BR102017008936B1 - NUCLEIC ACID VECTOR AND USE OF A NON-ZEA MAYS C.V. B73 PLANT OR SEED - Google Patents
NUCLEIC ACID VECTOR AND USE OF A NON-ZEA MAYS C.V. B73 PLANT OR SEED Download PDFInfo
- Publication number
- BR102017008936B1 BR102017008936B1 BR102017008936-3A BR102017008936A BR102017008936B1 BR 102017008936 B1 BR102017008936 B1 BR 102017008936B1 BR 102017008936 A BR102017008936 A BR 102017008936A BR 102017008936 B1 BR102017008936 B1 BR 102017008936B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- promoter
- sequence
- plant
- transgene
- zea mays
- Prior art date
Links
Abstract
PROMOTOR DE PLANTA E 3'UTR PARA EXPRESSÃO DE TRANSGENES. Descrição refere-se a presente invenção refere-se às composições e métodos para promover a transcrição de uma sequência de nucleotídeos em uma planta ou uma célula vegetal, empregando um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays. Algumas modalidades relacionam a um promotor de GRMZM2G144030 de Zea may que funciona em plantas para promover a transcrição das sequências nucleotídicas operacionalmente ligadas. Outras modalidades se relacionam a 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea may que funcionam em plantas para terminar a transcrição de sequências nucleotídicas operacionalmente ligadas.PLANT PROMOTER AND 3'UTR FOR TRANSGENE EXPRESSION. Description relates to compositions and methods for promoting transcription of a nucleotide sequence in a plant or plant cell, employing a Zea mays GRMZM2G144030 promoter. Some embodiments relate to a Zea mays GRMZM2G144030 promoter that functions in plants to promote transcription of operatively linked nucleotide sequences. Other embodiments relate to a Zea mays GRMZM2G144030 3'UTR that functions in plants to terminate transcription of operatively linked nucleotide sequences.
Description
[001] O presente pedido reivindica uma prioridade com base no pedido provisório 62/330527 que foi depositado no Departamento de Patentes e Marcas Registradas dos EUA em 2 de maio de 2016, cuja descrição é incorporada neste documento em sua totalidade por referência.[001] This application claims priority based on provisional application 62/330527 which was filed with the U.S. Patent and Trademark Office on May 2, 2016, the disclosure of which is incorporated herein in its entirety by reference.
[002] Incorporada por referência em sua totalidade se encontra uma listagem de sequências de nucleotídeos/aminoácidos legíveis por computador enviada simultaneamente em anexo e identificada seguir: um arquivo ACII de 26,0 KB (Texto) com o nome "78826-US-PSP- 20160126-Sequence-Listing-ST25.txt" criado em 4 de março de 2016.[002] Incorporated by reference in its entirety is a simultaneously attached computer-readable listing of nucleotide/amino acid sequences identified below: a 26.0 KB ACII (Text) file named "78826-US-PSP-20160126-Sequence-Listing-ST25.txt" created on March 4, 2016.
[003] A presente descriçãoinvenção refere-se, em geral, a com posições e métodos para promover a transcrição de uma sequência de nucleotídeos em uma planta ou célula de planta. Algumas modalidades dizem respeito a um novo promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e outros elementos reguladores de GRMZM2G144030 de Zea mays que funcionam em plantas para promover e/ou terminar a transcrição de uma sequência de nucleotídeos ligada operacionalmente. Modalidades particulares dizem respeito a métodos incluindo um promotor (por exemplo, para introduzir uma molécula de ácidos nucleicos em uma célula) e células, culturas de células, tecidos, organismos e partes de organismos compreendendo um promotor, bem como produtos produzidos a partir do mesmo. Outras modalidades dizem respeito a métodos incluindo uma 3'UTR (por exemplo, para introduzir uma molécula de ácidos nucleicos em uma célula) e células, culturas de células, tecidos, organismos e partes de organismos compreendendo um promotor, bem como produtos produzidos a partir do mesmo.[003] The present invention relates generally to compositions and methods for promoting transcription of a nucleotide sequence in a plant or plant cell. Some embodiments relate to a novel Zea mays GRMZM2G144030 promoter and other Zea mays GRMZM2G144030 regulatory elements that function in plants to promote and/or terminate transcription of an operably linked nucleotide sequence. Particular embodiments relate to methods including a promoter (e.g., for introducing a nucleic acid molecule into a cell) and cells, cell cultures, tissues, organisms, and parts of organisms comprising a promoter, as well as products produced therefrom. Other embodiments relate to methods including a 3'UTR (e.g., for introducing a nucleic acid molecule into a cell) and cells, cell cultures, tissues, organisms, and parts of organisms comprising a promoter, as well as products produced therefrom.
[004] Muitas espécies de plantas são capazes de serem transformadas com transgenes para introduzir traços ou características agronomicamente desejáveis. Espécies de plantas são desenvolvidas e/ou modificadas para possuírem traços desejados. Geralmente, traços desejáveis includem, por exemplo, melhorar a qualidade do valor nutricional, aumentar o rendimento, conceder resistência a pestes ou doenças, aumentar a tolerância a seca e ao estresse, melhorar as qualidades horticulturais (por exemplo, pigmentação e crescimento), transmitir tolerância a herbicidas, permitir a produção de compostos e/ou materiais industrialmente úteis a partir da planta e/ou permitir a produção de farmacêuticos.[004] Many plant species are capable of being transformed with transgenes to introduce agronomically desirable traits or characteristics. Plant species are developed and/or modified to possess desired traits. Generally, desirable traits include, for example, improving the quality of nutritional value, increasing yield, imparting resistance to pests or diseases, increasing tolerance to drought and stress, improving horticultural qualities (e.g. pigmentation and growth), imparting tolerance to herbicides, enabling the production of industrially useful compounds and/or materials from the plant, and/or enabling the production of pharmaceuticals.
[005] Espécies de plantas transgênicas compreendendo transgenes múltiplos piramidados em um único locus genômico são produzidas por meio de tecnologias de transformação de plantas. As tecnologias de transformação de plantas resultam na introdução de um transgene em uma célula de planta, recuperação de uma planta transgênica fértil que contém a cópia integrada com estabilidade do transgene no genoma da planta e subsequente expressão de transgenes por meio de transcrição e tradução dos resultados do genoma da planta em plantas transgênicas que possuem traços e fenótipos desejáveis. Contudo, são desejáveis mecanismos que permitam a produção de espécies de plantas transgênicas que expressem altos níveis de transgenes múltiplos manipulados geneticamente como uma pirâmide de traços.[005] Transgenic plant species comprising multiple transgenes pyramided at a single genomic locus are produced by plant transformation technologies. Plant transformation technologies result in the introduction of a transgene into a plant cell, recovery of a fertile transgenic plant containing the stably integrated copy of the transgene into the plant genome, and subsequent expression of transgenes via transcription and translation of the plant genome results in transgenic plants possessing desirable traits and phenotypes. However, mechanisms that allow the production of transgenic plant species expressing high levels of multiple transgenes genetically engineered as a pyramid of traits are desirable.
[006] Da mesma forma, são desejáveis mecanismos que permitem a expressão de um transgene dentro de tecidos ou órgãos particulares de uma planta. Por exemplo, maior resistência de uma planta a infecção por patógenos transmitidos pelo solo pode ser obtida por transformar o genoma da planta com um gene de resistência a pató- geno de forma que a proteína de resistência a patógeno é expressa de forma robusta dentro das raízes da planta. Alternativamente, pode ser desejável expressar um transgene em tecidos de plantas que estejam em uma fase de crescimento ou desenvolvimento particular, por exemplo, divisão ou alongamento celular. Além do mais, pode ser desejável expressar um transgene nos tecidos da folha ou caule de uma planta para fornecer tolerância contra herbicidas ou resistência contra insetos ou pestes acima do solo.[006] Similarly, mechanisms that allow expression of a transgene within particular tissues or organs of a plant are desirable. For example, increased resistance of a plant to infection by soil-borne pathogens may be achieved by transforming the plant genome with a pathogen resistance gene such that the pathogen resistance protein is robustly expressed within the roots of the plant. Alternatively, it may be desirable to express a transgene in plant tissues that are in a particular phase of growth or development, e.g., cell division or elongation. Furthermore, it may be desirable to express a transgene in the leaf or stem tissues of a plant to provide tolerance against herbicides or resistance against above-ground insects or pests.
[007] Portanto, existe uma necessidade por novos elementos reguladores de genes que possam direcionar os níveis desejados de expressão de transgenes em tecidos específicos de plantas.[007] Therefore, there is a need for new gene regulatory elements that can direct desired levels of transgene expression in specific plant tissues.
[008] Nas modalidades do assunto descrito, o assunto descrito diz respeito a um vetor de ácido nucleico compreendendo um promotor ligado operacionalmente a uma sequência de poliligantes, um gene não GRMZM2G144030; ou uma combinação da sequência de polili- gante e gene não GRMZM2G144030, em que o referido promotor compreende uma sequência de polinucleotídeos que possui pelo menos 90% de identidade de sequência com SEQ ID NO:1. Nos aspectos desta modalidade, o promotor possui 2.082 bp em comprimento. Modalidades adicionais incluem um promotor que consiste em uma sequência de polinucleotídeos que possui pelo menos 90% de identidade de sequência com a SEQ ID NO:1. Em outros aspectos, o promotor é ligado operacionalmente a um marcador selecionável. Em aspectos adicionais, o promotor é ligado operacionalmente a um transgene. Transgenes exemplificativos incluem: um marcador selecionável ou um produto de gene que concede resistência inseticida, tolerância herbicida, eficiência no uso de nitrogênio, expressão de RNA pequeno, nuclease específica de sítio, eficiência no uso da água, qualidade nu- tricional ou proteína de ligação a DNA. Em aspectos adicionais, o vetor de ácido nucleico compreende uma sequência de polinucleotídeos não traduzida 3' que possui pelo menos 90% de identidade de sequência com SEQ ID NO:5, em que a sequência não traduzida 3' é ligada operacionalmente ao referido poliligante ou referido transgene. Em outros aspectos, o vetor de ácido nucleico compreende uma sequência de polinucleotídeos não traduzida 5', em que a sequência não traduzida 5' é ligada operacionalmente ao referido poliligante ou referido transgene. Em aspectos adicionais, o vetor de ácido nucleico compreende uma sequência de íntrons. O promotor da descrição induz ainda a expressão de transgenes em tecidos de folhas.[008] In embodiments of the subject matter, the subject matter relates to a nucleic acid vector comprising a promoter operably linked to a polylinker sequence, a non-GRMZM2G144030 gene; or a combination of the polylinker sequence and non-GRMZM2G144030 gene, wherein said promoter comprises a polynucleotide sequence having at least 90% sequence identity to SEQ ID NO:1. In aspects of this embodiment, the promoter is 2,082 bp in length. Additional embodiments include a promoter consisting of a polynucleotide sequence having at least 90% sequence identity to SEQ ID NO:1. In other aspects, the promoter is operably linked to a selectable marker. In additional aspects, the promoter is operably linked to a transgene. Exemplary transgenes include: a selectable marker or gene product that confers insecticide resistance, herbicide tolerance, nitrogen use efficiency, small RNA expression, site-specific nuclease, water use efficiency, nutritional quality, or DNA binding protein. In further aspects, the nucleic acid vector comprises a 3' untranslated polynucleotide sequence having at least 90% sequence identity to SEQ ID NO:5, wherein the 3' untranslated sequence is operatively linked to said polylinker or said transgene. In other aspects, the nucleic acid vector comprises a 5' untranslated polynucleotide sequence, wherein the 5' untranslated sequence is operatively linked to said polylinker or said transgene. In further aspects, the nucleic acid vector comprises an intron sequence. The promoter of the disclosure further induces transgene expression in leaf tissues.
[009] Em modalidades adicionais do assunto descrito, a descrição refere-se a uma planta não Zea mays c.v. B73 compreendendo uma sequência de polinucleotídeos que possui pelo menos 90% de identidade de sequência com a SEQ ID NO:1 ligada operacionalmente a um transgene. Em um aspecto desta modalidade, a planta é selecionada a partir do grupo que consiste em trigo, arroz, sorgo, aveia, centeio, bananas, cana-de-açúcar, algodão, Arabidopsis, tabaco, girassol e canola. Em outro aspecto, a planta é uma planta de milho. Em aspectos adicionais, o transgene é inserido no genoma da planta. Em outras modalidades, a sequência de polinucleotídeos com pelo menos 90% de identidade de sequência com SEQ ID NO:1 é um promotor. Em outro aspecto, a planta compreende uma sequência não traduzida 3' compreendendo SEQ ID NO:5, em que a sequência não traduzida 3' é ligada operacionalmente ao referido transgene. Em aspectos adicionais, o promotor induz a expressão de transgene em tecidos de folhas. Em um aspecto adicional dessas modalidades, o promotor possui 2.082 bp em comprimento.[009] In additional embodiments of the subject matter, the description relates to a non-Zea mays c.v. B73 plant comprising a polynucleotide sequence having at least 90% sequence identity to SEQ ID NO:1 operably linked to a transgene. In one aspect of this embodiment, the plant is selected from the group consisting of wheat, rice, sorghum, oats, rye, bananas, sugarcane, cotton, Arabidopsis, tobacco, sunflower, and canola. In another aspect, the plant is a corn plant. In additional aspects, the transgene is inserted into the genome of the plant. In other embodiments, the polynucleotide sequence having at least 90% sequence identity to SEQ ID NO:1 is a promoter. In another aspect, the plant comprises a 3' untranslated sequence comprising SEQ ID NO:5, wherein the 3' untranslated sequence is operably linked to said transgene. In additional aspects, the promoter induces transgene expression in leaf tissues. In an additional aspect of these embodiments, the promoter is 2,082 bp in length.
[0010] Em outras modalidades do assunto descrito, é fornecido o método para produzir uma célula de planta transgênica. O método in- cluindo as etapas de transformar uma célula de planta com um cassete de expressão gênica compreendendo um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays ligado operacionalmente a pelo menos uma sequência de polinucleotídeos de interesse; isolar a célula de planta transformada compreendendo o cassete de expressão gênica: e produzir uma célula de planta transgênica compreendendo o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays ligado operacionalmente a pelo menos uma sequência de polinucleotídeos de interesse. Em um aspecto desta modalidade, a transformação da célula da planta é realizada com um método de transformação de planta. O método de transformação de planta sendo selecionado a partir de qualquer dos métodos de transformação a seguir:método de transformação mediado por Agrobacterium, um método de transformação biolístico, um método de transformação por carbeto de silício, um método de transformação por protoplasto e um método de transformação por lipossoma. Em aspectos adicionais, a sequência de polinucleotídeos de interesse é preferencialmente expressa nos tecidos de folha. Em aspectos adicionais, a sequência de polinucleotídeos de interesse é integrada de forma estável no genoma da célula de planta transgênica. Em aspectos adicionais, o método inclui ainda as etapas de regenerar a célula de planta transgênica em uma planta transgênica e obter a planta transgênica, em que a planta transgênica compreende o casse de expressão gênica compreendendo o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays da reivindicação 1 ligado operacionalmente a pelo menos uma sequência de polinucleotídeos de interesse. Em outro aspecto da modalidade, a célula de planta transgênica é uma célula de planta transgênica mono- cotiledônea ou uma célula de planta transgênica dicotiledônea. Consequentemente, a célula de planta transgênica dicotiledônea pode ser uma célula de planta Arabidopsis, uma célula de planta de tabaco, uma célula de planta de soja, uma célula de planta de canola ou uma célula de planta de algodão. Da mesma forma, a célula de planta transgênica de monocotiledônea pode ser uma célula de planta de milho, uma célula de planta de arroz ou uma célula de planta de trigo. Em outros aspectos, promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays compreendendo o polinucleotídeos da SEQ ID NO:1. Em um aspecto, as modalidades incluem uma primeira sequência de polinucleotídeos de interesse ligada operacionalmente à extremidade 3' de SEQ ID NO:1.[0010] In other embodiments of the subject matter, a method for producing a transgenic plant cell is provided. The method includes the steps of transforming a plant cell with a gene expression cassette comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter operatively linked to at least one polynucleotide sequence of interest; isolating the transformed plant cell comprising the gene expression cassette; and producing a transgenic plant cell comprising the Zea mays GRMZM2G144030 promoter operatively linked to at least one polynucleotide sequence of interest. In one aspect of this embodiment, the transformation of the plant cell is carried out with a plant transformation method. The plant transformation method is selected from any of the following transformation methods: an Agrobacterium-mediated transformation method, a biolistic transformation method, a silicon carbide transformation method, a protoplast transformation method, and a liposome transformation method. In further aspects, the polynucleotide sequence of interest is preferentially expressed in leaf tissues. In further aspects, the polynucleotide sequence of interest is stably integrated into the genome of the transgenic plant cell. In further aspects, the method further includes the steps of regenerating the transgenic plant cell into a transgenic plant and obtaining the transgenic plant, wherein the transgenic plant comprises the gene expression casse comprising the Zea mays GRMZM2G144030 promoter of claim 1 operatively linked to at least one polynucleotide sequence of interest. In another aspect of the embodiment, the transgenic plant cell is a monocotyledonous transgenic plant cell or a dicotyledonous transgenic plant cell. Accordingly, the dicotyledonous transgenic plant cell can be an Arabidopsis plant cell, a tobacco plant cell, a soybean plant cell, a canola plant cell, or a cotton plant cell. Likewise, the transgenic monocot plant cell can be a corn plant cell, a rice plant cell, or a wheat plant cell. In other aspects, the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprising the polynucleotide of SEQ ID NO:1. In one aspect, embodiments include a first polynucleotide sequence of interest operatively linked to the 3' end of SEQ ID NO:1.
[0011] O assunto descrito refere-se ainda a um método para expressar uma sequência de polinucleotídeos de interesse em uma célula de planta, o método compreendendo introduzir na célula de planta uma sequência de polinucleotídeos de interesse ligada operacionalmente a um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays. Em um aspecto desta modalidade, a sequência de polinucleotídeos de interesse ligada operacionalmente ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays é introduzida na célula de planta por um método de transformação de planta. Em um aspecto adicional, o método de transformação de planta é selecionado a partir do método de transformação mediado por Agrobacterium, um método de transformação biolístico, um método de transformação por carbeto de silício, um método de transformação por protoplasto e um método de transformação por lipossoma. Em aspectos adicionais, a sequência de polinucleotídeos de interesse é ex-pressa de forma constitutiva em toda a célula da planta. Em ainda outros aspectos, a sequência de polinucleotídeos de interesse é integrada de forma estável no genoma da célula de planta. Em uma modalidade, a célula de planta transgênica é uma célula de planta monocotiledônea ou uma célula de planta dicotiledônea. Consequentemente, a célula de planta dicotiledônea inclui uma célula de planta Arabidopsis, uma célula de planta de tabaco, uma célula de planta de soja, uma célula de planta de canola ou uma célula de planta de algodão. Da mes- ma forma, a célula de planta monocotiledônea inclui uma célula de planta de milho, uma célula de planta de arroz ou uma célula de planta de trigo.[0011] The subject matter further relates to a method for expressing a polynucleotide sequence of interest in a plant cell, the method comprising introducing into the plant cell a polynucleotide sequence of interest operatively linked to a Zea mays GRMZM2G144030 promoter. In one aspect of this embodiment, the polynucleotide sequence of interest operatively linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter is introduced into the plant cell by a plant transformation method. In a further aspect, the plant transformation method is selected from an Agrobacterium-mediated transformation method, a biolistic transformation method, a silicon carbide transformation method, a protoplast transformation method, and a liposome transformation method. In further aspects, the polynucleotide sequence of interest is constitutively expressed throughout the plant cell. In still other aspects, the polynucleotide sequence of interest is stably integrated into the genome of the plant cell. In one embodiment, the transgenic plant cell is a monocotyledonous plant cell or a dicotyledonous plant cell. Accordingly, the dicotyledonous plant cell includes an Arabidopsis plant cell, a tobacco plant cell, a soybean plant cell, a canola plant cell, or a cotton plant cell. Likewise, the monocotyledonous plant cell includes a corn plant cell, a rice plant cell, or a wheat plant cell.
[0012] O assunto descrito refere-se ainda a uma célula de planta transgênica compreendendo um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays. Em um aspecto desta modalidade, a célula de planta transgênica compreende um evento transgênico. Em outros aspectos, o evento transgênico compreende um traço agronômico. Traços trans- gênicos exemplificativos incluem um traço de resistência inseticida, traço de tolerância a herbicida, traço de eficiência no uso de nitrogênio, traço de eficiência no uso de água, traço de qualidade nutricional, traço de ligação a DNA, traço de marcador selecionável, traço de RNA pequeno ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, o traço tolerante a herbicida compreende uma sequência de codificação aad-1. Em outros aspectos, a célula de planta transgênica produz um produto de bem de consumo. Por exemplo, o produto de bem de consumo pode ser concentrado proteico, isolado proteico, grão, pó, farinha, óleo ou fibra. Em aspectos adicionais, a célula de planta transgênica é selecionada do grupo que consiste em uma célula de planta di- cotiledônea ou uma célula de planta monocotiledônea. Por exemplo, a célula de planta monocotiledônea pode ser uma célula de planta de milho. Em outros aspectos, o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays compreende um polinucleotídeo com pelo menos 90% de identidade de sequência ao polinucleotídeo de SEQ ID NO:1. Em aspectos adicionais, o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays é 2.082 bp em comprimento. Em ainda outro aspecto, o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays compreende uma sequência de poli-nucleotídeos com pelo menos 90% de identidade de sequência a SEQ ID NO:1. Aspectos adicionais incluem uma primeira sequência de poli-nucleotídeos de interesse ligada operacionalmente à extremidade 3' de SEQ ID NO:1. Em um aspecto adicional, o traço agronômico é expresso preferencialmente em tecidos de folhas.[0012] The subject matter further relates to a transgenic plant cell comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter. In one aspect of this embodiment, the transgenic plant cell comprises a transgenic event. In other aspects, the transgenic event comprises an agronomic trait. Exemplary transgenic traits include an insecticide resistance trait, herbicide tolerance trait, nitrogen use efficiency trait, water use efficiency trait, nutritional quality trait, DNA binding trait, selectable marker trait, small RNA trait, or a combination thereof. In one embodiment, the herbicide tolerant trait comprises an aad-1 coding sequence. In other aspects, the transgenic plant cell produces a commodity product. For example, the commodity product can be protein concentrate, protein isolate, grain, powder, flour, oil, or fiber. In further aspects, the transgenic plant cell is selected from the group consisting of a dicotyledonous plant cell or a monocotyledonous plant cell. For example, the monocotyledonous plant cell can be a corn plant cell. In other aspects, the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprises a polynucleotide having at least 90% sequence identity to the polynucleotide of SEQ ID NO:1. In further aspects, the Zea mays GRMZM2G144030 promoter is 2,082 bp in length. In yet another aspect, the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprises a polynucleotide sequence having at least 90% sequence identity to SEQ ID NO:1. Further aspects include a first polynucleotide sequence of interest operatively linked to the 3' end of SEQ ID NO:1. In an additional aspect, the agronomic trait is preferentially expressed in leaf tissues.
[0013] O assunto descrito refere-se ainda a um polinucleotídeo isolado compreendendo uma sequência de ácidos nucleicos com pelo menos 90% de identidade de sequência ao polinucleotídeo de SEQ ID NO:1. Em um aspecto desta modalidade, o polinucleotídeo isolado possui expressão preferencial nos tecidos da folha. Em outros aspectos, o polinucleotídeo isolado possui atividade de expressão dentro de uma célula de planta. Em aspectos adicionais, o polinucleotídeo isolado compreende uma codificação de polinucleotídeo de estrutura de leitura aberta para um polipeptídeo; e uma sequência de terminação. Em um aspecto adicional, o polinucleotídeo de SEQ ID NO:1 é 2.082 bp em comprimento.[0013] The subject matter further relates to an isolated polynucleotide comprising a nucleic acid sequence having at least 90% sequence identity to the polynucleotide of SEQ ID NO:1. In one aspect of this embodiment, the isolated polynucleotide has preferential expression in leaf tissues. In other aspects, the isolated polynucleotide has expression activity within a plant cell. In additional aspects, the isolated polynucleotide comprises an open reading frame polynucleotide encoding a polypeptide; and a termination sequence. In a further aspect, the polynucleotide of SEQ ID NO:1 is 2,082 bp in length.
[0014] As características anteriores e outras características se tornarão mais aparentes a partir da seguinte descrição detalhada de várias modalidades as quais procedem com referência às figuras acompanhantes.[0014] The foregoing and other features will become more apparent from the following detailed description of various embodiments which proceed with reference to the accompanying figures.
[0015] Figura 1: Esta figura é um esquema de pDAB113002 que contém o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays de SEQ ID NO:1 e a 3'UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays de SEQ ID NO:5 em um cassete de expressão gênica que direciona a expressão do transgene cry3Ab1.[0015] Figure 1: This figure is a schematic of pDAB113002 containing the Zea mays GRMZM2G144030 promoter of SEQ ID NO:1 and the Zea mays GRMZM2G144030 3'UTR of SEQ ID NO:5 in a gene expression cassette that directs expression of the cry3Ab1 transgene.
[0016] O desenvolvimento de produtos de plantas transgênicas esta se tornando cada vez mais complexo. Plantas transgênicas comercialmente viáveis agora exigem a piramidação de múltiplos transgenes em um único locus. Promotores de plantas usados para pesquisa básica ou aplicações biotecnológicas são geralmente unidirecio- nais, direcionando apenas um gene que foi fundido na sua extremidade 3' (a jusante). 3'UTRs de plantas usadas para pesquisa básica ou aplicações biotecnológicas são geralmente unidirecionais, terminando a expressão de apenas um gene que foi fundido na sua extremidade 5' (a jusante). Consequentemente, cada transgene geralmente requer um promotor para expressão e uma 3'UTRs para terminação de expressão, em que múltiplos promotores e 3'UTRs são exigidas para expressar múltiplos transgenes dentro de uma pirâmide de genes. Com um número cada vez maior de transgenes nas pirâmides de genes, o mesmo promotor e 3'UTR é usado de forma rotineira para obter níveis semelhantes de padrões de expressão de diferentes transgenes. É necessário obter níveis semelhantes de expressão de transgenes para a produção de um único traço poligênico. Infelizmente, construtos mul- tigênicos induzidos pelo mesmo promotor e 3'UTR são conhecidos por causar silenciamento de genes resultando em menos produtos trans- gênicos eficazes no campo. O promotor e elementos de 3'UTR repetidos podem levar a um silenciamento do gene com base em homolo- gia. Além disso, sequências repetitivas dentro de um transgene podem levar a recombinação homóloga intra locus de genes resultando em rearranjos de polinucleotídeos. O silenciamento e rearranjo dos transgenes provavelmente terá um efeito indesejado no desempenho de uma planta transgênica produzida para expressar transgenes. Além disso, o excesso de sítios de ligação a fator de transcrição (TF) devido a repetição do promotor pode causar depleção de TFs endógenos resultando em inativação transcricional. Dada a necessidade e introduzir múltiplos genes em plantas para engenharia genética metabólica e pi- ramidação de traços, uma variedade de promotores e 3'UTRs são exigidas para desenvolver culturas transgênicas que induzem a expressão gênica múltiplos.[0016] The development of transgenic plant products is becoming increasingly complex. Commercially viable transgenic plants now require the pyramiding of multiple transgenes at a single locus. Promoters in plants used for basic research or biotechnological applications are generally unidirectional, targeting only one gene that has been fused to their 3' (downstream) end. 3'UTRs in plants used for basic research or biotechnological applications are generally unidirectional, terminating the expression of only one gene that has been fused to their 5' (downstream) end. Consequently, each transgene generally requires a promoter for expression and a 3'UTR for termination of expression, with multiple promoters and 3'UTRs being required to express multiple transgenes within a gene pyramid. With an increasing number of transgenes in gene pyramids, the same promoter and 3'UTR are routinely used to obtain similar levels of expression patterns of different transgenes. Similar levels of transgene expression are required for the production of a single polygenic trait. Unfortunately, multigene constructs driven by the same promoter and 3′UTR are known to cause gene silencing resulting in fewer effective transgene products in the field. Repeated promoter and 3′UTR elements can lead to homology-based gene silencing. Furthermore, repetitive sequences within a transgene can lead to intralocus homologous recombination of genes resulting in polynucleotide rearrangements. Transgene silencing and rearrangement are likely to have an undesirable effect on the performance of a transgenic plant engineered to express transgenes. Furthermore, excess transcription factor (TF) binding sites due to promoter repeats can cause depletion of endogenous TFs resulting in transcriptional inactivation. Given the need to introduce multiple genes into plants for metabolic genetic engineering and trait pyramiding, a variety of promoters and 3'UTRs are required to develop transgenic crops that induce multiple gene expression.
[0017] Um problema particular na identificação do promotor é a necessidade de identificar promotores específicos de tecido relativos a tipos celulares específicos, estágios de desenvolvimento e/ou funções na planta que não são expressas em outros tecidos de plantas. Promotores específicos de tecidos (por exemplo, preferencial de tecido) ou promotores específicos de órgãos induzem a expressão gênica em determinados tecidos tais como na polpa, raiz, folha ou tapetum da planta. Promotores específicos de tecidos e estágio de desenvolvimento podem ser identificados inicialmente pela observação da expressão gênica que são expressos em tecidos particulares ou em períodos de tempo particulares durante o desenvolvimento da planta. Esses promotores específicos de tecidos são necessários para determinadas aplicações na indústrias de plantas transgênicas e são desejáveis pois permitem a expressão específicas de genes heterólogos em uma maneira seletiva do tecido e/ou estágio de desenvolvimento do gene hete- rólogo diferencialmente em vários órgãos, tecidos e/ou vezes, mas não em outro tecido. Por exemplo, maior resistência de uma planta a infecção por patógenos transmitidos pelo solo pode ser obtida por transformar o genoma da planta com um gene de resistência a patógeno de forma que a proteína de resistência a patógeno é expressa de forma robusta dentro das raízes da planta. Alternativamente, pode ser desejável expressar um transgene em tecidos de plantas que estejam em uma fase de crescimento ou desenvolvimento particular, por exemplo, divisão ou alongamento celular. Outra aplicação é a conveniência de utilizar promotores específicos de tecido para confinar a expressão de transgenes que codificam um traço agronômico em tipos de tecidos específicos como células do parênquima em desenvolvimento. Como tal, um problema particular na identificação dos promotores é como identificar os promotores e relacionar o promotor identificar com propriedades de desenvolvimento da célula para expressão específica de tecidos.[0017] A particular problem in promoter identification is the need to identify tissue-specific promoters relating to specific cell types, developmental stages and/or functions in the plant that are not expressed in other plant tissues. Tissue-specific (e.g., tissue-preferential) promoters or organ-specific promoters induce gene expression in particular tissues such as the pulp, root, leaf or tapetum of the plant. Tissue- and developmental-stage-specific promoters can be identified initially by observing gene expression that is expressed in particular tissues or at particular time periods during plant development. Such tissue-specific promoters are necessary for certain applications in the transgenic plant industry and are desirable because they allow specific expression of heterologous genes in a tissue-selective manner and/or developmental stage of the heterologous gene differentially in various organs, tissues and/or times, but not in other tissues. For example, increased resistance of a plant to infection by soil-borne pathogens can be achieved by transforming the plant genome with a pathogen resistance gene so that the pathogen resistance protein is robustly expressed within the plant roots. Alternatively, it may be desirable to express a transgene in plant tissues that are in a particular growth or developmental phase, e.g., cell division or elongation. Another application is the convenience of using tissue-specific promoters to confine the expression of transgenes encoding an agronomic trait to specific tissue types such as developing parenchyma cells. As such, a particular problem in promoter identification is how to identify promoters and relate the promoter identifier to developmental properties of the cell for tissue-specific expression.
[0018] Outro problema com respeito a identificação de um promotor ou 3'UTR é a exigência para clonar todos os elementos de controle transcricionais relevantes que atuam em cis e ativam trans de forma que o fragmento de DNA clonado induz a transcrição no padrão de expressão específico desejado. Dado que os elementos de controle estão localizados distalmente a partir do sítio de iniciação ou partida de tradução, o tamanho do polinucleotídeo que é selecionado para compreender o promotor é de importância para fornecer o nível de expressão e os padrões de expressão da sequência de polinucleotídeos do promotor. Dado que os elementos de similaridade para terminação de uma 3'UTR estão localizados distalmente da terminação de tradução ou sítio de parada, o tamanho do polinucleotídeo que é selecionado para compreender a 3'UTR é de importância para fornecer terminação da expressão de um transgene codificado por uma sequência de polinucleotídeos. É conhecido que o pedaço do promotor e 3'UTR incluem informações funcionais e genes diferentes tem demonstrado possuir promotores maiores ou menores do que promotores de outros genes no genoma. Elucidar o sítio de partida de transcrição de um promotor e prever os elementos funcionais de gene na região do promotor é desafiador. Adicionado ao desafio estão a complexidade, diversidade e natureza degenerada inerente de motivos reguladores e elementos reguladores cis e trans (Blanchette, Mathieu, et al. "Genome-wide computational prediction of transcriptional regulatory modules reveals new insights into human gene expression." Genome research 16.5 (2006): 656-668). Os elementos reguladores cis e trans estão localizados nas partes distais do promotor que regulam a expressão espacial e temporal de um gene para ocorrer apenas em sítios exigidos e em tempos específicos (Porto, Milena Silva, et al. "Plant promoters: an approach of structure andfunction." Molecular biotechnology 56.1 (2014): 38-49). Ferramentas existentes de análise de promotores não conseguem identificar com confiabilidade tais elementos reguladores cis em uma sequência genômica, prevendo assim muitos falsos positivos pois estas ferramentas são geralmente focadas apenas no teor da sequência (Fickett JW, Hatzigeorgiou AG (1997) Eukaryotic promoter recognition. Genome research 7: 861-878). Consequentemente, a identificação de elementos reguladores de promotor requer que uma sequência adequada de um tamanho específico seja obtida que resultará na indução da expressão de um transgene ligado operacionalmente em uma forma desejável. Além do mais, a identificação de elementos reguladores de 3'UTR requer que uma sequência adequada de um tamanho específico seja obtida que resultará na terminação da expressão de um transgene ligado operacionalmente em uma forma desejável.[0018] Another problem with respect to the identification of a promoter or 3'UTR is the requirement to clone all relevant transcriptional control elements that act in cis and activate in trans so that the cloned DNA fragment induces transcription in the specific expression pattern desired. Since the control elements are located distally from the translation initiation or stop site, the size of the polynucleotide that is selected to comprise the promoter is of importance in providing the expression level and expression patterns of the promoter polynucleotide sequence. Since the similarity elements for termination of a 3'UTR are located distally from the translation termination or stop site, the size of the polynucleotide that is selected to comprise the 3'UTR is of importance in providing termination of expression of a transgene encoded by a polynucleotide sequence. It is known that the promoter and 3'UTR portion include functional information and different genes have been shown to possess larger or smaller promoters than promoters of other genes in the genome. Elucidating the transcription start site of a promoter and predicting the functional gene elements in the promoter region is challenging. Adding to the challenge are the complexity, diversity, and inherent degenerate nature of regulatory motifs and cis- and trans-regulatory elements (Blanchette, Mathieu, et al. "Genome-wide computational prediction of transcriptional regulatory modules reveals new insights into human gene expression." Genome research 16.5 (2006): 656-668). Cis- and trans-regulatory elements are located in the distal parts of the promoter that regulate the spatial and temporal expression of a gene to occur only at required sites and at specific times (Porto, Milena Silva, et al. "Plant promoters: an approach of structure and function." Molecular biotechnology 56.1 (2014): 38-49). Existing promoter analysis tools cannot reliably identify such cis-regulatory elements in a genomic sequence, thus predicting many false positives because these tools are generally focused only on sequence content (Fickett JW, Hatzigeorgiou AG (1997) Eukaryotic promoter recognition. Genome research 7: 861-878). Consequently, identification of promoter regulatory elements requires that a suitable sequence of a specific size be obtained that will result in induction of expression of an operably linked transgene in a desirable manner. Furthermore, identification of 3'UTR regulatory elements requires that a suitable sequence of a specific size be obtained that will result in termination of expression of an operably linked transgene in a desirable manner.
[0019] São fornecidos métodos e composições para sobrepujar tais problemas través do uso de elementos de promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e outros elementos reguladores de GRMZM2G144030 de Zea mays para expressar transgenes em planta.[0019] Methods and compositions are provided for overcoming such problems through the use of Zea mays GRMZM2G144030 promoter elements and other Zea mays GRMZM2G144030 regulatory elements to express transgenes in planta.
[0020] Em toda a aplicação, inúmeros termos são usados. A fim de fornecer um entendimento claro e consistente do relatório descritivo e reivindicações, incluindo o escopo a ser dado em tais termos, são fornecidas as seguintes definições.[0020] Throughout the application, numerous terms are used. In order to provide a clear and consistent understanding of the specification and claims, including the scope to be given in such terms, the following definitions are provided.
[0021] Conforme usado neste documento, o termo "íntron" se refere a qualquer sequência de ácido nucleico compreendida em um gene (ou sequência de polinucleotídeos expressa de interesse) que é transcrita, mas não traduzida. Íntrons incluem sequência de ácidos nuclei- cos não traduzida dentro de uma sequência expressa de DNA, bem como a sequência correspondente em moléculas de RNA transcritas a partir da mesma. Um construto descrito neste documento também pode conter sequências que aumentam a estabilidade de tradução e/ou do mRNA assim como os íntrons. Um exemplo do referido íntron é o primeiro íntron do gene II da variante histona H3 de Arabidopsis thalia- na ou qualquer outra sequência de íntrons geralmente conhecida. Íntrons podem ser usados em combinação com uma sequência de promotores para amentar a estabilidade de tradução e/ou mRNA.[0021] As used herein, the term "intron" refers to any nucleic acid sequence comprised in a gene (or expressed polynucleotide sequence of interest) that is transcribed but not translated. Introns include untranslated nucleic acid sequence within an expressed DNA sequence as well as the corresponding sequence in RNA molecules transcribed therefrom. A construct described herein may also contain sequences that increase translational and/or mRNA stability as well as introns. An example of such an intron is the first intron of gene II of the histone H3 variant of Arabidopsis thaliana or any other generally known intron sequence. Introns may be used in combination with a promoter sequence to increase translational and/or mRNA stability.
[0022] O termo "isolado" conforme usado neste documento significa ter sido removido do seu ambiente natural ou removido de outros compostos presentes quando o composto é formado pela primeira vez. O termo "isolado" abrange materiais isolados de fontes naturais bem como materiais (por exemplo, ácidos nucleicos e proteínas) recuperados após preparação por expressão recombinante em uma célula hospedeira ou compostos quimicamente sintetizados tais como moléculas de ácidos nucleicos, proteínas e peptídeos.[0022] The term "isolated" as used herein means having been removed from its natural environment or removed from other compounds present when the compound is first formed. The term "isolated" encompasses materials isolated from natural sources as well as materials (e.g., nucleic acids and proteins) recovered after preparation by recombinant expression in a host cell or chemically synthesized compounds such as nucleic acid, protein, and peptide molecules.
[0023] O termo "purificado" conforme usado neste documento refere-se ao isolamento de uma molécula ou composto em uma forma que é significativamente livre de contaminantes normalmente associados com a molécula ou composto em um ambiente nativo ou natural ou significativamente enriquecida em concentração relativa a outros compostos presentes quando o composto é formado pela primeira vez e meios tendo sido aumentados em pureza em resultado de ser separado de outros compostos da composição original. O termo "ácido nu- cleico purificado" é usado neste documento para descrever uma sequência de ácidos nucleicos que foi separada, produzida a parte ou purificada separada de outros compostos biológicos, inclusive, mas não limitados a, polipeptídeos, lipídeos e carboidratos, embora efetuando uma alteração química ou funcional no componente (por exemplo , um ácido nucleico pode ser purificado a partir de um cromossomo por remover os contaminantes de proteína e quebrar as ligações químicas que conectam o ácido nucleico ao restante do DNA no cromossomo).[0023] The term "purified" as used herein refers to the isolation of a molecule or compound in a form that is significantly free of contaminants normally associated with the molecule or compound in a native or natural environment or significantly enriched in concentration relative to other compounds present when the compound is first formed and means having been increased in purity as a result of being separated from other compounds of the original composition. The term "purified nucleic acid" is used herein to describe a nucleic acid sequence that has been separated, produced apart from, or purified separately from other biological compounds, including, but not limited to, polypeptides, lipids, and carbohydrates, while effecting a chemical or functional change in the component (e.g., a nucleic acid can be purified from a chromosome by removing protein contaminants and breaking the chemical bonds that connect the nucleic acid to the rest of the DNA in the chromosome).
