 minutes at 4 ° C.

Použitím hlboko zmrazeného bunkového materiálu sa bunky nechajú najprv rozmraziť na ľade alebo pri teplote miestnosti. Ďalšie spracovanie prebieha tak, ako s použitím čerstvého bunkového materiálu.Using deep-frozen cell material, cells are first thawed on ice or at room temperature. Further processing takes place as with fresh cell material.

Kyveta sa potom uloží do zariadenia na otváranie pórov pôsobením elektrického prúdu a suspenziou sa nechá vybiť kondenzátor s napätím 0,1 až 2,5 kV.The cuvette is then placed in an electric current pore opening device and a 0.1 to 2.5 kV capacitor is discharged through the suspension.

Použitý kondenzátor mal kapacitu 25 μΕ, vzdialenosť medzi kyvetami a elektródou bola 0,4 cm, elektrické pole malo vysoké východiskové hodnoty 0,25 až 6,25 kV/cm. Doba poklesu exponenciálnej krivky bola v rozmedzí 10 až 12 ms.The capacitor used had a capacity of 25 μΕ, the distance between the cells and the electrode was 0.4 cm, the electric field had high starting values of 0.25 to 6.25 kV / cm. The decrease in the exponential curve was in the range of 10 to 12 ms.

Na uvedené pokusy s otváraním pórov pôsobením elektrického prúdu sa môže použiť napríklad zariadenie Gene Pulser Apparatus, 165 - 2075 (Bio Rad, 1414 Harbour Way South, Richmond, CA, 94804, USA).For example, the Gene Pulser Apparatus, 165-2075 (Bio Rad, 1414 Harbor Way South, Richmond, CA, 94804, USA) may be used for the above-described electrical pore opening experiments.

Je samozrejmé, že pri.uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu sa môže použiť aj akékoľvek iné vhodné zariadenie.It will be understood that any other suitable device may be used in the practice of the present invention.

Po ďalšej 10-minútovej inkubácii pri teplote 4 °C sa suspenzia buniek zriedi pridaním 1,2 ml prostredia LB a potom sa inkubuje 2 hodiny pri teplote 30 °C na trepačke pri 250 výkyvoch za minútu.After an additional 10-minute incubation at 4 ° C, the cell suspension is diluted by adding 1.2 mL of LB medium and then incubated for 2 hours at 30 ° C on a shaker at 250 rpm.

Na koniec sa na platne nanesú vhodné zriedenia, použije sa agar LB, to znamená prostredie LB, spevnené pridaním 15 g/1 agaru. Toto prostredie obsahuje ako prísadu na selekciu novozískaného plazmidu aj príslušné antibiotikum. V prípade plazmidu pBC16 ide o tetracyklín, ktorý sa do živného prostredia zvyčaje pridáva v koncentrácii 20 mg/1.Finally, appropriate dilutions are applied to the plates using LB agar, i.e. LB medium, strengthened by the addition of 15 g / l agar. This medium also contains the respective antibiotic as an additive for the selection of the newly obtained plasmid. The plasmid pBC16 is tetracycline, which is usually added to the culture medium at a concentration of 20 mg / l.

Na obrázku 1 je uvedená závislosú východiskového napätia pri danej vzdialenosti dosiek kondenzátora a dosiahnutej frekvencie transformácie pre plazmid pBC16 a kmeň B. thuringiensis HDlcryB.Figure 1 shows the dependence of the baseline voltage at a given distance between the capacitor plates and the transformation frequency achieved for the plasmid pBC16 and the B. thuringiensis HD1cryB strain.

Expresia zabudovanej DNA sa môže dokázať podľa získanej odolnosti voči tetracyklínu. Už dve hodiny po transformácii B. thuringiensis včlenením plazmidu pBC16 sa môže pozorovať úplnú fenotypickú expresiu novozavedenej odolnosti voči tetracyklínu, ako je zrejmé z tabuľky 2.Expression of the embedded DNA can be demonstrated by the acquired resistance to tetracycline. Two hours after transformation of B. thuringiensis by incorporation of plasmid pBC16, complete phenotypic expression of the newly introduced tetracycline resistance can be observed, as shown in Table 2.

Príklad 1.2Example 1.2

Transformácia buniek B. thuringiensis sa uskutočňuje rovnakým spôsobom ako v príklade 1.1 s tým rozdielom, že objem bunkovej suspenzie pri uskutočňovaní elektrického otvárania pórov je v tomto prípade 400 μΐ.Transformation of B. thuringiensis cells is carried out in the same manner as in Example 1.1 except that the cell suspension volume in this case is 400 μΐ when performing the electrical pore opening.

Týmto opatrením sa frekvencia transformácie môže zvýšiť desaťnásobne.By this measure, the frequency of transformation can be increased tenfold.

Príklad 2Example 2

Transformácia B. thuringiensis HDlcryB celým radom rôznych plazmidovTransformation of B. thuringiensis HD1cryB by a variety of different plasmids

Väčšina pokusov sa uskutočňovala s plazmidom pBC16, čo je prirodzene sa vyskytujúci plazmid z B. cereus. Okrem toho sa s úspechom môžu v bunkách B. thuringiensis použiť aj ďalšie prirodzene sa vyskytujúce plazmidy, napríklad plazmid pUBUO, uvedený v publikácii Polak J. a Novick R. P., Plazmid 7_, 152 - 162, plazmid pC194, opísaný v publikácii Horinouchi S. a Weisblum B., J. Bacteriol. 150, 815 - 825, 1982 alebo plazmid pIM13, ktorý bol opísaný v publikácii Mahler J. a Halvorson H. O., J. Gen. Microbiol. 120, 259 - 263, 1980, ako je zhrnuté aj v tabuľke 3.Most experiments were performed with the plasmid pBC16, which is a naturally occurring plasmid from B. cereus. In addition, other naturally occurring plasmids, such as the plasmid pUBUO disclosed in Polak J. and Novick RP, Plasmid 7_, 152-162, the plasmid pC194 described in Horinouchi S., can be successfully used in B. thuringiensis cells and Weisblum B., J. Bacteriol. 150, 815-825, 1982, or the plasmid pIM13 described by Mahler, J. and Halvorson, H.O., J. Gen. Microbiol. 120, 259-263, 1980, as summarized in Table 3.

Aj varianty týchto plazmidov, ktoré sú vhodnejšie na prácu s rekombinantnou DNA ako s prírodnými izolátmi, sa môžu použiť spôsobom podľa vynálezu na transformáciu B. thuringiensis, kmeňa HDlcryB, ide napríklad o B. subtilis vektor na klonovanie pBD64, ktorý bol opísaný v publikácii Gryczan T. a ďalší, J. Bacteriol. 164. 246 - 253, 1980 a tiež plazmidy pBD347, pBD348 a pUB1664, ktoré sú uvedené v tabuľke 3. Tieto plazmidy sú bežne dostupné (Dr. W. Schurter, CIBA-GEIGY AG., Bazilej).Also, variants of these plasmids that are more suitable for working with recombinant DNA than natural isolates can be used by the method of the invention to transform B. thuringiensis, an HDlcryB strain, such as the B. subtilis cloning vector pBD64 described in Gryczan. T. et al., J. Bacteriol. 164. 246-253, 1980 as well as the plasmids pBD347, pBD348 and pUB1664, which are listed in Table 3. These plasmids are commercially available (Dr. W. Schurter, CIBA-GEIGY AG., Basel).

Výsledky transformácie, uvedené v tabuľke 3, jasne dokazujú, že nezávisle od použitej DNA plazmidu sa spôsobom podľa vynálezu môže dosiahnuť frekvencia transformácie, ktorá je v S v 7 s jedinou výnimkou vždy v oblasti 10 až 10 .The transformation results shown in Table 3 clearly demonstrate that, regardless of the plasmid DNA used, the transformation frequency can be achieved by the method of the invention, which is in S at 7, with the only exception being in the 10 to 10 region.

Príklad 3Example 3

Konštrukcia bifunkčného vektora pre B. thuringiensisConstruction of a bifunctional vector for B. thuringiensis

Doteraz známe bifunkčné vektory pre B. coli a B. subtilis, napríklad pHV33, opísaný v publikácii Primrose S. B., Ehrlich S. D., Plasmid 6, 193 - 201, 1981, sa pre kmeň B.Previously known bifunctional vectors for B. coli and B. subtilis, for example pHV33, described in Primrose, S. B., Ehrlich, S. D., Plasmid 6, 193-201, 1981, for strain B.

thuringiensis HDlcryB nehodí, ako je zrejmé z tabuľky 3.thuringiensis HD1cryB does not fit as shown in Table 3.

Na konštrukciu účinného bifunkčného vektora sa veľký fragment po štiepení plazmidu pBC16 enzýmom EcoRI pôsobením T4 DNA-ligázy uloží na miesto štiepenia tým istým enzýmom v plazmide pUC8, ktorý bol opísaný v publikácii Vieira J. a Messing J., Gene 19, 259 - 268, 1982. Potom sa táto konštrukcia použije na transformáciu buniek E. coli. Správna konštrukcia, overená analýzou pomocou reštrikčných enzýmov, bola označená pXI 62.To construct an effective bifunctional vector, a large fragment of pBC16 digested with EcoRI by T4 DNA ligase was deposited at the same enzyme digestion site in plasmid pUC8 as described in Vieira J. and Messing J., Gene 19, 259-268, 1982. Then, this construct is used to transform E. coli cells. The correct construction, verified by restriction enzyme analysis, was designated pXI 62.

Potom sa odstráni distálna viacväzbová oblasť v plazmide pUC8 v mieste pôsobenia enzýmu EcoRI. Čiastočným štiepením týmto enzýmom sa plazmid pXI 62 linearizuje. Kohézne zakončenie po štiepení uvedeným enzýmom sa vyplní Klenowovým fragmentom polymerázy a reťazce sa znova spoja pôsobením T4 DNA-ligázy. Po transformácii E. coli sa analýzou s použitím reštrikčných enzýmov oddelí správna konštrukcia a označí sa pXI 61. Na obrázku 6 je znázornená mapa pôsobenia reštrikčných enzýmov, ktoré sú schopné rozštiepiť uvedený plazmid iba v jednom mieste.The distal multivalent region in the plasmid pUC8 at the EcoRI site is then removed. By partial digestion with this enzyme, plasmid pXI 62 is linearized. The cohesive end, after digestion with the said enzyme, is filled with Klenow polymerase fragment and the strands recombined with T4 DNA ligase. After transformation of E. coli, the correct construction is separated by restriction enzyme analysis and designated pXI 61. Figure 6 shows a restriction enzyme treatment map that is capable of cleaving said plasmid at only one site.

Táto konštrukcia sa podľa príkladu 1 môže priamo použiť na transformáciu B. thuringiensis HDlcryB.This construct can be directly used for transformation of B. thuringiensis HD1cryB according to Example 1.

Vzhľadom na existenciu silných reštrikčných bariér v kmeňoch B. thuringiensis je účinnosť transformácie v tomto prípade s použitím pXI61 z E. coli nižšia ako s použitím plazmidovej DNA, pochádzajúcej z kmeňa B. thuringiensis HDlcryB, ako je zrejmé z tabuľky 3. Napriek tomu sa plazmid pXI61 môže považovať za velmi vhodný na pokusy s klonovaním v B. thuringiensis.Due to the existence of strong restriction barriers in B. thuringiensis strains, the transformation efficiency in this case using pXI61 from E. coli is lower than using plasmid DNA originating from the B. thuringiensis HD1cryB strain, as shown in Table 3. Nevertheless, the plasmid pX161 can be considered very suitable for cloning experiments in B. thuringiensis.

Príklad 4Example 4

Uloženie génu pre kuhrdl δ-endotoxín do kmeňov B. thuringiensis a B. cereus.Introduction of the cervical δ-endotoxin gene into B. thuringiensis and B. cereus strains.

Reťazec DNA, ktorý sa pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu použil na včlenenie a expresiu v B. thuringiensis a/alebo B. cereus a ktorý je kódom pre bielkovinový kuhrdl δ-endotoxín, pochádzajúci z plazmidu pK36, ktorý bol 4. marca 1986 uložený do medzinárodnej zbierky kultúr Deutschen Sammlung von Mikroorganismen, SRN, podľa budapeštianskej zmluvy pre medzinárodné uznávanie uložených mikroorganizmov na účely patentovania pod číslom v zbierke DSM 3668.The DNA strand used in the method of the invention for insertion and expression in B. thuringiensis and / or B. cereus and which encodes the δ-endotoxin corticosteroid protein derived from plasmid pK36, which was deposited on March 4, 1986, internationally Deutschen Sammlung von Mikroorganismen, Germany, according to the Treaty of Budapest for the international recognition of deposited micro-organisms for patent purposes under DSM 3668.

Podrobný opis spôsobu na identifikáciu a izoláciu génov pre δ-endotoxín a tiež konštrukcia plazmidu pK36 sú známe a boli podrobnejšie opísané v európskom patentovom spise č. 238 441.A detailed description of a method for the identification and isolation of δ-endotoxin genes as well as the construction of the plasmid pK36 are known and have been described in more detail in European Patent Publication No. 2001/035 / EC. 238 441.

DNA plazmidu pK36 sa úplne rozštiepi použitím enzýmu PstI a BamHI a fragment s veľkosťou 4,3 kb, ktorý obsahuje gén pre uvedený δ-endotoxín, so vzorcom I sa izoluje na agarózovom géli. Tento fragment sa potom uloží do plazmidu pXI61, ktorý sa najprv rozštiepi tými istými endonukleázami a potom sa spracováva pôsobením alkalickej fosfatázy z teľacieho žalúdka. Po transformácii E. coli HB 101 sa po overení analýzou pomocou reštrikčných enzýmov izoluje správna konštrukcia, ktorá bola označená pXI93. Na obrázku 7 je znázornená mapa pôsobenia reštrikčných enzýmov v tomto plazmide.The plasmid pK36 DNA was completely digested using PstI and BamHI, and the 4.3 kb fragment containing the δ-endotoxin gene of formula I was isolated on an agarose gel. This fragment is then inserted into plasmid pX161, which is first digested with the same endonucleases and then treated with alkaline phosphatase from the calf stomach. Following transformation with E. coli HB 101, the correct construct, designated pXI93, was isolated after restriction enzyme analysis. Figure 7 is a map of the action of the restriction enzymes in this plasmid.

Plazmid pXI93 sa dá včleniť do kmeňa B. thuringiensis HDlcryB dvoma rôznymi spôsobmi.Plasmid pXI93 can be inserted into the B. thuringiensis HD1cryB strain in two different ways.

a) Bunky B. thuringiensis sa môžu priamo transformovať izolovaným plazmidom pXI93 z E. coli spôsobom, ktorý bol opísaný v príklade 1.(a) B. thuringiensis cells can be directly transformed with the isolated plasmid pXI93 from E. coli as described in Example 1.

b) Plazmid pXI93 sa najprv podrobí transformácii v bunkách B. subtilis spôsobom podľa Changa a Cohena, Molec. Gen. Genet 168. 111 - 115, 1979. Z transformantov sa izolujú tie, ktoré obsahujú úplnú a neporušenú DNA plazmidu pXI93 a použijú sa podľa príkladu 1 na transformáciu B. thuringiensis HDlcryB.b) Plasmid pXI93 was first transformed in B. subtilis cells by the method of Chang and Cohen, Molec. Gen. Genet 168. 111-115, 1979. Those containing the complete and intact DNA of plasmid pXI93 are isolated from transformants and used according to Example 1 for transformation of B. thuringiensis HDlcryB.

