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BR112016021092B1 - METHOD FOR CAUSING A GENETIC ALTERATION IN A PLANT CELL - Google Patents

METHOD FOR CAUSING A GENETIC ALTERATION IN A PLANT CELL Download PDF

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BR112016021092B1
BR112016021092B1 BR112016021092-1A BR112016021092A BR112016021092B1 BR 112016021092 B1 BR112016021092 B1 BR 112016021092B1 BR 112016021092 A BR112016021092 A BR 112016021092A BR 112016021092 B1 BR112016021092 B1 BR 112016021092B1
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BR
Brazil
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plant
cell
dna
sequence
gene
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BR112016021092-1A
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Portuguese (pt)
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BR112016021092A2 (en
Inventor
Peter R. Beetham
Gregory F. W. Gocal
Christian Schopke
Noel SAUER
James Pearce
Rosa E. Segami
Jerry MOZORUK
Original Assignee
Cibus Europe B.V.
Cibus Us Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cibus Europe B.V., Cibus Us Llc filed Critical Cibus Europe B.V.
Priority claimed from PCT/US2015/020622 external-priority patent/WO2015139008A1/en
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Publication of BR112016021092B1 publication Critical patent/BR112016021092B1/en

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Abstract

MÉTODOS E COMPOSIÇÕES PARA AUMENTAR A EFICIÊNCIA DA MODIFICAÇÃO DO GENE DIRECIONADA USANDO REPARAÇÃO DE GENE MEDIADA POR OLIGONUCLEOTÍDEO. São aqui fornecidos métodos e composições para a realização de alterações direcionadas em uma sequência de DNA. Em vários aspectos e modalidades, são fornecidos métodos e composições para a modificação de uma sequência de DNA numa célula (tal como uma célula vegetal, bacteriana, de leveduras, fúngica, de algas ou de mamíferos). Em alguns aspectos e modalidades, a modificação do DNA envolve a combinação de oligonucleotídeos de reparação de gene com abordagens que aumentam a disponibilidade de componentes dos mecanismos de reparação do gene da célula alvo, tais como um DNA cutter.METHODS AND COMPOSITIONS FOR INCREASING THE EFFICIENCY OF TARGETED GENE MODIFICATION USING OLIGONUCLEOTIDE-MEDIATED GENE REPAIR. Provided herein are methods and compositions for making targeted changes to a DNA sequence. In various aspects and embodiments, methods and compositions are provided for modifying a DNA sequence in a cell (such as a plant, bacterial, yeast, fungal, algal, or mammalian cell). In some aspects and embodiments, DNA modification involves combining gene repair oligonucleotides with approaches that increase the availability of components of the target cell's gene repair mechanisms, such as a DNA cutter.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOSCROSS REFERENCE TO RELATED ORDERS

[0001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório US N° 61/953.333, depositado em 14 de março de 2014; Pedido Provisório US N° 62/051.579, depositado em 17 de setembro de 2014; Pedido Provisório US N° 62/075.811, depositado em 05 de novembro de 2014; 62/075,816, depositado em 05 de novembro de 2014; e Pedido Provisório US N° 62/133.129, depositado em 13 de marco, 2015, cada um dos quais é aqui incorporado por referência na sua totalidade, incluindo todas as tabelas, figuras e modalidades.[0001] This application claims the benefit of US Provisional Application No. 61/953,333, filed on March 14, 2014; US Provisional Application No. 62/051,579, filed on September 17, 2014; US Provisional Application No. 62/075,811, filed on November 5, 2014; 62/075,816, filed on November 5, 2014; and US Provisional Application No. 62/133,129, filed March 13, 2015, each of which is incorporated herein by reference in its entirety, including all tables, figures and embodiments.

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF INVENTION

[0002] A presente descrição refere-se, pelo menos em parte a mutações genéticas seletivas e modificações, incluindo métodos e composições para a realização dessas mutações e modificações.[0002] The present description relates, at least in part, to selective genetic mutations and modifications, including methods and compositions for carrying out such mutations and modifications.

FUNDAMENTOSFUNDAMENTALS

[0003] A discussão a seguir é meramente fornecida para ajudar o leitor na compreensão e não é admitida como descrevendo ou constituindo o estado da técnica da presente divulgação.[0003] The following discussion is merely provided to aid the reader in understanding and is not intended to describe or constitute the prior art of the present disclosure.

[0004] A Patente US N° 6.271.360 divulga métodos e composições para a introdução de modificações genéticas nos genes alvo predeterminados de uma célula viva através da introdução de um oligodesoxinucleotídeo que codifica a alteração predeterminada. Os oligodesoxinucleotídeos são eficazes em células bacterianas, de mamíferos, aves e de plantas.[0004] US Patent No. 6,271,360 discloses methods and compositions for introducing genetic modifications into predetermined target genes of a living cell by introducing an oligodeoxynucleotide that encodes the predetermined change. Oligodeoxynucleotides are effective in bacterial, mammalian, avian and plant cells.

[0005] A Patente US N° 8.771.945 divulga vetores e sistemas de vetor, alguns dos quais codificam um ou mais componentes de um complexa CRISPRS, assim como métodos para a criação e utilização de tais vetores.[0005] US Patent No. 8,771,945 discloses vectors and vector systems, some of which encode one or more components of a CRISPRS complex, as well as methods for creating and using such vectors.

[0006] A Patente US N° 8.470.973 "refere-se a métodos para reconhecer seletivamente um par de bases numa sequência de DNA de um polipeptídeo, polipeptídeos modificados que reconhecem especificamente um ou mais pares de bases numa sequência de DNA a DNA que é modificado de modo que ele pode ser especificamente reconhecido por um polipeptídeo e às utilizações do polipeptídeo e DNA no alvo de DNA específico, bem como a métodos de modulação da expressão de genes alvo em uma célula."[0006] US Patent No. 8,470,973 "refers to methods for selectively recognizing a base pair in a DNA sequence of a polypeptide, modified polypeptides that specifically recognize one or more base pairs in a DNA to DNA sequence that is modified so that it can be specifically recognized by a polypeptide and the uses of the polypeptide and DNA in targeting specific DNA, as well as methods of modulating the expression of target genes in a cell."

SUMÁRIOSUMMARY

[0007] Aqui são proporcionados métodos e composições para efetuar uma alteração genética alvo de DNA numa célula. Determinados aspectos e modalidades referem-se a melhorar a eficiência do direcionamento de modificações para sítios específicos em sequências de nucleotídeos genômicas ou outras. Como aqui descrito, os ácidos nucleicos que direcionam alterações específicas para o genoma podem ser combinados com várias abordagens para aumentar a disponibilidade de componentes dos sistemas de reparação naturais presentes nas células a ser alvo de modificação.[0007] Provided herein are methods and compositions for effecting a targeted genetic alteration of DNA in a cell. Certain aspects and modalities relate to improving the efficiency of targeting modifications to specific sites in genomic or other nucleotide sequences. As described herein, nucleic acids that direct specific changes to the genome can be combined with various approaches to increase the availability of components of natural repair systems present in the cells being targeted for modification.

[0008] Num primeiro aspecto, proporcionam-se métodos para a introdução de um gene de reparação de mutação mediada por oligonucleobase (GRON) numa sequência de ácido desoxirribonucleico alvo (DNA) numa célula de planta. Em certas modalidades os métodos podem incluir, nomeadamente, a cultura da célula da planta, sob condições que aumentam um ou mais processos de reparação de DNA celular, antes e/ou coincidente com a entrega de um GRON na célula da planta; e/ou entrega de um GRON na célula da planta maior que 15 bases em comprimento, um GRON opcionalmente compreendendo um ou mais; ou dois ou mais; sítios de mutação para a introdução de DNA alvo.[0008] In a first aspect, methods are provided for introducing an oligonucleobase-mediated mutation repair gene (GRON) into a target deoxyribonucleic acid (DNA) sequence in a plant cell. In certain embodiments the methods may include, inter alia, culturing the plant cell, under conditions that enhance one or more cellular DNA repair processes, prior to and/or coincident with the delivery of a GRON into the plant cell; and/or delivering a GRON into the plant cell greater than 15 bases in length, a GRON optionally comprising one or more; or two or more; mutation sites for the introduction of target DNA.

[0009] Um "gene de reparação de oligonucleotídeo" ou "GRON", tal como aqui utilizado, significa uma oligonucleobase (por exemplo, oligonucleotídeos de duplex mistos, moléculas contendo não nucleotídeos, oligodesoxinucleotídeos em fita simples, oligodesoxinucleotídeos de fita dupla e outras moléculas de reparação de genes), que podem, sob certas condições direcionar únicas, ou em algumas modalidades múltiplas, deleções de nucleotídeos, inserções ou substituições na sequência de DNA. Esta edição de reparação de genes mediada por oligonucleotídeo do genoma pode compreender tanto sistemas de reparo com base de não homologia (juntando por exemplo, a terminação não homóloga) e sistemas de reparo baseados em homologia (por exemplo, reparação dirigida por homologia). GRON é normalmente destinado a alinhar em registro com um alvo genômico, exceto para o desemparelhamento projetado. Esses desemparelhamentos podem ser reconhecidos e corrigidos, através da mobilização de um ou mais sistemas de reparação de DNA endógeno da célula. Em algumas modalidades um GRON ou oligonucleotídeo pode ser concebido por conter várias diferenças, quando comparado com a sequência de organismos alvo. Estas diferenças não podem todos afetar a sequência de proteína traduzida a partir da referida sequência alvo e em um ou mais casos serem conhecidos como alterações silenciosas. Inúmeras variações de estrutura GRON, química e função são descritas neste documento. Em várias modalidades, um GRON tal como aqui utilizado pode ter uma ou mais modificações. Por exemplo, um GRON tal como aqui utilizado pode ter uma ou mais modificações que atraem máquinas de reparação de DNA para o sítio alvo (desemparelhamento) e/ou que impedem a recombinação de parte ou de todo o GRON (com exceção para a eliminação sistemática desejada (s), inserção (ões), substituição (ões) ou semelhantes) no DNA genômico da sequência de DNA alvo e/ou que aumentam a estabilidade do GRON.[0009] An "oligonucleotide repair gene" or "GRON", as used herein, means an oligonucleobase (e.g., mixed duplex oligonucleotides, molecules containing non-nucleotides, single-stranded oligodeoxynucleotides, double-stranded oligodeoxynucleotides, and other molecules gene repair), which may, under certain conditions, direct single, or in some embodiments multiple, nucleotide deletions, insertions or substitutions in the DNA sequence. This oligonucleotide-mediated gene repair editing of the genome can comprise both non-homology-based repair systems (e.g., non-homologous end joining) and homology-based repair systems (e.g., homology-directed repair). GRON is normally intended to align in register with a genomic target, except for engineered mismatch. These mismatches can be recognized and corrected through the mobilization of one or more of the cell's endogenous DNA repair systems. In some embodiments a GRON or oligonucleotide may be designed to contain several differences when compared to the sequence of target organisms. These differences may not all affect the protein sequence translated from said target sequence and in one or more cases be known as silent changes. Numerous variations of GRON structure, chemistry, and function are described in this document. In various embodiments, a GRON as used herein may have one or more modifications. For example, a GRON as used herein may have one or more modifications that attract DNA repair machinery to the target site (mismatch) and/or that prevent recombination of part or all of the GRON (with the exception of systematic elimination). desired, insertion(s), substitution(s) or the like) in the genomic DNA of the target DNA sequence and/or that increase the stability of GRON.

[0010] Em várias modalidades, um GRON pode ter ambos os nucleotídeos de RNA e de DNA e/ou outros tipos de nucleobases. Em algumas modalidades, um ou mais dos nucleotídeos de DNA ou de RNA compreendem uma modificação.[0010] In various embodiments, a GRON may have both RNA and DNA nucleotides and/or other types of nucleobases. In some embodiments, one or more of the DNA or RNA nucleotides comprises a modification.

[0011] Em um aspecto, é fornecido um método de provocar uma alteração genética numa célula de planta, em que o método envolve a exposição da célula a um cortador de DNA e um GRON, por exemplo, um GRON que é modificado, tal como aqui contemplado. Em algumas modalidades o GRON pode ser modificado, tal como com um grupo Cy3, grupo 3PS, um grupo 2'O-metil ou outra modificação, tal como aqui contemplado. Num outro aspecto, é fornecida uma célula de planta que inclui um cortador de DNA e um GRON, por exemplo, onde o GRON é modificado, tal como com um grupo Cy3, grupo 3PS, um grupo 2'O-metil ou outra modificação. Em algumas modalidades, o cortador de DNA é um ou mais selecionado a partir de uma CRISPRS, uma TALEN, um dedo de zinco, meganuclease, e um antibiótico de clivagem de DNA. Em algumas modalidades, o cortador de DNA é uma CRISPRS. Em algumas modalidades, o cortador de DNA é uma TALEN. Em algumas modalidades, o GRON é entre 15 e 60 nucleobases de comprimento; ou entre 30 e 40 nucleobases de comprimento; ou entre 35 e 45 nucleobases de comprimento; ou entre 20 e 70 nucleobases de comprimento; ou entre 20 e 200 nucleobases de comprimento; ou entre 30 e 180 nucleobases de comprimento; ou entre 50 e 160 nucleobases de comprimento; ou entre 70 e 150 nucleobases de comprimento; ou entre 70 e 210 nucleobases de comprimento; ou entre 80 e 120 nucleobases de comprimento; ou entre 90 e 110 nucleobases de comprimento; ou entre 95 e 105 nucleobases de comprimento; ou entre 80 e 300 nucleobases de comprimento; ou entre 90 e 250 nucleobases de comprimento; ou entre 100 e 150 nucleobases de comprimento; ou entre 100 e 200 nucleobases de comprimento; ou entre 100 e 210 nucleobases de comprimento; ou entre 100 e 300 nucleobases de comprimento; ou entre 150 e 200 nucleobases de comprimento; ou entre 200 e 300 nucleobases de comprimento; ou entre 250 e 350 nucleobases de comprimento; ou entre 50 e 110 nucleobases de comprimento; ou entre 50 e 200 nucleobases de comprimento; ou entre 150 e 210 nucleobases de comprimento; ou entre 20 e 1000 nucleobases de comprimento; ou entre 100 e 1000 nucleobases de comprimento; ou entre 200 e 1000 nucleobases de comprimento; ou entre 300 e 1000 nucleobases de comprimento; ou entre 400 e 1000 nucleobases de comprimento; ou entre 500 e 1000 nucleobases de comprimento; ou entre 600 e 1000 nucleobases de comprimento; ou entre 700 e 1000 nucleobases de comprimento; ou entre 800 e 1000 nucleobases de comprimento; ou entre 900 e 1000 nucleobases de comprimento; ou entre 300 e 800 nucleobases de comprimento; ou entre 400 e 600 nucleobases de comprimento; ou entre 500 e 700 nucleobases de comprimento; ou entre 600 e 800 nucleobases de comprimento; ou mais de 30 nucleobases de comprimento; ou mais de 35 nucleobases de comprimento; ou mais de 40 nucleobases de comprimento; ou mais de 50 nucleobases de comprimento; ou mais de 60 nucleobases de comprimento; ou mais de 65 nucleobases de comprimento; ou mais de 70 nucleobases de comprimento; ou mais de 75 nucleobases de comprimento; ou mais de 80 nucleobases de comprimento; ou mais de 85 nucleobases de comprimento; ou mais de 90 nucleobases de comprimento; ou mais do que 95 nucleobases de comprimento; ou mais de 100 nucleobases de comprimento; ou mais de 110 nucleobases de comprimento; ou mais de 125 nucleobases de comprimento; ou mais de 150 nucleobases de comprimento; ou mais de 165 nucleobases de comprimento; ou mais de 175 nucleobases de comprimento; ou mais de 200 nucleobases de comprimento; ou mais de 250 nucleobases de comprimento; ou mais de 300 nucleobases de comprimento; ou mais de 350 nucleobases de comprimento; ou mais de 400 nucleobases de comprimento; ou mais de 450 nucleobases de comprimento; ou mais de 500 nucleobases de comprimento; ou mais de 550 nucleobases de comprimento; ou mais de 600 nucleobases de comprimento; ou mais de 700 nucleobases de comprimento; ou mais de 800 nucleobases de comprimento; ou mais de 900 nucleobases de comprimento.[0011] In one aspect, a method of causing a genetic change in a plant cell is provided, wherein the method involves exposing the cell to a DNA cutter and a GRON, e.g., a GRON that is modified, such as contemplated here. In some embodiments the GRON may be modified, such as with a Cy3 group, 3PS group, a 2'O-methyl group or other modification, as contemplated herein. In another aspect, a plant cell is provided that includes a DNA cutter and a GRON, for example, where the GRON is modified, such as with a Cy3 group, 3PS group, a 2'O-methyl group or other modification. In some embodiments, the DNA cutter is one or more selected from a CRISPRS, a TALEN, a zinc finger, meganuclease, and a DNA-cleaving antibiotic. In some embodiments, the DNA cutter is a CRISPRS. In some embodiments, the DNA cutter is a TALEN. In some embodiments, the GRON is between 15 and 60 nucleobases in length; or between 30 and 40 nucleobases in length; or between 35 and 45 nucleobases in length; or between 20 and 70 nucleobases in length; or between 20 and 200 nucleobases in length; or between 30 and 180 nucleobases in length; or between 50 and 160 nucleobases in length; or between 70 and 150 nucleobases in length; or between 70 and 210 nucleobases in length; or between 80 and 120 nucleobases in length; or between 90 and 110 nucleobases in length; or between 95 and 105 nucleobases in length; or between 80 and 300 nucleobases in length; or between 90 and 250 nucleobases in length; or between 100 and 150 nucleobases in length; or between 100 and 200 nucleobases in length; or between 100 and 210 nucleobases in length; or between 100 and 300 nucleobases in length; or between 150 and 200 nucleobases in length; or between 200 and 300 nucleobases in length; or between 250 and 350 nucleobases in length; or between 50 and 110 nucleobases in length; or between 50 and 200 nucleobases in length; or between 150 and 210 nucleobases in length; or between 20 and 1000 nucleobases in length; or between 100 and 1000 nucleobases in length; or between 200 and 1000 nucleobases in length; or between 300 and 1000 nucleobases in length; or between 400 and 1000 nucleobases in length; or between 500 and 1000 nucleobases in length; or between 600 and 1000 nucleobases in length; or between 700 and 1000 nucleobases in length; or between 800 and 1000 nucleobases in length; or between 900 and 1000 nucleobases in length; or between 300 and 800 nucleobases in length; or between 400 and 600 nucleobases in length; or between 500 and 700 nucleobases in length; or between 600 and 800 nucleobases in length; or more than 30 nucleobases in length; or more than 35 nucleobases in length; or more than 40 nucleobases in length; or more than 50 nucleobases in length; or more than 60 nucleobases in length; or more than 65 nucleobases in length; or more than 70 nucleobases in length; or more than 75 nucleobases in length; or more than 80 nucleobases in length; or more than 85 nucleobases in length; or more than 90 nucleobases in length; or more than 95 nucleobases in length; or more than 100 nucleobases in length; or more than 110 nucleobases in length; or more than 125 nucleobases in length; or more than 150 nucleobases in length; or more than 165 nucleobases in length; or more than 175 nucleobases in length; or more than 200 nucleobases in length; or more than 250 nucleobases in length; or more than 300 nucleobases in length; or more than 350 nucleobases in length; or more than 400 nucleobases in length; or more than 450 nucleobases in length; or more than 500 nucleobases in length; or more than 550 nucleobases in length; or more than 600 nucleobases in length; or more than 700 nucleobases in length; or more than 800 nucleobases in length; or more than 900 nucleobases in length.

[0012] GRONs podem ser alvos de ambas as regiões não codificantes (NC) e de codificação (C) de um gene alvo. A título de exemplo, as Figs. 27 e 28 mostram, respectivamente, C-GRONs e NC- GRONs adequados para a introdução de mutações no genoma do arroz, a fim de introduzir um ou mais das seguintes substituições de aminoácidos para o gene ACCase. A convenção é usar o sistema de numeração de aminoácidos para ACCase plastidal de cauda-de-raposa (Alopecurus myosuroides; Am) como a referência. A numeração de ACCase aqui utilizada baseia-se na numeração para a sequência de referência proteína de ACCase de cauda-de-raposa (SEQ ID NO: 1) ou de um resíduo de aminoácido análogo numa parálogo de ACCase (V=CY3; H=3'DMT dC CPG). A tabela seguinte lista mutações de ACCase que produzem uma ou mais das aloxidim, butroxidim, cletodim, cloproxidim, cicloxidima, setoxidim, tepraloxidima, tralcoxidima, clorazifop, clodinafop, clofop, diclofop, fenoxaprop, fenoxaprop-P, fentiaprop, fluazifop, fluazifop-P, haloxifop, haloxifop-P, isoxapirifop, propaquizafop, quizalofop, quizalofop-P, trifop, pinoxadeno, sais e ésteres de qualquer destes herbicidas agronomicamente aceitáveis, e combinações dos mesmos de fenótipo resistente. [0012] GRONs can be targets of both the non-coding (NC) and coding (C) regions of a target gene. By way of example, Figs. 27 and 28 show, respectively, C-GRONs and NC-GRONs suitable for introducing mutations into the rice genome in order to introduce one or more of the following amino acid substitutions for the ACCase gene. The convention is to use the amino acid numbering system for foxtail plastid ACCase (Alopecurus myosuroides; Am) as the reference. The ACCase numbering used herein is based on the numbering for the foxtail ACCase protein reference sequence (SEQ ID NO: 1) or an analogous amino acid residue in an ACCase paralog (V=CY3; H= 3'DMT dC CPG). The following table lists ACCase mutations that produce one or more of aloxidim, butroxidim, clethodim, cloproxidim, cycloxidime, setoxidim, tepraloxidime, tralkoxidime, clorazifop, clodinafop, clofop, diclofop, fenoxaprop, fenoxaprop-P, fentiaprop, fluazifop, fluazifop-P , haloxifop, haloxifop-P, isoxapirifop, propaquizafop, quizalofop, quizalofop-P, trifop, pinoxaden, salts and esters of any of these agronomically acceptable herbicides, and combinations thereof with a resistant phenotype.

[0013] Similarmente, as Figs. 29 e 30 respectivamente representam C-GRONs (codificação) e NC-GRONs (não codificação) adequados para a introdução de mutações no genoma de linho de modo a introduzir uma ou mais das seguintes substituições de aminoácido para o gene EPSPS (com toda a numeração relativa à sequência de aminoácido da proteína de E. coli AroA (equivalente procariótico de EPSPS) (tais como descritos na Patente US N° 8268622). (V=CY3; H=3'DMT dC CPG). A tabela seguinte lista mutações de EPSPS que produzem glifosato e agronomicamente aceitáveis sais de ésteres de qualquer destes herbicidas, e suas combinações de fenótipo resistente. [0013] Similarly, Figs. 29 and 30 respectively represent C-GRONs (coding) and NC-GRONs (non-coding) suitable for introducing mutations into the flax genome to introduce one or more of the following amino acid substitutions for the EPSPS gene (with all numbering relative to the amino acid sequence of the E. coli AroA protein (prokaryotic equivalent of EPSPS) (as described in US Patent No. 8268622 (V=CY3; H=3'DMT dC CPG). EPSPS that produce glyphosate and agronomically acceptable ester salts of any of these herbicides, and resistant phenotype combinations thereof.

[0014] O termo "CRISPR" tal como aqui utilizado refere-se a elementos; ou seja, um gene cas (associado a CRISPR), transcrito (por exemplo, mRNA) ou proteína e pelo menos uma sequência de CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, também conhecido como SPIDRs - SPacer Interspersed Direct Repeats); que, quando efetivamente presente ou expresso numa célula pode efetuar a clivagem de uma sequência de DNA alvo através de maquinaria celular CRISPRS/CAS tal como descrito em, por exemplo, Cong, L. et al., Science, vol. 339 no 6121 pp. 819-823 (2013); Jinek et al, Science, vol. 337:816-821 (2013); Wang et al., RNA, vol. 14, pp. 903-913 (2008); Zhang et al., Plant Physiology, vol. 161, pp. 20-27 (2013), Zhang et al, PCT Application N° PCT/US2013/074743; e Charpentier et al., Pedido PCT N° PCT/US2013/032589. Em algumas modalidades, tais como, por exemplo, uma CRISPR para uso numa célula eucariótica, uma CRISPR tal como aqui contemplado pode também incluir um elemento suplementar que inclui uma sequência de um ou mais sinais de localização nuclear funcionais. CRISPRs, tal como aqui contemplado, pode ser expresso em, administrado a e/ou presente em uma célula (tal como uma célula de planta) em qualquer uma das muitas formas ou manifestações. Por exemplo, uma CRISPR, tal como aqui contemplado, pode incluir ou envolver um ou mais de uma CRISPR num plasmídeo, uma nickase de CRISPR num plasmídeo, uma CRISPRSa em um plasmídeo, ou uma CRISPRi num plasmídeo como se segue:[0014] The term "CRISPR" as used herein refers to elements; that is, a cas gene (associated with CRISPR), transcript (e.g. mRNA) or protein and at least one CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, also known as SPIDRs - SPacer Interspersed Direct Repeats) sequence; which, when actually present or expressed in a cell can effect the cleavage of a target DNA sequence through the CRISPRS/CAS cellular machinery as described in, for example, Cong, L. et al., Science, vol. 339 no 6121 pp. 819-823 (2013); Jinek et al, Science, vol. 337:816-821 (2013); Wang et al., RNA, vol. 14, pp. 903-913 (2008); Zhang et al., Plant Physiology, vol. 161, pp. 20-27 (2013), Zhang et al, PCT Application No. PCT/US2013/074743; and Charpentier et al., PCT Application No. PCT/US2013/032589. In some embodiments, such as, for example, a CRISPR for use in a eukaryotic cell, a CRISPR as contemplated herein may also include a supplementary element that includes a sequence of one or more functional nuclear localization signals. CRISPRs, as contemplated herein, may be expressed in, administered to, and/or present in a cell (such as a plant cell) in any of many forms or manifestations. For example, a CRISPR as contemplated herein may include or involve one or more of a CRISPR on a plasmid, a CRISPR nickase on a plasmid, a CRISPRSa on a plasmid, or a CRISPRi on a plasmid as follows:

[0015] CRISPR num plasmídeo: Um vetor de expressão recombinante compreendendo: (i) uma sequência de nucleotídeos que codifica um RNA-DNA alvo (por exemplo, orientar RNA), em que o DNA de direcionamento de RNA compreende: a. um primeiro segmento que compreende uma sequência de nucleotídeos que é complementar a uma sequência de DNA alvo (por exemplo, protoespaçador, espaçador ou crRNA); e b. um segundo segmento que interaja com um polipeptídeo dirigido ao sítio de modificação (por exemplo, crRNA ou tracrRNA de trans- ativação); e (ii) uma sequência de nucleotídeos que codifica o polipeptídeo dirigido ao sítio de modificação (por exemplo, gene cas), em que o polipeptídeo dirigido ao sítio compreende: a. uma porção de ligação de RNA que interatua com RNA-DNA alvo (por exemplo, lóbulo de REC); e b. uma porção de atividade que causa quebras de fita dupla no interior do DNA alvo (por exemplo, lóbulo de NUC), em que o sítio das quebras de fita dupla no DNA alvo é determinado pela RNA direcionado a DNA.[0015] CRISPR on a plasmid: A recombinant expression vector comprising: (i) a nucleotide sequence encoding a target RNA-DNA (e.g., targeting RNA), wherein the RNA-targeting DNA comprises: a. a first segment comprising a nucleotide sequence that is complementary to a target DNA sequence (e.g., protospacer, spacer or crRNA); and b. a second segment that interacts with a polypeptide directed to the modification site (e.g., trans-activation crRNA or tracrRNA); and (ii) a nucleotide sequence encoding the modification site-directed polypeptide (e.g., cas gene), wherein the site-directed polypeptide comprises: a. an RNA-binding moiety that interacts with target RNA-DNA (e.g., REC lobe); and b. a portion of activity that causes double-strand breaks within the target DNA (e.g., NUC lobe), where the site of the double-strand breaks in the target DNA is determined by DNA-targeting RNA.

[0016] CRISPR nickase num plasmídeo. Um vetor de expressão recombinante compreendendo: (i) uma sequência de nucleotídeos que codifica um RNA-DNA alvo (por exemplo, orientar RNA), em que o DNA de direcionamento de RNA compreende: a. um primeiro segmento que compreende uma sequência de nucleotídeos que é complementar a uma sequência de DNA alvo (por exemplo, protoespaçador, espaçador ou crRNA); e b. um segundo segmento que interaja com um polipeptídeo dirigido ao sítio de modificação (por exemplo, crRNA ou tracrRNA de trans- ativação); e (ii) uma sequência de nucleotídeos que codifica o polipeptídeo dirigido ao sítio de modificação (por exemplo, gene cas), em que o polipeptídeo dirigido ao sítio compreende: a. uma porção de ligação de RNA que interatua com RNA-DNA alvo (por exemplo, lóbulo de REC); e b. uma porção de atividade que causa quebras de fita dupla no interior do DNA alvo (por exemplo, lóbulo de NUC), em que o sítio das quebras de fita dupla no DNA alvo é determinado pela RNA direcionado a DNA.[0016] CRISPR nickase on a plasmid. A recombinant expression vector comprising: (i) a nucleotide sequence encoding a target RNA-DNA (e.g., targeting RNA), wherein the RNA-targeting DNA comprises: a. a first segment comprising a nucleotide sequence that is complementary to a target DNA sequence (e.g., protospacer, spacer or crRNA); and b. a second segment that interacts with a polypeptide directed to the modification site (e.g., trans-activation crRNA or tracrRNA); and (ii) a nucleotide sequence encoding the modification site-directed polypeptide (e.g., cas gene), wherein the site-directed polypeptide comprises: a. an RNA-binding moiety that interacts with target RNA-DNA (e.g., REC lobe); and b. a portion of activity that causes double-strand breaks within the target DNA (e.g., NUC lobe), where the site of the double-strand breaks in the target DNA is determined by DNA-targeting RNA.

[0017] CRISPRa num plasmídeo. Um vetor de expressão recombinante compreendendo: (i) uma sequência de nucleotídeos que codifica um RNA-DNA alvo (por exemplo, orientar RNA), em que o DNA de direcionamento de RNA compreende: a. um primeiro segmento que compreende uma sequência de nucleotídeos que é complementar a uma sequência de DNA alvo (por exemplo, protoespaçador, espaçador ou crRNA); e b. um segundo segmento que interaja com um polipeptídeo dirigido ao sítio de modificação (por exemplo, crRNA ou tracrRNA de trans- ativação); e (ii) uma sequência de nucleotídeos que codifica o polipeptídeo dirigido ao sítio de modificação (por exemplo, gene cas), em que o polipeptídeo dirigido ao sítio compreende: a. uma porção de ligação de RNA que interatua com RNA-DNA alvo (por exemplo, lóbulo de REC); e b. uma porção que modula a atividade de transcrição (por exemplo, lóbulo de NUC; em certas modalidades aumenta a transcrição) dentro do DNA-alvo, em que o sítio da modulação da transcrição dentro do DNA-alvo é determinado pelo RNA direcionado a DNA.[0017] CRISPRa on a plasmid. A recombinant expression vector comprising: (i) a nucleotide sequence encoding a target RNA-DNA (e.g., targeting RNA), wherein the RNA-targeting DNA comprises: a. a first segment comprising a nucleotide sequence that is complementary to a target DNA sequence (e.g., protospacer, spacer or crRNA); and b. a second segment that interacts with a polypeptide directed to the modification site (e.g., trans-activation crRNA or tracrRNA); and (ii) a nucleotide sequence encoding the modification site-directed polypeptide (e.g., cas gene), wherein the site-directed polypeptide comprises: a. an RNA-binding moiety that interacts with target RNA-DNA (e.g., REC lobe); and b. a portion that modulates transcriptional activity (e.g., NUC lobe; in certain embodiments increases transcription) within the target DNA, wherein the site of transcriptional modulation within the target DNA is determined by the DNA-targeting RNA.