[0024] O termo "sintético" conforme usado neste documento se refere a uma molécula de polinucleotídeo (por exemplo, DNA ou RNA) que foi criada por meio de síntese química como um processo in vitro. Por exemplo, um DNA sintético pode ser criado durante uma reação dentro de um tubo de Eppendorf™ de forma que o DNA sintético é produzido enzimativamente a partir de um filamento nativo de DNA ou RNA. Outros métodos laboratoriais podem ser usados para sintetizar uma sequência de polinucleotídeos. Oligonucleotídeos podem ser quimicamente sintetizados em um oligossintetizador por meio de síntese de fase sólida usando fosforamiditas. Os oligonucleotídeos sintetizados podem ser recozidos em um outro como um complexo, produzindo assim um polinucleotídeo "sintético". Outros métodos para sintetizar quimicamente um polinucleotídeo são conhecidos na técnica e podem ser prontamente implementados para uso na presente descrição.[0024] The term "synthetic" as used herein refers to a polynucleotide molecule (e.g., DNA or RNA) that has been created through chemical synthesis as an in vitro process. For example, a synthetic DNA can be created during a reaction within an Eppendorf™ tube such that the synthetic DNA is enzymatically produced from a native strand of DNA or RNA. Other laboratory methods can be used to synthesize a polynucleotide sequence. Oligonucleotides can be chemically synthesized on an oligosynthesizer through solid phase synthesis using phosphoramidites. The synthesized oligonucleotides can be annealed to one another as a complex, thereby producing a "synthetic" polynucleotide. Other methods for chemically synthesizing a polynucleotide are known in the art and can be readily implemented for use in the present disclosure.
[0025] O termo "cerca de" conforme usado neste documento significa maior ou menor do que o valor ou intervalo de valores declarados por 10 por cento, mas não pretende designar qualquer valor ou intervalo de valores apenas para esta definição mais ampla. Cada valor ou intervalo de valores precedidos pelo termo "cerca de" também pretende abranger a modalidade do valor absoluto declarado ou intervalo de valores.[0025] The term "about" as used herein means greater or less than the stated value or range of values by 10 percent, but is not intended to designate any value or range of values solely for this broader definition. Each value or range of values preceded by the term "about" is also intended to encompass the modality of the stated absolute value or range of values.
[0026] Para fins da presente descrição, um "gene" inclui uma região de DNA que codifica um produto de gene (veja infra) bem como regiões de DNA que regulam a produção do produto do gene, cujas sequências reguladoras são ou não são adjacentes ás sequências de codificação e/ou transcritas. Consequentemente, um gene inclui, mas não é necessariamente limitado a sequências de promotores, termina- dores, sequências reguladoras translacionais tais como sítios de ligação a ribossomos e sítios internos de entrada de ribossomos, poten- cializadores, silenciadores, insuladores, elementos limítrofes, origens de replicação, sítios de ligação a matriz e regiões de controle de locus.[0026] For purposes of the present disclosure, a "gene" includes a region of DNA that encodes a gene product (see below) as well as regions of DNA that regulate the production of the gene product, the regulatory sequences of which are or are not adjacent to the coding and/or transcribed sequences. Accordingly, a gene includes, but is not necessarily limited to, promoter sequences, terminators, translational regulatory sequences such as ribosome binding sites and internal ribosome entry sites, enhancers, silencers, insulators, boundary elements, origins of replication, matrix binding sites, and locus control regions.
[0027] Conforme usado neste documento, os termos "nativo" ou "natural" definem uma condição encontrada na natureza. Uma "sequência de DNA nativo" é uma sequência de DNA presente na natureza que foi produzida por meios naturais ou técnicas de reprodução tradicionais, mas não foi gerada por engenharia genética (por exemplo, usando técnicas de biologia molecular/transformação).[0027] As used herein, the terms "native" or "natural" define a condition found in nature. A "native DNA sequence" is a DNA sequence present in nature that has been produced by natural means or traditional breeding techniques, but has not been generated by genetic engineering (e.g., using molecular biology/transformation techniques).
[0028] Conforme usado neste documento, um "transgene" é definido como uma sequência de ácidos nucleicos que codifica um produto de gene, incluindo por exemplo, mas não limitado a um mRNA. Em uma modalidade, o transgene é um ácido nucleico exógeno onde a sequência de transgene foi introduzida em uma célula hospedeira por engenharia genética (ou a progênie deste) onde o transgene não é normalmente encontrado. Em um exemplo, um transgene codifica um composto industrialmente ou farmaceuticamente útil ou um gene codifica um traço agrícola desejável (por exemplo, um gene de resistência a herbicida). Em ainda outro exemplo, um transgene é uma sequência de ácidos nucleicos antissenso em que a expressão da sequência de ácidos nucleiso antissenso inibe a expressão de uma sequência de ácidos nucleicos alvo. Em ainda outra modalidade, o transgene é um ácido nucleico endógeno em que as cópias genômicas adicionais do ácido nucleico endógeno são desejáveis ou um ácido nucleico que está na orientação antissenso com respeito a sequência de um ácido nucleico alvo em um organismo hospedeiro.[0028] As used herein, a "transgene" is defined as a nucleic acid sequence that encodes a gene product, including for example, but not limited to, an mRNA. In one embodiment, the transgene is an exogenous nucleic acid wherein the transgene sequence has been genetically engineered into a host cell (or the progeny thereof) wherein the transgene is not normally found. In one example, a transgene encodes an industrially or pharmaceutically useful compound or a gene encodes a desirable agricultural trait (e.g., a herbicide resistance gene). In yet another example, a transgene is an antisense nucleic acid sequence wherein expression of the antisense nucleic acid sequence inhibits expression of a target nucleic acid sequence. In yet another embodiment, the transgene is an endogenous nucleic acid wherein additional genomic copies of the endogenous nucleic acid are desirable or a nucleic acid that is in the antisense orientation with respect to a target nucleic acid sequence in a host organism.
[0029] Conforme usado neste documento, o termo "transgene não GRMZM2G144030" ou "gene não GRMZM2G144030" é qualquer transgene que possui menos do que 80% de identidade de sequência com a sequência de codificação de genes GRMZM2G144030 (SEQ ID NO:4).[0029] As used herein, the term "non-GRMZM2G144030 transgene" or "non-GRMZM2G144030 gene" is any transgene that has less than 80% sequence identity to the GRMZM2G144030 gene coding sequence (SEQ ID NO:4).
[0030] Um "produto de gene" conforme definido neste documento é qualquer produto feito pelo gene. Por exemplo, o produto de gene pode ser produto transcricional direto de um gene (por exemplo, mRNA, tRNA, rRNA, RNA antissensoantissenso, RNA de interferência, ribozima, RNA estrutural ou qualquer outro tipo de RNA) ou uma proteína produzida por tradução de um mRNA. Produtos de genes também incluem RNAs que são modificados por processos tais como fechamento, poliadenilação, metilação e edição e proteínas modificadas por, por exemplo, metilação, acetilação, fosforilação, ubiquitinação, robosi- lação do ADP, miristilação e glicosilação. A expressão do gene pode ser influenciada por sinais externos, por exemplo, exposição de uma célula, tecido ou organismos a um agente que aumenta ou diminui a expressão gênica. A expressão de um gene também pode ser regulada em qualquer local na via a partir do DNA para RNA para proteína. A regulação da expressão do gene ocorre, por exemplo, através de controles atuando na transcrição, tradução, transporte e processamento de DNA, degradação de moléculas intermediárias tais como mRNA ou através de ativação, inativação, compartimentalização ou degradação de moléculas de proteínas específicas depois de serem produzidas ou por combinações destes. A expressão gênica pode ser mensurada no nível de RNA ou no nível de proteínas por qualquer método conhecido na técnica, incluindo, mas sem limitação, Northern blot, RT-PCR, Western blot ou ensaios de atividade protéica in vitro, in situ ou in vivo.[0030] A "gene product" as defined herein is any product made by a gene. For example, a gene product may be a direct transcriptional product of a gene (e.g., mRNA, tRNA, rRNA, antisense RNA, interfering RNA, ribozyme, structural RNA, or any other type of RNA) or a protein produced by translation of an mRNA. Gene products also include RNAs that are modified by processes such as capping, polyadenylation, methylation, and editing, and proteins modified by, for example, methylation, acetylation, phosphorylation, ubiquitination, ADP-robosylation, myristylation, and glycosylation. Gene expression may be influenced by external signals, for example, exposure of a cell, tissue, or organism to an agent that increases or decreases gene expression. The expression of a gene may also be regulated at any site in the pathway from DNA to RNA to protein. Regulation of gene expression occurs, for example, through controls acting on transcription, translation, DNA transport and processing, degradation of intermediate molecules such as mRNA, or through activation, inactivation, compartmentalization, or degradation of specific protein molecules after they are produced, or by combinations thereof. Gene expression can be measured at the RNA level or at the protein level by any method known in the art, including, but not limited to, Northern blot, RT-PCR, Western blot, or in vitro, in situ, or in vivo protein activity assays.
[0031] Conforme usado neste documento, o termo "expressão gênica" refere-se ao processo pelo qual as informações codificadas de uma unidade transcricional de ácido nucleico (incluindo, por exemplo, DNA genômico) são convertidas em uma parte operacional, não operacional ou estrutural de uma célula, em geral incluindo a síntese de uma proteína. A expressão do gene pode ser influenciada por sinais externos, por exemplo, exposição de uma célula, tecido ou organismos a um agente que aumenta ou diminui a expressão gênica. A expressão de um gene também pode ser regulada em qualquer local na via a partir do DNA para RNA para proteína. A regulação da expressão do gene ocorre, por exemplo, através de controles atuando na transcrição, tradução, transporte e processamento de DNA, degradação de moléculas intermediárias tais como mRNA ou através de ativação, inativação, compartimentalização ou degradação de moléculas de proteínas específicas depois de serem produzidas ou por combinações destes. A expressão gênica pode ser mensurada no nível de RNA ou no nível de proteínas por qualquer método conhecido na técnica, incluindo, mas sem limitação, Northern blot, RT-PCR, Western blot ou ensaios de atividade protéica in vitro, in situ ou in vivo.[0031] As used herein, the term "gene expression" refers to the process by which the encoded information of a nucleic acid transcriptional unit (including, for example, genomic DNA) is converted into a working, non-working or structural part of a cell, generally including the synthesis of a protein. Gene expression can be influenced by external signals, for example, exposure of a cell, tissue or organism to an agent that increases or decreases gene expression. The expression of a gene can also be regulated at any site in the pathway from DNA to RNA to protein. Regulation of gene expression occurs, for example, through controls acting on transcription, translation, transport and processing of DNA, degradation of intermediate molecules such as mRNA or through activation, inactivation, compartmentalization or degradation of specific protein molecules after they are produced or by combinations thereof. Gene expression can be measured at the RNA level or at the protein level by any method known in the art, including, but not limited to, Northern blot, RT-PCR, Western blot, or in vitro, in situ, or in vivo protein activity assays.
[0032] Conforme usado neste documento, "silenciamento de gene com base em homologia" (HBGS) é um termo genérico que inclui tanto o silenciamento de gene transcricional como silenciamento de gene pós-transcricional. O silenciamento de um locus alvo por um locus de silenciamento não ligado pode resultar da inibição de transcrição (silenciamento de gene transcricional; TGS) ou degradação de mRNA (silenciamento de gene pós-transcricional; PTGS), devido a produção de RNA de fita dupla (dsRNA) correspondente ao promotor ou sequências transcritas, respectivamente. O envolvimento de componentes celulares distintos em cada processo sugere que TGS e PTGS induzido por dsRNA provavelmente resulta da diversificação de um mecanismo de ancestral comum. Contudo, uma comparação estrita de TGS e PTGS tem sido difícil de se obter pois geralmente é pautada na análise de loci de silenciamento distintos. Em algumas instâncias, um único locus de transgene pode acionar TGS e PTGS, devido a produção de dsRNA correspondente ao promotor e sequências transcritas de diferentes genes alvo. Mourrain et al. (2007) Planta 225:365-79. É provável que siRNAs são as moléculas reais que acionam TGS e PTGS em sequências homólogas: os siRNAs neste modelo acionariam o silenciamento e metilação de sequências homólogas em cis e em trans através do espalhamento da metilação de sequências de transgenes no promotor endógeno.[0032] As used herein, "homology-based gene silencing" (HBGS) is a generic term that includes both transcriptional gene silencing and post-transcriptional gene silencing. Silencing of a target locus by an unlinked silencing locus can result from inhibition of transcription (transcriptional gene silencing; TGS) or degradation of mRNA (post-transcriptional gene silencing; PTGS), due to production of double-stranded RNA (dsRNA) corresponding to the promoter or transcribed sequences, respectively. The involvement of distinct cellular components in each process suggests that dsRNA-induced TGS and PTGS likely result from diversification from a common ancestral mechanism. However, a strict comparison of TGS and PTGS has been difficult to achieve because it is generally based on the analysis of distinct silencing loci. In some instances, a single transgene locus can trigger both TGS and PTGS, due to the production of dsRNA corresponding to the promoter and transcribed sequences of different target genes. Mourrain et al. (2007) Planta 225:365-79. It is likely that siRNAs are the actual molecules that trigger TGS and PTGS at homologous sequences: siRNAs in this model would trigger silencing and methylation of homologous sequences in cis and in trans by spreading methylation of transgene sequences onto the endogenous promoter.
[0033] Conforme usado neste documento, o termo "molécula de ácido nucleico" (ou "ácido nucleico" ou "polinucleotídeo") pode se referir a uma forma polimérica de nucleotídeos que pode incluir fitas senso e antissenso de RNA, cDNA, DNA genômico e formas sintéticas e polímeros mistos do mencionado acima. Um nucleotídeo pode se referir a um ribonucleotídeo, desoxirribonucleotídeo ou uma forma modificada de qualquer um dos tipos de nucleotídeo. Uma "molécula de ácido nucleico" conforme usada neste documento é sinônimo de "ácido nucleico" e "polinucleotídeo". Uma molécula de ácido nucleico possui geralmente 10 bases em comprimento, exceto se especificado de outra forma. O termo pode se referir a uma molécula de RNA ou DNA de comprimento indeterminado. O termo inclui forma de fita única ou dupla de DNA. Uma molécula de ácido nucleico pode incluir um dos ou ambos nucleotídeos de ocorrência natural ou modificados ligados um ao outro por ligações de nucleotídeos de ocorrência natural e/ou de ocorrência não natural.[0033] As used herein, the term "nucleic acid molecule" (or "nucleic acid" or "polynucleotide") may refer to a polymeric form of nucleotides that may include sense and antisense strands of RNA, cDNA, genomic DNA, and synthetic forms and mixed polymers of the foregoing. A nucleotide may refer to a ribonucleotide, deoxyribonucleotide, or a modified form of any of the nucleotide types. A "nucleic acid molecule" as used herein is synonymous with "nucleic acid" and "polynucleotide." A nucleic acid molecule is generally 10 bases in length, unless otherwise specified. The term may refer to an RNA or DNA molecule of indeterminate length. The term includes both single-stranded and double-stranded forms of DNA. A nucleic acid molecule may include either or both naturally occurring or modified nucleotides linked to each other by naturally occurring and/or non-naturally occurring nucleotide bonds.
[0034] Moléculas de ácidos nucleicos podem ser modificadas quimicamente ou biologicamente ou podem contém bases de nucleotídeos não naturais ou derivatizadas, conforme será prontamente apreciado pelos versados na técnica. Tais modificações incluem, por exemplo, marcadores, metilação, substituição de um ou mais nucleotídeos de ocorrência natural com um análogo, modificações internucleo- tídeos (por exemplo, ligações não carregadas: por exemplo, metilfos- fonatos, fosfotriésteres, fosforamiditas, carbamatos, etc.; ligações carregadas: por exemplo, fosforotioatos, fosforoditioatos, etc.; frações pendentes: por exemplo, peptídeos; intercaladores: por exemplo, acri- dina, psoraleno, etc.; queladores; alquiladores; e ligações modificadas: por exemplo, ácidos nucleicos alfa anomêricos, etc.). O termo "molécula de ácidos nucleicos" também inclui qualquer conformação topológi- ca, incluindo conformações de fita única, fita dupla, parcialmente du- plexado, triplexado, em forma de gancho, circular e em forma de cadeado.[0034] Nucleic acid molecules may be chemically or biologically modified or may contain unnatural or derivatized nucleotide bases, as will be readily appreciated by those skilled in the art. Such modifications include, for example, labels, methylation, replacement of one or more naturally occurring nucleotides with an analog, internucleotide modifications (e.g., uncharged bonds: e.g., methylphosphonates, phosphotriesters, phosphoramidites, carbamates, etc.; charged bonds: e.g., phosphorothioates, phosphorodithioates, etc.; pendant moieties: e.g., peptides; intercalators: e.g., acridine, psoralen, etc.; chelators; alkylators; and modified bonds: e.g., alpha anomeric nucleic acids, etc.). The term "nucleic acid molecule" also includes any topological conformation, including single-stranded, double-stranded, partially duplexed, triplexed, hairpin, circular, and padlock conformations.
[0035] A transcrição processa em uma maneira 5' para 3' ao longo de uma fita de DNA. Isso significa que o RNA é feito por uma adição sequencial de ribonucleotídeo-5'-trifosfatos ao terminal 3' da cadeia progressiav (com uma eliminação de requisito do pirofosfato). Em uma molécula de ácido nucleico linear ou circular, elementos discretos (por exemplo, sequências de nucleotídeos particulares) pode ser mencionada como sendo "a montante" ou "5'" em relação a um elemento adicional caso eles sejam ligados ou serial ligados ao mesmo ácido nucleico na direção 5' a partir daquele elemento. De forma semelhante, elementos discretos podem estar "a jusante" ou "3'" em relação a um elemento adicional caso estejam ou estariam ligados ao mesmo ácido nucleico na direção 3' do referido elemento.[0035] Transcription proceeds in a 5' to 3' manner along a DNA strand. This means that RNA is made by a sequential addition of ribonucleotide 5'-triphosphates to the 3' terminus of the progressing chain (with a requisite elimination of the pyrophosphate). In a linear or circular nucleic acid molecule, discrete elements (e.g., particular nucleotide sequences) may be referred to as being "upstream" or "5'" to an additional element if they are linked or serially linked to the same nucleic acid in the 5' direction from that element. Similarly, discrete elements may be "downstream" or "3'" to an additional element if they are or would be linked to the same nucleic acid in the 3' direction from said element.
[0036] Uma "posição" base, conforme usada neste documento, se refere ao local de uma determinada base ou resíduo de nucleotídeo dentro de um ácido nucleico designado. O ácido nucleico designado pode ser definido pelo alinhamento (vide abaixo) com um ácido nucleico de referência.[0036] A base "position", as used herein, refers to the location of a particular base or nucleotide residue within a designated nucleic acid. The designated nucleic acid may be defined by alignment (see below) with a reference nucleic acid.
[0037] A hibridização refere-se a ligação de duas fitas de polinucleotídeo através de ligações de hidrogênio. Oligonucleotídeos e seus análogos hibridizam por ligação de hidrogênio que inclui ligação de hidrogênio de Watson-Crick, Hoogsteen ou Hoogsteen reversa entre bases complementares. Geralmente, moléculas de ácidos nucleicos consistem em bases nitrogenadas que são pirimidinas (citosina (C), uracila (U) e timina (T)) ou purinas (adenina (A) e guanina (G)). Essas bases nitrogenadas formam ligações de hidrogênio entre uma pirimidi- na e uma purina e a ligação da pirimidina a purina é mencionada como "pareamento de bases". Mais especificamente, A ligação de hidrogênio em T ou U e G serão ligados a C. "Complementar" se refere ao pareamento de bases que ocorre entre duas sequências de ácidos nucleicos distintas ou duas regiões distintas da mesma sequência de ácidos nucleicos.[0037] Hybridization refers to the linking of two polynucleotide strands through hydrogen bonding. Oligonucleotides and their analogues hybridize by hydrogen bonding that includes Watson-Crick, Hoogsteen, or reverse Hoogsteen hydrogen bonding between complementary bases. Generally, nucleic acid molecules consist of nitrogenous bases that are either pyrimidines (cytosine (C), uracil (U), and thymine (T)) or purines (adenine (A) and guanine (G)). These nitrogenous bases form hydrogen bonds between a pyrimidine and a purine, and the bonding of the pyrimidine to a purine is referred to as "base pairing." More specifically, T hydrogen bonding or U and G will be bonded to C. "Complementary" refers to base pairing that occurs between two distinct nucleic acid sequences or two distinct regions of the same nucleic acid sequence.
[0038] "Especificamente hibridizável" ou "especificamente complementar" são termos que indicam um grau suficiente de complementaridade de forma que ocorre ligação estável e específica entre o oli- gonucleotídeo e o DNA ou RNA alvo. O oligonucleotídeo não precisa ser 100% complementar a sua sequência alvo para ser especificamente hibridizável. Um oligonucleotídeo é especificamente hibridizável quando a ligação do oligonucleotídeo a molécula de DNA ou RNA alvo interfere com a função normal do DNA ou RNA alvo e existe grau suficiente de complementaridade para evitar a ligação não específica ao oligonucleotídeo com sequências não algo sob condições onde a ligação específica é desejável, por exemplo, sob condições fisiológicas no caso de ensaios ou sistemas in vivo. A referida ligação é mencionada como hibridização específica.[0038] "Specifically hybridizable" or "specifically complementary" are terms that indicate a sufficient degree of complementarity such that stable and specific binding occurs between the oligonucleotide and the target DNA or RNA. The oligonucleotide does not need to be 100% complementary to its target sequence to be specifically hybridizable. An oligonucleotide is specifically hybridizable when binding of the oligonucleotide to the target DNA or RNA molecule interferes with the normal function of the target DNA or RNA and there is a sufficient degree of complementarity to prevent nonspecific binding of the oligonucleotide to nonspecific sequences under conditions where specific binding is desirable, for example, under physiological conditions in the case of in vivo assays or systems. Such binding is referred to as specific hybridization.
[0039] As condições de hibridização resultantes de graus particulares de rigorosidade irão variar dependendo da natureza do método de hibridização escolhido e a composição e comprimento das sequências de ácidos nucleicos de hibridização. Geralmente, a temperatura de hibridização e a resistência iônica (especificamente, a concentração de Na+ e/ou Mg2+) do tampão de hibridização contribuirá para a rigorosidade de hibridização, embora os períodos de limpeza também influenciem na rigorosidade. Cálculos relativos às condições de hibridização necessários para atingir graus específicos de rigorosidade são discutidos em Sambrooket al. (ed. Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2a ed., vol. 1-3, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, Nova York, 1989, chs. 9 e 11.[0039] Hybridization conditions resulting in particular degrees of stringency will vary depending on the nature of the hybridization method chosen and the composition and length of the hybridizing nucleic acid sequences. Generally, the hybridization temperature and the ionic strength (specifically, the Na+ and/or Mg2+ concentration) of the hybridization buffer will contribute to hybridization stringency, although cleaning times also influence stringency. Calculations regarding the hybridization conditions required to achieve specific degrees of stringency are discussed in Sambrook et al. (ed. Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd ed., vol. 1-3, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 1989, chs. 9 and 11.
[0040] Conforme usado neste documento, "condições rigorosas" englobam condições sob as quais a hibridização ocorrerá apenas se existir menos do que 50% de disparidade entre a molécula de hibridização e o DNA alvo. "Condições rigorosas" incluem níveis particulares adicionais de rigorosidade. Assim, conforme usado neste documento, condições de "rigorosidade moderada" são aquelas sob as quais moléculas com mais de 50% de disparidade de sequências não hibridização; condições de "alta rigorosidade" são aquelas sob as quais sequências com mais de 20% de disparidade não hibridizarão; e condições de "rigorosidade muito alta" são aquelas sob as quais sequências com mais de 10% de disparidade não hibridizarão.[0040] As used herein, "stringent conditions" encompass conditions under which hybridization will occur only if there is less than 50% disparity between the hybridizing molecule and the target DNA. "Stringent conditions" include additional particular levels of stringency. Thus, as used herein, "moderate stringency" conditions are those under which molecules with greater than 50% sequence disparity will not hybridize; "high stringency" conditions are those under which sequences with greater than 20% disparity will not hybridize; and "very high stringency" conditions are those under which sequences with greater than 10% disparity will not hybridize.
[0041] Em modalidades particulares, condições rigorosas podem incluir hibridização em 65°C seguida de lavagens em 65°C com 0,1x SSC/0,1% SDS durante 40 minutos.[0041] In particular embodiments, stringent conditions may include hybridization at 65°C followed by washes at 65°C with 0.1x SSC/0.1% SDS for 40 minutes.
[0042] Seguem condições de hibridização representativas não limi- tantes:[0042] The following are representative non-limiting hybridization conditions:
[0043] Rigorosidade muito alta: Hibridização em tampão 5x SSC em 65°C durante 16 horas: lavagem duas vezes em tampão 2x SSC em temperatura ambiente durante 15 minutos cada: e lavagem duas vezes em tampão 0,5x SSC em 65°C durante 20 minutos cada.[0043] Very high stringency: Hybridization in 5x SSC buffer at 65°C for 16 hours: washing twice in 2x SSC buffer at room temperature for 15 minutes each: and washing twice in 0.5x SSC buffer at 65°C for 20 minutes each.
[0044] Rigorosidade alta: Hibridização em tampão 5x-6x SSC em 65-70°C durante 16-20 horas: lavagem duas vezes em tampão 2x SSC em temperatura ambiente durante 5-20 minutos cada: e lavagem duas vezes em tampão 1x SSC em 55-70°C durante 30 minuto s cada.[0044] High stringency: Hybridization in 5x-6x SSC buffer at 65-70°C for 16-20 hours: washing twice in 2x SSC buffer at room temperature for 5-20 minutes each: and washing twice in 1x SSC buffer at 55-70°C for 30 minutes each.
[0045] Rigorosidade Moderada: Hibridização em tampão 6x SSC em temperatura ambiente em55°C durante 16-20 horas; lavagem em pelo menos duas vezes em tampão 2x-3x SSC em temperatura ambiente em 55°C durante 20-30 minutos cada.[0045] Moderate Stringency: Hybridization in 6x SSC buffer at room temperature at 55°C for 16-20 hours; washing at least twice in 2x-3x SSC buffer at room temperature at 55°C for 20-30 minutes each.
[0046] Em modalidades particulares, moléculas de ácidos nucleicos especificamente hibridizáveis podem permanecer ligadas sob condições de hibridização com rigorosidade muito alta. Nestas e em modalidades adicionais, moléculas de ácidos nucleicos especificamente hibridizáveis podem permanecer ligadas sob condições de hibridização com rigorosidade alta. Nestas e em modalidades adicionais, moléculas de ácidos nucleicos especificamente hibridizáveis podem permanecer ligadas sob condições de hibridização com estrigência moderada.[0046] In particular embodiments, specifically hybridizable nucleic acid molecules can remain bound under very high stringency hybridization conditions. In these and additional embodiments, specifically hybridizable nucleic acid molecules can remain bound under high stringency hybridization conditions. In these and additional embodiments, specifically hybridizable nucleic acid molecules can remain bound under moderate stringency hybridization conditions.
[0047] Oligonucleotídeo: Um oligonucleotídeo é um polímero de ácido nucleico curto. Oligonucleotídeos podem ser formados por clivagem de segmentos maiores de ácidos nucleicos ou por polimerizar precursores individuais de nucleotídeos. Sintetizadores automáticos permitem a síntese de oligonucleotídeos até várias centenas de pares de bases em comprimento. Visto que oligonucleotídeos podem se ligar a uma sequência de nucleotídeos complementar, eles podem ser usados como sondas para detectar DNA ou RNA. Oligonucleotídeos compostos por DNA (oligodesoxirribonucleotídeos) podem ser suados em PCR, uma técnica para a amplificação de sequências de DNA pequeno. No PCR, o oligonucleotídeo é tipicamente mencionado como um "iniciador" que permite que uma polimerase de DNA estenda o oligo-nucleotídeo e replique a fita complementar.[0047] Oligonucleotide: An oligonucleotide is a short nucleic acid polymer. Oligonucleotides can be formed by cleaving larger segments of nucleic acid or by polymerizing individual nucleotide precursors. Automated synthesizers allow the synthesis of oligonucleotides up to several hundred base pairs in length. Since oligonucleotides can bind to a complementary nucleotide sequence, they can be used as probes to detect DNA or RNA. Oligonucleotides composed of DNA (oligodeoxyribonucleotides) can be used in PCR, a technique for amplifying short DNA sequences. In PCR, the oligonucleotide is typically referred to as a "primer" that allows a DNA polymerase to extend the oligonucleotide and replicate the complementary strand.
[0048] Conforme usado neste documento, o termo "identidade de sequência" no contexto de duas sequências de ácido nucleico ou poli- peptídeo pode ser referir aos resíduos nas duas sequências que são os mesmos quando alinhados para correspondência máxima sobre uma janela de comparação especificada.[0048] As used herein, the term "sequence identity" in the context of two nucleic acid or polypeptide sequences may refer to residues in the two sequences that are the same when aligned for maximum match over a specified comparison window.
[0049] Conforme usado neste documento, o termo "percentual de identidade de sequência" pode se referir ao valor determinado por comparar duas sequências alinhadas de forma ideal (por exemplo, sequências de ácidos nucleicos e sequências de aminoácidos) sobre uma janela de comparação, em que a porção da sequência na janela de comparação pode compreender adições ou deleções (por exemplo, lacunas) em comparação à sequência de referência (que não compreende adições ou deleções) para alinhamento ótimo das duas sequências. O percentual é calculado determinando o número de posições em que o resíduo de nucleotídeos ou aminoácidos idêntico ocorre em ambas as sequências para produzir o número de posições correspondentes, dividindo o número de posições correspondentes pelo número total de posições na janela de comparação e multiplicar o resultado por 100, para produzir o percentual da identidade de sequência.[0049] As used herein, the term "percent sequence identity" may refer to the value determined by comparing two optimally aligned sequences (e.g., nucleic acid sequences and amino acid sequences) over a comparison window, wherein the portion of the sequence in the comparison window may comprise additions or deletions (e.g., gaps) compared to the reference sequence (which does not comprise additions or deletions) for optimal alignment of the two sequences. The percentage is calculated by determining the number of positions at which the identical nucleotide or amino acid residue occurs in both sequences to produce the number of matching positions, dividing the number of matching positions by the total number of positions in the comparison window, and multiplying the result by 100 to produce the percent sequence identity.
[0050] Métodos para alinhar sequências para comparação são bem conhecidos na técnica. Vários programas e algoritmos de alinhamento são descritos, por exemplo, em: Smith e Waterman (1981) Adv. Appl. Math. 2:482; Needleman e Wunsch (1970) J. Mol. Biol. 48:443; Pearson e Lipman (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 85:2444; Higgins e Sharp (1988) Gene 73:237-44; Higgins e Sharp (1989) CABIOS 5:151-3; Corpet et al. (1988) Nucleic Acids Res. 16:10881-90; Huang et al. (1992) Comp. Appl. Biosci. 8:155-65; Pearson et al. (1994) Methods Mol. Biol. 24:307-31; Tatiana et al. (1999) FEMS Microbiol. Lett. 174:247-50. Uma consideração detalhada dos métodos de alinhamento de sequências e cálculos de homologia podem ser encontrados em, e.g., Altschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215:403-10.[0050] Methods for aligning sequences for comparison are well known in the art. Various alignment programs and algorithms are described, for example, in: Smith and Waterman (1981) Adv. Appl. Math. 2:482; Needleman and Wunsch (1970) J. Mol. Biol. 48:443; Pearson and Lipman (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 85:2444; Higgins and Sharp (1988) Gene 73:237-44; Higgins and Sharp (1989) CABIOS 5:151-3; Corpet et al. (1988) Nucleic Acids Res. 16:10881-90; Huang et al. (1992) Comp. Appl. Biosci. 8:155-65; Pearson et al. (1994) Methods Mol. Biol. 24:307-31; Tatiana et al. (1999) FEMS Microbiol. Lett. 174:247-50. A detailed consideration of sequence alignment methods and homology calculations can be found in, e.g., Altschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215:403-10.
[0051] A Ferramenta de Pesquisa Básica em Alinhamento Local (Basic Local Alignment Search Tool (BLAST™; Altschul et al. (1990)) do The National Center for Biotechnology Information (NCBI) está disponível a partir de várias fontes, incluindo o National Center for Biotechnology Information (Bethesda, MD) e na internet para uso em conexão com vários programas de análise de sequência. Uma descrição de como determinar identidade de sequências usando este programa está disponível na internet na seção "ajuda" para BLAST™. Para com parações de sequências de ácidos nucleicos, a função "Blast 2 sequences" do programa BLAST™ (Blastn) pode ser usada pelos parâmetros padronizados. Sequências de ácidos nucleicos com similaridade ainda maior às sequências de referência exibirão identidade percentual progressiva quando avaliadas por este método.[0051] The Basic Local Alignment Search Tool (BLAST™; Altschul et al. (1990)) from The National Center for Biotechnology Information (NCBI) is available from several sources, including the National Center for Biotechnology Information (Bethesda, MD), and on the Internet for use in connection with several sequence analysis programs. A description of how to determine sequence identity using this program is available on the Internet in the "help" section for BLAST™. For nucleic acid sequence comparisons, the "Blast 2 sequences" function of the BLAST™ (Blastn) program can be used using the default parameters. Nucleic acid sequences with ever greater similarity to reference sequences will exhibit progressive percent identity when evaluated by this method.
[0052] Conforme usado neste documento, o termo "ligado operacionalmente" refere-se a uma primeira sequência de ácidos nucleicos que está ligada operacionalmente a uma segunda sequência de ácidos nucleicos quando a primeira sequência de ácidos nucleicos está em uma relação funcional com a segunda sequência de ácidos nucleicos. Por exemplo, um promotor é ligado operacionalmente a uma sequência de codificação quando o promotor afeta a transcrição ou expressão da sequência de codificação. Quando produzido de forma recombinan- te, sequências de ácidos nucleicos ligados operacionalmente são geralmente contíguas e, quando necessário, juntam-se a duas regiões de codificação de proteína na mesma estrutura de leitura. Contudo, elementos necessitam ser contíguos para serem ligados operacionalmente.[0052] As used herein, the term "operably linked" refers to a first nucleic acid sequence that is operably linked to a second nucleic acid sequence when the first nucleic acid sequence is in a functional relationship with the second nucleic acid sequence. For example, a promoter is operably linked to a coding sequence when the promoter affects the transcription or expression of the coding sequence. When produced recombinantly, operably linked nucleic acid sequences are generally contiguous and, when necessary, join two protein coding regions in the same reading frame. However, elements need to be contiguous to be operably linked.
[0053] Conforme usado neste documento, o termo "promotor" se refere a uma região de DNA que geralmente está localizada a montante (em direção a região 5'de um gene) de um gene e é necessária para iniciar e induzir a transcrição do gene. Um promotor pode permitir a ativação ou repressão adequada de um gene que o controla. Um promotor pode conter sequências específicas que são reconhecidas por fatores de transcrição. Estes fatores podem ser ligar a uma sequência de DNA promotor que resulta no recrutamento de DNA polimerase, uma enzima que sintetiza RNA a partir da região de codificação do gene. O promotor geralmente se refere a todos os elementos reguladores de genes localizados a montante do gene, incluindo, promotores a montante, 5 UTR, íntrons e sequências líderes.[0053] As used herein, the term "promoter" refers to a region of DNA that is generally located upstream (towards the 5' region of a gene) of a gene and is required to initiate and induce transcription of the gene. A promoter may allow for the appropriate activation or repression of a gene that controls it. A promoter may contain specific sequences that are recognized by transcription factors. These factors may bind to a promoter DNA sequence that results in the recruitment of DNA polymerase, an enzyme that synthesizes RNA from the coding region of the gene. The promoter generally refers to all gene regulatory elements located upstream of the gene, including, upstream promoters, 5' UTR, introns, and leader sequences.
[0054] Conforme usado neste documento, o termo "promotor a montante" se refere a uma sequência de polinucleotídeos contígua que é suficiente para orientar a iniciação da transcrição. Conforme usado neste documento, um promotor a montante engloba o sítio de iniciação de transcrição com vários motivos de sequência que inclui caixa TATA, sequência de iniciador, elementos de reconhecimento de TFIIB e outros motivos de promotores (Jennifer, E.F. et al., (2002) Genes & Dev., 16: 2583-2592). O promotor a montante fornece o sítio de ação para RNA polimerase II que é uma enzima de multi-subunidade com os fatores de transcrição gerais ou basais como TFIIA, B, D, R, F e H. Esses fatores se unem em um complexo pré-iniciação de transcrição que cataliza a síntese de RNA a partir do modelo de DNA.[0054] As used herein, the term "upstream promoter" refers to a contiguous polynucleotide sequence that is sufficient to direct the initiation of transcription. As used herein, an upstream promoter encompasses the transcription initiation site with various sequence motifs that include TATA box, initiator sequence, TFIIB recognition elements, and other promoter motifs (Jennifer, E.F. et al., (2002) Genes & Dev., 16: 2583-2592). The upstream promoter provides the site of action for RNA polymerase II which is a multi-subunit enzyme with the general or basal transcription factors such as TFIIA, B, D, R, F, and H. These factors assemble into a pre-transcription initiation complex that catalyzes the synthesis of RNA from the DNA template.
[0055] A ativação do promotor a montante é feita pela sequência adicional de elementos reguladores de sequência de DNA aos quais várias proteínas se ligam e, subsequentemente, interagem com o complexo de iniciação de transcrição para ativar a expressão gênica. Essas sequências de elementos reguladores de genes interagem com fatores específicos de ligação ao DNA. Esses motivos de sequência podem às vezes ser mencionados como elementos cis. Tais elementos cis aos quais fatores de transcrição específicos de tecidos e específicos de desenvolvimento se ligam, individualmente ou em combinação, podem determinar o padrão de expressão espaço-temporal de um promotor no nível transcricional. Esses elementos cis variam muito no tipo de controle que exercem nos genes ligados operacionalmente. Alguns elementos atuam para aumentar a transcrição de genes ligados operacionalmente em resposta às respostas ambientais (por exemplo, temperatura, umidade e injúria). Outros elementos cis podem responder às pistas de desenvolvimento (por exemplo, germinação, maturação de sementes e florescimento) e às informações espaciais (por exemplo, especificidade do tecido). Vide, por exemplo, Langridge et al., (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:3219-23. Esses elementos cis estão localizados em uma distância variada a partir do ponto inicial de transcrição, alguns elementos cis (chamados de elementos proxi- mais) são adjacentes a uma região mínima de promotor de núcleo embora outros elementos podem ser posicionados várias quilobases a montante ou a jusante do promotor (potencializadores).[0055] Upstream promoter activation is accomplished by the additional sequence of DNA sequence regulatory elements to which various proteins bind and subsequently interact with the transcription initiation complex to activate gene expression. These gene regulatory element sequences interact with specific DNA binding factors. These sequence motifs may sometimes be referred to as cis-elements. Such cis-elements to which tissue-specific and development-specific transcription factors bind, individually or in combination, can determine the spatiotemporal expression pattern of a promoter at the transcriptional level. These cis-elements vary greatly in the type of control they exert on operably linked genes. Some elements act to increase transcription of operably linked genes in response to environmental responses (e.g., temperature, humidity, and injury). Other cis-elements may respond to developmental cues (e.g., germination, seed maturation, and flowering) and spatial information (e.g., tissue specificity). See, for example, Langridge et al., (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:3219-23. These cis-elements are located at varying distances from the transcription start point; some cis-elements (called proximal elements) are adjacent to a minimal core promoter region, while other elements may be positioned several kilobases upstream or downstream of the promoter (enhancers).
[0056] Conforme usado neste documento, os termos "região não traduzida 5'" ou "5' UTR" ou "5'UTR" são definidos como o segmento não traduzido no terminal 5' de pré-mRNAs ou mRNAs maduros. Por exemplo, em mRNAs maduros, uma 5' UTR tipicamente abriga em seu terminal 5' um cap de 7-metilguanosina e está envolvido em muitos processos tais como splicing, poliadenilação, exportação de mRNA em direção ao citoplasma, identificação da extremidade 5' do mRNA pelo maquinário translacional e proteção dos mRNAs contra degradação.[0056] As used herein, the terms "5' untranslated region" or "5' UTR" or "5'UTR" are defined as the untranslated segment at the 5' terminus of pre-mRNAs or mature mRNAs. For example, in mature mRNAs, a 5' UTR typically harbors at its 5' terminus a 7-methylguanosine cap and is involved in many processes such as splicing, polyadenylation, export of mRNA toward the cytoplasm, identification of the 5' end of the mRNA by the translational machinery, and protection of mRNAs from degradation.