S použitím oboch uvedených postupov sa získajú transformanty, ktoré obsahujú neporušený plazmid pXI93, ako je možné dokázať analýzou pôsobením reštrikčných enzýmov.Using both methods, transformants are obtained which contain the intact plasmid pX193, as can be demonstrated by restriction enzyme analysis.

Príklad 5Example 5

Dôkaz expresie génu pre δ-endotoxín v B. thuringiensisDemonstration of δ-endotoxin gene expression in B. thuringiensis

Sporulujúce kultúry B. thuringiensis HDlcryB (pXI61) a HDlcryB (pXI93) sa porovnávali v mikroskope vo fázovom kontraste pri 400T-násobnom zväčšení. Len u kmeňa s obsahom plazmidu pXl93 bolo možné dokázať typické bipyramidálne bielkovinové kryštály. Extrakty z týchto kultúr sa delili elektroforeticky na SDS-polyakrylamidovom géli. Iba v prípade kmeňa s obsahom plazmidu pXI93 sa v dala v géli dokázať bielkovina s molekulárnou hmotnosťou 130 000, ktorá zodpovedá uvedenému δ-endotoxínu, ako je zrejmé z obrázku 8a.Sporulating cultures of B. thuringiensis HD1cryB (pXI61) and HD1cryB (pXI93) were compared in a phase contrast microscope at 400T magnification. Only the strain containing plasmid pX193 was able to detect typical bipyramidal protein crystals. Extracts from these cultures were separated by electrophoresis on an SDS-polyacrylamide gel. Only in the case of the strain containing plasmid pXI93, a protein with a molecular weight of 130,000 corresponding to said δ-endotoxin, as shown in Figure 8a, could be detected in the gel.

Pri analýze metódou Western blot, ktorá je znázornená na obrázku 8b, táto bielkovina s molekulovou hmotnosťou 13 0 000 a tiež niektoré produkty jej odbúravania špecificky reagujú s polyklonálnymi protilátkami, ktoré boli vopred pripravené proti kryštalickej bielkovine z B. thuringiensis var. kurstaki HD1 spôsobom podľa publikácie Huber-Lukač H., Dissertation, Eidgenôssische Technische Hochschule. Zurich, Švajčiarsko, č. 7050, 1982. Podrobný opis tohto postupu sa dá nájsť aj v európskom patentovovom spise č. 238 441. V plazmide pXI93 sa pred kódovou oblasťou pre toxín nachádza úsek s 156 pármi báz, ktorý obsahuje uvedený promótor, závislý na sporulácii, ako bolo opísané v publikácii Wong H. C. a ďalší, J. Biol. Chem. 258. 1960 - 1967, 1983. Tento reťazec je dostačujúci pre vysokú expresiu génu pre δ-endotoxín v B. thuringiensis HDlcryB a B. cereus 569 K.By Western blot analysis, as shown in Figure 8b, this 13,000,000 molecular weight protein, as well as some degradation products thereof, specifically react with polyclonal antibodies that had been previously prepared against a crystalline protein from B. thuringiensis var. kurstaki HD1 according to the method of Huber-Lukac H., Dissertation, Eidgenossische Technische Hochschule. Zurich, Switzerland, no. 7050, 1982. A detailed description of this procedure can also be found in European Patent Application Ser. 238 441. In the plasmid pXI93, upstream of the toxin coding region is a 156 base pair region containing said sporulation-dependent promoter, as described by Wong H. C. et al., J. Biol. Chem. 258. 1960-1967, 1983. This chain is sufficient for high expression of the δ-endotoxin gene in B. thuringiensis HDlcryB and B. cereus 569 K.

Príklad 6Example 6

Stanovenie toxicity rekombinantného kmeňa B. thuringiensis HDlcryB (pXI93)Toxicity determination of recombinant strain B. thuringiensis HDlcryB (pXI93)

Kmene B. thuringiensis HDlcryB a HDlcryB (pXI93) sa pestovali pri teplote 25 °C v sporulačnom živnom prostredí GYS. Po úplnej sporulácii, kontrolovanej v mikroskope vo fázovom kontraste, boli spóry a, ak boli prítomné, aj kryštály protoxínu, izolované odstredením a usušené rozprašovaním. Získaný prášok sa pridával v rôznej koncentrácii do krmiva lariev v štádiu L-l Heliothis virescens. Úmrtnosť lariev sa stanovila po šiestich dňoch.B. thuringiensis HD1cryB and HD1cryB strains (pXI93) were grown at 25 ° C in GYS sporulation broth. After complete sporulation, controlled by phase contrast microscopy, spores and, if present, protoxin crystals were isolated by centrifugation and spray-dried. The obtained powder was added at varying concentrations to the L-1 larvae feed of Heliothis virescens. Larvae mortality was determined after six days.

Ako sa dalo očakávať, kmeň HDlčryB, ktorý nemá gén pre protoxín, nie je toxický pre Heliothis virescens, avšak kmeň, ktorý obsahuje plazmid pXI93 spôsobuje uhynutie H. virescens, závislé od dávky, ako je zrejmé z tabuľky 4. Je teda zrejmé, že rekombinantné kmene, ktoré sa získali pomocou otvorenia pórov pôsobením elektrického prúdu, sa môžu použiť ako biologické insekticídne prostriedky.As expected, the HD1cryB strain, which does not have a protoxin gene, is not toxic to Heliothis virescens, but the strain containing plasmid pXI93 causes dose-dependent H. virescens death, as shown in Table 4. Thus, it is apparent that recombinant strains obtained by pore opening under the action of electric current can be used as biological insecticidal compositions.

Príklad 7Example 7

Otvorenie pórov v rôznych kmeňoch B. thuringiensis a v iných kmeňoch Bacillus.Pore opening in various strains of B. thuringiensis and other strains of Bacillus.

Transformácia, ktorá sa použila pre B. thuringiensis HDlcryB, sa môže použiť aj pre celý rad iných kmeňov.The transformation used for B. thuringiensis HD1cryB can also be applied to a variety of other strains.

Všetky skúmané kmene B. thuringiensis var. kurstaki sa týmto spôsobom môžu transformovať jednoducho a s vysokou účinnosťou, ako je zrejmé z tabuľky 5.All strains of B. thuringiensis var. kurstaki can be transformed in this way easily and with high efficiency, as shown in Table 5.

Použitím laboratórneho kmeňa B. cereus sa takisto dá dosiahnuť veľmi účinná transformácia. To isté platí aj pre ďalšie testované variety B. thuringiensis, a to var. israelensis a.var. thuringiensis. Na druhej strane je účinnosť transformácie v prípade B. subtilis použitím otvorenia pórov pôsobením elektrického prúdu je pomerne dosť nízka.By using a laboratory strain of B. cereus, a very efficient transformation can also be achieved. The same applies to other B. thuringiensis varieties tested, namely var. israelensis a.var. thuringiensis. On the other hand, the transformation efficiency for B. subtilis using pore opening by electric current is quite low.

Pomocou metódy s polyetylénglykolom v protoplastoch B. subtilis sa však môže dosiahnuť účinnosť transformácie až 4 x 10^/^g plazmidovej DNA.However, with the polyethylene glycol method in B. subtilis protoplasts, transformation efficiency of up to 4 x 10 6 / µg plasmid DNA can be achieved.

Nízka účinnosť transformácie v B. subtilis použitím otvorenia pórov pôsobením elektrického prúdu nesúvisí s tým, že by sa použili nesprávne parametre, napríklad nevhodné napätie alebo príliš vysoké elektrické impulzy, ako je zrejmé z obraz68 ku 9.The low transformation efficiency in B. subtilis using pore opening by electrical current is not related to the use of incorrect parameters, such as inappropriate voltage or excessive electrical pulses, as seen in Figures 68 to 9.

Príklad 8Example 8

Transformácia B. thuringiensis HDlcryB použitím génu pre S-galaktozidázu.Transformation of B. thuringiensis HD1cryB using the S-galactosidase gene.

8.1. Zabudovanie miesta pôsobenia reštrikčného enzýmu BamHI bezprostredne pred prvý kodón AUG génu pre protoxín B. thuringiensis8.1. Installation of the BamHI restriction enzyme site immediately before the first codon of the B. thuringiensis protoxin AUG gene

Skôr ako je možné spojiť gén pre β-galaktozidázu z plazmidu piWiTh5 (Dr. M. Geiser, CIBA-GEIGY AG., Bazilej, Švajčiarsko) s promótorom génu pre kuhrdl δ-endotoxín z B. thuringiensis, je potrebné modifikovať reťazec DNA, ktorý sa nachádza v bezprostrednej blízkosti začiatočného kodónu AUG génu pre protoxín.Before it is possible to link the β-galactosidase gene from plasmid piWiTh5 (Dr. M. Geiser, CIBA-GEIGY AG., Basel, Switzerland) to the promoter of the B. thuringiensis cervical δ-endotoxin gene, it is necessary to modify the DNA strand is located in the immediate vicinity of the AUG start codon of the protoxin gene.

Táto modifikácia sa môže uskutočniť mutagenézou sprostredkovanou oligonukleotidom použitím fága M13mp8 s jednoduchým reťazcom, ktorý obsahuje fragment s velkosťou 1,8 kB po štiepení pôsobením enzýmu HincII a HindlII génu pre δ-endotoxín, v ktorom sa nachádza aj 5'-oblasť génu pre toxín.This modification can be accomplished by oligonucleotide-mediated mutagenesis using single chain phage M13mp8 containing a 1.8 kb fragment after digestion with the HincII enzyme and the HindIII gene for the δ-endotoxin, which also contains the 5'-region of the toxin gene.

Najprv sa 3 pg plazmidu pK36 (príklad 4) rozštiepia pôsobením reštrikčných enzýmov HindlII a HincII. Výsledný fragment sa čistí elektroforézou na agarózovom géli a potom sa z gélu izoluj e.First, 3 µg of plasmid pK36 (Example 4) was digested with the restriction enzymes HindIII and HincII. The resulting fragment was purified by agarose gel electrophoresis and then isolated from the gel.

Súčasne sa rozštiepi 100 ng DNA M13mp8 RF (Biolab, Tozer Road, Beverly MA, 01915, USA) pôsobením reštrikčných enzýmov Smal a HindlII, po pôsobení fenolu sa potom materiál vyzráža pridaním etanolu. Takto spracovaná DNA fágu sa potom zmieša s 200 ng vopred izolovaného protoxínového fragmentu a spojí sa s týmto fragmentom pôsobením T4 DNA-ligázy.At the same time, 100 ng of M13mp8 RF DNA (Biolab, Tozer Road, Beverly MA, 01915, USA) was digested with the restriction enzymes SmaI and HindIII, and after phenol treatment, the material was then precipitated by addition of ethanol. The phage DNA thus treated is then mixed with 200 ng of a pre-isolated protoxin fragment and ligated with T4 DNA ligase.

Po transfekcii E. coli JM103 sa získa šesť bielych plakov, ktoré sa analyzujú pôsobením reštrikčných enzýmov.After transfection with E. coli JM103, six white plaques are obtained, which are analyzed by restriction enzyme treatment.

Izolát, ktorý v správnom poradí obsahuje gén pre β-galaktozidázu a promótor uvedeného génu pre δ-endotoxín z B. thuringiensis, sa označil M13mp8/Hinc-Hind.The isolate containing, in the correct order, the β-galactosidase gene and the promoter of said δ-endotoxin gene from B. thuringiensis was designated M13mp8 / Hinc-Hind.

Pomocou zariadenia na syntézu DNA . (APPLIED BIOSYSTEM DNA SYNTHESIZER) sa syntetizuje oligonukleotid s nasledujúcim reťazcom (5') GTTCGGATTGGGATCCATAAG (3')Using a DNA synthesis device. (APPLIED BIOSYSTEM DNA SYNTHESIZER) an oligonucleotide with the following sequence (5 ') GTTCGGATTGGGATCCATAAG (3') is synthesized

Tento syntetický oligonukleotid je komplementárny s oblasťou M13mp8/Hinc-Hind od polohy 153 do polohy 173 génu pre δ-endotoxín so vzorcom I. Uvedený reťazec oligonukleotidu je však odlišný v polohách 162 a 163 od vzorca I, čím dochádza k tvorbe miesta pôsobenia reštrikčného enzýmu BamHI. Všeobecne je táto mutagenéza opísaná v publikácii Zoller J. M. a Smith N., Nucl. Acids. Res. 10, 6587, 1982. Približne 5 gg DNA fága M13mp8/Hinc-Hind sa zmieša s 0,3 gg fosforylovaných oligonukleotidov s celkovým objemom 40 μΐ. Výsledná zmes sa 15 minút zohrieva na teplotu 65 °C, potom sa schladí najprv na 50 °C a potom úplne na 4 °C. Potom sa pridá pufor, nukleotidtrifosfáty, ATP, T4 DNA-ligáza a veľký fragment DNA-polymerázy a zmes sa inkubuje cez noc pri teplote 15 °C podľa uvedenej publikácie Zollera a Smitha. Po elektroforéze na agarózovom géli sa cirkulárna DNA s dvojitým reťazcom čistí a zabuduje pomocou transfekcie do E. coli JM103. Môže sa použiť aj kmeňThis synthetic oligonucleotide is complementary to the M13mp8 / Hinc-Hind region from position 153 to position 173 of the δ-endotoxin gene of formula I. However, the oligonucleotide sequence is different at positions 162 and 163 from Formula I, thereby creating a restriction enzyme site BamHI. In general, this mutagenesis is described in Zoller J.M. and Smith N., Nucl. Acids. Res. 10, 6587, 1982. Approximately 5 gg of M13mp8 / Hinc-Hind phage DNA is mixed with 0.3 gg of phosphorylated oligonucleotides with a total volume of 40 μΐ. The resulting mixture was heated to 65 ° C for 15 minutes, then cooled first to 50 ° C and then completely to 4 ° C. Buffer, nucleotide triphosphates, ATP, T4 DNA ligase and a large DNA polymerase fragment are then added and the mixture is incubated overnight at 15 ° C as described by Zoller and Smith. After agarose gel electrophoresis, double-stranded circular DNA is purified and incorporated by transfection into E. coli JM103. A strain may also be used

E. coli JM107.E. coli JM107.

Výsledný reťazec sa testuje na prítomnosť reťazca, ktorý je schopný hybridizácie s oligonukleotidom značeným P. Izolované fágy sa potom analyzujú pôsobením reštrikčných endonukleáz.The resulting strand is tested for the presence of a strand capable of hybridizing to a P-labeled oligonucleotide. Isolated phages are then analyzed by restriction endonuclease treatment.

Fág, ktorý obsahuje správnu konštrukciu a teda miesto pôsobenia enzýmu BamHI bezprostredne pred prvým kodónom AUG génu pre protoxín, sa označil M13mp8//Hinc-Hind/Bam.The phage that contains the correct construct and thus the BamHI site immediately before the first codon of the AUG protoxin gene was designated M13mp8 // Hinc-Hind / Bam.

