Гены синтазы раффинозы и их использование

 

Изобретение относится к генетической инженерии растений. Ген синтазы раффинозы кодирует белок, способный производить раффинозу. Введение этого гена в растение приводит к изменению в нем содержания олигосахаридов семейства раффинозы. 15 с. и 18 з.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть)

Формула изобретения

1. Ген синтазы раффинозы, имеющий нуклеотидную последовательность, кодирующую указанный ниже белок (а) или (b): (а) белок, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID No:1, SEQ ID No:3, SEQ ID No:5 или SEQ ID No:7; (b) белок, имеющий аминокислотную последовательность, полученную в результате делеции, замены, модификации или добавления одной или нескольких аминокислот в аминокислотной последовательности SEQ ID No:1, SEQ ID No:3, SEQ ID No:5 или SEQ ID No:7, и способный продуцировать раффинозу путем объединения D-галактозильной группы посредством α(1→6)-связи с гидроксильной группой, присоединенной к атому углерода в положении 6 остатка D-глюкозы в молекуле сахарозы.

2. Ген синтазы раффинозы по п.1, где указанный ген выделен из двудольного растения.

3. Ген синтазы раффинозы по п.2, где двудольное представляет собой бобовое растение.

4. Ген синтазы раффинозы по п.2, где двудольное представляет собой растение из губоцветных.

5. Ген синтазы раффинозы по п.1, указанный ген выделен из однодольного растения.

6. Ген синтезы раффинозы по п.5, где однодольное растение представляет собой злаковое растение.

7. Ген синтазы раффинозы, имеющий нуклеотидную последовательность, кодирующую указанный ниже белок (а) или (b): (а) белок, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID No:1; (b) белок, имеющий аминокислотную последовательность, полученную в результате делеции, замены, модификации или добавления одной или нескольких аминокислот в аминокислотной последовательности SEQ ID No:1, и способный продуцировать раффинозу путем объединения D-галактозильной группы посредством α(1 → 6)-связи с гидроксильной группой, присоединенной к атому углерода в положении 6 остатка D-глюкозы в молекуле сахарозы.

8. Ген синтазы раффинозы по п.7, где указанный ген выделен из кормовых бобов.

9. Ген синтазы раффинозы по п.7, имеющий нуклеотидную последовательность SEQ ID No:2.

10. Ген синтазы раффинозы, имеющий нуклеотидную последовательность, кодирующую указанный ниже белок (а) или (b): (а) белок, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID No:3; (b) белок, имеющий аминокислотную последовательность, полученную в результате делеции, замены, модификации или добавления одной или нескольких аминокислот в аминокислотную последовательность SEQ ID No:3, и способный продуцировать раффинозу путем объединения D-галактозильной группы посредством α(1→6)-связи с гидроксильной группой, присоединенной к атому углерода в положении 6 остатка D-глюкозы в молекуле сахарозы.

11. Ген синтазы раффинозы по п.10, где указанный ген выделен из бобов сои.

12. Ген синтазы раффинозы по п.10, имеющий нуклеотидную последовательность SEQ ID No:4.

13. Ген синтазы раффинозы, имеющий нуклеотидную последовательность, кодирующую указанный ниже белок (а) или (b): (а) белок, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID No:5; (b) белок, имеющий аминокислотную последовательность, полученную в результате делеции, замены, модификации или добавления одной или нескольких аминокислот в аминокислотной последовательности SEQ ID No:5, и способный продуцировать раффинозу путем объединения D-галактозильной группы посредством α(1→6)-связи с гидроксильной группой, присоединенной к атому углерода в положении 6 остатка D-глюкозы в молекуле сахарозы.

14. Ген синтазы раффинозы по п.13, где указанный ген выделен из японского артишока.

15. Ген синтазы раффинозы по п.13, имеющий нуклеотидную последовательность SEQ ID No:6.

16. Ген синтазы раффинозы, имеющий нуклеотидную последовательность, кодирующую указанный ниже белок (а) или (b): (а) белок, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID No:7; (b) белок, имеющий аминокислотную последовательность, полученную в результате делеции, замены, модификации или добавления одной или нескольких аминокислот в аминокислотной последовательности SEQ ID No:7, и способный продуцировать раффинозу путем объединения D-галактозильной группы посредством α(1→6)-связи с гидроксильной группой, присоединенной к атому углерода в положении 6 остатка D-глюкозы в молекуле сахарозы.

17. Ген синтазы раффинозы по п.16, где указанный ген выделен из кукурузы.

18. Ген синтазы раффинозы по п.16, имеющий нуклеотидную последовательность SEQ ID No:8.