[0057] Conforme usado neste documento, os termos "terminador de transcrição" é definido como o segmento transcrito no terminal 3' de pré-mRNAs ou mRNAs maduros. Por exemplo, trechos mais longos do DNA além do sítio do "sinal de poliadenilação" são transcritos como um pré-mRNA. Esta sequência de DNA geralmente contém sinal de terminação de transcrição para o processamento adequado do pré- mRNA no mRNA maduro.[0057] As used herein, the term "transcription terminator" is defined as the transcribed segment at the 3' terminus of pre-mRNAs or mature mRNAs. For example, longer stretches of DNA beyond the "polyadenylation signal" site are transcribed as a pre-mRNA. This DNA sequence usually contains a transcription termination signal for proper processing of the pre-mRNA into mature mRNA.
[0058] Conforme usado neste documento, os termos "região não traduzida 3'" ou "3' UTR" ou "3'UTR" são definidos como o segmento não traduzido no terminal 3' de pré-mRNAs ou mRNAs maduros. Por exemplo, em mRNAs maduros, essa região abriga a cauda poli-(A) e é conhecida como possuindo muitos papéis na estabilidade do mRNA, iniciação de tradução e exportação de mRNA. Além disso, a 3' UTR é considerada como incluindo o sinal de poliadenilação e terminador de transcrição.[0058] As used herein, the terms "3' untranslated region" or "3' UTR" or "3'UTR" are defined as the untranslated segment at the 3' terminus of pre-mRNAs or mature mRNAs. For example, in mature mRNAs, this region harbors the poly-(A) tail and is known to have many roles in mRNA stability, translation initiation, and mRNA export. In addition, the 3' UTR is considered to include the polyadenylation signal and transcription terminator.
[0059] Conforme usado neste documento, o termo "sinal de polia- denilação" designa uma sequência de ácidos nucleicos presente nos transcritos de mRNA que permite que transcritos, quando na presença de uma polimerase poli-(A), sejam poliadenilados no sítio de poliadeni- lação, por exemplo, localizado nas bases 10 a 30 a jusante do sinal de poli-(A). Muitos sinais de poliadenilação são conhecidos na técnica e são úteis para a presente invenção. Uma sequência exemplificativa incluir AAUAAA e variantes deste, conforme descrita em Loke J., etal., (2005) Plant Physiology 138(3); 1457-1468.[0059] As used herein, the term "polyadenylation signal" refers to a nucleic acid sequence present in mRNA transcripts that allows transcripts, when in the presence of a poly-(A) polymerase, to be polyadenylated at the polyadenylation site, e.g., located 10 to 30 bases downstream of the poly-(A) signal. Many polyadenylation signals are known in the art and are useful in the present invention. An exemplary sequence includes AAUAAA and variants thereof, as described in Loke J., et al., (2005) Plant Physiology 138(3); 1457-1468.
[0060] Um "transgene de ligação a DNA" é uma sequência de codificação de polinucleotídeos que codifica uma proteína de ligação ao DNA. A proteína de ligação ao DNA é subsequentemente capaz de se ligar a outra molécula. Uma proteína de ligação pode se ligar a, por exemplo, uma molécula de DNA (uma proteína de ligação ao DNA), uma molécula de RNA (uma proteína de ligação a RNA), e/ou uma molécula de proteína (uma proteína de ligação a proteína). No caso de uma proteína de ligação a proteína, esta pode se ligar a si mesma (para formar homodímeros, homotrímeros, etc.) e/ou pode se ligar a uma ou mais moléculas de uma proteína ou proteínas diferentes. Uma proteína de ligação pode ter mais de um tipo de atividade de ligação. Por exemplo, proteínas do dedo de zinco possuem atividade de ligação a DNA, de ligação a RNA e de ligação a proteína.[0060] A "DNA-binding transgene" is a polynucleotide coding sequence that encodes a DNA-binding protein. The DNA-binding protein is subsequently capable of binding to another molecule. A binding protein may bind to, for example, a DNA molecule (a DNA-binding protein), an RNA molecule (an RNA-binding protein), and/or a protein molecule (a protein-binding protein). In the case of a protein-binding protein, it may bind to itself (to form homodimers, homotrimers, etc.) and/or it may bind to one or more molecules of a different protein or proteins. A binding protein may have more than one type of binding activity. For example, zinc finger proteins have DNA-binding, RNA-binding, and protein-binding activity.
[0061] Exemplos de proteínas de ligação a DNA incluem; meganucleases, dedos de zinco, domínios de ligação CRISPRs e TALE que podem ser "geneticamente manipulados" para se ligarem a uma sequência de nucleotídeos predeterminada. Tipicamente, as proteínas de ligação a DNA manipuladas geneticamente (por exemplo, dedos de zinco, CRISPRs ou TALEs) são proteínas de ocorrência não natural. Exemplos não limitantes dos métodos para proteínas de ligação a DNA manipulado geneticamente são projeto e seleção. Uma proteína de ligação a DNA projetada é uma proteína que não ocorre na nature za cujo projeto/composição resulta principalmente dos critérios racionais. Critérios racionais para projeto incluem aplicação de regras de substituição e algoritmos computadorizados para processar informações em uma base de dados de armazenamento de informações de ZFP, CRISPR e/ou TALE existentes e dados de ligação. Vide, por exemplo, Patentes US 6.140.081; 6.453.242 e 6.534.261; vide também WO 98/53058; WO 98/53059; WO 98/53060; WO 02/016536 e WO 03/016496 e Publicações US n° 20110301073, 20110239315 e 20119145940.[0061] Examples of DNA-binding proteins include; meganucleases, zinc fingers, CRISPRs and TALE binding domains that can be "genetically engineered" to bind to a predetermined nucleotide sequence. Typically, genetically engineered DNA-binding proteins (e.g., zinc fingers, CRISPRs or TALEs) are non-naturally occurring proteins. Non-limiting examples of methods for genetically engineered DNA-binding proteins are design and selection. An engineered DNA-binding protein is a protein that does not occur in nature whose design/composition results primarily from rational criteria. Rational criteria for design include application of substitution rules and computer algorithms to process information in a database storing existing ZFP, CRISPR and/or TALE information and binding data. See, e.g., U.S. Patents 6,140,081; 6,453,242 and 6,534,261; see also WO 98/53058; WO 98/53059; WO 98/53060; WO 02/016536 and WO 03/016496 and US Publication Nos. 20110301073, 20110239315 and 20119145940.
[0062] Uma "proteína de ligação a DNA de dedo de zinco" (ou domínio de ligação) é uma proteína ou domínio dentro de uma proteína maior que se liga a DNA em uma maneira específica de sequência através de um ou mais dedos de zinco que são regiões de sequências de aminoácidos dentro do domínio de ligação cuja estrutura é estabilizada através da coordenação de um íon de zinco. O Termo proteína de ligação a DNA do dedo de zinco é geralmente abreviada como uma proteína de dedo de zinco ou ZFP. Os domínios de ligação ao dedo de zinco podem ser "geneticamente manipulados" para se ligarem a uma sequência de nucleotídeos predeterminada. Exemplos não limitantes dos métodos para manipulações genéticas de proteínas de dedo de zinco são projeto e seleção. Uma proteína de dedo de zinco projetada é uma proteína que não ocorre na natureza cujo projeto/composição resulta principalmente dos critérios racionais. Critérios racionais para projeto incluem aplicação de regras de substituição e algoritmos computadorizados para processar informações em uma base de dados de armazenamento de informações de ZFP existentes e dados de ligação. Vide, por exemplo, Pat. US. N°. 6.140.081; 6.453.242; 6.534.261 e 6.794.136; vide também documento WO 98/53058; WO 98/53059; WO 98/53060; WO 02/016536 e WO 03/016496.[0062] A "zinc finger DNA-binding protein" (or binding domain) is a protein or domain within a larger protein that binds DNA in a sequence-specific manner through one or more zinc fingers, which are regions of amino acid sequences within the binding domain whose structure is stabilized by the coordination of a zinc ion. The term zinc finger DNA-binding protein is often abbreviated as a zinc finger protein or ZFP. Zinc finger binding domains can be "genetically engineered" to bind a predetermined nucleotide sequence. Non-limiting examples of methods for genetic manipulations of zinc finger proteins are design and selection. An engineered zinc finger protein is a protein that does not occur in nature whose design/composition results primarily from rational criteria. Rational criteria for design include application of substitution rules and computer algorithms to process information in a database storing existing ZFP information and binding data. See, for example, Pat. US. No. 6,140,081; 6,453,242; 6,534,261 and 6,794,136; see also document WO 98/53058; WO 98/53059; WO 98/53060; WO 02/016536 and WO 03/016496.
[0063] Em outros exemplos, o domínio de ligação ao DNA de uma ou mais das nucleases compreende um domínio de ligação a DNA efe- tor de ocorrência natural ou TAL manipulado geneticamente (de ocorrência não natural). Vide, por exemplo, Publicação de Patente US N° 20110301073, incorporado por referência em sua totalidade neste documento. As bactérias patogênicas de plantas do gênero Xanthomo- nas são conhecidas por causarem muitas doenças em plantas de culturas importantes. A patogenicidade de Xanthomonas depende de um sistema de secreção tipo III conservado (T3S) que injeta mais de proteínas efetoras diferentes na célula da planta. Entre estas proteínas injetadas estão os efetores tipo ativador de transcrição (TALEN) que imitam os ativadores transcricionais de planta e manipulam o transcrip- toma (vide Kay et al., (2007) Science 318:648-651). Essas proteínas contém um domínio de ligação a DNA e um domínio de ativação trans- cricional. Um dos efetores TAL mais bem caracterizados é AvrBs3 de Xanthomonas campestgrispv. Vesicatória (vide Bonas et al., (1989) Mol Gen Genet 218: 127-136 e WO2010079430). Efetores TAL contém um domínio centralizado de repetições tandem, cada repetição contendo aproximadamente 34 aminoácidos que são principais para a especificidade de ligação a DNA destas proteínas. Além disso, eles contêm uma sequência de localização nuclear e um domínio de ativação transcricional ácido (para uma análise, vide Schornack S, et al., (2006) J Plant Physiol 163(3): 256-272). Além disso, nas bactérias fito- patogênicas Ralstonia solanacearum dois genes, com nome de brg11 e hpx17 foram descobertos como sendo homólogos a família AvrBs3 de Xanthomonas na cepa GMI1000 de biovar e na cepa RS1000 de biovar 4 de R. solanacearum (Vide Heuer et al. (2007)Appl and Enviro Micro 73(13): 4379-4384). Esses genes são 98,9% idênticos na sequência de nucleotídeos de cada um, mas diferem por uma deleção de 1,575 bp no domínio de repetição de hpx17. No entanto, ambos produtos de genes possuem menos do que 40% de identidade de sequência com proteínas da família AvrBs3 de Xanthomonas. Vide, por exemplo, Publicação de Patente US N° 20110301073, incorporado por referência em sua totalidade neste documento.[0063] In other examples, the DNA-binding domain of one or more of the nucleases comprises a naturally occurring or genetically engineered (non-naturally occurring) TAL effector DNA-binding domain. See, e.g., U.S. Patent Publication No. 20110301073, incorporated by reference in its entirety herein. Plant pathogenic bacteria of the genus Xanthomonas are known to cause many diseases in important crop plants. Xanthomonas pathogenicity depends on a conserved type III secretion system (T3S) that injects more than one different effector proteins into the plant cell. Among these injected proteins are transcription activator-like effectors (TALENs) that mimic plant transcriptional activators and manipulate the transcriptome (see Kay et al., (2007) Science 318:648-651). These proteins contain a DNA-binding domain and a transcriptional activation domain. One of the best characterized TAL effectors is AvrBs3 from Xanthomonas campestgrispv. Vesicatoria (see Bonas et al., (1989) Mol Gen Genet 218: 127-136 and WO2010079430). TAL effectors contain a central domain of tandem repeats, each repeat containing approximately 34 amino acids that are essential for the DNA-binding specificity of these proteins. In addition, they contain a nuclear localization sequence and an acidic transcriptional activation domain (for a review, see Schornack S, et al., (2006) J Plant Physiol 163(3): 256-272). Furthermore, in the plant pathogenic bacteria Ralstonia solanacearum two genes, named brg11 and hpx17, were found to be homologous to the Xanthomonas AvrBs3 family in R. solanacearum biovar 4 strain GMI1000 and R. solanacearum biovar 4 strain RS1000 (see Heuer et al. (2007) Appl and Enviro Micro 73(13): 4379-4384). These genes are 98.9% identical in nucleotide sequence to each other, but differ by a 1,575 bp deletion in the hpx17 repeat domain. However, both gene products have less than 40% sequence identity to Xanthomonas AvrBs3 family proteins. See, e.g., US Patent Publication No. 20110301073, incorporated by reference in its entirety herein.
[0064] A especificidade destes efetores TAL depende das sequências encontradas nas repetições de tandem. A sequência repetida compreende aproximadamente 102 bp e as repetições são tipicamente 91-100% homólogas umas com as outras (Bonas et al., ibid) O polimorfismo das repetições geralmente está localizado nas posições 12 e 13 e parecem ser uma correspondência um-a-um entre a identidade de di-resíduos hipervariáveis nas posições 12 e 13 com a identidade dos nucleotídeos contíguos na sequência alvo de efetores TAL (vide Moscou and Bogdanove, (2009) Science 326:1501 and Boch et al., (2009) Science 326:1509-1512). Experimentalmente, o código natural para reconhecimento de DNA destes efetores TAl foi determinado de forma que uma sequência HD nas posições 12 e 13 resulta em uma ligação a citosina (C), NG se liga a T, NI a A, C, G ou T, NN se liga a A ou G e ING se liga a T. Estas repetições de ligação a DNA foram montadas em proteínas com novas combinações e números de repetições para criar fatores de transcrição artificiais que são capazes de interagir com novas sequências e ativar a expressão de um gene relator não endógeno em células de planta (Boch et al., ibid). Proteínas TAL manipuladas geneticamente foram ligadas a um meio domínio de clivagem I Fok para resultar em uma fusão de nuclease de domínio efetor TAL (TALEN) exibindo atividade em um ensaior de relator de levedura (alvo com base em plasmídeo).[0064] The specificity of these TAL effectors depends on the sequences found in the tandem repeats. The repeat sequence comprises approximately 102 bp and the repeats are typically 91-100% homologous to each other (Bonas et al., ibid). The repeat polymorphism is usually located at positions 12 and 13 and appears to be a one-to-one correspondence between the identity of hypervariable di-residues at positions 12 and 13 with the identity of contiguous nucleotides in the target sequence of TAL effectors (see Moscou and Bogdanove, (2009) Science 326:1501 and Boch et al., (2009) Science 326:1509-1512). Experimentally, the natural code for DNA recognition of these TAl effectors was determined such that an HD sequence at positions 12 and 13 results in binding to cytosine (C), NG binds to T, NI to A, C, G or T, NN binds to A or G and ING binds to T. These DNA-binding repeats were assembled into proteins with novel combinations and numbers of repeats to create artificial transcription factors that are capable of interacting with novel sequences and activating the expression of a non-endogenous reporter gene in plant cells (Boch et al., ibid.). Genetically engineered TAL proteins were linked to a Fok cleavage domain half-domain to result in a TAL effector domain nuclease (TALEN) fusion exhibiting activity in a yeast reporter assay (plasmid-based target).
[0065] O sistema de nuclease CRISPR (Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas)/Cas (Associadas a CRISPR) é um sistema de nuclease recentemente manipulado geneticamente com base em um sistema bacteriano que pode ser usado para engenharia de genomas. É baseado em parte da resposta imune adaptativa de muitas bactérias e Archaea. Quando um vírus ou plas- mídeo invade uma bactéria, os segmentos do DNA invasor são convertidos em RNAs de CRISPR (crRNA) pela resposta imune. Esse crRNA então se associa através de uma região de complementarieda- de adicional com outro dipo de RNA chamado de tracrRNA para guiar a nuclease Cas9 para uma região homóloga ao crRNA no DNA alvo chamada de um "protoespaçador". Cas9 cliva o DNA para gerar extremidades cegas na quebra de fita dupla (DSB) nos sítios especificados por uma sequência guia de 20 nucleotídeos contida dentro do transcrito de crRNA. Cas9 requer tanto crRNA como tracrRNA para reconhecimento e clivagem de DNA específico de sítio. Esse sistema foi agora manipulado geneticamente de forma que o crRNA e tracrRNA possa ser combinado em uma molécula (o "RNA guia único") e a porção equivalente de crRNA do RNA guia único pode ser manipulada geneticamente para guiar a nuclease de Cas9 para direcionar qualquer sequência desejada (vide Jinek et al., (2012) Science 337, pp. 816-821, Jinek et al., (2013), eLife 2:e00471, and David Segal, (2013) eLife 2:e00563). Assim, o sistema CRISPR/Cas pode ser manipulado geneticamente para criar um DSB em um alvo desejado em um geno- ma e reparar o DSB pode ser influenciado pelo uso de inibidores de reparo para causar um aumento no reparo propenso a erros.[0065] The CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas (CRISPR-associated) nuclease system is a recently engineered nuclease system based on a bacterial system that can be used for genome engineering. It is based in part on the adaptive immune response of many bacteria and Archaea. When a virus or plasmid invades a bacterium, segments of the invading DNA are converted to CRISPR RNAs (crRNA) by the immune response. This crRNA then associates through a region of additional complementarity with another RNA type called a tracrRNA to guide the Cas9 nuclease to a region homologous to the crRNA in the target DNA called a "protospacer". Cas9 cleaves the DNA to generate blunt ends at double-strand breaks (DSBs) at sites specified by a 20-nucleotide guide sequence contained within the crRNA transcript. Cas9 requires both crRNA and tracrRNA for site-specific DNA recognition and cleavage. This system has now been genetically engineered so that crRNA and tracrRNA can be combined into one molecule (the “single guide RNA”), and the crRNA-equivalent portion of the single guide RNA can be genetically engineered to guide the Cas9 nuclease to target any desired sequence (see Jinek et al., (2012) Science 337, pp. 816–821, Jinek et al., (2013) eLife 2:e00471, and David Segal, (2013) eLife 2:e00563). Thus, the CRISPR/Cas system can be genetically engineered to create a DSB at a desired target in a genome, and repair of the DSB can be influenced by the use of repair inhibitors to cause an increase in error-prone repair.
[0066] Em outros exemplos, o transgene de ligação a DNA é uma nuclease específica de sítio que compreende uma Meganuclease (também descrita como uma endonuclease de retorno) manipulada geneticamente (de ocorrência não natural). As sequências de reconhecimento de endonucleases de retorno ou meganucleases tais como I-Sce I, I-Ceu I, PI-Psp I, PI-Sce, I-Sce IV, I-Csm I, I-Pan I, I-Sce II, I-Ppo I, I-Sce III, I-Cre I, I-Tev I, I-Tev II and I-Tev III são conhecidas. Vide também Patente US N° 5.420.032; Patente US N° 6.833 .252; Belfort et al., (1997) Nucleic Acids Res. 25:3379-30 3388; Dujon et al., (1989) Gene 82:115-118; Perler et al., (1994) Nucleic Acids Res. 22, 11127; Jasin (1996) Trends Genet. 12:224-228; Gimble et al., (1996) J. Mol. Biol. 263:163-180; Argast et al., (1998) J. Mol. Biol. 280:345-353 e o catálogo da New England Biolabs. Além disso, a especificidade de ligação a DNA de endonucleases de retorno e meganucleases pode ser manipulada geneticamente para se ligar a sítios alvo não naturais. Vide, por exemplo, Chevalier et al., (2002) Molec. Cell 10:895-905; Epinat et al., (2003) Nucleic Acids Res. 5 31:2952-2962; Ashworth et al., (2006) Nature 441:656-659; Paques et al., (2007) Current Gene Therapy 7:49-66; Publicação de Patente US n° 20070117128. Os domínios de ligação ao DNA de endonucleases de retorno e meganucleases podem ser alterados no contexto da nuclease como um todo (por exemplo, de forma que a nuclease inclui o domínio de clivagem cognato) ou podem ser fundidos em um domínio de clivagem heterólo- go.[0066] In other examples, the DNA-binding transgene is a site-specific nuclease comprising a genetically engineered (non-naturally occurring) Meganuclease (also described as a homing endonuclease). Recognition sequences for homing endonucleases or meganucleases such as I-Sce I, I-Ceu I, PI-Psp I, PI-Sce, I-Sce IV, I-Csm I, I-Pan I, I-Sce II, I-Ppo I, I-Sce III, I-Cre I, I-Tev I, I-Tev II and I-Tev III are known. See also U.S. Patent No. 5,420,032; U.S. Patent No. 6,833,252; Belfort et al., (1997) Nucleic Acids Res. 25:3379-30 3388; Dujon et al., (1989) Gene 82:115-118; Perler et al., (1994) Nucleic Acids Res. 22, 11127; Jasin (1996) Trends Genet. 12:224-228; Gimble et al., (1996) J. Mol. Biol. 263:163-180; Argast et al., (1998) J. Mol. Biol. 280:345-353 and the New England Biolabs catalog. In addition, the DNA binding specificity of homing endonucleases and meganucleases can be genetically engineered to bind to unnatural target sites. See, for example, Chevalier et al., (2002) Molec. Cell 10:895-905; Epinat et al., (2003) Nucleic Acids Res. 5 31:2952-2962; Ashworth et al., (2006) Nature 441:656-659; Paques et al., (2007) Current Gene Therapy 7:49-66; US Patent Publication No. 20070117128. The DNA-binding domains of homing endonucleases and meganucleases can be altered in the context of the nuclease as a whole (e.g., so that the nuclease includes the cognate cleavage domain) or can be fused to a heterologous cleavage domain.
[0067] @@Conforme usado neste documento, o termo "transformação" abrange todas as técnicas que uma molécula de ácido nucleico pode ser introduzida na referida célula. Exemplos incluem, mas não estão limitados a: transfecção com vetores virais; transformações com vetores de plasmídeo: eletroporação; lipofecção; microinjeção (Mueller et al., (1978) Cell 15:579-85) transferência mediada por Agrobacterium; captação direta de DNA; transformação mediada por WHISKERS™; e um bombardeio de microprojéteis. Essas técnicas podem ser usadas para transformação estável e transformação transitória de uma célula de planta. "Transformação estável" se refere à introdução de um fragmento de ácido nucleico em um genoma de um organismo hospedeiro resultando em herança geneticamente estável. Quando transformado de forma estável, o fragmento de ácido nucleico é inte-grado estavelmente no genoma do organismo hospedeiro e qualquer geração posterior. Organismos hospedeiros contendo os fragmentos de ácidos nucleicos transformados são mencionados como organismos "transgênicos". "Transformação transitória" se refere à introdução de um fragmento de ácido nucleico no núcleo ou organela contendo DNA de um organismo hospedeiro resultando em expressão gênica sem herança geneticamente estável.[0067] @@As used herein, the term "transformation" encompasses all techniques by which a nucleic acid molecule can be introduced into said cell. Examples include, but are not limited to: transfection with viral vectors; transformations with plasmid vectors; electroporation; lipofection; microinjection (Mueller et al., (1978) Cell 15:579-85); Agrobacterium-mediated transfer; direct DNA uptake; WHISKERS™-mediated transformation; and microprojectile bombardment. These techniques can be used for both stable transformation and transient transformation of a plant cell. "Stable transformation" refers to the introduction of a nucleic acid fragment into a genome of a host organism resulting in genetically stable inheritance. When stably transformed, the nucleic acid fragment is stably integrated into the genome of the host organism and any subsequent generation. Host organisms containing the transformed nucleic acid fragments are referred to as "transgenic" organisms. "Transient transformation" refers to the introduction of a nucleic acid fragment into the nucleus or DNA-containing organelle of a host organism resulting in genetically stable non-inherited gene expression.
[0068] Uma sequência de ácidos nucleicos exógena. Em um exemplo, um transgene é uma sequência de genes (por exemplo, um gene com resistência a herbicida), um gene que codifica um composto industrialmente ou farmaceuticamente útil ou um gene que codifica um traço agrícola desejável. Em ainda outro exemplo, o transgene é uma sequência de ácidos nucleicos antissenso em que a expressão da sequência de ácidos nucleiso antissenso inibe a expressão de uma sequência de ácidos nucleicos alvo. Um transgene pode conter sequências reguladoras ligadas operacionalmente ao transgene (por exemplo, um promotor). Em algumas modalidades, uma sequência de polinucleotídeos de interesse é um transgene. Contudo, em outras modalida-des, uma sequência de polinucleotídeos de interesse é uma sequência de ácido nucleicos endógenos em que as cópias genômicas adicionais da sequência de ácidos nucleicos endógenos são desejáveis ou uma sequência de ácidos nucleicos que está na orientação antissenso com respeito a sequência de uma molécula de ácido nucleico alvo em um organismo hospedeiro.[0068] An exogenous nucleic acid sequence. In one example, a transgene is a gene sequence (e.g., a herbicide resistance gene), a gene encoding an industrially or pharmaceutically useful compound, or a gene encoding a desirable agricultural trait. In yet another example, the transgene is an antisense nucleic acid sequence in which expression of the antisense nucleic acid sequence inhibits expression of a target nucleic acid sequence. A transgene may contain regulatory sequences operably linked to the transgene (e.g., a promoter). In some embodiments, a polynucleotide sequence of interest is a transgene. However, in other embodiments, a polynucleotide sequence of interest is an endogenous nucleic acid sequence in which additional genomic copies of the endogenous nucleic acid sequence are desirable or a nucleic acid sequence that is in the antisense orientation with respect to the sequence of a target nucleic acid molecule in a host organism.
[0069] Conforme usado neste documento, o termo um "evento" transgênico é produzido por transformação de células de plantas com DNA heterólogo, ou seja, um construto de ácido nucleico que inclui um transgene de interesse, regeneração de uma população de plantas resultando da inserção do transgene no genoma da planta e seleção de uma planta particular caracterizada pela inserção em um local particular no genoma. O termo "evento" se refere ao transformante original e progênie do transformante que inclui um DNA heterólogo. O ter- mo "evento" também se refere a progênie produzida sem um cruzamento sexual entre o transformante e outra variedade que incluir o DNA genômico/transgene. Mesmo após cruzamento repetido em um parente recorrente, o DNA de transgene inserido e DNA genômico de flanqueamento (DNA genômico/transgene) a partir do parente transformado está presente na progênie do cruzamento no mesmo local cromossômico. O termo "evento" também se refere ao DNA do transformante original e progênie do mesmo compreendendo o DNA inserido e sequência genômica de flanqueamento imediatamente adjacente ao DNA inserido que espera-se ser transferido para uma progênie que recebe DNA inserido, incluindo o transgene de interesse em resultado de um cruzamento sexual de uma linhagem parental que inclui o DNA inserido (por exemplo, o transformante original e progênie resultante do autocruzamento) e uma linhagem parental que não contém o DNA inserido.[0069] As used herein, the term a transgenic "event" is produced by transformation of plant cells with heterologous DNA, i.e., a nucleic acid construct that includes a transgene of interest, regeneration of a plant population resulting from insertion of the transgene into the plant genome, and selection of a particular plant characterized by the insertion at a particular location in the genome. The term "event" refers to the original transformant and progeny of the transformant that include a heterologous DNA. The term "event" also refers to progeny produced without a sexual cross between the transformant and another variety that includes the genomic DNA/transgene. Even after repeated crossing into a recurrent parent, the inserted transgene DNA and flanking genomic DNA (genomic DNA/transgene) from the transformed parent is present in the progeny of the cross at the same chromosomal location. The term "event" also refers to the DNA of the original transformant and progeny thereof comprising the inserted DNA and flanking genomic sequence immediately adjacent to the inserted DNA that is expected to be transferred to progeny that receive inserted DNA including the transgene of interest as a result of a sexual cross of a parental line that includes the inserted DNA (e.g., the original transformant and progeny resulting from the selfing) and a parental line that does not contain the inserted DNA.
[0070] Conforme usado neste documento, os termos "Reação de Cadeia de Polimerase" ou "PCR" definem um procedimento ou técnica na qual quantidades minutas de ácido nucleico, RNA e/ou DNA são amplificadas conforme descrito na Pat. US N° 4.683.195 emitida em 28 de julho de 1987. Geralmente, as informações de sequências pelas extremidades da região de interesse ou além necessitam estar disponíveis de forma que os iniciadores de oligonucleotídeos possam ser designados e estes iniciadores serão idênticos ou semelhantes em sequência às fitas opostas do modelo a ser amplificado. Os nucleotídeos do terminal 5' dos dois iniciadores podem coincidir com as extremidades do material amplificado. O PCR também pode ser usado para amplificar sequências específicas de RNA, sequências específicas de DNA pelo DNA genômico total e cDNA transcrito pelo RNA celular total, sequências de bacteriófagos ou plásmídeos, etc. Vide, em geral, Mullis et al., Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol., 51:263 (1987); Erlich, ed., PCR Technology, (Stockton Press, NY, 1989).[0070] As used herein, the terms "Polymerase Chain Reaction" or "PCR" define a procedure or technique in which minute quantities of nucleic acid, RNA and/or DNA are amplified as described in U.S. Pat. No. 4,683,195 issued July 28, 1987. Generally, sequence information through or beyond the ends of the region of interest needs to be available so that oligonucleotide primers can be designed and these primers will be identical or similar in sequence to opposite strands of the template to be amplified. The 5'-terminal nucleotides of the two primers may coincide with the ends of the amplified material. PCR can also be used to amplify specific RNA sequences, specific DNA sequences from total genomic DNA and cDNA transcribed from total cellular RNA, bacteriophage or plasmid sequences, etc. See generally Mullis et al., Cold Spring Harbor Symp. Qty. Biol., 51:263 (1987); Erlich, ed., PCR Technology, (Stockton Press, NY, 1989).
[0071] Conforme usado neste documento, o termo "iniciador" se refere a um oligonucleotídeo capaz de atuar como um ponto de iniciação de síntese juntamente com uma fita complementar quando as condições são adequadas para síntese de um produto de extensão de iniciador. As condições de sintetização incluem a presença de quatro diferentes trifosfatos de desorribonucleotídeos e pelo menos um agente de indução de polimerização tal como transcriptase reversa ou DNA polimerase. Esses estão presente em um tampão adequado que pode incluir constituintes que são cofatores ou que afetam as condições tais como pH e semelhantes em várias temperaturas adequadas. Um iniciador é, preferencialmente, uma sequência de fita única de forma que a eficiência de amplificação é otimizada, mas sequência de fitas duplas podem ser usadas.[0071] As used herein, the term "primer" refers to an oligonucleotide capable of acting as a synthesis initiation point together with a complementary strand when conditions are suitable for synthesis of a primer extension product. The synthesis conditions include the presence of four different desorbonucleotide triphosphates and at least one polymerization inducing agent such as reverse transcriptase or DNA polymerase. These are present in a suitable buffer that may include constituents that are cofactors or that affect conditions such as pH and the like at various suitable temperatures. A primer is preferably a single-stranded sequence so that amplification efficiency is optimized, but double-stranded sequences may be used.
[0072] Conforme usado neste documento, o termo "sonda" se refere a um oligonucleotídeo que hibridiza em uma sequência alvo. No procedimento de ensaio estilo TaqMan® ou TaqMan® , a sonda hibridiza em uma porção do alvo situada entre o sítio de recozimento e os dois iniciadores. Uma sonda inclui cerca de oito nucleotídeos, cerca de dez nucleotídeos, cerca de quinze nucleotídeos, cerca de vinte nucleotídeos, cerca de trinta nucleotídeos, cerca de quarenta nucleotídeos ou cerca de cinquenta nucleotídeos. Em algumas modalidades, uma sonda inclui de cerca de oito nucleotídeos a cerca de quinze nucleotídeos. Uma sonda pode incluir ainda um marcador detectável, por exemplo, um fluoróforo (Texas-Red®, isotiocianato de Fluoresceína, etc.). O marcador detectável pode ser ligado de covalentemente de forma direta ao oligonucleotídeo da sonda, por exemplo, localizado na extremidade 5' da sonda ou no terminal 3' da sonda. Uma sonda incluindo um fluoróforo também pode incluir ainda um supressor, por exemplo, Black HoleQuencher™, Iowa Black™, etc.[0072] As used herein, the term "probe" refers to an oligonucleotide that hybridizes to a target sequence. In the TaqMan® or TaqMan® -style assay procedure, the probe hybridizes to a portion of the target located between the annealing site and the two primers. A probe includes about eight nucleotides, about ten nucleotides, about fifteen nucleotides, about twenty nucleotides, about thirty nucleotides, about forty nucleotides, or about fifty nucleotides. In some embodiments, a probe includes from about eight nucleotides to about fifteen nucleotides. A probe can further include a detectable label, e.g., a fluorophore (Texas-Red®, Fluorescein isothiocyanate, etc.). The detectable label may be covalently linked directly to the probe oligonucleotide, e.g., located at the 5' end of the probe or at the 3' terminus of the probe. A probe including a fluorophore may also further include a quencher, e.g., Black HoleQuencher™, Iowa Black™, etc.
[0073] Conforme usado neste documento, os termos "endonucleases de restrição" e "enzimas de restrição" se referem às enzimas bac- terianas que cortam DNA de fita dupla no ou próximo a sequência específica de nucleotídeos. Enzimas de restrição tipo-2 reconhecem e clivam DNA no mesmo sítio e incluem, mas não estão limitadas a XbaI, BamHI, HindIII, EcoRI, XhoI, SalI, KpnI, AvaI, PstI e SmaI.[0073] As used herein, the terms "restriction endonucleases" and "restriction enzymes" refer to bacterial enzymes that cut double-stranded DNA at or near a specific nucleotide sequence. Type-2 restriction enzymes recognize and cleave DNA at the same site and include, but are not limited to, XbaI, BamHI, HindIII, EcoRI, XhoI, SalI, KpnI, AvaI, PstI, and SmaI.
[0074] Conforme usado neste documento, o termo "vetor" é usado intercambiavelmente com os termos "construto", "vetor de clonagem" e "vetor de expressão" e significa o veículo pelo qual uma sequência de DNA ou RNA (por exemplo, um gene estranho) pode ser introduzido em uma célula hospedeira de maneira a transformar o hospedeiro e promover a expressão (por exemplo, transcrição e tradução) da sequência introduzida. Um "vetor não viral" pretende significar qualquer vetor que não compreende um vírus ou retrovírus. Em algumas modalidades, um "vetor" é uma sequência de DNA compreendendo pelo menos uma origem de replicação de DNA e pelo menos um gene de marcador selecionável. Exemplos incluem, mas não se limitam a, um plasmídeo, cosmídeo, bacteriófago, cromossomo artificial bacteriano (BAC) ou vírus que transporta DNA exógeno para uma célula. Um vetor também pode incluir um ou mais genes, moléculas antissenso, e/ou genes de marcador selecionável e outros elementos genéticos conhecidos na técnica. Um vetor pode transduzir, transformar ou infectar uma célula, fazendo assim com que a célula expresse as moléculas de ácidos nucleicos e/ou proteínas codificadas pelo vetor. O termo "plasmídeo" define uma fita circular de ácidos nucleicos capaz de replicação autossômica em uma célula hospedeira procariótica ou eucarióti- ca. O termo inclui ácido nucleico que pode ser DNA ou RNA e pode ser de fita única ou dupla. O plasmídeo da definição também pode incluir as sequências que correspondem a uma origem bacteriana de replicação.[0074] As used herein, the term "vector" is used interchangeably with the terms "construct", "cloning vector", and "expression vector" and means the vehicle by which a DNA or RNA sequence (e.g., a foreign gene) can be introduced into a host cell in a manner that transforms the host and promotes expression (e.g., transcription and translation) of the introduced sequence. A "non-viral vector" is intended to mean any vector that does not comprise a virus or retrovirus. In some embodiments, a "vector" is a DNA sequence comprising at least one origin of DNA replication and at least one selectable marker gene. Examples include, but are not limited to, a plasmid, cosmid, bacteriophage, bacterial artificial chromosome (BAC), or virus that carries exogenous DNA into a cell. A vector can also include one or more genes, antisense molecules, and/or selectable marker genes, and other genetic elements known in the art. A vector can transduce, transform, or infect a cell, thereby causing the cell to express the nucleic acid molecules and/or proteins encoded by the vector. The term "plasmid" defines a circular strand of nucleic acid capable of autosomal replication in a prokaryotic or eukaryotic host cell. The term includes nucleic acid that may be DNA or RNA and may be single- or double-stranded. The plasmid of the definition may also include sequences that correspond to a bacterial origin of replication.
[0075] Conforme usado neste documento, o termo "gene de marcador selecionável" conforme usado neste documento define um gene ou outro cassete de expressão que codifica uma proteína que facilita a identificação de células na qual o gene de marcador selecionável é inserido. Por exemplo, um "gene de marcador selecionável" engloba genes relatores bem como genes usados em transformação de plantas para, por exemplo, proteger células de plantas de um agente seletivo ou fornecer resistência/tolerância a um agente seletivo. Em uma modalidade, apenas aquelas células ou plantas que recebem um marcador selecionável funcional são capazes de se dividirem ou crescer sob condições com um agente seletivo. Exemplos de agentes seletivos podem incluir, por exemplo, antibióticos, incluindo espectinomicina, neomicina, canamicina, paromomicina, gentamicina e higromicina. Esses marcadores selecionáveis incluem neomicina fosfotransferase (npt II) que expressa uma enzima que confere resistência a canamicina antibiótica e genes para antibióticos relacionados, neomicina, paromomicina, gentamicina e G418 e o gene para higromicina fosfotransferase (hpt) que expressa uma enzima que confere resistência a higromicina. Outros genes de marcador selecionável podem incluir genes que codificam resistência a herbicidas incluindo bar ou pat (resistência contra glufosinato de amônio ou fosfinotricina), acetolactato sintase (ALS, resistência contra inibidores tais como sulfonilureias (SUs), imidazolino- nas (IMIs), triazolopirimidinas (TPs), pirimidinil oxibenzoatos (POBs), e sulfonilamino carbonil triazolinonas que previnem a primeira etapa na síntese de aminoácidos de cadeia ramificada), glifosato, 2,4-D e resistência ou sensibilidade a metais. Exemplos de "genes relatores" que podem ser usados como gene de marcador selecionável incluem a observação visual de proteínas de gene relator expresso tais como proteínas que codificam β-glucuronidase (GUS), luciferase, proteína verde fluorescente (GFP), proteína amarelo fluorescente (YFP), DsRed, β- galactosidade, cloranfenicol acetiltransferase (CAT), fosfatase alcalina e semelhantes. A frase "marcador positivo" se refere a plantas que foram transformadas para incluir um gene de marcador selecionável.[0075] As used herein, the term "selectable marker gene" as used herein defines a gene or other expression cassette that encodes a protein that facilitates the identification of cells into which the selectable marker gene is inserted. For example, a "selectable marker gene" encompasses reporter genes as well as genes used in plant transformation to, for example, protect plant cells from a selective agent or provide resistance/tolerance to a selective agent. In one embodiment, only those cells or plants that receive a functional selectable marker are capable of dividing or growing under conditions with a selective agent. Examples of selective agents may include, for example, antibiotics, including spectinomycin, neomycin, kanamycin, paromomycin, gentamicin, and hygromycin. These selectable markers include neomycin phosphotransferase (npt II) which expresses an enzyme that confers resistance to the antibiotic kanamycin and genes for related antibiotics, neomycin, paromomycin, gentamicin, and G418, and the gene for hygromycin phosphotransferase (hpt) which expresses an enzyme that confers resistance to hygromycin. Other selectable marker genes may include genes encoding herbicide resistance including bar or pat (resistance against glufosinate ammonium or phosphinothricin), acetolactate synthase (ALS, resistance against inhibitors such as sulfonylureas (SUs), imidazolinones (IMIs), triazolopyrimidines (TPs), pyrimidinyl oxybenzoates (POBs), and sulfonylaminocarbonyl triazolinones that prevent the first step in the synthesis of branched-chain amino acids), glyphosate, 2,4-D, and metal resistance or sensitivity. Examples of "reporter genes" that can be used as a selectable marker gene include visual observation of expressed reporter gene proteins such as proteins encoding β-glucuronidase (GUS), luciferase, green fluorescent protein (GFP), yellow fluorescent protein (YFP), DsRed, β-galactosidase, chloramphenicol acetyltransferase (CAT), alkaline phosphatase, and the like. The phrase "positive marker" refers to plants that have been transformed to include a selectable marker gene.
