Молекула днк, кодирующая дикамба-разрушающую оксигеназу, и ее применение

 

Изобретение относится к генной инженерии растений. Трансформация клеток организмов ДНК, кодирующей дикамба-разрушающую оксигеназу, приводит к экспрессии в них фермента, разрушающего дикамбу. Это может быть использовано для борьбы с сорняками на плантациях дикамба-разрушающих растений. 9 с. и 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть).

Формула изобретения

1. Выделенная молекула ДНК, включающая последовательность ДНК, кодирующую дикамба-разрушающую оксигеназу, выбранную из группы, состоящей из: а) дикамба-разрушающей оксигеназы, имеющей аминокислотную последовательность SEQ ID NO : 4; b) фрагмента SEQ ID NO : 4, обладающего активностью дикамба-разрушающей оксигеназы; и с) дикамба-разрушающей оксигеназы, имеющей аминокислотную последовательность, которая, по крайней мере, на 65% идентична аминокислотной последовательности SEQ ID N : 4 и которая обладает активностью дикамба-разрушающей оксигеназы.

2. Молекула ДНК по п.1, отличающаяся тем, что кодируемая ею дикамба-разрушающая оксигеназа имеет аминокислотную последовательность, которая, по крайней мере, на 85% идентична аминокислотной последовательности SEQ ID NO : 4 и которая обладает активностью дикамба-разрушающей оксигеназы.

3. Молекула ДНК по п.1, включающая последовательность ДНК, кодирующую дикамба-разрушающую оксигеназу, имеющую аминокислотную последовательность SEQ ID NO : 4.

4. Молекула ДНК по п.3, включающая нуклеотидную последовательность SEQ ID NO : 3.

5. ДНК-конструкция, включающая последовательность ДНК, кодирующую дикамба-разрушающую оксигеназу, функционально присоединенную к регулирующим экспрессию последовательностям, при том, что указанная дикамба-разрушающая оксигеназа выбрана из группы, состоящей из: а) дикамба-разрушающей оксигеназы, имеющей аминокислотную последовательность SEQ ID NO : 4; b) фрагмента SEQ ID NO : 4, обладающего активностью дикамба-разрушающей оксигеназы; и с) дикамба-разрушающей оксигеназы, имеющей аминокислотную последовательность, которая, по крайней мере, на 65% идентична аминокислотной последовательности SEQ ID NO : 4 и которая обладает активностью дикамба-разрушающей оксигеназы.

6. ДНК-конструкция по п.5, отличающаяся тем, что указанная дикамба-разрушающая оксигеназа имеет аминокислотную последовательность, которая, по крайней мере, на 85% идентична аминокислотной последовательности SEQ ID NO : 4 и которая обладает активностью дикамба-разрушающей оксигеназы.

7. ДНК-конструкция по п.5, включающая последовательность ДНК, кодирующую дикамба-разрушающую оксигеназу, имеющую аминокислотную последовательность SEQ ID NO : 4.

8. ДНК-конструкция по п.7, включающая нуклеотидную последовательность SEQ ID NO : 3.

9. ДНК-конструкция по п.5, являющаяся вектором.

10. ДНК-конструкция по любому из пп.5-9, отличающаяся тем, что она предназначена для встраивания в трансгенную клетку-хозяин.

11. ДНК-конструкция по любому из пп.5-9, отличающаяся тем, что она предназначена для встраивания в клетку растения.

12. ДНК-конструкция по любому из пп.5-9, отличающаяся тем, что она предназначена для встраивания в микроорганизм.

13. ДНК-конструкция по любому из пп.5-9, отличающаяся тем, что она предназначена для встраивания в трансгенное растение или часть растения.

14. ДНК-конструкция по любому из пп.5-9, отличающаяся тем, что она предназначена для встраивания в широколистное растение, которое толерантно к дикамбе, как следствие экспрессии дикамба-разрушающей оксигеназы, или в часть широколистного растения, которое толерантно к дикамбе вследствие экспрессии дикамба-разрушающей оксигеназы.

15. Выделенная дикамба-разрушающая оксигеназа, выбранная из группы, состоящей из: а) дикамба-разрушающей оксигеназы, имеющей аминокислотную последовательность SEQ ID NO : 4; b) фрагмента SEQ ID NO : 4, обладающего активностью дикамба-разрушающей оксигеназы; и с) дикамба-разрушающей оксигеназы, имеющей аминокислотную последовательность, которая, по крайней мере, на 65% идентична аминокислотной последовательности SEQ ID NO : 4 и которая обладает активностью дикамба-разрушающей оксигеназы.

16. Дикамба-разрушающая оксигеназа по п.15, отличающаяся тем, что указанная дикамба-разрушающая оксигеназа выделена и, по крайней мере, частично очищена из дикамба-разрушающих бактерий, включает кластер атомов “железо-сера” и катализирует окисление дикамбы с образованием 3,6-дихлорсалициловой кислоты (3,6-DCSA).

17. Дикамба-разрушающая оксигеназа по п.15 или 16, имеющая аминокислотную последовательность SEQ ID NO : 4.

18. Способ борьбы с сорняками на плантации трансгенного растения, включающего ДНК-конструкцию по любому из пп.5-9, включающий нанесение на плантацию количества дикамбы, эффективного в борьбе с сорняками на плантации.

19. Способ очистки материала, содержащего дикамбу, включающий контактирование трансгенного микроорганизма, включающего ДНК-конструкцию по любому из пп.5-9, с материалом в количестве, эффективном для разрушения, по крайней мере, части дикамбы, содержащейся в материале.

20. Способ очистки материала, содержащего дикамбу, включающий нанесение дикамба-разрушающей оксигеназы по любому из пп.15-17 на материал в количестве, эффективном для разрушения, по крайней мере, части дикамбы, содержащейся в материале.

21. Способ отбора трансформированных растительных клеток, включающих ДНК-конструкцию по любому из пп.5-9, включающий: а) трансформацию, по крайней мере, части растительных клеток в популяции растительных клеток ДНК-конструкцией по любому из пп.5-9 и b) выращивание полученной в результате популяции растительных клеток в культуральной среде, содержащей дикамбу в концентрации, выбранной таким образом, что трансформированные растительные клетки будут расти, а нетрансформированные растительные клетки не будут расти.

22. Способ отбора трансформированных растений, включающих ДНК-конструкцию по любому из пп.5-9, включающий: а) получение популяции растений, у которых предполагается присутствие указанной ДНК-конструкции; и b) нанесение количества дикамбы на растения, выбранного таким образом, что она подавляет рост нетрансформированных растений.

23. Способ отбора или скрининга трансформированных клеток-хозяев, целых организмов и частей организмов, включающих ДНК-конструкцию по любому из пп.5-9, включающий: а) получение популяции клеток-хозяев, целых организмов или частей организмов, у которых предполагается присутствие указанной ДНК-конструкции; b) контактирование клеток-хозяев, целых организмов или частей организмов с дикамбой и с) оценка наличия или уровня флуоресценции, обусловливаемой 3,6-дихлорсалициловой кислотой, которая образуется в трансформированных клетках-хозяевах, целых организмах или частях организмов в результате разрушения дикамбы.

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