[0018] CRISPRi num plasmídeo. Um vetor de expressão recombinante compreendendo: (i) uma sequência de nucleotídeos que codifica um RNA-DNA alvo (por exemplo, orientar RNA), em que o DNA de direcionamento de RNA compreende: a. um primeiro segmento que compreende uma sequência de nucleotídeos que é complementar a uma sequência de DNA alvo (por exemplo, protoespaçador, espaçador ou crRNA); e b. um segundo segmento que interaja com um polipeptídeo dirigido ao sítio de modificação (por exemplo, crRNA ou tracrRNA de trans- ativação); e (ii) uma sequência de nucleotídeos que codifica o polipeptídeo dirigido ao sítio de modificação (por exemplo, gene cas), em que o polipeptídeo dirigido ao sítio compreende: a. uma porção de ligação de RNA que interatua com RNA-DNA alvo (por exemplo, lóbulo de REC); e b. uma porção que modula a atividade de transcrição/tradução (por exemplo, lóbulo NUC; em algumas modalidades diminui a transcrição/tradução) dentro do DNA-alvo, em que o sítio de transcrição/translação modulação dentro do DNA alvo é determinado pelo RNA direcionado a DNA.[0018] CRISPRi on a plasmid. A recombinant expression vector comprising: (i) a nucleotide sequence encoding a target RNA-DNA (e.g., targeting RNA), wherein the RNA-targeting DNA comprises: a. a first segment comprising a nucleotide sequence that is complementary to a target DNA sequence (e.g., protospacer, spacer or crRNA); and b. a second segment that interacts with a polypeptide directed to the modification site (e.g., trans-activation crRNA or tracrRNA); and (ii) a nucleotide sequence encoding the modification site-directed polypeptide (e.g., cas gene), wherein the site-directed polypeptide comprises: a. an RNA-binding moiety that interacts with target RNA-DNA (e.g., REC lobe); and b. a portion that modulates transcription/translation activity (e.g., NUC lobe; in some embodiments decreases transcription/translation) within the target DNA, wherein the site of transcription/translation modulation within the target DNA is determined by the targeted RNA to DNA.

[0019] Cada um de CRISPR num plasmídeo, CRISPR nickase num plasmídeo, CRISPRa num plasmídeo, e CRISPRi num plasmídeo podem, em algumas modalidades alternativas, ter administrados um ou mais apropriados elementos, expressos ou presentes numa célula como um RNA (por exemplo, mRNA) ou uma proteína, em vez de em um plasmídeo. Entrega de mRNA pode ser protegida como descrito em Kariko et al, Patente US N° 8.278.036.[0019] Each of CRISPR on a plasmid, CRISPR nickase on a plasmid, CRISPRa on a plasmid, and CRISPRi on a plasmid may, in some alternative embodiments, have administered one or more appropriate elements, expressed or present in a cell as an RNA (e.g., mRNA) or a protein, rather than on a plasmid. Delivery of mRNA can be protected as described in Kariko et al, US Patent No. 8,278,036.

[0020] Em algumas modalidades, cada um dos CRISPRi e CRISPRa podem incluir um cas9 desativado (dCas9). Um cas9 desativado ainda se liga ao DNA alvo, mas não tem atividade de corte. Nuclease-Cas9 deficiente pode resultar de pontos de mutações D10A e H840A que inativam os seus dois domínios catalíticos.[0020] In some embodiments, each of CRISPRi and CRISPRa may include a deactivated Cas9 (dCas9). A deactivated Cas9 still binds to target DNA but has no cutting activity. Deficient Nuclease-Cas9 may result from point mutations D10A and H840A that inactivate its two catalytic domains.

[0021] Em algumas modalidades, uma CRISPRi inibe a iniciação da transcrição ou alongamento através de impedimento estérico da RNA polimerase II. CRISPRi pode, opcionalmente, ser reforçado (CRISPRei) por fusão de um domínio repressor forte para a extremidade C-terminal de uma proteína dCas9. Em algumas modalidades, um domínio repressor recruta e emprega modificadores de cromatina. Em algumas modalidades, o domínio repressor pode incluir, mas não se limita aos domínios como descritos em Kagale, S. et al., Epigenetics, vol. 6 no 2 pp141-146 (2011): 1. LDLNRPPPVEN - domínio repressor OsERF3 (LxLxPP, motivo) 2. LRLFGVNM - domínio repressor AtBRD (R/KLFGV, motivo) 3. LKLFGVWL - domínio repressor AtHsfB1 (R/KLFGV, motivo) 4. LDLELRLGFA - AtSUP domínio repressor (motivo EAR) 5. ERSNSIELRNSFYGRARTSPWSYGDYDNCQQDHDYLLGFSW PPRSYTCSFCKREFRSAQALGGHMNVHRRDRARLRLQQSPSSSSTPSPP YPNPNYSYSTMANSPPPHHSPLTLFPTLSPPSSPRYRAGLIRSLSPKSKHT PENACKTKKSSLLVEAGEATRFTSKDACKILRNDEIISLELEIGLINESEQDL DLELRLGFA*- gene AtSUP completo contendo domínio repressor (motivo EAR)[0021] In some embodiments, a CRISPRi inhibits transcription initiation or elongation through steric hindrance of RNA polymerase II. CRISPRi can optionally be enhanced (CRISPRei) by fusing a strong repressor domain to the C-terminal end of a dCas9 protein. In some embodiments, a repressive domain recruits and employs chromatin modifiers. In some embodiments, the repressor domain may include, but is not limited to, domains as described in Kagale, S. et al., Epigenetics, vol. 6 no 2 pp141-146 (2011): 1. LDLNRPPPVEN - OsERF3 repressor domain (LxLxPP, motif) 2. LRLFGVNM - AtBRD repressor domain (R/KLFGV, motif) 3. LKLFGVWL - AtHsfB1 repressor domain (R/KLFGV, motif) 4. LDLELRLGFA - AtSUP repressor domain (EAR motif) IISLELEIGLINESEQDL DLELRLGFA*- complete AtSUP gene containing repressor domain (EAR motif)

[0022] Em algumas modalidades, uma ativação da transcrição de CRISPRa alcançada através da utilização de proteína dCas9 contendo um ativador da transcrição de extremidade C-terminal fundido. Em algumas modalidades, uma ativação pode incluir, mas não está limitada a VP64 (VP16 4X), domínio de ativação de AtERF98, ou concatemeros AtERF98x4 tal como descritos em Cheng, AW et al., Cell Research, pp1-9 (2013); Perez-Pinera, P. et al., Nature Methods, vol. 10 pp 913-976 (2013); Maeder, ML. et al., Nature Methods, vol. 10 pp 977-979 (2013) e Mali, P., et al., Nature Biotech., vol. 31 pp 833-838 (2013).[0022] In some embodiments, an activation of CRISPRa transcription is achieved through the use of dCas9 protein containing a fused C-terminal transcription activator. In some embodiments, an activation may include, but is not limited to, VP64 (VP16 4X), AtERF98 activation domain, or AtERF98x4 concatemers as described in Cheng, AW et al., Cell Research, pp1-9 (2013); Perez-Pinera, P. et al., Nature Methods, vol. 10 pp 913-976 (2013); Maeder, ML. et al., Nature Methods, vol. 10 pp 977-979 (2013) and Mali, P., et al., Nature Biotech., vol. 31pp 833-838 (2013).

[0023] Em algumas modalidades CRISPR inclui uma nickase. Em certas modalidades, duas ou mais nickases de CRISPR são utilizadas. Em algumas modalidades, as duas ou mais nickases são clivadas em fitas opostas de ácido nucleico alvo. Em outras modalidades, as duas ou mais nickases clivadas na mesma fita de ácido nucleico alvo.[0023] In some embodiments CRISPR includes a nickase. In certain embodiments, two or more CRISPR nickases are used. In some embodiments, the two or more nickases are cleaved on opposite strands of target nucleic acid. In other embodiments, the two or more nickases cleave on the same target nucleic acid strand.

[0024] Tal como aqui utilizado, "proteína repressora" ou "repressor" refere-se a uma proteína que se liga ao operador de DNA ou de RNA para evitar a transcrição ou tradução, respectivamente.[0024] As used herein, "repressor protein" or "repressor" refers to a protein that binds to the DNA or RNA operator to prevent transcription or translation, respectively.

[0025] Tal como aqui utilizado, "repressão" refere-se à inibição da transcrição ou tradução por ligação da proteína repressora ao sítio específico no DNA ou mRNA. Em algumas modalidades, a repressão inclui uma alteração significativa no nível de transcrição ou de tradução de pelo menos 1,5 vezes, em outras modalidades, pelo menos, duas vezes, e em outras modalidades, pelo menos cinco vezes.[0025] As used herein, "repression" refers to the inhibition of transcription or translation by binding of the repressor protein to the specific site on DNA or mRNA. In some embodiments, repression includes a significant change in the level of transcription or translation of at least 1.5-fold, in other embodiments at least two-fold, and in other embodiments at least five-fold.

[0026] Tal como aqui utilizado, uma "proteína ativadora" ou "ativador" no que diz respeito a transcrição do gene e/ou a tradução, refere-se a uma proteína que se liga ao operador de DNA ou de RNA para melhorar ou aumentar a transcrição ou tradução, respectivamente.[0026] As used herein, an "activator protein" or "activator" with respect to gene transcription and/or translation, refers to a protein that binds to the DNA or RNA operator to enhance or increase transcription or translation, respectively.

[0027] Tal como aqui utilizado no que diz respeito a transcrição do gene e/ou a tradução, "ativação" no que diz respeito a transcrição do gene e/ou a tradução, refere-se a melhorar ou aumentar a transcrição ou tradução por ligação de proteína ativadora para o sítio específico no DNA ou mRNA. Em algumas modalidades, a ativação inclui uma alteração significativa no nível de transcrição ou de tradução de pelo menos 1,5 vezes, em algumas modalidades, pelo menos, duas vezes, e em algumas modalidades, pelo menos cinco vezes.[0027] As used herein with respect to gene transcription and/or translation, "activation" with respect to gene transcription and/or translation, refers to improving or increasing transcription or translation by binding of activating protein to specific site on DNA or mRNA. In some embodiments, activation includes a significant change in the level of transcription or translation of at least 1.5-fold, in some embodiments at least two-fold, and in some embodiments at least five-fold.

[0028] Em certas modalidades, as condições que aumentam a um ou mais processos de reparação do DNA celular podem incluir um ou mais de: introdução de um ou mais sítios para GRON ou no DNA de célula de planta que são alvos para a reparação de excisão de bases, a introdução de um ou mais sítios no GRON ou no DNA de célula de planta que são alvos para a extremidade não homóloga de junção, a introdução de um ou mais sítios para GRON ou no DNA de célula de planta que são alvos para a união de extremidade mediada por microhomologia, a introdução de um ou mais sítios no GRON ou no DNA de célula de planta que são alvos para a recombinação homóloga, e a introdução de um ou mais sítios para GRON ou no DNA de célula de planta que são alvos para efetuar a reparação (por exemplo, reparação de base-excisão (BER); reparação de recombinação homóloga (HR); reparação de desemparelhamento (MMR); reparação de união de extremidade não homóloga (NHEJ), que inclui NHEJ clássica e alternativa, e reparação por excisão de nucleotídeos (NER)).[0028] In certain embodiments, conditions that enhance one or more cellular DNA repair processes may include one or more of: introduction of one or more sites for GRON or plant cell DNA that are targets for DNA repair. base excision, the introduction of one or more sites into GRON or plant cell DNA that are targets for nonhomologous end joining, the introduction of one or more sites into GRON or plant cell DNA that are targets for microhomology-mediated end joining, the introduction of one or more sites into GRON or plant cell DNA that are targets for homologous recombination, and the introduction of one or more sites into GRON or plant cell DNA that are targets to effect repair (e.g., base-excision repair (BER); homologous recombination repair (HR); mismatch repair (MMR); non-homologous end joining repair (NHEJ), which includes classical NHEJ and alternatively, and nucleotide excision repair (NER).

[0029] Tal como aqui descrito, GRONs para utilização na presente invenção podem incluir uma ou mais das seguintes alterações de nucleotídeos de RNA e de DNA convencionais: um ou mais nucleotídeos não básicos; um ou mais nucleotídeos 8'oxo Da e/ou 8'oxo dG; uma base reversa na extremidade 3' respectiva; um ou mais nucleotídeos de 2'O-metil; um ou mais nucleotídeos de RNA; um ou mais nucleotídeos de RNA na extremidade 5' dos mesmos, e em algumas modalidades 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, ou mais; em que um ou mais dos nucleotídeos do RNA podem ainda ser modificados; um ou mais nucleotídeos de RNA na extremidade 3' dos mesmos, e, em algumas modalidades 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, ou mais; em que um ou mais dos nucleotídeos do RNA podem ainda ser modificados; um ou mais nucleotídeos de RNA 2'O-metil na extremidade 5' respectiva, e em algumas modalidades 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, ou mais; um corante de intercalação; cap terminal a 5'; uma modificação da estrutura selecionada a partir do grupo que consiste em uma modificação do fosforotioato, uma modificação de metilfosfonato, uma modificação de ácido nucleico bloqueado (LNA), uma modificação de O -(2-metoxietil) (MOE), uma modificação de di PS, e uma modificação de ácido nucleico de peptídeo (PNA); uma ou mais ligações cruzadas intrafita; um ou mais corantes fluorescentes conjugados ali, e em algumas modalidades nas extremidades 5' ou 3' do GRON; e uma ou mais bases que aumentam a energia de hibridização. Esta lista não pretende ser limitante.[0029] As described herein, GRONs for use in the present invention may include one or more of the following conventional RNA and DNA nucleotide changes: one or more non-basic nucleotides; one or more 8'oxo Da and/or 8'oxo dG nucleotides; a reverse base at the respective 3' end; one or more 2'O-methyl nucleotides; one or more RNA nucleotides; one or more RNA nucleotides at the 5' end thereof, and in some embodiments 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more; in which one or more of the RNA nucleotides can still be modified; one or more RNA nucleotides at the 3' end thereof, and, in some embodiments, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more; in which one or more of the RNA nucleotides can still be modified; one or more 2'O-methyl RNA nucleotides at the respective 5' end, and in some embodiments 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more; an intercalating dye; terminal cap at 5'; a structure modification selected from the group consisting of a phosphorothioate modification, a methylphosphonate modification, a locked nucleic acid (LNA) modification, an O -(2-methoxyethyl) (MOE) modification, a di PS, and a peptide nucleic acid modification (PNA); one or more intrastrand cross-links; one or more fluorescent dyes conjugated there, and in some embodiments at the 5' or 3' ends of the GRON; and one or more bases that increase the hybridization energy. This list is not intended to be limiting.

[0030] O termo "base de oscilação", tal como aqui utilizado refere-se a uma mudança de uma ou mais bases de nucleotídeos de uma sequência nucleotídica de referência, em que a alteração não muda a sequência de aminoácido codificada pelo nucleotídeo em relação à sequência de referência.[0030] The term "wobble base" as used herein refers to a change of one or more nucleotide bases from a reference nucleotide sequence, wherein the change does not change the amino acid sequence encoded by the nucleotide relative to to the reference sequence.

[0031] O termo "não nucleotídeo" ou "nucleotídeo abásico" como utilizado na presente invenção refere-se a qualquer grupo ou composto que pode ser incorporado numa fita de ácidos nucleicos no lugar de uma ou mais unidades de nucleotídeo, incluindo quer o açúcar e/ou substituições de fosfato, e permite que as bases remanescentes exibirem a sua atividade enzimática. O grupo ou composto é abásico na medida em que não contém uma base nucleotídica comumente reconhecida, tal como adenosina, guanina, citosina, uracil ou timina. Pode ter substituições para 2' ou 3' H ou OH, como descrito na técnica e aqui.[0031] The term "non-nucleotide" or "abasic nucleotide" as used in the present invention refers to any group or compound that can be incorporated into a nucleic acid strand in place of one or more nucleotide units, including either sugar and/or phosphate substitutions, and allows the remaining bases to exhibit their enzymatic activity. The group or compound is abasic in that it does not contain a commonly recognized nucleotide base such as adenosine, guanine, cytosine, uracil, or thymine. It may have substitutions for 2' or 3' H or OH, as described in the art and here.

[0032] Tal como aqui descrito, em certas modalidades e qualidade de GRON e eficiência de conversão podem ser melhoradas por meio da síntese da totalidade ou uma porção do GRON utilizando multímeros de nucleotídeos, tais como dímeros, trímeros, tetrâmeros, etc. melhorando a sua pureza.[0032] As described herein, in certain embodiments, GRON quality and conversion efficiency can be improved by synthesizing all or a portion of the GRON using nucleotide multimers, such as dimers, trimers, tetramers, etc. improving its purity.

[0033] Em certas modalidades, a sequência alvo de ácido desoxirribonucleico (DNA) está dentro de uma célula de planta, por exemplo, a sequência de DNA-alvo é no genoma da célula vegetal. A célula vegetal pode ser não transgénica ou transgénica, e a sequência de DNA alvo pode ser um transgene ou um gene endógeno da célula de planta.[0033] In certain embodiments, the target deoxyribonucleic acid (DNA) sequence is within a plant cell, for example, the target DNA sequence is in the genome of the plant cell. The plant cell may be non-transgenic or transgenic, and the target DNA sequence may be a transgene or an endogenous gene of the plant cell.

[0034] Em certas modalidades, as condições que aumentam um ou mais processos de reparação de DNA celular compreendem a introdução de um ou mais compostos que induzem quebras na fita de DNA simples ou dupla na célula da planta antes, ou coincidente com ou após a entrega do GRON na célula da planta. Compostos exemplificativos são aqui descritos.[0034] In certain embodiments, conditions that enhance one or more cellular DNA repair processes comprise the introduction of one or more compounds that induce single or double DNA strand breaks in the plant cell before, or coincident with, or after delivery of GRON to the plant cell. Exemplary compounds are described herein.

[0035] Os métodos e composições aqui descritos são aplicáveis a plantas em geral. A título de exemplo, apenas, uma espécie de planta pode ser selecionada do grupo consistindo de canola, girassol, milho, tabaco, beterraba, algodão, milho, trigo (incluindo mas não limitado a Triticum spp., Triticum aestivum, Triticum durum Triticum timopheevii, Triticum monococcum, Triticum spelta, Triticum zhukovskyi e Triticum urartu e híbridos respectivos), cevada (incluindo mas sem limitação Hordeum vulgare L., Hordeum comosum, Hordeum depressum, Hordeum intercedens, Hordeum jubatum, Hordeum marinum, Hordeum marinum, Hordeum parodii, Hordeum pusillum, Hordeum secalinum, e Hordeum spontaneum), arroz (incluindo mas sem limitação Oryza sativa subsp. indica, Oryza sativa subsp. japonica, Oryza sativa subsp. javanica, Oryza sativa subsp. glutinosa (arroz glutinoso), Oryza sativa de grupo Aromático (por exemplo, basmati), e Oryza sativa (grupo de arroz flutuante), alfalfa, cevada, sorgo, tomate, manga, pêssego, maçã, pera, morango, banana, melão, mandioca, batata, cenoura, alface, cebola, feijão de soja, soja spp, cana, ervilha, grão de bico, ervilha, feijão fava, lentilhas, nabo, nabo, couve de Bruxelas, tremoço, couve-flor, kale, faveira, poplar, pinho, eucalipto, uva, citros, triticale, alfafa, centeio (incluindo mas não limitado a Secale sylvestre, Secale strictum, Secale cereale, Secale vavilovii, Secale africanum, Secale ciliatoglume, Secale ancestrale e Secale montanum), aveia, relva (incluindo mas não limitado a relvados que incluem Zoysia japonica, Agrostris palustris, Poa pratensis, Poa annua, Digitaria sanguinalis, Cyperus rotundus, Kyllinga brevifolia, Cyperus amuricus, Erigeron canadensis, Hydrocotyle sibthorpioides, Kummerowia striata, Euphorbia humifusae Viola arvensis) e forrageiras gramíneas, linho, colza, algodão, mostarda, pepino, ipomeia, bálsamo, pimenta, beringela, calêndula, lótus, repolho, margarida, cravo , tulipa, íris, lírio, plantas que produzem noz na medida em que não são especificamente já mencionadas. Estes também podem ser aplicados no todo ou em parte, para todos os outros sistemas biológicos, incluindo, mas não limitado a bactérias, leveduras, fungos, algas e células de mamíferos e mesmo seus organelos (por exemplo, mitocôndrias e cloroplastos). Em algumas modalidades, o organismo ou célula é de uma espécie selecionada a partir do grupo que consiste de Escherichia coli, Mycobacterium smegmatis, subtilis Baccillus, Chlorella, Bacillus thuringiensis, Saccharomyces cerevisiae, Yarrowia lipolytica, Chlamydamonas rhienhardtii, Pichia pastoris, Corynebacterium, Aspergillus nigere e Neurospora crassa. Em algumas modalidades, a levedura é Yarrowia lypolitica. Em outras modalidades, a levedura não é Saccharomyces cerevisiae. Em algumas modalidades, a célula de planta ou planta é de uma espécie selecionada a partir do grupo que consiste de Arabidopsis thaliana, Solanum tuberosum, Solanum phureja, Oryza sativa, Glycine max, tuberculatus Amaranthus, Linum usitatissimum e Zea mays. As espécies vegetais podem ser selecionadas a partir do grupo que consiste em plantas monocotiledóneas da família das gramíneas Poaceae. A família Poaceae pode ser dividida em dois clados principais, o clado contendo as subfamílias Bambusoideae, Ehrhartoideae, e Pooideae (clado BEP) e o clado contendo as subfamílias Panicoideae, arundinoideae, Chloridoideae, centothecoideae, Micrairoideae, Aristidoideae, e Danthonioideae (o clado PACCMAD). A subfamília Bambusoideae inclui tribo Oryzeae. As espécies de plantas podem dizer respeito a plantas do clado BEP, em plantas específicas das subfamílias Bambusoideae, Ehrhartoideae. O clado BET inclui subfamílias Bambusoideae, Ehrhartoideae, e o grupo Triticodae e não outros grupos de subfamília Pooideae. Plantas de cultivo BET são plantas cultivadas para alimentação ou forragem que são membros de subclado BET, por exemplo cevada, milho, etc.[0035] The methods and compositions described here are applicable to plants in general. By way of example only, one plant species may be selected from the group consisting of canola, sunflower, corn, tobacco, sugar beet, cotton, maize, wheat (including but not limited to Triticum spp., Triticum aestivum, Triticum durum Triticum timopheevii , Triticum monococcum, Triticum spelta, Triticum zhukovskyi and Triticum urartu and hybrids thereof), barley (including but not limited to Hordeum vulgare L., Hordeum comosum, Hordeum depressum, Hordeum intercedens, Hordeum jubatum, Hordeum marinum, Hordeum marinum, Hordeum parodii, Hordeum pusillum, Hordeum secalinum, and Hordeum spontaneum), rice (including but not limited to Oryza sativa subsp. indica, Oryza sativa subsp. japonica, Oryza sativa subsp. javanica, Oryza sativa subsp. glutinosa (glutinous rice), Oryza sativa of Aromatic group ( e.g. basmati), and Oryza sativa (floating rice group), alfalfa, barley, sorghum, tomato, mango, peach, apple, pear, strawberry, banana, melon, cassava, potato, carrot, lettuce, onion, bean soybeans, soybeans spp, sugarcane, peas, chickpeas, peas, fava beans, lentils, turnips, parsnips, Brussels sprouts, lupins, cauliflower, kale, faveira, poplar, pine, eucalyptus, grapes, citrus, triticale, alfalfa, rye (including but not limited to Secale sylvestre, Secale strictum, Secale cereale, Secale vavilovii, Secale africanum, Secale ciliatoglume, Secale ancestore and Secale montanum), oats, grass (including but not limited to lawns including Zoysia japonica, Agrostris palustris, Poa pratensis, Poa annua, Digitaria sanguinalis, Cyperus rotundus, Kyllinga brevifolia, Cyperus amuricus, Erigeron canadensis, Hydrocotyle sibthorpioides, Kummerowia striata, Euphorbia humifusae Viola arvensis) and forage grasses, flax, rapeseed, cotton, mustard, cucumber, morning glory, balsam, pepper, eggplant, marigold, lotus, cabbage, daisy, carnation, tulip, iris, lily, nut-bearing plants insofar as they are not specifically already mentioned. These can also be applied in whole or in part to all other biological systems, including but not limited to bacteria, yeast, fungi, algae and mammalian cells and even their organelles (e.g. mitochondria and chloroplasts). In some embodiments, the organism or cell is of a species selected from the group consisting of Escherichia coli, Mycobacterium smegmatis, Baccillus subtilis, Chlorella, Bacillus thuringiensis, Saccharomyces cerevisiae, Yarrowia lipolytica, Chlamydamonas rhienhardtii, Pichia pastoris, Corynebacterium, Aspergillus nigere and Neurospora crassa. In some embodiments, the yeast is Yarrowia lypolitica. In other embodiments, the yeast is not Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the plant cell or plant is from a species selected from the group consisting of Arabidopsis thaliana, Solanum tuberosum, Solanum phureja, Oryza sativa, Glycine max, Amaranthus tuberculatus, Linum usitatissimum and Zea mays. Plant species may be selected from the group consisting of monocotyledonous plants of the grass family Poaceae. The family Poaceae can be divided into two main clades, the clade containing the subfamilies Bambusoideae, Ehrhartoideae, and Pooideae (the BEP clade) and the clade containing the subfamilies Panicoideae, Arundinoideae, Chloridoideae,centothecoideae, Micrairoideae, Aristidoideae, and Danthonioideae (the PACCMAD clade ). The subfamily Bambusoideae includes tribe Oryzeae. Plant species may concern plants from the BEP clade, in specific plants from the subfamilies Bambusoideae, Ehrhartoideae. The BET clade includes subfamilies Bambusoideae, Ehrhartoideae, and the group Triticodae and no other groups of subfamily Pooideae. BET crop plants are plants grown for food or forage that are members of the BET subclade, e.g. barley, maize, etc.

[0036] Em certas modalidades, os métodos compreendem ainda regeneração de uma planta tendo uma mutação introduzida pelo GRON a partir da célula de planta, e pode compreender recolher sementes da planta.[0036] In certain embodiments, the methods further comprise regenerating a plant having a mutation introduced by GRON from the plant cell, and may comprise collecting seeds from the plant.

[0037] Em aspectos relacionados, a presente descrição refere-se a células vegetais que compreendem uma modificação genômica introduzida por um GRON de acordo com os métodos aqui descritos, uma planta compreendendo uma modificação genômica introduzida por um GRON de acordo com os métodos aqui descritos, ou uma semente que compreende uma modificação genômica introduzida por uma GRON de acordo com os métodos aqui descritos; ou progênie de uma semente que compreende uma modificação genômica introduzida por um GRON de acordo com os métodos aqui descritos.[0037] In related aspects, the present description relates to plant cells comprising a genomic modification introduced by a GRON in accordance with the methods described herein, a plant comprising a genomic modification introduced by a GRON in accordance with the methods described herein , or a seed comprising a genomic modification introduced by a GRON in accordance with the methods described herein; or progeny of a seed comprising a genomic modification introduced by a GRON in accordance with the methods described herein.

[0038] Outras modalidades da presente descrição serão evidentes a partir da descrição detalhada a seguir, modalidades exemplificativas, e as modalidades.[0038] Other embodiments of the present description will be evident from the following detailed description, exemplary embodiments, and the embodiments.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF FIGURES

[0039] A FIG. 1 descreve a conversão do BFP a GFP mediada por fosforotioato (PS) marcada com GRONs (3 frações de PS em cada extremidade do GRON) e GRONs marcados com 5'Cy3/3'idC.[0039] FIG. 1 describes the conversion of BFP to GFP mediated by phosphorothioate (PS) labeled with GRONs (3 fractions of PS at each end of the GRON) and GRONs labeled with 5'Cy3/3'idC.

[0040] A FIG. 2 representa GRONs compreendendo RNA/DNA, referidos aqui como "GRONs 2'-O-metil."[0040] FIG. 2 represents GRONs comprising RNA/DNA, referred to herein as "2'-O-methyl GRONs."

[0041] AFIG. 3 é uma vista esquemática da localização no gene bfp, onde os CRISPRS BFP5 se direcionam.[0041] AFIG. 3 is a schematic view of the location in the bfp gene where the CRISPRS BFP5 targets.

[0042] A FIG. 4 mostra os resultados do efeito de CRISPRS introduzido quer com GRONs de Cy3 ou 3PS em várias durações, sobre a percentagem de conversão de BFP para GFP em um sistema de modelo transgénico de Arabidopsis thaliana de BFP.[0042] FIG. 4 shows the results of the effect of CRISPRS introduced with either Cy3 or 3PS GRONs at various durations, on the percentage of BFP to GFP conversion in a BFP transgenic Arabidopsis thaliana model system.

[0043] A FIG. 5 mostra os resultados do efeito de CRISPRS introduzido com GRONs de 3PS em várias durações, sobre a percentagem de conversão de BFP para GFP em um sistema de modelo transgénico de Arabidopsis thaliana de BFP.[0043] FIG. 5 shows the results of the effect of CRISPRS introduced with 3PS GRONs at various durations, on the percentage of BFP to GFP conversion in a BFP transgenic Arabidopsis thaliana model system.

[0044] A FIG. 6 é uma vista esquemática das projeções de GRON usados no Exemplo 9.[0044] FIG. 6 is a schematic view of the GRON projections used in Example 9.

[0045] A FIG. 7 mostra a medição da percentagem média de protoplastos GFP-positivos a partir de um sistema de modelo transgénico de Arabidopsis thaliana de BFP, tal como determinada por citometria de fluxo a partir de GRONs de 71-mer.[0045] FIG. 7 shows the measurement of the average percentage of GFP-positive protoplasts from a BFP transgenic Arabidopsis thaliana model system, as determined by flow cytometry from 71-mer GRONs.

[0046] A FIG. 8 mostra a medição de protoplastos GFP-positivos a partir de sistema de modelo transgénico de Arabidopsis thaliana de BFP, tal como determinado por citometria de fluxo a partir GRONs de 201-mer.[0046] FIG. 8 shows the measurement of GFP-positive protoplasts from the BFP transgenic Arabidopsis thaliana model system, as determined by flow cytometry from 201-mer GRONs.

[0047] FIG. 9 mostra o efeito de CRISPRS introduzidos com GRONs de codificação e não codificantes na percentagem média de células positivas de GFP em um sistema de modelo transgénico de Arabidopsis thaliana de BFP.[0047] FIG. 9 shows the effect of CRISPRS introduced with coding and non-coding GRONs on the average percentage of GFP positive cells in a BFP transgenic Arabidopsis thaliana model system.

[0048] A FIG. 10 é uma vista esquemática de amarrar um GRON de fita única ou DNA de fita dupla para o complexo CRISPRS/CAS.[0048] FIG. 10 is a schematic view of tethering a single-stranded GRON or double-stranded DNA to the CRISPRS/CAS complex.

[0049] A FIG. 11 mostra os resultados do efeito de CRISPRS e GRONs na mediação de conversão de BFP para GFP em um sistema de modelo de Arabidopsis thaliana transgênico de BFP de espaçadores de diferentes comprimentos.[0049] FIG. 11 shows the results of the effect of CRISPRS and GRONs in mediating BFP to GFP conversion in a BFP transgenic Arabidopsis thaliana model system of spacers of different lengths.

[0050] A FIG. 12 mostra os resultados do efeito de CRISPRS e GRONs na mediação de conversão de BFP para GFP em um sistema de modelo de Arabidopsis thaliana transgênico de BFP de espaçadores que foram codificados num plasmídeo (plasmídeo gRNA) ou utilizados como um fragmento amplificado (amplicon de gRNA).[0050] FIG. 12 shows the results of the effect of CRISPRS and GRONs in mediating conversion of BFP to GFP in a BFP transgenic Arabidopsis thaliana model system of spacers that were encoded on a plasmid (gRNA plasmid) or used as an amplified fragment (gRNA amplicon ).

[0051] A FIG. 13 mostra os resultados do efeito de CRISPRS e GRONs na mediação de conversão de BFP para GFP em um sistema de modelo de Arabidopsis thaliana transgênico de BFP de GRONs não modificados vs. de 3PS modificado de 41-mer.[0051] FIG. 13 shows the results of the effect of CRISPRS and GRONs in mediating BFP to GFP conversion in a BFP transgenic Arabidopsis thaliana model system of unmodified vs. modified GRONs. of 41-mer modified 3PS.

[0052] A FIG. 14 mostra os resultados de sequenciamento de próxima geração de 3 e 6 semanas de idade de microcalos de Linum usitatissimum (Linho) derivados de PEG de protoplastos de ponta de broto tratados com plasmídeo de CRISPR a T = 0.[0052] FIG. 14 shows next-generation sequencing results of 3- and 6-week-old Linum usitatissimum (Flax) microcalluses derived from PEG of shoot tip protoplasts treated with CRISPR plasmid at T = 0.