[0076] Conforme usado neste documento, o termo "marcador detectável" se refere a um marcador capaz de detecção, tal como, por exemplo, um radioisótopo, composto fluorescente, composto biolumi- nescente, um composto quimioluminescente, quelante metálico ou enzima. Exemplos de marcadores detectáveis incluem, mas não estão limitados aos que se seguem: marcadores fluorescentes (por exemplo, FITC, rodamina, fósforos lantanídeos), marcadores enzimáticos (por exemplo, peroxidase de rábano silvestre, β-galactosidade, luciferase, fosfatase alcalina), quimioluminescente, grupos biotinil, epítopos de polipeptídeos predeterminados reconhecidos por um relator secundário (por exemplo, sequências de par de zipper de leucina, sítios de ligação para anticorpos secundários, domínios de ligação a metais, sinalizadores de epítopos). Em uma modalidade, um marcador detectável pode ser ligado pelos braços espaçadores de vários comprimentos para reduzir o potencial impedimento estérico.[0076] As used herein, the term "detectable marker" refers to a marker capable of detection, such as, for example, a radioisotope, fluorescent compound, bioluminescent compound, chemiluminescent compound, metal chelator, or enzyme. Examples of detectable markers include, but are not limited to, the following: fluorescent markers (e.g., FITC, rhodamine, lanthanide phosphors), enzymatic markers (e.g., horseradish peroxidase, β-galactosidase, luciferase, alkaline phosphatase), chemiluminescent, biotinyl groups, predetermined polypeptide epitopes recognized by a secondary reporter (e.g., leucine zipper pair sequences, binding sites for secondary antibodies, metal binding domains, epitope tags). In one embodiment, a detectable marker may be attached by spacer arms of various lengths to reduce potential steric hindrance.
[0077] Conforme usado neste documento, os termos "cassete", "cassete de expressão" e "cassete de expressão gênica" se referem a um segmento de DNA que pode ser inserido em um ácido nucleico ou polinucleotídeo em sítios de restrição específicos ou por recombinação homóloga. Conforme usado neste documento, o segmento de DNA compreende um polinucleotídeo que codifica um polipeptídeo de interesse e o cassete e sítios de restrição são projetados para garantir a inserção do cassete na estrutura de leitura adequada para transcrição e tradução. Em uma modalidade, um cassete de expressão pode incluir um polinucleotídeo que codifica um polipeptídeo de interesse e que contém elementos além do polinucleotídeo que facilita a transformação de uma célula hospedeira particular. Em uma modalidade, um gene de expressão pode incluir também elementos que permitem a expressão aumentada de um polinucleotídeo que codifica um polipeptídeo de interesse em uma célula hospedeira. Esses elementos podem incluir, mas não estão limitados a: um promotor, um promotor mínimo, um po- tencializador, um elemento de resposta, uma sequência terminadora, uma sequência de poliadenilação e semelhantes.[0077] As used herein, the terms "cassette", "expression cassette" and "gene expression cassette" refer to a segment of DNA that can be inserted into a nucleic acid or polynucleotide at specific restriction sites or by homologous recombination. As used herein, the DNA segment comprises a polynucleotide encoding a polypeptide of interest and the cassette and restriction sites are designed to ensure insertion of the cassette in the proper reading frame for transcription and translation. In one embodiment, an expression cassette can include a polynucleotide encoding a polypeptide of interest and that contains elements in addition to the polynucleotide that facilitate transformation of a particular host cell. In one embodiment, an expression gene can also include elements that allow for increased expression of a polynucleotide encoding a polypeptide of interest in a host cell. Such elements may include, but are not limited to: a promoter, a minimal promoter, an enhancer, a response element, a terminator sequence, a polyadenylation sequence, and the like.
[0078] Conforme usado neste documento, um "ligante" ou "espa- çador" é uma ligação, molécula ou grupo de moléculas que ligam duas entidades separadas em uma outra. Ligantes e espaçadores podem fornecer espaçamento ideal de duas entidades e podem fornecer ainda uma ligação lábil que permite que duas entidades estejam separadas umas das outras. Ligações lábeis incluem grupos fotocliváveis, frações lábeis em ácido, frações lábeis em bases e grupos cliváveis em enzimas. Os termos "poliligante" ou "sítio de clonagem múltipla" conforme usado neste documento define um grupo de três ou mais sítios de enzimas de restrição tipo 2 localizados dentro de 10 nucleotídeos de um outro em uma sequência de ácidos nucleicos. Construtos compreendendo um poliligante são usados para inserção e/ou excisão de sequências de ácidos nucleicos tais como região de codificação de um gene. Em outras instâncias, o termo "poliligante" conforme usado neste documento se refere a um trecho de nucleotídeos que são direcionados para unir duas sequências por meio de qualquer método de clonagem sem emenda (ou seja, GibsonAssembly®, NEBuilder HiFiD- NA Assembly®, Golden Gate Assembly, BioBrick® Assembly, etc.). Construtos compreendendo um poliligante são usados para inserção e/ou excisão de sequências de ácidos nucleicos tais como região de codificação de um gene.[0078] As used herein, a "linker" or "spacer" is a bond, molecule, or group of molecules that link two separate entities to one another. Linkers and spacers can provide optimal spacing of two entities and can further provide a labile linkage that allows two entities to be separated from one another. Labile bonds include photocleavable groups, acid-labile moieties, base-labile moieties, and enzyme-cleavable groups. The terms "polylinker" or "multiple cloning site" as used herein define a group of three or more type 2 restriction enzyme sites located within 10 nucleotides of one another in a nucleic acid sequence. Constructs comprising a polylinker are used for insertion and/or excision of nucleic acid sequences such as the coding region of a gene. In other instances, the term "polylinker" as used herein refers to a stretch of nucleotides that are targeted to join two sequences via any splicing cloning method (i.e., GibsonAssembly®, NEBuilder HiFiD-NA Assembly®, Golden Gate Assembly, BioBrick® Assembly, etc.). Constructs comprising a polylinker are used for insertion and/or excision of nucleic acid sequences such as the coding region of a gene.
[0079] Conforme usado neste documento, o termo "controle" se refere a uma amostra usada em um procedimento analítico para fins de comparação. Um controle pode ser "positivo" ou "negativo". Por exemplo, onde a finalidade de um procedimento analítico é detectar um transcrito expresso de forma diferencial ou polipeptídeo em células ou tecido, é geralmente preferencial incluir um controle positivo tal como uma amostra de uma planta conhecida exibindo a expressão desejada e um controle negativo, tal como uma amostra de uma planta conhecida faltando a expressão desejada.[0079] As used herein, the term "control" refers to a sample used in an analytical procedure for comparison purposes. A control may be "positive" or "negative". For example, where the purpose of an analytical procedure is to detect a differentially expressed transcript or polypeptide in cells or tissue, it is generally preferable to include a positive control such as a sample from a plant known to exhibit the desired expression and a negative control, such as a sample from a plant known to lack the desired expression.
[0080] Conforme usado neste documento, o termo "planta" inclui uma planta inteira e qualquer descendente, célula, tecido ou parte de uma planta. Uma classe de planta que pode ser usada na presente invenção é geralmente tão ampla quanto a classe de plantas superiores e inferiores receptível à mutagênese incluindo angiospermas (plantas monocotiledôneas e dicotiledôneas), gimnospermas, samambaias e algas multicelulares. Assim, "planta" inclui planta dicotiledôneas e monocotiledôneas. O termo "partes de planta" inclui qualquer parte(s) de uma planta, incluindo, por exemplo, e sem limitação: semente (incluindo semente madura e semente imatura), um corte de planta: uma célula de planta; uma cultura de células de planta; um órgão de planta (por exemplo, pólen, embrião, flores, frutos, galhos, folhas, raízes, cau-les e explantes). Um tecido de planta ou órgão de planta pode ser uma semente, protoplasto, calo ou qualquer outro grupo de células de plantas que é organizado em unidade estrutural ou funcional. Uma célula de planta ou cultura de tecidos pode ser capaz de regenerar um planta contendo as características fisiológicas e morfológicas da planta a qual a célula ou tecido foi obtida e de regenerar uma planta significativamente com o mesmo genótipo da planta. Em contraste, algumas células de plantas não são capazes de ser regeneradas para produzir plantas. Células regeneráveis em uma célula de planta ou cultura de tecidos podem ser embriões, protoplastos, células meristemáticas, calo, pólen, folhas, anteras, pontas de raízes, sedas, flores, núcleos, espigas, sabugo, cascas ou talos.[0080] As used herein, the term "plant" includes an entire plant and any descendant, cell, tissue or part of a plant. A class of plant that may be used in the present invention is generally as broad as the class of higher and lower plants amenable to mutagenesis including angiosperms (monocotyledonous and dicotyledonous plants), gymnosperms, ferns and multicellular algae. Thus, "plant" includes both dicotyledonous and monocotyledonous plants. The term "plant parts" includes any part(s) of a plant, including, for example, and without limitation: seed (including mature seed and immature seed); a plant cutting; a plant cell; a plant cell culture; a plant organ (e.g., pollen, embryo, flowers, fruits, twigs, leaves, roots, stems and explants). A plant tissue or plant organ may be a seed, protoplast, callus, or any other group of plant cells that is organized into a structural or functional unit. A plant cell or tissue culture may be capable of regenerating a plant containing the physiological and morphological characteristics of the plant from which the cell or tissue was obtained and of regenerating a plant with substantially the same genotype as the plant. In contrast, some plant cells are not capable of being regenerated to produce plants. Regenerable cells in a plant cell or tissue culture may be embryos, protoplasts, meristematic cells, callus, pollen, leaves, anthers, root tips, silks, flowers, nuclei, ears, cobs, husks, or stalks.
[0081] Partes de plantas incluem partes que podem ser colhidas e partes úteis para propagação de plantas de progênie. Partes de plantes úteis para propagação incluem, por exemplo, e sem limitação: semente; fruto; um corte; uma muda; um bulbo e um rizoma. Uma parte que pode ser colhida de uma planta pode ser qualquer parte útil de uma planta, incluindo, por exemplo e sem limitação: flor; pólen; muda; bulbo; folha; caule; fruto; semente e raiz.[0081] Plant parts include harvestable parts and parts useful for propagating progeny plants. Plant parts useful for propagation include, for example, and without limitation: seed; fruit; a cutting; a seedling; a bulb, and a rhizome. A harvestable part of a plant can be any useful part of a plant, including, for example and without limitation: flower; pollen; seedling; bulb; leaf; stem; fruit; seed, and root.
[0082] Uma célula de planta é a unidade estrutural e fisiológica da planta, compreendendo um protoplasto e uma parede celular. Uma célula de planta pode estar na forma de uma célula única isolada ou um agregado de células (por exemplo, um calo friável e uma célula cultivada) e pode ser parte de uma unidade organizada superior (por exemplo, um tecido de planta, um órgão de planta e planta). Assim, uma célula de planta pode ser um protoplasto, uma célula produtora de gametas ou uma célula ou conjunto de células que podem regenerar em uma planta inteira. Como tal, uma semente que compreende múltiplas células de plantas e é capaz de regenerar em uma planta inteira é considerada uma "célula de planta" nas modalidades deste documento.[0082] A plant cell is the structural and physiological unit of the plant, comprising a protoplast and a cell wall. A plant cell may be in the form of a single isolated cell or an aggregate of cells (e.g., a friable callus and a cultured cell), and may be part of a higher organized unit (e.g., a plant tissue, a plant organ, and a plant). Thus, a plant cell may be a protoplast, a gamete-producing cell, or a cell or collection of cells that can regenerate into an entire plant. As such, a seed that comprises multiple plant cells and is capable of regenerating into an entire plant is considered a “plant cell” in embodiments hereof.
[0083] Conforme usado neste documento, o termo "RNA pequeno" se refere a várias classes de ácidos ribonucleicos não codificadores (ncRNA). O termo RNA pequeno descreve cadeias curtas de ncRNA produzidas em células bacterianas, animais, plantas e fungos. Estas cadeias curtas de ncRNA podem ser produzidas naturalmente dentro da célula ou podem ser produzidas pela introdução de uma sequência exógena que expressa a cadeia curta ou ncRNA. As sequências de RNA pequeno não codificam diretamente para uma proteína e diferem em função de outro RNA pelo fato de que sequências de RNA pequeno são apenas transcritas e não traduzidas. As sequências de RNA pequeno são envolvidas em outras funções celulares, incluindo ex pressão e modificação de genes. Moléculas de RNA pequeno são geralmente feitas de cerca de 20 a 30 nucleotídeos. As sequências de RNA pequeno podem ser derivadas de precursores maiores. Os precursores formam estruturas que redobram sobre cada uma em regiões auto-complementares que são processadas pela nuclease Dicer em animais ou DCL1 em plantas.[0083] As used herein, the term "small RNA" refers to several classes of non-coding ribonucleic acids (ncRNA). The term small RNA describes short strands of ncRNA produced in bacterial, animal, plant, and fungal cells. These short ncRNA strands may be produced naturally within the cell or may be produced by the introduction of an exogenous sequence that expresses the short strand or ncRNA. Small RNA sequences do not directly code for a protein and differ in function from other RNA in that small RNA sequences are only transcribed and not translated. Small RNA sequences are involved in other cellular functions, including gene expression and modification. Small RNA molecules are generally made of about 20 to 30 nucleotides. Small RNA sequences may be derived from larger precursors. The precursors form structures that refold upon each other into self-complementary regions that are processed by the nuclease Dicer in animals or DCL1 in plants.
[0084] Muitos tipos de RNA pequeno existem naturalmente ou são produzidos artificialmente, incluindo microRNAs (miRNAs), RNA curtos de interferência (siRNAs), RNA antissenso, RNA curto em gancho (shRNA) e RNAs pequenos nucleolares (snoRNAs). Certos tipos de RNA pequeno, tais como microRNA e siRNA, são importantes no silenciamento de genes e interferência de RNA (RNAi). O silenciamento de genes é um processo de regulação genética no qual um gene que normalmente seria expresso é "desligado" por um elemento intracelular, neste caso, o RNA pequeno. A proteína que seria normalmente formada por esta formação genética não é formada devido à interferência e as informações codificadas no gene são bloqueadas pela expressão.[0084] Many types of small RNA exist naturally or are produced artificially, including microRNAs (miRNAs), short interfering RNAs (siRNAs), antisense RNAs, short hairpin RNAs (shRNAs), and small nucleolar RNAs (snoRNAs). Certain types of small RNAs, such as microRNAs and siRNAs, are important in gene silencing and RNA interference (RNAi). Gene silencing is a process of genetic regulation in which a gene that would normally be expressed is "turned off" by an intracellular element, in this case, small RNA. The protein that would normally be formed by this gene formation is not formed due to the interference, and the information encoded in the gene is blocked from expression.
[0085] Conforme usado neste documento, o termo "RNA pequeno" abrange moléculas de RNA descritas na literatura como "mini-RNA (Storz, (2002) Science 296:1260-3; Illangasekare et al., (1999) RNA 5:1482-1489); "pequeno RNA" procariótico (sRNA) (Wassarman et al., (1999) Trends Microbiol. 7:37-45); "RNA não codificador" eucariótico (ncRNA)"; "micro-RNA (miRNA)"; "pequeno não mRNA (snmRNA)"; "RNA funcional (fRNA)"; "RNA de transferência (tRNA)"; "RNA catalítico" [ e. g., ribozimas, incluindo ribozimas autoacilantes (Illangaskare et al., (1999) RNA 5:1482-1489); "pequenos RNAs nucleolares (snoRNAs)," "tmRNA" (a.k.a. "10S RNA," Muto et al., (1998) Trends Biochem Sci. 23:25-29; and Gillet et al., (2001) Mol Microbiol. 42:879-885); moléculas de RNAi incluindo, sem limitação, "pequeno RNA de interferên- cia (siRNA), "siRNA preparado por endorribonuclease (e-siRNA)", "pequeno RNA em grampo (shRNA)" e "pequeno RNA regulado temporariamente (stRNA)", "siRNA em cubo (d-siRNA)" e aptâmeros, oligonucleotídeos e outros ácidos nucleicos sintéticos que compreendem pelo menos uma base uracila.[0085] As used herein, the term "small RNA" encompasses RNA molecules described in the literature as "mini-RNA" (Storz, (2002) Science 296:1260-3; Illangasekare et al., (1999) RNA 5:1482-1489); prokaryotic "small RNA" (sRNA) (Wassarman et al., (1999) Trends Microbiol. 7:37-45); eukaryotic "non-coding RNA" (ncRNA)"; "micro-RNA (miRNA)"; "small non-mRNA (snmRNA)"; "functional RNA (fRNA)"; "transfer RNA (tRNA)"; "catalytic RNA" [e.g., ribozymes, including self-acylating ribozymes (Illangasekare et al., (1999) RNA 5:1482-1489); "small nucleolar RNAs (snoRNAs)," "tmRNA" (a.k.a. "10S RNA," Muto et al., (1998) Trends Biochem Sci. 23:25-29; and Gillet et al., (2001) Mol Microbiol. 42:879-885); RNAi molecules including, without limitation, "small interfering RNA (siRNA)," "endoribonuclease-primed siRNA (e-siRNA)," "small hairpin RNA (shRNA)," and "small transiently regulated RNA (stRNA)," "hub siRNA (d-siRNA)," and aptamers, oligonucleotides, and other synthetic nucleic acids comprising at least one uracil base.
[0086] Exceto se especificamente explicado em contrário, todos os termos técnicos e científicos usados neste documento possuem o mesmo significado conforme comumente compreendido pelos versados na técnica . Definições de termos comuns em biologia molecular podem ser encontrados em, por exemplo: Lewin, Genes V, Oxford University Press, 1994 (ISBN 0-19-854287-9); Kendrew et al. (eds.), The Encyclopedia of Molecular Biology, Blackwell Science Ltd., 1994 (ISBN 0-632-02182-9); and Meyers (ed.), Molecular Biology and Biotechnology: A Comprehensive Desk Reference, VCH Publishers, Inc., 1995 (ISBN 1-56081-569-8).[0086] Unless specifically explained otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art. Definitions of common terms in molecular biology can be found in, for example: Lewin, Genes V, Oxford University Press, 1994 (ISBN 0-19-854287-9); Kendrew et al. (eds.), The Encyclopedia of Molecular Biology, Blackwell Science Ltd., 1994 (ISBN 0-632-02182-9); and Meyers (ed.), Molecular Biology and Biotechnology: A Comprehensive Desk Reference, VCH Publishers, Inc., 1995 (ISBN 1-56081-569-8).
[0087] Conforme usado neste documento, "um", "uma" e "a/o" incluem referências no plural, exceto se o contexto ditar claramente e ambiguamente em contrário.[0087] As used herein, "a", "an", and "the" include plural references unless the context clearly and ambiguously dictates otherwise.
[0088] São fornecidos métodos e composições para usar um promotor e outros elementos reguladores de gene de GRMZM2G144030 de Zea mays para expressar não transgenes em plantas. Em uma modalidade, um promotor pode ser o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays de SEQ ID NO:1. Em uma modalidade adicional, uma 3'UTR pode ser a 3'UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays de SEQ ID NO:5.[0088] Provided are methods and compositions for using a promoter and other gene regulatory elements from Zea mays GRMZM2G144030 to express non-transgenes in plants. In one embodiment, a promoter can be the Zea mays GRMZM2G144030 promoter of SEQ ID NO:1. In a further embodiment, a 3'UTR can be the Zea mays GRMZM2G144030 3'UTR of SEQ ID NO:5.
[0089] Em uma modalidade, um polinucleotídeo é fornecido compreendendo um promotor, em que o promotor é pelo menos 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99,5%, 99,8% ou 100% idêntico a SEQ ID NO:1. Em uma modalidade, um promotor é um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays compreendendo um polinucleotídeo de pelo menos 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99,5%, 99,8% ou 100% de identidade ao polinucleotídeo de SEQ ID NO:1. Em uma modalidade, um polinucleotídeo isolado é fornecido compreendendo pelo menos 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99,5%, 99,8% ou 100% de identidade ao polinucleotídeo de SEQ ID NO:1. Em uma modalidade, um vetor de ácido nucleico é fornecido compreendendo um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays de SEQ ID NO:1. Em uma modalidade, um polinucleotídeo é fornecido compreendendo um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays que é ligado operacionalmente a um poliligante. Em uma modalidade, um cassete de expressão gênica é fornecido compreendendo um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays que é ligado operacionalmente a um transgene não GRMZM2G144030. Em uma modalidade, um vetor de ácidos nucleicos é fornecido compreendendo um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays que é ligado operacionalmente a um transgene não GRMZM2G144030. Em uma modalidade, o promotor consiste em SEQ ID NO:1. Em uma modalidade ilustrativa, um vetor de ácidos nucleicos compreende um promotor de GRMZM2G144030 Zea mays ligado operacionalmente a um transgene, em que o transgene pode ser um transgene de resistência a inseticida, um transgene de tolerância a herbicida, um transgene de uso eficiência de nitrogênio, um transgene de eficiência de uso de água, um transgene de qualidade nutricional, um transgene de ligação de DNA, um transgene de pequeno RNA, um transgene de marcador selecionável ou suas combinações.[0089] In one embodiment, a polynucleotide is provided comprising a promoter, wherein the promoter is at least 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99.5%, 99.8%, or 100% identical to SEQ ID NO:1. In one embodiment, a promoter is a Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprising a polynucleotide of at least 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99.5%, 99.8%, or 100% identity to the polynucleotide of SEQ ID NO: 1. In one embodiment, an isolated polynucleotide is provided comprising at least 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99.5%, 99.8%, or 100% identity to the polynucleotide of SEQ ID NO: 1. In one embodiment, a nucleic acid vector is provided comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter of SEQ ID NO:1. In one embodiment, a polynucleotide is provided comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter that is operably linked to a polylinker. In one embodiment, a gene expression cassette is provided comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter that is operably linked to a non-GRMZM2G144030 transgene. In one embodiment, a nucleic acid vector is provided comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter that is operably linked to a non-GRMZM2G144030 transgene. In one embodiment, the promoter is SEQ ID NO:1. In an illustrative embodiment, a nucleic acid vector comprises a Zea mays GRMZM2G144030 promoter operably linked to a transgene, wherein the transgene can be an insecticide resistance transgene, a herbicide tolerance transgene, a nitrogen use efficiency transgene, a water use efficiency transgene, a nutritional quality transgene, a DNA binding transgene, a small RNA transgene, a selectable marker transgene, or combinations thereof.
[0090] A expressão do transgene também pode ser regulada pela região do gene não traduzido 3' (ou seja, UTR 3') localizada a jusante da sequência de codificação de genes. Tanto o promotor como uma 3' UTR podem regular a expressão do transgene. Embora um promotor seja necessário para induzir a transcrição, uma região de gene 3' UTR pode terminar a transcrição e iniciar a poliadenilação de um transcrito de mRNA resultante para tradução e síntese de proteínas. Uma região de gene 3' UTR auxiliar a expressão estável de um transgene.[0090] Transgene expression can also be regulated by the 3' untranslated gene region (i.e., 3' UTR) located downstream of the gene coding sequence. Both a promoter and a 3' UTR can regulate transgene expression. Although a promoter is required to induce transcription, a 3' UTR gene region can terminate transcription and initiate polyadenylation of a resulting mRNA transcript for translation and protein synthesis. A 3' UTR gene region aids in the stable expression of a transgene.
[0091] Em uma modalidade, um vetor de ácido nucleico é fornecido compreendendo promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays conforme descrito neste documento e uma 3' UTR. Em uma modalidade, o vetor de ácido nucleico compreende uma 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays. Em uma modalidade, a 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays é SEQ ID NO:5.[0091] In one embodiment, a nucleic acid vector is provided comprising Zea mays GRMZM2G144030 promoter as described herein and a 3' UTR. In one embodiment, the nucleic acid vector comprises a Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR. In one embodiment, the Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR is SEQ ID NO:5.
[0092] Em uma modalidade, um vetor de ácidos nucleicos é fornecido compreendendo um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays conforme descrito neste documento e 3' UTR, em que a 3' UTR é pelo menos 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99,5%, 99,8% ou 100% idêntica ao polinucleotídeo de SEQ ID NO:5. Em uma modalidade, um vetor de ácidos nucleicos é fornecido compreendendo um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays conforme descrito neste documento e a 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays em que o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e a 3 UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays são ligados operacionalmente às extremidades opostas de um poliligante. Em uma modalidade, um cassete de expressão gênica é fornecido compreendendo um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays conforme descrito neste documento e uma 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays em que o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e a 3 UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays são ligados operacionalmente às extremidades opostas de um transgene não GRMZM2G144030. Em uma modalidade, a 3' UTR consiste em SEQ ID NO:5. Em uma modalidade, um cassete de expressão gênica é fornecido compreendendo um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays conforme descrito neste documento e uma 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays em que o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays compreende SEQ ID NO: 1 e a 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays compreende SEQ ID NO: 5 em que o promotor e 3' UTR são ligados operacionalmente às extremidades opostas de um transgene não GRMZM2G144030. Em um aspecto desta modalidade, a 3' UTR consiste em SEQ ID NO:5. Em um aspecto desta modalidade, o promotor consiste em SEQ ID NO:1. Em uma modalidade ilustrativa, um cassete de expressão gênica compreende uma 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays que é ligado operacionalmente a um transgene, em que o transgene pode ser um transgene de resistência a inseticida, um transgene de tolerância a herbicida, um transgene de uso eficiência de nitrogênio, um transgene de eficiência de uso de água, um transgene de qualidade nutricional, um transgene de ligação de DNA ou proteína, um transgene de pequeno RNA, um transgene de marcador selecionável ou suas combinações. Em uma modalidade adicional, o transgene é ligado operacionalmente a um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e uma 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays a partir do mesmo gene tipo GRMZM2G144030.[0092] In one embodiment, a nucleic acid vector is provided comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter as described herein and 3' UTR, wherein the 3' UTR is at least 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99.5%, 99.8%, or 100% identical to the polynucleotide of SEQ ID NO:5. In one embodiment, a nucleic acid vector is provided comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter as described herein and a Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR wherein the Zea mays GRMZM2G144030 promoter and the Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR are operatively linked to opposite ends of a polylinker. In one embodiment, a gene expression cassette is provided comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter as described herein and a Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR wherein the Zea mays GRMZM2G144030 promoter and the Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR are operably linked to opposite ends of a non-GRMZM2G144030 transgene. In one embodiment, the 3' UTR consists of SEQ ID NO:5. In one embodiment, a gene expression cassette is provided comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter as described herein and a Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR wherein the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprises SEQ ID NO: 1 and the Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR comprises SEQ ID NO: 5 wherein the promoter and 3' UTR are operably linked to opposite ends of a non-GRMZM2G144030 transgene. In one aspect of this embodiment, the 3' UTR consists of SEQ ID NO:5. In one aspect of this embodiment, the promoter consists of SEQ ID NO:1. In an illustrative embodiment, a gene expression cassette comprises a Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR that is operably linked to a transgene, wherein the transgene can be an insecticide resistance transgene, a herbicide tolerance transgene, a nitrogen use efficiency transgene, a water use efficiency transgene, a nutritional quality transgene, a DNA or protein binding transgene, a small RNA transgene, a selectable marker transgene, or combinations thereof. In a further embodiment, the transgene is operably linked to a Zea mays GRMZM2G144030 promoter and a Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR from the same GRMZM2G144030-like gene.
[0093] A expressão do transgene também pode ser regulada por uma região de íntrons localizada a jusante de uma sequência de promotor. Tanto um promotor como um íntron podem regular a expressão do transgene. Embora o promotor seja necessário para induzir a transcrição, a presença de um íntron pode aumentar os níveis de expressão resultante em transcrito de mRNA para tradução e síntese de proteínas. Uma região de gene de íntron auxiliar a expressão estável de um transgene. Em uma modalidade adicional, um íntron é ligado operacionalmente a um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays.[0093] Transgene expression may also be regulated by an intron region located downstream of a promoter sequence. Either a promoter or an intron may regulate transgene expression. Although the promoter is necessary to induce transcription, the presence of an intron may increase expression levels resulting in mRNA transcript for translation and protein synthesis. An intron gene region assists in the stable expression of a transgene. In a further embodiment, an intron is operably linked to a Zea mays GRMZM2G144030 promoter.
[0094] A expressão do transgene também pode ser regulada por uma região de 5' UTR localizada a jusante de uma sequência de promotor. Tanto o promotor como uma 5' UTR podem regular a expressão do transgene. Embora um promotor seja necessário para induzir a transcrição, a presença de uma 5' UTR pode aumentar os níveis de expressão resultante em transcrito de mRNA para tradução e síntese de proteínas. Uma região de gene 5' UTR auxiliar a expressão estável de um transgene. Em uma modalidade adicional, uma 5' UTR é ligada operacionalmente a um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays.[0094] Transgene expression may also be regulated by a 5' UTR region located downstream of a promoter sequence. Either a promoter or a 5' UTR may regulate transgene expression. Although a promoter is necessary to induce transcription, the presence of a 5' UTR may increase expression levels resulting in mRNA transcript for translation and protein synthesis. A 5' UTR gene region assists in the stable expression of a transgene. In a further embodiment, a 5' UTR is operably linked to a Zea mays GRMZM2G144030 promoter.
[0095] Um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays também pode compreender um ou mais elementos de sequência adicionais. Em algumas modalidades, um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays pode compreender um éxon (por exemplo , um peptídeo líder ou sinalizador tal como um peptídeo de trânsito de cloroplasto ou sinal de retenção ER). Por exemplo e sem limitação, um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays pode codificar um éxon incorporado no promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays como uma modalidade adicional.[0095] A Zea mays GRMZM2G144030 promoter can also comprise one or more additional sequence elements. In some embodiments, a Zea mays GRMZM2G144030 promoter can comprise an exon (e.g., a leader or signal peptide such as a chloroplast transit peptide or ER retention signal). For example and without limitation, a Zea mays GRMZM2G144030 promoter can encode an exon incorporated within the Zea mays GRMZM2G144030 promoter as an additional embodiment.
[0096] Em uma modalidade, um vetor de ácidos nucleicos compreende um cassete de expressão gênica conforme descrito neste documento. Em uma modalidade, um vetor pode ser um plasmídeo, um cosmídeo, um cromossomo artificial bacteriano (BAC), um bacteriófa- go, um vírus ou um fragmento de polinucleotídeo excisado para uso em transformação direta ou direcionamento de gene tal como um DNA doador.[0096] In one embodiment, a nucleic acid vector comprises a gene expression cassette as described herein. In one embodiment, a vector can be a plasmid, a cosmid, a bacterial artificial chromosome (BAC), a bacteriophage, a virus, or an excised polynucleotide fragment for use in direct transformation or gene targeting such as a donor DNA.
[0097] De acordo com uma modalidade, um vetor de ácidos nucleicos é fornecido compreendendo um cassete de expressão gênica recombinantes em que o cassete de expressão gênica recombinantes compreende um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays ligado operacionalmente a uma sequência de poliligante, um transgene não GRMZM2G144030 ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, o cassete de expressão gênica recombinantes compreende um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays ligado operacionalmente a um transgene não GRMZM2G144030. Em uma modalidade, o cassete de expressão gênica recombinantes compreende um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays conforme descrito neste documento ligado operacionalmente a uma sequência de poliligantes. O poliligante é ligado operacionalmente ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays em uma forma que a inserção de uma sequência de codificação em um dos sítios de restrição do poliligante ligará operacionalmente a sequência de codificação permitindo a expressão da sequência de codificação quando o vetor é transformado ou transfectado em uma célula hospedeira.[0097] According to one embodiment, a nucleic acid vector is provided comprising a recombinant gene expression cassette wherein the recombinant gene expression cassette comprises a Zea mays GRMZM2G144030 promoter operably linked to a polylinker sequence, a non-GRMZM2G144030 transgene, or a combination thereof. In one embodiment, the recombinant gene expression cassette comprises a Zea mays GRMZM2G144030 promoter operably linked to a non-GRMZM2G144030 transgene. In one embodiment, the recombinant gene expression cassette comprises a Zea mays GRMZM2G144030 promoter as described herein operably linked to a polylinker sequence. The polylinker is operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter in a manner that insertion of a coding sequence into one of the polylinker restriction sites will operably link the coding sequence allowing expression of the coding sequence when the vector is transformed or transfected into a host cell.
[0098] De acordo com uma modalidade, o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays compreende SEQ ID NO: 1, ou uma sequência que tenha pelo menos 80, 85, 90, 95 ou 99% de identidade de sequência com a SEQ ID NO: 1. De acordo com uma modalidade, a sequência de promotor possui um comprimento total de mais do que 1,5, 2, 2,5, 3 ou 4 kb. De acordo com uma modalidade, o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays consiste em SEQ ID NO: 1, ou uma sequência de 2.082 bp que tenha pelo menos 80, 85, 90, 95 ou 99% de identidade de sequência com a SEQ ID NO: 1.[0098] According to one embodiment, the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprises SEQ ID NO: 1, or a sequence that has at least 80, 85, 90, 95, or 99% sequence identity to SEQ ID NO: 1. According to one embodiment, the promoter sequence has a total length of greater than 1.5, 2, 2.5, 3, or 4 kb. According to one embodiment, the Zea mays GRMZM2G144030 promoter consists of SEQ ID NO: 1, or a 2,082 bp sequence that has at least 80, 85, 90, 95, or 99% sequence identity to SEQ ID NO: 1.
[0099] De acordo com uma modalidade, é fornecido um ácido nucleico que compreende um cassete gênico que consiste em um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays, em um transgene não GRMZM2G144030 e em uma 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays da SEQ ID NO:5. Em uma modalidade, a 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays da SEQ ID NO:5 está operacionalmente ligada à extremidade 3' do transgene não GRMZM2G144030. Em outra modalidade, a sequência não traduzida 3' compreende a SEQ ID NO:5 ou uma sequência que tem pelo menos 80, 85, 90, 95, 99 ou 100% de identidade de sequência com a SEQ ID NO:5. De acordo com uma modalidade, é fornecido um vetor de ácido nucleico que compreende um cassete gênico que consiste na SEQ ID NO: 1, ou uma sequência de 2.082 bp que tenha pelo menos 80, 85, 90, 95 ou 99% de identidade de sequência com a SEQ ID NO: 1, um transgene não-GRMZM2G144030 e uma 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays, em que a SEQ ID NO: 1 está operacionalmente ligada à extremidade 5' do transgene não - GRMZM2G144030 e a 3' UTR da SEQ ID NO:5 está operacionalmente ligada à extremidade 3' do transgene não-GRMZM2G144030. Em outra modalidade, a sequência não traduzida 3' compreende a SEQ ID NO:5 ou uma sequência que tem pelo menos 80, 85, 90, 95, 99 ou 100% de identidade de sequência com a SEQ ID NO:5. Em outra modalidade, a sequência não traduzida 3' de GRMZM2G144030 de Zea mays consiste na SEQ ID NO:5, ou em uma sequência de 1.095 bp que tenha pelo menos 80, 85, 90, 95 ou 99% de identidade de sequência com a SEQ ID NO:5.[0099] According to one embodiment, a nucleic acid is provided that comprises a gene cassette consisting of a Zea mays GRMZM2G144030 promoter, a non-GRMZM2G144030 transgene, and a Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR of SEQ ID NO:5. In one embodiment, the Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR of SEQ ID NO:5 is operably linked to the 3' end of the non-GRMZM2G144030 transgene. In another embodiment, the 3' untranslated sequence comprises SEQ ID NO:5 or a sequence that has at least 80, 85, 90, 95, 99, or 100% sequence identity to SEQ ID NO:5. According to one embodiment, a nucleic acid vector is provided comprising a gene cassette consisting of SEQ ID NO: 1, or a 2,082 bp sequence that has at least 80, 85, 90, 95, or 99% sequence identity to SEQ ID NO: 1, a non-GRMZM2G144030 transgene, and a 3' UTR of GRMZM2G144030 from Zea mays, wherein SEQ ID NO: 1 is operably linked to the 5' end of the non-GRMZM2G144030 transgene and the 3' UTR of SEQ ID NO:5 is operably linked to the 3' end of the non-GRMZM2G144030 transgene. In another embodiment, the 3' untranslated sequence comprises SEQ ID NO:5 or a sequence that has at least 80, 85, 90, 95, 99, or 100% sequence identity to SEQ ID NO:5. In another embodiment, the 3' untranslated sequence of GRMZM2G144030 from Zea mays consists of SEQ ID NO:5, or a 1,095 bp sequence that has at least 80, 85, 90, 95, or 99% sequence identity to SEQ ID NO:5.
[00100] Em uma modalidade, é fornecido um construto de ácido nucleico que compreende um promotor e um transgene não - GRMZM2G144030 e, opcionalmente, um ou mais dos seguintes elementos: a) uma região não traduzida 5'; b) um íntron; e c) uma região não traduzida 3', em que[00100] In one embodiment, a nucleic acid construct is provided comprising a promoter and a non-GRMZM2G144030 transgene and, optionally, one or more of the following elements: a) a 5' untranslated region; b) an intron; and c) a 3' untranslated region, wherein
[00101] o promotor consiste na SEQ ID NO:1 ou em uma sequência com pelo menos 98% de identidade de sequência com a SEQ ID NO:1; e[00101] the promoter consists of SEQ ID NO:1 or a sequence with at least 98% sequence identity to SEQ ID NO:1; and
[00102] a região não traduzida 3' consiste na SEQ ID NO:5 ou em uma sequência com pelo menos 98% de identidade de sequência com a SEQ ID NO:5; em que, ainda, o referido promotor está operacionalmente ligado ao referido transgene e cada elemento opcional, quando presente, também está operacionalmente ligado ao promotor e ao transgene. Em uma outra modalidade, é fornecida uma célula transgênica que compreende o construto de ácido nucleico descrito imediatamente acima. Em uma modalidade, a célula transgênica é uma célula vegetal e, em outra modalidade, é fornecida uma planta em que a planta compreende as referidas células transgênicas.[00102] the 3' untranslated region consists of SEQ ID NO:5 or a sequence having at least 98% sequence identity to SEQ ID NO:5; wherein further, said promoter is operably linked to said transgene and each optional element, when present, is also operably linked to the promoter and the transgene. In another embodiment, a transgenic cell comprising the nucleic acid construct described immediately above is provided. In one embodiment, the transgenic cell is a plant cell, and in another embodiment, a plant is provided, wherein the plant comprises said transgenic cells.
[00103] Em uma modalidade, é fornecido um construto de ácido nucleico que compreende um promotor e um transgene não- GRMZM2G144030 e, opcionalmente, um ou mais dos seguintes elementos: a) uma região não traduzida 5'; e b) uma região não traduzida 3',[00103] In one embodiment, a nucleic acid construct is provided comprising a non-GRMZM2G144030 promoter and transgene, and optionally one or more of the following elements: a) a 5' untranslated region; and b) a 3' untranslated region,
[00104] em que[00104] where
[00105] o promotor consiste na SEQ ID NO:1 ou em uma sequência com pelo menos 98% de identidade de sequência com a SEQ ID NO:1; e[00105] the promoter consists of SEQ ID NO:1 or a sequence with at least 98% sequence identity to SEQ ID NO:1; and
[00106] a região não traduzida 3' consiste na SEQ ID NO:5 ou em uma sequência com pelo menos 98% de identidade de sequência com a SEQ ID NO:5; em que, ainda, o referido promotor está operacionalmente ligado ao referido transgene e cada elemento opcional, quando presente, também está operacionalmente ligado ao promotor e ao transgene. Em uma outra modalidade, é fornecida uma célula transgênica que compreende o construto de ácido nucleico descrito imediatamente acima. Em uma modalidade, a célula transgênica é uma célula vegetal e, em outra modalidade, é fornecida uma planta em que a planta compreende as referidas células transgênicas.[00106] the 3' untranslated region consists of SEQ ID NO:5 or a sequence having at least 98% sequence identity to SEQ ID NO:5; wherein further, said promoter is operably linked to said transgene and each optional element, when present, is also operably linked to the promoter and the transgene. In another embodiment, a transgenic cell comprising the nucleic acid construct described immediately above is provided. In one embodiment, the transgenic cell is a plant cell, and in another embodiment, a plant is provided, wherein the plant comprises said transgenic cells.
[00107] Em uma modalidade, é fornecido um construto de ácido nucleico que compreende um promotor e um poliligante e, opcionalmen- te, um dos ou mais seguintes elementos: a) uma região não traduzida 5'; b) um íntron; e c) uma região não traduzida 3',[00107] In one embodiment, a nucleic acid construct is provided comprising a promoter and a polylinker and, optionally, one of the following elements: a) a 5' untranslated region; b) an intron; and c) a 3' untranslated region.
[00108] em que[00108] where
[00109] o promotor consiste na SEQ ID NO:1 ou em uma sequência com pelo menos 98% de identidade de sequência com a SEQ ID NO:1; e[00109] the promoter consists of SEQ ID NO:1 or a sequence with at least 98% sequence identity to SEQ ID NO:1; and
[00110] a região não traduzida 3' consiste na SEQ ID NO:5 ou em uma sequência com pelo menos 98% de identidade de sequência com a SEQ ID NO:5; em que, ainda, o referido promotor está operacionalmente ligado ao referido poliligante e cada elemento opcional, quando presente, também está operacionalmente ligado ao promotor e ao poliligante.[00110] the 3' untranslated region consists of SEQ ID NO:5 or a sequence having at least 98% sequence identity to SEQ ID NO:5; wherein, further, said promoter is operably linked to said polylinker and each optional element, when present, is also operably linked to the promoter and the polylinker.