8.2 Spojenie génu pre β-galaktozidázu s promótorom pre δ-endotoxín8.2 Linking the β-galactosidase gene to the δ-endotoxin promoter

8.2.18.2.1

Promótor génu pre δ-endotoxín je uložený na fragmente M13mp8//Hinc-Hind/Bam po štiepení enzýmami EcoRI/BamHI, fragment obsahuje 162 párov báz. DNA fága RF sa rozštiepi reštrikčnými enzýmom BamHI. Zakončenie na reťazci v polohe 5' sa odstráni pôsobením nukleázy z fazule (Biolabs). podľa údajov výrobcu. Potom sa táto DNA rozštiepi enzýmom EcoRI a po. elektroforéze na agarózovom géli sa z toho izoluje fragment s veľkosťou 162 párov báz.The δ-endotoxin gene promoter is deposited on the M13mp8 // Hinc-Hind / Bam fragment after digestion with EcoRI / BamHI, the fragment contains 162 base pairs. The phage RF DNA is digested with the restriction enzyme BamHI. The 5 'end of the strand is removed by bean nuclease treatment (Biolabs). as specified by the manufacturer. This DNA was then digested with EcoRI and po. An agarose gel electrophoresis yields a 162 base pair fragment.

Gén pre β-galaktozidázu sa izoluje z plazmidu piWiThS. DNA tohto plazmidu sa najprv rozštiepi v jedinom mieste pôsobením enzýmu HindlII. 31-zakončenie sa vyplní Klenowovým fragmentom DNA polymerázy, ako je opísané na strane 113 až 114 uvedenej Maniatisovej publikácie a modifikovaná DNA sa rozštiepi pôsobením reštrikčného enzýmu Sali. Fragment DNA, ktorý obsahuje gén pre β-galaktozidázu sa izoluje pomocou elektroforézy na agarózovom géle.The β-galactosidase gene is isolated from the plasmid piWiThS. The DNA of this plasmid is first digested at a single site by treatment with the enzyme HindIII. 3 -zakončenie 1 is filled with the Klenow fragment of DNA polymerase, as described on page 113-114 of said publication Maniatisovej a modified DNA was digested with restriction enzyme SalI. The DNA fragment containing the β-galactosidase gene is isolated by agarose gel electrophoresis.

Vektor pXI61, opísaný v príklade 3 sa rozštiepi pôsobením reštrikčných enzýmov EcoRI a Sali a obidva predtým izolované fragmenty sa zabudujú do vektora pXI61.The pXI61 vector described in Example 3 was digested with the restriction enzymes EcoRI and SalI, and the two previously isolated fragments were incorporated into the pXI61 vector.

Po pórov transformácii kmeňov E. coli HB101 alebo JM107 uvedenou zmesou sa požadované bunkové klony stanovia analýzou pôsobením reštrikčných enzýmov a podrobia sa selekcii vzhľadom na svoju účinnosť typu β-galaktozidázy použitím chromogénneho substrátu X-gal (5-bróm-4-chlór-3-indolyl-fi-D-galaktozid) . Kloň, obsahujúci správnu genetickú konštrukciu, sa označil pXI80.After pore transformation of E. coli HB101 or JM107 strains with this mixture, the desired cell clones are determined by restriction enzyme analysis and selected for their β-galactosidase type activity using the chromogenic substrate X-gal (5-bromo-4-chloro-3- indolyl-β-D-galactoside). The clone containing the correct genetic construct was designated pXI80.

8.2.28.2.2

Alternatívne sa môže postupovať aj tak, že sa fragment EcoRI/BamHI so 162 pármi báz s obsahom promótora pre δ-endotoxín izoluje tak, že sa rozštiepi M13rnp8//Hinc-Hind/ Bam enzýmami EcoRI a BamHI a potom sa jednotlivé fragmenty od seba delia elektroforézou na géli.Alternatively, the 162 base pair EcoRI / BamHI fragment containing the δ-endotoxin promoter can be isolated by digesting with M13rnp8 // Hinc-Hind / Bam with EcoRI and BamHI, and then separating the fragments from each other. gel electrophoresis.

Gén pre β-galaktozidázu sa v tomto prípade tiež izoluje z plazmidu piWiTh5, ako bolo opísané v príklade 8.1. DNA plazmidu sa rozštiepi pôsobením reštrikčných enzýmov BamHI a BglII a veľký fragment sa po elektroforéze na agarózovom géli izoluje.The β-galactosidase gene is also isolated from the plasmid piWiTh5, as described in Example 8.1. The plasmid DNA was digested with BamHI and BglII and the large fragment was isolated after agarose gel electrophoresis.

Vektor pHY300 PLK (PHY-001, Toyobo Co., Ltd., 2-8 Dojíma Hama 2-Chome, Kita-ku, Osaka, 530, Japonsko), ktorý je bežne dostupný, ako bolo uvedené v príklad 9.1, sa rozštiepi pôsobením reštrikčných enzýmov EcoRI a BglII. Obidva vopred izolované fragmenty sa potom uložia do vektora pHY300 PLK.The pHY300 PLK vector (PHY-001, Toyobo Co., Ltd., 2-8 Milk Hama 2-Chome, Kita-ku, Osaka, 530, Japan), which is commercially available as described in Example 9.1, is cleaved by treatment with restriction enzymes EcoRI and BglII. The two pre-isolated fragments are then inserted into the pHY300 PLK vector.

Výsledná zmes sa potom použije na transformáciu E. coli JM107 (Bethesda Research Laboratories (BRL), 411 N, Stonestreet Avenue, Rockville, MD 20850, USA). Kloň, ktorý má účinnosť β-galaktozidázy sa ďalej analyzoval štiepením pôsobením reštrikčných enzýmov. Kloň, ktorý obsahoval správnu genetickú konštrukciu, sa označil pXUOl.The resulting mixture was then used to transform E. coli JM107 (Bethesda Research Laboratories (BRL), 411N, Stonestreet Avenue, Rockville, MD 20850, USA). The clone having β-galactosidase activity was further analyzed by restriction enzyme digestion. The clone that contained the correct genetic construct was designated pXU01.

8.3 Transformácia B. subtilis a B. thuringiensis pomocou plazmidov pXI80 a pXUOl8.3 Transformation of B. subtilis and B. thuringiensis with plasmids pXI80 and pXU01

DNA plazmidov pXI80 a pXUOl sa najprv použila na transformáciu v protoplastoch B. subtilis spôsobom podľa publikácie Chang S. a Cohen S. N., Molec. Gen. Genet. 168. 111 - 115, 1979.The plasmid DNAs of pXI80 and pXUO1 were first used for transformation in B. subtilis protoplasts according to the method of Chang S. and Cohen S. N., Molec. Gen. Genet. 168. 111-115, 1979.

Zvolí sa správny kloň, ktorý sa izoluje štandardným postupom a potom sa použije na transformáciu buniek B. thuringiensis HD1 cryB pôsobením elektrického prúdu, ako bolo opísané v postupe otvárania pórov v príklade 1.The correct clone was selected, which was isolated by a standard procedure, and then used to transform B. thuringiensis HD1 cryB cells with an electric current as described in the pore opening procedure of Example 1.

Transformované bunky B. thuringiensis sa nanesú na platne agaru GYS (sporulačné prostredie) , ktoré ako prísadu obsahujú X-gal.Transformed B. thuringiensis cells are plated on GYS agar plates (sporulation medium) containing X-gal as an additive.

Správne transformované klony sa v priebehu sporulácie farbia na modro.Correctly transformed clones stain blue during sporulation.

Na druhej strane, zostáva kmeň B. thuringiensis HD1 cryB, transformovaný vektorom pXI61, za týchto podmienok biely.On the other hand, the B. thuringiensis HD1 cryB strain transformed with the pX161 vector remains white under these conditions.

Pri analýze pomocou reštrikčných enzýmov sa môže dokázať, že v správne transformovaných klonoch buniek B. thuringiensis sa nachádza neporušený plazmid pXI80 alebo pXUOl.Restriction enzyme analysis shows that intact plasmid pXI80 or pXU01 can be found in properly transformed B. thuringiensis cell clones.

8.4 Gén pre β-galaktozidázu pod riadením promótora, ktorý je závislý na sporulácii8.4 Sputula-dependent β-galactosidase gene under the control of a promoter

Bunky B. thuringiensis HD1 cryB, ktoré obsahujú plazmid pXUOl sa pestujú na uvedenom prostredí GYS. V rôznych obdobiach v priebehu rastovej fázy (a to tak v priebehu vegetatívneho rastu, ako aj v priebehu sporulácie) sa uskutočňuje skúška na β-galaktozidázu spôsobom pódia publikácie Miller J. H., Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Laboratory, 1972, experimenty 48 a 49.B. thuringiensis HD1 cryB cells containing plasmid pXUO1 are grown in said GYS medium. At various times during the growth phase (both during vegetative growth and during sporulation) the β-galactosidase assay is performed according to Miller JH, Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Laboratory, 1972, experiments 48 and 49th

Jediný rozdiel oproti predchádzajúcemu stupňu spočíva v použití X-gal ako chromogénneho substrátu pri súčasnom meraní farebného produktu hydrolýzy, ktorý sa v bunkách tvorí približne po jednej hodine.The only difference from the previous step lies in the use of X-gal as a chromogenic substrate in the simultaneous measurement of the color hydrolysis product, which is formed in the cells after approximately one hour.

Bunky sa potom oddelia odstredením a meria . sa optická hustota supernatantu pri vlnovej dĺžke 650 nm (Οϋθ^θ).Cells are then harvested by centrifugation and measured. is the optical density of the supernatant at 650 nm (650θ ^ θ).

Ukázalo sa, že optická hustota sa zvyšuje v závislosti od sporulácie. Na druhej strane, bunky netransformovaných kmeňov B. thuringiensis nie sú schopné hydrolyzovať chromogénny substrát X-gal.It has been shown that the optical density increases in dependence on the sporulation. On the other hand, cells of untransformed B. thuringiensis strains are unable to hydrolyze the chromogenic substrate X-gal.

Príklad 9Example 9

Vytvorenie génovej banky B. thuringiensisCreation of a B. thuringiensis gene bank

9.1 Konštrukcia pXI2009.1 Construction of pXI200

Plazmid pXI200 je derivát plazmidu pXI300 PLK, ktorý je bežne dostupný (PHY-001, Toyobo Co., Ltd., 2 - 8 Dojíma HamaPlasmid pXI200 is a derivative of plasmid pXI300 PLK which is commercially available (PHY-001, Toyobo Co., Ltd., 2 - 8).

2-Chome, Kita-ku, Osaka, 530 Japonsko)·. Plazmid pHY300 PLK, konštrukcia ktorého bola opísaná v európskom patentovom spise č. 162 725, obsahuje tak gén pre odolnosť voči ampicilínu (ampR) , ako aj gén pre odolnosť voči tetracyklínu.2-Chome, Kita-ku, Osaka, 530 Japan). The plasmid pHY300 PLK, the construction of which has been described in European patent specification no. No. 162,725, contains both the ampicillin (amp R ) resistance gene and the tetracycline resistance gene.

Plazmid pHY300 PLK sa úplne rozštiepi enzýmami BglI a Pvul. Výsledné reštrikčné fragmenty sa potom delia elektroforézou na agarózovom géle. Fragment s veľkosťou 4,4 kb sa z agarózového gélu izoluje, čistí a nakoniec znova viaže pôsobením T4 DNA-ligázy.Plasmid pHY300 PLK was completely digested with BglI and Pvul. The resulting restriction fragments are then separated by agarose gel electrophoresis. The 4.4 kb fragment was isolated from the agarose gel, purified and finally re-ligated with T4 DNA ligase.

Výsledná zmes sa použije na transformáciu v E. coli HB101. Po inkubácii transformovaných buniek £'. coli HB101 pri teplote 37 °C na selektívnom L-agare, ktorý obsahuje 20 gg/ml tetracyklínu, sa izolujú transformanty, odolné voči tetracyklínu (Tcr). Z klonu citlivého na ampicilín v množstve 100 gg/ml (Αρθ) sa podarilo izolovať plazmid, ktorému chýbalo miesto pôsobenia enzýmu PstI v géne pre odolnosť voči ampicilínu a súčasne tiež fragment s veľkosťou 0,3 kb. Tento plazmid sa označil pXI200.The resulting mixture was used for transformation in E. coli HB101. After incubation of transformed cells'. coli HB101 at 37 ° C on selective L-agar containing 20 gg / ml tetracycline, tetracycline-resistant transformants (Tc r ) are isolated. A plasmid lacking the site of action of the PstI enzyme in the ampicillin resistance gene as well as a 0.3 kb fragment was isolated from an ampicillin-sensitive clone at 100 gg / ml (Αρθ). This plasmid was designated pXI200.

9.2 Klonovanie protoxínového génu z Bacillus thuringiensis var. kurstaki HD1 v B. thuringiensis HD1 cryB.9.2 Cloning of the protoxin gene from Bacillus thuringiensis var. kurstaki HD1 in B. thuringiensis HD1 cryB.

gg celkovej DNA z B. thuringiensis var. kurstaki HD1 sa úplne rozštiepi inkubáciou s reštrikčnými enzýmami PstI a Hpal. Takto získané reštrikčné fragmenty sa prenesú do kontinuálneho sacharózového gradientu (5 až 23 g/100 ml) a podrobia sa odstredeniu a tým aj deleniu podľa svojej velkosti, odoberú sa frakcie po 500 gl. Odstredenie sa uskutočňuje v rotore TST 41 (Kotron) pri maximálne 2,4 x 10^ g celkom 16 hodín pri teplote 15 °C. Potom sa odoberajú diely po 50 gl na stanovenie veľkosti fragmentov na agarózovom géli, ktorý obsahuje 0,8 g/100 ml agarózy v Tris-acetátovom pufri alebo Tris-boritanovom pufri vždy s obsahom EDTA, ako bolo opísané v uvedenej Maniatisovej publikácii. Tie frakcie, ktoré obsahujú fragmenty s veľkosťou 3 až 6 kb sa spoja a za súčasného zrážania etanolom sa koncentrujú na objem 10 gl.gg of total DNA from B. thuringiensis var. kurstaki HD1 is completely cleaved by incubation with the restriction enzymes PstI and HpaI. The restriction fragments thus obtained are transferred to a continuous sucrose gradient (5 to 23 g / 100 ml) and subjected to centrifugation and hence separation according to their size, collecting fractions of 500 g each. Centrifugation is carried out in a TST 41 rotor (Kotron) at a maximum of 2.4 x 10 µg for a total of 16 hours at 15 ° C. 50 g portions are then removed to determine the size of the fragments on an agarose gel containing 0.8 g / 100 ml of agarose in Tris-acetate buffer or Tris-borate buffer each containing EDTA as described in the Maniatis publication. Those fractions containing fragments of 3-6 kb are pooled and concentrated to a volume of 10 g with ethanol precipitation.

gg bifunkčného vektora pXI200, ktorý bol opísaný v príklade 9.1, sa úplne rozštiepi pôsobením reštrikčných enzýmov PstI a Smal. 5'-fosfátové skupiny výsledných reštrikčných fragmentov sa potom odstránia pôsobením alkalickej fosfatázy z teľacieho čreva.The gg of the pXI200 bifunctional vector described in Example 9.1 was completely digested with the restriction enzymes PstI and SmaI. The 5'-phosphate groups of the resulting restriction fragments are then removed by treatment with alkaline phosphatase from the calf intestine.