[0053] A FIG. 15 mostra os resultados de sequenciamento de próxima geração de 3 e 6 semanas de idade de microcalos de Linum usitatissimum derivados de PEG de protoplastos de ponta de brota tratados com plasmídeo de CRISPR em T = 0.[0053] FIG. 15 shows next-generation sequencing results of 3- and 6-week-old Linum usitatissimum microcalluses derived from PEG of CRISPR plasmid-treated shoot tip protoplasts at T = 0.

[0054] Atividade de nuclease de CRISPR-cas e edição de gene em protoplastos de A. thaliana. 16A: Distribuição de indels com base no tamanho como determinado por sequenciamento de profundidade em protoplastos tratados com plasmídeo de CRISPRS-cas (BC-1) 72 h após a entrega. Indels representou 0,79% do total de leituras. 16B: edição de BFP para GFP medida pela percentagem de protoplastos de GFP fluorescentes identificados por citometria de fluxo 72 h após a entrega do plasmídeo (BC- 1) e GRON (CG-6). Dados representados não são normalizados para a eficiência de transfecção. As barras de erro são s.e.m. (n = 9).[0054] CRISPR-cas nuclease activity and gene editing in A. thaliana protoplasts. 16A: Distribution of indels based on size as determined by deep sequencing in protoplasts treated with CRISPRS-cas (BC-1) plasmid 72 h after delivery. Indels represented 0.79% of total readings. 16B: BFP to GFP editing measured by the percentage of fluorescent GFP protoplasts identified by flow cytometry 72 h after delivery of plasmid (BC-1) and GRON (CG-6). Data depicted is not normalized for transfection efficiency. Error bars are s.e.m. (n = 9).

[0055] A FIG. 17 mostra edição de gene de protoplastos de A. thaliana usando CRISPR-cas combinado com GRONs de diferentes comprimentos e modificações químicas. 17a: comparação de 3PS e GRONs não modificados em edição de gene de BFP para GFP como medido por citometria de fluxo às 72 horas após a entrega do plasmídeo (BC-1) e GRONs (CG-1) ou (CG-2). 17b: Comparação de comprimentos de GRON BFP para edição de gene de GFP como medido por citometria de fluxo às 72 horas após a entrega do plasmídeo (BC-2) e GRONs (CG-5) ou (CG-8). 17c: Comparando GRONs de 3PS a 2'-O-Me para edição de gene de BFP para GFP como medido por citometria de fluxo 72 h após a entrega do plasmídeo (BC-1) e GRONs (CG-6), (CG-9) ou (CG-10). 17d: Comparando GRONs de 3PS a Cy3 em edição de gene de BFP para GFP como medido por citometria de fluxo 72 h após a entrega do plasmídeo (BC-3) e GRONs (CG-3) ou (CG-4). As barras de erro são s.e.m. (n = 3). (CG-1): BFP antisense 41 nb não modificado; (CG-2): BFP antisense 41 nb 3PS modificado; (CG-3): BFP sense 41 nb 3PS modificado; (CG-4): BFP sense 41 nb Cy3 modificado; (CG-5): BFP sense 60 nb 3PS modificado; (CG-6): BFP antisense 201 nb 3PS modificado; (CG-8): BFP sense 201 nb 3PS modificado; (CG-9): modificação de BFP antisense 201 nb 2'-O-Me na primeira base de RNA 5'; (CG-10): modificações de BFP antisense 201 nb 2'-O-Me sobre as primeiras nove bases de RNA 5'.[0055] FIG. 17 shows gene editing of A. thaliana protoplasts using CRISPR-cas combined with GRONs of different lengths and chemical modifications. 17a: Comparison of 3PS and unmodified GRONs in gene editing from BFP to GFP as measured by flow cytometry at 72 hours after plasmid delivery (BC-1) and GRONs (CG-1) or (CG-2). 17b: Comparison of GRON BFP lengths for GFP gene editing as measured by flow cytometry at 72 hours after plasmid delivery (BC-2) and GRONs (CG-5) or (CG-8). 17c: Comparing GRONs from 3PS to 2'-O-Me for gene editing from BFP to GFP as measured by flow cytometry 72 h after plasmid delivery (BC-1) and GRONs (CG-6), (CG- 9) or (CG-10). 17d: Comparing GRONs from 3PS to Cy3 in gene editing from BFP to GFP as measured by flow cytometry 72 h after plasmid delivery (BC-3) and GRONs (CG-3) or (CG-4). Error bars are s.e.m. (n = 3). (CG-1): unmodified antisense BFP 41 nb; (CG-2): BFP antisense 41 nb 3PS modified; (CG-3): modified BFP sense 41 nb 3PS; (CG-4): modified BFP sense 41 nb Cy3; (CG-5): modified BFP sense 60 nb 3PS; (CG-6): BFP antisense 201 nb 3PS modified; (CG-8): modified BFP sense 201 nb 3PS; (CG-9): 201 nb 2'-O-Me antisense BFP modification at 5' first RNA base; (CG-10): 201 nb 2'-O-Me antisense BFP modifications on the first nine 5' RNA bases.

[0056] A FIG. 18 mostra a atividade de nuclease TALEN e edição de gene de protoplastos de A. thaliana e L. usitatissimum. 18-A: Distribuição de indels com base no tamanho, conforme determinado por sequenciamento profundo em protoplastos de Arabidopsis tratados com plasmídea TALEN (BT-1) às 72 horas pós entrega. Indels representaram 0,51% do total de leituras. 18b: edição de gene de BFP para GFP como medido por citometria de fluxo a 48 h após a entrega do plasmídeo (BT-1) e GRON (CG-7). 18c: Distribuição representativa de indels com base no comprimento bp em protoplastos de L. usitatissimum tratados com uma TALEN (LuET-1) direcionado a genes EPSPS 7 d após a entrega. Frequência total de indels é de 0,50%. d, edição gene de EPSPS de L. usitatissimum, como medido por sequenciamento de profundidade em 7 d pós entrega de plasmídeo (LuET-1) e GRON (CG-11) em protoplastos. Percentagem do total de leituras representa o número de leituras contendo tanto edições de P101A e T97I como percentagem do total de leituras. As barras de erro são s.e.m. (n = 3). (CG-7): BFP sense201 nb 3PS modificado; (CG-11): EPSPS sense 144 nb Cy3 modificado.[0056] FIG. 18 shows TALEN nuclease activity and gene editing of A. thaliana and L. usitatissimum protoplasts. 18-A: Size-based distribution of indels as determined by deep sequencing in Arabidopsis protoplasts treated with TALEN (BT-1) plasmid at 72 hours post delivery. Indels represented 0.51% of total reads. 18b: BFP gene editing for GFP as measured by flow cytometry at 48 h after delivery of plasmid (BT-1) and GRON (CG-7). 18c: Representative distribution of indels based on bp length in L. usitatissimum protoplasts treated with a TALEN (LuET-1) targeting EPSPS genes 7 d after delivery. Total frequency of indels is 0.50%. d, L. usitatissimum EPSPS gene editing, as measured by deep sequencing at 7 d post delivery of plasmid (LuET-1) and GRON (CG-11) in protoplasts. Percentage of total reads represents the number of reads containing both P101A and T97I edits as a percentage of total reads. Error bars are s.e.m. (n = 3). (CG-7): modified BFP sense201 nb 3PS; (CG-11): EPSPS sense 144 nb Cy3 modified.

[0057] A FIG. 19 mostra efeitos da quebra de fita dupla induzindo antibióticos zeocina e fleomicina em edição BFP para GFP nos protoplastos de A. thaliana transgênica. Protoplastos foram tratados com zeocina ou fleomicina durante 90 minutos antes de introdução de PEG de GRON (CG2). Edição com sucesso resultou em GFP-fluorescência. Protoplastos fluorescentes verdes foram quantificados usando um Attune Acoustic Focusing Cytometer.[0057] FIG. 19 shows effects of double-strand break inducing antibiotics zeocin and phleomycin on BFP editing for GFP in transgenic A. thaliana protoplasts. Protoplasts were treated with zeocin or phleomycin for 90 minutes before introduction of GRON PEG (CG2). Successful editing resulted in GFP-fluorescence. Green fluorescent protoplasts were quantified using an Attune Acoustic Focusing Cytometer.

[0058] A FIG. 20 mostra células de A. thaliana transgênica de BFP convertidas cinco dias após a entrega de GRON em protoplastos de BFP transgênicos, visando a conversão de BFP para GFP. A fluorescência verde é indicativa de edição BFP-GFP. Uma imagem de campo claro; B, o mesmo campo de visão em luz azul. As barras de erro são s.e.m. (n= 4); (CG2): BFP antisense 41 nb 3PS modificado; (CG12) BFP antisense 41 nb 3PS modificado sem direcionamento. As imagens foram adquiridas com um sistema de Micro ImageXpress (Molecular Devices, Sunnyvale, CA, EUA), barra de escala = 20 μm[0058] FIG. 20 shows BFP transgenic A. thaliana cells converted five days after GRON delivery into transgenic BFP protoplasts, aiming for the conversion of BFP to GFP. Green fluorescence is indicative of BFP-GFP editing. A brightfield image; B, the same field of view in blue light. Error bars are s.e.m. (n= 4); (CG2): BFP antisense 41 nb 3PS modified; (CG12) Antisense BFP 41 nb 3PS modified non-targeting. Images were acquired with a Micro ImageXpress system (Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA), scale bar = 20 μm

[0059] A FIG. 21 mostra projeções de CRISPR-Cas e TALEN. 21A: Representação esquemática do plasmídea CRISPR-Cas. O promotor de manopina sintase (Mas) é dirigindo a transcrição do gene Cas9 que é otimizado em codões para plantas superiores. O gene Cas9 contém dois sinais de localização nuclear de SV40 (NLS) em cada extremidade do gene e um marcador de epitopo 2X FLAG. O promotor U6 de A. thaliana é direcionado a transcrição do andaime gRNA e a transcrição é terminada usando um sinal de poli (T). 21B: Representação esquemática do plasmídea TALEN. O promotor de Mas é direcionado a transcrição dos braços da direita e esquerda de TALE ligados em conjunto com uma sequência de salto 2A de ribossomo. Uma endonuclease de Fok1 está ligada à extremidade 3' de cada braço de TALE. A extremidade 5' do TALE da esquerda contém um sinal de localização nuclear (NLS) e uma marcação de epítopo V5. RBCT é o terminador de gene de Pisum sativum RBCSE9.[0059] FIG. 21 shows CRISPR-Cas and TALEN projections. 21A: Schematic representation of the CRISPR-Cas plasmid. The mannopine synthase (Mas) promoter is driving transcription of the Cas9 gene which is codon optimized for higher plants. The Cas9 gene contains two SV40 nuclear localization signals (NLS) at each end of the gene and a 2X FLAG epitope tag. The A. thaliana U6 promoter is directed to transcription from the gRNA scaffold and transcription is terminated using a poly(T) signal. 21B: Schematic representation of the TALEN plasmid. The Mas promoter is directed to transcription of the left and right arms of TALE linked together with a 2A ribosome skipping sequence. A Fok1 endonuclease is linked to the 3' end of each TALE arm. The 5' end of the left TALE contains a nuclear localization signal (NLS) and a V5 epitope tag. RBCT is the gene terminator of Pisum sativum RBCSE9.

[0060] A FIG. 22 mostra regiões alvo de nuclease de BFP e EPSPS. a, região do gene alvo BFP para os protoespaçadores de CRISPR-Cas, BC-1, BC-2 e BC-3 e a TALEN BT-1, os braços à esquerda e direita de TALE. A sequência PAM é mostrada em vermelho. Sítios de ligação TALEN estão em negrito e sublinhado. O sítio de edição BFP para GFP CAC ^ TAC (H66Y) está em negrito verde. b, região do gene alvo EPSPS para a TALEN, LuET-1, braços à esquerda e direita de TALE. O sítio de conversões de EPSPS ACA> ATA e CCG> GCG (T97I e P101A) está em verde.[0060] FIG. 22 shows nuclease target regions of BFP and EPSPS. a, BFP target gene region for the CRISPR-Cas protospacers BC-1, BC-2 and BC-3 and TALEN BT-1, the left and right arms of TALE. The PAM sequence is shown in red. TALEN binding sites are in bold and underlined. The BFP editing site for GFP CAC^TAC (H66Y) is in bold green. b, EPSPS target gene region for TALEN, LuET-1, left and right arms of TALE. The EPSPS conversion site ACA> ATA and CCG> GCG (T97I and P101A) is in green.

[0061] A FIG. 23 mostra a sequência de aminoácidos de produto do gene ACCase de Alopecurus myosuroides (cauda-de-raposa) (SEQ ID NO: 1).[0061] FIG. 23 shows the amino acid sequence of the ACCase gene product of Alopecurus myosuroides (foxtail) (SEQ ID NO: 1).

[0062] A FIG. 24 mostra a sequência de aminoácidos de produto do gene de EPSPS de Escherichia coli (SEQ ID NO: 2).[0062] FIG. 24 shows the amino acid sequence of the Escherichia coli EPSPS gene product (SEQ ID NO: 2).

[0063] A FIG. 25 mostra posições análogas de EPSPS exemplares.[0063] FIG. 25 shows analogous positions of exemplary EPSPS.

[0064] A FIG. 26 mostra sequências de ACCase exemplares.[0064] FIG. 26 shows exemplary ACCase sequences.

DESCRIÇÃO DETALHADADETAILED DESCRIPTION

[0065] Modificação genética direcionada mediada por oligonucleotídeos é uma técnica valiosa para utilização na alteração específica de trechos curtos de DNA para criar deleções, inserções curtas e mutações pontuais. Estes métodos envolvem o emparelhamento de DNA/anelamento, seguido por um evento de reparação do DNA/recombinação. Em primeiro lugar, o ácido nucleico hibrida com a sua fita complementar no DNA de fita dupla em um processo mediado por fatores proteicos celulares. Este anelamento cria um par de bases desemparelhadas localizado centralmente (no caso de uma mutação pontual), resultando em uma perturbação estrutural que mais provavelmente estimula a maquinaria de proteína endógena a iniciar o segundo passo no processo de reparação: modificação específica de sítio da sequência cromossómica e/ou em organelas (por exemplo, mitocôndrias e cloroplastos). Esta incompatibilidade recentemente introduzida induz a maquinaria de reparação do DNA a executar um segundo evento de reparação, que conduz à revisão final do sítio alvo. Os presentes métodos e composições em vários aspectos e modalidades aqui descritos podem melhorar os métodos, fornecendo novas abordagens que aumentem a disponibilidade de componentes de reparação de DNA, aumentando assim a eficácia e a reprodutibilidade de modificações mediadas por reparação de gene de ácidos nucleicos-alvo.[0065] Oligonucleotide-mediated targeted genetic modification is a valuable technique for use in specifically altering short stretches of DNA to create deletions, short insertions and point mutations. These methods involve DNA pairing/annealing, followed by a DNA repair/recombination event. First, the nucleic acid hybridizes with its complementary strand in double-stranded DNA in a process mediated by cellular protein factors. This annealing creates a centrally located mismatched base pair (in the case of a point mutation), resulting in a structural perturbation that most likely stimulates the endogenous protein machinery to initiate the second step in the repair process: site-specific modification of the chromosomal sequence. and/or in organelles (e.g., mitochondria and chloroplasts). This newly introduced mismatch induces the DNA repair machinery to execute a second repair event, which leads to the final proofreading of the target site. The present methods and compositions in various aspects and embodiments described herein can improve the methods by providing new approaches that increase the availability of DNA repair components, thereby increasing the efficacy and reproducibility of target nucleic acid gene repair-mediated modifications. .

[0066] Métodos eficientes para modificações genômicas sítio- direcionadas são desejáveis para a pesquisa, a terapia genética clínica, microbiologia industrial e a agricultura. Uma abordagem utiliza oligonucleotídeos formadores de tríplex (TFO) que se ligam como fitas terceiras para DNA duplex de uma forma específica de sequência, para mediar a mutagênese dirigida. Tal TFO pode atuar quer por entrega de um agente mutagênico com amarras, tal como o psoraleno ou clorambucil (Havre et al., Proc Nat’l Acad Sci, U.S.A. 90:7879-7883, 1993; Havre et al., J Virol 67:7323-7331, 1993; Wang et al., Mol Cell Biol 15:1759-1768, 1995; Takasugi et al., Proc Nat’l Acad Sci, U.S.A. 88:5602-5606, 1991; Belousov et al., Nucleic Acids Res 25:3440-3444, 1997), ou por ligação com afinidade suficiente para provocar reparação propensa a erros (Wang et al, Science 271: 802-805, 1996).[0066] Efficient methods for site-directed genomic modifications are desirable for research, clinical gene therapy, industrial microbiology and agriculture. One approach utilizes triplex-forming oligonucleotides (TFO) that bind as third strands to duplex DNA in a sequence-specific manner, to mediate site-directed mutagenesis. Such TFO can act either by delivery of a tethered mutagenic agent, such as psoralen or chlorambucil (Havre et al., Proc Nat'l Acad Sci, U.S.A. 90:7879-7883, 1993; Havre et al., J Virol 67 :7323-7331, 1993; Wang et al., Mol Cell Biol 15:1759-1768, 1995; Takasugi et al., Proc Nat'l Acad Sci, U.S.A. 88:5602-5606, 1991; Acids Res 25:3440-3444, 1997), or by binding with sufficient affinity to cause error-prone repair (Wang et al, Science 271: 802-805, 1996).

[0067] Outra estratégia para a modificação genômica envolve a indução de recombinação homóloga entre um fragmento de DNA exógeno e o gene alvo. Esta abordagem tem sido utilizada com sucesso para alvejar e perturbar genes selecionados em células de mamífero e permitiu a produção de camundongos transgénicos que transportam knockout de genes específicos (Capeechi et al, Science 244: 1288-1292, 1989; Wagner, Pat. U.S. N° 4873191). Esta abordagem envolve a transferência de marcadores selecionáveis para permitir o isolamento dos recombinantes desejados. Sem seleção, a razão entre integração homóloga a não homóloga de DNA transfectado em experiências de transferência de genes típicos é baixa, geralmente na gama de 1: 1000 ou menos (Sedivy et al, Gene Targeting, WH Freeman e Co., Nova Iorque, 1992). Esta baixa eficiência de integração homóloga limita a utilidade de transferência de genes para uso experimental ou terapia génica. A frequência de recombinação homóloga pode ser reforçada por danos ao sítio de destino a partir de irradiação UV e agentes selecionados cancerígenos (Wang et al, Mol Cell Biol. 8: 196-202, 1988), bem como por endonucleases específicas do sítio (Sedivy et al, Gene Targeting, W. H. Freeman and Co., New York, 1992; Rouet et al., Proc Nat’l Acad Sci, U.S.A. 91:6064-6068, 1994; Segal et al., Proc Nat’l Acad Sci, U.S.A. 92:806-810, 1995). Além disso, o dano no DNA induzido por fotoaductos de psoralen tríplex-direcionados pode estimular recombinação dentro e entre vetores extracromossomais (Segal et al, Proc Natl Acad Sci, EUA 92: 806-810, 1995; Faruqi et al, Mol Cell Biol 16: 6820-6828, 1996; Glazer, US Pat. N° 5.962.426).[0067] Another strategy for genomic modification involves the induction of homologous recombination between an exogenous DNA fragment and the target gene. This approach has been used successfully to target and disrupt selected genes in mammalian cells and has allowed the production of transgenic mice that carry knockouts of specific genes (Capeechi et al, Science 244: 1288-1292, 1989; Wagner, U.S. Pat. N ° 4873191). This approach involves the transfer of selectable markers to allow isolation of the desired recombinants. Without selection, the ratio of homologous to nonhomologous integration of transfected DNA in typical gene transfer experiments is low, generally in the range of 1:1000 or less (Sedivy et al, Gene Targeting, WH Freeman and Co., New York, 1992). This low efficiency of homologous integration limits the utility of gene transfer for experimental use or gene therapy. The frequency of homologous recombination can be enhanced by damage to the target site from UV irradiation and selected carcinogens (Wang et al, Mol Cell Biol. 8:196-202, 1988), as well as by site-specific endonucleases (Sedivy et al, Gene Targeting, W. H. Freeman and Co., New York, 1992; U.S.A. 92:806-810, 1995). Furthermore, DNA damage induced by triplex-targeted psoralen photoadducts can stimulate recombination within and between extrachromosomal vectors (Segal et al, Proc Natl Acad Sci, USA 92:806-810, 1995; Faruqi et al, Mol Cell Biol 16 : 6820-6828, 1996;

[0068] Fragmentos doadores lineares são mais recombinogênicas do que os seus homólogos circulares (Folger et al, Mol Cell Biol. 2: 1372-1387, 1982). A recombinação pode, em certas modalidades, também ser influenciada pelo comprimento da homologia ininterrupta entre ambos os sítios doadores e de alvo, com fragmentos curtos muitas vezes parecendo ser substratos para recombinação ineficazes (Rubnitz et al, Mol Cell Biol. 4: 2253-2258, 1984). No entanto, o uso de fragmentos curtos de DNA ou de híbridos de DNA/RNA para correção do gene é o foco de várias estratégias. (Kunzelmann et al, Gene Ther 3: 859-867, 1996).[0068] Linear donor fragments are more recombinogenic than their circular counterparts (Folger et al, Mol Cell Biol. 2: 1372-1387, 1982). Recombination can, in certain embodiments, also be influenced by the length of unbroken homology between both donor and target sites, with short fragments often appearing to be ineffective substrates for recombination (Rubnitz et al, Mol Cell Biol. 4:2253-2258 , 1984). However, the use of short DNA fragments or DNA/RNA hybrids for gene correction is the focus of several strategies. (Kunzelmann et al, Gene Ther 3:859-867, 1996).

[0069] "Sequência de ácido nucleico", "sequência de nucleotídeos" e "sequência polinucleotídica", tal como aqui utilizados referem-se a um oligonucleotídeo ou um polinucleotídeo, e fragmentos ou frações dos mesmos, e a DNA ou RNA de origem genômica ou sintética que podem ser de fita simples ou dupla e representam a fita sense ou antisense.[0069] "Nucleic acid sequence", "nucleotide sequence" and "polynucleotide sequence", as used herein refer to an oligonucleotide or a polynucleotide, and fragments or fractions thereof, and to DNA or RNA of genomic origin or synthetic which can be single or double stranded and represent the sense or antisense strand.

[0070] Tal como aqui utilizados, os termos "oligonucleotídeos" e "oligômero" referem-se a um polímero de nucleobases de pelo menos cerca de 10 nucleobases e tantos como cerca de 1000 nucleobases.[0070] As used herein, the terms "oligonucleotides" and "oligomer" refer to a polymer of nucleobases of at least about 10 nucleobases and as many as about 1000 nucleobases.

[0071] Os termos "molécula de modificação de DNA" e "reagente de modificação de DNA", tal como aqui utilizados referem-se a uma molécula que é capaz de reconhecer e se ligar a uma sequência de ácido nucleico no genoma de uma célula, especificamente, e que é capaz de modificar um alvo sequência de nucleotídeos no genoma, em que o reconhecimento e a ligação específica da molécula de modificação de DNA com a sequência de ácido nucleico é independente de proteína. O termo "proteína- independente", tal como aqui utilizado em ligação com uma molécula de modificação de DNA significa que a molécula de modificação de DNA não requer a presença e/ou atividade de uma proteína e/ou enzima para o reconhecimento de e/ou ligação específica a uma sequência de ácido nucleico. Moléculas de modificação de DNA são exemplificadas, mas não se limitando a oligonucleotídeos formadores de tríplex, ácidos nucleicos de peptídeo, poliamidas, e os oligonucleotídeos que se destinam a promover a conversão de genes. As moléculas de modificação de DNA da presente divulgação são em certas modalidades distinguidas a partir de sequências de ácido nucleico do estado da técnica que são utilizadas para a recombinação homóloga (Capecchi & Wong, Molec. Cell. Biol. 7: 22942295, 1987) em que as sequências de ácido nucleico do estado da técnica que são utilizadas para recombinação homóloga são dependentes da proteína. O termo tal como aqui utilizado em ligação com uma molécula "dependente de proteína" significa que a molécula requer a presença e/ou atividade de uma proteína e/ou enzima para o reconhecimento de e/ou de ligação específica da molécula para uma sequência de ácido nucleico. Os métodos para determinar se uma molécula de modificação de DNA requer a presença e/ou atividade de uma proteína e/ou enzima para o reconhecimento de e/ou ligação específica a uma sequência de ácido nucleico que estão dentro da perícia na técnica (ver, por exemplo, Dennis et al. Nucl. Acids Res. 27: 4.734-4.742, 1999). Por exemplo, a molécula de modificação de DNA pode ser incubada in vitro com a sequência de ácido nucleico na ausência de quaisquer proteínas e/ou enzimas. A detecção da ligação entre a molécula de modificação de DNA e a sequência de ácido nucleico específica demonstra que a molécula de modificação de DNA é independente de proteína. Por outro lado, a ausência de ligação entre a molécula de modificação de DNA e a sequência de ácido nucleico específica demonstra que a molécula de modificação de DNA é dependente de proteína e/ou requer fatores adicionais.[0071] The terms "DNA modification molecule" and "DNA modification reagent" as used herein refer to a molecule that is capable of recognizing and binding to a nucleic acid sequence in the genome of a cell. , specifically, and which is capable of modifying a target nucleotide sequence in the genome, wherein the recognition and specific binding of the DNA modification molecule with the nucleic acid sequence is protein independent. The term "protein-independent" as used herein in connection with a DNA-modifying molecule means that the DNA-modifying molecule does not require the presence and/or activity of a protein and/or enzyme for the recognition of and/or or specific binding to a nucleic acid sequence. DNA modification molecules are exemplified by, but not limited to, triplex-forming oligonucleotides, peptide nucleic acids, polyamides, and those oligonucleotides that are intended to promote gene conversion. The DNA modifying molecules of the present disclosure are in certain embodiments distinguished from prior art nucleic acid sequences that are used for homologous recombination (Capecchi & Wong, Molec. Cell. Biol. 7: 22942295, 1987) in that the prior art nucleic acid sequences that are used for homologous recombination are protein dependent. The term as used herein in connection with a molecule "protein dependent" means that the molecule requires the presence and/or activity of a protein and/or enzyme for the recognition of and/or specific binding of the molecule to a sequence of nucleic acid. Methods for determining whether a DNA modifying molecule requires the presence and/or activity of a protein and/or enzyme for recognition of and/or specific binding to a nucleic acid sequence are within the skill in the art (see, for example, Dennis et al. Nucl. Acids Res. 27: 4734-4742, 1999). For example, the DNA modification molecule can be incubated in vitro with the nucleic acid sequence in the absence of any proteins and/or enzymes. Detection of binding between the DNA modification molecule and the specific nucleic acid sequence demonstrates that the DNA modification molecule is protein independent. On the other hand, the absence of binding between the DNA modification molecule and the specific nucleic acid sequence demonstrates that the DNA modification molecule is protein dependent and/or requires additional factors.

[0072] "Oligonucleotídeo formador de tríplex" (TFO) é definido como uma sequência de DNA ou RNA que é capaz de se ligar no sulco maior de uma hélice duplex de DNA ou RNA de para formar uma hélice tripla. Embora o TFO não esteja limitado a qualquer comprimento específico, um comprimento preferido do TFO é de 250 nucleotídeos ou menos, de 200 nucleotídeos ou menos, ou 100 nucleotídeos ou menos, ou de 5 a 50 nucleotídeos, ou de 10 a 25 nucleotídeos, ou a partir de 15 a 25 nucleotídeos. Embora seja necessária para a formação da hélice tripla um grau de especificidade de sequência entre o TFO e o DNA de fita dupla, não é necessário um determinado grau de especificidade, tanto quanto a hélice tripla seja capaz de formar. Da mesma forma, nenhum grau específico de avidez ou afinidade entre o TFO e a hélice duplex é necessária desde que a hélice tripla seja capaz de formar. Embora não se pretenda limitar o comprimento da sequência de nucleotídeos a que o TFO se ligue especificamente numa modalidade, a sequência de nucleotídeos a que o TFO se liga especificamente é de 1 a 100, em algumas modalidades de 5 a 50, ainda outras modalidades de 10 a 25, e em outras modalidades de 15 a 25, nucleotídeos. Além disso, "hélice tripla" é definida como um ácido nucleico de dupla hélice com um oligonucleotídeo ligado a uma sequência alvo dentro do ácido nucleico de dupla hélice. O ácido nucleico "de dupla hélice" pode ser qualquer ácido nucleico de fita dupla incluindo o DNA de fita dupla, RNA de fita dupla e dúplices mistos de DNA e RNA. O ácido nucleico de fita dupla não é limitado a qualquer comprimento específico. No entanto, em modalidades preferenciais que tem um comprimento superior a 500 pb, em algumas modalidades maiores do que 1 kb e em algumas modalidades maiores do que cerca de 5 kb. Em muitas aplicações, o ácido nucleico de dupla hélice é o ácido nucleico celular, genômico. O oligonucleotídeo formador de tríplex pode ligar-se para a sequência alvo de uma maneira paralela ou antiparalela.[0072] "Triplex-forming oligonucleotide" (TFO) is defined as a DNA or RNA sequence that is capable of binding in the major groove of a DNA or RNA duplex helix to form a triple helix. Although the TFO is not limited to any specific length, a preferred length of the TFO is 250 nucleotides or less, 200 nucleotides or less, or 100 nucleotides or less, or 5 to 50 nucleotides, or 10 to 25 nucleotides, or from 15 to 25 nucleotides. Although a degree of sequence specificity between the TFO and double-stranded DNA is necessary for triple helix formation, a certain degree of specificity is not necessary as far as the triple helix is capable of forming. Likewise, no specific degree of avidity or affinity between the TFO and the duplex helix is required as long as the triple helix is capable of forming. Although it is not intended to limit the length of the nucleotide sequence to which TFO specifically binds in one embodiment, the nucleotide sequence to which TFO specifically binds is 1 to 100, in some embodiments 5 to 50, in still other embodiments of 10 to 25, and in other embodiments from 15 to 25, nucleotides. Furthermore, "triple helix" is defined as a double helix nucleic acid with an oligonucleotide linked to a target sequence within the double helix nucleic acid. "Double-stranded" nucleic acid can be any double-stranded nucleic acid including double-stranded DNA, double-stranded RNA, and mixed duplexes of DNA and RNA. Double-stranded nucleic acid is not limited to any specific length. However, in preferred embodiments it is greater than 500 bp in length, in some embodiments greater than 1 kb and in some embodiments greater than about 5 kb. In many applications, double-stranded nucleic acid is cellular, genomic nucleic acid. The triplex-forming oligonucleotide can bind to the target sequence in a parallel or antiparallel manner.

[0073] "Ácidos Nucleicos de Peptídeo", "poliamidas" ou "PNA" são ácidos nucleicos em que a estrutura de fosfato é substituída por uma estrutura de poliamida à base de N-aminoetilglicina. PNAs tem uma maior afinidade para ácidos nucleicos complementares que suas peças contrárias naturais, seguindo as regras de emparelhamento de bases de Watson- Crick. Os PNAs podem formar estruturas de hélice tripla altamente estáveis com DNA da seguinte estequiometria: (PNA)2.DNA Embora os ácidos nucleicos peptídicos e poliamida não estejam limitados a qualquer comprimento específico, um comprimento preferido dos ácidos nucleicos de peptídeos e poliamidas é de 200 nucleotídeos ou menos, em algumas modalidades de 100 nucleotídeos ou menos, e em algumas modalidades, de 5 a 50 nucleotídeos de comprimento. Embora não se pretenda limitar o comprimento da sequência de nucleotídeos para a qual o ácido peptídeo nucleico e poliamida ligam-se especificamente, numa modalidade, a sequência de nucleotídeos para a qual o ácido peptídeo nucleico e poliamida se ligam especificamente é de 1 a 100, em algumas modalidades de cinco a 50, ainda outras modalidades de 5 a 25, e outras modalidades de 5 a 20, nucleotídeos.[0073] "Peptide Nucleic Acids", "polyamides" or "PNA" are nucleic acids in which the phosphate structure is replaced by a polyamide structure based on N-aminoethylglycine. PNAs have a greater affinity for complementary nucleic acids than their natural counterparts, following the Watson-Crick base pairing rules. PNAs can form highly stable triple helix structures with DNA of the following stoichiometry: (PNA)2.DNA Although peptide and polyamide nucleic acids are not limited to any specific length, a preferred length of peptide and polyamide nucleic acids is 200 nucleotides or less, in some embodiments 100 nucleotides or less, and in some embodiments, 5 to 50 nucleotides in length. Although it is not intended to limit the length of the nucleotide sequence to which the peptide nucleic acid and polyamide specifically bind, in one embodiment, the nucleotide sequence to which the peptide nucleic acid and polyamide specifically bind is 1 to 100. in some embodiments from five to 50, still other embodiments from 5 to 25, and other embodiments from 5 to 20, nucleotides.