[00111] De acordo com uma modalidade, o vetor de ácido nucleico compreende ainda uma sequência que codifica um marcador selecionável. De acordo com uma modalidade, o cassete de gene recombi- nante está operacionalmente ligado a uma borda do T-DNA de Agrobacterium. De acordo com uma modalidade, o cassete de gene recombinante compreende ainda uma primeira e uma segunda borda do T-DNA, em que a primeira borda do T-DNA está operacionalmente ligada a uma extremidade do construto gênico, e a segunda borda do T-DNA está operacionalmente ligada à outra extremidade do construto gênico. A primeira e a segunda bordas do T-DNA de Agrobacterium podem ser independentemente selecionadas das sequências de borda de T-DNA que se originam de cepas bacterianas selecionadas do grupo consistindo em uma borda do T-DNA de Agrobacterium que sintetiza nopalina, uma borda do T-DNA de Agrobacterium que sintetiza octopina, uma borda do T-DNA de Agrobacterium que sintetiza manopi- na, uma borda do T-DNA de Agrobacterium que sintetiza succinamo- pina, ou qualquer combinação das mesmas. Em uma modalidade, é fornecida uma cepa de Agrobacterium selecionada do grupo consistindo em uma cepa sintetizadora de nopalina, uma cepa sintetizadora de manopina, uma cepa sintetizadora de succinamopina, ou uma cepa sintetizadora de octopina, em que a referida cepa compreende um plasmídeo em que o plasmídeo compreende um transgene operacionalmente ligado a uma sequência selecionada da SEQ ID NO: 1, ou uma sequência com pelo menos 80, 85, 90, 95 ou 99% de identidade de sequência com a SEQ ID NO: 1.[00111] According to one embodiment, the nucleic acid vector further comprises a sequence encoding a selectable marker. According to one embodiment, the recombinant gene cassette is operably linked to one edge of the Agrobacterium T-DNA. According to one embodiment, the recombinant gene cassette further comprises a first and a second edge of the T-DNA, wherein the first edge of the T-DNA is operably linked to one end of the gene construct, and the second edge of the T-DNA is operably linked to the other end of the gene construct. The first and second Agrobacterium T-DNA borders can be independently selected from T-DNA border sequences that originate from bacterial strains selected from the group consisting of an Agrobacterium T-DNA border that synthesizes nopaline, an Agrobacterium T-DNA border that synthesizes octopine, an Agrobacterium T-DNA border that synthesizes mannopine, an Agrobacterium T-DNA border that synthesizes succinamopine, or any combination thereof. In one embodiment, there is provided an Agrobacterium strain selected from the group consisting of a nopaline-synthesizing strain, a mannopine-synthesizing strain, a succinamopine-synthesizing strain, or an octopine-synthesizing strain, wherein said strain comprises a plasmid wherein the plasmid comprises a transgene operably linked to a sequence selected from SEQ ID NO: 1, or a sequence having at least 80, 85, 90, 95, or 99% sequence identity to SEQ ID NO: 1.
[00112] Os transgenes de interesse que são adequados para uso nos presentes construtos descritos incluem, mas não estão limitados a, sequências de codificação que conferem (1) resistência a pragas ou doenças, (2) tolerância a herbicidas, (3) características agronômicas de valor agregado, tais como: melhoria de rendimento, eficiência do uso de nitrogênio, eficiência do uso de água e qualidade nutricional, (4) ligação de uma proteína ao DNA de uma forma sítio-específica, (5) expressão de pequeno RNA, e (6) marcadores selecionáveis. De acordo com uma modalidade, o transgene codifica um marcador sele- cionável ou um produto gênico que confere resistência a inseticidas, tolerância a herbicidas, expressão de pequeno RNA, eficiência do uso de nitrogênio, eficiência do uso de água, ou qualidade nutricional.[00112] Transgenes of interest that are suitable for use in the presently described constructs include, but are not limited to, coding sequences that confer (1) pest or disease resistance, (2) herbicide tolerance, (3) value-added agronomic traits such as: yield improvement, nitrogen use efficiency, water use efficiency, and nutritional quality, (4) binding of a protein to DNA in a site-specific manner, (5) small RNA expression, and (6) selectable markers. According to one embodiment, the transgene encodes a selectable marker or gene product that confers insecticide resistance, herbicide tolerance, small RNA expression, nitrogen use efficiency, water use efficiency, or nutritional quality.
[00113] Várias sequências de codificação de resistência a insetos podem estar operacionalmente ligadas ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays que compreende a SEQ ID NO:1. Em uma modalidade, um promotor pode ser o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays que compreende a SEQ ID NO: 1, ou uma sequência que tenha pelo menos 80, 85, 90, 95 ou 99% de iden-tidade de sequência com a SEQ ID NO: 1. Em algumas modalidades, as sequências estão operacionalmente ligadas ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays que compreende a SEQ ID NO: 1 e uma 5' UTR. As sequências operacionalmente ligadas podem então ser incorporadas em um vetor escolhido para permitir a identificação e seleção de plantas transformadas ("transformantes"). As sequências de codificação de resistência a insetos são conhecidas na técnica. Uma vez que as modalidades de sequências de codificação de resistência a insetos podem estar operacionalmente ligadas aos elementos reguladores do objeto da descrição, as seguintes características são fornecidas. As sequência de codificação que proporcionam resistência a insetos lepidópteros exemplares incluem: crylA; cry1A.105; crylAb; crylAb(truncada); cry1Ab-Ac (proteína de fusão); crylAc (comercializada como Widestrike®); crylC; crylF (comercializada como Widestri- ke®); cry1Fa2; cry2Ab2; cry2Ae; cry9C; mocrylF; pinlI (proteína inibi- dora da protease); vip3A(a); e vip3Aa20. As sequência de codificação que proporcionam resistência a insetos coleópteros incluem: cry34Ab1 (comercializada como Herculex®); cry35Ab1 (comercializada como Herculex®); cry3A; cry3Bb1; dvsnf7; e mcry3A. As sequências de codificação que proporcionam resistência a múltiplos insetos exemplares incluem ecry31.Ab. A lista acima de genes de resistência a insetos não se destina a ser limitante. Quaisquer genes de resistência a insetos estão abrangidos pela presente descrição.[00113] Various insect resistance coding sequences can be operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprising SEQ ID NO: 1. In one embodiment, a promoter can be the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprising SEQ ID NO: 1, or a sequence that has at least 80, 85, 90, 95, or 99% sequence identity to SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the sequences are operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprising SEQ ID NO: 1 and a 5' UTR. The operably linked sequences can then be incorporated into a chosen vector to allow for the identification and selection of transformed plants ("transformants"). Insect resistance coding sequences are known in the art. Since embodiments of insect resistance coding sequences may be operably linked to regulatory elements of the subject matter, the following features are provided. Exemplary lepidopteran insect resistance coding sequences include: crylA; cry1A.105; crylAb; crylAb(truncated); cry1Ab-Ac (fusion protein); crylAc (marketed as Widestrike®); crylC; crylF (marketed as Widestrike®); cry1Fa2; cry2Ab2; cry2Ae; cry9C; mocrylF; pinlI (protease inhibitor protein); vip3A(a); and vip3Aa20. Coleopteran insect resistance coding sequences include: cry34Ab1 (marketed as Herculex®); cry35Ab1 (marketed as Herculex®); cry3A; cry3Bb1; dvsnf7; and mcry3A. Exemplary coding sequences that provide resistance to multiple insects include ecry31.Ab. The above list of insect resistance genes is not intended to be limiting. Any insect resistance genes are covered by this description.
[00114] Várias sequências de codificação de tolerância a herbicidas podem estar operacionalmente ligadas ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays que compreende a SEQ ID NO: 1, ou uma sequência que tenha 80, 85, 90, 95 ou 99% de identidade de sequência com a SEQ ID NO: 1. Em uma modalidade, um promotor pode ser o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays de SEQ ID NO:1 que compreende a SEQ ID NO: 1, ou uma sequência que tenha pelo menos 80, 85, 90, 95 ou 99% de identidade de sequência com a SEQ ID NO: 1. Em algumas modalidades, as sequências estão operacionalmente ligadas ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays que compreende a SEQ ID NO: 1 e uma 5' UTR. As sequências operacionalmente ligadas podem então ser incorporadas em um vetor escolhido para permitir a identificação e seleção de plantas transformadas ("transformantes"). Sequências de codificação de tolerância a herbicidas exemplares são conhecidas na técnica. Uma vez que as modalidades de sequências de codificação de tolerância a herbicidas podem estar operacionalmente ligadas aos elementos reguladores do objeto da descrição, as seguintes características são fornecidas. O herbicida glifosato contém um modo de ação através da inibição da enzima EPSPS (5-enolpiruvilchiquimato-3-fosfato sintase). Esta enzima está envolvida na biossíntese de aminoácidos aromáticos que são essenciais para o crescimento e desenvolvimento de plantas. São conhecidos na técnica vários mecanismos enzimáticos que podem ser utilizados para inibir esta enzima. Os genes que codificam essas enzimas podem ser operacionalmente ligados aos elementos reguladores do gene do objeto da descrição. Em uma modalidade, os genes de marcadores selecionáveis incluem, mas não estão limitados aos genes que codificam os genes de resistência ao glifosato que incluem: genes EPSPS mutantes, tais como os genes 2mEPSPS, genes cp4 EPSPS, genes mEPSPS, genes dgt-28; genes aroA; e genes de degradação do glifosato, tais como os genes da glifosato acetil transferase (gat) e os genes da glifosato oxidase (gox). Essas características são atualmente comercializadas como Gly-TolTM, Optimum® GAT®, Agrisure® GT e Roundup Ready®. Os genes de resistência para os compostos glufo- sinato e/ou bialafos incluem os genes dsm-2, bar e pat. As características de bar e pat são atualmente comercializadas como LibertyLink®. Também incluídos estão os genes de tolerância que proporcionam resistência a 2,4-D, tais como os genes aad-1 (deve-se notar que os ge- nes aad-1 têm atividade adicional sobre os herbicidas de ariloxifenoxi- propionato) e os genes aad-12 (deve-se notar que os genes aad-12 têm atividade adicional sobre as auxinas sintéticas de piridiloxiaceta- to). Essas características são comercializadas como tecnologia de proteção de colheita Enlist®. Os genes de resistência para inibidores de ALS (sulfonilureias, imidazolinonas, triazolopirimidinas, pirimidiniltio- benzoatos e sulfonilamino-carbonil-triazolinonas) são bem conhecidos na técnica. Esses genes de resistência resultam mais comumente de mutações pontuais na sequência do gene codificante de ALS. Outros genes de resistência de inibidor de ALS incluem os genes hra, os genes csr1-2, genes Sr-HrA e os genes surB. Algumas das características são comercializadas sob o nome comercial Clearfield®. Os herbicidas que inibem HPPD incluem as pirazolonas, tais como pirazoxife- no, benzofenap e topramezona; tricetonas, tais como mesotriona, sul- cotriona, tembotriona, benzobiciclona; e dicetonitrilas, tais como isoxa- flutol. Esses herbicidas HPPD exemplares podem ser tolerados pelas características conhecidas. Exemplos de inibidores de HPPD incluem os genes hppdPF_W336 (para resistência ao isoxaflutol) e os genes avhppd-03 (para resistência à meostriona). Um exemplo de características tolerantes ao herbicida oxinil incluem o gene bxn, que mostrou conferir resistência ao herbicida/antibiótico bromoxinil. Os genes de resistência para dicamba incluem o gene da dicamba mono-oxigenase (dmo) conforme descrito na Publicação PCT Internacional n° WO 2008/105890. Os genes de resistência para herbicidas do tipo inibidor de PPO ou PROTOX (por exemplo, acifluorfeno, butafenacil, flupropa- zil, pentoxazona, carfentrazona, fluazolato, piraflufeno, aclonifeno, aza- fenidina, flumioxazina, flumiclorac, bifenox, oxifluorfeno, lactofeno, fo- mesafeno, fluoroglicofeno e sulfentrazona) são conhecidos na técnica. Genes exemplares que conferem resistência a PPO incluem a supe- rexpressão de uma enzima PPO de Arabidopsis thaliana do tipo selva- gem (Lermontova I e Grimm B, (2000) Overexpression of plastidic pro-toporphyrinogen IX oxidase leads to resistance to the diphenyl-ether herbicide acifluorfen. Plant Physiol 122:75-83.), o gene da PPO de B. subtilis (Li, X. e Nicholl D. 2005. Development of PPO inhibitorresistant cultures and crops. Pest Manag. Sci. 61:277-285 e Choi KW, Han O, Lee HJ, Yun YC, Moon YH, Kim MK, Kuk YI, Han SU e Guh JO, (1998) Generation of resistance to the diphenyl ether herbicide, oxyfluorfen, via expression of the Bacillus subtilis protoporphyrinogen oxidase gene in transgenic tobacco plants. Biosci Biotechnol Biochem 62:558-560.) Genes de resistência para ácidos piridinóxi ou fenóxi propriônicos e ciclohexonas incluem os genes codificantes do inibidor da ACCase (por exemplo, Acc1-S1, Acc1-S2 e Acc1-S3). Genes exemplares que conferem resistência a ciclohexanodionas e/ou ao ácido ariloxifenoxipropanoico incluem haloxifop, diclofop, fenoxiprop, fluazifop e quizalofop. Finalmente, os herbicidas que podem inibir a fotossíntese, incluindo triazina ou benzonitrila, adquirem tolerância pelos genes psbA (tolerância à triazina), genes 1s+ (tolerância à triazina) e pelos genes da nitrilase (tolerância à benzonitrila). A lista acima de genes de tolerância a herbicidas não pretende ser limitante. Qualquer um dos genes de tolerância a herbicidas estão englobados pela presente descrição.[00114] Various herbicide tolerance coding sequences can be operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprising SEQ ID NO: 1, or a sequence that has 80, 85, 90, 95, or 99% sequence identity to SEQ ID NO: 1. In one embodiment, a promoter can be the Zea mays GRMZM2G144030 promoter of SEQ ID NO:1 comprising SEQ ID NO: 1, or a sequence that has at least 80, 85, 90, 95, or 99% sequence identity to SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the sequences are operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprising SEQ ID NO: 1 and a 5' UTR. The operably linked sequences can then be incorporated into a chosen vector to allow identification and selection of transformed plants ("transformants"). Exemplary herbicide tolerance coding sequences are known in the art. Since embodiments of herbicide tolerance coding sequences can be operably linked to the regulatory elements of the subject matter of the disclosure, the following features are provided. The herbicide glyphosate contains a mode of action through inhibition of the enzyme EPSPS (5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase). This enzyme is involved in the biosynthesis of aromatic amino acids that are essential for plant growth and development. Several enzymatic mechanisms that can be used to inhibit this enzyme are known in the art. The genes encoding these enzymes can be operably linked to the regulatory elements of the gene of the subject matter of the disclosure. In one embodiment, selectable marker genes include, but are not limited to, genes encoding glyphosate resistance genes which include: mutant EPSPS genes, such as the 2mEPSPS genes, cp4 EPSPS genes, mEPSPS genes, dgt-28 genes; aroA genes; and glyphosate degradation genes, such as the glyphosate acetyl transferase (gat) genes and the glyphosate oxidase (gox) genes. These traits are currently commercialized as Gly-TolTM, Optimum® GAT®, Agrisure® GT, and Roundup Ready®. Resistance genes for the glufosinate and/or bialaphos compounds include the dsm-2, bar, and pat genes. The bar and pat traits are currently commercialized as LibertyLink®. Also included are tolerance genes that provide resistance to 2,4-D, such as the aad-1 genes (it should be noted that the aad-1 genes have additional activity on aryloxyphenoxypropionate herbicides) and the aad-12 genes (it should be noted that the aad-12 genes have additional activity on synthetic pyridyloxyacetate auxins). These traits are commercialized as Enlist® crop protection technology. Resistance genes for ALS inhibitors (sulfonylureas, imidazolinones, triazolopyrimidines, pyrimidinylthiobenzoates, and sulfonylaminocarbonyltriazolinones) are well known in the art. These resistance genes most commonly result from point mutations in the ALS coding gene sequence. Other ALS inhibitor resistance genes include the hra genes, the csr1-2 genes, the Sr-HrA genes, and the surB genes. Some of the traits are marketed under the trade name Clearfield®. Herbicides that inhibit HPPD include the pyrazolones, such as pyrazoxifen, benzofenap, and topramezone; triketones, such as mesotrione, sulcotrione, tembotrione, and benzobicyclone; and diketonitriles, such as isoxaflutole. These exemplary HPPD herbicides can be tolerated by known traits. Examples of HPPD inhibitors include the hppdPF_W336 genes (for resistance to isoxaflutole) and the avhppd-03 genes (for resistance to meostrione). An example of a trait tolerant to the herbicide oxynil includes the bxn gene, which has been shown to confer resistance to the herbicide/antibiotic bromoxynil. Resistance genes for dicamba include the dicamba monooxygenase (dmo) gene as described in PCT International Publication No. WO 2008/105890. Resistance genes for PPO or PROTOX inhibitor-type herbicides (e.g., acifluorfen, butafenacil, flupropazil, pentoxazone, carfentrazone, fluazolate, pyraflufen, aclonifen, azafenidin, flumioxazine, flumiclorac, bifenox, oxyfluorfen, lactofen, fomesafen, fluoroglycofen, and sulfentrazone) are known in the art. Genes exemplares que conferem resistência a PPO incluem a supe- rexpressão de uma enzima PPO de Arabidopsis thaliana do tipo selva- gem (Lermontova I e Grimm B, (2000) Overexpression of plastidic pro-toporphyrinogen IX oxidase leads to resistance to the diphenyl-ether herbicide acifluorfen. Plant Physiol 122:75-83.), o gene da PPO de B. subtilis (Li, X. e Nicholl D. 2005. Development of PPO inhibitorresistant cultures and crops. Pest Manag. Sci. 61:277-285 e Choi KW, Han O, Lee HJ, Yun YC, Moon YH, Kim MK, Kuk YI, Han SU e Guh JO, (1998) Generation of resistance to the diphenyl ether herbicide, oxyfluorfen, via expression of the Bacillus subtilis protoporphyrinogen oxidase gene in transgenic tobacco plants. Biosci Biotechnol Biochem 62:558-560.) Resistance genes for pyridinoxy or phenoxypropionic acids and cyclohexones include the ACCase inhibitor-encoding genes (e.g., Acc1-S1, Acc1-S2, and Acc1-S3). Exemplary genes that confer resistance to cyclohexanediones and/or aryloxyphenoxypropanoic acid include haloxyfop, diclofop, fenoxyprop, fluazifop, and quizalofop. Finally, herbicides that can inhibit photosynthesis, including triazine or benzonitrile, acquire tolerance by the psbA genes (triazine tolerance), 1s+ genes (triazine tolerance), and nitrilase genes (benzonitrile tolerance). The above list of herbicide tolerance genes is not intended to be limiting. Any of the herbicide tolerance genes are encompassed by this description.
[00115] Várias sequências de codificação de características agronômicas podem estar operacionalmente ligadas ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays que compreende a SEQ ID NO: 1, ou uma sequência que tenha 80, 85, 90, 95 ou 99% de identidade de sequência com a SEQ ID NO: 1. Em uma modalidade, um promotor pode ser o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays de SEQ ID NO:1 que compreende a SEQ ID NO: 1, ou uma sequência que tenha pelo menos 80, 85, 90, 95 ou 99% de identidade de sequência com a SEQ ID NO: 1. Em algumas modalidades, as sequências estão operacionalmente ligadas ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays que compreende a SEQ ID NO: 1 e uma 5' UTR. As sequências operacionalmente ligadas podem então ser incorporadas em um vetor escolhido para permitir a identificação e seleção de plantas transformadas ("transformantes"). Sequências de codificação de características agronômicas exemplares são conhecidas na técnica. Uma vez que as modalidades de sequências de codificação de características agronômicas podem estar operacionalmente ligadas aos elementos reguladores do objeto da descrição, as seguintes características são fornecidas. O amolecimento retardado de frutas conforme proporcionado pelos genes pg inibe a produção da enzima poligalacturonase responsável pela quebra das moléculas de pectina na parede celular e provoca, assim, o amolecimento retardado da fruta. Além disso, o amadurecimen- to/senescência retardada da fruta dos genes acc age para suprimir a expressão normal do gene nativo da acc sintase, resultando na redução da produção de etileno e no amadurecimento retardado da fruta. Enquanto isso, os genes accd metabolizam o precursor do hormônio de amadurecimento da fruta, resultando em um amadurecimento retardado da fruta. Alternativamente, os genes sam-k provocam o amadurecimento retardado através da redução da S-adenosilmetionina (SAM), um substrato para a produção de etileno. Fenótipos de tolerância de estresse pela seca, conforme proporcionado pelos genes cspB, mantêm as funções celulares normais sob condições de estresse por água através da preservação da estabilidade e tradução do RNA. Outro exemplo inclui os genes EcBetA que catalisam a produção do composto osmoprotetor, glicina betaína, que confere tolerância ao estresse por água. Além disso, os genes RmBetA catalisam a produção do compostos osmoprotetor, glicina betaína, que confere tolerância ao estresse por água. A intensificação da fotossíntese e do rendimento é proporcionada com o gene bbx32 que expressa uma proteína que interage com um ou mais fatores de transcrição endógenos para regular os processos fisiológicos do dia/noite da planta. A produção de etanol pode ser aumentada pela expressão dos genes amy797E que codificam uma enzima alfa-amilase termoestável que aumenta a produção de bioetanol através do aumento da termoestabilidade da amilase usada na degradação do amido. Finalmente, as composições modificadas de aminoácidos podem resultar pela expressão dos genes cor- dapA que codificam uma enzima dihidrodipicolinato sintase que au-menta a produção do aminoácido lisina. A lista acima de sequências de codificação de características agronômicas não pretende ser limi- tante. Qualquer sequência de codificação de característica agronômica está abrangida pela presente descrição.[00115] Various agronomic trait coding sequences can be operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprising SEQ ID NO: 1, or a sequence that has 80, 85, 90, 95, or 99% sequence identity to SEQ ID NO: 1. In one embodiment, a promoter can be the Zea mays GRMZM2G144030 promoter of SEQ ID NO:1 comprising SEQ ID NO: 1, or a sequence that has at least 80, 85, 90, 95, or 99% sequence identity to SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the sequences are operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprising SEQ ID NO: 1 and a 5' UTR. The operably linked sequences can then be incorporated into a chosen vector to enable identification and selection of transformed plants ("transformants"). Exemplary agronomic trait coding sequences are known in the art. Since embodiments of agronomic trait coding sequences can be operably linked to the regulatory elements of the subject matter, the following features are provided. Delayed fruit softening as provided by the pg genes inhibits the production of the polygalacturonase enzyme responsible for breaking down pectin molecules in the cell wall and thus causes delayed fruit softening. In addition, the delayed fruit ripening/senescence of the acc genes acts to suppress the normal expression of the native acc synthase gene, resulting in reduced ethylene production and delayed fruit ripening. Meanwhile, the accd genes metabolize the precursor of the fruit ripening hormone, resulting in delayed fruit ripening. Alternatively, the sam-k genes cause delayed ripening by reducing S-adenosylmethionine (SAM), a substrate for ethylene production. Drought stress tolerance phenotypes, as provided by the cspB genes, maintain normal cellular functions under water stress conditions by preserving RNA stability and translation. Another example includes the EcBetA genes that catalyze the production of the osmoprotectant compound, glycine betaine, which confers tolerance to water stress. In addition, the RmBetA genes catalyze the production of the osmoprotectant compound, glycine betaine, which confers tolerance to water stress. Enhancement of photosynthesis and yield is provided by the bbx32 gene, which expresses a protein that interacts with one or more endogenous transcription factors to regulate plant day/night physiological processes. Ethanol production can be increased by expression of the amy797E gene encoding a thermostable alpha-amylase enzyme that increases bioethanol production by increasing the thermostability of the amylase used in starch degradation. Finally, modified amino acid compositions can result from expression of the cordapA gene encoding a dihydrodipicolinate synthase enzyme that increases the production of the amino acid lysine. The above list of agronomic trait coding sequences is not intended to be limiting. Any agronomic trait coding sequence is encompassed by this description.
[00116] Várias sequências de codificação de proteínas de ligação ao DNA podem estar operacionalmente ligadas ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays que compreende a SEQ ID NO: 1, ou uma sequência que tenha 80, 85, 90, 95 ou 99% de identidade de sequência com a SEQ ID NO: 1. Em uma modalidade, um promotor pode ser o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays de SEQ ID NO:1 que compreende a SEQ ID NO: 1, ou uma sequência que tenha pelo menos 80, 85, 90, 95 ou 99% de identidade de sequência com a SEQ ID NO: 1. Em algumas modalidades, as sequências estão operacio-nalmente ligadas ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays que compreende a SEQ ID NO: 1 e uma 5' UTR. As sequências operacionalmente ligadas podem então ser incorporadas em um vetor escolhido para permitir a identificação e possibilidade de seleção de plantas transformadas ("transformantes"). As sequências de codificação de proteínas de ligação ao DNA são conhecidas na técnica. Uma vez que as modalidades das sequências de codificação de proteínas de ligação ao DNA podem estar operacionalmente ligadas aos elementos reguladores do objeto da descrição, os seguintes tipos de proteínas de ligação ao DNA podem incluir dedos de zinco, Talens, CRISPRS e meganucleases. A lista acima de sequências de codificação de proteínas de ligação ao DNA não se destina a ser limitante. Quaisquer sequências de codificação de proteínas de ligação ao DNA estão abrangidas pela presente descrição.[00116] Various DNA-binding protein coding sequences can be operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprising SEQ ID NO: 1, or a sequence that has 80, 85, 90, 95, or 99% sequence identity to SEQ ID NO: 1. In one embodiment, a promoter can be the Zea mays GRMZM2G144030 promoter of SEQ ID NO:1 comprising SEQ ID NO: 1, or a sequence that has at least 80, 85, 90, 95, or 99% sequence identity to SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the sequences are operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprising SEQ ID NO: 1 and a 5' UTR. The operably linked sequences can then be incorporated into a chosen vector to allow identification and selection of transformed plants ("transformants"). DNA binding protein coding sequences are known in the art. Since embodiments of DNA binding protein coding sequences can be operably linked to the regulatory elements of the subject matter of the disclosure, the following types of DNA binding proteins may include zinc fingers, Talens, CRISPRs, and meganucleases. The above list of DNA binding protein coding sequences is not intended to be limiting. Any DNA binding protein coding sequences are encompassed by the present disclosure.
[00117] Vários pequenos RNAs podem estar operacionalmente ligados ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays que compreende a SEQ ID NO: 1, ou uma sequência que tenha 80, 85, 90, 95 ou 99% de identidade de sequência com a SEQ ID NO: 1. Em uma modalidade, um promotor pode ser o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays de SEQ ID NO:1 que compreende a SEQ ID NO: 1, ou uma sequência que tenha pelo menos 80, 85, 90, 95 ou 99% de identidade de sequência com a SEQ ID NO: 1. Em algumas modalidades, as sequências estão operacionalmente ligadas ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays que compreende a SEQ ID NO: 1 e uma 5' UTR. As sequências operacionalmente ligadas podem então ser incorporadas em um vetor escolhido para permitir a identificação e seleção de plantas transformadas ("transformantes"). Características de pequenos RNAs exemplares são conhecidas na técnica. Uma vez que as modalidades de sequências de codificação de pequenos RNAs podem estar operacionalmente ligadas aos elementos reguladores do objeto da descrição, as seguintes características são fornecidas. Por exemplo, o amadurecimento/senescência retardada da fruta do pequeno RNA anti-efe retarda o amadurecimento através da supressão da produção de etileno através do silenciamento do gene ACO que codifica uma enzima formadora de etileno. A produção alterada de lig- nina do pequeno RNA de ccomt reduz o teor de guanacil (G) lignina através da inibição da S-adenosil-L-metionina: trans-cafeoil CoA 3-O- metiltransferase endógena (gene CCOMT). Além disso, a tolerância ao esmagamento com mancha negra em Solanum verrucosum pode ser reduzida pelo pequeno RNA Ppo5 que desencadeia a degradação de transcritos de Ppo5 para impedir o desenvolvimento do esmagamento com mancha negra. Também está incluído o pequeno RNA dvsnf7 que inibe a larva da lagarta-da-raiz do milho com dsRNA contendo um fragmento de 240 bp do gene Snf7 da larva da lagarta-da-raiz do milho. Amido/carboidratos modificados podem resultar de pequenos RNAs, tal como o pequeno RNA pPhL (degrada os transcritos de PhL para limitar a formação de açúcares reduzidos através da degradação do amido) e o pequeno RNA pR1 (degrada os transcritos de R1 para limitar a formação de açúcares reduzidos através da degradação do ami-do). Adicionalmente, benefícios, tais como acrilamida reduzida, resultam do pequeno RNA asnl que desencadeia a degradação de Asn1 para diminuir a formação de asparagina e reduzir a poliacrilamida. Finalmente, o fenótipo não escurecido do pequeno RNA de supressão pgas resulta na supressão de PPO para produzir maçãs com um fenótipo não escurecido. A lista acima de pequenos RNAs não se destina a ser limitante. Quaisquer sequências de codificação de pequeno RNA estão abrangidas pela presente descrição.[00117] Various small RNAs can be operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprising SEQ ID NO: 1, or a sequence that has 80, 85, 90, 95, or 99% sequence identity to SEQ ID NO: 1. In one embodiment, a promoter can be the Zea mays GRMZM2G144030 promoter of SEQ ID NO:1 comprising SEQ ID NO: 1, or a sequence that has at least 80, 85, 90, 95, or 99% sequence identity to SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the sequences are operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprising SEQ ID NO: 1 and a 5' UTR. The operably linked sequences can then be incorporated into a chosen vector to allow identification and selection of transformed plants ("transformants"). Characteristics of exemplary small RNAs are known in the art. Since embodiments of small RNA coding sequences can be operably linked to the regulatory elements of the subject matter of the disclosure, the following characteristics are provided. For example, the anti-effe small RNA delays fruit ripening/senescence by suppressing ethylene production through silencing of the ACO gene encoding an ethylene-forming enzyme. The altered lignin production of the ccomt small RNA reduces the guanacyl (G) lignin content by inhibiting endogenous S-adenosyl-L-methionine: trans-caffeoyl CoA 3-O-methyltransferase (CCOMT gene). Furthermore, black spot blight tolerance in Solanum verrucosum can be reduced by the small RNA Ppo5 that triggers degradation of Ppo5 transcripts to prevent black spot blight development. Also included is the small RNA dvsnf7 that inhibits corn rootworm larvae with dsRNA containing a 240 bp fragment of the corn rootworm Snf7 gene. Modified starch/carbohydrates can result from small RNAs such as the small RNA pPhL (degrades PhL transcripts to limit the formation of reduced sugars through starch degradation) and the small RNA pR1 (degrades R1 transcripts to limit the formation of reduced sugars through starch degradation). Additionally, benefits such as reduced acrylamide result from the small RNA asn1 triggering degradation of Asn1 to decrease asparagine formation and reduce polyacrylamide. Finally, the non-browning phenotype of the small RNA pgas suppression results in suppression of PPO to produce apples with a non-browning phenotype. The above list of small RNAs is not intended to be limiting. Any small RNA coding sequences are covered by this description.
[00118] Vários marcadores selecionáveis também descritos como genes repórter podem estar operacionalmente ligados ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays que compreende a SEQ ID NO: 1, ou uma sequência que tenha 80, 85, 90, 95 ou 99% de identidade de sequência com a SEQ ID NO: 1. Em uma modalidade, um promotor pode ser o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays de SEQ ID NO:1 que compreende a SEQ ID NO: 1, ou uma sequência que tenha pelo menos 80, 85, 90, 95 ou 99% de identidade de sequência com a SEQ ID NO: 1. Em algumas modalidades, as sequências estão operacionalmente ligadas ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays que compreende a SEQ ID NO: 1 e uma 5' UTR. As sequências operacionalmente ligadas podem então ser incorporadas em um vetor escolhido para permitir a identificação e possibilidade de seleção de plantas transformadas ("transformantes"). Muitos métodos estão disponíveis para confirmar a expressão de marcadores selecionáveis em plantas transformadas, incluindo, por exemplo, sequenciamento de DNA e PCR (reação em cadeia da polimerase), Southern blotting, RNA blotting, métodos imunológicos para detecção de uma proteína expressa a partir do vetor. Mas, geralmente os genes repórter são observados através da observação visual de proteínas que, quando expressas, produzem um produto colorido. Genes repórter exemplares são conhecidos na técnica e codificam β-glucuronidase (GUS), luciferase, proteína verde fluorescente (GFP), proteína amarela fluorescente (YFP, Phi-YFP), proteína vermelha fluorescente (DsRFP, RFP, etc), β- galactosidase, e similares (ver Sambrook, et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, terceira edição, Cold Spring Harbor Press, N.Y., 2001, cujo conteúdo está incorporado integralmente neste documento por referência).[00118] Various selectable markers also described as reporter genes can be operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprising SEQ ID NO: 1, or a sequence that has 80, 85, 90, 95, or 99% sequence identity to SEQ ID NO: 1. In one embodiment, a promoter can be the Zea mays GRMZM2G144030 promoter of SEQ ID NO:1 comprising SEQ ID NO: 1, or a sequence that has at least 80, 85, 90, 95, or 99% sequence identity to SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the sequences are operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter comprising SEQ ID NO: 1 and a 5' UTR. The operably linked sequences can then be incorporated into a chosen vector to enable identification and selection of transformed plants ("transformants"). Many methods are available to confirm the expression of selectable markers in transformed plants, including, for example, DNA sequencing and PCR (polymerase chain reaction), Southern blotting, RNA blotting, and immunological methods for detecting a protein expressed from the vector. However, reporter genes are usually detected by visual observation of proteins that, when expressed, produce a colored product. Exemplary reporter genes are known in the art and encode β-glucuronidase (GUS), luciferase, green fluorescent protein (GFP), yellow fluorescent protein (YFP, Phi-YFP), red fluorescent protein (DsRFP, RFP, etc.), β-galactosidase, and the like (see Sambrook, et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, third edition, Cold Spring Harbor Press, N.Y., 2001, the contents of which are incorporated herein in their entirety by reference).
[00119] Genes de marcadores selecionáveis são utilizados para seleção de células ou tecidos transformados. Os genes de marcadores selecionáveis incluem genes que codificam resistência a antibióticos, tais como aqueles que codificam a neomicina fosfotransferase II (NEO), resistência à espectinomicina/estreptinomicina (AAD) e higro- micina fosfotransferase (HPT ou HGR), bem como os genes que conferem resistência a compostos herbicidas. Os genes de resistência a herbicidas geralmente codificam uma proteína alvo modificada insensível ao herbicida ou uma enzima que degrada ou desintoxica o herbicida na planta antes deste agir. Por exemplo, a resistência ao glifosato foi obtida através do uso de genes que codificam enzimas alvo mutan- tes, 5-enolpiruvilchiquimato-3-fosfato sintase (EPSPS). Os genes e mutantes para EPSPS são bem conhecidos, e descritos mais detalhadamente abaixo. A resistência ao glufosinato de amônio, bromoxinil e 2,4-diclorofenoxiacetato (2,4-D) foi obtida através do uso de genes bacterianos que codificam PAT ou DSM-2, uma nitrilase, uma AAD-1, ou uma AAD-12, cada uma das quais são exemplos de proteínas que desintoxicam seus respectivos herbicidas.[00119] Selectable marker genes are used for selection of transformed cells or tissues. Selectable marker genes include genes encoding antibiotic resistance, such as those encoding neomycin phosphotransferase II (NEO), spectinomycin/streptinomycin resistance (AAD), and hygromycin phosphotransferase (HPT or HGR), as well as genes conferring resistance to herbicide compounds. Herbicide resistance genes generally encode a modified target protein insensitive to the herbicide or an enzyme that degrades or detoxifies the herbicide in the plant before it acts. For example, resistance to glyphosate has been obtained through the use of genes encoding mutant target enzymes, 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS). The genes and mutants for EPSPS are well known, and are described in more detail below. Resistance to glufosinate ammonium, bromoxynil, and 2,4-dichlorophenoxyacetate (2,4-D) has been obtained through the use of bacterial genes encoding PAT or DSM-2, a nitrilase, an AAD-1, or an AAD-12, each of which are examples of proteins that detoxify their respective herbicides.
[00120] Em uma modalidade, os herbicidas podem inibir o ponto de crescimento ou meristema, incluindo imidazolinona ou sulfonilureia, e os genes para resistência/tolerância da acetohidroxiácido sintase (AH- AS) e acetolactato sintase (ALS) para esses herbicidas são bem conhecidos. Os genes de resistência ao glifosato incluem os genes mutantes da 5-enolpiruvilchiquimato-3-fosfato sintase (EPSPs) e dgt-28 (através da introdução de ácidos nucleicos recombinantes e/ou diversas formas de mutagênese in vivo de genes EPSPs nativos), genes aroA e genes da glifosato acetil transferase (GAT), respectivamente). Os genes de resistência para outros fosfono-compostos incluem os genes bar e pat das espécies Streptomyces, incluindo Streptomyces hygroscopicus e Streptomyces viridichromogenes, e ácidos piridinóxi ou fenóxi propriônicos e ciclohexonas (genes codificantes do inibidor da ACCase). Os genes exemplares que conferem resistência às ciclo- hexanodionas e/ou ao ácido ariloxifenoxipropanoico (incluindo haloxi- fop, diclofop, fenoxiprop, fluazifop, quizalofop) incluem os genes da acetil coenzima A carboxilase (ACCase); Acc1-S1, Acc1-S2 e Acc1- S3. Em uma modalidade, os herbicidas podem inibir a fotossíntese, incluindo triazina (genes psbA e 1s+) ou benzonitrila (gene da nitrilase). Além disso, esses marcadores selecionáveis podem incluir marcadores de seleção positivos, tais como a enzima fosfomanose isomerase (PMI).[00120] In one embodiment, the herbicides may inhibit the growing point or meristem, including imidazolinone or sulfonylurea, and the acetohydroxyacid synthase (AH-AS) and acetolactate synthase (ALS) resistance/tolerance genes for these herbicides are well known. Glyphosate resistance genes include the mutant 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPs) and dgt-28 genes (via introduction of recombinant nucleic acids and/or various forms of in vivo mutagenesis of native EPSPs genes), aroA genes, and glyphosate acetyl transferase (GAT) genes, respectively). Resistance genes for other phosphono compounds include the bar and pat genes from Streptomyces species, including Streptomyces hygroscopicus and Streptomyces viridichromogenes, and pyridinoxy or phenoxy propionic acids and cyclohexones (ACCase inhibitor encoding genes). Exemplary genes that confer resistance to cyclohexanediones and/or aryloxyphenoxypropanoic acid (including haloxy-fop, diclofop, fenoxyprop, fluazifop, quizalofop) include the acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase) genes; Acc1-S1, Acc1-S2, and Acc1-S3. In one embodiment, the herbicides can inhibit photosynthesis, including triazine (psbA and 1s+ genes) or benzonitrile (nitrilase gene). Additionally, these selectable markers may include positive selection markers such as the enzyme phosphomannose isomerase (PMI).
[00121] Em uma modalidade, os genes de marcadores selecionáveis incluem, mas não estão limitados aos genes que codificam: 2,4-D; neomicina fosfotransferase II; cianamida hidratase; aspartato quinase; dihidrodipicolinato sintase; triptofano descarboxilase; dihidrodipicolina- to sintase e aspartato quinase dessensibilizada; gene bar; triptofano descarboxilase; neomicina fosfotransferase (NEO); higromicina fosfotransferase (HPT ou HYG); dihidrofolato redutase (DHFR); fosfinotrici- na acetiltransferase; ácido 2,2-dicloropropiônico dehalogenase; ace- tohidroxiácido sintase; 5-enolpiruvilchiquimato-fosfato sintase (aroA); haloarilnitrilase; acetil-coenzima A carboxilase; dihidropteroato sintase (sul I); e polipeptídeo do fotossistema II de 32 kD (psbA). Uma modalidade também inclui os genes de marcadores selecionáveis que codificam a resistência a: cloramfenicol; metotrexato; higromicina; especti- nomicina; bromoxinil; glifosato; e fosfinotricina. A lista acima de genes de marcadores selecionáveis não se destina a ser limitante. Qualquer gene repórter ou de marcador selecionável está abrangido pela pre-sente descrição.[00121] In one embodiment, selectable marker genes include, but are not limited to, genes encoding: 2,4-D; neomycin phosphotransferase II; cyanamide hydratase; aspartate kinase; dihydrodipicolinate synthase; tryptophan decarboxylase; dihydrodipicolinate synthase and desensitized aspartate kinase; bar gene; tryptophan decarboxylase; neomycin phosphotransferase (NEO); hygromycin phosphotransferase (HPT or HYG); dihydrofolate reductase (DHFR); phosphinothricin acetyltransferase; 2,2-dichloropropionic acid dehalogenase; acetohydroxyacid synthase; 5-enolpyruvylshikimate phosphate synthase (aroA); haloarylnitrilase; acetyl-coenzyme A carboxylase; dihydropteroate synthase (sul I); and photosystem II polypeptide of 32 kD (psbA). One embodiment also includes selectable marker genes encoding resistance to: chloramphenicol; methotrexate; hygromycin; spectinomycin; bromoxynil; glyphosate; and phosphinothricin. The above list of selectable marker genes is not intended to be limiting. Any reporter or selectable marker gene is encompassed by the present disclosure.