0,2 äž 0,3 /ig vopred izolovanej DNA z kmeňa HD1 sa potom zmieša s 0,5 μ$ DNA vektora pXI200 a potom sa inkubuje za súčasného pridania 0,1 jednotky T4 DNA-ligázy cez noc pri teplote 14 °C. Jedna takzvaná biela jednotka T4 DNA-ligázy zodpovedá enzymatickej účinnosti, ktorá je dostatočná na premenu 1 nM [32P] z pyrofosfátu pri teplote 37 °C v priebehu 20 minút na materiál absorbovateľný Noritom. Výsledná zmes sa potom priamo použije na elektrické otvorenie pórov za súčasnej transformácie buniek B. thuringiensis HD1 cryB spôsobom, ktorý bol opísaný v príklade 1. Po transformácii buniek B. thuringiensis otvorením pórov pôsobením elektrického prúdu sa potom bunky prenesú na selektívny sporulačný agar, ktorý ako selekčný prostriedok obsahuje 20 Mg/ml tetracyklínu, a potom sa materiál inkubuje pri teplote 30 °C až do úplnej sporulácie.0.2 to 0.3 µg of pre-isolated DNA from the HD1 strain is then mixed with 0.5 µg of pXI200 vector DNA and then incubated with the addition of 0.1 unit of T4 DNA ligase overnight at 14 ° C. One so-called white unit of T4 DNA ligase corresponds to an enzymatic activity that is sufficient to convert 1 nM [ 32 P] from pyrophosphate at 37 ° C over 20 minutes to a Norit absorbable material. The resulting mixture is then directly used to electrically open the pores while transforming the B. thuringiensis HD1 cryB cells as described in Example 1. After transforming the B. thuringiensis cells by opening the pores under electric current, the cells are then transferred to selective sporulation agar, which as the selection composition contains 20 Mg / ml tetracycline, and then the material is incubated at 30 ° C until complete sporulation.

9.3 Výroba monoklonálnych protilátok proti protoxínovému typu bielkoviny z B. thuringiensis9.3. Production of monoclonal antibodies against protoxin type B. thuringiensis protein

Výroba monoklonálnych protilátok proti δ-endotoxínu z B. thuringiensis var. kurstaki HD1 sa uskutoční spôsobom podľa publikácie Huber-Lukač M., Zur Interaktion des delta-Endotoxins von Bacillus thuringiensis mit monoklonalen Antikôrpen und Lipiden, Dissertation č. 7547, ETH Zúrich, 1984 a Huber-Lukač M. a ďalší, Infect. Immunol. 54., 228 - 232, 1986.Production of monoclonal antibodies against δ-endotoxin from B. thuringiensis var. kurstaki HD1 is carried out according to the method of Huber-Lukač M., Zur Interaktion des delta-Endotoxins of Bacillus thuringiensis with monoclonal antikorpen and lipiden, Dissertation no. 7547, ETH Zürich, 1984 and Huber-Lukač M. et al., Infect. Immunol. 54, 228-232 (1986).

V prípade buniek hybridómu, ktoré sa použili na tvorbu protilátok, ide o produkty fúzie myelómových buniek Sp2/0-Ag, ktoré boli opísané v publikácii Shulman a ďalší, Náture 276, 269, 1978 a uložené v American Type Culture Collection, in Rockville, Maryland, USA a slezinných lymfocytov myší BALB/c, ktoré sa vopred imunizovali δ-endotoxínom z kmeňa B. thuringiensis var. kurstaki HD1.The hybridoma cells used to generate antibodies are Sp2 / 0-Ag myeloma cell fusion products described by Shulman et al., Nature 276, 269, 1978 and deposited with the American Type Culture Collection, in Rockville, Maryland, USA and the spleen lymphocytes of BALB / c mice that had been immunized with δ-endotoxin from a B. thuringiensis var. kurstaki HD1.

Týmto spôsobom sa dajú získať monoklonálne protilátky, ktoré sú špecifické proti δ-endotoxínu B. thuringiensis. Výhodné sú predovšetkým taká monoklonálne protilátky, ktoré sa špecificky viažu na epitop N-terminálnej polovice bielkovinového protoxínu (napríklad protilátka 54.1 z uvedenej publikácie Huber-Lukača a ďalších, 1986) alebo na epitop stálej časti bielkoviny, účinnej proti Lepidoptera v C-terminálnej polovici (napríklad protilátka 83.16 z tej istej publikácie).In this way, monoclonal antibodies that are specific to B. thuringiensis δ-endotoxin can be obtained. Particularly preferred are those monoclonal antibodies that specifically bind to the epitope of the N-terminal half of the protein protoxin (e.g., antibody 54.1 from Huber-Lukac et al., 1986) or to the epitope of a stable portion of the protein active against Lepidoptera in the C-terminal half ( for example, antibody 83.16 of the same publication).

Na imunologické pozorovanie, ktoré bude opísané ďalej v príklade 9.4, sa však môžu použiť aj iné monoklonálne alebo aj polyklonálne protilátky.However, other monoclonal or polyclonal antibodies may also be used for the immunological observation described in Example 9.4 below.

9.4 Imunologické skúšky9.4 Immunological tests

Na imunologické pozorovanie podľa tohto príkladu sa môžu použiť monoklonálne protilátky, ktoré sa získali podľa príkladu 9.3, alebo akékoľvek iné vhodné monoklonálne protilátky.The monoclonal antibodies obtained according to Example 9.3 or any other suitable monoclonal antibody may be used for immunological observation according to this example.

Najprv sa kryštalické bielkoviny, ktoré sa nachádzajú voľne v prostredí, viažu po sporulácii buniek B. thuringiensis na prenosovú membránu (napríklad Pall Biodyne Transfer-Membran alebo Pall Ultrafine Filtration Corporation, Glen Cove, N.Y.), táto membrána sa potom približne na 5 minút uloží na platňu. Filter sa potom 5 minút premýva pufrom TBST, ktorý obsahuje 0,05 g/10 ml Tween 20, 10 mM tris/HCl s pH 8,0 a 150 mM chloridu sodného v bidestilovanej vode, a potom sa inkubuje 15 až 30 minút na blokovanie nešpecifických väzieb v zmesi pufra TBST s prídavkom 1 g/100 ml odtučneného mlieka.First, free-crystalline proteins bind to the transfer membrane (e.g. Pall Biodyne Transfer-Membran or Pall Ultrafine Filtration Corporation, Glen Cove, NY) after sporulation of B. thuringiensis cells, which membrane is then stored for approximately 5 minutes on the plate. The filter is then washed for 5 minutes with TBST buffer containing 0.05 g / 10 ml Tween 20, 10 mM tris / HCl pH 8.0 and 150 mM sodium chloride in bidistilled water, and then incubated for 15 to 30 minutes to block. non-specific binding in TBST buffer mixture with the addition of 1 g / 100 ml skimmed milk.

Takto pripravený filter sa potom inkubuje cez noc s protilátkami, špecifickými proti protoxínu (zmes protilátok 54.1 a 83.16 z uvedenej publikácie Huber-Lukača a ďalších, 1986) . Nenaviazané protilátky sa odstránia trojnásobným premytím tohto filtra pufrom TBST, premytie trvá 5 až 10 minút. Na dôkaz protoxínu, viazaného na protilátku, sa filter inkubuje s ďalšou protilátkou. Touto sekundárnou protilátkou je napríklad protilátka proti myším bielkovinám, značená alkalickou fosfatázou, ide napríklad o konjugát kozích protilátok proti myšie76 mu IgG(H+L) s alkalickou fosfatázou (Bio-Rad, č. katalógu 170-6520) . Po 30 minútach inkubácie sa nenaviazaná protilátka odstráni z filtra rovnako ako prvá protilátka trojnásobným premytím filtra vždy 5 až 10 minút pufrom TBST. Nakoniec sa inkubuje filter so zmesou substrátu, ktorý je zložený z NBT (tetrazóliumchlorid p-nitromodrej) a BCIP (soľ 5-bróm-4-chlór-3-indolylfosfát-p-toluidínu) . Enzymatická reakcia sa Uskutočňuje podľa odporúčania výrobcu (Bio-Rad, 1414 Karbour Way South, Richmond CA, 94804, USA).The filter thus prepared is then incubated overnight with protoxin-specific antibodies (a mixture of antibodies 54.1 and 83.16 of Huber-Lukac et al., 1986). Unbound antibodies are removed by washing this filter three times with TBST buffer, washing for 5-10 minutes. To detect antibody-bound protoxin, the filter is incubated with another antibody. This secondary antibody is, for example, an alkaline phosphatase-labeled mouse protein antibody, for example, a conjugate of goat anti-mouse76 mu IgG (H + L) with an alkaline phosphatase (Bio-Rad, Catalog No. 170-6520). After 30 minutes of incubation, unbound antibody is removed from the filter as well as the first antibody by washing the filter three times for 5 to 10 minutes each with TBST buffer. Finally, the filter is incubated with a substrate mixture consisting of NBT (tetrazolium chloride p-nitro-blue) and BCIP (5-bromo-4-chloro-3-indolylphosphate-p-toluidine salt). The enzymatic reaction is performed according to the manufacturer's recommendations (Bio-Rad, 1414 Harbor Way South, Richmond CA, 94804, USA).

Pozitívne, t.j. protoxín obsahujúce klony sa dajú veľmi jednoducho rozoznať vzhľadom na ich fialové sfarbenie. K tomuto sfarbeniu dochádza na základe enzymatickej reakcie alkalickej fosfatázy s uvedenou zmesou substrátu. Pri transformácii, uvedenej v príklade 9.2, vzniká 800 až 1000 transformantov. Z tohto množstva obsahujú dve kolónie jednoznačne pozitívny signál pri uvedenej enzymatickej reakcii.Positive, i. protoxin-containing clones are very easy to recognize because of their violet color. This staining is due to the enzymatic reaction of alkaline phosphatase with said substrate mixture. The transformation, as described in Example 9.2, results in 800 to 1000 transformants. Of this amount, the two colonies contain a clearly positive signal in said enzymatic reaction.

Z pozitívnych klonov, v ktorých bolo možné na základe opísanej enzymatickej reakcie dokázať expresiu protoxínového génu, sa izolovala DNA plazmidu. Pomocou analýzy pôsobením reštrikčných enzýmov . a porovnaním so známymi mapami miest pôsobenia týchto enzýmov sa dali klonované protoxínové gény ďalej charakterizovať a nakoniec identifikovať.Plasmid DNA was isolated from positive clones in which the expression of the protoxin gene could be detected by the enzymatic reaction described. By restriction enzyme analysis. and by comparison with known maps of the sites of action of these enzymes, the cloned protoxin genes could be further characterized and finally identified.

Obidva klony obsahovali rekombinantný plazmid s včleneným fragmentom s velkosťou 43 kb. Nasledujúce štepenie pôsobením reštrikčných enzýmov HindlII, PvuII, EcoRI a Xbal dovoľujú identifikáciu génov porovnaním s mapami miest pôsobenia reštrikčných enzýmov v géne pre endotoxín B. thuringiensis var. kurstaki HD1. V obidvoch prípadoch ide o gén kuhrdl, ktorý je známy aj ako gén pre protoxín s veľkosťou 5,3 kb a ktorý bol opísaný v publikácii Geiser M. a ďalší, Gene £8, 109 - 118, 1986 .Both clones contained a 43 kb recombinant plasmid. The following restriction enzyme digestions with HindIII, PvuII, EcoRI and XbaI permit gene identification by comparison with restriction enzyme site maps in the B. thuringiensis var. Endotoxin gene. kurstaki HD1. Both are the kuhrdl gene, also known as the 5.3 kb protoxin gene, and described in Geiser M. et al., Gene, 8, 109-118, 1986.

Tento gén, klonovaný priamo v B. thuringiensis a identifikovaný imunologickým spôsobom, hybridizuje s fragmentom BamHI/HindlII s velkosťou 1847 párov báz z génu 5,3 kb plazmidu pK36 podľa uvedenej publikácie Geisera a ďalších, 1986: Pri uskutočňovaní SDS/PAGE majú obidva klony typické pásy, bežné pre protoxín s molekulovou hmotnosťou 130 000 jednotiek, tieto látky takisto reagujú špecificky s uvedenými monokl oná Inými protilátkami z príkladu 9.4 pri použití metódy Western blot podľa publikácie Towbin H. a ďalší, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76, 4350 - 4354, 1979.This gene, cloned directly in B. thuringiensis and identified immunologically, hybridizes to a 1847 base pair BamHI / HindIII fragment from the 5.3 kb plasmid gene of pK36 according to Geiser et al., 1986: In performing SDS / PAGE, both clones have both clones typical bands common to the protoxin having a molecular weight of 130,000 units also react specifically with the monoclonal antibodies of Example 9.4 using the Western blot method of Towbin H. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76: 4350-4354, 1979.

Tabuľka 1Table 1

Vplyv času inkubácie pri teplote 4 °C pred a po otvorení pórov pôsobením elektrického prúdu u kmeňa B. thuringiensis HD1 cryB použitím 0,2 μ$ pBC16 vzorka 12345678 predbežná inkubácia* (min) 0Effect of incubation time at 4 ° C before and after pore opening by B. thuringiensis HD1 cryB using 0.2 μ $ pBC16 sample 12345678 preincubation * (min) 0

10 2010 20

2020

Následná inkubácia* xx (min) 20 20Subsequent incubation * xx (min) 20 20

2020

10 2010 20

Frekvencia transformácií (transformanty/mikrogramFrequency of transformations (transformants / microgram

DNA plazmidu) 2,6 2,1 χ10δ xlO6 Plasmid DNA) 2.6 2.1 χ10 δ x10 6

2,2 χ10δ 2.2 χ10 δ

2,3 2,5 xlO6 xlO6 2.3 2.5 x 10 6 x 10 6

1,9 χ10δ 1.9 χ10 δ

3,3 χ10δ 3.3 χ10 δ

1,7 χ!0δ x inkubácia pri 4 °C medzi pridaním DNA a otvorením pórov xx inkubácia pri 4 °C medzi otvorením pórov a počiatkom expresie1.7 χ10 0 δ x incubation at 4 ° C between DNA addition and pore opening xx incubation at 4 ° C between pore opening and start of expression

Tabuľka 2Table 2

Expresia odolnosti voči tetracyklínu plazmidu pBC16 po transformácii B. thuringiensis HD1 cryB. Tento kmeň bol transformovaný z DNA plazmidu pBC16 pri otvorení pórov spôsobom podľa vynálezu. Po rôznom čase inkubácie v prostredí LB pri teplote 30 °C sa transformované bunky podrobili selekcii na agare LB s obsahom 20 gg/ml tetracyklínu.Expression of tetracycline resistance of plasmid pBC16 after transformation of B. thuringiensis HD1 cryB. This strain was transformed from pBC16 plasmid DNA by pore opening according to the method of the invention. After various incubation times in LB medium at 30 ° C, transformed cells were selected on LB agar containing 20 gg / ml tetracycline.