19. Олигонуклеотид, который является праймером или зондом, имеющий неполную нуклеотидную последовательность гена синтазы раффинозы по пп.1-17 или 18, содержащий по меньшей мере 15 нуклеотидов.

20. Олигонуклеотид по п.19, где количество нуклеотидов находится в диапазоне 15-50.

21. Способ выявления гена синтазы раффинозы или фрагмента гена, имеющего неполную нуклеотидную последовательность, включающий гибридизацию зонда меченного фрагмента гена по п.19 или 20, с полученной из организма или из растения геномной ДНК или с фрагментом кДНК, и обнаружение этого фрагмента ДНК, специфически связанного с указанным зондом.

22. Способ амплификации гена синтазы раффинозы или фрагмента гена, имеющего его неполную нуклеотидную последовательность, включающий отжиг праймера, имеющего нуклеотидную последовательность из фрагмента гена по п.19 или 20, с полученной из организма или из растения геномной ДНК или кДНК; и амплификацию полученного фрагмента ДНК с помощью полимеразной цепной реакции.

23. Способ получения гена синтазы раффинозы, включающий стадии идентификации фрагмента ДНК, содержащего ген синтазы раффинозы или фрагмент гена, имеющего его неполную нуклеотидную последовательность способом по п.21 или 22, и выделения и очистки этого идентифицированного фрагмента ДНК.

24. Ген синтазы раффинозы, полученный путем идентификации фрагмента ДНК, содержащего ген синтазы раффинозы или фрагмент гена, имеющего его неполную нуклеотидную последовательность, способом по п.21 или 22, и выделения и очистки этого идентифицированного фрагмента ДНК.

25. Химерный ген, включающий ген синтазы раффинозы по пп.1-18 или 24 и связанный с ним промотор.

26. Химерный ген по п.25, интродуцированный в организм хозяина, с получением трансформанта.

27. Плазмида, содержащая ген синтазы раффинозы по пп.1-18, 24 или 25.

28. Плазмида по п.27, трансформированная в организме хозяина или его клетке.

29. Плазмида по п.27, трансформированная в микроорганизме.

30. Способ метаболической модификации, включающий введение гена синтазы раффинозы по пп.1-18, 24 или 25 в организм хозяина или его клетку так, чтобы изменить содержание олигосахаридов семейства раффинозы в организме хозяине или в его клетке.

31. Способ получения белка синтазы раффинозы, включающий выделение и очистку белка синтазы раффинозы из культуры, полученной путем культивирования микроорганизма, трансформированного плазмидой по п.27.

32. Белок синтазы раффинозы, имеющий аминокислотную последовательность (а) или (b), как указано ниже: (а) аминокислотную последовательность SEQ ID NO:1 или SEQ ID NO:3; (b) аминокислотную последовательность, полученную в результате делеции, замены, модификации или добавления одной или нескольких аминокислот в указанной аминокислотной последовательности SEQ ID NO:1 или SEQ ID NO:3; причем белок способен продуцировать раффинозу путем объединения D-галактозильной группы посредством α(1→6)-связи с гидроксильной группой, присоединенной к атому углерода в положении 6 остатка D-глюкозы в молекуле сахарозы.

33. Белок синтазы раффинозы по п.32, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID No:1 или SEQ ID No:3.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31, Рисунок 32, Рисунок 33, Рисунок 34, Рисунок 35, Рисунок 36, Рисунок 37, Рисунок 38, Рисунок 39, Рисунок 40, Рисунок 41, Рисунок 42, Рисунок 43, Рисунок 44, Рисунок 45, Рисунок 46, Рисунок 47, Рисунок 48, Рисунок 49, Рисунок 50, Рисунок 51, Рисунок 52, Рисунок 53, Рисунок 54, Рисунок 55, Рисунок 56, Рисунок 57, Рисунок 58, Рисунок 59, Рисунок 60, Рисунок 61, Рисунок 62, Рисунок 63, Рисунок 64, Рисунок 65, Рисунок 66, Рисунок 67, Рисунок 68, Рисунок 69, Рисунок 70, Рисунок 71, Рисунок 72, Рисунок 73, Рисунок 74, Рисунок 75, Рисунок 76, Рисунок 77, Рисунок 78, Рисунок 79, Рисунок 80, Рисунок 81, Рисунок 82, Рисунок 83, Рисунок 84, Рисунок 85, Рисунок 86, Рисунок 87, Рисунок 88, Рисунок 89, Рисунок 90, Рисунок 91, Рисунок 92, Рисунок 93, Рисунок 94, Рисунок 95, Рисунок 96, Рисунок 97, Рисунок 98, Рисунок 99, Рисунок 100