[00122] Em algumas modalidades, as sequências de codificação são sintetizadas para a expressão ótima em uma planta. Por exemplo, em uma modalidade, uma sequência de codificação de um gene foi modificada por códon otimizado para intensificar a expressão em plantas. Um transgene de resistência a inseticida, um transgene de tolerância a herbicida, um transgene de eficiência do uso de nitrogênio, um transgene de eficiência do uso de água, um transgene de qualidade nutricional, um transgene de ligação ao DNA, ou um transgene de marcador selecionável pode ser otimizado para a expressão em uma espécie específica de planta ou, alternativamente, pode ser modificado para a expressão ótima em plantas dicotiledôneas ou monocotiledô- neas. Os códons vegetais preferenciais podem ser determinados a partir dos códons de frequência mais alta nas proteínas expressas em maior quantidade, nas espécies vegetais específicas de interesse. Em uma modalidade, uma sequência de codificação, gene, ou transgene é manipulado para ser expresso em plantas em um maior nível, resultando em maior eficiência de transformação. Os métodos para a otimização de genes vegetais são bem conhecidos. Orientação em relação à otimização e produção de sequências sintéticas de DNA podem ser encontradas, por exemplo, em WO2013016546, WO2011146524, WO1997013402, Patente US n° 6166302, e Patente US n° 5380831, incorporadas neste documento por referência.[00122] In some embodiments, coding sequences are synthesized for optimal expression in a plant. For example, in one embodiment, a coding sequence of a gene has been codon optimized to enhance expression in plants. An insecticide resistance transgene, a herbicide tolerance transgene, a nitrogen use efficiency transgene, a water use efficiency transgene, a nutritional quality transgene, a DNA binding transgene, or a selectable marker transgene can be optimized for expression in a specific plant species or, alternatively, can be modified for optimal expression in dicotyledonous or monocotyledonous plants. Preferred plant codons can be determined from the highest frequency codons in the proteins expressed in the highest quantity in the specific plant species of interest. In one embodiment, a coding sequence, gene, or transgene is engineered to be expressed in plants at a higher level, resulting in greater transformation efficiency. Methods for optimizing plant genes are well known. Guidance regarding the optimization and production of synthetic DNA sequences can be found, for example, in WO2013016546, WO2011146524, WO1997013402, U.S. Patent No. 6,166,302, and U.S. Patent No. 5,380,831, which are incorporated herein by reference.
[00123] Métodos adequados para transformação de plantas incluem qualquer método pelo qual o DNA possa ser introduzido em uma célula, por exemplo e sem limitação: eletroporação (ver, por exemplo, Patente U.S. 5.384.253); bombardeamento de microprojéteis (ver, por exemplo, Patentes U.S. 5.015.580, 5.550.318, 5.538.880, 6.160.208, 6.399.861, e 6.403.865); transformação mediada por Agrobacterium (ver, por exemplo, Patentes U.S. 5.635.055, 5.824.877, 5.591.616; 5.981.840, e 6.384.301); e transformação por protoplasto (ver, por exemplo, Patente U.S. 5.508.184).[00123] Suitable methods for transforming plants include any method by which DNA can be introduced into a cell, for example and without limitation: electroporation (see, e.g., U.S. Patent 5,384,253); microprojectile bombardment (see, e.g., U.S. Patents 5,015,580, 5,550,318, 5,538,880, 6,160,208, 6,399,861, and 6,403,865); Agrobacterium-mediated transformation (see, e.g., U.S. Patents 5,635,055, 5,824,877, 5,591,616; 5,981,840, and 6,384,301); and protoplast transformation (see, e.g., U.S. Patent 5,508,184).
[00124] Um construto de DNA pode ser introduzido diretamente no DNA genômico da célula vegetal usando técnicas, tais como agitação com fibras de carbeto de silício (ver, por exemplo, Patentes U.S. 5.302.523 e 5.464.765), ou os construtos de DNA podem ser introduzidos diretamente no tecido vegetal usando métodos biolísticos, tais como bombardeamento de partículas de DNA (ver, por exemplo, Klein et al. (1987) Nature 327:70-73). Alternativamente, o construto de DNA pode ser introduzido na célula vegetal através de transformação de nanopartícula (ver, por exemplo, Publicação de Patente US n° 20090104700, que está incorporada integralmente neste documento por referência).[00124] A DNA construct can be introduced directly into the genomic DNA of the plant cell using techniques such as agitation with silicon carbide fibers (see, e.g., U.S. Patents 5,302,523 and 5,464,765), or the DNA constructs can be introduced directly into the plant tissue using biolistic methods such as DNA particle bombardment (see, e.g., Klein et al. (1987) Nature 327:70-73). Alternatively, the DNA construct can be introduced into the plant cell via nanoparticle transformation (see, e.g., U.S. Patent Publication No. 20090104700, which is incorporated in its entirety herein by reference).
[00125] Além disso, a transferência de genes pode ser obtida usando bactérias não Agrobacterium ou vírus, tais como Rhizobium sp. NGR234, Sinorhizoboium meliloti, Mesorhizobium loti, vírus X da batata, vírus do mosaico da couve-flor e vírus do mosaico das nervuras da mandioca e/ou vírus do mosaico do tabaco, ver, por exemplo, Chung et al. (2006) Trends Plant Sci. 11(1):1-4.[00125] Furthermore, gene transfer can be achieved using non-Agrobacterium bacteria or viruses, such as Rhizobium sp. NGR234, Sinorhizoboium meliloti, Mesorhizobium loti, potato virus X, cauliflower mosaic virus and cassava streak mosaic virus and/or tobacco mosaic virus, see, for example, Chung et al. (2006) Trends Plant Sci. 11(1):1-4.
[00126] Através da aplicação de técnicas de transformação, as células de, praticamente, qualquer espécie vegetal, podem ser transformadas de forma estável, e essas células podem ser desenvolvidas em plantas transgênicas por técnicas bem conhecidas. Por exemplo, as técnicas que podem ser particularmente úteis no contexto de transformação de algodão são descritas nas Patente U.S. 5.846.797, 5.159.135, 5.004.863, e 6.624.344; técnicas para transformação de plantas Brassica em particular são descritas, por exemplo, na Patente U.S. 5.750.871; técnicas para transformação de soja são descritas, por exemplo, na Patente U.S. 6.384.301; e técnicas para transformação de milho são descritas, por exemplo, nas Patentes U.S. 7.060.876 e 5.591.616, e Publicação PCT Internacional WO 95/06722.[00126] Through the application of transformation techniques, cells of virtually any plant species can be stably transformed, and such cells can be developed into transgenic plants by well-known techniques. For example, techniques that may be particularly useful in the context of cotton transformation are described in U.S. Patent Nos. 5,846,797, 5,159,135, 5,004,863, and 6,624,344; techniques for transforming Brassica plants in particular are described, for example, in U.S. Patent No. 5,750,871; techniques for transforming soybeans are described, for example, in U.S. Patent No. 6,384,301; and techniques for transforming corn are described, for example, in U.S. Patents 7,060,876 and 5,591,616, and PCT International Publication WO 95/06722.
[00127] Após a distribuição eficiente de um ácido nucleico exógeno a uma célula receptora, uma célula transformada é geralmente identificada para cultivo e regeneração de planta posteriores. A fim de melhorar a capacidade de identificar transformantes, pode-se desejar empregar um gene de marcador selecionável com o vetor de transformação usado para gerar o transformante. Em uma modalidade ilustrativa, uma população de células transformadas pode ser avaliada através da exposição das células a um agente ou agentes seletivos, ou as células podem ser triadas para a característica do gene de marcador desejada.[00127] Following efficient delivery of an exogenous nucleic acid to a recipient cell, a transformed cell is generally identified for further cultivation and plant regeneration. In order to improve the ability to identify transformants, one may desire to employ a selectable marker gene with the transformation vector used to generate the transformant. In an illustrative embodiment, a population of transformed cells may be evaluated by exposing the cells to a selective agent or agents, or the cells may be screened for the desired marker gene trait.
[00128] As células que sobrevivem à exposição a um agente seletivo, ou células que foram classificadas positivas em um ensaio de tria- gem, podem ser cultivadas em meios que suportem a regeneração de plantas. Em uma modalidade, quaisquer meios de cultura de tecido vegetal adequados podem ser modificados pela inclusão de substâncias adicionais, tais como reguladores de crescimento. O tecido pode ser mantido em um meio básico com reguladores de crescimento até que tecido suficiente esteja disponível para começar os esforços de regeneração da planta, ou seguindo rodadas repetidas de seleção manual, até que a morfologia do tecido seja adequada para a regeneração (por exemplo, pelo menos 2 semanas), e, em seguida, transferidas para o meio condutor para a formação do broto. As culturas são transferidas periodicamente até que tenha ocorrido formação suficiente do broto. Uma vez que os brotos são formados, eles são transferidos para um meio condutor para a formação do broto. Uma vez que raízes suficientes são formadas, as plantas podem ser transferidas para o solo para crescimento e maturidade posteriores.[00128] Cells that survive exposure to a selective agent, or cells that have been scored positive in a screening assay, can be cultured in media that support plant regeneration. In one embodiment, any suitable plant tissue culture media can be modified by the inclusion of additional substances, such as growth regulators. The tissue can be maintained in a basic medium with growth regulators until sufficient tissue is available to begin plant regeneration efforts, or following repeated rounds of manual selection, until the tissue morphology is suitable for regeneration (e.g., at least 2 weeks), and then transferred to the conductive medium for shoot formation. Cultures are transferred periodically until sufficient shoot formation has occurred. Once shoots are formed, they are transferred to a conductive medium for shoot formation. Once sufficient roots are formed, the plants can be transferred to soil for further growth and maturity.
[00129] Uma célula vegetal transformada, calo, tecido ou planta pode ser identificada e isolada por seleção ou triagem do material vegetal manipulado para características codificadas pelos genes de marcador presentes no DNA transformador. Por exemplo, a seleção pode ser realizada através do cultivo do material vegetal manipulado no meio contendo uma quantidade inibitória do antibiótico ou herbicida ao qual o construto do gene de transformação confere resistência. Além disso, as plantas e células vegetais transformadas também podem ser identificadas através da triagem para atividades de quaisquer genes de marcador visíveis (por exemplo, os genes da β-glucuronidase, luciferase ou gfp) que podem estar presentes nos construtos de ácido nucleico recombinante. Essas metodologias de seleção e triagem são bem conhecidas aos versados na técnica. Os métodos moleculares de confirmação que podem ser usados para identificar plantas transgênicas são conhecidos aos versados na técnica. Vários métodos exemplares são descritos em mais detalhes abaixo.[00129] A transformed plant cell, callus, tissue, or plant can be identified and isolated by selecting or screening the engineered plant material for traits encoded by marker genes present in the transforming DNA. For example, selection can be accomplished by culturing the engineered plant material on media containing an inhibitory amount of the antibiotic or herbicide to which the transforming gene construct confers resistance. In addition, transformed plants and plant cells can also be identified by screening for activities of any visible marker genes (e.g., the β-glucuronidase, luciferase, or gfp genes) that may be present in the recombinant nucleic acid constructs. Such selection and screening methodologies are well known to those skilled in the art. Confirmatory molecular methods that can be used to identify transgenic plants are known to those skilled in the art. Several exemplary methods are described in more detail below.
[00130] Sondas de hibridização moleculares ("molecular beacons") têm sido descritas para uso na detecção de sequências. Resumidamente, uma sonda de oligonucleotídeo FRET é projetada para se sobrepor à junção de DNA de inserção e genômico flanqueador. A estrutura exclusiva da sonda FRET resulta em ela conter uma estrutura secundária que mantém as frações fluorescente e supressora em estrita proximidade. A sonda FRET e iniciadores de PCR (um iniciador na sequência de DNA de inserção e um na sequência genômica flanquea- dora) são ciclados na presença de uma polimerase termoestável e dNTPs. Após a amplificação por PCR bem sucedida, a hibridização da(s) sonda(s) FRET na sequência alvo resulta na remoção da estrutura secundária da sonda e na separação espacial das frações fluores-cente e supressora. Um sinal fluorescente indica a presença da sequência de inserto genômico/transgene flanqueadora devido a amplificação e hibridação bem-sucedida. Tal um ensaio com sonda de hibridização molecular para detecção de como uma reação de amplificação é uma modalidade da descrição de assunto.[00130] Molecular hybridization probes ("molecular beacons") have been described for use in sequence detection. Briefly, a FRET oligonucleotide probe is designed to overlap the junction of insert and flanking genomic DNA. The unique structure of the FRET probe results in it containing a secondary structure that maintains the fluorescent and quencher moieties in close proximity. The FRET probe and PCR primers (one primer in the insert DNA sequence and one in the flanking genomic sequence) are cycled in the presence of a thermostable polymerase and dNTPs. Following successful PCR amplification, hybridization of the FRET probe(s) to the target sequence results in the removal of the probe secondary structure and spatial separation of the fluorescent and quencher moieties. A fluorescent signal indicates the presence of the flanking genomic insert/transgene sequence due to successful amplification and hybridization. Such a molecular hybridization probe assay for detection of an amplification reaction is one embodiment of the subject description.
[00131] Ensaio de sonda de hidrólise, também conhecido com TAQMAN® (Life Technologies, Foster City, Califórnia), é um método de detectar e quantificar a presença de uma sequência de DNA. Brevemente, uma sonda de oligonucleotídeo de FRET é projetada com um oligo dentro do transgene e uma na sequência genômica de flanquea- mento para a detecção de eventos específicos. A sonda FRET e iniciadores de PCR (um iniciador na sequência de DNA de inserção e um na sequência genômica flanqueadora) são ciclados na presença de uma polimerase termoestável e dNTPs. A hibridização da sonda FRET resulta na clivagem e liberação da fração fluorescente longe da fração supressora na sonda FRET. Um sinal fluorescente indica a presença da sequência de inserto genômico/flanqueadora devido a amplificação e hibridação bem-sucedida. Tal um ensaio com sonda de hidrolise para detecção de como uma reação de amplificação é uma modalidade da descrição de assunto.[00131] Hydrolysis probe assay, also known as TAQMAN® (Life Technologies, Foster City, California), is a method of detecting and quantifying the presence of a DNA sequence. Briefly, a FRET oligonucleotide probe is designed with one oligo within the transgene and one in the flanking genomic sequence for the detection of specific events. The FRET probe and PCR primers (one primer in the insert DNA sequence and one in the flanking genomic sequence) are cycled in the presence of a thermostable polymerase and dNTPs. Hybridization of the FRET probe results in cleavage and release of the fluorescent moiety away from the quencher moiety on the FRET probe. A fluorescent signal indicates the presence of the genomic insert/flanking sequence due to successful amplification and hybridization. Such a hydrolysis probe assay for detection of such an amplification reaction is an embodiment of the subject description.
[00132] Os ensaios de KASPar® são um método de detectar e quantificar a presença de uma sequência de DNA. Brevemente, a amostra de DNA genômica compreendendo o polinucleotídeo de cassete de expressão gênica integrado é exibida usando um ensaio bom base em reação em cadeia de polimerase (PCR) conhecido como sistema de ensaio de KASPar®. O ensaio de KASPar® utilizado na prática da descrição do assunto pode utilizar uma mistura de ensaio de PCR de KASPar® que contenha vários iniciadores. Os iniciadores utilizados na mistura de ensaio de PCR podem compreender em pelo menos um iniciador forward e pelo menos um iniciador reverse. O iniciador forward contém uma sequência correspondente a uma região específica do polinucleotídeo de DNA e o iniciador reverse contém uma sequência correspondente a uma região específica da sequência genômica. Além disso, os iniciadores utilizados na mistura de ensaio de PCR podem compreender em pelo menos um iniciador forward e pelo menos um iniciador reverse. Por exemplo, o mistura de ensaio de PCR de KASPar® pode usar dois iniciadores forward correspondente a dois alelos diferentes e um iniciador reverse. Um dos iniciadores forward contém uma sequência correspondente a região específica da sequência genômica endógena. A segunda iniciador forward contém uma sequência correspondente a uma região específica do polinucleotídeo de DNA. Um iniciador reverse contém uma sequência correspondente a região específica da sequência genômica. Tal um ensaio de KASPar® para detecção de como uma reação de amplificação é uma mo-dalidade da descrição de assunto.[00132] KASPar® assays are a method of detecting and quantifying the presence of a DNA sequence. Briefly, the genomic DNA sample comprising the integrated gene expression cassette polynucleotide is screened using a well-known polymerase chain reaction (PCR)-based assay known as the KASPar® assay system. The KASPar® assay used in the practice of the subject description may utilize a KASPar® PCR assay mixture that contains multiple primers. The primers used in the PCR assay mixture may comprise at least one forward primer and at least one reverse primer. The forward primer contains a sequence corresponding to a specific region of the DNA polynucleotide and the reverse primer contains a sequence corresponding to a specific region of the genomic sequence. Furthermore, the primers used in the PCR assay mixture may comprise at least one forward primer and at least one reverse primer. For example, the KASPar® PCR assay mixture may use two forward primers corresponding to two different alleles and one reverse primer. One of the forward primers contains a sequence corresponding to a specific region of the endogenous genomic sequence. The second forward primer contains a sequence corresponding to a specific region of the DNA polynucleotide. One reverse primer contains a sequence corresponding to a specific region of the genomic sequence. Such a KASPar® assay for detection as an amplification reaction is one embodiment of the subject description.
[00133] Em algumas modalidades o sinal fluorescente ou corante fluorescente é selecionado do grupo que consiste em um corante fluorescente de HEX, um corante fluorescente de FAM, um corante fluorescente de JOE, um corante fluorescente de TET, um corante fluorescente Cy 3, um corante fluorescente de Cy 3.5, um corante fluorescente de Cy 5, um corante fluorescente Cy 5.5, um corante fluorescente de 7 Cy e um corante fluorescente de ROX.[00133] In some embodiments the fluorescent signal or fluorescent dye is selected from the group consisting of a HEX fluorescent dye, a FAM fluorescent dye, a JOE fluorescent dye, a TET fluorescent dye, a Cy 3 fluorescent dye, a Cy 3.5 fluorescent dye, a Cy 5 fluorescent dye, a Cy 5.5 fluorescent dye, a Cy 7 fluorescent dye, and a ROX fluorescent dye.
[00134] Em outras modalidades a reação de amplificação é executada usando os segundos corantes de DNA fluorescentes apropriados que são capazes de marcar o DNA celular em um intervalo de concentração detectável por citometria de fluxo e tem um espectro de emissão fluorescente que é detectável por um termociclador em tempo real. Esse deve ser apreciado por aqueles de conhecimento comum que outros corantes de ácidos nucleicos são conhecidos e estão continuamente sendo identificados. Qualquer corante de ácido nucleico apropriado com espectros de emissão e excitação apropriados podem ser empregados, tais como YO-PRO-1®, SYTOX Green®, SYBR Green I®, SYTO11®, SYTO12®, SYTO13®, BOBO®, YOYO® e TOTO®. Em uma modalidade, um segundo corante de DNA fluorescente é SYTO13® usado em menos de 10 μM, menos de 4 μM ou menos de 2,7 μM.[00134] In other embodiments the amplification reaction is performed using appropriate second fluorescent DNA dyes that are capable of labeling cellular DNA in a concentration range detectable by flow cytometry and have a fluorescent emission spectrum that is detectable by a real-time thermal cycler. It should be appreciated by those of ordinary skill in the art that other nucleic acid dyes are known and are continually being identified. Any suitable nucleic acid dye with appropriate emission and excitation spectra may be employed, such as YO-PRO-1®, SYTOX Green®, SYBR Green I®, SYTO11®, SYTO12®, SYTO13®, BOBO®, YOYO®, and TOTO®. In one embodiment, a second fluorescent DNA dye is SYTO13® used at less than 10 μM, less than 4 μM, or less than 2.7 μM.
[00135] Em modalidades adicionais, Sequenciamento de Próxima Geração (Next Generation Sequencing - NGS) pode ser usado para a detecção. Conforme descrito por Brautigma et al., 2010, a análise de sequências de DNA pode ser usada para determinar a sequência nu- cleotídica do fragmento amplificado e isolado. Os fragmentos amplificados podem ser isolados e sub clonados em um vetor e sequenciado usando o método de terminador de cadeia (também conhecido como sequenciamento Sanger) ou sequenciamento de terminador de corante. Além disso, o amplicon pode ser sequenciado com o Sequenciamento de Próxima Geração. Tecnologias de NGS não exigem a etapa de sub clonagem e várias leituras de sequenciamento podem ser concluídas em uma única reação. Três plataformas de NGS estão comercialmente disponíveis, a Genome Sequencer FLX™ de 454 Life Sciences / Roche, o Illumina Genome Analyser™ de Solexa and Applied Biosystems' SOLiD™ (acrônimo para: "Sequencing by Oligo Ligation and Detection"). Além disso, existem dois métodos de sequenciamento de molécula que atualmente estão sendo desenvolvidos. Isso inclui true Single Molecule Sequencing (tSMS) de Helicos Bioscience™ e Single Molecule Real Time™ sequencing (SMRT) de Pacific Biosciences.[00135] In additional embodiments, Next Generation Sequencing (NGS) can be used for detection. As described by Brautigma et al., 2010, DNA sequence analysis can be used to determine the nucleotide sequence of the amplified and isolated fragment. The amplified fragments can be isolated and subcloned into a vector and sequenced using the chain terminator method (also known as Sanger sequencing) or dye terminator sequencing. Additionally, the amplicon can be sequenced with Next Generation Sequencing. NGS technologies do not require the subcloning step and multiple sequencing reads can be completed in a single reaction. Three NGS platforms are commercially available, the Genome Sequencer FLX™ from 454 Life Sciences/Roche, the Illumina Genome Analyser™ from Solexa and Applied Biosystems' SOLiD™ (acronym for: "Sequencing by Oligo Ligation and Detection"). In addition, there are two single molecule sequencing methods that are currently under development. These include true Single Molecule Sequencing (tSMS) from Helicos Bioscience™ and Single Molecule Real Time™ sequencing (SMRT) from Pacific Biosciences.
[00136] Genome Sequencher FLX™ que é comercializado por 454 Life Sciences/Roche é um NGS de longa leitura, que usa a emulsão de PCR e pirosequenciamento para gerar leituras de sequenciamento. Os fragmentos de DNA de 300 - 800 bp ou bibliotecas contendo fragmentos de 3 - 20 kb podem ser usados. As reações podem produzir mais de um milhão de leituras de cerca de 250 a 400 bases por execução para um rendimento total de 250 a 400 megabases. Essa tecnologia produz as leituras mais longas, mas a saída total de sequência por execução é baixa em comparação a outras tecnologias de NGS.[00136] Genome Sequencher FLX™ which is commercially available from 454 Life Sciences/Roche is a long-read NGS that uses emulsion PCR and pyrosequencing to generate sequencing reads. DNA fragments of 300 - 800 bp or libraries containing fragments of 3 - 20 kb can be used. Reactions can produce over a million reads of approximately 250 to 400 bases per run for a total throughput of 250 to 400 megabases. This technology produces the longest reads, but the total sequence output per run is low compared to other NGS technologies.
[00137] Illumina Genome Analyser™ que é comercializada pela Solexa™ é uma leitura curta de NGS que usa o sequenciamento por síntese aproximar com nucleotídeos de terminador reversível marcado com corante fluorescente e baseia-se em PCR em fase sólida. A construção de bibliotecas de sequenciamento extremidades em pares contendo fragmentos de DNA de até 10 kb pode ser usada. As reações produzem mais 100 milhões leituras curtas que são 35 - 76 bases de comprimento. Esses dados podem produzir 3 - 6 gigabases por execução.[00137] Illumina Genome Analyser™ which is commercialized by Solexa™ is a short read NGS that uses the sequencing-by-synthesis approach with fluorescent dye-labeled reversible terminator nucleotides and is based on solid-phase PCR. The construction of paired-end sequencing libraries containing DNA fragments up to 10 kb can be used. The reactions produce over 100 million short reads that are 35 - 76 bases in length. These can produce 3 - 6 gigabases of data per run.
[00138] O sistema de Sequencing por Oligo Ligation and Detection (SOLiD) comercializado pela Applied Biosystems™ é uma tecnologia de leitura curta. Essa tecnologia de NGS usa DNA de cadeia dupla fragmentado que são de até 10 kb de comprimento. O sistema usa o sequenciamento pela ligação de iniciadores de oligonucleotídeo marcado com corante e PCR de emulsão para gerar um bilhão leituras curtas que resultam em uma saída de sequência total de até 30 gigabases por execução.[00138] The Sequencing by Oligo Ligation and Detection (SOLiD) system commercialized by Applied Biosystems™ is a short-read technology. This NGS technology uses fragmented double-stranded DNA that is up to 10 kb in length. The system uses sequencing by ligation of dye-labeled oligonucleotide primers and emulsion PCR to generate one billion short reads that result in a total sequence output of up to 30 gigabases per run.
[00139] tSMS de Helicos Bioscience™ e SMRT de Pacific Biosciences™ aplicar uma abordagem diferente que utiliza as moléculas de DNA única para as reações de sequência. O sistema de tSMS Helicos™ produz até 800 milhões leituras curtas que resultam em 21 gigabases por execução. Essas reações são concluídas usando nucleotídeos de terminador virtual marcado com corante fluorescente que são descritas como uma abordagem de "sequenciamento por síntese".[00139] Helicos Bioscience™ tSMS and Pacific Biosciences™ SMRT apply a different approach that utilizes single DNA molecules for sequencing reactions. The Helicos™ tSMS system produces up to 800 million short reads that yield 21 gigabases per run. These reactions are completed using fluorescent dye-labeled virtual terminator nucleotides that are described as a “sequencing by synthesis” approach.
[00140] O sistema de SMRT Next Generation Sequencing comercializado pela Pacific Biosciences™ usa uma sequência em tempo real por síntese. Essa tecnologia pode produzir leituras de até 1.000 bp de comprimento como resultado de não ser limitada por terminadores reversíveis. O rendimento de leitura bruta que é equivalente uma cobertura de uma dobra de um genoma humano diploide pode ser produzido por dia usando essa tecnologia.[00140] The SMRT Next Generation Sequencing system commercialized by Pacific Biosciences™ uses real-time sequence by synthesis. This technology can produce reads up to 1,000 bp in length as a result of not being limited by reversible terminators. Raw read throughput that is equivalent to one fold coverage of a diploid human genome can be produced per day using this technology.
[00141] Em outra modalidade, a detecção pode ser concluída usando a ensaios de blotting, incluindo Western blots, Northern blots e Southern blots. Tais ensaios de blotting são técnicas comumente utilizadas em pesquisas biológicas para a identificação e a quantificação de amostras biológicas. Esses ensaios incluem primeiro separar os componentes de amostra em géis por eletroforese, seguido pela transferência dos componentes eletroforeticamente separados dos géis para transferir as membranas que são feitas de materiais como nylon, fluoreto de polivinilideno (PVDF) ou nitrocelulose. Analitos também podem ser diretamente localizados sobre esses suportes ou direcionados às regiões específicas nos suportes, aplicando-se vácuo, ação capilar ou pressão, sem prévia separação. As membranas de transferência são comumente submetidas a um tratamento após a transferência para aumentar a capacidade dos analitos sejam distinguidos uns dos outros e detectadas, visualmente ou por leitores automatizados.[00141] In another embodiment, detection can be accomplished using blotting assays, including Western blots, Northern blots, and Southern blots. Such blotting assays are techniques commonly used in biological research for the identification and quantification of biological samples. These assays include first separating sample components on gels by electrophoresis, followed by transferring the electrophoretically separated components from the gels to transfer membranes that are made of materials such as nylon, polyvinylidene fluoride (PVDF), or nitrocellulose. Analytes can also be directly spotted on these supports or targeted to specific regions on the supports by applying vacuum, capillary action, or pressure, without prior separation. Transfer membranes are commonly subjected to a treatment after transfer to increase the ability of the analytes to be distinguished from each other and detected, either visually or by automated readers.
[00142] Em uma modalidade adicional a detecção pode ser concluída usando um ensaio de ELISA, que usa um imunoensaio enzimático de fase sólida para detectar a presença de uma substância, geralmente um antígeno, em uma amostra de líquido ou amostra molhada. Os antígenos da amostra estão ligados a uma superfície de uma placa. Em seguida, um anticorpo específico adicional é aplicado sobre a superfície, então, pode ligar ao antígeno. Esse anticorpo é ligado a uma enzima e, na etapa final, uma substância que contém substrato da enzima é adicionada. A reação subsequente produz um sinal detectável, mais comumente, uma mudança de cor no substrato.[00142] In a further embodiment detection may be accomplished using an ELISA assay, which uses a solid phase enzyme immunoassay to detect the presence of a substance, usually an antigen, in a liquid sample or wet sample. Antigens from the sample are bound to a surface of a plate. An additional specific antibody is then applied to the surface so that it can bind to the antigen. This antibody is bound to an enzyme and, in the final step, a substance containing the enzyme's substrate is added. The subsequent reaction produces a detectable signal, most commonly a color change in the substrate.
[00143] Em uma modalidade, uma planta, tecido de planta ou célula vegetal compreende um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays. Em uma modalidade, uma planta um tecido de planta ou uma célula vegetal compreende o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays de uma sequência selecionada de SEQ ID NO:1, ou uma sequência de pelo menos 80%, 85%, 90%, 95% ou 99,5% de identidade de sequência com uma sequência selecionada de SEQ ID NO:1. Em uma modalidade, uma planta um tecido vegetal ou uma célula vegetal compreende a 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays compreende em uma sequência selecionada de SEQ ID NO:5 ou uma sequência de pelo menos 80%, 85%, 90%, 95% ou 99,5% de identidade de sequência com uma sequência selecionada de SEQ ID NO:5. Em outra modalidade, uma planta, tecido de planta ou célula vegetal compreende pro-motor de GRMZM2G144030 de Zea mays de SEQ ID NO:1 ligado operacionalmente a uma 5' UTR. Em uma modalidade, uma planta, planta tecido ou célula vegetal compreende um cassete de expressão gênica que compreende uma sequência selecionada de SEQ ID NO:1, ou uma sequência de pelo menos 80%, 85%, 90%, 95% ou 99,5% de identidade de sequência com uma sequência selecionada de SEQ ID NO:1 ligado operacionalmente a um transgene não- GRMZM2G144030. Em uma modalidade ilustrativa, uma planta, tecido de planta ou célula vegetal compreende um cassete de expressão gênica que inclui um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays ligado operacionalmente a um transgene, em que o transgene pode ser um transgene de resistência a inseticida, um transgene de tolerância a herbicida, um transgene de uso eficiência de nitrogênio, um transgene de eficiência de uso de água, um transgene de qualidade nutricional, um transgene de ligação de DNA, um transgene de marcador selecio- nável ou suas combinações.[00143] In one embodiment, a plant, plant tissue, or plant cell comprises a Zea mays GRMZM2G144030 promoter. In one embodiment, a plant, plant tissue, or plant cell comprises the Zea mays GRMZM2G144030 promoter of a sequence selected from SEQ ID NO:1, or a sequence of at least 80%, 85%, 90%, 95%, or 99.5% sequence identity to a sequence selected from SEQ ID NO:1. In one embodiment, a plant, plant tissue, or plant cell comprises the 3' UTR of GRMZM2G144030 from Zea mays comprises in a sequence selected from SEQ ID NO:5 or a sequence of at least 80%, 85%, 90%, 95%, or 99.5% sequence identity to a sequence selected from SEQ ID NO:5. In another embodiment, a plant, plant tissue, or plant cell comprises the Zea mays GRMZM2G144030 promoter of SEQ ID NO:1 operatively linked to a 5' UTR. In one embodiment, a plant, plant tissue, or plant cell comprises a gene expression cassette comprising a sequence selected from SEQ ID NO:1, or a sequence of at least 80%, 85%, 90%, 95%, or 99.5% sequence identity to a sequence selected from SEQ ID NO:1 operatively linked to a non-GRMZM2G144030 transgene. In an illustrative embodiment, a plant, plant tissue, or plant cell comprises a gene expression cassette that includes a Zea mays GRMZM2G144030 promoter operably linked to a transgene, wherein the transgene can be an insecticide resistance transgene, a herbicide tolerance transgene, a nitrogen use efficiency transgene, a water use efficiency transgene, a nutritional quality transgene, a DNA binding transgene, a selectable marker transgene, or combinations thereof.
[00144] De acordo com uma modalidade de uma planta, tecido vegetal ou célula vegetal é fornecido em que a planta, tecido vegetal ou célula vegetal compreende por uma sequência de promotor derivado de gene de GRMZM2G144030 não-endógena ligada operacionalmente a um transgene, em que a sequência de promotor derivado de promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays compreende uma sequência de SEQ ID NO:1 ou uma sequência tendo pelo menos 80% , 85%, 90%, 95% ou 99,5% de identidade de sequência com SEQ ID NO:1. Em uma modalidade, uma planta, tecido de planta ou célula vegetal é fornecida em que a planta, tecido de planta ou célula vegetal compreende SEQ ID NO: 1, ou uma sequência que tenha pelo menos 80%, 85%, 90%, 95% ou 99,5% de identidade de sequência com a SEQ ID NO: 1 ligado operacionalmente a um transgene não- GRMZM2G144030. Em uma modalidade, a planta, tecido de planta ou célula vegetal é uma planta dicotiledônea ou monocotiledônea ou uma célula ou tecido derivado de uma planta dicotiledônea ou monocotile- dônea. Em uma modalidade, a planta é selecionada a partir do grupo que consiste em milho, arroz, sorgo, aveia, centeio, bananas, cana-de- açúcar, algodão, girassol e canola. Em uma modalidade, a planta é soja. De acordo com uma modalidade da planta, tecido vegetal ou célula vegetal compreende SEQ ID NO: 1 ou uma sequência tendo 80%, 85%, 90%, 95% ou 99,5% de identidade de sequência com SEQ ID NO:1 ligado operacionalmente a um transgene não- GRMZM2G144030. Em uma modalidade da planta, tecido vegetal ou célula vegetal compreende um promotor ligado operacionalmente a um transgene em que o promotor consiste em SEQ ID NO: 1 ou uma sequência tendo 80%, 85%, 90%, 99,5% ou 95% de identidade de sequência com SEQ ID NO:1. De acordo com uma modalidade o construto de gene compreende sequência de promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays ligado operacionalmente a um transgene é incorporado no genoma da planta, tecido vegetal ou célula ve-getal.[00144] According to one embodiment a plant, plant tissue or plant cell is provided wherein the plant, plant tissue or plant cell comprises a non-endogenous GRMZM2G144030 gene-derived promoter sequence operably linked to a transgene, wherein the Zea mays GRMZM2G144030 promoter-derived promoter sequence comprises a sequence of SEQ ID NO:1 or a sequence having at least 80%, 85%, 90%, 95% or 99.5% sequence identity to SEQ ID NO:1. In one embodiment, a plant, plant tissue, or plant cell is provided wherein the plant, plant tissue, or plant cell comprises SEQ ID NO: 1, or a sequence that has at least 80%, 85%, 90%, 95%, or 99.5% sequence identity to SEQ ID NO: 1 operably linked to a non-GRMZM2G144030 transgene. In one embodiment, the plant, plant tissue, or plant cell is a dicotyledonous or monocotyledonous plant or a cell or tissue derived from a dicotyledonous or monocotyledonous plant. In one embodiment, the plant is selected from the group consisting of corn, rice, sorghum, oats, rye, bananas, sugarcane, cotton, sunflower, and canola. In one embodiment, the plant is soybean. According to one embodiment the plant, plant tissue or plant cell comprises SEQ ID NO: 1 or a sequence having 80%, 85%, 90%, 95% or 99.5% sequence identity to SEQ ID NO: 1 operatively linked to a non-GRMZM2G144030 transgene. In one embodiment the plant, plant tissue or plant cell comprises a promoter operatively linked to a transgene wherein the promoter consists of SEQ ID NO: 1 or a sequence having 80%, 85%, 90%, 99.5% or 95% sequence identity to SEQ ID NO: 1. According to one embodiment the gene construct comprising Zea mays GRMZM2G144030 promoter sequence operatively linked to a transgene is incorporated into the genome of the plant, plant tissue or plant cell.
[00145] Em uma modalidade de uma planta, tecido vegetal ou célula vegetal não-Zea mays c.v. B73 é fornecido que compreendendo SEQ ID NO: 1, ou uma sequência que tem pelo menos 80%, 85%, 90%, 95% ou 99,5% de identidade de sequência com SEQ ID NO:1, ligado operacionalmente a um transgene. De acordo com uma modalidade a planta, tecido vegetal ou célula vegetal não-Zea mays c.v. B73 é uma planta dicotiledônea ou monocotiledônea ou célula ou tecido vegetal derivado de uma planta dicotiledônea ou monocotiledônea. Em uma modalidade, a planta é selecionada a partir do grupo que consiste em milho, arroz, sorgo, aveia, centeio, bananas, cana-de-açúcar, algodão, girassol e canola. Em uma modalidade, a planta é soja. De acordo com uma modalidade a sequência de promotor ligado operacionalmente a um transgene é incorporado no genoma da planta, tecido ve- getal ou célula vegetal.[00145] In one embodiment a non-Zea mays c.v. B73 plant, plant tissue or plant cell is provided that comprises SEQ ID NO: 1, or a sequence that has at least 80%, 85%, 90%, 95% or 99.5% sequence identity to SEQ ID NO: 1, operably linked to a transgene. According to one embodiment the non-Zea mays c.v. B73 plant, plant tissue or plant cell is a dicotyledonous or monocotyledonous plant or plant cell or tissue derived from a dicotyledonous or monocotyledonous plant. In one embodiment, the plant is selected from the group consisting of corn, rice, sorghum, oats, rye, bananas, sugarcane, cotton, sunflower, and canola. In one embodiment, the plant is soybean. According to one embodiment the promoter sequence operably linked to a transgene is incorporated into the genome of the plant, plant tissue or plant cell.
[00146] Em uma modalidade de uma planta, tecido vegetal ou célula vegetal não-Zea mays c.v. B73 é fornecido que compreendendo SEQ ID NO: 1, ou uma sequência que tenha pelo menos 80%, 85%, 90%, 95% ou 99,5% de identidade de sequência com SEQ ID NO:1, ligada operacionalmente à extremidade 5' de um transgene e uma sequência não-traduzida 3' compreendendo SEQ ID NO:5 ou uma sequência que tem pelo menos 80%, 85%, 90%, 95% ou 99,5% de identidade de sequência com SEQ ID NO:5, em que a sequência 3' não está ligada operacionalmente ao referido transgene. Em outra modalidade de uma planta, tecido vegetal ou célula vegetal não-Zea mays c.v. B73 é fornecido que compreendendo SEQ ID NO: 1, ou uma se-quência que tenha pelo menos 80%, 85%, 90%, 95% ou 99,5% de identidade de sequência com SEQ ID NO:1, ligado operacionalmente à extremidade 3' de uma sequência não-traduzida 5', em que a sequência não-traduzida 5' é ligada operacionalmente ao referido transgene. De acordo com uma modalidade a planta, tecido vegetal ou célula vegetal não-Zea mays c.v. B73 é uma planta dicotiledônea ou monocoti- ledônea ou é célula ou tecido vegetal derivado de uma planta dicotiledônea ou monocotiledônea. Em uma modalidade, a planta é selecionada a partir do grupo que consiste em milho, arroz, sorgo, aveia, cen-teio, bananas, cana-de-açúcar, algodão, girassol e canola. Em uma modalidade, a planta é soja. De acordo com uma modalidade a sequência de promotor ligado operacionalmente a um transgene é incorporado no genoma da planta, tecido vegetal ou célula vegetal.[00146] In one embodiment a non-Zea mays c.v. B73 plant, plant tissue or plant cell is provided that comprises SEQ ID NO: 1, or a sequence that has at least 80%, 85%, 90%, 95% or 99.5% sequence identity to SEQ ID NO:1, operatively linked to the 5' end of a transgene and a 3' untranslated sequence comprising SEQ ID NO:5 or a sequence that has at least 80%, 85%, 90%, 95% or 99.5% sequence identity to SEQ ID NO:5, wherein the 3' sequence is not operatively linked to said transgene. In another embodiment a non-Zea mays c.v. B73 is provided comprising SEQ ID NO: 1, or a sequence having at least 80%, 85%, 90%, 95% or 99.5% sequence identity to SEQ ID NO: 1, operably linked to the 3' end of a 5' untranslated sequence, wherein the 5' untranslated sequence is operably linked to said transgene. According to one embodiment the non-Zea mays c.v. B73 plant, plant tissue or plant cell is a dicotyledonous or monocotyledonous plant or is a plant cell or tissue derived from a dicotyledonous or monocotyledonous plant. In one embodiment, the plant is selected from the group consisting of corn, rice, sorghum, oats, rye, bananas, sugarcane, cotton, sunflower and canola. In one embodiment, the plant is soybean. According to one embodiment the promoter sequence operably linked to a transgene is incorporated into the genome of the plant, plant tissue or plant cell.