čas expresie odolnosti voči tetracyklínu (hod) Expression time resistance to tetracycline (H) frekvencia transformácie, transformanty/ /pg DNA frequency transformations, transformants / / pg DNA počet živých buniek count live cell 0,5 0.5 0 0 4 x 108 4 x 10 8 1 1 1,6 x 106 1.6 x 10 6 109 10 9 2 2 8,8 x 106 8.8 x 10 6 1,4 x 109 1.4 x 10 9 3 3 8 x 106 8 x 10 6 1,6 x 109 1.6 x 10 9

Tabuľka 3Table 3

Transformácia B. thuringiensis HD1 cryB rôznymi plazmidmi plazmid pôvod značenie odolnosti^· gram-negatívne gram-pozitívne frekvencia transformácií2 Transformation of B. thuringiensis HD1 cryB by various plasmids plasmid origin of resistance marking ^ · gram-negative gram-positive frequency of transformations 2

prírodné sa vyskytujúce plazmidynaturally occurring plasmids

pBC16 pBC16 B. cereus B. cereus Tc tc 1,9 1.9 x x 106 10 6 pUBUO pub Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus Km, Ble Km, Ble 3,3 3.3 x x 106 10 6 pC194 pC194 S. aureus S. aureus Cm cm 6 6 x x 106 10 6 pIM13 pIM13 B. subtilis B. subtilis Km km 1,8 1.8 x x 105 10 5 modifikované plazmidy/vektory na modified plasmids / vectors on klonovanie cloning pBD64 pBD64 pUBUO replikón pUBUO replicon Km, Cm Km, Cm 5 5 x x 106 10 6 pBD347 pBD347 pIM13 replikón pIM13 replicon Cm cm 2,9 2.9 x x 105 10 5 pBD348 pBD348 pIM13 replikón pIM13 replicon Em, Cm Em, Cm 1,1 1.1 x x 105 10 5 pUB1664 pUB1664 pUBUO replikón - pUBUO replicon - Cm, Em Cm, Em 3,5 3.5 x x 104 10 4

bifunkčné (shuttle) vektory pHV33 pBR322/pC194 Amp, Tc Cm < 50x pK61 pUC8/pBC16 Amp Tc 2,8 x 104 bifunctional shuttle vectors pHV33 pBR322 / pC194 Amp, Tc Cm <50 x pK61 pUC8 / pBC16 Amp Tc 2.8 x 10 4

Tc: tetracyklín, Km: kanamycín, Ble: Bleomycín,Tc: tetracycline, Km: kanamycin, Ble: Bleomycin,

Cm: chloramfenikol, Em: erytromycínCm: chloramphenicol, Em: erythromycin

DNA plazmidu je z B. thuringiensis HD1 cryB s výnimkou ..prípadov označených x, kde je z B. subtilis LBG4468The plasmid DNA is from B. thuringiensis HD1 cryB, except in cases designated by x , where it is from B. subtilis LBG4468

Tabuľka 4Table 4

Biologický test B. thuringiensis HD1 cryB a HD1 cryB (pXI 93) proti Heliothis virescens. Sporulované kultúry, t.j.spóry a prípadne kryštály protoxínu, sušené rozprašovaním, sa pridávali do potravy larvám L-l Heliothis virescens.B. thuringiensis HD1 cryB and HD1 cryB (pXI 93) bioassay against Heliothis virescens. Sporulated cultures, i.e. spores and optionally spray-dried protoxin crystals, were added to the L-1 Heliothis virescens larvae.

Koncentráciaspór a kryštálov protoxínu (Mg/g krmiva)Concentrations of protoxin spores and crystals (Mg / g feed)

Uhynutie H. virescens v %H. virescens death in%

HD1 cryB HD1 cryB (pXI93)HD1 CryB HD1 CryB (pXI93)

200200

100100

12,512.5

Tabuľka 5Table 5

Transformovatel'nosú kmeňov B. thuringiensis, B.. cereus a B. subtilis. Všetky kmene sa transformovali plazmidom pBC16 postupom s otvorením pórov pôsobením elektrického prúdu kmeň frekvencia transformáciíTransformable strains of B. thuringiensis, B. cereus and B. subtilis. All strains were transformed with plasmid pBC16 by a pore opening procedure under the influence of an electric current strain transformation frequency

B. thuringiensis B. thuringiensis var. var. kurstaki kurstaki HD1 cryB HD1 cryB 1 1 HD1 dipel HD1 dipel 0,25 0.25 HD1-9 HD1-9 0,9 0.9 HD73 HD73 0,1 0.1 HD191 HD191 0,5 0.5 B. thuringiensis B. thuringiensis var. var. thuringiensis thuringiensis HD 2-D6-4 HD 2-D6-4 13,8 13.8 B. thuringiensis B. thuringiensis var. var. israelensis israelensis LBG B-4444 LBG B-4444 2,6 2.6 B. cereus B. cereus 569 K 569 K 7,5 7.5 B. subtilis B. subtilis LBG B-4468 LBG B-4468 0,00 0.00

Relatívne hodnoty vztiahnuté na frekvenciu transformácie var. kurstaki HD1 cryB, ktorá sa rovná 1.Relative values based on transformation frequency var. kurstaki HD1 cryB equal to 1.

Uloženie mikroorganizmovStorage of microorganisms

Z každého z uvedených mikroorganizmov, ktoré sa použili pri uskutočňovaní spôsobu podl'a vynálezu, bola. uložená kultúra do medzinárodne uznávanej zbierky .kultúr Deutschen Sammlug von Mikroorganizmen, Braunschweig, SRN, podľa požiadaviek budapeštianskej zmluvy na ukladanie mikroorganizmov na patentové účely. Potvrdenie životnosti uložených vzoriek vydáva tá istá zbierka.Of each of the microorganisms used in the process of the present invention, there were. deposited culture in the internationally recognized collection of cultures Deutschen Sammlug von Microorganisms, Braunschweig, Germany, according to the requirements of the Budapest Treaty for the storage of microorganisms for patent purposes. The same collection is issued to confirm the life of the stored samples.

Označenie plazmidov pK v prioritnom doklade sa v prihláškach, ktoré boli prihlasované neskôr v zahraničí, zmenilo na uznávané označenie pXI.The designation of plasmids pK in the priority document was changed to the recognized designation pXI in applications later filed abroad.

Takisto aj označenie asporogénneho mutanta B. thuringiensis HDl, použité v príkladoch uskutočnenia, sa z pôvodného označenia cryS zmenilo na uznávané označenie cryB.Also, the designation of the asporogenic mutant B. thuringiensis HD1 used in the Examples has been changed from the original designation cryS to the recognized designation cryB.

Uloženie mikroorganizmov mikroorgani zmus uloženie číslo dátum vydania osvedčenia o životnostiStowage of micro-organisms The micro-organism shall not store the date of issue of the durability certificate

HB 101 (pK36)HB 101 (pK36)

(E. coli HB101 transf. (E. coli HB101 transf. DSM 3667 DSM 3667 7.3.1986 07/03/1986 DNA plazmidu pK36) DNA of plasmid pK36) 4.3.1986 03/04/1986 XHD1 cryS (B. thuringiensis var. kurstaki HD1 cryS) X HD1 cryS (B. thuringiensis var. Kurstaki HD1 cryS) 4.5.1988 04/05/1988 DSM 4574 DSM 4574 4.5.1988 04/05/1988 XHD1 cryS (xpK 61) B. thuringiensis HD1 cryfí transf. DNA xpK93 X HD1 cryS ( x pK 61) B. thuringiensis HD1 cryfi transf. DNA x pK93 4.5.1988 04/05/1988 DSM 4572 DSM 4572 4.5,1988 4.5,1988 XHD1 cryS (xpK 93) B. thuringiensis HD1 cry6 transf. DNA ^1(93 X HD1 cryS ( x pK 93) B. thuringiensis HD1 cry6 transf. DNA ^ 1 (93 4.5.1988 04/05/1988 DSM 4571 DSM 4571 4.5.1988 04/05/1988 569 K {Bacillus cereus 569 K) 569 K {Bacillus cereus 569 K) 4.5.1988 04/05/1988 DSM 4575 DSM 4575 4.5.1988 04/05/1988 569 K (xpK 93) (B. cereus 569 K, transf. DNA ^1(93)569 K ( x pK 93) (B. cereus 569 K, transfected DNA ^ 1 (93) 4.5.1988 04/05/1988 DSM 4573 DSM 4573 4.5.1988 04/05/1988