[0074] O termo "célula" refere-se a uma única célula. O termo "células" refere-se a uma população de células. A população pode ser uma população pura compreendendo um tipo de células. Da mesma forma, a população pode compreender mais do que um tipo de célula. Na presente divulgação, não há nenhum limite para o número de tipos de células que uma população de células pode compreender. Uma célula como aqui utilizada, inclui, sem limitação, células de calo de planta, células com e sem as paredes celulares, células procarióticas e células eucarióticas.[0074] The term "cell" refers to a single cell. The term "cells" refers to a population of cells. The population may be a pure population comprising one type of cells. Likewise, the population may comprise more than one cell type. In the present disclosure, there is no limit to the number of cell types that a population of cells can comprise. A cell as used herein includes, without limitation, plant callus cells, cells with and without cell walls, prokaryotic cells and eukaryotic cells.

[0075] O termo "sincronizar" ou "sincronizado", quando se refere a uma amostra de células, ou "células sincronizadas" ou "população celular sincronizada", refere-se a uma pluralidade de células que foi tratada para fazer com que a população de células ficasse na mesma fase do ciclo celular. Não é necessário que todas as células na amostra sejam sincronizadas. Uma pequena porcentagem de células pode ser sincronizada com a maioria das células na amostra. Uma faixa preferível de células que são sincronizadas fica entre 10-100%. Uma faixa mais preferível fica entre 30-100%. Ademais, não é necessário que as células sejam de uma população pura de um único tipo celular. Mais de um tipo celular pode estar contido na amostra. A esse respeito, apenas um dos tipos celulares pode ser sincronizado ou pode estar em uma fase diferente do ciclo celular em comparação a outro tipo celular da amostra.[0075] The term "synchronize" or "synchronized", when referring to a sample of cells, or "synchronized cells" or "synchronized cell population", refers to a plurality of cells that have been treated to cause the population of cells remained in the same phase of the cell cycle. It is not necessary for all cells in the sample to be synchronized. A small percentage of cells can be synchronized with the majority of cells in the sample. A preferable range of cells that are synchronized is between 10-100%. A more preferable range is between 30-100%. Furthermore, it is not necessary that the cells be from a pure population of a single cell type. More than one cell type may be contained in the sample. In this regard, only one of the cell types may be synchronized or may be in a different phase of the cell cycle compared to another cell type in the sample.

[0076] O termo “célula sincronizada”, quando usado em referência a uma única célula, significa que a célula foi manipulada de modo que ela esteja em uma fase do ciclo celular que é diferente da fase do ciclo celular da célula antes da manipulação. Alternativamente, uma “célula sincronizada” se refere a uma célula que foi manipulada para alterar (isto é, aumentar ou diminuir) a duração da fase do ciclo celular em que a célula estava antes da manipulação em comparação a uma célula de controle (por exemplo, uma célula na ausência de manipulação).[0076] The term “synchronized cell”, when used in reference to a single cell, means that the cell has been manipulated so that it is in a cell cycle phase that is different from the cell cycle phase of the cell before the manipulation. Alternatively, a “synchronized cell” refers to a cell that has been manipulated to alter (i.e., increase or decrease) the length of the cell cycle phase the cell was in prior to the manipulation compared to a control cell (e.g. , a cell in the absence of manipulation).

[0077] O termo “ciclo celular” se refere à progressão morfológica e fisiológica de mudanças pelo qual a célula passa ao se dividir (isto é, proliferar). O ciclo celular é geralmente reconhecido como sendo composto de fases denominadas "interfase", "profase", "metafase", "anafase" e "telofase". Adicionalmente, as partes do ciclo celular podem ser denominadas "M (mitose)", "S (síntese)", "G0", "G1 (intervalo 1)" e "G2 (intervalo 2)". Além disso, o ciclo celular inclui períodos de progressão que são intermediários às fases denominadas acima.[0077] The term “cell cycle” refers to the morphological and physiological progression of changes that the cell goes through when dividing (that is, proliferating). The cell cycle is generally recognized as being composed of phases called "interphase", "prophase", "metaphase", "anaphase" and "telophase". Additionally, the parts of the cell cycle can be called "M (mitosis)", "S (synthesis)", "G0", "G1 (interval 1)" and "G2 (interval 2)". Furthermore, the cell cycle includes periods of progression that are intermediate to the phases named above.

[0078] O termo "inibição de ciclo celular" se refere à cessação da progressão do ciclo celular em uma célula ou população de células. A inibição do ciclo celular é geralmente induzida pela exposição das células a um agente (químico, proteináceo ou outro) que interfira em aspectos da fisiologia da célula para evitar a continuidade do ciclo celular).[0078] The term "cell cycle inhibition" refers to the cessation of cell cycle progression in a cell or population of cells. Inhibition of the cell cycle is generally induced by exposing cells to an agent (chemical, proteinaceous or other) that interferes with aspects of the cell's physiology to prevent the continuation of the cell cycle).

[0079] “Proliferação” ou "crescimento celular" se refere à capacidade de uma célula parente de se dividir em duas células filhas repetidamente, resultando, assim, em um aumento total de células na população. A população celular pode estar em um organismo ou em um aparato de cultivo.[0079] “Proliferation” or “cell growth” refers to the ability of a parent cell to divide into two daughter cells repeatedly, thus resulting in a total increase of cells in the population. The cell population can be in an organism or in a cultivation apparatus.

[0080] O termo “capaz de modificar o DNA" ou "meios de modificação de DNA" se refere a procedimentos, bem como a agentes ou reagentes endógenos ou exógenos que têm a capacidade de induzir, ou podem contribuir na indução de, mudanças na sequência de nucleotídeos de um segmento alvejado do DNA. Tais mudanças podem ser feitas pela exclusão, adição ou substituição de uma ou mais bases no segmento de DNA alvejado. Não é necessário que as mudanças na sequência de DNA confiram mudanças funcionais a nenhum gene codificado pela sequência alvejada. Além disso, não é necessário que as mudanças no DNA sejam feitas a nenhuma parte ou porcentagem específica das células.[0080] The term “capable of modifying DNA” or “means of modifying DNA” refers to procedures, as well as endogenous or exogenous agents or reagents that have the ability to induce, or can contribute to the induction of, changes in nucleotide sequence of a targeted segment of DNA. Such changes can be made by deleting, adding or replacing one or more bases in the targeted DNA segment. It is not necessary that changes in the DNA sequence confer functional changes to any gene encoded by the DNA. targeted sequence. Furthermore, it is not necessary for the DNA changes to be made to any specific part or percentage of the cells.

[0081] O termo "sequência de nucleotídeos de interesse" se refere a qualquer sequência de nucleotídeos, cuja manipulação pode ser considerada desejada por qualquer motivo por parte de alguém versado na técnica. Tais sequências de nucleotídeos incluem, mas não se limitam a, sequências codificantes de genes estruturais (por exemplo, genes repórteres, genes marcadores de seleção, oncogenes, genes de resistência a droga, fatores de crescimento, etc.) e sequências regulatórias sem ser de codificação que não codificam um produto de proteína ou mRNA (por exemplo, sequência promotora, sequência potencializadora, poliadenilação, sequência de terminação, RNAs regulatórios, como miRNA, etc.)[0081] The term "nucleotide sequence of interest" refers to any sequence of nucleotides, the manipulation of which may be considered desired for any reason by someone skilled in the art. Such nucleotide sequences include, but are not limited to, sequences coding for structural genes (e.g., reporter genes, selection marker genes, oncogenes, drug resistance genes, growth factors, etc.) and non-regulatory sequences. coding that do not encode a protein or mRNA product (e.g., promoter sequence, enhancer sequence, polyadenylation, termination sequence, regulatory RNAs such as miRNA, etc.)

[0082] "Sequência de aminoácidos", "sequência de polipeptídeos", "sequência de peptídeos" e "peptídeo" são usados intercambiavelmente aqui para se referir a uma sequência de aminoácidos.[0082] "Amino acid sequence", "polypeptide sequence", "peptide sequence" and "peptide" are used interchangeably here to refer to an amino acid sequence.

[0083] "Sequência alvo", conforme usado aqui, refere-se a um ácido nucleico de dupla hélice que compreende uma sequência, preferivelmente superior a 8 nucleotídeos de comprimento, mas com menos de 201 nucleotídeos de comprimento. Em algumas modalidades, a sequência alvo é de, preferivelmente, 8 a 30 bases. A sequência alvo, no general, é definida pela sequência de nucleotídeos de uma das fitas do ácido nucleico de dupla hélice.[0083] "Target sequence", as used herein, refers to a double-stranded nucleic acid that comprises a sequence, preferably greater than 8 nucleotides in length, but less than 201 nucleotides in length. In some embodiments, the target sequence is preferably 8 to 30 bases. The target sequence, in general, is defined by the nucleotide sequence of one of the strands of the double helix nucleic acid.

[0084] Conforme usados aqui, "sequência rica em purina" ou "sequência de polipurinas", quando usados em referência a uma sequência de nucleotídeos em uma das fitas de uma sequência de ácidos nucleicos de dupla hélice são definidos como uma sequência contígua de nucleotídeos em que mais do que 50% dos nucleotídeos da sequência alvo contém uma base de purina. Entretanto, prefere-se que a sequência alvo rica em purina contenha mais do que 60% de nucleotídeos de purina, em algumas modalidades, mais do que 75% de nucleotídeos de purina, em outras modalidades, mais do que 90% de nucleotídeos de purina e, em ainda outra modalidade, 100% de nucleotídeos de purina.[0084] As used herein, "purine-rich sequence" or "polypurine sequence", when used in reference to a sequence of nucleotides on one of the strands of a double helix nucleic acid sequence are defined as a contiguous sequence of nucleotides wherein more than 50% of the nucleotides of the target sequence contain a purine base. However, it is preferred that the purine-rich target sequence contains greater than 60% purine nucleotides, in some embodiments, greater than 75% purine nucleotides, in other embodiments, greater than 90% purine nucleotides. and, in yet another embodiment, 100% purine nucleotides.

[0085] Conforme usados aqui, "sequência rica em pirimidina" ou "sequência de polipirimidina", quando usados em referência a uma sequência de nucleotídeos em uma das fitas de uma sequência de ácidos nucleicos de dupla hélice são definidos como uma sequência contígua de nucleotídeos em que mais do que 50% dos nucleotídeos da sequência alvo contém uma base de pirimidina. Entretanto, prefere-se que a sequência alvo rica em pirimidina contenha mais do que 60% de nucleotídeos de pirimidina e, em algumas modalidades, mais do que 75% de nucleotídeos de pirimidina. Em algumas modalidades, a sequência contém mais do que 90% de nucleotídeos de pirimidina e, em outras modalidades, tem 100% de nucleotídeos de pirimidina.[0085] As used herein, "pyrimidine-rich sequence" or "polypyrimidine sequence", when used in reference to a sequence of nucleotides on one of the strands of a double helix nucleic acid sequence are defined as a contiguous sequence of nucleotides wherein more than 50% of the nucleotides of the target sequence contain a pyrimidine base. However, it is preferred that the pyrimidine-rich target sequence contains more than 60% pyrimidine nucleotides and, in some embodiments, more than 75% pyrimidine nucleotides. In some embodiments, the sequence contains more than 90% pyrimidine nucleotides, and in other embodiments, it has 100% pyrimidine nucleotides.

[0086] Uma “variante” de uma primeira sequência de nucleotídeos é definida como uma sequência de nucleotídeos que difere de uma primeira sequência de nucleotídeos (por exemplo, por ter uma ou mais exclusões, inserções ou substituições que podem ser detectadas usando-se ensaios de hibridização ou usando-se sequenciamento de DNA). É incluída nesta definição a detecção de alterações ou modificações na sequência genômica da primeira sequência de nucleotídeos. Por exemplo, os ensaios de hibridização podem ser usados a fim de detectar (1) alterações no padrão dos fragmentos de enzima de restrição capazes de hibridizar a primeira sequência de nucleotídeos quando comprimidos em um genoma (isto é, análise RFLP), (2) a incapacidade por parte de uma parte selecionada da primeira sequência de nucleotídeos de hibridizar uma amostra do DNA genômico que contém a primeira sequência de nucleotídeos (por exemplo, usando sondas de oligonucleotídeos aleloespecíficas), (3) hibridização inapropriada ou inesperada, como a hibridização em um local diferente do local cromossômico normal da primeira sequência de nucleotídeos (por exemplo, usando hibridização fluorescente in situ (FISH) para a propagação de cromossomos de metafase, etc. Um exemplo de uma variante é uma sequência de tipo selvagem mudada.[0086] A “variant” of a first nucleotide sequence is defined as a nucleotide sequence that differs from a first nucleotide sequence (e.g., by having one or more deletions, insertions, or substitutions that can be detected using assays hybridization or using DNA sequencing). This definition includes the detection of changes or modifications in the genomic sequence of the first nucleotide sequence. For example, hybridization assays can be used in order to detect (1) changes in the pattern of restriction enzyme fragments capable of hybridizing to the first nucleotide sequence when compressed into a genome (i.e., RFLP analysis), (2) the inability of a selected portion of the first nucleotide sequence to hybridize to a sample of genomic DNA containing the first nucleotide sequence (e.g., using allele-specific oligonucleotide probes), (3) inappropriate or unexpected hybridization, such as hybridization in a location other than the normal chromosomal location of the first nucleotide sequence (e.g., using fluorescence in situ hybridization (FISH) for propagation of metaphase chromosomes, etc. An example of a variant is a mutated wild-type sequence.

[0087] Os termos “ácido nucleico” e “ácido nucleico não modificado", como usados aqui, refere-se a qualquer uma das quatro bases de ácido deoxirribonucleicas conhecidas (isto é, guanina, adenina, citosina e timina). O termo “ácido nucleico modificado” se refere a um ácido nucleico cuja estrutura é alterada em relação à estrutura do ácido nucleico não modificado. Seria ilustrativo quanto a tais modificações a substituição das modificações covalente das bases, como a alquilação do amino e dos nitrogênios de anel bem como a saturação das ligações duplas.[0087] The terms “nucleic acid” and “unmodified nucleic acid”, as used herein, refer to any of the four known deoxyribonucleic acid bases (i.e., guanine, adenine, cytosine and thymine). modified nucleic acid” refers to a nucleic acid whose structure is altered in relation to the structure of the unmodified nucleic acid. It would be illustrative of such modifications to replace covalent modifications of the bases, such as the alkylation of the amino and ring nitrogens. the saturation of double bonds.

[0088] Conforme usados aqui, os termos "mutação" e "modificação", assim como equivalentes gramaticais destes, quando usados em referência a uma sequência de ácidos nucleicos são usados de modo intercambiável para se referir a uma exclusão, inserção, substituição, quebra de fita e/ou introdução de um aduto. Uma "exclusão" é definida como uma mudança em uma sequência de ácidos nucleicos em que um ou mais nucleotídeos está ausente. Uma “inserção” ou a “adição” é a mudança em uma sequência de ácidos nucleicos que resultou na adição de um ou mais nucleotídeos. Uma “substituição” resulta da reposição de um ou mais nucleotídeos por uma molécula que seja uma molécula diferente da molécula substituída ou de mais nucleotídeos. Por exemplo, um ácido nucleico pode ser substituído por um ácido nucleico diferente, conforme exemplificado pela substituição de uma tiamina por uma citosina, adenina, guanina ou uridina. Pirimidina para pirimidina (por exemplo, substituições de nucleotídeo de C para T ou T para C) ou purina para purina (por exemplo, substituições de nucleotídeo de G para A ou de A para G) são denominadas transições, em que pirimidina para purina ou purina para pirimidina (por exemplo, G para T ou G para C ou A para T ou A para C) são denominadas transversões. Alternativamente, um ácido nucleico pode ser substituído por um ácido nucleico modificado, conforme exemplificado pela substituição de uma tiamina por um glicol de tiamina. As mutações podem resultar em um desajuste. O termo "desajuste" se refere a uma interação não covalente entre dois ácidos nucleicos, cada ácido nucleico residindo em uma sequência de ácido polinucleico diferente, o que não segue as regras de pareamento de base. Por exemplo, para as sequências parcialmente complementares 5-AGT-3’ e 5-AAT-3’, um desajuste de G-A (uma transição) está presente. Os termos “introdução de um aduto” ou “formação de aduto” se refere a uma ligação covalente ou não covalente de uma molécula a um ou mais nucleotídeos em uma sequência de DNA, de modo que a ligação resulte em uma redução (preferivelmente de 10% a 100%, mais preferivelmente de 50% a 100% e preferivelmente, sobretudo de 75% a 100%) no nível da replicação de DNA e/ou transcrição.[0088] As used herein, the terms "mutation" and "modification", as well as grammatical equivalents thereof, when used in reference to a nucleic acid sequence are used interchangeably to refer to a deletion, insertion, substitution, break tape and/or introduction of an adduct. A "deletion" is defined as a change in a nucleic acid sequence in which one or more nucleotides is missing. An “insertion” or “addition” is the change in a nucleic acid sequence that resulted in the addition of one or more nucleotides. A “substitution” results from the replacement of one or more nucleotides with a molecule that is a different molecule from the replaced molecule or more nucleotides. For example, a nucleic acid may be replaced by a different nucleic acid, as exemplified by the replacement of a thiamine by a cytosine, adenine, guanine or uridine. Pyrimidine to pyrimidine (e.g., nucleotide substitutions from C to T or T to C) or purine to purine (e.g., nucleotide substitutions from G to A or A to G) are called transitions, where pyrimidine to purine or purine to pyrimidine (e.g., G to T or G to C or A to T or A to C) are called transversions. Alternatively, a nucleic acid may be replaced by a modified nucleic acid, as exemplified by replacing a thiamine with a thiamine glycol. Mutations can result in mismatch. The term "mismatch" refers to a noncovalent interaction between two nucleic acids, each nucleic acid residing in a different polynucleic acid sequence, which does not follow the rules of base pairing. For example, for the partially complementary sequences 5-AGT-3' and 5-AAT-3', a G-A mismatch (a transition) is present. The terms “introduction of an adduct” or “adduct formation” refer to a covalent or noncovalent bond of a molecule to one or more nucleotides in a DNA sequence such that the bond results in a reduction (preferably of 10 % to 100%, more preferably from 50% to 100% and preferably, above all from 75% to 100%) at the level of DNA replication and/or transcription.

[0089] O termo "cortador de DNA" refere-se a uma unidade que efetua uma quebra de fita. Exemplos não limitados incluem meganucleases, TALEs/TALENS, antibióticos, dedos de zinco e sistemas CRISPRS ou CRISPRS/cas.[0089] The term "DNA cutter" refers to a unit that performs a strand break. Non-limited examples include meganucleases, TALEs/TALENS, antibiotics, zinc fingers, and CRISPRS or CRISPRS/cas systems.

[0090] O termo "quebra de fita", quando feito em referência a uma sequência de ácido nucleico de fita dupla inclui uma quebra de fita simples e/ou uma quebra de fita dupla. Uma quebra de fita simples (um corte) refere-se a uma interrupção em uma das duas fitas da sequência de ácido nucleico de fita dupla. Isto está em contraste com uma quebra de fita dupla que se refere a uma interrupção em ambas as fitas da sequência de ácido nucleico de fita dupla, que pode resultar em extremidades rombas ou escalonadas. Quebras na fita podem ser introduzidas na sequência de um ácido nucleico de fita dupla, quer diretamente (por exemplo, por radiação ou por tratamento com certas substâncias químicas ionizantes) ou indiretamente (por exemplo, por meio de incisão enzimática em uma base de ácido nucleico).[0090] The term "strand break", when made in reference to a double-stranded nucleic acid sequence, includes a single-strand break and/or a double-strand break. A single-strand break (a nick) refers to an interruption in one of the two strands of the double-stranded nucleic acid sequence. This is in contrast to a double-strand break which refers to an interruption in both strands of the double-stranded nucleic acid sequence, which can result in blunt or staggered ends. Strand breaks can be introduced into the sequence of a double-stranded nucleic acid, either directly (e.g., by radiation or by treatment with certain ionizing chemicals) or indirectly (e.g., by enzymatic incision into a nucleic acid base). ).

[0091] Os termos "célula mutante" e "célula modificada" se referem a uma célula que contém pelo menos uma modificação na sequência genômica da célula.[0091] The terms "mutant cell" and "modified cell" refer to a cell that contains at least one modification in the cell's genomic sequence.

[0092] O termo “porção", quando usado em referência a uma sequência de nucleotídeos, refere-se a fragmentos dessa sequência de nucleotídeos. Os fragmentos podem variar em tamanho de 5 resíduos de nucleotídeos até a sequência de nucleotídeos inteira menos um resíduo de ácido nucleico.[0092] The term “portion”, when used in reference to a nucleotide sequence, refers to fragments of that nucleotide sequence. Fragments can range in size from 5 nucleotide residues to the entire nucleotide sequence minus one nucleotide residue. nucleic acid.

[0093] Afirma-se que as moléculas de DNA têm "extremidades 5‘" e "extremidades 3‘" porque os mononucleotídeos são reagidos para produzir oligonucleotídeos de um modo que o fosfato 5‘ do anel de pentose do mononucleotídeo seja anexado ao oxigênio 3‘ de seu vizinho em uma direção através de uma ligação de fosfodiéster. Assim, uma extremidade de um oligonucleotídeo é designada "extremidade 5‘" se seu fosfato 5‘ não estiver ligado ao oxigênio 3‘ do anel de pentose do mononucleotídeo. Uma extremidade de um oligonucleotídeo é designada "extremidade 3‘" se o seu oxigênio 3‘ não estiver ligado a um fosfato 5‘ de outro anel de pentose de mononucleotídeo. Como usada aqui, uma sequência de ácido nucleico, mesmo se interna em relação a um oligonucleotídeo maior, também pode ser designada como tendo extremidades 5‘ e 3‘. Em uma molécula de DNA linear ou circular, elementos discretos são designados como sendo "a montante" ou em 5‘ "a jusante" ou elementos 3‘. Essa terminologia reflete que a transcrição continua em uma direção de 5‘ a 3‘ ao longo da fita do DNA. Os elementos potencializadores e promotores que direcionam a transcrição de um gene ligado geralmente estão situados em 5‘ ou à montante da região de codificação. Entretanto, os elementos potencializadores podem exercer seu efeito mesmo quando situados em 3‘ do elemento promotor e na região de codificação. A terminação da transcrição e os sinais de poliadenilação estão situados em 3‘ ou à jusante da região de codificação.[0093] DNA molecules are said to have "5' ends" and "3' ends" because mononucleotides are reacted to produce oligonucleotides in such a way that the 5' phosphate of the pentose ring of the mononucleotide is attached to oxygen 3 ' from its neighbor in one direction through a phosphodiester bond. Thus, one end of an oligonucleotide is designated the "5' end" if its 5' phosphate is not attached to the 3' oxygen of the pentose ring of the mononucleotide. One end of an oligonucleotide is designated the "3' end" if its 3' oxygen is not attached to a 5' phosphate of another mononucleotide pentose ring. As used herein, a nucleic acid sequence, even if internal to a larger oligonucleotide, may also be designated as having 5' and 3' ends. In a linear or circular DNA molecule, discrete elements are designated as being "upstream" or "downstream" or 3' elements. This terminology reflects that transcription continues in a 5' to 3' direction along the DNA strand. The enhancer and promoter elements that direct transcription of a linked gene are generally situated 5' or upstream of the coding region. However, potentiating elements can exert their effect even when located 3' of the promoter element and in the coding region. Transcription termination and polyadenylation signals are located 3' or downstream of the coding region.

[0094] O termo “molécula de DNA recombinante", como usado aqui, refere-se a uma molécula de DNA que é compreendida de segmentos de DNA unidos por meio de técnicas biológicas moleculares.[0094] The term “recombinant DNA molecule”, as used herein, refers to a DNA molecule that is comprised of segments of DNA joined together using molecular biological techniques.

[0095] O termo “proteína recombinante” ou “polipeptídeo recombinante”, como usados aqui, referem-se a uma molécula proteica que é expressa utilizando uma molécula de DNA recombinante.[0095] The term “recombinant protein” or “recombinant polypeptide”, as used herein, refers to a protein molecule that is expressed using a recombinant DNA molecule.

[0096] Como usados aqui, os termos “vetor” e “veículo” são usados de maneira intercambiável em referência a moléculas de ácido nucleico que transferem segmento(s) de DNA de uma célula para outra.[0096] As used herein, the terms “vector” and “vehicle” are used interchangeably in reference to nucleic acid molecules that transfer segment(s) of DNA from one cell to another.

[0097] Os termos "em combinação operável", "em ordem operável" e "ligada operavelmente", como usados aqui, referem-se à ligação das sequências de ácido nucleico de maneira que uma molécula de ácido nucleico seja capaz de direcionar a transcrição de um determinado gene e/ou a síntese de uma molécula proteica desejada seja produzida. Os termos também se referem à ligação de sequências de aminoácidos, de modo que uma proteína funcional seja produzida.[0097] The terms "in operable combination", "in operable order" and "operably linked", as used herein, refer to the linking of nucleic acid sequences so that a nucleic acid molecule is capable of directing transcription of a given gene and/or the synthesis of a desired protein molecule is produced. The terms also refer to the linking of amino acid sequences together so that a functional protein is produced.

[0098] O termo "transfecção", como usado aqui, refere-se à introdução de DNA estranho nas células. A transfecção pode ser obtida por uma variedade de meios conhecidos na técnica, incluindo coprecipitação DNA-fosfato de cálcio, transfecção mediata por dextrano-DEAE, transfecção mediada por polibreno, eletroporação, microinjeção, fusão por lipossomo, lipofectina, fusão por protoplasto, infecção retroviral, biolísticas (isto é, bombardeio de partícula) e afins.[0098] The term "transfection", as used here, refers to the introduction of foreign DNA into cells. Transfection can be achieved by a variety of means known in the art, including DNA-calcium phosphate coprecipitation, dextran-DEAE mediated transfection, polybrene mediated transfection, electroporation, microinjection, liposome fusion, lipofectin, protoplast fusion, retroviral infection , biolistics (i.e. particle bombardment) and the like.

[0099] Conforme usados aqui, os termos "complementar" ou "complementaridade" são usados em referência a "polinucleotídeos" e "oligonucleotídeos" (que são termos intercambiáveis que se referem a uma sequência de nucleotídeos) relacionados por regras de pareamento de base. Por exemplo, a sequência “5-CAGT-3"' é complementar à sequência “5‘-ACTG-3‘.” A complementaridade pode ser "parcial" ou "total". Complementaridade "parcial" é onde uma ou mais bases de ácido nucleico não são ajustadas de acordo com as regras de pareamento de base. Complementaridade "total" ou "completa" entre ácidos nucleicos é onde toda base de ácido nucleico é ajustada com outra base sob regras de pareamento de base. O grau de complementaridade entre as fitas de ácido nucleico pode ter efeitos significativos sobre a eficiência e a força de hibridização entre as fitas de ácido nucleico. Isso pode ser de importância particular em reações de amplificação, bem como métodos de detecção que dependem da ligação entre ácidos nucleicos. Por questão de conveniência, os termos "polinucleotídeos" e "oligonucleotídeos" incluem moléculas que incluem nucleosídeos.[0099] As used herein, the terms "complementary" or "complementarity" are used in reference to "polynucleotides" and "oligonucleotides" (which are interchangeable terms that refer to a sequence of nucleotides) related by base pairing rules. For example, the sequence “5-CAGT-3"' is complementary to the sequence “5‘-ACTG-3‘.” Complementarity can be "partial" or "total". "Partial" complementarity is where one or more nucleic acid bases are not matched according to the rules of base pairing. "Full" or "complete" complementarity between nucleic acids is. where every nucleic acid base is matched with another base under base pairing rules. The degree of complementarity between the nucleic acid strands can have significant effects on the efficiency and strength of hybridization between the nucleic acid strands. of particular importance in amplification reactions, as well as detection methods that rely on binding between nucleic acids. For convenience, the terms "polynucleotides" and "oligonucleotides" include molecules that include nucleosides.

[0100] Os termos “homologia” e “homólogo", como usados aqui, em referência a sequências de nucleotídeos, referem-se a um nível de complementaridade com outras sequências de nucleotídeos. Pode haver uma homologia parcial ou uma homologia completa (i.e., identidade). Quando usado em referência a uma sequência de ácido nucleico de fita dupla, como cDNA ou clone genômico, o termo "substancialmente homólogo" se refere a toda sequência de ácido nucleico (por exemplo, sonda) que pode hibridizar uma ou ambas as fitas da sequência de ácido nucleico de fita dupla sob condições de baixo rigor, como descrito acima. Uma sequência de nucleotídeos que é parcialmente complementar, isto é, "substancialmente homóloga", a uma sequência de ácidos nucleicos é uma que pelo menos parcialmente inibe uma sequência totalmente complementar a partir da hibridização de uma sequência de ácidos nucleicos alvo. A inibição da hibridização da sequência completamente complementar à sequência alvo pode ser examinada utilizando um ensaio de hibridização (Southern ou Northern blot, hibridização de solução e afins) sob condições de baixo rigor. Uma sequência substancialmente homóloga ou uma sonda competirá pela e inibirá a ligação (isto é, a hibridização) de uma sequência completamente homóloga a uma sequência alvo sob condições de baixo rigor. Isso não quer dizer que as condições de baixo rigor são tais que a ligação não específica não é permitida; condições de baixo rigor exigem que a ligação de duas sequências uma à outra sejam uma interação específica (isto é, seletiva). A ausência de ligação não específica pode ser testada pelo uso de uma segunda sequência alvo sem sequer um nível parcial de complementaridade (por exemplo, menos do que cerca de 30% de identidade); na ausência de ligação não específica, a sonda não hibridizará para o segundo alvo não complementar.[0100] The terms “homology” and “homologous” as used herein in reference to nucleotide sequences refer to a level of complementarity with other nucleotide sequences. There may be partial homology or complete homology (i.e., identity). When used in reference to a double-stranded nucleic acid sequence, such as cDNA or genomic clone, the term "substantially homologous" refers to any nucleic acid sequence (e.g., probe) that can hybridize to one or both of the two nucleic acid sequences. strands of double-stranded nucleic acid sequence under low stringency conditions as described above. A nucleotide sequence that is partially complementary, that is, "substantially homologous," to a nucleic acid sequence is one that at least partially inhibits one. fully complementary sequence from hybridization of a target nucleic acid sequence. Inhibition of hybridization of the fully complementary sequence to the target sequence can be examined using a hybridization assay (Southern or Northern blot, solution hybridization, and the like) under low conditions. rigor. A substantially homologous sequence or probe will compete for and inhibit the binding (i.e., hybridization) of a completely homologous sequence to a target sequence under low stringency conditions. This is not to say that the low stringency conditions are such that nonspecific binding is not permitted; Low stringency conditions require that the binding of two sequences to each other be a specific (i.e., selective) interaction. The absence of nonspecific binding can be tested by using a second target sequence without even a partial level of complementarity (e.g., less than about 30% identity); in the absence of nonspecific binding, the probe will not hybridize to the second noncomplementary target.

[0101] As condições de baixo rigor compreendem condições equivalentes à ligação ou hibridização a 68 °C em uma solução que consiste em 5xSSPE (43.8 g/| NaCl, 6.9 g/l Na^POrH∑O e 1.85 g/l EDTA, pH ajustado a 7.4 com NaOH), 0.1% SDS, 5x reagente de Denhardt (50x conteúdos de Denhardt por 500 ml: 5 g de Ficoll (tipo 400, Pharmacia), 5 g de BSA (fração V; Sigma)) e 100 μg/ml de DNA de sêmen de salmão desnaturado seguido da lavagem em uma solução que compreende 2.0xSSPE, 0.1% SDS à temperatura ambiente quando uma sonda de cerca de 100 a cerca de 1000 nucleotídeos de comprimento for empregada.[0101] Low stringency conditions comprise conditions equivalent to binding or hybridization at 68 °C in a solution consisting of 5xSSPE (43.8 g/| NaCl, 6.9 g/l Na^POrH∑O and 1.85 g/l EDTA, pH adjusted to 7.4 with NaOH), 0.1% SDS, 5x Denhardt's reagent (50x Denhardt contents per 500 ml: 5 g of Ficoll (type 400, Pharmacia), 5 g of BSA (fraction V; Sigma)) and 100 μg/ ml of denatured salmon semen DNA followed by washing in a solution comprising 2.0xSSPE, 0.1% SDS at room temperature when a probe of about 100 to about 1000 nucleotides in length is employed.