[00147] Em uma modalidade, uma planta, tecido vegetal ou célula vegetal, de acordo com os métodos descritos neste documento pode ser uma planta monocotiledônea. A planta monocotiledônea, o tecido vegetal ou a célula vegetal pode ser, mas não se limitando a, milho, arroz, trigo, cana, cevada, centeio, sorgo, orquídeas, bambu, banana, cattails, lírios, aveia, cebola, painço, switchgrass, relva e triticale.[00147] In one embodiment, a plant, plant tissue, or plant cell according to the methods described herein may be a monocotyledonous plant. The monocotyledonous plant, plant tissue, or plant cell may be, but is not limited to, corn, rice, wheat, sugarcane, barley, rye, sorghum, orchids, bamboo, bananas, cattails, lilies, oats, onions, millet, switchgrass, turf, and triticale.
[00148] Em uma modalidade, uma planta, tecido vegetal ou célula vegetal, de acordo com os métodos descritos neste documento pode ser uma planta dicotiledônea. A planta dicotiledônea, tecido vegetal ou célula vegetal pode ser, mas não se limitando a, alfalfa, colza, canola, mostarda indiana, mostarda etíope, soja, girassol, algodão, feijão, bró- colis, couve, couve-flor, aipo, pepino, berinjela, alface; melão, ervilha, pimenta, amendoim, batata, abóbora, rabanete, espinafre, beterraba sacarina, girassol, tabaco, tomate e melancia.[00148] In one embodiment, a plant, plant tissue, or plant cell according to the methods described herein may be a dicotyledonous plant. The dicotyledonous plant, plant tissue, or plant cell may be, but is not limited to, alfalfa, rapeseed, canola, Indian mustard, Ethiopian mustard, soybean, sunflower, cotton, beans, broccoli, cabbage, cauliflower, celery, cucumber, eggplant, lettuce; melon, pea, pepper, peanut, potato, pumpkin, radish, spinach, sugar beet, sunflower, tobacco, tomato, and watermelon.
[00149] Um versado na técnica irá reconhecer que depois que a sequência exógena estável é incorporada de forma estável em plantas transgênicas e confirmada como sendo operável, pode ser introduzido em outras plantas por cruzamento sexual. Qualquer um de um número de técnicas de reprodução padrão pode ser usado, dependendo da espécie a ser atravessada.[00149] One skilled in the art will recognize that after the stable exogenous sequence is stably incorporated into transgenic plants and confirmed to be operable, it can be introduced into other plants by sexual crossing. Any of a number of standard breeding techniques can be used, depending on the species to be crossed.
[00150] A presente descrição também abrange sementes das plantas transgênicas descritas acima, em que as sementes têm o transgene ou construto de gene contendo os elementos reguladores de gene da descrição de assunto. A presente descrição engloba ainda progê- nie, clones, linhas celulares ou células das plantas transgênicas descritas acima, em que a referida progênie, clone, linha celular ou célula tem o transgene ou o construto de gene contendo os elementos reguladores de gene da descrição de assunto.[00150] The present description also encompasses seeds of the transgenic plants described above, wherein the seeds have the transgene or gene construct containing the gene regulatory elements of the subject description. The present description further encompasses progeny, clones, cell lines or cells of the transgenic plants described above, wherein said progeny, clone, cell line or cell has the transgene or gene construct containing the gene regulatory elements of the subject description.
[00151] A presente descrição também abrange o cultivo de plantas transgênicas descritos acima, em que as plantas transgênicas têm o transgene ou construto de gene contendo os elementos reguladores de gene da descrição de assunto. Por conseguinte, tais plantas transgênicas podem ser projetadas para, inter alia, terem um ou mais traços desejados ou eventos transgênicos contendo os elementos reguladores de gene da descrição de assunto, sendo transformadas com molé- culas de ácido nucleico de acordo com a invenção e podem ser colhidas ou cultivadas por qualquer método conhecido para aqueles versados na técnica.[00151] The present description also encompasses the cultivation of transgenic plants described above, wherein the transgenic plants have the transgene or gene construct containing the gene regulatory elements of the subject description. Accordingly, such transgenic plants may be engineered to, inter alia, have one or more desired traits or transgenic events containing the gene regulatory elements of the subject description, be transformed with nucleic acid molecules according to the invention and may be harvested or cultivated by any method known to those skilled in the art.
[00152] Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em uma planta compreende cultivar uma planta que compreende um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays ligado operacionalmente a pelo menos um transgene ou uma sequência de poliligante. Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em uma planta compreende cultivar uma planta que compreende o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e uma 5' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays ligados operacionalmente a pelo menos um transgene ou uma sequência de poliligante. Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em uma planta compreende cultivar uma planta que compreende uma 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays ligada operacionalmente a pelo menos um transgene ou uma sequência de poliligante. Em uma modalidade, o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays consiste em uma sequência selecionada de SEQ ID NO:1, ou uma sequência de pelo menos 80%, 85%, 90%, 95% ou 99,5% de identidade de sequência com uma sequência selecionada de SEQ ID NO:1. Em outra modalidade, a 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays consiste em uma sequência selecionada de SEQ ID NO:5 ou uma sequência de pelo menos 80%, 85%, 90%, 95% ou 99,5% de identidade de sequência com uma sequência selecionada de SEQ ID NO:5. Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em uma planta compreende cultivar uma planta que compreende o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e uma 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays ligados operacionalmente a pelo menos um transgene. Em uma modalidade, um método de ex- pressão de pelo menos um transgene em uma planta compreende cultivar uma planta que compreende o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e uma 5' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays ligados operacionalmente a pelo menos um transgene. Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em um tecido vegetal ou célula vegetal compreende cultivar um tecido vegetal ou célula de planta compreendendo um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays ligado operacionalmente a pelo menos um transgene. Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em um tecido vegetal ou célula vegetal compreende cultivar um tecido vegetal ou célula vegetal compreendendo um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e uma 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays ligados operacionalmente a pelo menos um transgene. Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em um tecido vegetal ou célula vegetal compreende cultivar um tecido vegetal ou célula vegetal compreendendo um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e uma 5' UTR de GRMZM2G144030 Zea mays ligados operacionalmente a pelo menos um transgene. Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em um tecido vegetal ou célula vegetal compreende cultivar um tecido vegetal ou célula vegetal compreendendo um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e uma 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays ligados operacionalmente a pelo menos um transgene. Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em um tecido vegetal ou célula vegetal compreende cultivar um tecido vegetal ou célula vegetal compreendendo um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e uma 5' UTR de GRMZM2G144030 Zea mays ligados operacionalmente a pelo menos um transgene.[00152] In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant comprises culturing a plant comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter operatively linked to at least one transgene or a polylinker sequence. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant comprises culturing a plant comprising the Zea mays GRMZM2G144030 promoter and a Zea mays GRMZM2G144030 5' UTR operatively linked to at least one transgene or a polylinker sequence. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant comprises culturing a plant comprising a Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR operatively linked to at least one transgene or a polylinker sequence. In one embodiment, the Zea mays GRMZM2G144030 promoter consists of a sequence selected from SEQ ID NO:1, or a sequence of at least 80%, 85%, 90%, 95%, or 99.5% sequence identity to a sequence selected from SEQ ID NO:1. In another embodiment, the Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR consists of a sequence selected from SEQ ID NO:5, or a sequence of at least 80%, 85%, 90%, 95%, or 99.5% sequence identity to a sequence selected from SEQ ID NO:5. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant comprises culturing a plant comprising the Zea mays GRMZM2G144030 promoter and a Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR operatively linked to at least one transgene. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant comprises culturing a plant comprising the Zea mays GRMZM2G144030 promoter and a Zea mays GRMZM2G144030 5' UTR operatively linked to at least one transgene. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant tissue or plant cell comprises culturing a plant tissue or plant cell comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter operatively linked to at least one transgene. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant tissue or plant cell comprises culturing a plant tissue or plant cell comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter and a Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR operatively linked to at least one transgene. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant tissue or plant cell comprises culturing a plant tissue or plant cell comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter and a Zea mays GRMZM2G144030 5' UTR operatively linked to at least one transgene. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant tissue or plant cell comprises culturing a plant tissue or plant cell comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter and a Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR operatively linked to at least one transgene. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant tissue or plant cell comprises culturing a plant tissue or plant cell comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter and a Zea mays GRMZM2G144030 5' UTR operatively linked to at least one transgene.
[00153] Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em uma planta compreende cultivar uma planta que compreende um cassete de expressão gênica que compreende um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays ligado operacionalmente a pelo menos um transgene. Em uma modalidade, o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays consiste em uma sequência selecionada de SEQ ID NO:1, ou uma sequência de pelo menos 80%, 85%, 90%, 95% ou 99,5% de identidade de sequência com uma sequência selecionada de SEQ ID NO:1. Em outra modalidade, a 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays consiste em uma sequência selecionada de SEQ ID NO:5 ou uma sequência de pelo menos 80%, 85%, 90%, 95% ou 99,5% de identidade de sequência com uma sequência selecionada de SEQ ID NO:5. Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em uma planta compreende cultivar uma planta que compreende um cassete de expressão gênica que compreende um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e uma 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays ligados operacionalmente a pelo menos um transgene. Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em uma planta compreende cultivar uma planta que compreende um cassete de expressão gênica que compreende um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e uma 5' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays ligados operacionalmente a pelo menos um transgene. Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em uma planta compreende cultivar uma planta que compreende um cassete de expressão gênica que compreende 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays ligados operacionalmente a pelo menos um transgene. Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em uma planta compreende cultivar uma planta que compreende um cassete de expressão gênica que compreende uma 5' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays ligada operacionalmente a pelo menos um transgene. Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em um tecido vegetal ou célula vegetal compreende cultivar um tecido vegetal ou célula vegetal compreendendo um cassete de expressão gênica contendo um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays ligado operacionalmente a pelo menos um transgene. Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em um tecido vegetal ou célula vegetal compreende cultivar um tecido vegetal ou célula vegetal compreendendo um cassete de expressão gênica contendo uma 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays ligada operacionalmente a pelo menos um transgene. Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em um tecido vegetal ou célula vegetal compreende cultivar um tecido vegetal ou célula vegetal compreendendo um cassete de expressão gênica contendo uma 5' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays ligada operacionalmente a pelo menos um transgene. Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em um tecido vegetal ou célula vegetal compreende cultivar um tecido vegetal ou célula vegetal compreendendo um cassete de expressão gênica, um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e uma 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays ligados operacionalmente a pelo menos um transgene. Em uma modalidade, um método de expressão de pelo menos um transgene em um tecido vegetal ou célula vegetal compreende cultivar um tecido vegetal ou célula vegetal compreendendo um cassete de expressão gênica, um promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e uma 5' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays ligados operacionalmente a pelo menos um transgene.[00153] In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant comprises cultivating a plant comprising a gene expression cassette comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter operably linked to at least one transgene. In one embodiment, the Zea mays GRMZM2G144030 promoter consists of a sequence selected from SEQ ID NO:1, or a sequence of at least 80%, 85%, 90%, 95%, or 99.5% sequence identity to a sequence selected from SEQ ID NO:1. In another embodiment, the 3' UTR of Zea mays GRMZM2G144030 consists of a sequence selected from SEQ ID NO:5, or a sequence of at least 80%, 85%, 90%, 95%, or 99.5% sequence identity to a sequence selected from SEQ ID NO:5. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant comprises culturing a plant comprising a gene expression cassette comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter and a Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR operatively linked to at least one transgene. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant comprises culturing a plant comprising a gene expression cassette comprising a Zea mays GRMZM2G144030 promoter and a Zea mays GRMZM2G144030 5' UTR operatively linked to at least one transgene. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant comprises culturing a plant comprising a gene expression cassette comprising a Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR operatively linked to at least one transgene. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant comprises culturing a plant comprising a gene expression cassette comprising a Zea mays GRMZM2G144030 5' UTR operatively linked to at least one transgene. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant tissue or plant cell comprises culturing a plant tissue or plant cell comprising a gene expression cassette containing a Zea mays GRMZM2G144030 promoter operatively linked to at least one transgene. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant tissue or plant cell comprises culturing a plant tissue or plant cell comprising a gene expression cassette containing a Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR operatively linked to at least one transgene. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant tissue or plant cell comprises culturing a plant tissue or plant cell comprising a gene expression cassette containing a Zea mays GRMZM2G144030 5' UTR operatively linked to at least one transgene. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant tissue or plant cell comprises culturing a plant tissue or plant cell comprising a gene expression cassette, a Zea mays GRMZM2G144030 promoter, and a Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR operatively linked to at least one transgene. In one embodiment, a method of expressing at least one transgene in a plant tissue or plant cell comprises culturing a plant tissue or plant cell comprising a gene expression cassette, a Zea mays GRMZM2G144030 promoter, and a Zea mays GRMZM2G144030 5' UTR operatively linked to the at least one transgene.
[00154] Os exemplos a seguir são fornecidos para ilustrar certas particularidades e/ou modalidades. Os exemplos não devem ser interpretados para limitar a descrição para as particularidades ou modalidades exemplificadas.[00154] The following examples are provided to illustrate certain particulars and/or embodiments. The examples should not be construed to limit the description to the particulars or embodiments exemplified.
[00155] Novos elementos reguladores de gene de GRMZM2G144030 de Zea mays foram identificados através da análise transcriptoma publicamente disponível das plântulas de milho. Esses elementos reguladores foram identificados, isolados e clonados para caracterizar o perfil de expressão dos elementos regulatórios para uso em plantas transgênicas. As linhagens de milho transgênicas estáveis transformadas com um gene de cry3Ab1 isolado de Bacillus thurin- giensis e um gene de marcador selecionável de aad-1 derivado do Sphingobiumherbicidovorans foram produzidos e os níveis de expressão de transgene e especificidade de tecido foram avaliados. Como tal, novos elementos reguladores de gene de GRMZM2G144030 de Zea mays foram identificados e caracterizados. Estão descritos os elementos reguladores de promotor e de 3' UTR para uso em constru- tos de expressão gênica.[00155] Novel gene regulatory elements of GRMZM2G144030 from Zea mays were identified through publicly available transcriptome analysis of maize seedlings. These regulatory elements were identified, isolated and cloned to characterize the expression profile of the regulatory elements for use in transgenic plants. Stable transgenic maize lines transformed with a cry3Ab1 gene isolated from Bacillus thuringiensis and an aad-1 selectable marker gene derived from Sphingobiumherbicidovorans were produced and transgene expression levels and tissue specificity were assessed. As such, novel gene regulatory elements of GRMZM2G144030 from Zea mays were identified and characterized. Promoter and 3' UTR regulatory elements for use in gene expression constructs are described.
[00156] As três fontes de dados foram consideradas para priorizar genes de milho de alta expressão em brotos e raízes de plântulas de milho: 1) 35.000 sequências de genes de milho e suas anotações presentes na base de dados pública de milho a partir de 2010, quando esse estudo foi realizado; 2) dados da expressão gênica para transcriptoma de milho total para brotos e raízes V4 (Wang, et al., [2009], The Plant Cell; 21: 1053-1069); e, 3) sequências de cDNA completos de 9.000 genes (Alexandrov, N. et al., [2009]Plant Molecular Biology; 69:179-194). Neste estudo, os dados da expressão gênica foram ali-nhados a tanto as 9.000 sequências de cDNA completo como os 35.000 genes de milho. Com base em valores Mapeados de Fragmento de Fragmentos Por Quilobase de exon por Milhão (FPKM), uma medida quantitativa da expressão gênica, 500 melhores genes de ex pressão foram identificados para cada um dos tecidos de broto e raiz de milho.[00156] Three data sources were considered to prioritize highly expressed maize genes in maize seedling shoots and roots: 1) 35,000 maize gene sequences and their annotations present in the public maize database from 2010, when this study was conducted; 2) gene expression data for whole maize transcriptome for V4 shoots and roots (Wang, et al., [2009], The Plant Cell; 21: 1053-1069); and, 3) full-length cDNA sequences of 9,000 genes (Alexandrov, N. et al., [2009]Plant Molecular Biology; 69:179-194). In this study, gene expression data were aligned to both the 9,000 full-length cDNA sequences and the 35,000 maize genes. Based on Fragment Mapped Kilobase exon per Million (FPKM) values, a quantitative measure of gene expression, 500 best expressed genes were identified for each of the maize shoot and root tissues.
[00157] Uma vez que a expressão de transgenes exigem expressão de transgene em todo o ciclo de vida de uma planta de milho, mRNA total foi isolado dos 3 estágios diferentes da folha (V4, V12 e R3), 2 estágios diferentes do desenvolvimento de raiz (V4 e V12) e um estágio de pólen (R1) para análise de expressão de transgene. O genótipo milho de Zea mays c.v. B73 foi usado para todas as análises. Dos 500 genes priorizados, cerca de 150 dos melhores genes de expressão foram submetidas à PCR quantitativo para confirmação de expressão gênica. Os resultados identificaram um sub-conjunto desses como os melhores genes de expressão para a expressão preferencial de raiz e folha.[00157] Since transgene expression requires transgene expression throughout the life cycle of a corn plant, total mRNA was isolated from 3 different leaf stages (V4, V12, and R3), 2 different root developmental stages (V4 and V12), and one pollen stage (R1) for transgene expression analysis. The corn genotype Zea mays c.v. B73 was used for all analyses. Of the 500 prioritized genes, approximately 150 of the best expressing genes were subjected to quantitative PCR for confirmation of gene expression. The results identified a subset of these as the best expressing genes for preferential root and leaf expression.
[00158] O promotor de elementos reguladores de gene de GRMZM2G144030 de Zea may (SEQ ID NO:1) é uma sequência de polinucleotídeos de 2.082 bp que foi identificada a partir da sequência genômica do DNA (gDNA) de Zea mays c.v. B73. A partir da avaliação da sequência cromossômica contígua que durou milhões de pares de bases, uma sequência de polinucleotídeos de 2.082 bp foi identificada e isolada, por amplificação por PCR ou síntese de DNA, para uso na expressão de sequências de codificação heteróloga. Essa sequência de polinucleotídeo inovadora foi analisada para uso como uma se-quência reguladora para direcionar a expressão de um gene. Como mostrado na sequência (SEQ ID NO:2) abaixo, o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays de 2.082 bp de SEQ ID NO:1 é fornecido como pares de base 1 - 2.082. A sequência de codificação de gene nativo da SEQ ID NO:4 é fornecida como pares de bases 2.083 - 4.611 de SEQ ID NO:2 (o códon de início de ATG e o códon de terminação de TAA são mostrados em letras maiúsculas). A 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays de 1.095 bp de SEQ ID NO:5 é for- necida como pares de bases 4.612 - 5.706 de SEQ ID NO:2. ttgtcacatcgttaattcgttaggtctacatcacgctaagggttgatttggtgacaaggggatcccagga ggattggaggggattgagggtccgatcctcccgggatcccgggtcaccaaatcagctctaagggtc tgttcattttgtttcaaatctacatggattgtggggtatgaaacgaaggaggcctaaagaacctttgacc tgacattttccccactttgatctcacgtatatgcagtactgcaatgaggtcgcaaagaagctgatcaat ggagcagatcatagtttcgttgagcctgactcagactacagattttgacctgaagcaggtcattacttc gttgggtctagctaggactaaagattttgacgtgacaaaattttcactttaatccgatgagtgagatcat agagaagctgatcaatgggctagatcatcacttcattgcgtctagctgggagtaaagattttgatgtga catttgctttcgctttgatttggtcggtgggtacttcgtacggctggctattgcttcaggttaaagtcgattgtt tagattgttacatttataatttatataaacaaaaatattgtagaattgatataaattagtacgtattaaagct aaacgagcaaacaaagattttgatctgttgttcgcttgactttaatccatactgatttttactatttctataaa cttcaatctgattagtggatacttcgtcttttgcttatcgaatggctacttcgctgggtctggctccaactag agggtgtttaggatggctcaaggtttcagttccagtatgaagctatattttatatcaatttaattagttttaag aatatttttaatatacataataaataaagtgacttatctaaatgcattctaaaggcttacaatttcaactcc acatttttagagcatctaatgacctattctactaacttcactaaattttctagagaaatagctatcctaaac agaatataaagattgcagcgggtatatgcctgtatattatttttttgtgtattgtatttatgctccagctctgc acataagatgtataaaaaactattagggctgatttggtgaccggggatctcgaggggaagaaatcct cttgctattcaaaattgaattg caag aggatttcttcccatg g atcctctag ag atccctaatcaccaaat caaccctgatagtgagtcttggttgtgtattgaacgagatatgctaatatatttaaaacaagtattataaa ctagccttcgcctttctgacctttaaaattgatactaaacttacaaccacatactacgatgctataagga aaacttcag gtgggggtgttgcaatccaag aatagtg cgttctcacg acgaatctctcaatctg atcg gatcatcggaataagaggttcgaaaacgttcccgcacgattgttttcttatcgctgatcagcaaaggtg acgctgaaaagaaaatgaaaagtcttcgataagaaaaggaacgcaaggtcgcaagcaaagaa aaaaaaaaggaaggcgagccaagggaggaggaaagatgcttttcagccgtcgatagcgtgattc aaacgcgagaagatgccttcctctgcagccgtacacgcgtccgatcgcccgacaaaaccgacggt tcagatacgctcaacatatgcacctgaaggcgtccaaccgacatgcgggcccgttttccagcaagc cccaagagtcagtgaaacacaccgtcttctctcgggttggaagcggtgggtgcacctgctgttagcg gtataaaaagcggaaaccctagcattcgccgcgagcttatcacttatcatccccatccgcacctctct ccatctccctg ctcctccg cctccttcttg atccag ccaagccag gttaaattctg acccgtcg ccgtca gatttacttccgaattcagttgatctggtttcagatttgtaatttctcttgtttcctaaaatacggggaatccg aatcgaggctaattttcggatcttgttgtttgtttcttttttttttttgcagggatcgccATGtcggactcgga ggagcaccacttcgaatcgaaggccgacgccggagcgtccaagacctacccgcagcaggctgg caccgtccgtaagaacggcttcatcgtcatcaagaaccgcccctgcaaggtatatgtgtgcgcagttt tgggatcggctgtattccattgattagtgttgacccgtgtcgttgtgctgtgaactggtgatatcgagatgc agttgtctttggtcatactgtgatagtactgttaagttttgagggttgatccaatctatggaggtggaatttgt gggacttggatgctagatatacctggtggctagaaggagactttgctattgccagccggagttatatta caagtaggcttttacagaataacagttcatctgatctgactttctggagaccagaaaaaatacatttaa ggcctgtttgatttgctgcctaacttgccacactttgggtaactttttcagcctatggttagttcttcaattcga gcgactaaccttagtcaaagtgtggcacagttagtcacgaaccaaacatgcccttagtcagagtag gttgcaccctg cccatataagtag ctgaaatag caaatg g gtg atcttttggatttttccctttacaatgc gggaaaactagttggcatgttgagttaattctttactcctctaaacttgtcattgaacattcaagggtactc attatttatctttg atgatg gtctg aatgtttgtaccccatgttctatg gtgatattgtccaagtg atcagaca atttatcattttaagtttcaacagagggttatccaatttccattattccaagataacgggaataagagatc acacagataatgtgttttaaggaaaataaaaatacttttatctttgtcagtctgtcatacaactaaactta atgttgctgactcagtgtgatgttttcttgggagctataagctgtttaatgatgtttgaaatcaataaaaaa actaaaataacatatgccctacattttggacagagttttgatttgaccccacaatgattgtaaaacattgt tctttattattgattttttaatgagttgggttgtaattgggaagttatatttgaatattttctgtttatcaataaaac cagtttgttgtcaaaatgaagtttcttttggtctggcaatccattgacaaagagaatgtgagtacgtactt gttttgcaattaccaaacaggttatctcttctttaattctaaacctcgaaaattttctatgtggtattgccata ccgtattttattttaggctgtcactgtattatcataaggtgatagtaagctcatttctgtttattaacccttctatt ttatgaacttctgatggatttgagtgatatatcagcaacagttcatgatgctgtccctaaaactatttgga actttattgctcttaagtcgcagcacatacgtcgctgttttattgagtttgtttgcggaatatggttgataaaa acaacttatgctacaggttgtggaggtttctacctcaaagactggtaagcatggccatgccaaatgcc actttgttgccatagacatattcaacgggaaaaagctcgaagatattgttccttcgtcacacaactgtg atgtaagttaatttctgtgttaag ctaagttcttttgatg gttcacttcatacg ccactcacaagtttg acattt ttttaagattccgcatgtgaaccgtactgagtaccagctgattgatatatcagaggatggatttgtatgtt cctctaatcattaaaactacattcttctttgaaataaatgttaacttcagtcttatattttaatttaatttgtttca ggtgagccttcttacttcagatggcaacactaaggatgatcttagactcccaactgatgagactcttgt ggcccag gtctgtttg aaaacatttttcatcttaagtcttgttg gttttcttattg acttccaaatattacag at ggtggttatctttgttag cttattagtcatatgttctttcttg gtag cttctcttccttgatgtttgttaattg atctg g tgcttataaggaatgtggaaagtagggccttgtagaactagacattccttatgtatttagactgtctacc attctttttaaaaatgatatgacataacaaccatgtcatataaaacatgctgaaactgcactaaaattg gttgctttaaaactgaaacgtatgcatgacctgcactttgtatgttgtctaggatacaatttatgttgattgg aagtagtatgctgcataacttatgtctgttggagagttaatttatctacctcaagtggctgcccaaactaa ataatacttctg catcttgtatgcttg gtaattcag atcaag g aagggtttg aaag cggcaaggatcttg ttgtgactgtccagtctgctatgggggaggagcagatctgcgcgctgaaggatgttggccccaagT AActtccctgccttggaatactgtatctcaaaacctaaatcgaaaaaagaagtgtatcaaggattgct acagagacatccatctggcttgagctggcttttgctatggcaaacacaagtgcagggatcgctgggt gttgcaccgtgtctgcattatgtggttacattctggaccctgtattttctatgcttttatgcccctactgtttagt attaattatcaataaatttgtttgggacggttgaattgcatgcattgcatgaggtttcttgttcgttatttgttttc tcttgccatgcttccagtattggtgatggcagtttactcgtaattttttttgtacttgtttcgaaaactggtggg cagtttacccgcgcttgtgctccatccattgttctagtgttatccattcctcttttttcccccttcaaaatataa actataaagaagaaaatattatgacttacataaagaatcgttttagagaagcggtaccaaacatgac tcgacggaaaattgctccaaaccaactattaactcgatgtttgtattttttttcttctctgccaaaacctgtc aacccgctttatggtaactttgcggtatatgttctcgaaagaaaactggtgtatagagctactcccctaa tttcaagttgtaagacattttgcccatttgatatatgtaggtagaaaagatgtcttgtaatctaaaacaga gggagtatttatgtagctttttgtagataaaatgtcttatttaaaacagagggagtatttgagtagctttttg acgattgaatgctgatttggacggagggagctacttgtgtagctttttggaacgaagtacttgagtggttt tttgaggattgatttctgtaaataaaatgtacttgacccctattataggtgtacatctggctgtgtcgggctt ggttggcatgacataatgcgtggatcgtgtctaggtcttaagcccacagattggtatggtatgacttattt agttaaggcccattaaagcctgctaaacataaacttgttgcgcagtgtgcttgtgttgtgtgggcttttatc actgtatttgcatttcgt (SEQ ID NO:2)[00158] The Zea mays GRMZM2G144030 gene regulatory element promoter (SEQ ID NO:1) is a 2,082 bp polynucleotide sequence that was identified from the genomic DNA (gDNA) sequence of Zea mays c.v. B73. From evaluation of contiguous chromosomal sequence spanning millions of base pairs, a 2,082 bp polynucleotide sequence was identified and isolated, by PCR amplification or DNA synthesis, for use in the expression of heterologous coding sequences. This novel polynucleotide sequence was analyzed for use as a regulatory sequence to direct the expression of a gene. As shown in the sequence (SEQ ID NO:2) below, the 2,082 bp Zea mays GRMZM2G144030 promoter of SEQ ID NO:1 is provided as base pairs 1 - 2,082. The native gene coding sequence of SEQ ID NO:4 is provided as base pairs 2,083 - 4,611 of SEQ ID NO:2 (the ATG start codon and the TAA stop codon are shown in capital letters). The 1,095 bp Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR of SEQ ID NO:5 is provided as base pairs 4,612 - 5,706 of SEQ ID NO:2. ttgtcacatcgttaattcgttaggtctacatcacgctaagggttgatttggtgacaaggggatcccagga ggattggaggggattgagggtccgatcctcccgggatcccgggtcaccaaatcagctctaagggtc tgttcattttgtttcaaatctacatggattgtggggtatgaaacgaaggaggcctaaagaaccttt gacc tgacattttccccactttgatctcacgtatatgcagtactgcaatgaggtcgcaaagaagctgatcaat ggagcagatcatagtttcgttgagcctgactcagactacagattttgacctgaagcaggtcattacttc gttgggtctagctaggactaaagattttgacgtgacaaaattttcactttaatccgatgag tgagatcat agagaagctgatcaatgggctagatcatcacttcattgcgtctagctgggagtaaagattttgatgtga catttgctttcgctttgatttggtcggtgggtacttcgtacggctggctattgcttcaggttaaagtcgattgtt tagattgttacatttataatttataaacaaaatattgtagaattgataaattagtacgtattaa agct aaacgagcaaacaaagattttgatctgttgttcgcttgactttaatccatactgatttttactatttctataaa cttcaatctgattagtggatacttcgtcttttgcttatcgaatggctacttcgctgggtctggctccaactag agggtgtttaggatggctcaaggtttcagttccagtatgaagctatattttatatca atttaattagttttaag aatatttttaatataataaataaagtgacttatctaaatgcattctaaaggcttacaatttcaactcc acatttttagagcatctaatgacctattctactaacttcactaaattttctagagaaatagctatcctaaac agaatataaagattgcagcgggtatatgcctgtatattattttttgtgtattgtatttatgctccagctctg c acataagatgtataaaaaactattagggctgatttggtgaccggggatctcgaggggaagaaatcct cttgctattcaaaattgaattg caag aggatttcttcccatg g atcctctag ag atccctaatcaccaaat caaccctgatagtgagtcttggttgtgtattgaacgagatatgctaatatatttaaaacaagtattataaa ctagccttcgcctttctgacctttaaaattgatactaaacttacaaccacatactacgatgctataagga aaacttcag gtgggggtgttgcaatccaag aatagtg cgttctcacg acgaatctctcaatctg atcg gatcatcggaataagaggttcgaaaacgttcccgcacgattgttttcttatcgctgat cagcaaaggtg acgctgaaaagaaaatgaaaagtcttcgataagaaaaggaacgcaaggtcgcaagcaaagaa aaaaaaaggaaggcgagccaagggaggaggaaagatgcttttcagccgtcgatagcgtgattc aaacgcgagaagatgccttcctctgcagccgtacacgcgtccgatcgcccgacaaaaccgacggt tcagatacgctcaacatatgcacctgaaggcgtccaaccgacatgcgggcccgttttccagcaagc cccaagagtcagtgaaacacaccgtcttctctcgggttggaagcggtgggtgcacct gctgttagcg gtataaaaagcggaaaccctagcattcgccgcgagcttatcacttatcatccccatccgcacctctct ccatctccctg ctcctccg cctccttcttg atccag ccaagccag gttaaattctg acccgtcg ccgtca gatttacttccgaattcagttgatctggtttcagatttgtaatttctcttgtttcctaaaatacggggaatccg aatcgaggctaattttcggatcttgttgtttgtttctttttttttttgcagggatcgccATGtcggactcgga ggagcaccacttcgaatcgaaggccgacgccggagc gtccaagacctacccgcagcaggctgg caccgtccgtaagaacggcttcatcgtcatcaagaaccgcccctgcaaggtatatgtgtgcgcagttt tgggatcggctgtattccattgattagtgttgacccgtgtcgttgtgctgtgaactggtgatatcgagatgc agttgtctttggtcatactgtgatagtactgttaagttttgagggttgatccaatctatggaggtggaatttgt gggacttggatgctagatatacctggtggctagaaggagactttgctattgccagccggagttatatta caagtaggcttttacagaataacagttcatctgatctgactttctggagaccagaaaaatacatttaa ggcct gtttgatttgctgcctaacttgccacactttgggtaactttttcagcctatggttagttcttcaattcga gcgactaaccttagtcaaagtgtggcacagttagtcacgaaccaaacatgcccttagtcagagtag gttgcaccctg cccatataagtag ctgaaatag caaatg g gtg caatgc gggaaaactagttggcatgttgagttaattctttactcctctaaacttgtcattgaacattcaagggtactc attatttatctttg atgatg gtctg aatgtttgtaccccatgttctatg gtgatattgtccaagtg atcagaca atttatcattttaagtttcaacagagggttatccaatttccattattccaagataacgggaataagagat c acacagataatgtgttttaaggaaaataaaatacttttatctttgtcagtctgtcatacaactaaactta atgttgctgactcagtgtgatgttttcttgggagctataagctgtttaatgatgtttgaaatcaataaaaaa actaaaataacatatgccctacattttggacagagttttgatttgaccccacaatg attgtaaaacattgt tctttattattgattttttaatgagttgggttgtaattgggaagttatatttgaatattttctgtttatcaataaaac cagtttgttgtcaaaatgaagtttcttttggtctggcaatccattgacaaagagaatgtgagtacgtactt gttttgcaattaccaaacaggttatctcttctttaattctaaacctcgaaaatt ttctatgtggtattgccata ccgtattttattttaggctgtcactgtattatcataaggtgatagtaagctcatttctgtttattaacccttctatt ttatgaacttctgatggatttgagtgatatatcagcaacagttcatgatgctgtccctaaaactatttgga actttattgctcttaagtcgcagcacatacgtcgctgttttattgagtttgtttgcggaatatggttgataaaa acaacttatgctacaggttgtggaggtttctacctcaaagactggtaagcatggccatgccaaatgcc actttgttgccatagacatattcaacgggaaaagctcgaagatattgttccttcg tcacacaactgtg atgtaagttaatttctgtgttaag ctaagttcttttgatg gttcacttcatacg ccactcacaagtttg acattt ttttaagattccgcatgtgaaccgtactgagtaccagctgattgatatatcagaggatggatttgtatgtt cctctaatcattaaaactacattcttctttgaaataaatgttaacttcag tcttatattttaatttaatttgtttca ggtgagccttcttacttcagatggcaacactaaggatgatcttagactcccaactgatgagactcttgt ggcccag gtctgtttg aaaacatttttcatcttaagtcttgttg gttttcttattg acttccaaatattacag at ggtggttatctttgttag cttattagtcatatgttctttcttg gtag ctt ctcttccttgatgtttgttaattg atctg g tgcttataaggaatgtggaaagtagggccttgtagaactagacattccttatgtatttagactgtctacc attctttttaaaaatgatatgacataacaaccatgtcatataaaacatgctgaaactgcactaaaattg gttgctttaaaactgaaacgtatgcatgacctgcactttgtatgttgtctaggatacaatttatgttgattgg aagtagtatgctgcataacttatgtctgttggagagttaatttatctacctcaagtggctgcccaaactaa ataatacttctg catcttgtatgcttg gtaattcag atcaag g aagggtttg aaag c ggcaaggatcttg ttgtgactgtccagtctgctatgggggaggagcagatctgcgcgctgaaggatgttggccccaagT AActtccctgccttggaatactgtatctcaaaacctaaatcgaaaaaagaagtgtatcaaggattgct acagagacatccatctggcttgagctggcttttgctatggcaaacacaagtgcagggatcgctgggt gttgcaccgtgtctgcattatgtggttacattctggaccctgtattttctatgcttttatgcccctactgtttagt attaattatcaataaatttgtttgggacggttgaattgcatgcattgcatgaggtttctt gttcgttatttgttttc tcttgccatgcttccagtattggtgatggcagtttactcgtaattttttttgtacttgtttcgaaaactggtggg cagtttacccgcgcttgtgctccatccattgttctagtgttatccattcctcttttttcccccttcaaaatataa actataaagaagaaaatattatgacttacataaagaatcgttttagagaagcggtaccaaacatgac tcgacggaaattgctccaaaccaactattaactcgatgtttgtattttttttcttctctgccaaaacctgtc aacccgctttatggtaactttgcggtatatgttctcgaaagaaaactggtgtatagagctactcccctaa tttcaagttgtaagacattttgcccatttgatatatgtaggtagaaaagatgtcttgtaatctaaaacaga gggagtatttatgtagctttttgtagataaaatgtcttatttaaaacagagggagtatttgagtagctttttg acgattgaatgctgatttggacggagggagctacttgtgtagctttttggaacgaagt acttgagtggttt tttgaggattgatttctgtaaataaaatgtacttgacccctattataggtgtacatctggctgtgtcgggctt ggttggcatgacataatgcgtggatcgtgtctaggtcttaagcccacagattggtatggtatgacttattt agttaaggcccattaaagcctgctaaacataaacttgttgcgcagtgtgcttg tgttgtgtgggcttttatc actgtatttgcatttcgt (SEQ ID NO:2)
[00159] Os seguintes vetores foram construídos para incorporar o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays a jusante de um transgene. O pDAB113002 de construto de vetor continha um cassete de expressão gênica, em que o transgene cry34ab1 (gene reporter de B. thuringiensis) foi conduzido pelo promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays de SEQ ID NO:1 e foi flanqueado pela 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays de SEQ ID NO:5. Um diagrama deste cassete de expressão gênica é mostrado na Figura 1 e é fornecido como a SEQ ID NO:3. O vetor também continha um cassete de expressão gênica de marcador selecionável que continha o transgene de aad-1 (Pat. n° U.S. 7.838.733) conduzido pelo promotor de Ubiquitina 1 de Zea mays (Christensen et al., [1992] Plant Molecular Biology 18; 675-689) e foi terminado por 3'-UTR de Zea mays Lipase (Pat. n° U.S. 7.179.902). Um diagrama deste cassete de expressão gênica é mostrado na Figura 1 e é fornecido como a SEQ ID NO:15.[00159] The following vectors were constructed to incorporate the Zea mays GRMZM2G144030 promoter downstream of a transgene. The vector construct pDAB113002 contained a gene expression cassette in which the cry34ab1 transgene (B. thuringiensis reporter gene) was driven by the Zea mays GRMZM2G144030 promoter of SEQ ID NO:1 and was flanked by the 3' UTR of Zea mays GRMZM2G144030 of SEQ ID NO:5. A diagram of this gene expression cassette is shown in Figure 1 and is provided as SEQ ID NO:3. The vector also contained a selectable marker gene expression cassette that contained the aad-1 transgene (U.S. Pat. No. 7,838,733) driven by the Zea mays Ubiquitin 1 promoter (Christensen et al., [1992] Plant Molecular Biology 18;675-689) and was terminated by the Zea mays Lipase 3'-UTR (U.S. Pat. No. 7,179,902). A diagram of this gene expression cassette is shown in Figure 1 and is provided as SEQ ID NO:15.
[00160] Esse construto foi construído sintetizando-se o recém- projetado promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e sequências 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea may por um provedor externo (Geneart via Life Technologies, Carlsbad, CA) e a clonagem do promotor em um vetor doador Gateway™ (Life Technologies) usando GeneArt® Seamless Cloning and Assembly Kit (Life technologies) e enzimas de restrição. O vetor de doador resultante foi integrado em um vetor de destino binário final usando o sistema de clonagem de Gateway™ (Life Technologies). Os clones de pDAB113002 foram obtidos e confirmados através de sequenciamento e digestões de enzima de restrição. A construção resultante continha um promotor que robustamente poderia conduzir a expressão de um transgene que estava ope-racionalmente ligado à extremidade 3' do promotor.[00160] This construct was constructed by synthesizing the newly designed Zea mays GRMZM2G144030 promoter and Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR sequences by an external provider (Geneart via Life Technologies, Carlsbad, CA) and cloning the promoter into a Gateway™ donor vector (Life Technologies) using GeneArt® Seamless Cloning and Assembly Kit (Life technologies) and restriction enzymes. The resulting donor vector was integrated into a final binary destination vector using the Gateway™ cloning system (Life Technologies). Clones of pDAB113002 were obtained and confirmed by sequencing and restriction enzyme digestions. The resulting construct contained a promoter that could robustly drive expression of a transgene that was operably linked to the 3' end of the promoter.