T/ AWfyMT / AWfyM

Claims (91)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Spôsob priamej, cielenej a reprodukovateľnej genetickej manipulácie Bacillus thuringiensis alebo/a Bacillus cereus použitím technológie rekombinantnej DNA, vyznačujúci sa tým, že sa izoluje vhodná DNA a pomocou jednoduchého transformačného postupu s vysokou účinnosťou sa transformuje do Bacillus thuringiensis alebo/a Bacillus cereus, pričom sa transformácia Bacillus thuringiensis, poprípade Bacillus cereus uskutočňuje tak, že saA method of direct, targeted and reproducible genetic manipulation of Bacillus thuringiensis and / or Bacillus cereus using recombinant DNA technology, characterized in that suitable DNA is isolated and transformed into Bacillus thuringiensis and / or Bacillus cereus by means of a simple transformation procedure, wherein the transformation of Bacillus thuringiensis and / or Bacillus cereus is carried out in such a way that: a) pripraví bunková suspenzia s vhodnou hustotou buniek v živnom prostredí, vhodnom na pestovanie buniek Bacillus thuringiensis, poprípade Bacillus cereus, za dostatočného prevzdušňovania pre ich rast,(a) prepare a cell suspension of suitable cell density in a culture medium suitable for the cultivation of Bacillus thuringiensis or Bacillus cereus cells, with sufficient aeration for their growth, b) bunky sa oddelia z prostredia a znovu sa suspendujú v inokulačnom pufri, ktorý je vhodný na následné otvorenie pórov elektrickým prúdomb) cells are separated from the medium and resuspended in inoculation buffer suitable for subsequent electrical opening of pores c) pridá sa vzorka DNA v koncentrácii, ktorá je vhodná na otvorenie pórov elektrickým prúdom, výhodne v koncentrácii v rozsahu od 1/xg do 2C^g,c) adding a DNA sample at a concentration suitable for opening the pores by electric current, preferably at a concentration ranging from 1 µg to 2 µg, d) zmes pripravená v stupňoch b) a c) sa prenesie do zariadenia na otvorenie pórov elektrickým prúdom,d) the mixture prepared in steps b) and c) is transferred to an electric pore opening device, e) zmesou sa nechá na krátky čas raz alebo viackrát vybiť kondenzátor, pričom sa krátkodobo vytvorí silné elektrické pole na čas, ktorý je dostačujúci na transformáciu buniek Bacillus thuringiensis alebo/a Bacillus cereus rekombinantnou DNA,(e) the capacitor is discharged for a short time one or more times, generating a strong electric field for a short period of time sufficient to transform Bacillus thuringiensis and / or Bacillus cereus cells with recombinant DNA; f) bunky sa po otvorení pórov elektrickým prúdom poprípade ďalej inkubujú,(f) the cells are further incubated, if appropriate, after the pores have been opened by electric current, g) takto spracované bunky sa nanesú na platne s vhodným selekčným prostredím, a potom sag) the cells so treated are plated on a suitable selection medium and then plated h) transformované bunky oddelia.h) separating the transformed cells. 2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že sa na prípravu suspenzie buniek podľa nároku 1, odsek a) použijú spóry Bacillus thuringiensis.Method according to claim 1, characterized in that spores of Bacillus thuringiensis are used to prepare the cell suspension according to claim 1, paragraph a). 3. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že sa na prípravu buniek podľa nároku 1, odsek a) použijú hlboko zmrazené bunky Bacillus thuringiensis alebo/a Bacillus cereus.Method according to claim 1, characterized in that deep-frozen Bacillus thuringiensis and / or Bacillus cereus cells are used for the preparation of the cells according to claim 1 (a). 4. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že sa na kultiváciu buniek Bacillus thuringiensis poprípade Bacillus cereus použijeMethod according to claim 1, characterized in that Bacillus thuringiensis or Bacillus cereus cells are used for culturing the cells. a) komplexné živné prostredie s obsahom ľahko využiteľného zdroja uhlíka a dusíka, tak ako sa zvyčajne používa na kultiváciu aerobných kmeňov Bacillus, a-J poprípade sa k tomuto prostrediu uvedenému v odseku a) naviac pridajú vitamíny a nevyhnutné ióny kovov, alebo plne syntetické alebo polosyntetické živné prostredie, ktoobsahuj e b-]_) komplexný alebo definovaný zdroj uhlíka a dusíka, ktorý je možné ľahko využiť, alebo kombináciu oboch týchto zdrojov, ako aj b2) nevyhnutné vitamíny a ióny kovov.(a) a complex nutrient medium containing a readily usable carbon and nitrogen source, as normally used for the cultivation of Bacillus aerobic strains; and, where appropriate, the vitamins and necessary metal ions, or fully synthetic or semi-synthetic nutrients, environment ktoobsahuj e b -] _) complex or a defined source of carbon and nitrogen, which can be easily used, or a combination of these sources, and b 2) essential vitamins and metal ions. 5. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa pripraví suspenzia buniek Bacillus s optickou hustotou v rozsahu od 0,1 do 1,0.Method according to claim 1, characterized in that a suspension of Bacillus cells having an optical density in the range of 0.1 to 1.0 is prepared. 6. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že sa ako pufor na otvorenie pórov elektrickým prúdom použije osmoticky stabilizovaný fosfátový pufor.The method according to claim 1, characterized in that an osmotically stabilized phosphate buffer is used as the electrolyte pore opening. 7. Spôsob podľa nároku 6,vyznačujúci sa tým, že fosfátový pufor obsahuje ako stabilizačný prostriedok cukry alebo cukorné alkoholy.Method according to claim 6, characterized in that the phosphate buffer contains sugars or sugar alcohols as a stabilizing agent. 8. Spôsob podľa nároku 7, vyznačuj úci sa tým, že sa ako stabilizačný prostriedok použije sacharóza v koncentrácii M3,l až 1,0 M.Process according to Claim 7, characterized in that sucrose is used as a stabilizing agent in a concentration of M3 of 1-1.0 M. 9. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že sa použije fosfátový puf or s hodnotou pH 5,0 až 8,0.Process according to claim 6, characterized in that a phosphate buffer with a pH of 5.0 to 8.0 is used. 10. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že sa bunky Bacillus inkubujú pred, počas alebo po otvorení pórov pôsobením elektrického prúdu pri teplote v rozsahu od 0 °C do 35 ’C.Method according to claim 1, characterized in that the Bacillus cells are incubated before, during or after pore opening under the action of an electric current at a temperature ranging from 0 ° C to 35 ° C. 11. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že sa bunky Bacillus inkubujú pred, počas alebo po otvorení pórov pôsobením elektrického prúdu pri teplote v rozsahu od 2 °C do 15 ’C.Method according to claim 1, characterized in that the Bacillus cells are incubated before, during or after pore opening under the action of an electric current at a temperature ranging from 2 ° C to 15 ° C. 12. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa bunky Bacillus inkubujú pred, počas alebo po otvorení pórov pôsobením elektrického prúdu pri teplote v rozsahu od 2 °C do 15 ’C a ako vzorka DNA sa použije vektor DNA.Method according to claim 1, characterized in that Bacillus cells are incubated before, during or after pore opening under an electric current at a temperature in the range of 2 ° C to 15 ° C and a DNA vector is used as the DNA sample. 13. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že sa v priebehu otvorenia pórov pôsobením elektrického prúdu bakteriálne bunky vystavia v suspenzii buniek s obsahom DNA krátkodobému vybitiu kondenzátora, pričom krátkodobo vzniká veľmi silné elektrické pole, čím sa zvýši permeabilita buniek Bacillus thuringiensis poprípade Bacillus cereus do tej miery, že sa DNA prítomná v suspenzii začlení do buniek Bacillus.Method according to claim 1, characterized in that during the opening of the pores by electric current, bacterial cells are exposed in the cell suspension containing DNA for a short time to a capacitor discharge, generating a very strong electric field in the short term, thereby increasing the permeability of Bacillus thuringiensis or Bacillus cereus to the extent that the DNA present in the suspension is incorporated into Bacillus cells. 14. Spôsob podľa nároku 13,vyznačujúci sa tým, že sa pri otvorení pórov pôsobením elektrického prúdu vytvorí elektrické pole s intenzitou od 100 V/cm do 10 000 V/cm.Method according to claim 13, characterized in that an electric field with an intensity of 100 V / cm to 10 000 V / cm is created when the pores are opened by the action of an electric current. 15. Spôsob podľa nároku 13,vyznačuj úci sa tým, že sa pracuje s hodnotami intenzity elektrického poľa od 100 V/cm do 50 000 V/cm.Method according to claim 13, characterized in that the electric field intensity values are from 100 V / cm to 50 000 V / cm. 16. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t'ým, že pokles exponenciály, ktorá vyjadruje priebeh impulzu, ktorým sú spracovávané bunky Bacillus v suspenzii, prebieha v rozsahu od 2 do 50 ms.16. The method of claim 1, wherein the decrease in exponential, which expresses the course of the pulse through which Bacillus cells are processed in suspension, ranges from 2 to 50 ms. 17. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že sa bunky po otvorení pórov pôsobením elektrického prúdu a po vhodnom čase následnej inkubácie nanesú na platne s obsahom pevného živného prostredia, ktoré obsahuje prísadu, vhodnú na umožnenie selekcie transformovaných buniek Bacillus.17. The method of claim 1, wherein the cells, after opening the pores under electric current and after a suitable time of subsequent incubation, are plated onto solid culture media containing the additive suitable for allowing selection of transformed Bacillus cells. 18. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že sa ako prísada vhodná na umožnenie selekcie Bacillus thuringiensis poprípade Bacillus cereus, používa antibiotikum vybrané zo skupiny tvorenej tetracyklínom, kanamycínom, chloramfenikolom a erytromycínom.Method according to claim 17, characterized in that an antibiotic selected from the group consisting of tetracycline, kanamycin, chloramphenicol and erythromycin is used as an additive suitable for enabling the selection of Bacillus thuringiensis and optionally Bacillus cereus. 19. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že sa ako prísada vhodná na umožnenie selekcie Bacillus thuringiensis poprípade Bacillus cereus, používa chromogénny substrát.Method according to claim 17, characterized in that a chromogenic substrate is used as an additive suitable for allowing the selection of Bacillus thuringiensis and optionally Bacillus cereus. 20. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že rekombinantná DNA, používaná na transformáciu Bacillus thuringiensis poprípade Bacillus cereus, je homológneho alebo heterogénneho pôvodu, alebo ide o kombináciu homológnej a heterológne j DNA.20. The method of claim 1, wherein the recombinant DNA used to transform Bacillus thuringiensis and optionally Bacillus cereus is of homologous or heterogeneous origin, or is a combination of homologous and heterologous DNA. 21. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že rekombinantná DNA, použitá na transformáciu, obsahuje jeden alebo niekoľko štruktúrnych génov ako aj riadiace sekvencie v oblasti 3' a 5, ktoré sú funkčné v Bacillus thuringiensis alebo v Bacillus cereus alebo v oboch druhoch týchto mikroorganizmov, pričom riadiace sekvencie sú spojené operabilným spôsobom so štruktúrnym génom alebo so štruktúrnymi génmi a tak zaisťujú expresiu štruktúrneho génu alebo štruktúrnych génov v Bacillus thuringiensis alebo v Bacillus cereus alebo v oboch druhoch týchto mikroorganizmov.21. The method of claim 1, wherein the recombinant DNA used for transformation comprises one or more structural genes as well as control sequences in the 3 ' and 5 regions that are functional in Bacillus thuringiensis or in Bacillus cereus or both. of these microorganisms, wherein the control sequences are operably linked to the structural gene or structural genes and thereby ensure expression of the structural gene or structural genes in Bacillus thuringiensis or in Bacillus cereus, or both. 22. Spôsob podľa nároku.21, vyznačujúci sa tým, že signály pre expresiu sa prirodzene vyskytujú v Bacillus thuringiensis alebo v Bacillus cereus alebo v oboch týchto mikroorganizmoch alebo ide o mutanty a varianty týchto prírodných signálov pre expresiu, ktoré sú s prírodnou sekvenciou v podstate homológne.22. The method of claim 21, wherein the expression signals are naturally occurring in Bacillus thuringiensis or Bacillus cereus or both, or are mutants and variants of these natural expression signals that are substantially native to the sequence. homologous. 23. Spôsob podľa nároku 22, vyznačujúci sa tým, že signály pre expresiu zahrňujú promótor z Bacillus thuringiensis, závislý na sporulácii.The method of claim 22, wherein the expression signals comprise a sporulation-dependent promoter from Bacillus thuringiensis. 24. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že štruktúrny gén je kódom pre polypeptid δ-endotoxínu, ktorý sa prirodzene vyskytuje v Bacillus thuringiensis alebo pre polypeptid, ktorý je s ním v podstate homológny, čo znamená, že má prinajmenšom v podstate insekticídne vlastnosti kryštalického polypeptidu δ-endotoxínu z Bacillus thuringiensis.24. The method of claim 1, wherein the structural gene encodes an δ-endotoxin polypeptide that naturally occurs in Bacillus thuringiensis or a polypeptide that is substantially homologous thereto, that is, it is at least substantially insecticidal. properties of the crystalline δ-endotoxin polypeptide from Bacillus thuringiensis. 25. Spôsob podľa nároku 24, vyznačujúci sa tým, že sekvencia DNA, ktorá je kódom pre δ-endotoxín, je homológna v podstate aspoň s časťou alebo s časťami prírodnej sekvencie, ktorá je kódom pre δ-endotoxín, ktorá alebo ktoré sú príčinou insekticídneho účinku.The method of claim 24, wherein the DNA sequence encoding the δ-endotoxin is homologous to substantially at least a portion or portions of the natural sequence encoding the δ-endotoxin that is or is causing the insecticidal effect. 26. Spôsob podľa nároku 25, vyznačujúci sa tým, že polypeptid je v podstate homológny s polypeptidom δ-endotoxínu z vhodných podskupín Bacillus thuringiensis, zvolených zo súboru, ktorý je tvorený B. kurstaki, B. berliner, B. alesti, B. sotto, B. tolworthi, B. dendrolimus, B. tenebrionis a B. israelensis.26. The method of claim 25, wherein the polypeptide is substantially homologous to an δ-endotoxin polypeptide from suitable Bacillus thuringiensis subgroups selected from B. kurstaki, B. berliner, B. alesti, B. sotto , B. tolworthi, B. dendrolimus, B. tenebrionis, and B. israelensis. 27. Spôsob podľa nároku 25, vyznačujúci sa tým, že sekvenciou DNA, ktorá je kódom pre δ-endotoxín, je fragment DNA z Bacillus thuringiensis var. kurstaki HDl, ktorý sa nachádza medzi nukleotidmi 156 a 3623 sekvencie zobrazenej na obrázku 10, alebo ľubovoľný kratší fragment DNA, ktorý je ešte kódom pre polypeptid s insekticídnymi vlastnosťami.27. The method of claim 25, wherein the DNA sequence encoding the δ-endotoxin is a DNA fragment from Bacillus thuringiensis var. kurstaki HD1, located between nucleotides 156 and 3623 of the sequence depicted in Figure 10, or any shorter DNA fragment that still encodes a polypeptide with insecticidal properties. 28. Spôsob podľa nároku 20, vyznačujúci sa tým, že ako DNA sa používa DNA vektor.The method of claim 20, wherein the DNA vector is a DNA vector. 29. Spôsob podľa nároku 28, vyznačujú c i sa tým, že ako DNA vektor sa používa DNA plazmidu.29. The method of claim 28, wherein the DNA vector is a plasmid DNA. 30. Spôsob podľa nároku 28,vyznačujúci sa tým, že sa používa DNA vektor, ktorý je odvodený od DNA fága.Method according to claim 28, characterized in that a DNA vector which is derived from the phage DNA is used. 31. Spôsob podľa nároku 20, vyznačujúci sa tým, že sa ako rekombinantné DNA používajú bifunkčné vektory, ktoré sú okrem v Bacillus thuringiensis alebo v blízko príbuznom Bacillus cereus alebo v oboch týchto mikroorganizmoch schopné replikácie v jednom alebo vo väčšom počte iných heterologických produkčných organizmov, a ktoré sú identifikovateľné ako v homológnych tak aj heterológnych produkčných systémoch.Method according to claim 20, characterized in that bifunctional vectors which, in addition to Bacillus thuringiensis or a closely related Bacillus cereus or both, are capable of replicating in one or more other heterologous production organisms are used as recombinant DNA, and which are identifiable in both homologous and heterologous production systems. 32. Spôsob podľa nároku 31, vyznačujúci sa tým, že sa ako heterológne produkčné organizmy používajúProcess according to claim 31, characterized in that they are used as heterologous production organisms a) prokaryotické organizmy, vybrané zo skupiny čeľadí Bacillus, Staphylococcus, S tr eptococcus, Streptomyces, Pseudomonas, Escherichia, Agrobacterium, Salmonella, Erwinia, atď. alebo(a) prokaryotic organisms selected from the family Bacillus, Staphylococcus, Treptococcus, Streptomyces, Pseudomonas, Escherichia, Agrobacterium, Salmonella, Erwinia, etc. or b) eukaryotických organizmov, vybraných zo skupiny pozostávajúcej z kvasiniek, živočíšnych a rastlinných buniek, atď.(b) eukaryotic organisms, selected from the group consisting of yeast, animal and plant cells, etc. 33. Spôsob podľa nároku 32,vyznačujúci sa tým, že sa ako heterológny produkčný organizmus používa E. coli.33. The method of claim 32, wherein the heterologous production organism is E. coli. 34. Spôsob podľa nároku 21, vyznačujúci sa tým, že sa34. The method of claim 21, wherein the method is: a) izolujú štruktúrne gény,a) isolate structural genes, b) izolované gény sa poprípadne operabilne spoja so sekvenciami pre expresiu, ktoré sú funkčné v Bacillus thuringiensis poprípade v Bacillus cereus(b) optionally, the isolated genes are operably linked to expression sequences that are functional in Bacillus thuringiensis or Bacillus cereus c) genetické konštrukcie z odseku b) sa s použitím vhodných vektorov transformujú do buniek Bacillus thuringiensis poprípade v Bacillus cereus a(c) the genetic constructs of paragraph (b) are transformed into Bacillus thuringiensis or Bacillus cereus cells using appropriate vectors; and d) poprípade sa dosiahne expresia zodpovedajúceho produktu génu a poprípade sa produkt izoluje.d) optionally expressing the corresponding gene product and optionally isolating the product. 35. Spôsob podľa nároku 34, vyznačujúci sa tým, ža sa používa gén, ktorým je gén protoxínu z Bacillus thuringiensis.35. The method of claim 34, wherein the gene is a protoxin gene from Bacillus thuringiensis. 36. Spôsob podľa nároku 34,vyznačujúci sa tým, že sa používajú sekvencie pre expresiu, ktoré obsahujú promótor z Bacillus thuringiensis, závislý na sporulácii.36. The method of claim 34, wherein expression sequences comprising a sporulation-dependent promoter from Bacillus thuringiensis are used. 37. Spôsob podľa nároku 34,vyznačujúci sa že sa používa vektor na priame klonovanie.The method of claim 34, wherein the vector is used for direct cloning. tým,by 38. Spôsob podľa nároku 34,vyznačujúci sa tým, že sa používajú bifunkČné, tzv.Shuttle vektory.A method according to claim 34, characterized in that bifunctional so-called Shuttle vectors are used. 39. Spôsob podľa nároku 34, vyznačuj úci sa tým, že sa do buniek Bacillus miesto génov včleňujú inak využiteľné sekvencie DNA a tam sa klonujú.39. The method of claim 34, wherein, instead of genes, otherwise useful DNA sequences are inserted into the Bacillus cells and cloned there. 40. Spôsob podľa nároku 21, vyznačujúci sa tým, že sa40. The method of claim 21, wherein the method is: a) celá DNA z Bacillus thuringiensis rozštiepi pôsobením vhodných reštrikčných enzýmov,(a) digest all of the Bacillus thuringiensis DNA by treatment with appropriate restriction enzymes; b) zo vzniknutých reštrikčných fragmentov sa izolujú vhodnej veľkosti, fragmentyb) fragments of appropriate size are isolated from the resulting restriction fragments c) tieto fragmenty sa uložia do vhodného vektora,(c) the fragments are inserted into an appropriate vector; d) vektorom sa transformujú bunky Bacillus thuringiensis poprípade Bacillus cereus ad) Bacillus thuringiensis and Bacillus cereus cells, respectively, are transformed with the vector e) z transformantov sa vhodným spôsobom triedenia izolujú nové sekvencie DNA.e) isolating new DNA sequences from the transformants by a suitable screening method. 41. Spôsob podľa nároku 40, vyznačujúci sa t‘ý m, že v prípade nového génu ide o gén protoxínu.41. The method of claim 40, wherein the novel gene is a protoxin gene. 42 Spôsob podľa nároku 40, vyznačujúci sa tým, že sa používajú vektory na priame klonovanie.The method of claim 40, wherein direct cloning vectors are used. 43. Spôsob podľa nároku 40, v y z n a č u j ú c i sa tým, že sa používajú bifunkčné, tzv. Shuttle vektory.43. The method according to claim 40, characterized in that bifunctional, so-called bifunctional, &quot; Shuttle vectors. 44; Spôsob podľa nároku 40,vyznačujúci sa tým, že sa na selekciu nových sekvencii DNA používa imunologický spôsob triedenia.44; Method according to claim 40, characterized in that an immunological sorting method is used to select new DNA sequences. 45. Spôsob podľa nároku 31, vyznačujúci sa tým, že sa Bacillus thuringiensis var..kurstaki HD1 cryB transformuje pomocou bifunkčného vektora pXI61 (pK61), uloženého pod číslom DSM 4572.The method of claim 31, wherein Bacillus thuringiensis var. Kurstaki HD1 cryB is transformed using the bifunctional vector pXI61 (pK61) deposited under DSM number 4572. 