[0102] Ademais, as condições que promovem a hibridização sob condições de alta intolerância (por exemplo, aumento da temperatura da hibridização e/ou das etapas de lavagem, o uso de formamida na solução de hibridização, etc.) são bem conhecidas na técnica. As condições de alta intolerância, quando usadas em referência à hibridização do ácido nucleico, compreendem condições equivalentes à ligação ou hibridização a 68°C em uma solução que consiste em 5xSSPE, 1% de SDS, 5x reagente de Denhardt e 100 μg/ml de DNA de sêmen de salmão desnaturado seguidos da lavagem em uma solução compreendendo 0.1*SSPE e 0.1% SDS a 68°C quando uma sonda de cerca de 100 a cerca de 1000 nucleotídeos de comprimento é empregada.[0102] Furthermore, conditions that promote hybridization under conditions of high intolerance (e.g., increasing the hybridization temperature and/or washing steps, the use of formamide in the hybridization solution, etc.) are well known in the art . High intolerance conditions, when used in reference to nucleic acid hybridization, comprise conditions equivalent to ligation or hybridization at 68°C in a solution consisting of 5xSSPE, 1% SDS, 5x Denhardt's reagent, and 100 μg/ml of Denatured salmon semen DNA followed by washing in a solution comprising 0.1*SSPE and 0.1% SDS at 68°C when a probe of about 100 to about 1000 nucleotides in length is employed.

[0103] É bem sabido na técnica que inúmeras condições equivalentes podem ser empregadas para compreender condições de baixo rigor; fatores como o comprimento e a natureza (DNA, RNA, composição de base) da ronda e a natureza do alvo (DNA, RNA, composição de base, presente na solução ou imobilizada, etc.) e a concentração dos sais e de outros componentes (por exemplo, a presença ou ausência de formamida, sulfato de dextrano, glicol de polietileno), bem como componentes da solução de hibridização podem ser variados para gerar condições de hibridização de baixo rigor diferentes das, mas equivalente às, condições listadas acima.[0103] It is well known in the art that numerous equivalent conditions can be employed to understand low stringency conditions; factors such as the length and nature (DNA, RNA, base composition) of the round and the nature of the target (DNA, RNA, base composition, present in solution or immobilized, etc.) and the concentration of the salts and other components (e.g., the presence or absence of formamide, dextran sulfate, polyethylene glycol) as well as components of the hybridization solution can be varied to generate low stringency hybridization conditions different from, but equivalent to, the conditions listed above.

[0104] O termo "equivalente", quando usado em referência à condição de hibridização, enquanto se relaciona a uma condição de hibridização de interesse, significa que a condição de hibridização e a condição de hibridização de interesse resultam na hibridização das sequências de ácido nucleico que têm a mesma faixa percentual (%) de homologia. Por exemplo, se uma condição de hibridização de interesse resultar na hibridização de uma primeira sequência de ácidos nucleicos com outras sequências de ácidos nucleicos que têm de 50% a 70% de homologia para a primeira sequência de ácidos nucleicos, então afirma-se que outra condição de hibridização é equivalente à condição de hibridização de interesse caso essa outra condição de hibridização também resulte na hibridização da primeira sequência de ácidos nucleicos com outras sequências de ácido nucleico tendo de 50% a 70% de homologia para a primeira sequência de ácidos nucleicos.[0104] The term "equivalent", when used in reference to the hybridization condition, as it relates to a hybridization condition of interest, means that the hybridization condition and the hybridization condition of interest result in the hybridization of the nucleic acid sequences that have the same percentage range (%) of homology. For example, if a hybridization condition of interest results in the hybridization of a first nucleic acid sequence with other nucleic acid sequences that have 50% to 70% homology to the first nucleic acid sequence, then another hybridization condition is equivalent to the hybridization condition of interest if that other hybridization condition also results in hybridization of the first nucleic acid sequence with other nucleic acid sequences having 50% to 70% homology to the first nucleic acid sequence.

[0105] Conforme usado aqui, o termo "hibridização" é usado em referência ao pareamento dos ácidos nucleicos complementares utilizando qualquer processo pelo qual uma fita de ácido nucleico se una a uma fita complementar através de pareamento de base para formar um complexo de hibridização. A hibridização e a força da hibridização (isto é, a força de associação entre os ácidos nucleicos) são impactadas por esses fatores, bem como o grau de complementaridade entre os ácidos nucleicos, a intolerância das condições implicadas, o Tm do híbrido formado e a razão G:C nos ácidos nucleicos.[0105] As used herein, the term "hybridization" is used in reference to the pairing of complementary nucleic acids using any process by which a nucleic acid strand joins with a complementary strand through base pairing to form a hybridization complex. Hybridization and the strength of hybridization (i.e., the strength of association between the nucleic acids) are impacted by these factors, as well as the degree of complementarity between the nucleic acids, the intolerance of the conditions implicated, the Tm of the hybrid formed, and the G:C ratio in nucleic acids.

[0106] Como usado aqui, o termo "complexo de hibridização" refere- se a um complexo formado entre duas sequências de ácidos nucleicos em virtude da formação de ligações de hidrogênio entre as bases complementares G e C e entre as bases complementares A e T; essas ligações de hidrogênio podem ser estabilizadas adicionalmente por interações de empilhamento de base. Os dois ácidos nucleicos complementares sequenciam a ligação de hidrogênio em uma configuração antiparalela. Um complexo de hibridização pode ser formado na solução (por exemplo, análise Cot ou Rot) ou entre uma sequência de ácido nucleico presente na solução e outra sequência de ácidos nucleicos imobilizada em um suporte sólido (por exemplo, uma membrana de nylon ou um filtro de nitrocelulose, conforme empregado em Southern e Northern blotting, dot blotting ou uma peça deslizante de vidro, conforme empregado na hibridização in situ, incluindo FISH (hibridização fluorescente in situ)).[0106] As used herein, the term "hybridization complex" refers to a complex formed between two nucleic acid sequences due to the formation of hydrogen bonds between the complementary bases G and C and between the complementary bases A and T ; these hydrogen bonds can be further stabilized by base stacking interactions. The two complementary nucleic acids sequence the hydrogen bond in an antiparallel configuration. A hybridization complex can be formed in solution (e.g., Cot or Rot analysis) or between a nucleic acid sequence present in the solution and another nucleic acid sequence immobilized on a solid support (e.g., a nylon membrane or a filter nitrocellulose as used in Southern and Northern blotting, dot blotting, or a glass slide as used in in situ hybridization, including FISH (fluorescence in situ hybridization)).

[0107] Como usado aqui, o termo "Tm" é usado em referência à "temperatura de fusão". A temperatura de fusão é a temperatura em que uma população de moléculas de ácido nucleico de fita dupla é dividida em fitas simples. A equação para calcular o Tm de ácidos nucleicos é bem conhecida na técnica. Como indicado por referências padrão, uma estimativa simples do valor de Tm pode ser calculada pela equação: Tm=81.5+0.41(% G+C), quando um ácido nucleico está em solução aquosa em 1 M de NaCl (ver, por exemplo, Anderson e Young, Quantitative Filter Hybridization, in Nucleic Acid Hybridization,1985). Outras referências incluem computações mais sofisticadas que levam em consideração características estruturais, bem como sequenciais, para o cálculo de Tm.[0107] As used herein, the term "Tm" is used in reference to "melting temperature". Melting temperature is the temperature at which a population of double-stranded nucleic acid molecules is split into single strands. The equation for calculating the Tm of nucleic acids is well known in the art. As indicated by standard references, a simple estimate of the value of Tm can be calculated by the equation: Tm=81.5+0.41(% G+C), when a nucleic acid is in aqueous solution in 1 M NaCl (see, for example, Anderson and Young, Quantitative Filter Hybridization, in Nucleic Acid Hybridization, 1985). Other references include more sophisticated computations that take into account structural as well as sequential features for calculating Tm.

[0108] Conforme usado aqui, o termo "rigor" é usado em referência às condições da temperatura, força iônica e a presença de outros compostos, como solventes orgânicos, sob os quais são conduzidas as hibridizações do ácido nucleico. O "rigor" ocorre, tipicamente, em uma faixa de cerca de Tm-5 °C (5 °C abaixo da temperatura de fusão da sonda) a cerca de 20°C a 25°C abaixo de Tm. Como será compreendido por aqueles versados na técnica, uma hibridização rigorosa pode ser usada para identificar ou detectar sequências poli de nucleotídeoss idênticas ou para identificar ou detectar sequências poli de nucleotídeoss semelhantes ou relacionadas.[0108] As used herein, the term "stringency" is used in reference to the conditions of temperature, ionic strength and the presence of other compounds, such as organic solvents, under which nucleic acid hybridizations are conducted. "Stiffness" typically occurs in a range of about Tm-5°C (5°C below probe melting temperature) to about 20°C to 25°C below Tm. As will be understood by those skilled in the art, stringent hybridization can be used to identify or detect identical polynucleotide sequences or to identify or detect similar or related polynucleotide sequences.

[0109] Os termos "ligação específica", "especificidade de ligação" e equivalentes gramaticais destes, quando usados em referência à ligação de uma primeira sequência de nucleotídeos a uma segunda sequência de nucleotídeos, refere-se à interação preferencial entre a primeira sequência de nucleotídeos e a segunda sequência de nucleotídeos em comparação à interação entre a segunda sequência de nucleotídeos e a terceira sequência de nucleotídeos. A ligação específica é um termo relativo que não requer uma especificidade absoluta da ligação: dito de outra forma, o termo "ligação específica" não requer que a segunda sequência de nucleotídeos interaja com a primeira sequência de nucleotídeos na ausência de uma interação entre a segunda sequência de nucleotídeos e a terceira sequência de nucleotídeos. Basta que o nível de interação entre a primeira sequência de nucleotídeos e a segunda sequência de nucleotídeos seja superior ao nível de interação entre a segunda sequência de nucleotídeos e a terceira sequência de nucleotídeos. A "ligação específica" de uma primeira sequência de nucleotídeos com uma segunda sequência de nucleotídeos também significa que a interação entre a primeira sequência de nucleotídeos e a segunda sequência de nucleotídeos depende da presença de uma estrutura específica sobre ou na primeira sequência de nucleotídeos; dito de outra maneira, a segunda sequência de nucleotídeos está reconhecendo e se ligando a uma estrutura específica sobre ou na primeira sequência de nucleotídeos em vez de aos ácidos nucleicos ou a sequências de nucleotídeos em geral. Por exemplo, se uma segunda sequência de nucleotídeos for específica para a estrutura "A" que está sobre ou na primeira sequência de nucleotídeos, a presença de uma terceira sequência de nucleotídeos contendo a estrutura A reduzirá a quantidade da segunda sequência de nucleotídeos que está ligada à primeira sequência de nucleotídeos.[0109] The terms "specific binding", "binding specificity" and grammatical equivalents thereof, when used in reference to the binding of a first nucleotide sequence to a second nucleotide sequence, refer to the preferential interaction between the first nucleotide sequence nucleotides and the second nucleotide sequence compared to the interaction between the second nucleotide sequence and the third nucleotide sequence. Specific binding is a relative term that does not require an absolute specificity of binding: put another way, the term "specific binding" does not require that the second nucleotide sequence interact with the first nucleotide sequence in the absence of an interaction between the second nucleotide sequence and the third nucleotide sequence. It is sufficient that the level of interaction between the first nucleotide sequence and the second nucleotide sequence is greater than the level of interaction between the second nucleotide sequence and the third nucleotide sequence. "Specific binding" of a first nucleotide sequence to a second nucleotide sequence also means that the interaction between the first nucleotide sequence and the second nucleotide sequence depends on the presence of a specific structure on or in the first nucleotide sequence; put another way, the second nucleotide sequence is recognizing and binding to a specific structure on or in the first nucleotide sequence rather than to nucleic acids or nucleotide sequences in general. For example, if a second nucleotide sequence is specific to the "A" structure that is on or in the first nucleotide sequence, the presence of a third nucleotide sequence containing the A structure will reduce the amount of the second nucleotide sequence that is bound to the first nucleotide sequence.

[0110] Conforme usado aqui, o termo "ácido nucleico amplificável" é usado em referência a ácidos nucleicos que podem ser amplificados por qualquer método de amplificação. Contempla-se que o "ácido nucleico amplificável” compreenderá, geralmente, o "molde de amostra".[0110] As used herein, the term "amplifiable nucleic acid" is used in reference to nucleic acids that can be amplified by any amplification method. It is contemplated that the "amplifiable nucleic acid" will generally comprise the "sample template".

[0111] Os termos "sequência de ácidos nucleicos heterólogos" ou "DNA heterólogo" são usados intercambiavelmente para se referir a uma sequência de nucleotídeos que é ligada a uma sequência de ácido nucleico que não é ligada na natureza ou a que ela está ligada em um local diferente na natureza. O DNA heterólogo não é endógeno à célula em que se encontra introduzido, mas foi obtido a partir de outra célula. Geralmente, embora não necessariamente, tal DNA heterólogo codifica o RNA e as proteínas que não são produzidas normalmente pela célula em que está expressa. Os exemplos de DNA heterólogo incluem genes repórteres, sequências regulatórias translacionais e transcricionais, proteínas marcadoras selecionáveis (por exemplo, proteínas que conferem resistência à droga), etc.[0111] The terms "heterologous nucleic acid sequence" or "heterologous DNA" are used interchangeably to refer to a nucleotide sequence that is linked to a nucleic acid sequence that is unlinked in nature or to which it is linked in a different place in nature. Heterologous DNA is not endogenous to the cell into which it is introduced, but was obtained from another cell. Generally, although not necessarily, such heterologous DNA encodes RNA and proteins that are not normally produced by the cell in which it is expressed. Examples of heterologous DNA include reporter genes, translational and transcriptional regulatory sequences, selectable marker proteins (e.g., proteins that confer drug resistance), etc.

[0112] “Amplificação" é definido como a produção de cópias adicionais de uma sequência de ácidos nucleicos e geralmente é realizada utilizando tecnologias de reação em cadeia de polimerase bem conhecidas na técnica (Dieffenbach C W e G S Dveksler (1995) PCR Primer, a LaboratoryManual, Cold Spring Harbor Press, Plainview, N.Y.) Como usado aqui, o termo “reação em cadeia de polimerase" ("PCR") se refere ao método da Patente U.S. K. B. Mullis N° 4,683,195 e 4,683,202, incorporadas aqui por referência, que descrevem um método para aumentar a concentração de um segmento de uma sequência alvo em uma mistura de DNA genômico sem clonagem ou purificação. O comprimento do segmento amplificado da sequência alvo desejada é determinado pelas posições relativas de dois iniciadores de oligonucleotídeo um em relação ao outro e, assim, esse comprimento é um parâmetro controlável. Em virtude do aspecto repetitivo do processo, o método é referido como "reação em cadeia de polimerase" (“PCR”). Visto que os segmentos amplificados desejados da sequência alvo se tornam as sequências predominantes (em termos de concentração) na mistura, diz-se que eles são "amplificados por PCR".[0112] “Amplification” is defined as the production of additional copies of a nucleic acid sequence and is generally performed using polymerase chain reaction technologies well known in the art (Dieffenbach C W and G S Dveksler (1995) PCR Primer, a LaboratoryManual , Cold Spring Harbor Press, Plainview, N.Y.) As used herein, the term “polymerase chain reaction” (“PCR”) refers to the method of U.S. K. B. Mullis Patent Nos. 4,683,195 and 4,683,202, incorporated herein by reference, which describe a method for increasing the concentration of a segment of a target sequence in a mixture of genomic DNA without cloning or purification. The length of the amplified segment of the desired target sequence is determined by the relative positions of two oligonucleotide primers relative to each other, and thus this length is a controllable parameter. Because of the repetitive aspect of the process, the method is referred to as “polymerase chain reaction” (“PCR”). Since the desired amplified segments of the target sequence become the predominant sequences (in terms of concentration) in the mixture, they are said to be "PCR amplified".

[0113] Com a PCR, é possível amplificar uma única cópia de uma sequência alvo específica no DNA genômico a um nível detectável por várias metodologias diferentes (por exemplo, hibridização com uma sonda rotulada; incorporação de iniciadores biotinilados seguidos da detecção do conjugado avidina-enzima; incorporação de trifosfatos de desoxinucleotídeo rotulado por 32P, como dCTP ou dATP, ao segmento amplificado). Além do DNA genômico, qualquer sequência de oligonucleotídeos pode ser amplificada com o conjunto apropriado de moléculas iniciadoras. Particularmente, os segmentos amplificados criados pelo próprio processo de PCR são, por si só, moldes eficientes para as amplificações de PCR subsequentes.[0113] With PCR, it is possible to amplify a single copy of a specific target sequence in genomic DNA to a level detectable by several different methodologies (e.g., hybridization with a labeled probe; incorporation of biotinylated primers followed by detection of the avidin- enzyme; incorporation of 32P-labeled deoxynucleotide triphosphates, such as dCTP or dATP, into the amplified segment). In addition to genomic DNA, any oligonucleotide sequence can be amplified with the appropriate set of primer molecules. In particular, the amplified segments created by the PCR process itself are, in themselves, efficient templates for subsequent PCR amplifications.

[0114] Um desses métodos preferíveis, particularmente para aplicações comerciais, é baseado na tecnologia amplamente usada de PCR em tempo real TaqMan® e combina a PCR aleloespecífica com um reagente de bloqueio (ASB-PCR) para suprimir a amplificação do alelo de tipo selvagem. A ASB-PCR pode ser usada para detectar uma linha germinal ou mutações somáticas no DNA ou RNA extraídos de qualquer tipo de tecido, incluindo amostras de tumor fixadas em parafina fixada em formol. Um conjunto de regras de design de reagente são desenvolvidas para possibilitar a detecção sensitiva e seletiva de substituições pontuais únicas, inserções ou seleções de encontro a um fundo de alelo de tipo selvagem em um excesso de mil vezes ou mais. (Morlan J, Baker J, Sinicropi D Mutation Detection by Real-Time PCR: A Simple, Robust and Highly Selective Method. PLoS ONE 4(2): e4584, 2009)[0114] One such preferable method, particularly for commercial applications, is based on the widely used TaqMan® real-time PCR technology and combines allele-specific PCR with a blocking reagent (ASB-PCR) to suppress amplification of the wild-type allele . ASB-PCR can be used to detect germline or somatic mutations in DNA or RNA extracted from any type of tissue, including formalin-fixed paraffin-embedded tumor samples. A set of reagent design rules are developed to enable the sensitive and selective detection of single point substitutions, insertions, or selections against a wild-type allele background in a thousand-fold excess or more. (Morlan J, Baker J, Sinicropi D Mutation Detection by Real-Time PCR: A Simple, Robust and Highly Selective Method. PLoS ONE 4(2): e4584, 2009)

[0115] Os termos "reação em cadeia de polimerase de transcrição reversa" e "RT-PCR" referem-se a um método de transcrição reversa de uma sequência de RNA para gerar uma mistura de sequências de cDNA, seguido do aumento da concentração de um segmento desejado das sequências transcritas de cDNA na mistura, sem clonagem ou purificação. Tipicamente, o RNA é transcrito de maneira reversa utilizando um único iniciador (por exemplo, um iniciador oligo-dT) antes da amplificação de PCR do segmento desejado do DNA transcrito usando dois iniciadores.[0115] The terms "reverse transcription polymerase chain reaction" and "RT-PCR" refer to a method of reverse transcription of an RNA sequence to generate a mixture of cDNA sequences, followed by increasing the concentration of a desired segment of the transcribed cDNA sequences in the mixture, without cloning or purification. Typically, RNA is reverse transcribed using a single primer (e.g., an oligo-dT primer) prior to PCR amplification of the desired segment of DNA transcribed using two primers.

[0116] Conforme usado aqui, o termo "iniciador" se refere a um oligonucleotídeo, de ocorrência natural, como em uma digestão de restrição purificada, ou produzida de maneira sintética, que é capaz de agir como um ponto de iniciação de síntese quando colocado sob condições em que a síntese de um produto de extensão do iniciador que é complementar a uma fita de ácido nucleico é induzida (isto é, na presença de nucleotídeos e de um agente de indução, como uma polimerase de DNA e a uma temperatura e pH apropriados). Em algumas modalidades, o iniciador é preferivelmente de fita simples para uma eficiência máxima na amplificação, mas pode ser, alternativamente, de fita dupla. Se for de fita dupla, o iniciador é tratado primeiramente para separar suas fitas antes de serem usadas para preparar os produtos da extensão. Em algumas modalidades, o iniciador é um oligodesoxirribonucleotídeo. O iniciador deve ser suficientemente longo para iniciar a síntese dos produtos de extensão na presença do agente de indução. Os comprimentos exatos dos iniciadores dependerão de muitos fatores, incluindo temperatura, origem do iniciador e o uso do método.[0116] As used herein, the term "primer" refers to an oligonucleotide, naturally occurring, as in a purified restriction digest, or synthetically produced, that is capable of acting as a synthesis initiation point when placed under conditions in which the synthesis of a primer extension product that is complementary to a nucleic acid strand is induced (i.e., in the presence of nucleotides and an inducing agent such as a DNA polymerase and at a temperature and pH appropriate). In some embodiments, the primer is preferably single-stranded for maximum amplification efficiency, but may alternatively be double-stranded. If it is double stranded, the primer is first treated to separate its strands before they are used to prepare the extension products. In some embodiments, the primer is an oligodeoxyribonucleotide. The primer must be long enough to initiate synthesis of extension products in the presence of the inducing agent. The exact lengths of the primers will depend on many factors, including temperature, origin of the primer, and method use.

[0117] Conforme usado aqui, o termo "sonda" se refere a um oligonucleotídeo (isto é, uma sequência de nucleotídeos), de ocorrência natural, como em uma digestão de restrição purificada, ou produzido de maneira sintética, recombinante ou por amplificação de PCR, que é capaz de hibridizar outro oligonucleotídeo de interesse. A sonda pode ser de fita única ou de fita dupla. As sondas são úteis na detecção, identificação e isolamento de sequências genéticas específicas. Contempla-se que toda sonda usada na presente divulgação será rotulada como qualquer "molécula repórter", de modo que seja detectável em qualquer sistema de detecção, incluindo, sem se limitar aos, sistemas luminescentes, radioativos, fluorescentes e de enzima (por exemplo, ELISA, bem como ensaios histoquímicos baseados em enzima). Não se pretende que a presente divulgação esteja limitada a nenhum rótulo ou sistema de detecção específico.[0117] As used herein, the term "probe" refers to an oligonucleotide (i.e., a sequence of nucleotides), whether naturally occurring, as in a purified restriction digest, or produced synthetically, recombinantly, or by amplification of PCR, which is capable of hybridizing another oligonucleotide of interest. The probe can be single-stranded or double-stranded. Probes are useful in detecting, identifying and isolating specific genetic sequences. It is contemplated that every probe used in the present disclosure will be labeled as any "reporter molecule" so that it is detectable in any detection system, including, but not limited to, luminescent, radioactive, fluorescent, and enzyme systems (e.g., ELISA as well as enzyme-based histochemical assays). The present disclosure is not intended to be limited to any specific label or detection system.

[0118] Como usados aqui, os termos "endonucleases de restrição" e "enzimas de restrição" se referem a enzimas bacterianas, o DNA de fita dupla ou única de corte ou incisão na ou perto da sequência de nucleotídeos específica, por exemplo, um domínio de endonuclease de uma endonuclease de restrição de tipo IIS (por exemplo, Fokl) podendo ser usado, conforme ensinado por Kim et al., 1996, Proc. Nat'l. Acad. Sci. EUA, 6:1 156-60).[0118] As used herein, the terms "restriction endonucleases" and "restriction enzymes" refer to bacterial enzymes that cut or incise double- or single-stranded DNA at or near a specific nucleotide sequence, e.g., a endonuclease domain of a type IIS restriction endonuclease (e.g., Fokl) may be used, as taught by Kim et al., 1996, Proc. Nat'l. Academic. Sci. USA, 6:1 156-60).

[0119] Conforme usado aqui, o termo "um oligonucleotídeo com uma sequência de nucleotídeos que codifica um gene" significa uma sequência de ácidos nucleicos que compreende a região de codificação de um gene, isto é, a sequência de ácidos nucleicos que codifica um produto do gene. A região de codificação pode estar presente em um formato de cDNA, DNA genômico ou RNA. Quando presente em um formato de DNA, o oligonucleotídeo pode ser de fita simples (isto é, a fita sense) ou de fita dupla. Adicionalmente, “um oligonucleotídeo com uma sequência de oligonucleotídeos que codifica um gene" pode incluir elementos de controle apropriados, como potencializadores, promotores, junções splice, sinais de poliadenilação, etc., se necessário permitir a inicialização adequada da transcrição e/ou o processamento correto da transcrição de RNA primária. Além disso, a região de codificação da presente divulgação pode conter potencializadores endógenos, junções splice, sequências de intervenção, sinais de poliadenilação, etc.[0119] As used herein, the term "an oligonucleotide having a nucleotide sequence encoding a gene" means a nucleic acid sequence comprising the coding region of a gene, that is, the nucleic acid sequence encoding a product of the gene. The coding region may be present in a cDNA, genomic DNA, or RNA format. When present in a DNA format, the oligonucleotide can be single-stranded (i.e., the sense strand) or double-stranded. Additionally, "an oligonucleotide with an oligonucleotide sequence encoding a gene" may include appropriate control elements, such as enhancers, promoters, splice junctions, polyadenylation signals, etc., if necessary to allow for proper initiation of transcription and/or processing. In addition, the coding region of the present disclosure may contain endogenous enhancers, splice junctions, intervening sequences, polyadenylation signals, etc.

[0120] Os sinais de controle transcricionais em eucariontes compreendem elementos "potencializadores". Os potencializadores consistem em arranjos curtos de sequências de DNA que interagem especificamente com proteínas celulares envolvidas na transcrição (Maniatis, T. et al., Science 236:1237, 1987). Os elementos do potencializador foram isolados de uma variedade de fontes de eucariontes, incluindo genes de vírus e células vegetais, de levedura, de insetos e de mamíferos. A seleção de um potencializador específico depende de que tipo de célula deve ser usado para expressar a proteína de interesse.[0120] Transcriptional control signals in eukaryotes comprise "enhancer" elements. Enhancers consist of short arrays of DNA sequences that specifically interact with cellular proteins involved in transcription (Maniatis, T. et al., Science 236:1237, 1987). Enhancer elements have been isolated from a variety of eukaryotic sources, including genes from viruses and plant, yeast, insect, and mammalian cells. The selection of a specific enhancer depends on what type of cell is to be used to express the protein of interest.

[0121] A presença de "sinais de splicing" em um vetor de expressão frequentemente resulta em níveis mais elevados de expressão da transcrição recombinante. Os sinais de splicing mediam a remoção de íntrons da transcrição de RNA primária e consistem em um doador de splice e um local aceptor (Sambrook, J. et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York, pp. 16.7-16.8, 1989). Um local aceptor e doador de splice normalmente usado é a junção de splice do RNA 16S de SV40.[0121] The presence of "splicing signals" in an expression vector often results in higher levels of expression of the recombinant transcript. Splicing signals mediate the removal of introns from the primary RNA transcript and consist of a splice donor and an acceptor site (Sambrook, J. et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press , New York, pp. 16.7-16.8, 1989). A commonly used splice acceptor and donor site is the SV40 16S RNA splice junction.

[0122] A expressão eficiente de sequências de DNA recombinantes em células eucarióticas requer a expressão de sinais que direcionem a poliadenilação e a terminação eficiente da transcrição resultante. Os sinais da terminação da transcrição geralmente são encontrados à jusante do sinal de poliadenilação e são de algumas centenas de nucleotídeos de comprimento. O termo "local de poli A" ou "sequência de poli A", conforme usado aqui, denota uma sequência de DNA que direciona a terminação e a poliadenilação da transcrição de RNA nascente. A poliadenilação eficiente da transcrição recombinante é desejável, visto que as transcrições sem a cauda de poli A são instáveis e são rapidamente degradadas. O sinal de poli A utilizado em um vetor de expressão pode ser “heterólogo” ou “endógeno”. Um sinal de poli A endógeno é aquele encontrado naturalmente na extremidade 3‘ da região de codificação de um determinado gene no genoma. Um sinal de poli A heterólogo é aquele que é isolado de um gene e colocado em 3‘ de outro gene.[0122] The efficient expression of recombinant DNA sequences in eukaryotic cells requires the expression of signals that direct polyadenylation and the efficient termination of the resulting transcription. Transcription termination signals are usually found downstream of the polyadenylation signal and are a few hundred nucleotides in length. The term "poly A site" or "poly A sequence" as used herein denotes a DNA sequence that directs the termination and polyadenylation of the nascent RNA transcript. Efficient polyadenylation of the recombinant transcript is desirable, as transcripts without the poly A tail are unstable and are rapidly degraded. The poly A signal used in an expression vector can be “heterologous” or “endogenous”. An endogenous polyA signal is one found naturally at the 3' end of the coding region of a given gene in the genome. A heterologous poly A signal is one that is isolated from one gene and placed 3' of another gene.

[0123] Os termos "promotor", "elemento promotor" ou "sequência promotora", como usados aqui, referem-se a uma sequência de DNA que, quando colocada na extremidade 5‘ (isto é, precede) de uma sequência de oligonucleotídeos, é capaz de controlar a transcrição da sequência de oligonucleotídeos para mRNA. Um promotor é posicionado tipicamente em 5‘ (isto é, à montante) de uma sequência de oligonucleotídeos cuja transcrição para mRNA ele controla e fornece um local para ligação específica pela polimerase de RNA e para a inicialização da transcrição.[0123] The terms "promoter", "promoter element" or "promoter sequence", as used herein, refer to a DNA sequence that, when placed at the 5' end of (i.e., precedes) an oligonucleotide sequence , is capable of controlling the transcription of the oligonucleotide sequence to mRNA. A promoter is typically positioned 5' (i.e., upstream) of an oligonucleotide sequence whose transcription to mRNA it controls and provides a site for specific binding by RNA polymerase and initiation of transcription.

[0124] O termo "atividade promotora", quando usado em referência a uma sequência de ácidos nucleicos, refere-se à capacidade por parte da sequência de ácidos nucleicos de iniciar a transcrição de uma sequência de oligonucleotídeos para mRNA.[0124] The term "promoter activity", when used in reference to a nucleic acid sequence, refers to the ability of the nucleic acid sequence to initiate transcription of an oligonucleotide sequence into mRNA.

[0125] O termo do “específico para o tecido”, como aplicado a um promotor, refere-se a um promotor que é capaz de direcionar a expressão seletiva de uma sequência de oligonucleotídeos a um tipo específico de tecido na relativa ausência de expressão do mesmo oligonucleotídeo em um tipo diferente de tecido. A especificidade para tecido de um promotor pode ser avaliada através, por exemplo, da ligação operável de um gene repórter à sequência promotora para gerar um construto repórter, da introdução do construto repórter no genoma de um animal ou vegetal, de modo que o construto repórter seja integrado a cada tecido do animal transgênico resultante e da detecção da expressão do gene repórter (por exemplo, detecção do mRNA, da proteína ou da atividade de uma proteína codificada por um gene repórter) em diferentes tecidos do animal ou vegetal transgênico. A seletividade não precisa ser absoluta. A detecção de um nível maior de expressão do gene repórter em um ou mais tecidos em relação ao nível de expressão do gene repórter em outros tecidos mostra que o promotor é específico para os tecidos em que maiores níveis de expressão são detectados.[0125] The term “tissue-specific”, as applied to a promoter, refers to a promoter that is capable of directing selective expression of an oligonucleotide sequence to a specific type of tissue in the relative absence of expression of the same oligonucleotide in a different type of tissue. The tissue specificity of a promoter can be assessed by, for example, operably linking a reporter gene to the promoter sequence to generate a reporter construct, introducing the reporter construct into the genome of an animal or plant so that the reporter construct be integrated into each tissue of the resulting transgenic animal and detection of reporter gene expression (e.g., detection of mRNA, protein, or activity of a protein encoded by a reporter gene) in different tissues of the transgenic animal or plant. Selectivity does not need to be absolute. The detection of a higher level of expression of the reporter gene in one or more tissues relative to the level of expression of the reporter gene in other tissues shows that the promoter is specific to the tissues in which higher levels of expression are detected.