[00161] Um construto de controle, pDAB101556, foi montado contendo o transgene de Phi-yfp (Shagin et al., [2004]Mol Biol Evol 21; 841-50) direcionado pelo Promotor de Ubiquitina-1 de Zea mays (Christensen et al., [1992] Plant MolecularBiology 18; 675-689) e elementos reguladores de 3'UTR da Peroxidase5 de Zea mays. Esse construto de controle continha o mesmo cassete de expressão de aad- 1 que o presente em pDAB113002. Esse construto de controle foi transformado em plantas usando os mesmos reagentes e protocolos que os para pDAB113002.[00161] A control construct, pDAB101556, was assembled containing the Phi-yfp transgene (Shagin et al., [2004] Mol Biol Evol 21; 841-50) driven by the Zea mays Ubiquitin-1 Promoter (Christensen et al., [1992] Plant MolecularBiology 18; 675-689) and Zea mays Peroxidase5 3'UTR regulatory elements. This control construct contained the same aad-1 expression cassette as that present in pDAB113002. This control construct was transformed into plants using the same reagents and protocols as those for pDAB113002.
[00162] O vetor de expressão binário foi transformado em cepa de Agrobacterium tumefacien DAt13192 (cepa ternária deficiente de Re- cA) (Pat. Pub. Int. n° WO2012016222). As colônias bacterianas foram selecionadas e DNA de plasmídeo binário foi isolado e confirmado através da digestão da enzima de restrição.[00162] The binary expression vector was transformed into Agrobacterium tumefacien strain DAt13192 (Re-cA deficient ternary strain) (Int. Pub. Pat. No. WO2012016222). Bacterial colonies were selected and binary plasmid DNA was isolated and confirmed by restriction enzyme digestion.
[00163] As culturas de Agrobacterium foram listradas dos estoques de glicerol em meio mínimo AB (Gelvin, S., 2006, Agrobacterium Virulence Gene Induction, in Wang, K., ed. Agrobacterium Protocols Second Edition Vol. 1, Humana Press, pág. 79; feita sem sacarose e com 5 g/L de glicose e 15 g/L de Bacto™ Agar) e incubadas a 20 °C no escuro por 3 dias. As culturas de Agrobacterium foram, então, listradas em uma placa de meio YEP (Gelvin, S., 2006, Agrobacterium Virulence Geneinduction, in Wang, K., ed. Agrobacterium Protocols Second Edition Vol. 1, Humana Press, pág. 79) e incubadas a 20 °C no escuro por 1 dia.[00163] Agrobacterium cultures were streaked from glycerol stocks onto AB minimal medium (Gelvin, S., 2006, Agrobacterium Virulence Gene Induction, in Wang, K., ed. Agrobacterium Protocols Second Edition Vol. 1, Humana Press, p. 79; made without sucrose and with 5 g/L glucose and 15 g/L Bacto™ Agar) and incubated at 20 °C in the dark for 3 days. Agrobacterium cultures were then streaked onto a YEP medium plate (Gelvin, S., 2006, Agrobacterium Virulence Geneinduction, in Wang, K., ed. Agrobacterium Protocols Second Edition Vol. 1, Humana Press, p. 79) and incubated at 20 °C in the dark for 1 day.
[00164] No dia de um experimento, uma mistura de meio de inoculação (2,2 g/L de sais de MS, 68,4 g/L de sacarose, 36 g/L de glicose, 115 mg/L de L-prolina, 2 mg/L de glicina, 100 mg/L de Mio-Inositol, 0,05 mg/L de ácido nicotínico, 0,5 mg/L piridoxina HCl, 0,5 mg/L de tiamina HCl) e acetosiringona foi preparada em um volume apropriado para o tamanho do experimento. Uma solução mãe a 1 M de acetosiringona em 100% de dimetilsulfóxido foi adicionada ao meio de inoculação, para tornar uma concentração final de acetosiringona de 200 μM.[00164] On the day of an experiment, a mixture of inoculation medium (2.2 g/L MS salts, 68.4 g/L sucrose, 36 g/L glucose, 115 mg/L L-proline, 2 mg/L glycine, 100 mg/L Myo-Inositol, 0.05 mg/L nicotinic acid, 0.5 mg/L pyridoxine HCl, 0.5 mg/L thiamine HCl) and acetosyringone was prepared in a volume appropriate for the size of the experiment. A 1 M stock solution of acetosyringone in 100% dimethyl sulfoxide was added to the inoculation medium, to make a final acetosyringone concentration of 200 μM.
[00165] Para cada constructo, 1-2 ciclos de Agrobacterium da placa YEP foram suspensos em 15 ml da mistura de acetosiringona/meio de inoculação dentro um tubo de centrifugar de 50 ml estéril e descartável e a densidade óptica da solução em 600 nm (O.D.600) foi medido em um espectrofotômetro. A suspensão foi, então, diluída até 0,25-0,35 O.D.600 usando a meio de inoculação/mistura de acetosiringona adicional. O tubo da suspensão de Agrobacterium foi, então, colocado horizontalmente em um agitador de plataforma configurado para cerca de 75 rpm a temperatura ambiente por entre 1 e 4 horas antes do uso.[00165] For each construct, 1-2 cycles of Agrobacterium from the YEP plate were suspended in 15 ml of the acetosyringone/inoculation medium mixture in a sterile, disposable 50 ml centrifuge tube and the optical density of the solution at 600 nm (O.D.600) was measured on a spectrophotometer. The suspension was then diluted to 0.25-0.35 O.D.600 using additional acetosyringone/inoculation medium mixture. The tube of Agrobacterium suspension was then placed horizontally on a platform shaker set to approximately 75 rpm at room temperature for between 1 and 4 hours prior to use.
[00166] Os construtos experimentais foram transformados em milho através de transformação mediada por Agrobacterium dos embriões imaturos isolados da linha pura, Zea mays c.v. B104. O método usado é semelhante àqueles publicados por Ishida et al., (1996) Nature Bio- technol; 14:745-750 and Frame et al., (2006) Plant CellRep; 25: 10241034, mas com várias modificações e melhorias para tornar o método passível de transformação de alta produtividade. Um exemplo de um método usado para produzir um número de eventos transgênicos no milho é dado em Pedido de Patente Público n° U.S. 2013/0157369 A1, começando com as etapas de infecção e co-cultivo de embriões.[00166] The experimental constructs were transformed into maize by Agrobacterium-mediated transformation of immature embryos isolated from the inbred line, Zea mays c.v. B104. The method used is similar to those published by Ishida et al., (1996) Nature Bio- technol; 14:745-750 and Frame et al., (2006) Plant CellRep; 25:10241034, but with several modifications and improvements to make the method amenable to high-throughput transformation. An example of a method used to produce a number of transgenic events in maize is given in U.S. Public Patent Application No. 2013/0157369 A1, beginning with the embryo infection and co-cultivation steps.
[00167] As plântulas transgências T0 putativas foram transplantadas de Phytatrays™ (Sigma-Aldrich; St. Louis, MO) para pequenos potes de plásticos de 3.5" (T. O. Plastics; Clearwater, MN) preenchido com meio de crescimento (Premix BX; Premier Tech Horticulture), coberto com humidomes (Arco Plastics Ltd.) e, então, endurecido em uma sala de crescimento (28 °C dia/24 °C noite, fotoperíodo de 16 horas, 5070% RH, 200 μEm-2 seg-1 de intensidade luminosa). Quando as plantas chegaram o estágio de desenvolvimento V3-V4 (3-4 colares de folhas visíveis), as mesmas foram transplantadas para mistura de solo Sunshine Custom Blend 160™ e crescidas a floração na estufa (Tipo de exposição de luz: foto ou assimilação; Limite de luz alto: 1200 PAR; duração de 16 horas por dia; 27 °C dia/24 °C noite) . As plantas foram analisadas para número de cópia de transgene através de ensaios qPCR usando primeres projetados para detectar os números de cópias relativos dos transgenes e eventos de cópia única putativos selecionados para o avanço foram transplantados para potes de 5 galões.[00167] Putative T0 transgenic seedlings were transplanted from Phytatrays™ (Sigma-Aldrich; St. Louis, MO) into small 3.5" plastic pots (T. O. Plastics; Clearwater, MN) filled with growing medium (Premix BX; Premier Tech Horticulture), covered with humidomes (Arco Plastics Ltd.), and then hardened off in a growth room (28 °C day/24 °C night, 16-h photoperiod, 50-70% RH, 200 μEm-2 sec-1 light intensity). When plants reached the V3-V4 stage of development (3-4 visible leaf collars), they were transplanted into Sunshine Custom Blend 160™ soil mix and grown to flowering in the greenhouse (Light exposure type: photo or assimilation; High light threshold: 1200 PAR; duration 16-h day; 27°C day/24°C night). Plants were analyzed for transgene copy number by qPCR assays using primers designed to detect the relative copy numbers of the transgenes, and putative single-copy events selected for advancement were transplanted to 5-gallon pots.
[00168] As plantas de milho foram amostradas no estágio da folha V2-3 e selecionadas para a presença de transgene e seu número de cópia usando ensaios de PCR quantitativos de cry34Ab1 e aad-1. O DNA total foi extraído das amostras de folha, usando o MagAttract DNA Extraction kit™ de Qiagen™ conforme as instruções do fabricante.[00168] Corn plants were sampled at the V2-3 leaf stage and screened for transgene presence and copy number using cry34Ab1 and aad-1 quantitative PCR assays. Total DNA was extracted from leaf samples using the Qiagen™ MagAttract DNA Extraction kit™ as per the manufacturer's instructions.
[00169] Os fragmentos de DNA foram, então, amplificados com conjuntos de iniciador/sonda de TaqMan® contendo uma sonda fluorescente marcada por FAM para o gene de cry34Ab1 e uma sonda fluorescente marcada por HEX para o gene de referência de invertase endógeno. Os seguintes iniciadores foram usados para as amplificações de gene de cry34Ab1 e invertase. Cry34Ab1 Iniciadores/sondas: SEQ ID NO:6 (TQ.8v6.1.F): GCCATACCCTCCAGTTG SEQ ID NO:7 (TQ.8v6.1.R): GCCGTTGATGGAGTAGTAGATGG Sonda: SEQ ID NO:8 (TQ.8v6.1.MGB.P): 5'-FAM/ CCGAATCCAACGGCTTCA / MGB/-3' Iniciadores de Invertase: SEQ ID NO:9 (InvertaseF): TGGCGGACGACGACTTGT SEQ ID NO:10 (InvertaseR): AAAGTTTGGAGGCTGCCGT SEQ ID NO:11 (InvertaseSonda): 5'-HEX/CGA GCA GAC CGC CGT GTA CTT /3BHQ_1/ -3'[00169] The DNA fragments were then amplified with TaqMan® primer/probe sets containing a FAM-labeled fluorescent probe for the cry34Ab1 gene and a HEX-labeled fluorescent probe for the endogenous invertase reference gene. The following primers were used for the cry34Ab1 and invertase gene amplifications. Cry34Ab1 Primers/Probes: SEQ ID NO:6 (TQ.8v6.1.F): GCCATACCCTCCAGTTG SEQ ID NO:7 (TQ.8v6.1.R): GCCGTTGATGGAGTAGTAGATGG Probe: SEQ ID NO:8 (TQ.8v6.1.MGB.P): 5'-FAM/ CCGAATCCAACGGCTTCA / MGB/-3' Invertase Primers : SEQ ID NO:9 (InvertaseF): TGGCGGACGACGACTTGT SEQ ID NO:10 (InvertaseR): AAAGTTTGGAGGCTGCCGT SEQ ID NO:11 (InvertaseProbe): 5'-HEX/CGA GCA GAC CGC CGT GTA CTT /3BHQ_1/ -3'
[00170] As reações de PCR foram realizadas em um volume final de 10 μl contendo 5 μl de Roche LightCycler 480 Probes Master Mix™ (Roche Applied Sciences, Indianapolis, IN; Catalog 04887301001); 0,4 μl cada um dos iniciadores de TQ.8v6.1.F, TQ.8v6.1.R, InvertaseF e InvertaseR dos estoques de 10 μM para uma concentração final de 400 nM; 0,4 μl cada uma das sondas, TQ.8v6.1.MGB.P e InvertaseProbe, dos estoques de 5 μM para uma concentração final de 200 nM, 0,1 μl de 10% de polivinilpirrolidona (PVP) a uma concentração final de 0,1%; 2 μl de 10 ng/μl de DNA de genômico e 0,5 μl água. O DNA foi amplificado em um Roche LightCycler 480 System™ nas seguintes condições: 1 ciclo de 95 °C por 10 min; 40 ciclos d as seguintes 3 etapas: 95 °C durante 10 segundos; 58 °C para 35 segun dos e 72 °C por 1 segundo e um ciclo final de 4 °C durante 10 segun dos. O número de cópia de cry34Ab1 foi determinado comparando valores de Referên- cia/Alvo para as amostras desconhecidas (emitidas por LightCycler 480) para valores de referência do alvo de controles de número de cópia de cry34Ab1.[00170] PCR reactions were performed in a final volume of 10 μl containing 5 μl of Roche LightCycler 480 Probes Master Mix™ (Roche Applied Sciences, Indianapolis, IN; Catalog 04887301001); 0.4 μl each of the primers TQ.8v6.1.F, TQ.8v6.1.R, InvertaseF, and InvertaseR from 10 μM stocks to a final concentration of 400 nM; 0.4 μl each of the probes, TQ.8v6.1.MGB.P and InvertaseProbe, from 5 μM stocks to a final concentration of 200 nM, 0.1 μl of 10% polyvinylpyrrolidone (PVP) at a final concentration of 0.1%; 2 μl of 10 ng/μl genomic DNA and 0.5 μl water. DNA was amplified on a Roche LightCycler 480 System™ under the following conditions: 1 cycle of 95 °C for 10 min; 40 cycles of the following 3 steps: 95 °C for 10 seconds; 58 °C for 35 seconds and 72 °C for 1 second and a final cycle of 4 °C for 10 seconds. The cry34Ab1 copy number was determined by comparing Reference/Target values for the unknown samples (emitted by LightCycler 480) to reference target values of cry34Ab1 copy number controls.
[00171] A detecção de gene Aad-1 foi realizada conforme descrito acima para o gene de cry34Ab1 usando o gene de referência endógeno invertase. As sequências de iniciador de Aad-1 foram como a seguir; os ciclos de PCR permanecem os mesmos: SEQ ID NO:12 (Iniciador Forward de AAD1): TGTTCGGTTCCCTCTACCAA SEQ ID NO: 13 (Iniciador Reverse de AAD1): CAACATCCATCACCTTGACTGA SEQ ID NO: 14 (Sonda de AAD1): 5'- FAM/CACAGAACCGTCGCTTCAGCAACA-MGB/BHQ3'[00171] Aad-1 gene detection was performed as described above for the cry34Ab1 gene using the endogenous reference gene invertase. The Aad-1 primer sequences were as follows; the PCR cycles remain the same: SEQ ID NO:12 (AAD1 Forward Primer): TGTTCGGTTCCCTCTACCAA SEQ ID NO:13 (AAD1 Reverse Primer): CAACATCCATCACCTTGACTGA SEQ ID NO:14 (AAD1 Probe): 5'- FAM/CACAGAACCGTCGCTTCAGCAACA-MGB/BHQ3'
[00172] Plantas T0 contendo cry34Ab1 e transgenes aad-1 e crescendo na estufa foram amostradas no estágio de desenvolvimento V45 para o ensaio ELISA de folha. Quatro furos de folhas foram amostrados. Os extratos de proteína para ensaios de ELISA foram preparados pela adição de uma microesfera de aço inoxidável de 1/8" (Hoover Precision Products, Cumming, GA, EUA) para cada tubo de 1,2 ml contendo furos de folha e 300 μl de tampão de extração (1X PBST [Fischer Scientific, St. Louis, MO] suplementado com 0,05% de Tween 20 e 0,5% de BSA). As amostras foram processadas em um Geno- grinder™ (SPEX SamplePrep, Metuchen, NJ) a 1.500 rpm durante 4 minutos. As amostras foram centrifugadas a 4.000 rpm por 2 minutos em uma centrífuga de Sorvall Legend XFR™. Após essa etapa, um adicional de 300 μl de tampão de extração foi adicionado às amostras e foram processados mais uma vez no Genogrinder™ a 1.500 rpm por 2 minutos. As amostras foram centrifugadas a 4.000 rpm por 7 minutos. O sobrenadante foi coletado e ELISA concluído em diferentes diluições juntamente com padrões de proteína Cry34Ab1 e AAD-1. Os ensaios de ELISA Cry34Ab1 (Agdia, Inc.; Cat No 04500/4800) e AAD- 1 (Acadia BioScience, LLC; Cat No ABS-041) foram realizados conforme as instruções do fabricante e os resultados de ELISA foram expressos como ng/cm2 de área de superfície de folha ou como partes por milhão (ou ng de proteína alvo por mg de proteína total de planta).[00172] T0 plants containing cry34Ab1 and aad-1 transgenes and growing in the greenhouse were sampled at the V45 developmental stage for the leaf ELISA assay. Four leaf holes were sampled. Protein extracts for ELISA assays were prepared by adding a 1/8" stainless steel microsphere (Hoover Precision Products, Cumming, GA, USA) to each 1.2 ml tube containing foil holes and 300 μl of extraction buffer (1X PBST [Fischer Scientific, St. Louis, MO] supplemented with 0.05% Tween 20 and 0.5% BSA). Samples were processed in a Genogrinder™ (SPEX SamplePrep, Metuchen, NJ) at 1,500 rpm for 4 min. Samples were centrifuged at 4,000 rpm for 2 min in a Sorvall Legend XFR™ centrifuge. After this step, an additional 300 μl of extraction buffer was added to the samples and they were processed once more in the Genogrinder™ at 1,500 rpm for 2 min. Samples were centrifuged at 4,000 rpm for 7 minutes. The supernatant was collected and ELISA completed at different dilutions along with Cry34Ab1 and AAD-1 protein standards. Cry34Ab1 (Agdia, Inc.; Cat No 04500/4800) and AAD- 1 (Acadia BioScience, LLC; Cat No ABS-041) ELISA assays were performed as per manufacturer's instructions and ELISA results were expressed as ng/cm2 of leaf surface area or as parts per million (or ng of target protein per mg of total plant protein).
[00173] Outro conjunto de plantas foram amostradas em V4-5 para toda a massa de raiz. As amostras foram imediatamente congeladas e liofilizadas por uma semana e depois trituradas. O ELISA foi realizado conforme descrito acima para as amostras de folha. A estimativa de proteína total de raiz foi realizada com o método de detecção de Bradford conforme as instruções do fabricante (Thermo Scientific/Pierce, EUA). Os resultados de ELISA de raiz foram expressos em partes por milhão (ou ng de proteína alvo por mg de proteína total de planta).[00173] Another set of plants were sampled at V4-5 for the entire root mass. Samples were immediately frozen and freeze-dried for one week and then ground. ELISA was performed as described above for leaf samples. Total root protein estimation was performed with the Bradford detection method as per the manufacturer's instructions (Thermo Scientific/Pierce, USA). Root ELISA results were expressed in parts per million (or ng target protein per mg total plant protein).
[00174] As plantas de T0 foram cruzadas mutuamente com Zea mays c.v. B104 para obter sementes T1. Três a cinco linhas de T1 (ou eventos) de cada um dentre os construtos de elemento regulador foram avançadas para estudos de expressão de proteínas. Cerca de quarenta sementes de T1 de cada um dos eventos foram semeadas, as mudas no estágio de desenvolvimento V2-3 foram pulverizadas com assegur® II para eliminar plantas nulas. Todas as plantas sobreviventes foram amostradas para ensaios de número de cópias de transgene, que foram realizados conforme descrito acima.[00174] T0 plants were backcrossed with Zea mays c.v. B104 to obtain T1 seeds. Three to five T1 lines (or events) of each of the regulatory element constructs were advanced for protein expression studies. Approximately forty T1 seeds of each of the events were sown, seedlings at the V2-3 development stage were sprayed with assure® II to eliminate null plants. All surviving plants were sampled for transgene copy number assays, which were performed as described above.
[00175] Para análise de expressão gênica de transgene, as plantas foram amostradas em múltiplos estágios de crescimento e de desenvolvimento da seguinte forma: folha (V4, V12 e R3); raiz (V4); haste, pólen, seda (todos em R1) e semente e espiga (todos em R3). Todos os tecidos foram amostrados em tubos incorporados em gelo seco; que foram transferidos para a -80 °C, imediatamente após a conclusão de amostragem. Os tecidos congelados foram liofilizados antes da extração de proteínas para ELISA.[00175] For transgene gene expression analysis, plants were sampled at multiple growth and developmental stages as follows: leaf (V4, V12, and R3); root (V4); stem, pollen, silk (all at R1), and seed and spike (all at R3). All tissues were sampled in tubes embedded in dry ice; which were transferred to -80 °C immediately after sampling was completed. Frozen tissues were lyophilized prior to protein extraction for ELISA.
[00176] A extração de proteína para ELISA de folha foi realizada conforme descrito para as amostras de T0, conforme descrito na seção anterior. Por exemplo, os tubos de extração de proteínas para várias ELISA de tipo de tecido foram realizados por moagem do tecido liofili- zado em tubos de 50 ml em um misturador de tinta por 30 segundos na presença de oito microesferas de cerâmica 0,25" (MP Biomedicals, EUA). A etapa foi repetida para certos tecidos que precisam de moagem adicional por mais 30 segundos. A proteína foi, então, extraída em tubos de polipropileno de 2 ml contendo pó granado suficiente para cobrir a porção de fundo curva dos tubos. O tecido moído grosseiramente foi transferido para os tubos de 2 ml para preencher até a mar-ca de 0,3 ml. Uma esfera de cerâmica de 0,25" foi, em seguida, adicionada a cada tubo e 0,6 ml de tampão de extração (200 μl de inibidor da protease coquetel [Research Products International Corp., Solon, OH, USA], 200 μl de 500 mM de EDTA, 15,5 mg de pó de TDT e PBST a 20 ml). Todos os tubos foram mantidos no gelo por 10 minutos e, então, processados por 45 segundos no Genogrinder™. Em seguida, 40 μl de 10% de Tween-20 foi adicionado e outro 300 μl de tampão de extração para os tubos e as amostras moídas por mais 45 segundos. Os tubos foram centrifugados a 13.000 rpm por 7-14 minutos. O sobrenadante foi cuidadosamente transferido para um tubo novo. Para ensaios de ELISA, o extrato foi diluído no tampão de extração, conforme necessário. Os resultados de ELISA foram expressos como ng/cm2 de área de superfície de folha ou como partes por milhão (ou ng de proteína por mg de proteína total de planta).[00176] Protein extraction for leaf ELISA was performed as described for the T0 samples, as described in the previous section. For example, protein extraction tubes for various tissue type ELISAs were performed by grinding the lyophilized tissue in 50 ml tubes in a paint mixer for 30 seconds in the presence of eight 0.25" ceramic microspheres (MP Biomedicals, USA). The step was repeated for certain tissues requiring additional grinding for an additional 30 seconds. Protein was then extracted into 2 ml polypropylene tubes containing enough coarse powder to cover the curved bottom portion of the tubes. The coarsely ground tissue was transferred to 2 ml tubes to fill to the 0.3 ml mark. One 0.25" ceramic bead was then added to each tube and 0.6 ml of extraction buffer (200 μl of protease inhibitor cocktail [Research Products International Corp., Solon, OH, USA], 200 μl of 500 mM EDTA, 15.5 mg of 100 mM EDTA, and 100 mg of 100 mM EDTA). TDT and PBST at 20 ml). All tubes were kept on ice for 10 minutes and then processed for 45 seconds in the Genogrinder™. Then, 40 μL of 10% Tween-20 was added and another 300 μL of extraction buffer to the tubes and the samples were ground for an additional 45 seconds. The tubes were centrifuged at 13,000 rpm for 7–14 minutes. The supernatant was carefully transferred to a fresh tube. For ELISA assays, the extract was diluted in the extraction buffer as needed. ELISA results were expressed as ng/cm2 of leaf surface area or as parts per million (or ng protein per mg total plant protein).
[00177] As plantas de milho foram transformadas com um construto de expressão gênica que continha o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e GRMZM2G144030 de Zea mays conforme descrito acima. A análise de ELISA confirmou que o promotor inovador conduziu a expressão de um transgene, e que a 3' UTR nova efetivamente terminou expressão do transgene. As medições quantitativas de proteína de Cry34Ab1 obtidas de plantas transgênicas compreendendo construtos de promotor inovadores são mostrados na Tabela 1. Os dados mostraram que a proteína de Cry34Ab1 nas plantas contendo o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays e a 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays (isto é, pDAB113002) é expressa pre-ferencialmente nos tecidos da raiz, caule, sabugo, semente e seda em comparação com a expressão marginalmente baixa em tecidos como a folha. TABELA 1: Expressão de T0 de Promotores de GRMZM2G144030 de Zea mays de Cry34Ab1 e AAD-1. O ELISA da folha foi medido em ng da proteína alvo por cm2 de superfície da folha, enquanto o ELISA de tipo de tecido restante foi medido em ng da proteína alvo por mg de proteína total. *Somente qualitativo ensaio foi concluído ND = não determinado[00177] Corn plants were transformed with a gene expression construct containing the Zea mays GRMZM2G144030 promoter and Zea mays GRMZM2G144030 as described above. ELISA analysis confirmed that the novel promoter drove expression of a transgene, and that the novel 3' UTR effectively terminated transgene expression. Quantitative measurements of Cry34Ab1 protein obtained from transgenic plants comprising novel promoter constructs are shown in Table 1. The data showed that Cry34Ab1 protein in plants containing the Zea mays GRMZM2G144030 promoter and the Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR (i.e., pDAB113002) is preferentially expressed in root, stem, cob, seed, and silk tissues compared to marginally low expression in tissues such as leaf. TABLE 1: T0 Expression of Zea mays GRMZM2G144030 Promoters from Cry34Ab1 and AAD-1. The leaf ELISA was measured in ng of target protein per cm2 of leaf surface, while the remaining tissue type ELISA was measured in ng of target protein per mg of total protein. *Only qualitative testing was completed ND = not determined
[00178] Os resultados de ELISA de Cry34Ab1 indicaram que o elemento regulador de promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays (SEQ ID NO:1) e 3' UTR de GRMZM2G144030 de Zea mays (SEQ ID NO:5) conduziram a a expressão preferida de raqzis, caule, espiga, semente e seda de Cry34Ab1 em eventos T1 que foram transformados com o construto pDAB113002. Os eventos produzidos a partir da transformação também expressaram proteína de AAD-1 em ambos os tecidos de folha e raiz, como esperado. Em resumo, o promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays foi desenvolvido para mostrar os altos níveis de expressão de um transgene em tecidos de folha em uma espécie de planta.[00178] Cry34Ab1 ELISA results indicated that the Zea mays GRMZM2G144030 promoter regulatory element (SEQ ID NO:1) and Zea mays GRMZM2G144030 3' UTR (SEQ ID NO:5) drove the preferred expression of Cry34Ab1 raqzis, stem, spike, seed, and silk in T1 events that were transformed with the pDAB113002 construct. Events produced from the transformation also expressed AAD-1 protein in both leaf and root tissues, as expected. In summary, the Zea mays GRMZM2G144030 promoter was designed to show high levels of expression of a transgene in leaf tissues in a plant species.
[00179] A soja pode ser transformada com genes ligados operacionalmente ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays, utilizando as mesmas técnicas descritas anteriormente no Exemplo 11 ou 13 de pedido de patente WO 2007/053482.[00179] Soybean can be transformed with genes operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter using the same techniques previously described in Example 11 or 13 of patent application WO 2007/053482.
[00180] O algodão pode ser transformado com genes ligados ope-racionalmente ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays usando as mesmas técnicas descritas anteriormente nos Exemplos 14 de patente n° U.S. 7.838.733 ou Exemplo 12 de pedido de patente WO 2007/053482 (Wright et al.).[00180] Cotton can be transformed with genes operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter using the same techniques previously described in Examples 14 of U.S. Patent No. 7,838,733 or Example 12 of patent application WO 2007/053482 (Wright et al.).
[00181] A canola pode ser transformada com genes ligados operacionalmente ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays utilizando as mesmas técnicas descritas anteriormente no Exemplo 26 de pa- tento n° U.S. 7.838.733 ou Exemplo 22 de pedido de patente WO 2007/053482 (Wright et al.).[00181] Canola can be transformed with genes operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter using the same techniques previously described in Example 26 of U.S. Patent No. 7,838,733 or Example 22 of patent application WO 2007/053482 (Wright et al.).
[00182] O trigo pode ser transformado com genes ligados operacionalmente ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays utilizando as mesmas técnicas descritas anteriormente no Exemplo 23 de pedido de patente WO 2013/116700A1 (Lira et al.).[00182] Wheat can be transformed with genes operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter using the same techniques previously described in Example 23 of patent application WO 2013/116700A1 (Lira et al.).
[00183] O arroz pode ser transformado com genes ligados operacionalmente ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays utilizando as mesmas técnicas descritas anteriormente no Exemplo 19 de pedido de patente WO 2013/116700A1 (Lira et al.).[00183] Rice can be transformed with genes operably linked to the Zea mays GRMZM2G144030 promoter using the same techniques previously described in Example 19 of patent application WO 2013/116700A1 (Lira et al.).
[00184] À luz da descrição do assunto, as culturas adicionais podem ser transformadas de acordo com modalidades da descrição de assunto usando técnicas que são conhecidas na técnica. Para transformação mediada por Agrobacterium de centeio, consultar, por exem- plo, Popelka JC, Xu J, Altpeter F., "Generation of rye with low transgene copy number after biolistic gene transfer and production of (Secale cereale L.) plants instantly marker-free transgenic rye", Transgenic Res. Outubro de 2003;12(5):587-96.). Para transformação mediada por Agrobacterium de sorgo, consultar, por exemplo, Zhao et al., " Agrobacterium -mediated sorghum transformation, " Plant Mol Biol. Dezembro de 2000;44(6):789-98. Para transformação mediada por Agrobacterium, consultar, por exemplo, Tingay et al, " Agrobacterium tumefaciens-mediated barley transformation", The Plant Journal, (1997) 11: 1369-1376. Para transformação mediada por Agrobacterium de trigo, consultar, por exemplo, Cheng et al., "Genetic Transformation of Wheat Mediated by Agrobacterium tumefaciens", Plant Physiol. Novembro de 1997;115(3):971-980. Para transformação mediada por Agrobacterium de arroz, consultor, por exemplo, Hiei et al, "Transformation of rice mediated by Agrobacterium tumefaciens", Plant Mol. Biol. Setembro de 1997;35(1-2):205-18.[00184] In light of the subject description, additional crops may be transformed according to embodiments of the subject description using techniques that are known in the art. For Agrobacterium-mediated transformation of rye, see, e.g., Popelka JC, Xu J, Altpeter F., "Generation of rye with low transgene copy number after biolistic gene transfer and production of (Secale cereale L.) plants instantly marker-free transgenic rye," Transgenic Res. 2003 Oct;12(5):587-96.). For Agrobacterium-mediated transformation of sorghum, see, e.g., Zhao et al., "Agrobacterium-mediated sorghum transformation," Plant Mol Biol. 2000 Dec;44(6):789-98. For Agrobacterium-mediated transformation, see, e.g., Tingay et al, " Agrobacterium tumefaciens-mediated barley transformation", The Plant Journal, (1997) 11: 1369-1376. For Agrobacterium-mediated transformation of wheat, see, e.g., Cheng et al, "Genetic Transformation of Wheat Mediated by Agrobacterium tumefaciens", Plant Physiol. 1997 Nov;115(3):971-980. For Agrobacterium-mediated transformation of rice, consult, e.g., Hiei et al, "Transformation of rice mediated by Agrobacterium tumefaciens", Plant Mol. Biol. 1997 Sep;35(1-2):205-18.
[00185] Os nomes em latim para essas e outras plantas são dados abaixo. Deve ficar claro que outras técnicas de transformação (não- Agrobacterium) podem ser usadas para transformar os genes ligados operacionalmente ao promotor f de GRMZM2G144030 de Zea mays, por exemplo, nessas e em outras plantas. Exemplos incluem, mas não se limitam a; Milho (Zea mays), Trigo (Triticum spp.), Arroz (Oryza spp. e Zizania spp.), Cevada (Hordeum spp.), Algodão (Abroma augusta e Gossypium spp.), Soja (Glycine max), Beterraba de mesa e açucareira (Beta spp.), Cana-de-Açúcar (Saccharum officinarum e outras spp.) Palma da pena (Arenga pinnata), Tomate (Lycopersicon esculentum e outras spp., Physalis ixocarpa, Solanum incanum e outras spp., e Cyphomandra betacea), Batata (Solanum tuberosum), Batata doce (Ipomoea batatas), Centeio (Secale spp.), Pimentas (Capsicum an- nuum, chinense e frutescens), Alface (Lactuca sativa, perennis e pul- chella), Repolho (Brassica spp.), Aipo (Apium graveolens), Eggplant (Solanum melongena), Amendoim (Arachis hypogea), Sorgo (Sorghum spp.), Alfalfa (Medicago sativa), Cenoura (Daucus carota), Feijões (Phaseolus spp. e outros gêneros), Aveia (Avena sativa e strigosa), Ervilhas (Pisum, Vigna, e Tetragonolobus spp.), Girassol (Helianthus annuus), Abóbora (Cucurbita spp.), Pepino (Cucumis sativa), Tabaco (Nicotiana spp.), Arabidopsis (Arabidopsis thaliana), Gramado (Lolium, Agrostis, Poa, Cynodon, e outros gêneros), Trevo (Trifolium), Ervilhaca (Vicia). A transformação dessas plantas, com genes ligados operacionalmente ao promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays, por exemplo, é contemplada em modalidades da descrição do assunto.[00185] The Latin names for these and other plants are given below. It should be clear that other (non-Agrobacterium) transformation techniques can be used to transform the genes operably linked to the f promoter of GRMZM2G144030 from Zea mays, for example, into these and other plants. Examples include, but are not limited to; Corn (Zea mays), Wheat (Triticum spp.), Rice (Oryza spp. and Zizania spp.), Barley (Hordeum spp.), Cotton (Abroma augusta and Gossypium spp.), Soybean (Glycine max), Table and sugar beet (Beta spp.), Sugarcane (Saccharum officinarum and other spp.), Cactus pear (Arenga pinnata), Tomato (Lycopersicon esculentum and other spp., Physalis ixocarpa, Solanum incanum and other spp., and Cyphomandra betacea), Potato (Solanum tuberosum), Sweet potato (Ipomoea batatas), Rye (Secale spp.), Peppers (Capsicum annuum, chinense and frutescens), Lettuce (Lactuca sativa, perennis, and pulchella), Cabbage (Brassica spp.), Celery (Apium graveolens), Eggplant (Solanum melongena), Peanut (Arachis hypogea), Sorghum (Sorghum spp.), Alfalfa (Medicago sativa), Carrot (Daucus carota), Beans (Phaseolus spp. and other genera), Oats (Avena sativa and strigosa), Peas (Pisum, Vigna, and Tetragonolobus spp.), Sunflower (Helianthus annuus), Pumpkin (Cucurbita spp.), Cucumber (Cucumis sativa), Tobacco (Nicotiana spp.), Arabidopsis (Arabidopsis thaliana), Lawn (Lolium, Agrostis, Poa, Cynodon, and other genera), Clover (Trifolium), Vetch (Vicia). The transformation of these plants, with genes operationally linked to the GRMZM2G144030 promoter of Zea mays, for example, is contemplated in modalities of the subject description.
[00186] Uso de promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays para conduzir os genes ligados operacionalmente pode ser empregado em muitas espécies de madeira caducifólias e perenifólias. Tais aplicações estão também no escopo das modalidades dessa descrição. Essas espécies incluem, mas não se limitam a; amieiro (Alnus spp.), cinza (Fraxinus spp.), espécies de choupo e álamo (Populus spp.), faia (Fagus spp.), bétula (Betula spp.), cereja (Prunus spp.), eucalipto (Eucalyptus spp.), nogueira amarga (Carya spp.), bordo (Acer spp.), carvalho (Quercus spp.), e pinho (Pinus spp.).[00186] Use of the Zea mays GRMZM2G144030 promoter to drive operably linked genes may be employed in many deciduous and evergreen hardwood species. Such applications are also within the scope of embodiments of this disclosure. Such species include, but are not limited to; alder (Alnus spp.), ash (Fraxinus spp.), poplar and aspen species (Populus spp.), beech (Fagus spp.), birch (Betula spp.), cherry (Prunus spp.), eucalyptus (Eucalyptus spp.), hickory (Carya spp.), maple (Acer spp.), oak (Quercus spp.), and pine (Pinus spp.).
[00187] Uso do promotor de GRMZM2G144030 de Zea mays para conduzir os genes operacionalmente ligados pode ser implantado em espécies ornamentais e frutíferas. Tais aplicações estão também no escopo das modalidades dessa descrição. Exemplos incluem, mas não estão limitados a; rosa (Rosa spp.), arbusto ardente (Euonymus spp.), petúnia (Petunia spp.), begônia (Begonia spp.), rododendro (Rhododendron spp.), Maça silvestre ou domêstica (Malus spp.), pera (Pyrus spp.), pêssego (Prunus spp.) e malmequer (Tagetes spp.).[00187] Use of the Zea mays GRMZM2G144030 promoter to drive operably linked genes can be implemented in ornamental and fruit species. Such applications are also within the scope of embodiments of this disclosure. Examples include, but are not limited to; rose (Rosa spp.), burning bush (Euonymus spp.), petunia (Petunia spp.), begonia (Begonia spp.), rhododendron (Rhododendron spp.), crabapple (Malus spp.), pear (Pyrus spp.), peach (Prunus spp.), and marigold (Tagetes spp.).
[00188] Embora uma variedade de aspectos e modalidades exemplares tenha sido discutida acima, aqueles de versados na técnica reco- nhecerão certas modificações, permutações, adições e sub-combinações respectivas. Pretende-se, portanto, que as seguintes reivindicações anexadas e reivindicações doravante sejam interpretadas para incluir todas essas modificações, permutações, adições e sub-combinações como são dentro de seu verdadeiro espírito e escopo.[00188] While a variety of exemplary aspects and embodiments have been discussed above, those skilled in the art will recognize certain modifications, permutations, additions, and subcombinations thereof. It is therefore intended that the following appended claims and claims hereinafter be construed to include all such modifications, permutations, additions, and subcombinations as are within their true spirit and scope.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201662330527P | 2016-05-02 | 2016-05-02 | |
| US62/330,527 | 2016-05-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR102017008936A2 BR102017008936A2 (en) | 2019-06-04 |
| BR102017008936B1 true BR102017008936B1 (en) | 2024-09-10 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20170081676A1 (en) | Plant promoter and 3' utr for transgene expression | |
| US10294485B2 (en) | Plant promoter and 3′ UTR for transgene expression | |
| BR102017012660A2 (en) | PLANT AND 3 'UTR PROMOTER FOR TRANSGENE EXPRESSION | |
| BR102017012838A2 (en) | PLANT AND 3'UTR PROMOTOR FOR TRANSGENE EXPRESSION | |
| AU2023200524B2 (en) | Plant promoter and 3'utr for transgene expression | |
| BR112018003012B1 (en) | NUCLEIC ACID VECTOR AND 3'UTR OF ZRP2 BY ZEA MAYS | |
| US10450577B2 (en) | Root-preferred promoter from a Panicum virgatum metallothionein-like gene | |
| US10400245B2 (en) | Plant promoter and 3'UTR for transgene expression | |
| US9914933B2 (en) | Root-preferred promoter from a brachypodium distachyon metallothionein-like gene | |
| US20170298373A1 (en) | Plant promoter and 3'utr for transgene expression | |
| CA3020703C (en) | Plant promoter and 3'utr for transgene expression | |
| AU2016340893A1 (en) | Plant promoter for transgene expression | |
| CA2982920C (en) | Plant promoter for transgene expression | |
| BR102017008936B1 (en) | NUCLEIC ACID VECTOR AND USE OF A NON-ZEA MAYS C.V. B73 PLANT OR SEED | |
| BR102017008860B1 (en) | PLANT PROMOTER AND 3'UTR FOR TRANSGENE EXPRESSION |