46. Spôsob podľa nároku 31, vyznačujúci sa tým, že sa Bacillus thuringiensis var. kurstaki HD1 cryB transformuje pomocou bifunkčného vektora pXI93 (pK93), uloženého pod číslom DSM 4571.46. The method of claim 31, wherein Bacillus thuringiensis var. kurstaki HD1 cryB transforms with the bifunctional vector pXI93 (pK93) deposited under DSM 4571. 47. Spôsob podl'a nároku 31, vyznačujúci sa tým, že sa Bacillus cereus 569K transformuje pomocou bifunkčného vektora pXI93 (pK93), uloženého pod číslom DSM 4573.47. The method of claim 31, wherein Bacillus cereus 569K is transformed using the bifunctional vector pXI93 (pK93) deposited under DSM number 4573. 48. Bifunkčné vektory, ktoré sú okrem v B. thuringiensis alebo v blízko príbuznom B. cereus alebo v oboch týchto organizmoch schopné replikácie v jednom alebo vo väčšom počte iných heterológnych produkčných organizmoch, a ktoré sú identifikovateľné ako v homológnych, tak v heterológnych produkčných systémoch.48. Bifunctional vectors which, in addition to B. thuringiensis or a closely related B. cereus or both, are capable of replicating in one or more other heterologous production organisms and which are identifiable in both homologous and heterologous production systems . 49. Bifunkčné vektory podľa nároku 49, vyznačuj úce sa t ý m, že heterológne produkčné organizmy sú49. The bifunctional vectors of claim 49, wherein the heterologous production organisms are a) prokaryotické organizmy zvolené zo skupiny zahrňujúcej čeľade Bacillus, Staphylococcus, Streptococcus, Streptomyces, Pseudomonas, Escherichia, Agrobac terium, Salmonella, Erwinia a podobne, alebo(a) prokaryotic organisms selected from the group consisting of Bacillus, Staphylococcus, Streptococcus, Streptomyces, Pseudomonas, Escherichia, Agrobacterium, Salmonella, Erwinia and the like, or b) eukaryotické organizmy zvolené zo súboru zahrňujúceho kvasinky, živočíšne a rastlinné bunky a podobne.b) eukaryotic organisms selected from the group consisting of yeast, animal and plant cells and the like. 50. Bifunkčné vektory podl'a nároku 49, vyznačujúce sa t ý m, že heterológnym:produkčným organizmom je E. coli.50. The bifunctional vectors of claim 49, wherein the heterologous producer organism is E. coli. 51. Bifunkčné vektory podľa nároku 48, vyznačuj úce sa t ý m, že sa skladajú z DNA plazmidu homológneho alebo heterológneho pôvodu, ktorý je kódom aspoň čiastočne pre funkcie, ktoré sú nutné na replikáciu a selekciu v B. thuringiensis alebo v blízko príbuznom B. cereus alebo v oboch týchto organizmoch a tiež v najmenej jednom alebo väčšom počte iných heterológnych produkčných organizmoch.51. The bifunctional vectors of claim 48, which consist of a DNA plasmid of homologous or heterologous origin that encodes at least partially the functions required for replication and selection in B. thuringiensis or a closely related B cereus or both, and also in at least one or more other heterologous production organisms. 52. Bifunkčné vektory podľa nároku 48, vyznačuj úce sa t ý m, že sa skladajú z DNA plazmidu čisté heterológneho pôvodu.52. The bifunctional vectors of claim 48, which consist of a plasmid DNA of pure heterologous origin. 53. Bifunkčné vektory podľa niektorého z nárokov 51 a 52, vyznačujúce sa tým, že53. The bifunctional vectors of any of claims 51 and 52, wherein: a) DNA homológnym plazmidom je DNA, ktorá sa prirodzene vyskytuje v B. thuringiensis alebo v B. cereus alebo v oboch týchto organizmoch alebo je s touto DNA v podstate homológna, alebo(a) a DNA homologous plasmid is DNA which is naturally present in, or substantially homologous to, B. thuringiensis or B. cereus, or both, or b) DNA heterológnym plazmidom je DNA, ktorá sa prirodzene vyskytuje u b-|_) prokaryotických organizmoch zvolených zo skupiny zahrňujúcej čeľade Bacillus, Staphylococcus, Streptococcus, Streptomyces, Pseudomonas, Escherichia, Agrobacterium, Salmonella, Erwinia a podobne, alebo b2) eukaryotických organizmoch zvolených zo súboru zahrňujúceho kvasinky, živočíšne a rastlinné bunky a podobne, alebo DNA, ktorá je s uvedenou DNA v podstate homológna.b) DNA heterologous plasmid is DNA naturally occurring in b1) prokaryotic organisms selected from the group consisting of Bacillus, Staphylococcus, Streptococcus, Streptomyces, Pseudomonas, Escherichia, Agrobacterium, Salmonella, Erwinia and the like, or b 2 e ) organisms selected from the group consisting of yeast, animal and plant cells, and the like, or DNA that is substantially homologous to said DNA. 54. Bifunkčné vektory podľa nároku 53, vyznačuj ú'c e sa t ý m, že DNA heterológneho plazmidu je DNA, ktorá sa prirodzene vyskytuje v E. coli alebo DNA, ktorá je s ňou v podstate homológna.54. The bifunctional vectors of claim 53, wherein the heterologous plasmid DNA is DNA that is naturally present in E. coli or substantially homologous DNA. 55. Bifunkčné vektory podľa nároku 48, vyznačuj ú c e sa t ý m, že obsahujú jeden alebo väčší počet génov vo for-. me schopnej expresie alebo inej využiteľnej DNA sekvencii, okrem funkcií podstatných pre replikáciu a selekciu v homológnych a heterológnych produkčných systémoch.55. The bifunctional vectors of claim 48, which comprise one or more genes in the form. capable of expressing or other useful DNA sequences, in addition to functions essential for replication and selection in homologous and heterologous production systems. 56. Bifunkčné vektory podľa nároku 55, vyznačuj úce sa t ý m, že uvedené gény alebo iné využiteľné DNA sekvencie sú homológneho alebo heterológneho alebo syntetického pôvodu alebo poprípade sú kombináciou uvedených génov alebo uvedených sekvencii.56. The bifunctional vectors of claim 55, wherein said genes or other useful DNA sequences are of homologous or heterologous or synthetic origin, or optionally are a combination of said genes or said sequences. 57. Bifunkčné vektory podľa nároku 55, vyznačuj úce sa tým, že uvedené gény pozostávajú z jedného alebo väčšieho počtu štruktúrnych génov a v oblasti 3' a 5' tiež z riadiacich reťazcov, funkčných v B. thuringiensis alebo v B. cereus alebo v oboch týchto organizmoch, pričom tieto reťazce sú so štruktúrnym génom alebo štruktúrnymi génmi spojené operatívnym spôsobom a zaisťujú tak expresiu štruktúrneho génu alebo štruktúrnych génov v B. thuringiensis alebo v B. cereus alebo v oboch týchto organizmoch.57. The bifunctional vectors of claim 55, wherein said genes consist of one or more structural genes and, in the 3 ' and 5 ' regions, also of control chains functional in B. thuringiensis or B. cereus or both. organisms, wherein the chains are operably linked to the structural gene or structural genes to provide expression of the structural gene or structural genes in B. thuringiensis or B. cereus, or both. 58. Bifunkčné vektory podľa nároku 57, vyznačuj úce sa t ý m, že uvedenými riadiacimi reťazcami sú signály pre expresiu, zahrňujúce reťazec promótora, reťazec terminátora a ďalší riadiaci reťazec v 3' a 5' neprenášanej oblasti.58. The bifunctional vectors of claim 57, wherein said control chains are expression signals comprising a promoter strand, a terminator strand, and another control strand at the 3 'and 5' untranslated regions. 59. Bifunkčné vektory podľa nároku 58, vyznačuj úce sa t ý m, že signály pre expresiu sa prirodzene vyskytujú v B. thuringiensis alebo v B. cereus alebo v oboch týchto organizmoch alebo ide o mutanty a varianty týchto prírodných signálov pre expresiu, ktoré sú s prírodnou sekvenciou v podstate homológne.59. The bifunctional vectors of claim 58, wherein the expression signals are naturally occurring in B. thuringiensis or B. cereus, or both, or are mutants and variants of these natural expression signals that are with a natural sequence substantially homologous. 60. Bifunkčné vektory podľa nároku 59, vyznačuj úce sa t ý m, že signály pre expresiu zahrňujú promótor z B. thuringiensis, závislý na sporulácii.60. The bifunctional vectors of claim 59, wherein the expression signals comprise a sporulation-dependent promoter from B. thuringiensis. 61. Bifunkčné vektory podľa nároku 57, vyznačuj úce sa tým, že uvedený štruktúrny gén je kódom pre polypeptidový δ-endotoxín, ktorý.sa prirodzene vyskytuje v B. thuringiensis alebo pre polypeptid, ktorý je s ním v podstate homológny, čo znamená, že má aspoň v podstate toxické vlastnosti kryštalického polypeptidového δ-endotoxínu z B. thuringiensis.61. The bifunctional vectors of claim 57, wherein said structural gene encodes a δ-endotoxin polypeptide that naturally occurs in B. thuringiensis or a polypeptide that is substantially homologous thereto, which means that it has at least substantially toxic properties of the crystalline B. thuringiensis δ-endotoxin polypeptide. 62. Bifunkčné vektory podľa nároku 57, vyznačuj úce sa t ý m, že uvedený štruktúrny gén je DNA sekvencia, ktorá je kódom pre prirodzene sa vyskytujúci δ-endotoxín v B. thuringiensis alebo variant prírodnej DNA sekvencie, ktorá je so zodpovedajúcou prírodnou sekvenciou aspoň v podstate homológna.62. The bifunctional vectors of claim 57, wherein said structural gene is a DNA sequence that encodes a naturally occurring δ-endotoxin in B. thuringiensis, or a variant of a natural DNA sequence that is at least the corresponding natural sequence. essentially homologous. 63. Bifunkčné vektory podľa nároku 61, vyznačuj úce sa t ý m, že uvedený polypeptid je v podstate homológny s polypeptidovým δ-endotoxínom vhodnej podskupiny B. thuringiensis, vybranej zo súboru zahrňujúceho kurstaki, berliner, alesti, sotto, tolworthi, dendrolimus, tenebrionis a israelensis.63. The bifunctional vectors of claim 61, wherein said polypeptide is substantially homologous to a δ-endotoxin polypeptide of a suitable subgroup of B. thuringiensis, selected from the group consisting of kurstaki, berliner, alesti, sotto, tolworthi, dendrolimus, tenebrionis. and israelensis. 64. Bifunkčné vektory podľa nároku 62, vyznačuj úce sa t ý m, že kódová sekvencia DNA δ-endotoxínu je homológna v podstate aspoň s časťou alebo časťami prírodnej kódovej sekvencie δ-endptoxínu, ktorý je príčinou insekticídneho účinku.64. The bifunctional vectors of claim 62, wherein the δ-endotoxin DNA coding sequence is homologous to substantially at least part or parts of the natural δ-endptoxin coding sequence causing the insecticidal effect. 65. Bifunkčné vektory podľa nároku 61, vyznačujúce sa t ý m, že kódová sekvencia DNA δ-endotoxínu je DNA fragmentom z B. thuringiensis var. kurstaki HD1, ktorý sa nachádza medzi nukleotidmi 156 až 3623 v sekvencii zobrazenej na obrázku 10, alebo kratším fragmentom DNA, ktorá je ešte kódom pre polypeptid s insekticídnymi vlastnosťami.65. The bifunctional vectors of claim 61, wherein the δ-endotoxin DNA encoding sequence is a DNA fragment from B. thuringiensis var. kurstaki HD1, located between nucleotides 156 to 3623 in the sequence depicted in Figure 10, or a shorter DNA fragment that still encodes a polypeptide with insecticidal properties. 66. Bifunkčný vektor pXI61 (pK61), transformovaný do B. thuringiensis var. kurstaki HD1 cryB (DSM 4572) .66. The bifunctional vector pXI61 (pK61), transformed into B. thuringiensis var. kurstaki HD1 cryB (DSM 4572). 67. Bifunkčný vektor pXI93 (pK93), transformovaný do B, thuringiensis var. kurstaki HD1 cryB (DSM 4571) a B. cereus 569 K (DSM 4573).67. The bifunctional vector pXI93 (pK93) transformed into B, thuringiensis var. kurstaki HD1 cryB (DSM 4571) and B. cereus 569 K (DSM 4573). 68. Produkčná ..bunka, vyznačujúca sa tým, že obsahuje bifunkčný vektor podľa niektorého z nárokov 48 až 67.68. A production cell comprising the bifunctional vector of any one of claims 48 to 67. 69, vyznačuj úca69, characterized 69. Produkčná bunka podľa nároku 68,.vyznačuj úca sa t ý m, že ide o mikroorganizmus.69. The production cell of claim 68, which is a microorganism. 70. Produkčná bunka podľa nároku 69, vyznačuj úca sa t ý m, že ide o baktériu.70. The production cell of claim 69, wherein said cell is a bacterium. 71. Produkčná bunka podľa nároku sa t ý m, že ide o E. coli.71. The production cell of claim 41, wherein said cell is E. coli. 72.72nd s as a Produkčná bunka podľa nároku 69, vy tým, že ide o B. thuringiensis alebo z n a č u j B.cereus.The production cell of claim 69, wherein said cell is B. thuringiensis or B.cereus. úcaúCa 73. Produkčná bunka podľa nároku 68, vyznačuj úca sa t ý m, že ide o eukaryotickú bunku zvolenú zo súboru zahrňujúceho kvasinky a živičíšne a rastlinné bunky.73. The producer cell of claim 68, wherein said producer cell is a eukaryotic cell selected from the group consisting of yeast, and resin and plant cells. 74. B. thuringiensis transformovaný použitím bifunkčného vektora podľa niektorého z nárokov 48 až 67.74. B. thuringiensis transformed using a bifunctional vector according to any one of claims 48 to 67. 75. B. thuringiensis použitím bifunkčného pod číslo DSM 4572.75. B. thuringiensis using a bifunctional number under DSM 4572. 76. B. thuringiensis použitím bifunkčného pod číslo DSM 4572.76. B. thuringiensis using a bifunctional number under DSM 4572. 77. B. thuringiensis použitím bifunkčného pod číslo DSM 4571.77. B. thuringiensis using a bifunctional number under DSM 4571. var. kurstaki HD1 cryB transformovaný vektora pXI61 (kP61), ktorý bol uložený var. kurstaki HD1 cryB transformovaný vektora pXI93 (kP93), ktorý bol uložený var. kurstaki HD1 cryB transformovaný vektora pXI93 (kP93), ktorý bol uloženývar. kurstaki HD1 cryB transformed with pXI61 (kP61) vector, which was deposited var. kurstaki HD1 cryB transformed with the vector pXI93 (kP93), which was deposited var. kurstaki HD1 cryB transformed vector pXI93 (kP93), which was saved 78. B. cereus transformovaný použitím bifunkčného vektora pod97 ľa niektorého z nárokov 48 až 67.78. B. cereus transformed using a bifunctional vector according to any one of claims 48 to 67. 79. B. cereus 569 K transformovaný použitím bifunkčného vektora pXI93 (pK93), ktorý bol uložený pod číslom DSM 4573.79. B. cereus 569 K transformed using the bifunctional vector pXI93 (pK93) deposited under DSM number 4573. 80. Insekticídny tým, že vedia prostriedkov alebo nosičov hu j e prostriedok, vyznačujúci sa obvykle používaných nosičov, dispergačných a dispergačných prostriedkov obsaa) bunky B. thuringiensis alebo B.cereus alebo zmes týchto buniek Bacillus, transformovaných rekombinantnou molekulou DNA, ktorá obsahuje štruktúrny gén, ktorý je kódom pre polypeptid δ-endotoxín, prirodzene sa vyskytujúci v B. thuringiensis, alebo pre polypeptid, ktorý je s ním v podstate homológny, alebo80. Insecticidal by knowing the compositions or carriers hu is a composition characterized by commonly used carriers, dispersing and dispersing agents comprising B. thuringiensis or B.cereus cells or a mixture of these Bacillus cells transformed with a recombinant DNA molecule containing a structural gene, which encodes a δ-endotoxin polypeptide naturally occurring in B. thuringiensis, or a polypeptide substantially homologous thereto, or b) bezbunkové kryštalické preparáty, ktoré obsahujú protoxín produkovaný transformovanými bunkami Baccilus.b) cell-free crystalline preparations containing protoxin produced by transformed Baccilus cells. 81. Insekticídny prostriedok podľa nároku 80, vyznačujúci sa tým, že vedľa obvykle používaných nosičov, dispergačných prostriedkov alebo nosičov a dispergačných prostriedkov obsahuje insekticídne zmesi pozostávajúce z transformovaných, živých alebo mŕtvych buniek B. thuringiensis alebo/ a B.cereus podľa odseku a), ako aj z buniek bez kryštalických preparátov, obsahujúce protoxín, ktorý je produkovaný transformovanými bunkami Bacillus podľa odseku b).81. An insecticidal composition according to claim 80, characterized in that, in addition to commonly used carriers, dispersants or carriers and dispersants, it comprises insecticidal mixtures consisting of transformed, living or dead cells of B. thuringiensis and / or B.cereus according to paragraph a), as well as from cells without crystalline preparations containing a protoxin produced by the transformed Bacillus cells according to paragraph b). 82. Insekticídny prostriedok, vyznačujúci sa tým, že obsahuje82. An insecticidal composition comprising a) bunky B. thuringiensis alebo B.cereus alebo zmes týchto buniek transformovaných bifunkčným vektorom podľa nárokov 48 až 67 aleboa) B. thuringiensis or B.cereus cells or a mixture thereof transformed with a bifunctional vector according to claims 48 to 67, or b) bezbunkový kryštalický prostriedok s obsahom protoxínu, produkovaného transformovanými bunkami Bacillus, spoločne s obvykle používanými nosičmi alebo dispergačnými prostriedkami alebo ich zmesi.b) a cell-free crystalline composition containing protoxin produced by transformed Bacillus cells, together with commonly used carriers or dispersants or mixtures thereof. 83. Insekticídny prostriedok podľa nároku 82, vyznačujúci sa t ý m, že obsahuje insekticídne zmesi pozostávajúce z transformovaných živých alebo mŕtvych buniek B. thuringiensis alebo/ a.B.cereus podľa odseku a), a z bezbunkových kryštalických prostriedkov s obsahom protoxínu, ktorý je produkovaný transformovanými bunkami Bacillus podľa odseku b), spoločne s obvykle používanými nosičmi alebo dispergačnými prostriedkami alebo ich zmesi.83. An insecticidal composition according to claim 82, comprising insecticidal mixtures consisting of transformed living or dead cells of B. thuringiensis and / or BCereus according to paragraph a), and of cell-free crystalline compositions containing protoxin produced by the transformed cells. Bacillus according to paragraph b) together with commonly used carriers or dispersants or mixtures thereof. 84. Použitie bifunkčných vektorov podľa niektorého z nárokov 48 až 67 na transformáciu B. .thuringiensis alebo B. cereus alebo oboch týchto organizmov.Use of the bifunctional vectors according to any one of claims 48 to 67 for the transformation of B. thuringiensis or B. cereus or both. 85. Použitie podľa nároku 84 na transformáciu B. thuringiensis var. kurstaki HD1 cryB.Use according to claim 84 for the transformation of B. thuringiensis var. kurstaki HD1 cryB 86. Použitie a) buniek B. thuringiensis alebo B.cereus alebo zmesi týchto buniek, transformovaných rekombinantnou molekulou DNA obsahujúcou štruktúrny gén, ktorý kóduje polypeptidový δ-endotoxín, ktorý sa prirodzene vyskytuje v B. thuringiensis alebo polypeptid, ktorý je s ním v podstate homológny, alebo b) bezbunkového kryštalického prostriedku, obsahujúceho protoxín, produkovaný transformovanými bunkami Baccilus na ničenie hmyzu.86. Use of a) B. thuringiensis or B.cereus cells or a mixture of these cells transformed with a recombinant DNA molecule comprising a structural gene that encodes a δ-endotoxin polypeptide that naturally occurs in B. thuringiensis, or a polypeptide substantially thereof. or b) a cell-free crystalline composition comprising a protoxin produced by transformed Baccilus insect control cells. 87. Použitie podľa nároku 86, pričom zmes s insekticídnym účinkom obsahuje transformované živé alebo mŕtve bunky B. thuringiensis a/alebo B. cereus podľa odseku a) a také bezbunkové kryštalické prostriedky s obsahom protoxínu, produkované podľa odseku b) transformovanými bunkami Baccilus.Use according to claim 86, wherein the insecticidal composition comprises transformed living or dead B. thuringiensis and / or B. cereus cells according to paragraph a) and such cell-free protoxin-containing crystalline compositions produced according to paragraph b) by transformed Baccilus cells. 88. Použitie a) buniek B. thuringiensis alebo B. cereus alebo zmesi týchto buniek, transformovaných bifunkčným vektorom podľa niektorého z nárokov 48 až 67 prípadne obsahujúcim štruktúrny gén kódujúci polypeptidový δ-endotoxín, ktorý sa prirodzene vyskytuje v B. thuringiensis alebo polypeptid, .ktorý je s ním v podstate homológny, alebo b) bezbunkového kryštalického prostriedku s obsahom protoxínu, produkovaného transformovanými bunkami Baccilus na ničenie hmyzu.Use of a) B. thuringiensis or B. cereus cells or a mixture thereof transformed with a bifunctional vector according to any one of claims 48 to 67 optionally comprising a structural gene encoding a δ-endotoxin polypeptide naturally occurring in B. thuringiensis or a polypeptide. which is substantially homologous thereto; or b) a cell-free crystalline protoxin-containing composition produced by transformed Baccilus insect control cells. 89. Použitie podľa nároku 88, pričom insekticídna zmes obsahuje transformované živé alebo mŕtve bunky B. thuringiensis a/alebo B.cereus podľa odseku a) alebo bezbunkový kryštalický prostriedok obsahujúci protoxín, produkovaný podľa odseku b) transformovanými bunkami Baccilus.89. The use of claim 88, wherein the insecticidal composition comprises transformed living or dead B. thuringiensis and / or B. cerus cells according to paragraph a) or a cell-free crystalline composition comprising protoxin produced according to paragraph b) by transformed Baccilus cells. 90. Použitie podľa niektorého z nárokov 86 až 89, pričom hmyz je z radu Lapidoptera, Diptera alebo Coleoptera.Use according to any one of claims 86 to 89, wherein the insects are of the order Lapidoptera, Diptera or Coleoptera. •91. Použitie podľa nároku 90, pričom hmyz je z radu Lepidoptera.• 91st Use according to claim 90, wherein the insect is of the order Lepidoptera.
SK3044-89A 1988-05-20 1989-05-19 Process for direct, targeted and reproducible genetic manipulation, bifunctional vectors, production microorganisms of bacillus strain transformed by bifunctional vector, insecticidal agent and use of bifunctional vectors SK280300B6 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH194688 1988-05-20
CH327988 1988-09-02
CH18089 1989-01-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK304489A3 true SK304489A3 (en) 1999-11-08
SK280300B6 SK280300B6 (en) 1999-11-08