[0126] O termo do “específico para a célula”, como aplicado a um promotor, refere-se a um promotor que é capaz de direcionar a expressão seletiva de uma sequência de oligonucleotídeos a um tipo específico de célula na relativa ausência de expressão da mesma sequência de oligonucleotídeos em um tipo diferente de célula no mesmo tecido. O termo "específico para o tipo de célula", quando aplicado a um promotor, também denota um promotor capaz de promover a expressão seletiva de um oligonucleotídeo em uma região em um único tecido. Novamente, a seletividade não precisa ser absoluta. A especificidade para o tipo de célula de um promotor pode ser avaliada utilizando métodos bem conhecidos na técnica, por exemplo, a coloração imunohistoquímica, como descrito aqui. Brevemente, as seções do tecido são fixadas em parafina e as seções de parafina são reagidas com um anticorpo primário que seja específico para o produto de polipeptídeo codificado pela sequência de oligonucleotídeos cuja expressão é controlada pelo promotor. Como uma alternativa às seções de parafina, as amostram podem ser criossecionadas. Por exemplo, as seções podem ser congeladas antes e durante o seccionamento, evitando, assim, a interferência potencial pela parafina residual. Permite-se que um anticorpo secundário rotulado (por exemplo, conjugado por peroxidase) que é específico para o anticorpo primário se ligue ao tecido seccionado e à ligação específica detectada (por exemplo, com avidina/biotina) por microscópio.[0126] The term “cell-specific”, as applied to a promoter, refers to a promoter that is capable of directing selective expression of an oligonucleotide sequence to a specific cell type in the relative absence of expression of the same sequence of oligonucleotides in a different type of cell in the same tissue. The term "cell type specific", when applied to a promoter, also denotes a promoter capable of promoting selective expression of an oligonucleotide in a region in a single tissue. Again, selectivity need not be absolute. The cell type specificity of a promoter can be assessed using methods well known in the art, for example, immunohistochemical staining, as described herein. Briefly, tissue sections are fixed in paraffin and the paraffin sections are reacted with a primary antibody that is specific for the polypeptide product encoded by the oligonucleotide sequence whose expression is controlled by the promoter. As an alternative to paraffin sections, samples can be cryosectioned. For example, sections can be frozen before and during sectioning, thus avoiding potential interference by residual paraffin. A labeled secondary antibody (e.g., peroxidase conjugate) that is specific to the primary antibody is allowed to bind to the sectioned tissue and the specific binding detected (e.g., with avidin/biotin) by microscope.

[0127] Os termos “expressão seletiva”, “expressam seletivamente” e equivalentes gramaticais destes se referem a uma comparação dos níveis relativos de expressão em duas ou mais regiões de interesse. Por exemplo, “expressão seletiva”, quando usado em conexão com tecidos, refere-se a um nível substancialmente maiores de expressão de um gene de interesse em um tecido específico ou a uma quantidade substancialmente maior de células que expressam o gene naquele tecido em comparação, respectivamente, com o nível de expressão e o número de células que expressão o mesmo gene em outro tecido (isto é, a seletividade não precisa ser absoluta). A expressão seletiva não requer, embora possa incluir, a expressão de um gene de interesse em um tecido específico e uma total ausência de expressão do mesmo gene em outro tecido. Similarmente, “expressão seletiva”, como usada aqui, em referência a tipos celular, refere- se a um nível substancialmente superior de expressão de, ou um número substancialmente superior de células que expressão, um gene de interesse em um tipo de célula específico em comparação, respectivamente, aos níveis de expressão do gene e ao número de células que expressam o gene em outro tipo de célula.[0127] The terms “selective expression”, “selectively express” and grammatical equivalents thereof refer to a comparison of relative levels of expression in two or more regions of interest. For example, “selective expression,” when used in connection with tissues, refers to a substantially greater level of expression of a gene of interest in a specific tissue or to a substantially greater quantity of cells expressing the gene in that tissue compared to , respectively, with the level of expression and the number of cells that express the same gene in another tissue (i.e., selectivity does not need to be absolute). Selective expression does not require, although it may include, expression of a gene of interest in a specific tissue and a total absence of expression of the same gene in another tissue. Similarly, “selective expression,” as used herein in reference to cell types, refers to a substantially higher level of expression of, or a substantially higher number of cells that express, a gene of interest in a specific cell type in comparison, respectively, to gene expression levels and the number of cells expressing the gene in another cell type.

[0128] O termo “contíguo”, quando usado em referência a duas ou mais sequências de nucleotídeos, significa que as sequências de nucleotídeos são ligadas in tandem na ausência de sequências de intervenção ou na presença de sequências de intervenção que não compreendem um ou mais elementos de controle.[0128] The term “contiguous”, when used in reference to two or more nucleotide sequences, means that the nucleotide sequences are linked in tandem in the absence of intervening sequences or in the presence of intervening sequences that do not comprise one or more control elements.

[0129] Como usados aqui, os termos "molécula de ácido nucleico que codifica", "nucleotídeo que codifica", "sequência de DNA que codifica" e "DNA que codifica" referem-se à ordem ou sequência de desoxirribonucleotídeos ao longo de uma fita de ácido desoxirribunocleico. A ordem desses desoxirribonucleotídeos determina a ordem de aminoácidos ao longo da cadeia polipeptídica (proteína). A sequência de DNA codifica, assim, a sequência de aminoácidos.[0129] As used herein, the terms "encoding nucleic acid molecule", "encoding nucleotide", "encoding DNA sequence" and "encoding DNA" refer to the order or sequence of deoxyribonucleotides along a deoxyribocleic acid ribbon. The order of these deoxyribonucleotides determines the order of amino acids along the polypeptide (protein) chain. The DNA sequence thus encodes the amino acid sequence.

[0130] O termo "isolado", quando usado em relação a um ácido nucleico, como um "oligonucleotídeo isolado", refere-se a uma sequência de ácidos nucleicos que é separada de pelo menos um ácido nucleico contaminante ao qual está normalmente associada em sua fonte natural. O ácido nucleico isolado é o ácido nucleico presente em um formato ou configuração diferente daquele em que é encontrado na natureza. Em contraste, os ácidos nucleicos não isolados são ácidos nucleicos como DNA e RNA, que são encontrados no estado em que existem na natureza. Por exemplo, uma determinada sequência de DNA (por exemplo, um gene) é encontrada no cromossomo da célula hospedeira em proximidade aos genes vizinhos; as sequências de RNA, como a sequência de mRNA específica que codifica uma proteína específica, são encontradas na célula como uma mistura com inúmeros outros mRNAs que codificam múltiplas proteínas. Todavia, o ácido nucleico isolado que codifica um polipeptídeo de interesse inclui, a título de exemplo, tal ácido nucleico em células que normalmente expressam o polipeptídeo de interesse, em que o ácido nucleico está em um local cromossômico ou extracromossômico diferente daquele das células naturais ou junto a uma sequência de ácidos nucleicos diferente daquela encontrada na natureza. O ácido nucleico isolado ou oligonucleotídeo pode estar presente em um formato de fita simples ou de fita dupla. O ácido nucleico isolado pode prontamente ser identificado (se desejado) por uma variedade de técnicas (por exemplo, hibridização, dot blotting, etc.). Quando um ácido nucleico ou um oligonucleotídeo deve ser utilizado para expressar uma proteína, o oligonucleotídeo conterá pelo menos a fita de codificação ou sense (isto é, o oligonucleotídeo pode ser de fita simples). Alternativamente, ele pode conter as fitas sense e anti-sense (isto é, o oligonucleotídeo pode ser de fita dupla).[0130] The term "isolated", when used in relation to a nucleic acid, such as an "isolated oligonucleotide", refers to a nucleic acid sequence that is separate from at least one contaminating nucleic acid with which it is normally associated in its natural source. Isolated nucleic acid is nucleic acid present in a format or configuration different from that in which it is found in nature. In contrast, non-isolated nucleic acids are nucleic acids such as DNA and RNA, which are found in the state in which they exist in nature. For example, a particular DNA sequence (e.g., a gene) is found on the host cell's chromosome in close proximity to neighboring genes; RNA sequences, such as the specific mRNA sequence that codes for a specific protein, are found in the cell as a mixture with numerous other mRNAs that code for multiple proteins. However, isolated nucleic acid encoding a polypeptide of interest includes, by way of example, such nucleic acid in cells that normally express the polypeptide of interest, wherein the nucleic acid is in a chromosomal or extrachromosomal location different from that in natural cells or along with a sequence of nucleic acids different from that found in nature. The isolated nucleic acid or oligonucleotide may be present in a single-stranded or double-stranded format. The isolated nucleic acid can be readily identified (if desired) by a variety of techniques (e.g., hybridization, dot blotting, etc.). When a nucleic acid or an oligonucleotide is to be used to express a protein, the oligonucleotide will contain at least the coding or sense strand (i.e., the oligonucleotide may be single-stranded). Alternatively, it may contain both sense and antisense strands (i.e., the oligonucleotide may be double-stranded).

[0131] Conforme usado aqui, o termo "purificado" ou "para purificar" se refere à remoção de um ou mais componentes (indesejados) de uma amostra. Por exemplo, onde os polipeptídeos recombinantes estiverem expressados nas células bacterianas hospedeiras, os polipeptídeos são purificados pela remoção das proteínas da célula hospedeira, aumentando, assim, a porcentagem de polipeptídeos recombinantes da amostra.[0131] As used herein, the term "purified" or "to purify" refers to the removal of one or more (unwanted) components from a sample. For example, where recombinant polypeptides are expressed in host bacterial cells, the polypeptides are purified by removing the host cell proteins, thereby increasing the percentage of recombinant polypeptides in the sample.

[0132] Como usado aqui, o termo "substancialmente purificado" se refere a moléculas, sequências de aminoácidos ou ácidos nucleicos, que são removidas de seu ambiente natural, isoladas ou separadas e são pelo menos 60% livres, em algumas modalidades, 75% livres e, em outras modalidades, 90% livres de outros componentes aos quais são naturalmente associadas. Um "polinucleotídeo isolado" é, assim, um polinucleotídeo substancialmente purificado.[0132] As used herein, the term "substantially purified" refers to molecules, amino acid sequences or nucleic acids, that are removed from their natural environment, isolated or separated and are at least 60% free, in some embodiments, 75% free and, in other modalities, 90% free of other components with which they are naturally associated. An "isolated polynucleotide" is thus a substantially purified polynucleotide.

[0133] Conforme usado aqui, o termo "região de codificação", quando usado em referência a um gene estrutural, refere-se às sequências de nucleotídeos que codificam os aminoácidos encontrados no polipeptídeo nascente, como resultado da tradução de uma molécula de mRNA. A região de codificação é ligada, em eucariontes, no lado 5‘, geralmente pelo tripleto nucleotídico "ATG", que codifica a metionina inicializadora, e no lado 3‘, por um dos três tripletos que especifica os códons de terminação (isto é, TAA, TAG, TGA).[0133] As used herein, the term "coding region", when used in reference to a structural gene, refers to the nucleotide sequences that encode the amino acids found in the nascent polypeptide as a result of translation of an mRNA molecule. The coding region is linked, in eukaryotes, on the 5' side, usually by the nucleotide triplet "ATG", which encodes the initiator methionine, and on the 3' side, by one of the three triplets that specify the termination codons (i.e. TAA, TAG, TGA).

[0134] Por "sequência codificante" entende-se uma sequência de um ácido nucleico ou seu complemento, ou uma parte deste, que pode ser transcrita e/ou traduzida para produzir o mRNA e/ou o polipeptídeo ou um fragmento deste. As sequências codificantes incluem exons em um DNA genômico ou transcrições de RNA primárias imaturas, que são unidas pelas máquinas bioquímicas da célula para fornecer um mRNA maduro. A fita anti-sense é o complemento de ácido nucleico, e a sequência codificante pode ser deduzida a partir disso.[0134] By "coding sequence" is meant a sequence of a nucleic acid or its complement, or a part thereof, that can be transcribed and/or translated to produce the mRNA and/or the polypeptide or a fragment thereof. Coding sequences include exons in a genomic DNA or immature primary RNA transcripts, which are spliced together by the cell's biochemical machinery to provide a mature mRNA. The antisense strand is the nucleic acid complement, and the coding sequence can be deduced from this.

[0135] Por "sequência não codificante" entende-se uma sequência de ácido nucleico ou seu complemento, ou uma parte deste, que não é transcrita em aminoácido in vivo, ou onde o tRNA não interage para colocar ou tentar colocar um aminoácido. As sequências não codificantes incluem sequências de intron no DNA genômico ou transcrições de RNA primárias imaturas, e sequências associadas ao gene, como promotores, potencializadores, silenciadores, etc.[0135] By "non-coding sequence" is meant a nucleic acid sequence or its complement, or a part thereof, that is not transcribed into amino acid in vivo, or where the tRNA does not interact to place or attempt to place an amino acid. Non-coding sequences include intron sequences in genomic DNA or immature primary RNA transcripts, and gene-associated sequences such as promoters, enhancers, silencers, etc.

[0136] Conforme usado aqui, o termo "gene estrutural" ou "sequência de nucleotídeos estruturais" refere-se a uma sequência de DNA que codifica para RNA ou uma proteína que não controla a expressão de outros genes. Em contraste, um "gene regulatório" ou uma "sequência regulatória" é um gene estrutural que codifica produtos (por exemplo, fatores de transcrição) que controlam a expressão de outros genes.[0136] As used herein, the term "structural gene" or "structural nucleotide sequence" refers to a DNA sequence that codes for RNA or a protein that does not control the expression of other genes. In contrast, a "regulatory gene" or a "regulatory sequence" is a structural gene that encodes products (e.g., transcription factors) that control the expression of other genes.

[0137] Conforme usado aqui, o termo "elemento regulatório" refere-se a um elemento genético que controla algum aspecto da expressão de sequências de ácido nucleico. Por exemplo, um promotor é um elemento regulatório que facilita a inicialização da transcrição de uma região codificante ligada de maneira operacional. Outros elementos regulatórios incluem sinais de splicing, sinais de poliadenilação, sinais de terminação, etc.[0137] As used herein, the term "regulatory element" refers to a genetic element that controls some aspect of the expression of nucleic acid sequences. For example, a promoter is a regulatory element that facilitates the initiation of transcription from an operably linked coding region. Other regulatory elements include splicing signals, polyadenylation signals, termination signals, etc.

[0138] Conforme usado aqui, o termo "local de ligação de fator de transcrição de peptídeo" ou "local de ligação de fator de transcrição" refere- se a uma sequência de nucleotídeos que liga os fatores de transcrição de proteína e, assim, controla algum aspecto da expressão das sequências de ácidos nucleico. Por exemplo, os locais de ligação de Sp-1 e AP1 (proteína ativadora 1) são exemplos de locais de ligação de fator de transcrição de peptídeo.[0138] As used herein, the term "peptide transcription factor binding site" or "transcription factor binding site" refers to a nucleotide sequence that binds protein transcription factors and thus controls some aspect of the expression of nucleic acid sequences. For example, the Sp-1 and AP1 (activator protein 1) binding sites are examples of peptide transcription factor binding sites.

[0139] Como usado aqui, o termo "gene" significa as sequências de desoxirribonucleotídeos que compreendem a região codificante de um gene estrutural. Um “gene” pode também incluir as sequências não traduzidas situadas em adjacência à região codificante nas extremidades 5‘ e 3‘, de modo que o gene corresponda ao comprimento do mRNA de comprimento total. As sequências que são situadas em 5‘ da região codificante e que estão presentes no mRNA são referidas como sequências não traduzidas em 5‘. As sequências que são situadas em 3‘ ou à jusante da região codificante e que estão presentes no mRNA são referidas como sequências não traduzidas em 3‘. O termo “gene” abrange as formas genômica e de cDNA de um gene. Uma forma genômica ou um clone de um gene contém a região codificante interrompida com sequências não codificantes denominadas "introns", "regiões de intervenção" ou "sequências de intervenção". Introns são segmentos de um gene que são escritos em RNA nuclear heterogêneo (hnRNA); os introns podem conter elementos regulatórios, como potencializadores. Os introns são removidos ("spliced out") da transcrição primária ou nuclear; os introns, assim, estão ausentes da transcrição do RNA mensageiro (mRNA). O mRNA funciona durante a tradução para especificar a sequência ou ordem de aminoácidos em um polipeptídeo nascente. Um gene é em geral um único locus. Em um organismo diploide normal, um gene tem dois alelos. Em batata tetraploide, no entanto, cada gene tem 4 alelos. Na cana de açúcar, que é dodecaploide, pode haver 12 alelos por gene. Os exemplos particulares incluem o linho, que tem dois loci de EPSPS cada um com dois alelos e arroz, que tem um único ACCase plastidal homomérico com dois alelos.[0139] As used herein, the term "gene" means the deoxyribonucleotide sequences that comprise the coding region of a structural gene. A “gene” may also include untranslated sequences located adjacent to the coding region at the 5' and 3' ends, such that the gene corresponds to the length of the full-length mRNA. Sequences that are situated 5' of the coding region and are present in the mRNA are referred to as 5'-untranslated sequences. Sequences that are situated 3' or downstream of the coding region and that are present in the mRNA are referred to as 3' untranslated sequences. The term “gene” encompasses both the genomic and cDNA forms of a gene. A genomic form or clone of a gene contains the coding region interrupted with non-coding sequences called "introns", "intervening regions" or "intervening sequences". Introns are segments of a gene that are written in heterogeneous nuclear RNA (hnRNA); introns can contain regulatory elements such as enhancers. Introns are removed ("spliced out") from the primary or nuclear transcript; Introns are thus absent from messenger RNA (mRNA) transcription. mRNA functions during translation to specify the sequence or order of amino acids in a nascent polypeptide. A gene is generally a single locus. In a normal diploid organism, a gene has two alleles. In tetraploid potatoes, however, each gene has 4 alleles. In sugarcane, which is dodecaploid, there can be 12 alleles per gene. Particular examples include flax, which has two EPSPS loci each with two alleles, and rice, which has a single homomeric plastid ACCase with two alleles.

[0140] Além de conter introns, as formas genômicas de um gene também podem incluir sequências situadas nas extremidades 5‘ e 3‘ das sequências presentes na transcrição de RNA. Essas sequências são referidas como sequências ou regiões "de flanqueamento" (essas sequências de flanqueamento situam-se em 5‘ ou 3‘ para as sequências não traduzidas presentes na transcrição de mRNA). A região de flanqueamento 5‘ pode conter sequências regulatórias, como promotores e potencializadores, que controlam ou influenciam a transcrição do gene. A região de flanqueamento 3‘ pode conter sequências que direcionam a terminação da transcrição, da clivagem pós-transcricional e da poliadenilação.[0140] In addition to containing introns, the genomic forms of a gene may also include sequences located at the 5' and 3' ends of the sequences present in the RNA transcript. These sequences are referred to as "flanking" sequences or regions (these flanking sequences lie at 5' or 3' to the untranslated sequences present in the mRNA transcript). The 5' flanking region may contain regulatory sequences, such as promoters and enhancers, that control or influence gene transcription. The 3' flanking region may contain sequences that direct transcription termination, post-transcriptional cleavage, and polyadenylation.

[0141] Um “animal não humano" refere-se a qualquer animal que não é um humano e inclui vertebrados, como roedores, primatas não humanos, ovinos, bovinos, ruminantes, lagomorfos, suínos, caprinos, equinos, caninos, felinos, aves, etc. Os animais não humanos preferíveis são selecionados a partir da ordem Rodentia. "Animal não humano" adicionalmente refere-se a anfíbios (por exemplo, Xenopus), répteis, insetos (por exemplo, Drosophila) e outras espécies de animais não mamíferos.[0141] A “non-human animal” refers to any animal that is not a human and includes vertebrates, such as rodents, non-human primates, sheep, cattle, ruminants, lagomorphs, swine, goats, horses, canines, felines, birds , etc. Preferable non-human animals are selected from the order Rodentia. "Non-human animal" additionally refers to amphibians (e.g., Xenopus), reptiles, insects (e.g., Drosophila), and other non-mammalian animal species. .

[0142] Conforme usado aqui, o termo "transgênico" refere-se a um organismo ou célula que tem o DNA derivado de outro organismo dentro do qual ele se torna integrado ao genoma das células somáticas e/ou de linha germinal do vegetal ou animal. Um “transgene” significa uma sequência de DNA que seja parcialmente ou completamente heteróloga (isto é, não presente na natureza) àquele animal ou vegetal em que ela é encontrada ou que seja homóloga a uma sequência endógena (isto é, uma sequência que seja encontrada no animal na natureza) e é inserida no genoma animal ou vegetal no local em que diferente daquele da sequência de ocorrência natural. Os vegetais ou animais transgênicos que incluem um ou mais transgenes fazem parte do escopo desta divulgação. Adicionalmente, um “transgênico”, como usado aqui, refere-se a um organismo que tem um ou mais genes modificados e/ou "nocauteados" (tornado não funcional ou colocado para funcionar em nível reduzido, isto é, uma mutação "de nocaute") pelos métodos da divulgação, por recombinação homóloga, mutação de TFO ou por processos semelhantes. Por exemplo, em algumas modalidades, uma célula ou organismo transgênico inclui um DNA inserido que inclui um promotor estranho e/ou uma região codificante.[0142] As used herein, the term "transgenic" refers to an organism or cell that has DNA derived from another organism within which it becomes integrated into the genome of the somatic and/or germline cells of the plant or animal . A “transgene” means a DNA sequence that is partially or completely heterologous (i.e., not present in nature) to that animal or plant in which it is found or that is homologous to an endogenous sequence (i.e., a sequence that is found in the animal in nature) and is inserted into the animal or plant genome at a location different from that of the naturally occurring sequence. Transgenic plants or animals that include one or more transgenes are within the scope of this disclosure. Additionally, a “transgenic,” as used herein, refers to an organism that has one or more genes modified and/or “knocked out” (rendered nonfunctional or made to function at a reduced level, i.e., a “knockout” mutation). ") by the methods of the disclosure, by homologous recombination, TFO mutation or similar processes. For example, in some embodiments, a transgenic cell or organism includes an inserted DNA that includes a foreign promoter and/or a coding region.

[0143] A “célula transformada” é uma célula ou linha celular que adquiriu a capacidade de cultivo em cultivo celular por múltiplas gerações, a capacidade de cultivo em ágar leve e/ou a capacidade de não ter o cultivo celular inibido pelo contato de célula com célula. A esse respeito, a transformação se refere à introdução do material genético estranho em um organismo ou em uma célula. A transformação pode ser realizada por qualquer método conhecido que permita a introdução bem-sucedida de ácidos nucleicos nas células e que resulte na expressão do ácido nucleico introduzido. A “transformação” inclui, mas não é limitada a, métodos como transfecção, microinjeção, eletroporação, nucleofecção e lipofecção (transferência de gene mediada por lipossomo). A transformação pode ser realizada com o uso de qualquer vetor de expressão. Por exemplo, o uso do baculovirus para introduzir o ácido nucleico estranho nas células infectadas é contemplado. O termo “transformação” inclui ainda métodos como a transformação de linha germinal mediada pelo elemento P de todos os insetos. Adicionalmente, a transformação refere-se a células que foram naturalmente transformadas, geralmente através de mutação genética.[0143] A “transformed cell” is a cell or cell line that has acquired the ability to grow in cell culture for multiple generations, the ability to grow in light agar and/or the ability to not have cell culture inhibited by cell contact with cell. In this regard, transformation refers to the introduction of foreign genetic material into an organism or cell. Transformation can be carried out by any known method that allows the successful introduction of nucleic acids into cells and which results in expression of the introduced nucleic acid. “Transformation” includes, but is not limited to, methods such as transfection, microinjection, electroporation, nucleofection, and lipofection (liposome-mediated gene transfer). The transformation can be performed using any expression vector. For example, the use of baculovirus to introduce foreign nucleic acid into infected cells is contemplated. The term “transformation” further includes methods such as P-element-mediated germline transformation of all insects. Additionally, transformation refers to cells that have been naturally transformed, usually through genetic mutation.

[0144] Conforme usado aqui, "exógeno" significa que o gene que codifica a proteína não é expressado normalmente na célula. Adicionalmente, "exógeno" refere-se a um gene transfectado em uma célula para aumentar o nível normal (isto é, natural) da expressão desse gene.[0144] As used herein, "exogenous" means that the gene encoding the protein is not normally expressed in the cell. Additionally, "exogenous" refers to a gene transfected into a cell to increase the normal (i.e., natural) level of expression of that gene.

[0145] A sequência peptídica e de nucleotídeos pode ser "endógena" ou "heteróloga" (isto é, "estranha"). O termo "endógeno" refere-se a uma sequência que é encontrada naturalmente na célula em que ela é introduzida, contanto que não contenha modificações relativas à sequência de ocorrência natural. O termo "heterólogo" refere-se a uma sequência que não é endógena à célula em que é introduzida. Por exemplo, o DNA heterólogo inclui uma sequência de nucleotídeos que é ligado a, ou é manipulado para ficar ligado a, uma sequência de ácidos nucleicos a que não está ligada naturalmente ou a que não está ligada em um local diferente na natureza. O DNA heterólogo inclui ainda uma sequência de nucleotídeo que é encontrada naturalmente na célula em que é introduzida e que contém modificações relativas à sequência de ocorrência natural. Geralmente, embora não necessariamente, o DNA heterólogo codifica o RNA heterólogo e as proteínas heterólogas que não são produzidas normalmente pela célula em que se encontra introduzida. Os exemplos de DNA heterólogo incluem genes repórteres, sequências regulatórias translacionais e transcricionais, sequências de DNA que codificam as proteínas marcadoras selecionáveis (por exemplo, proteínas que conferem resistência à droga), etc.[0145] The peptide and nucleotide sequence can be "endogenous" or "heterologous" (i.e., "foreign"). The term "endogenous" refers to a sequence that is found naturally in the cell into which it is introduced, as long as it does not contain modifications relative to the naturally occurring sequence. The term "heterologous" refers to a sequence that is not endogenous to the cell into which it is introduced. For example, heterologous DNA includes a nucleotide sequence that is linked to, or is engineered to be linked to, a nucleic acid sequence that is not naturally linked or that is not linked at a different location in nature. Heterologous DNA further includes a nucleotide sequence that is found naturally in the cell into which it is introduced and that contains modifications relative to the naturally occurring sequence. Generally, although not necessarily, heterologous DNA encodes heterologous RNA and heterologous proteins that are not normally produced by the cell into which it is introduced. Examples of heterologous DNA include reporter genes, translational and transcriptional regulatory sequences, DNA sequences encoding selectable marker proteins (e.g., proteins that confer drug resistance), etc.

[0146] Construtos[0146] Constructs

[0147] As moléculas de ácido nucleico divulgadas aqui (por exemplo, nucleases específicas para o local ou RNA de orientação para CRISPRSs) podem ser usadas na produção dos construtos de ácido nucleico recombinante. Em uma modalidade, as moléculas de ácido nucleico da presente divulgação podem ser usadas na preparação dos construtos de ácido nucleico, por exemplo, nos cassetes de expressão para expressão no vegetal de interesse. Essa expressão pode ser transiente, por exemplo, quando o construto não está integrado no genoma do hospedeiro ou mantido sob o controle oferecido pelo promotor e na posição do construto no genoma do hospedeiro se ele ficar integrado.[0147] The nucleic acid molecules disclosed herein (e.g., site-specific nucleases or guidance RNA for CRISPRSs) can be used in the production of the recombinant nucleic acid constructs. In one embodiment, the nucleic acid molecules of the present disclosure can be used in the preparation of nucleic acid constructs, for example, in expression cassettes for expression in the plant of interest. This expression may be transient, for example, when the construct is not integrated into the host genome or maintained under the control offered by the promoter and at the position of the construct in the host genome if it becomes integrated.

[0148] Os cassetes de expressão podem incluir sequências regulatórias ligadas operacionalmente à nuclease específica para o local ou sequências de RNA de orientação aqui divulgadas. O cassete pode, adicionalmente, conter pelo menos um gene adicional a ser cotransformado no organismo. Alternativamente, o(s) gene(s) adicional(is) pode(m) ser fornecido(s) em múltiplos cassetes de expressão.[0148] Expression cassettes may include regulatory sequences operably linked to the site-specific nuclease or guidance RNA sequences disclosed herein. The cassette may additionally contain at least one additional gene to be cotransformed in the organism. Alternatively, the additional gene(s) may be provided in multiple expression cassettes.

[0149] Os construtos do ácido nucleico podem ser fornecidos com uma pluralidade de locais de restrição para inserção da sequência de codificação de nuclease específica para o local a ficar sob a regulação transcricional das regiões regulatórias. Os construtos de ácido nucleico podem, adicionalmente, conter moléculas de ácido nucleico que codificam para os genes marcadores selecionáveis.[0149] The nucleic acid constructs can be provided with a plurality of restriction sites for insertion of the site-specific nuclease coding sequence to be under the transcriptional regulation of the regulatory regions. The nucleic acid constructs may additionally contain nucleic acid molecules that encode selectable marker genes.

[0150] Qualquer promotor pode ser usado na produção dos construtos de ácido nucleico. O promotor pode ser nativo ou análogo, ou estranho ou heterólogo, às sequências de ácidos nucleicos do hospedeiro do vegetal, micróbio ou animal aqui divulgados. Adicionalmente, o promotor pode ser a sequência natural ou alternativamente uma sequência sintética. Onde o promotor for "estrangeiro" ou "heterólogo" ao hospedeiro vegetal, microbiano ou animal pretende-se que o promotor não seja encontrado no vegetal, micróbio ou animal nativo em que o promotor é introduzido. Como usado aqui, um gene quimérico compreende uma sequência codificante ligada operacionalmente a uma região de inicialização de transcrição que é heteróloga à sequência codificante.[0150] Any promoter can be used in the production of nucleic acid constructs. The promoter may be native or analogous, or foreign or heterologous, to the host nucleic acid sequences of the plant, microbe or animal disclosed herein. Additionally, the promoter may be the natural sequence or alternatively a synthetic sequence. Where the promoter is "foreign" or "heterologous" to the plant, microbial or animal host it is intended that the promoter will not be found in the native plant, microbe or animal into which the promoter is introduced. As used herein, a chimeric gene comprises a coding sequence operatively linked to a transcription initiation region that is heterologous to the coding sequence.

[0151] As sequências de nuclease direcionadas para o local divulgadas aqui podem ser expressas utilizando promotores heterólogos.[0151] The site-directed nuclease sequences disclosed herein can be expressed using heterologous promoters.

[0152] Qualquer promotor pode ser usado na preparação de construtos para controlar a expressão das sequências de nuclease direcionadas para o local, como promotores que fornecem promotores constitutivos, preferíveis para o tecido, indutíveis ou outros promotores para expressão em vegetais, micróbios ou animais. Os promotores constitutivos incluem, por exemplo, o promotor central do promotor Rsyn7 e outros promotores constitutivos divulgados na Patente U.S. e WO 99/43 838 N° 6.072.050; do promotor central CaMV 35S (Odell et al. Nature 313:810-812; 1985); actina de arroz (McElroy et al., Plant Cell 2:163-171, 1990); ubiquitina (Christensen et al., Plant Mol. Biol. 12:619-632, 1989 e Christensen et al., Plant Mol. Biol. 18:675-689, 1992); pEMU (Last et al., Theor. Appl. Genet. 81:581-588, 1991); MAS (Velten et al., EMBO J. 3:2723-2730, 1984); ALS promoter (Patente U.S. N° 5.659.026) e afins. Outros promotores constitutivos incluem, por exemplo, as Patentes U.S. N° 5.608.149; 5.608.144; 5.604.121; 5.569.597; 5.466.785; 5.399.680; 5.268.463; 5.608.142; e 6.177.611.[0152] Any promoter can be used in the preparation of constructs to control the expression of site-directed nuclease sequences, such as promoters that provide constitutive, tissue-preferable, inducible, or other promoters for expression in plants, microbes, or animals. Constitutive promoters include, for example, the core promoter of the Rsyn7 promoter and other constitutive promoters disclosed in U.S. Patent and WO 99/43,838 No. 6,072,050; from the CaMV 35S core promoter (Odell et al. Nature 313:810-812; 1985); rice actin (McElroy et al., Plant Cell 2:163-171, 1990); ubiquitin (Christensen et al., Plant Mol. Biol. 12:619-632, 1989 and Christensen et al., Plant Mol. Biol. 18:675-689, 1992); pEMU (Last et al., Theor. Appl. Genet. 81:581-588, 1991); BUT (Velten et al., EMBO J. 3:2723-2730, 1984); ALS promoter (U.S. Patent No. 5,659,026) and the like. Other constituent promoters include, for example, U.S. Patent No. 5,608,149; 5,608,144; 5,604,121; 5,569,597; 5,466,785; 5,399,680; 5,268,463; 5,608,142; and 6,177,611.

[0153] Promotores preferíveis para o tecido podem ser usados para direcionar a expressão de nuclease direcionada para o local em um tecido vegetal específico. Tais promotores preferíveis para o tecido incluem, mas não se limitam a, promotores preferíveis para folha, promotores preferíveis para raiz e promotores preferíveis para o caule. Os promotores preferíveis para tecido incluem Yamamoto et al., Plant J. 12(2):255-265, 1997; Kawamata et al., Plant CellPhysiol. 38(7):792-803, 1997; Hansen et al., Mol. Gen Genet. 254(3):337-343, 1997; Russell et al., Transgenic Res. 6(2):157- 168, 1997; Rinehart et al., Plant Physiol. 1 12(3):1331-1341, 1996; Van Camp et al., Plant Physiol. 1 12(2):525-535, 1996; Canevascini et al., Plant Physiol. 112(2): 513-524, 1996; Yamamoto et al., Plant Cell Physiol. 35(5):773-778, 1994; Lam, Results Probl. Cell Differ. 20:181-196, 1994; Orozco et al. Plant Mol Biol. 23(6):1129-1138, 1993; Matsuoka et al., Proc Nat’l. Acad. Sci. EUA 90 (20): 9586 - 9590, 1993; e Guevara-Garcia et al., Plant J. 4 (3): 495-505, 1993.[0153] Tissue-preferable promoters can be used to direct site-directed nuclease expression in a specific plant tissue. Such tissue-preferable promoters include, but are not limited to, leaf-preferable promoters, root-preferable promoters, and stem-preferable promoters. Preferable promoters for tissue include Yamamoto et al., Plant J. 12(2):255-265, 1997; Kawamata et al., Plant CellPhysiol. 38(7):792-803, 1997; Hansen et al., Mol. Gen Genet. 254(3):337-343, 1997; Russell et al., Transgenic Res. 6(2):157-168, 1997; Rinehart et al., Plant Physiol. 1 12(3):1331-1341, 1996; Van Camp et al., Plant Physiol. 1 12(2):525-535, 1996; Canevascini et al., Plant Physiol. 112(2): 513-524, 1996; Yamamoto et al., Plant Cell Physiol. 35(5):773-778, 1994; Lam, Results Probl. Cell Difference. 20:181-196, 1994; Orozco et al. Plant Mol Biol. 23(6):1129-1138, 1993; Matsuoka et al., Proc Nat’l. Academic. Sci. USA 90 (20): 9586 - 9590, 1993; and Guevara-Garcia et al., Plant J. 4 (3): 495-505, 1993.

[0154] Os construtos de ácido nucleico podem incluir ainda regiões de terminação de transcrição. Onde as regiões das terminações de transcrição são usadas, qualquer região de terminação pode ser usada na preparação dos construtos de ácido nucleico. Por exemplo, a região de terminação pode ser derivada de outra fonte (isto é, estrangeira ou heteróloga ao promotor). Exemplos de regiões de terminação que se encontram disponíveis para uso nos construtos da presente divulgação incluem aqueles do Ti-plasmídeo de A. tumefaciens, como a sintase de octopina e as regiões de terminação da sintase de nopalina Ver também Guerineau et al., Mol. Gen Genet. 262:141-144, 1991; Proudfoot, Cell 64:671-674, 1991; Sanfacon et al., Genes Dev. 5:141-149, 1991; Mogen et al., Plant Cell 2:1261-1272, 1990; Munroe et al., Gene 91:151-158, 1990; Ballas et al., Nucleic Acids Res. 17:7891-7903, 1989; e Joshi et al., Nucleic Acid Res. 15:9627-9639, 1987.[0154] Nucleic acid constructs may further include transcription termination regions. Where transcription termination regions are used, any termination region can be used in preparing the nucleic acid constructs. For example, the termination region may be derived from another source (i.e., foreign or heterologous to the promoter). Examples of termination regions that are available for use in the constructs of the present disclosure include those of the A. tumefaciens Ti-plasmid, such as octopine synthase and nopaline synthase termination regions. See also Guerineau et al., Mol. Gen Genet. 262:141-144, 1991; Proudfoot, Cell 64:671-674, 1991; Sanfacon et al., Genes Dev. 5:141-149, 1991; Mogen et al., Plant Cell 2:1261-1272, 1990; Munroe et al., Gene 91:151-158, 1990; Ballas et al., Nucleic Acids Res. 17:7891-7903, 1989; and Joshi et al., Nucleic Acid Res. 15:9627-9639, 1987.

[0155] Juntamente com qualquer um desses aspectos, as modalidades, os métodos e/ou as composições aqui divulgadas, os ácidos nucleicos podem ser otimizados para a expressão aumentada no vegetal transformado. Isto é, os ácidos nucleicos que codificam as proteínas de nuclease direcionadas para o local podem ser sintetizadas utilizando códons preferíveis para a planta para uma expressão aumentada. Ver, por exemplo, Campbell e Gowri, (Plant Physiol. 92:1-11, 1990) para uma discussão sobre o uso do códon preferível para o hospedeiro. Os métodos estão disponíveis na técnica para sintetizar genes preferíveis para o vegetal. Ver, por exemplo, as Patentes U.S. N° 5.380.831 e 5.436.391 e Murray et al., Nucleic Acids Res. 17:477-498, 1989. Ver também, por exemplo, Lanza et al., BMC Systems Biology 8:33-43, 2014; Burgess-Brown et al., Protein Expr. Purif. 59:94-102, 2008; Gustafsson et al., Trends Biotechnol 22:346-353, 2004.[0155] Together with any of these aspects, the modalities, methods and/or compositions disclosed herein, nucleic acids can be optimized for increased expression in the transformed plant. That is, nucleic acids encoding site-directed nuclease proteins can be synthesized using plant-preferable codons for increased expression. See, for example, Campbell and Gowri, (Plant Physiol. 92:1-11, 1990) for a discussion of host-preferable codon usage. Methods are available in the art to synthesize preferable genes for the plant. See, for example, U.S. Patent Nos. 5,380,831 and 5,436,391 and Murray et al., Nucleic Acids Res. 17:477-498, 1989. See also, for example, Lanza et al., BMC Systems Biology 8 :33-43, 2014; Burgess-Brown et al., Protein Expr. Purif. 59:94-102, 2008; Gustafsson et al., Trends Biotechnol 22:346-353, 2004.

[0156] Ademais, outras modificações de sequência podem ser feitas às sequências de ácidos nucleicos aqui divulgadas. Por exemplo, sabe-se que as modificações de sequência adicionais potencializam a expressão genética em um hospedeiro celular. Elas incluem a eliminação de sequências que codificam sinais de poliadenilação espúrios, sinais de local de splice de exon/intron, repetições semelhantes a transposon e outras sequências bem caracterizadas dessas que podem ser deletérias à expressão do gene. O conteúdo de G-C da sequência também pode ser ajustado a níveis médios para um hospedeiro celular alvo, conforme calculado por referência a genes conhecidos expressos na célula hospedeira. Além disso, a sequência pode ser modificada para evitar estruturas de mRNA secundárias de hairpin.[0156] Furthermore, other sequence modifications can be made to the nucleic acid sequences disclosed herein. For example, additional sequence modifications are known to enhance gene expression in a cellular host. They include elimination of sequences encoding spurious polyadenylation signals, exon/intron splice site signals, transposon-like repeats, and other well-characterized sequences of these that may be deleterious to gene expression. The G-C content of the sequence can also be adjusted to average levels for a target cell host, as calculated by reference to known genes expressed in the host cell. Furthermore, the sequence can be modified to avoid hairpin secondary mRNA structures.

[0157] Outras sequências de ácidos nucleicos também podem ser usadas na preparação dos construtos da presente divulgação, por exemplo, para potencializar a expressão da sequência codificante de nuclease direcionada para o local. Tais sequências de ácidos nucleicos incluem introns do Adhl de milho, gene de intron (Callis et al., Genes and Development 1:1183-1200, 1987) e sequências líderes (W-sequence) do vírus do mosaico do tabaco (TMV), vírus do nanismo clorótico do milho e vírus do mosaico da alfafa (Gallie et al., Nucleic Acid Res. 15:8693-8711, 1987; e Skuzeski et al., Plant Mol. Biol. 15:65-79, 1990). Demonstrou-se que o primeiro local encolhido-1 do milho aumenta a expressão de genes nos construtos de genes quiméricos. As Patentes US N° 5,424,412 e 5,593,874 divulgam o uso de introns específicos em construtos de expressão do gene e Gallie et al. (Plant Physiol. 106:929-939, 1994) também mostrou que os introns são úteis para regular a expressão de gene em uma base específica para o tecido. Para potencializar adicionalmente ou otimizar a expressão de gene de nuclease direcionado, os vetores de expressão vegetais divulgados aqui também podem conter sequências de DNA contendo regiões matriciais de acoplamento (MARs). As células vegetais transformaras com tais sistemas de expressão modificados podem, então, apresentar superexpressão ou expressão constitutiva de uma sequência de nucleotídeos da divulgação.[0157] Other nucleic acid sequences can also be used in preparing the constructs of the present disclosure, for example, to enhance the expression of the site-directed nuclease coding sequence. Such nucleic acid sequences include maize Adhl introns, intron gene (Callis et al., Genes and Development 1:1183-1200, 1987) and tobacco mosaic virus (TMV) leader sequences (W-sequence), corn chlorotic stunt virus and alfalfa mosaic virus (Gallie et al., Nucleic Acid Res. 15:8693-8711, 1987; and Skuzeski et al., Plant Mol. Biol. 15:65-79, 1990). Maize first shrunken site-1 has been shown to increase gene expression in chimeric gene constructs. US Patent Nos. 5,424,412 and 5,593,874 disclose the use of specific introns in gene expression constructs and Gallie et al. (Plant Physiol. 106:929-939, 1994) also showed that introns are useful for regulating gene expression on a tissue-specific basis. To further enhance or optimize targeted nuclease gene expression, the plant expression vectors disclosed herein may also contain DNA sequences containing matrix docking regions (MARs). Transformed plant cells with such modified expression systems may then exhibit overexpression or constitutive expression of a nucleotide sequence of the disclosure.

[0158] Os construtos de expressão divulgados aqui também podem incluir sequências de ácidos nucleicos capazes de direcionar a expressão da sequência de nuclease direcionada para o local ao cloroplasto ou outras organelas e estruturas em procariontes e eucariontes. Tais sequências de ácidos nucleicos incluem sequências de alvo de cloroplasto que codificam um peptídeo de trânsito de cloroplasto para direcionar o produto genético de interesse aos cloroplastos da célula vegetal. Tais peptídeos de trânsito são conhecidos na técnica. Com relação às sequências de alvo de cloroplasto, "operacionalmente ligado" significa que a sequência de ácidos nucleicos que codifica um peptídeo de trânsito (isto é, a sequência de alvo de cloroplasto) é ligada às moléculas de ácido nucleico de nuclease direcionada ao local divulgadas aqui, de modo que duas sequências sejam contíguas e no mesmo quadro de leitura. Ver, por exemplo, Von Heijne et al., Plant Mol. Biol. Rep. 9:104-126, 1991; Clark et al., J. Biol. Chem. 264:17544-17550, 1989; Della-Cioppa et al., Plant Physiol. 84:965-968, 1987; Romer et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 196:1414-1421, 1993; e Shah et al., Science 233:478-481, 1986.[0158] The expression constructs disclosed herein may also include nucleic acid sequences capable of directing the expression of the site-directed nuclease sequence to the chloroplast or other organelles and structures in prokaryotes and eukaryotes. Such nucleic acid sequences include chloroplast targeting sequences that encode a chloroplast transit peptide to direct the gene product of interest to the chloroplasts of the plant cell. Such transit peptides are known in the art. With respect to chloroplast targeting sequences, "operationally linked" means that the nucleic acid sequence encoding a transit peptide (i.e., the chloroplast targeting sequence) is linked to the disclosed site-directed nuclease nucleic acid molecules. here, so that two sequences are contiguous and in the same reading frame. See, for example, Von Heijne et al., Plant Mol. Biol. Rep. 9:104-126, 1991; Clark et al., J. Biol. Chem. 264:17544-17550, 1989; Della-Cioppa et al., Plant Physiol. 84:965-968, 1987; Romer et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 196:1414-1421, 1993; and Shah et al., Science 233:478-481, 1986.

[0159] As sequências de alvo de cloroplasto são conhecidas na técnica e incluem a pequena subunidade de cloroplasto da carboxilase de ribulose-1,5-bifosfato (Rubisco) (de Castro Silva Filho et al., Plant Mol. Biol. 30:769-780, 1996; Schnell et al., J. Biol. Chem. 266(5):3335-3342, 1991); sintase de 5-(enolpiruvil)shikimato-3-fosfato (EPSPS) (Archer et al., J. Bioenerg. Biomemb. 22(6):789-810, 1990); sintase de triptofano (Zhao et al., J. Biol. Chem. 270(1 1):6081- 6087, 1995); plastocianina (Lawrence et al., J. Biol. Chem. 272(33):20357-20363, 1997); sintase de corismato (Schmidt et al., J. Biol. Chem. 268(36):27447-27457, 1993); e a proteína de ligação a/b de clorofila de coleta de luz (LHBP) (Lamppa et al., J. Biol. Chem. 263:14996-14999, 1988). Ver também Von Heijne et al., Plant Mol. Biol. Rep. 9:104-126, 1991; Clark et al., J. Biol. Chem. 264:17544-17550, 1989; Della-Cioppa et al., Plant Physiol. 84:965-968, 1987; Romer et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 196:1414-1421, 1993; e Shah et al., Science 233 :478-481, 1986.[0159] Chloroplast target sequences are known in the art and include the small chloroplast subunit of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase (Rubisco) (de Castro Silva Filho et al., Plant Mol. Biol. 30:769 -780, 1996; Schnell et al., J. Biol. 5-(enolpyruvyl)shikimate-3-phosphate synthase (EPSPS) (Archer et al., J. Bioenerg. Biomemb. 22(6):789-810, 1990); tryptophan synthase (Zhao et al., J. Biol. Chem. 270(11):6081-6087, 1995); plastocyanin (Lawrence et al., J. Biol. Chem. 272(33):20357-20363, 1997); chorismate synthase (Schmidt et al., J. Biol. Chem. 268(36):27447-27457, 1993); and light-harvesting chlorophyll a/b binding protein (LHBP) (Lamppa et al., J. Biol. Chem. 263:14996-14999, 1988). See also Von Heijne et al., Plant Mol. Biol. Rep. 9:104-126, 1991; Clark et al., J. Biol. Chem. 264:17544-17550, 1989; Della-Cioppa et al., Plant Physiol. 84:965-968, 1987; Romer et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 196:1414-1421, 1993; and Shah et al., Science 233:478-481, 1986.

[0160] Em conjunto com qualquer um dos aspectos, modalidades, métodos e/ou composições divulgados aqui, os construtos de ácido nucleico podem ser preparados para direcionar a expressão da sequência codificante de nuclease direcionada para o local mutante a partir do cloroplasto da célula vegetal. Métodos para transformação de cloroplastos são conhecidos na técnica. Ver, por exemplo, Svab et al., Proc. Nat'l. Acad. Sci. EUA 87:8526-8530, 1990; Svab e Maliga, Proc. Nat'l. Acad. Sci. EUA 90:913-917, 1993; Svab e Maliga, EMBO J. 12:601-606, 1993. O método baseia-se na entrega por biolística de DNA que contém um marcador selecionável e direcionamento do DNA para o genoma plastidial através de recombinação homóloga. Além disso, transformação do plastídeo pode ser realizada por transativação de um transgene silencioso transmitido por plastídio pela expressão preferível em tecidos de uma polimerase de RNA codificado nuclearmente e dirigida ao plastídio. Tal sistema foi relatado em McBride et al. Proc. Nat'l. Acad. Sci. USA 91:7301-7305, 1994.[0160] In conjunction with any of the aspects, modalities, methods and/or compositions disclosed herein, nucleic acid constructs can be prepared to direct expression of the mutant site-directed nuclease coding sequence from the chloroplast of the plant cell . Methods for transforming chloroplasts are known in the art. See, for example, Svab et al., Proc. Nat'l. Academic. Sci. USA 87:8526-8530, 1990; Svab and Maliga, Proc. Nat'l. Academic. Sci. USA 90:913-917, 1993; Svab and Maliga, EMBO J. 12:601-606, 1993. The method is based on biolistic delivery of DNA containing a selectable marker and targeting of the DNA to the plastid genome through homologous recombination. Furthermore, plastid transformation can be accomplished by transactivation of a plastid-borne silent transgene by tissue-preferable expression of a plastid-directed, nuclear-encoded RNA polymerase. Such a system was reported in McBride et al. Proc. Nat'l. Academic. Sci USA 91:7301-7305, 1994.

[0161] Os ácidos nucleicos de interesse a serem direcionados ao cloroplasto podem ser otimizados para expressão no cloroplasto para dar conta das diferenças no uso do códon entre essa organela e o núcleo vegetal. Desse modo, os ácidos nucleicos de interesse podem ser sintetizados usando códons preferíveis para o cloroplasto. Ver por exemplo, a Patente N° U.S. 5.380,831 no presente documento incorporado por referência.[0161] Nucleic acids of interest to be targeted to the chloroplast can be optimized for expression in the chloroplast to account for differences in codon usage between this organelle and the plant nucleus. In this way, the nucleic acids of interest can be synthesized using chloroplast-preferable codons. See for example, U.S. Patent No. 5,380,831 herein incorporated by reference.

[0162] Os construtos de ácido nucleico podem ser usados para transformar as células vegetais e regenerar os vegetais transgênicos que compreendem as sequências codificantes de nuclease direcionadas para o local. Estão disponíveis inúmeros vetores e métodos de transformação de vegetais. Ver, por exemplo, a Patente U.S. N° 6.753.458, An, G. et al., Plant Physiol., 81:301-305, 1986; Fry, J. et al., PlantCell Rep. 6:321-325, 1987; Block, M., Theor. Appl Genet. 76:767-774, 1988; Hinchee et al., Stadler. Genet. Symp.203212.203-212, 1990; Cousins et al., Aust. J. Plant Physiol. 18:481-494, 1991; Chee, P. P. e Slightom, J. L., Gene.118:255-260, 1992; Christou et al., Trends. Biotechnol. 10:239-246, 1992; D'Halluin et al., Bio/Technol. 10:309-3 14, 1992; Dhir et al., Plant Physiol. 99:81-88, 1992; Casas et al., Proc. Nat'l. Acad Sci. EUA 90:11212-11216, 1993; Christou, P., In Vitro Cell. Dev. Biol.-Plant 29P:1 19-124, 1993; Davies, et al., Plant Cell Rep. 12:180-183, 1993; Dong, J. A. and Mc Hughen, A., Plant Sci. 91:139-148, 1993; Franklin, C. I. e Trieu, T. N., Plant. Physiol. 102:167, 1993; Golovkin et al., Plant Sci. 90:41-52, 1993; Guo Chin Sci. Bull. 38:2072-2078; Asano, et al., Plant Cell Rep. 13, 1994; Ayeres N. M. e Park, W. D., Crit. Rev. Plant. Sci. 13:219-239, 1994; Barcelo et al., Plant. J. 5:583592, 1994; Becker, et al., Plant. J. 5:299-307, 1994; Borkowska et al., Acta. Physiol Plant. 16:225- 230, 1994; Christou, P., Agro. Food. Ind. Hi Tech. 5:17-27, 1994; Eapen et al., Plant Cell Rep. 13:582-586, 1994; Hartman et al., Bio-Technology 12:919923, 1994; Ritala et al., Plant. Mol. Biol. 24:317- 325, 1994; e Wan, Y. C. e Lemaux, P. G., Plant Physiol. 104:3748, 1994. Os construtos também podem ser transformados em células vegetais utilizando recombinação homóloga.[0162] Nucleic acid constructs can be used to transform plant cells and regenerate transgenic plants that comprise site-directed nuclease coding sequences. Numerous vectors and plant transformation methods are available. See, for example, U.S. Patent No. 6,753,458, An, G. et al., Plant Physiol., 81:301-305, 1986; Fry, J. et al., PlantCell Rep. 6:321-325, 1987; Block, M., Theor. Appl Genet. 76:767-774, 1988; Hinchee et al., Stadler. Genet. Symp.203212.203-212, 1990; Cousins et al., Aust. J. Plant Physiol. 18:481-494, 1991; Chee, P. P. and Slightom, J. L., Gene.118:255-260, 1992; Christou et al., Trends. Biotechnol. 10:239-246, 1992; D'Halluin et al., Bio/Technol. 10:309-314, 1992; Dhir et al., Plant Physiol. 99:81-88, 1992; Casas et al., Proc. Nat'l. Acad Sci. USA 90:11212-11216, 1993; Christou, P., In Vitro Cell. Dev. Biol.-Plant 29P:1 19-124, 1993; Davies, et al., Plant Cell Rep. 12:180-183, 1993; Dong, J. A. and Mc Hughen, A., Plant Sci. 91:139-148, 1993; Franklin, C. I. and Trieu, T. N., Plant. Physiol. 102:167, 1993; Golovkin et al., Plant Sci. 90:41-52, 1993; Guo Chin Sci. Bull. 38:2072-2078; Asano, et al., Plant Cell Rep. 13, 1994; Ayeres N. M. and Park, W. D., Crit. Rev.Plant. Sci. 13:219-239, 1994; Barcelo et al., Plant. J. 5:583592, 1994; Becker, et al., Plant. J. 5:299-307, 1994; Borkowska et al., Acta. Physiol Plant. 16:225-230, 1994; Christou, P., Agro. Food. Ind. Hi Tech. 5:17-27, 1994; Eapen et al., Plant Cell Rep. 13:582-586, 1994; Hartman et al., Bio-Technology 12:919923, 1994; Ritala et al., Plant. Mol. Biol. 24:317-325, 1994; and Wan, Y. C. and Lemaux, P. G., Plant Physiol. 104:3748, 1994. The constructs can also be transformed into plant cells using homologous recombination.

[0163] O termo “tipo selvagem”, quando usado em referência a uma sequência peptídica e uma sequência de nucleotídeos refere-se a uma sequência peptídica e uma sequência de nucleotídeos (locus/gene/alelo), respectivamente, que tem características daquela sequência peptídica e da sequência de nucleotídeos quando isolada de uma fonte de ocorrência natural. Uma sequência peptídicas e de nucleotídeos de tipo selvagem é aquela que é observada com mais frequência em uma população e, assim, é arbitrariamente designada a forma "normal" ou "de tipo selvagem" da sequência peptídica e da sequência de nucleotídeos, respectivamente. "De tipo selvagem" também pode se referir à sequência em uma posição de nucleotídeo específica, ou posições, ou à sequência na posição de códon específica, ou posições, ou à sequência em uma posição, ou posições, de aminoácido específica.[0163] The term “wild type”, when used in reference to a peptide sequence and a nucleotide sequence, refers to a peptide sequence and a nucleotide sequence (locus/gene/allele), respectively, that have characteristics of that sequence peptide and nucleotide sequence when isolated from a naturally occurring source. A wild-type peptide and nucleotide sequence is one that is observed most frequently in a population and is thus arbitrarily designated the "normal" or "wild-type" form of the peptide sequence and nucleotide sequence, respectively. "Wild-type" may also refer to the sequence at a specific nucleotide position, or positions, or to the sequence at a specific codon position, or positions, or to the sequence at a specific amino acid position, or positions.

[0164] "Sequência de consenso" é definida como uma sequência de aminoácidos ou nucleotídeos que contém aminoácidos ou nucleotídeos idênticos ou nucleotídeos ou aminoácidos funcionalmente equivalentes para pelo menos 25% da sequência. Os nucleotídeos ou aminoácidos idênticos ou funcionalmente equivalentes não precisam ser contíguos.[0164] "Consensus sequence" is defined as a sequence of amino acids or nucleotides that contains identical amino acids or nucleotides or functionally equivalent nucleotides or amino acids for at least 25% of the sequence. Identical or functionally equivalent nucleotides or amino acids need not be contiguous.

[0165] O termo "Brassica", conforme usado aqui, refere-se a plantas do gênero Brassica. As espécies exemplificativas da espécie Brassica incluem, mas não se limitam a, B. carinata, B. elongate, B. fruticulosa, B. juncea, B. napus, B. narinosa, B. nigra, B. oleracea, B. perviridis, B. rapa (syn B. campestris), B. rupestris, B. septiceps e B. tournefortii.[0165] The term "Brassica", as used herein, refers to plants of the genus Brassica. Exemplary species of the Brassica species include, but are not limited to, B. carinata, B. elongate, B. fruticulosa, B. juncea, B. napus, B. narinosa, B. nigra, B. oleracea, B. perviridis, B. rapa (syn B. campestris), B. rupestris, B. septiceps and B. tournefortii.

[0166] Uma nucleobase é uma base, que em determinadas modalidades preferíveis é uma purina, pirimidina ou um derivado ou análogo destas. Nucleosídeos são nucleobases que contém uma unidade de pentossefuranosil, por exemplo, uma ribosida opcionalmente substituída ou 2'-desoxirribosida. Os nucleosídeos podem ser ligados por uma dentre várias frações de ligação, que podem ou não conter fósforo. Os nucleosídeos que são ligados por ligações de fosfodiéster não substituídas são denominados nucleotídeos. O termo "nucleobases", conforme usado aqui, inclui nucleobases de peptídeos, as subunidades de ácidos nucleicos de peptídeos e nucleoses de morfolina, bem como nucleosídeos e nucleotídeos.[0166] A nucleobase is a base, which in certain preferred embodiments is a purine, pyrimidine or a derivative or analogue thereof. Nucleosides are nucleobases that contain a pentosefuranosyl unit, for example, an optionally substituted riboside or 2'-deoxyriboside. Nucleosides can be linked by one of several linking moieties, which may or may not contain phosphorus. Nucleosides that are linked by unsubstituted phosphodiester bonds are called nucleotides. The term "nucleobases" as used herein includes peptide nucleobases, the nucleic acid subunits of peptides and morpholine nucleoses, as well as nucleosides and nucleotides.

[0167] Um oligonucleobase é um polímero que compreende nucleobases; em algumas modalidades, pelo menos uma parte do qual hibridizar-se por pareamento de base Watson-Crick a um DNA que contenha a sequência complementar. Uma cadeia de oligonucleobases pode ter um único terminal 5' e 3', que são nucleobases últimos do polímero. Uma cadeia de oligonucleobases específica pode conter nucleobases de todos os tipos. Um composto de oligonucleobases é um composto que compreende uma ou mais cadeias de oligonucleobases que podem ser complementares e hibridizadas por pareamento de base Watson-Crick. Nucleobases do tipo ribo incluem nucleobases que contêm pentosefuranosil em que 2' carbono é um metileno substituído com um hidroxil, alquiloxi ou halogêneo. Nucleobases do tipo desoxirribo são nucleobases outras que não nucleobases do tipo ribo, e incluem todas as nucleobases que não contêm uma unidade de pentossefuranosil.[0167] An oligonucleobase is a polymer that comprises nucleobases; in some embodiments, at least a portion of which hybridizes by Watson-Crick base pairing to a DNA containing the complementary sequence. A chain of oligonucleobases can have a single 5' and 3' terminus, which are the last nucleobases of the polymer. A specific oligonucleobase chain can contain nucleobases of all types. An oligonucleobase compound is a compound comprising one or more oligonucleobase chains that can be complementary and hybridized by Watson-Crick base pairing. Ribo-type nucleobases include pentosefuranosyl-containing nucleobases in which the 2' carbon is a methylene substituted with a hydroxyl, alkyloxy or halogen. Deoxyribo-type nucleobases are nucleobases other than ribo-type nucleobases, and include all nucleobases that do not contain a pentosefuranosyl unit.

[0168] Em determinadas modalidades, uma fita de oligonucleobase pode incluir cadeias de oligonucleobase e segmentos ou regiões de cadeias de oligonucleobase. Uma fita de oligonucleobase pode ter uma extremidade 3' e uma extremidade 5' e quando uma fita de oligonucleobase for coextensiva com uma cadeia, as extremidades 3' e 5' da fita também são terminais 3' e 5' da cadeia.[0168] In certain embodiments, an oligonucleobase strand may include oligonucleobase chains and segments or regions of oligonucleobase chains. An oligonucleobase strand may have a 3' end and a 5' end and when an oligonucleobase strand is coextensive with a chain, the 3' and 5' ends of the strand are also 3' and 5' ends of the chain.

[0169] Conforme usado aqui, o termo "códon" refere-se a uma sequência de três nucleotídeos adjacentes (RNA ou DNA) que constituem o código genético que determina a inserção de um aminoácido específico em uma cadeia polipeptídica durante a síntese proteica ou que o sinal interrompa a síntese proteica. O termo "códon" também é usado para se referir às sequências correspondentes (e complementares) de três nucleotídeos no RNA mensageiro em que o DNA original é transcrito.[0169] As used herein, the term "codon" refers to a sequence of three adjacent nucleotides (RNA or DNA) that constitute the genetic code that determines the insertion of a specific amino acid into a polypeptide chain during protein synthesis or that the signal stops protein synthesis. The term "codon" is also used to refer to the corresponding (and complementary) sequences of three nucleotides in the messenger RNA into which the original DNA is transcribed.

[0170] Como usado aqui, o termo "homologia" refere-se à similaridade de sequência entre as proteínas e o DNA. O termo "homologia" ou "homólogo" se refere a um grau de identidade. Pode haver uma homologia parcial ou uma homologia completa. Uma sequência parcialmente homóloga é aquela que tem menos do que 100% de identidade de sequência em comparação a outra sequência.[0170] As used herein, the term "homology" refers to the sequence similarity between proteins and DNA. The term "homology" or "homologous" refers to a degree of identity. There may be partial homology or complete homology. A partially homologous sequence is one that has less than 100% sequence identity compared to another sequence.

[0171] "Heterozigoto" refere-se a ter diferentes alelos em um ou mais locais genéticos nos segmentos cromossômicos homólogos. Conforme usado aqui, "heterozigoto" pode também se referir a uma amostra, célula, população celular ou organismo em que diferentes alelos em um ou mais locais genéticos podem ser detectados. As amostras heterozigóticas também podem ser determinadas através de métodos conhecidos na técnica, como, por exemplo, sequenciamento de ácido nucleico. Por exemplo, se um eletroferograma de sequenciamento mostra dois picos em um único local e ambos os picos forem estritamente do mesmo tamanho, a amostra pode ser caracterizada como heterozigótica. Ou, se um pico for menor do que outro, mas tiver pelo menos cerca de 25% o tamanho do pico maior, a amostra pode ser caracterizada como homozigótica. Em algumas modalidades, o pico menor tem pelo menos cerca de 15% do tamanho do pico maior. Em outras modalidades, o pico menor tem pelo menos cerca de 10% do tamanho do pico maior. Em outras modalidades, o pico menor tem pelo menos cerca de 5% do tamanho do pico maior. Em outras modalidades, uma quantidade mínima do pico menor é detectada.[0171] "Heterozygous" refers to having different alleles at one or more genetic sites on homologous chromosomal segments. As used herein, "heterozygote" may also refer to a sample, cell, cell population, or organism in which different alleles at one or more genetic sites can be detected. Heterozygous samples can also be determined using methods known in the art, such as, for example, nucleic acid sequencing. For example, if a sequencing electropherogram shows two peaks at a single location and both peaks are strictly the same size, the sample can be characterized as heterozygous. Or, if one peak is smaller than another but is at least about 25% the size of the larger peak, the sample can be characterized as homozygous. In some embodiments, the smaller peak is at least about 15% the size of the larger peak. In other embodiments, the smaller peak is at least about 10% the size of the larger peak. In other embodiments, the smaller peak is at least about 5% the size of the larger peak. In other embodiments, a minimal amount of the smaller peak is detected.

[0172] Como usado aqui, "homozigótico" refere-se a ter alelos idênticos em um ou mais locais genéticos em segmentos cromossômicos homólogos. "Homozigótico" pode também se referir a uma amostra, célula, população celular ou organismo em que os mesmos alelos em um ou mais locais genéticos podem ser detectados. As amostras homozigóticas também podem ser determinadas através de métodos conhecidos na técnica, como, por exemplo, sequenciamento de ácido nucleico. Por exemplo, se um eletroferograma de sequenciamento mostrar um único pico em um local específico, a amostra pode ser denominada "homozigótica" em relação àquele local.[0172] As used herein, "homozygous" refers to having identical alleles at one or more genetic sites on homologous chromosomal segments. "Homozygous" may also refer to a sample, cell, cell population, or organism in which the same alleles at one or more genetic sites can be detected. Homozygous samples can also be determined using methods known in the art, such as, for example, nucleic acid sequencing. For example, if a sequencing electropherogram shows a single peak at a specific location, the sample may be called "homozygous" for that location.