Family

ID=27171878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK3044-89A SK280300B6 (en) 1988-05-20 1989-05-19 Process for direct, targeted and reproducible genetic manipulation, bifunctional vectors, production microorganisms of bacillus strain transformed by bifunctional vector, insecticidal agent and use of bifunctional vectors

Country Status (21)

Country Link
EP (1) EP0342633B1 (en)
JP (1) JP2923651B2 (en)
KR (2) KR0133924B1 (en)
AR (1) AR244805A1 (en)
AT (1) ATE147431T1 (en)
AU (1) AU638208B2 (en)
CA (1) CA1339734C (en)
DE (1) DE58909762D1 (en)
DK (1) DK245689A (en)
ES (1) ES2099063T3 (en)
FI (1) FI892359A (en)
GB (1) GB2219806B (en)
GR (1) GR3022245T3 (en)
HU (1) HU213302B (en)
IE (1) IE62833B1 (en)
IL (1) IL90334A (en)
NO (1) NO892029L (en)
NZ (1) NZ229191A (en)
PL (1) PL164138B1 (en)
PT (1) PT90595B (en)
SK (1) SK280300B6 (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0447493A1 (en) * 1988-12-12 1991-09-25 Plant Genetic Systems, N.V. New strain of bacillus thuringiensis
US5683691A (en) * 1989-02-15 1997-11-04 Plant Genetic Systems, N.V. Bacillus thuringiensis insecticidal toxins
EP0382990A1 (en) * 1989-02-15 1990-08-22 Plant Genetic Systems, N.V. Strains of bacillus thuringiensis
GB8910624D0 (en) * 1989-05-09 1989-06-21 Ici Plc Bacterial strains
US6270760B1 (en) 1989-12-18 2001-08-07 Valent Biosciences, Inc. Production of Bacillus thuringiensis integrants
IE904546A1 (en) * 1989-12-18 1991-06-19 Sandoz Ltd Improvements in or relating to organic compounds
DE69103629T2 (en) * 1990-05-15 1995-04-13 Ecogen Inc SUSPENSION VECTOR FOR THE DEVELOPMENT OF A RECOMBINANT BACILLUS THURINGIENSIS TRIBE.
EP0471647A3 (en) * 1990-08-16 1993-02-24 Ciba-Geigy Ag Restriction-deficient mutants
AU1201492A (en) * 1991-02-15 1992-09-15 Ciba-Geigy Ag (bacillus thuringiensis)-promoter
DE59205079D1 (en) * 1991-07-25 1996-02-29 Ciba Geigy Ag Immunological detection method
WO1994025611A1 (en) * 1993-04-23 1994-11-10 Sandoz Ltd. Integrative dna segment comprising gene encoding insecticidal protein
US5441884A (en) * 1993-07-08 1995-08-15 Ecogen Inc. Bacillus thuringiensis transposon TN5401
US5843744A (en) * 1993-07-08 1998-12-01 Ecogen Inc. Bacillus thuringiensis Tn5401 proteins
WO1997027305A1 (en) * 1996-01-26 1997-07-31 Abbott Laboratories Production of bacillus thuringiensis integrants
KR100705338B1 (en) * 2000-10-24 2007-04-11 주식회사 삼양제넥스 Microorganism having improved ice nucleating activity and method for preparing thereof

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4503155A (en) * 1982-02-01 1985-03-05 Eli Lilly And Company Multifunctional, cloning vectors for use in Streptomyces, Bacillus, and E. coli
US4530904A (en) * 1982-09-03 1985-07-23 Eli Lilly And Company Method for conferring bacteriophage resistance to bacteria
JPS6034183A (en) * 1983-08-05 1985-02-21 Ajinomoto Co Inc Plasmid put32
GB8425487D0 (en) * 1984-10-09 1984-11-14 Agricultural Genetics Co Strain of bacillus thuringiensis
GB8630527D0 (en) * 1986-12-22 1987-02-04 Sandoz Ltd Organic compounds
US5080897A (en) * 1987-05-08 1992-01-14 Ecogen Inc. Novel bacillus thuringiensis strains, and related insecticidal compositions

Also Published As

Publication number Publication date
KR900018374A (en) 1990-12-21
CA1339734C (en) 1998-03-17
DE58909762D1 (en) 1997-02-20
PL164138B1 (en) 1994-06-30
JPH02119780A (en) 1990-05-07
ES2099063T3 (en) 1997-05-16
IE62833B1 (en) 1995-03-08
FI892359A (en) 1989-11-21
IL90334A0 (en) 1989-12-15
IE891635L (en) 1989-11-20
PT90595A (en) 1989-11-30
EP0342633B1 (en) 1997-01-08
JP2923651B2 (en) 1999-07-26
HU213302B (en) 1997-05-28
FI892359A0 (en) 1989-05-17
GR3022245T3 (en) 1997-04-30
NO892029D0 (en) 1989-05-19
GB8911435D0 (en) 1989-07-05
EP0342633A3 (en) 1991-07-31
AU3502089A (en) 1989-11-23
KR19990011604A (en) 1999-02-18
HUT52157A (en) 1990-06-28
NZ229191A (en) 1992-04-28
NO892029L (en) 1989-11-21
GB2219806B (en) 1993-01-13
KR100225355B1 (en) 1999-10-15
PL279555A1 (en) 1990-01-22
EP0342633A2 (en) 1989-11-23
DK245689D0 (en) 1989-05-19
KR0133924B1 (en) 1998-04-20
AU638208B2 (en) 1993-06-24
GB2219806A (en) 1989-12-20
PT90595B (en) 1995-05-31
DK245689A (en) 1989-11-21
IL90334A (en) 1995-07-31
ATE147431T1 (en) 1997-01-15
SK280300B6 (en) 1999-11-08
AR244805A1 (en) 1993-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5959091A (en) Truncated gene of Bacillus thuringiensis encoding a polypeptide toxin
US5024837A (en) Coleopteran active microorganisms, related insecticide compositions and methods for their production and use
US5468636A (en) Bacillus thuringiensis for controlling pests in the family aphididae
SK304489A3 (en) Process for direct, targeted and reproducible genetic manipulation, bifunctional vectors, production microorganisms of bacillus strain transformed by bifunctional vector, insecticidal agent and use of bifunctional vectors
US5196342A (en) Bacillus thuringiensis P-2 toxin gene
US5516693A (en) Hybrid gene incorporating a DNA fragment containing a gene coding for an insecticidal protein, plasmids, transformed cyanobacteria expressing such protein and method for use as a biocontrol agent
EP0447493A1 (en) New strain of bacillus thuringiensis
EP0533701B1 (en) SHUTTLE VECTOR FOR RECOMBINANT $i(BACILLUS THURINGIENSIS) STRAIN DEVELOPMENT
EP0367767B1 (en) Bacillus thuringiensis p-2 toxin gene, protein and related insecticide compositions
EP0408603A1 (en) Bacillus thuringiensis var. israelensis cryd toxin gene, protein and related insecticide compositions
WO1998002039A1 (en) Bacillus thuringiensis strains showing improved production of certain lepidopteran-toxic crystal proteins
IE910322A1 (en) Temperature-stable bacillus thuringiensis toxin
DD283840A5 (en) METHOD FOR THE DIRECT, TARGETED AND REPRODUCIBLE GENETIC MANIPULATION OF B.THURINGIENSIS AND / OR B.CEREUS USING RECOMBINANT DNA TECHNOLOGY