[0173] O termo "hemizigótico" refere-se a um segmento de gene ou gene estar presente apenas uma vez no genótipo de uma célula ou um organismo porque o segundo alelo é deletado, ou não presente no segmento de cromossomo homólogo. Tal como aqui utilizado "hemizigótico" pode também referir-se a uma amostra, uma célula, uma população de células ou um organismo em que um alelo de um ou mais loci genéticos pode ser detectado apenas uma vez no genótipo.[0173] The term "hemizygous" refers to a gene segment or gene being present only once in the genotype of a cell or an organism because the second allele is deleted, or not present in the homologous chromosome segment. As used herein "hemizygous" may also refer to a sample, a cell, a population of cells or an organism in which an allele of one or more genetic loci can be detected only once in the genotype.

[0174] O termo "estatuto de zigosidade", tal como aqui utilizado, refere-se a uma amostra, uma população de células, ou um organismo como aparecendo heterozigótico, homozigótico ou hemizigótico como determinado por métodos de ensaio conhecidos na técnica e aqui descritos. O termo "estatuto de zigosidade de um ácido nucleico" significa determinar se a fonte de ácido nucleico aparece heterozigoto, homozigoto, ou hemizigoto. O "estatuto de zigosidade" pode referir-se a diferenças na posição de nucleotídeo simples em uma sequência. Em alguns métodos, o estatuto de zigosidade de uma amostra em relação a uma única mutação pode ser categorizado como homozigótico de tipo selvagem, heterozigótico (isto é, um alelo de tipo selvagem e um alelo mutante), mutante homozigótico, ou hemizigótico (isto é, uma única cópia, quer do alelo de tipo selvagem ou mutante).[0174] The term "zygosity status", as used herein, refers to a sample, a population of cells, or an organism as appearing heterozygous, homozygous, or hemizygous as determined by assay methods known in the art and described herein. . The term "zygosity status of a nucleic acid" means determining whether the source nucleic acid appears heterozygous, homozygous, or hemizygous. "Zygosity status" can refer to differences in single nucleotide position in a sequence. In some methods, the zygosity status of a sample with respect to a single mutation can be categorized as wild-type homozygous, heterozygous (i.e., one wild-type allele and one mutant allele), homozygous mutant, or hemizygous (i.e. , a single copy of either the wild-type or mutant allele).

[0175] Tal como aqui utilizado, o termo "RTDS" refere-se ao The Rapid Trait Development System™ (RTDS) desenvolvido pela Cibus. RTDS é um sistema de modificação genética específica do sítio que é eficaz em fazer alterações precisas em uma sequência de gene sem a incorporação de genes estranhos ou sequências de controle.[0175] As used herein, the term "RTDS" refers to The Rapid Trait Development System™ (RTDS) developed by Cibus. RTDS is a site-specific genetic modification system that is effective in making precise changes to a gene sequence without incorporating foreign genes or control sequences.

[0176] O termo "cerca de" tal como aqui utilizado significa em termos quantitativos mais ou menos 10%. Por exemplo, "cerca de 3%" abrangeria 2,7-3,3% e "cerca de 10%" abrangeria 9-11%. Além do mais, em que "cerca de" é aqui utilizado em conjunto com um termo quantitativo entende-se que, para além do valor de mais ou menos 10%, o valor exato do termo quantitativo também é contemplado e descrito. Por exemplo, o termo "cerca de 3%" contempla expressamente, descreve e inclui exatamente 3%.[0176] The term "about" as used herein means in quantitative terms plus or minus 10%. For example, "about 3%" would cover 2.7-3.3% and "about 10%" would cover 9-11%. Furthermore, where "about" is used here in conjunction with a quantitative term it is understood that, in addition to the value of plus or minus 10%, the exact value of the quantitative term is also contemplated and described. For example, the term "about 3%" expressly contemplates, describes and includes exactly 3%.

[0177] RTDS e Oligonucleotídeos de Reparação (GRONs)[0177] RTDS and Repair Oligonucleotides (GRONs)

[0178] Esta divulgação refere-se em linhas gerais a novos métodos para melhorar a eficiência do direcionamento de modificações a localidades específicas em sequência genômicas ou outras sequências de nucleotídeos. Além disso, esta divulgação refere-se a DNA-alvo que foi modificado, mutante ou marcado pelas abordagens divulgadas neste documento. A divulgação refere-se igualmente a células, tecido e organismos que foram modificados pelos métodos da invenção. A presente divulgação se baseia no desenvolvimento de composições e métodos relacionados, em partes, a um sistema de conversão bem-sucedido, o Rapid Trait Development System (RTDS™, Cibus US LLC).[0178] This disclosure generally refers to new methods for improving the efficiency of targeting modifications to specific locations in genomic sequences or other nucleotide sequences. Furthermore, this disclosure refers to target DNA that has been modified, mutated, or marked by the approaches disclosed herein. The disclosure also relates to cells, tissue and organisms that have been modified by the methods of the invention. The present disclosure is based on the development of compositions and methods relating, in part, to a successful conversion system, the Rapid Trait Development System (RTDS™, Cibus US LLC).

[0179] O RTDS é baseado na alteração de um gene alvejado utilizando-se o próprio sistema de reparo de gene da célula para modificar especificamente a sequência genética in situ e não inserir DNA estranho e sequências de controle de expressão de gene. Tal procedimento efetua uma mudança precisa na sequência genética, enquanto o resto do genoma é mantido inalterado. Em contraste com GMOs transgênicos convencionais, não há integração de material genético estranho, tampouco é deixado qualquer material genético estranho no vegetal. As mudanças na sequência genética introduzidas pelo RTDS não são inseridas aleatoriamente. Visto que os genes afetados permanecem em seu local nativo, nenhum padrão adverso, descontrolado ou aleatório de expressão ocorre.[0179] RTDS is based on altering a targeted gene using the cell's own gene repair system to specifically modify the genetic sequence in situ and not insert foreign DNA and gene expression control sequences. This procedure makes a precise change in the genetic sequence, while the rest of the genome is left unchanged. In contrast to conventional transgenic GMOs, there is no integration of foreign genetic material, nor is any foreign genetic material left in the plant. Genetic sequence changes introduced by RTDS are not inserted randomly. Since the affected genes remain in their native location, no adverse, uncontrolled, or random pattern of expression occurs.

[0180] O RTDS que efetua essa mudança é um oligonucleotídeo quimicamente sintetizado (GRON), com descrito no presente, que pode ser composto de DNA e bases de RNA modificado, bem como outras frações químicas, e é projetado para hibridizar no local do gene desejado para criar par(es) de bases desajustado(s). Esse par de bases desajustado age como um sinal para atrair o próprio sistema de reparo de gene natural da célula para aquele local e corrigir (substituir, inserir ou excluir) o(s) nucleotídeo(s) designado(s) no gene. Assim que o processo de correção estiver completo, a molécula do RTDS é degradada e o gene recém modificado ou reparado é expresso sob os mecanismos de controle endógeno normal do gene.[0180] The RTDS that effects this change is a chemically synthesized oligonucleotide (GRON), as described herein, which can be composed of DNA and modified RNA bases, as well as other chemical moieties, and is designed to hybridize at the gene site. desired to create misfit base pair(s). This mismatched base pair acts as a signal to attract the cell's own natural gene repair system to that location and correct (replace, insert, or delete) the designated nucleotide(s) in the gene. Once the correction process is complete, the RTDS molecule is degraded and the newly modified or repaired gene is expressed under the gene's normal endogenous control mechanisms.

[0181] Os métodos e as composições divulgados aqui podem ser praticados ou feitos com as "oligonucleobases de reparo de gene" (GRON) tendo as conformações e substâncias químicas conforme descrito detalhadamente abaixo. As "oligonucleobases de reparo do gene", como contempladas aqui, também foram descritas na literatura científica e de patente publicada utilizando outros nomes, que incluem "oligonucleobases recombinogênicas"; "oligonucleotídeos quiméricos de RNA/DNA, “oligonucleotídeos quiméricos”; “oligonucleotídeos de duplex mista” (MDONs); “oligonucleotídeos de RNA/DNA” (RDOs); "oligonucleotídeos direcionados ao gene"; "genoplastos"; oligonucleotídeos modificados de fita simples"; "vetores mutacionais de oligodesoxinucleotídeo de fita simples (SSOMVs)"; "vetores mutacionais duplex"; e "vetores mutacionais heteroduplex". A oligonucleobase de reparação do gene pode ser introduzida numa célula de planta utilizando qualquer método vulgarmente utilizado na técnica, incluindo, mas não se limitando a microtransportadores (entrega biolística), microfibras, absorção mediada por polietilenoglicol (PEG), eletroporação e microinjeção.[0181] The methods and compositions disclosed herein can be practiced or made with "gene repair oligonucleobases" (GRON) having the conformations and chemical substances as described in detail below. "Gene repair oligonucleobases" as contemplated herein have also been described in published scientific and patent literature using other names, which include "recombinogenic oligonucleobases"; "chimeric RNA/DNA oligonucleotides; "chimeric oligonucleotides"; "mixed duplex oligonucleotides" (MDONs); "RNA/DNA oligonucleotides" (RDOs); "gene-targeted oligonucleotides"; "genoplasts"; single-strand modified oligonucleotides "; "single-stranded oligodeoxynucleotide mutational vectors (SSOMVs)"; "duplex mutational vectors"; and "heteroduplex mutational vectors". The gene repair oligonucleobase can be introduced into a plant cell using any method commonly used in the art, including, but not limited to, microcarriers (biolistic delivery), microfibers, polyethylene glycol (PEG)-mediated absorption, electroporation and microinjection.

[0182] Em uma modalidade, a oligonucleobase de reparo de gene é um oligonucleotídeo duplex misto (MDON) em que os nucleotídeos de tipo RNA do oligonucleotídeo duplex misto são tornados resistentes a RNase substituindo-se o 2'-hidroxil com uma funcionalidade fluoro, cloro ou bromo ou colocando-se um substituinte em 2'-O. Substituintes adequados incluem os substituintes ensinados pelo Kmiec II. Substituintes alternativos incluem os substituintes ensinados na Patente US N° 5.334.711 (Sproat) e os substituintes ensinados pelas Publicações de Patente EP 629 387 e EP 679 657 (coletivamente referidas como Pedidos Martin), as quais encontram-se incorporadas a este documento à guisa de referência. Tal como utilizado neste documento, um 2'-fluoro, cloro ou bromo derivado de um ribonucleotídeo ou um ribonucleotídeo que tenha um T-OH substituído com um substituinte descrito nos Pedidos Martin ou Sproat é denominado um "Ribonucleotídeo T-Substituído". Conforme usado aqui, o termo "nucleotídeo de tipo RNA" significa um T-hidroxil ou um nucleotídeo substituído em 2' que seja ligado a outros nucleotídeos de um oligonucleotídeo duplex misto por uma ligação de fosfodiéster não substituído ou qualquer uma das ligações não naturais ensinadas por Kmiec I ou Kmiec II. Tal como utilizado neste documento, o termo "nucleotídeos tipo desoxirribo" significa um nucleotídeo com T-H, que pode ser ligado a outros nucleotídeos de uma oligonucleobase de reparo de gene por uma ligação de fosfodiester não substituído ou quaisquer outras ligações não naturais ensinadas por Kmiec I ou Kmiec II.[0182] In one embodiment, the gene repair oligonucleobase is a mixed duplex oligonucleotide (MDON) in which the RNA-like nucleotides of the mixed duplex oligonucleotide are made resistant to RNase by replacing the 2'-hydroxyl with a fluoro functionality, chlorine or bromine or by placing a substituent on 2'-O. Suitable substituents include the substituents taught by Kmiec II. Alternative substituents include the substituents taught in U.S. Patent No. 5,334,711 (Sproat) and the substituents taught in Patent Publications EP 629,387 and EP 679,657 (collectively referred to as Martin Applications), which are incorporated herein at as a reference. As used herein, a 2'-fluoro, chloro or bromine derived from a ribonucleotide or a ribonucleotide that has a T-OH substituted with a substituent described in the Martin or Sproat Applications is termed a "T-Substituted Ribonucleotide". As used herein, the term "RNA-like nucleotide" means a T-hydroxyl or 2'-substituted nucleotide that is linked to other nucleotides of a mixed duplex oligonucleotide by an unsubstituted phosphodiester linkage or any of the unnatural linkages taught. by Kmiec I or Kmiec II. As used herein, the term "deoxyribo-like nucleotides" means a nucleotide with T-H, which can be linked to other nucleotides of a gene repair oligonucleobase by an unsubstituted phosphodiester linkage or any other unnatural linkages taught by Kmiec I. or Kmiec II.

[0183] Em uma modalidade da presente divulgação, a oligonucleobase de reparo de gene é um oligonucleotídeos de duplex misto (MDON) que é ligado unicamente por ligações de fosfodiéster não substituído. Em modalidades alternativas, a ligação é por fosfodiesteres substituídos, derivados de fosfodiesteres e ligações não à base de fósforo, tal como ensinado por Kmiec II. Em outra modalidade, cada nucleotídeo de tipo RNA no oligonucleotídeo de duplex misto é um Nucleotídeo substituído em 2'. Modalidades especificamente preferenciais de Ribonucleotídeos 2'- Substituídos são os ribonucleotídeos substituídos 2'-fluoro, T-metoxi, 2'- propiloxi, 2'-aliloxi,2'-hidroxiletiloxi, 2'-metoxietiloxi, T-fluoropropiloxi e ribonucleotídeos substituídos por 2'-trifluoropropiloxi. Modalidades mais preferenciais de ribonucleotídeos 2'-substituídos são nucleotídeos substituídos 2'-fluoro, 2'-metoxi, 2'-metoxietiloxi e 2'-aliloxi. Em outra modalidade, o oligonucleotídeo de duplex misto é ligado por ligações de fosfodiéster não substituído.[0183] In one embodiment of the present disclosure, the gene repair oligonucleobase is a mixed duplex oligonucleotide (MDON) that is linked solely by unsubstituted phosphodiester bonds. In alternative embodiments, the linkage is by substituted phosphodiesters, phosphodiester derivatives and non-phosphorus-based linkages, as taught by Kmiec II. In another embodiment, each RNA-like nucleotide in the mixed duplex oligonucleotide is a 2'-substituted nucleotide. Specifically preferred embodiments of 2'-Substituted Ribonucleotides are 2'-fluoro, T-methoxy, 2'-propyloxy, 2'-allyloxy, 2'-hydroxylethyloxy, 2'-methoxyethyloxy, T-fluoropropyloxy and 2-substituted ribonucleotides. '-trifluoropropyloxy. More preferred embodiments of 2'-substituted ribonucleotides are 2'-fluoro, 2'-methoxy, 2'-methoxyethyloxy and 2'-allyloxy substituted nucleotides. In another embodiment, the mixed duplex oligonucleotide is linked by unsubstituted phosphodiester linkages.

[0184] Embora oligonucleotídeos de duplex misto (MDONs) com um tipo apenas de nucleotídeo tipo RNA substituído em 2' sejam mais sintetizados de maneira mais conveniente, os métodos da divulgação podem ser praticados com oligonucleotídeos de duplex misto com dois ou mais tipos de nucleotídeos de tipo RNA. A função de um segmento de RNA pode não ser afetada por uma interrupção causada pela introdução de um desoxinucleotídeo entre dois trinucleotídeos de tipo RNA; em conformidade, o termo segmento de RNA abarca termos como "segmento de RNA interrompido". Um segmento de RNA não interrompido é denominado segmento de RNA contíguo. Em uma modalidade alternativa, um segmento de RNA pode conter nucleotídeos não substituídos 2'-OH e resistentes a RNase alternantes. Os oligonucleotídeos de duplex misto têm, em algumas modalidades, menos que 100 nucleotídeos e, em outras modalidades, menos que 85 nucleotídeos, mas mais que 50 nucleotídeos. A primeira e a segunda fita têm paridade de bases Watson-Crick. Em uma modalidade, as fitas do oligonucleotídeo de duplex misto são ligadas covalentemente por um ligador, como um hexa, penta ou tetranucleotídeos de fita única, de modo que a primeira e segunda fita são segmentos de cadeia única de oligonucleotídeo com uma única extremidade 3' e uma única extremidade 5'. As extremidades 3' e 5' podem ser protegidas pela adição de uma "terminação de tipo 'hairpin'", segundo a qual os nucleotídeos de terminação 3' e 5' são pareados, por paridade Watson-Crick, a nucleotídeos adjacentes. Uma segunda terminação do tipo hairpin pode, adicionalmente, ser posicionada na junção entre a primeira e a segunda fita distante das extremidades 3' e 5', de modo que a paridade Watson-Crick entre a primeira e a segunda fita é estabilizada.[0184] Although mixed duplex oligonucleotides (MDONs) with only one type of 2'-substituted RNA-like nucleotide are more conveniently synthesized, the methods of the disclosure can be practiced with mixed duplex oligonucleotides with two or more types of nucleotides of RNA type. The function of a segment of RNA may not be affected by a disruption caused by the introduction of a deoxynucleotide between two RNA-like trinucleotides; accordingly, the term RNA segment encompasses terms such as "interrupted RNA segment". An uninterrupted RNA segment is called a contiguous RNA segment. In an alternative embodiment, an RNA segment may contain alternating 2'-OH unsubstituted and RNase-resistant nucleotides. Mixed duplex oligonucleotides are, in some embodiments, less than 100 nucleotides and, in other embodiments, less than 85 nucleotides but more than 50 nucleotides. The first and second strands have Watson-Crick base parity. In one embodiment, the strands of the mixed duplex oligonucleotide are covalently linked by a linker, such as a single-stranded hexa, penta, or tetranucleotide, such that the first and second strands are single-strand segments of the oligonucleotide with a single 3' end. and a single 5' end. The 3' and 5' ends can be protected by the addition of a "hairpin" termination, whereby the 3' and 5' terminal nucleotides are paired, by Watson-Crick parity, to adjacent nucleotides. A second hairpin-type termination may additionally be positioned at the junction between the first and second strands distant from the 3' and 5' ends, so that the Watson-Crick parity between the first and second strands is stabilized.

[0185] A primeira e segunda fita contêm regiões que são homólogas a dois fragmentos do gene/alelo alvo, isto é, têm a mesma sequência do gene/alelo alvo. Uma região homóloga contém os nucleotídeos de um segmento de RNA e pode conter um ou mais nucleotídeos de tipo DNA do segmento conectivo de DNA e pode conter igualmente nucleotídeos de tipo DNA que não se encontram no segmento de DNA interferente. As duas regiões de homologia são separadas por, e são, cada qual, adjacentes a, uma região com sequência que difere da sequência do gene alvo, denominada "região heteróloga". A região heteróloga pode conter um, dois ou três nucleotídeos incompatíveis. Os nucleotídeos incompatíveis podem ser contíguos ou, como alternativa, podem ser separados por um ou dois nucleotídeos que são homólogos ao gene/alelo alvo. Como alternativa, a região heteróloga pode igualmente conter uma inserção ou um, dois, três, cinco ou menos nucleotídeos. Como alternativa, a sequência do oligonucleotídeo de duplex misto pode diferir da sequência do gene/alelo alvo apenas pela deleção de um, dois, três, ou cinco ou menos nucleotídeos do oligonucleotídeo de duplex misto. O comprimento e a posição da região heteróloga é, neste caso, considerada como tendo o comprimento da deleção, muito embora nenhum nucleotídeo do oligonucleotídeo de duplex misto se encontre na região heteróloga. A distância entre os fragmentos do gene alvo que são complementares às duas regiões homólogas tem, identicamente, o comprimento da região heteróloga em que uma substituição ou substituições são pretendidas. Quando a região heteróloga contém uma inserção, as regiões homólogas são, portanto, separadas no oligonucleotídeo de duplex misto mais longe no gene/alelo do que seus fragmentos complementares homólogos, e a recíproca se aplica quando a região heteróloga codifica uma deleção.[0185] The first and second strands contain regions that are homologous to two fragments of the target gene/allele, that is, they have the same sequence as the target gene/allele. A homologous region contains the nucleotides of an RNA segment and may contain one or more DNA-like nucleotides from the connecting DNA segment and may also contain DNA-like nucleotides that are not found in the interfering DNA segment. The two regions of homology are separated by, and are each adjacent to, a region with a sequence that differs from the sequence of the target gene, called a "heterologous region." The heterologous region may contain one, two or three incompatible nucleotides. The incompatible nucleotides may be contiguous or, alternatively, they may be separated by one or two nucleotides that are homologous to the target gene/allele. Alternatively, the heterologous region may also contain an insertion or one, two, three, five or fewer nucleotides. Alternatively, the sequence of the mixed duplex oligonucleotide may differ from the target gene/allele sequence only by deleting one, two, three, or five or fewer nucleotides from the mixed duplex oligonucleotide. The length and position of the heterologous region is in this case considered to be the length of the deletion, even though no nucleotides of the mixed duplex oligonucleotide are found in the heterologous region. The distance between fragments of the target gene that are complementary to the two homologous regions is identically the length of the heterologous region in which a substitution or substitutions are intended. When the heterologous region contains an insertion, the homologous regions are therefore separated in the mixed duplex oligonucleotide further into the gene/allele than their homologous complementary fragments, and the converse applies when the heterologous region encodes a deletion.

[0186] Os segmentos de RNA dos oligonucleotídeos de duplex mistos são, cada qual, parte de uma região homóloga, isto é, uma região que é sequencialmente idêntica ao fragmento do gene alvo, cujos segmentos contêm, conjuntamente, em algumas modalidades, pelo menos 13 nucleotídeos do tipo RNA e, em algumas modalidades, de 16 a 25 nucleotídeos de tipo RNA ou ainda mais preferivelmente 18-22 nucleotídeos de tipo RNA ou, em outras modalidades, 20 nucleotídeos. Em uma modalidade, segmentos de RNA das regiões de homologia são separados por e adjacentes a, isto é, "conectador por" um segmento de DNA interferente. Em uma modalidade, cada nucleotídeo da região homóloga é um nucleotídeo de um segmento de DNA interferente. Um segmento de DNA interferente que contém a região heteróloga de um oligonucleotídeo duplex misto é denominado "segmento mutante".[0186] The RNA segments of the mixed duplex oligonucleotides are each part of a homologous region, that is, a region that is sequentially identical to the target gene fragment, which segments together contain, in some embodiments, at least 13 RNA-like nucleotides and, in some embodiments, 16 to 25 RNA-like nucleotides or even more preferably 18-22 RNA-like nucleotides or, in other embodiments, 20 nucleotides. In one embodiment, RNA segments from regions of homology are separated by and adjacent to, i.e., "connected by" an interfering DNA segment. In one embodiment, each nucleotide of the homologous region is a nucleotide of an interfering DNA segment. A segment of interfering DNA that contains the heterologous region of a mixed duplex oligonucleotide is called a "mutant segment".

[0187] Em outra modalidade da presente divulgação, a oligonucleobase de reparo de gene (GRON) é um vetor mutacional de fita única de oligodesoxinucleotídeo ou SSOMV, tal como divulgado no Pedido de Patente Internacional PCT/USOO/23457, Patentes U.S. N° 6.271.360, 6.479.292 e 7.060.500, incorporado por referência em sua totalidade. A sequência do SSOMV tem base nos mesmos princípios dos vetores mutacionais descritos nas Patentes US N° 5,756,325; 5,871,984; 5,760,012; 5,888,983; 5,795,972; 5,780,296; 5,945,339; 6,004,804; e 6,010,907 e nos Pedidos Internacionais N° WO 98/49350; WO 99/07865; WO 99/58723; WO 99/58702; e WO 99/40789. A sequencia do SSOMV contém duas regiões que são homólogas com a sequência alvo separada por uma região que contém a alteração genética desejada denominada região mutante. A região mutante pode ter uma sequência com o mesmo comprimento da sequência que separa as regiões homólogas na sequência alvo, porém, tendo uma sequência diferente. Uma tal região mutante pode gerar uma substituição. Alternativamente, as regiões homólogas no SSOMV podem ser contíguas uma em relação à outra, enquanto que as regiões no gene alvo que têm a mesma sequência são separadas por um, dois ou mais nucleotídeos. Tal SSOMV gera a exclusão do gene alvo dos nucleotídeos que estão ausentes do SSOMV. Por fim, a sequência do gene alvo que é idêntica às regiões homólogas pode ser adjacentes no gene alvo, mas separadas por um, dois ou mais nucleotídeos na sequência do SSOMV. Esse SSOMV gera uma inserção na sequência do gene alvo. Em algumas modalidades, um SSOMV não se anela sozinho.[0187] In another embodiment of the present disclosure, the gene repair oligonucleobase (GRON) is a single-stranded oligodeoxynucleotide mutational vector or SSOMV, as disclosed in International Patent Application PCT/USOO/23457, U.S. Patent No. 6,271 360, 6,479,292 and 7,060,500, incorporated by reference in their entirety. The SSOMV sequence is based on the same principles as the mutational vectors described in US Patent No. 5,756,325; 5,871,984; 5,760,012; 5,888,983; 5,795,972; 5,780,296; 5,945,339; 6,004,804; and 6,010,907 and in International Applications No. WO 98/49350; WO 99/07865; WO 99/58723; WO 99/58702; and WO 99/40789. The SSOMV sequence contains two regions that are homologous to the target sequence separated by a region that contains the desired genetic change called the mutant region. The mutant region may have a sequence with the same length as the sequence that separates the homologous regions in the target sequence, however, having a different sequence. Such a mutant region can generate a substitution. Alternatively, homologous regions in SSOMV may be contiguous with respect to one another, while regions in the target gene that have the same sequence are separated by one, two or more nucleotides. Such SSOMV generates the deletion of the target gene of nucleotides that are absent from SSOMV. Finally, the target gene sequence that is identical to the homologous regions may be adjacent in the target gene but separated by one, two, or more nucleotides in the SSOMV sequence. This SSOMV generates an insertion in the target gene sequence. In some embodiments, an SSOMV does not anneal itself.

[0188] Os nucleotídeos do SSOMV são desoxiribonucleotídeos que são ligados por ligações de fosfodiéster não modificadas, salvo o fato de que a ligação inter de nucleotídeos no terminal 3' e/ou '5 ou, alternativamente, as duas ligações inter de nucleotídeoss no terminal '3 e no terminal '5, podem ser fosforotioato ou fosfoamidato. Tal como utilizado neste documento, uma ligação inter de nucleotídeos é a ligação entre nucleotídeos do SSMOV e não inclui a ligação entre o nucleotídeo de extremidade 3' ou nucleotídeo de extremidade '5 e um substituinte bloqueador. Em uma modalidade específica, o comprimento do SSOMV está entre 21 e 55 desoxinucleotídeos e os comprimentos das regiões de homologia têm, de maneira adequada, comprimento total de pelo menos 20 desoxinucleotídeos e pelo menos duas regiões de homologia devem ter, cada qual, comprimentos de pelo menos 8 desoxinucleotídeos.[0188] SSOMV nucleotides are deoxyribonucleotides that are linked by unmodified phosphodiester bonds, except that the inter-nucleotide bond at the 3' and/or '5' terminal or, alternatively, the two inter-nucleotide bonds at the terminal '3 and at the '5 terminal, they can be phosphorothioate or phosphoamidate. As used herein, an inter-nucleotide bond is the bond between SSMOV nucleotides and does not include the bond between the 3'-end nucleotide or '5-end nucleotide and a blocking substituent. In a specific embodiment, the length of the SSOMV is between 21 and 55 deoxynucleotides and the lengths of the regions of homology are suitably at least 20 deoxynucleotides in total length and at least two regions of homology must each have lengths of at least 8 deoxynucleotides.

[0189] O SSOMV pode ser projetado para ser complementar tanto à fita codificante quanto não codificante do gene alvo. Quando a mutação desejada é uma substituição de uma base única, é preferível que o nucleotídeo mutante e o nucleotídeo alvo sejam uma pirimidina. Na medida em que é consistente com a obtenção do resultado funcional desejado, é preferível que tanto o nucleotídeo mutante quanto o nucleotídeo alvo na fita complementar sejam pirimidinas. São particularmente preferenciais os SSOMVs que codificam mutações de transversão, isto é, um nucleotídeo mutante C ou T é desajustado, respectivamente, com um nucleotídeo C ou T na fita complementar.[0189] SSOMV can be designed to be complementary to both the coding and non-coding strands of the target gene. When the desired mutation is a single base substitution, it is preferred that the mutant nucleotide and the target nucleotide are a pyrimidine. To the extent that it is consistent with obtaining the desired functional result, it is preferred that both the mutant nucleotide and the target nucleotide on the complementary strand are pyrimidines. Particularly preferred are SSOMVs that encode transversion mutations, that is, a C or T mutant nucleotide is mismatched, respectively, with a C or T nucleotide on the complementary strand.

[0190] Projeção de Fragmento de Okazaki/GRON 2'-OME. Em várias modalidades, um GRON pode ter ambos os nucleotídeos de RNA e de DNA e/ou outros tipos de nucleobases. Em algumas modalidades, um ou mais dos nucleotídeos de DNA ou de RNA compreendem uma modificação. Em certas modalidades, o primeiro nucleotídeo 5' é um nucleotídeo de RNA e o resto dos nucleotídeos são DNA. Em ainda outras modalidades, o primeiro nucleotídeo de RNA 5' é modificado com um 2-O-Me. Em outras modalidades, os primeiros dois, três, quatro, cinco, seis, sete, oito, nove, dez ou mais nucleotídeos 5' são um nucleotídeo de RNA e o resto dos nucleotídeos são de DNA. Em ainda outras modalidades, um ou mais dos primeiros dois, três, quatro, cinco, seis, sete, oito, nove, dez ou mais nucleotídeos de RNA a 5' são modificados com um 2-O-Me. Nas células vegetais, quebras de fita dupla no DNA são geralmente reparadas por via de reparação do DNA de NHEJ. Esta via não requer um modelo para reparar o DNA e, portanto, está sujeita a erros. A vantagem de usar esta via de reparação de DNA para uma célula vegetal é que é rápida, ubíqua e, mais importante, pode ocorrer nos momentos em que uma célula não está a sofrer replicação de DNA. Outra via de reparação do DNA que funciona na reparação de quebras de fitas duplas do lado de fora do garfo de replicação em células vegetais é chamada de recombinação homóloga (RH); no entanto, ao contrário da via NHEJ este tipo de reparação é precisa e requer o uso de um modelo de DNA (GRON). Uma vez que estes GRONs imitam fragmentos de Okazaki no garfo de replicação de DNA de genes alvo, não é óbvio utilizá-los com um cortador de dupla fita de DNA para aqueles versados na técnica.[0190] Okazaki/GRON 2'-OME Fragment Projection. In various embodiments, a GRON may have both RNA and DNA nucleotides and/or other types of nucleobases. In some embodiments, one or more of the DNA or RNA nucleotides comprises a modification. In certain embodiments, the first 5' nucleotide is an RNA nucleotide and the rest of the nucleotides are DNA. In still other embodiments, the 5' first RNA nucleotide is modified with a 2-O-Me. In other embodiments, the first two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten or more 5' nucleotides are an RNA nucleotide and the rest of the nucleotides are DNA. In still other embodiments, one or more of the first two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten or more 5' RNA nucleotides are modified with a 2-O-Me. In plant cells, double-strand breaks in DNA are generally repaired via the NHEJ DNA repair pathway. This pathway does not require a template to repair DNA and is therefore prone to errors. The advantage of using this DNA repair pathway for a plant cell is that it is rapid, ubiquitous and, most importantly, can occur at times when a cell is not undergoing DNA replication. Another DNA repair pathway that functions to repair double-strand breaks outside the replication fork in plant cells is called homologous recombination (HR); however, unlike the NHEJ pathway this type of repair is precise and requires the use of a DNA template (GRON). Since these GRONs mimic Okazaki fragments at the DNA replication fork of target genes, it is not obvious to use them with a DNA double-strand cutter for those skilled in the art.

[0191] Melhorar a eficiência[0191] Improve efficiency

[0192] A presente invenção proporciona um certo número de abordagens para aumentar a eficácia de conversão de um gene alvo, utilizando os oligonucleotídeos de reparação, e que podem ser utilizados sozinhos ou em combinação uns com os outros. Elas incluem: 1. Introdução de modificações nos oligonucleotídeos de reparação que atraem maquinaria de reparo de DNA para o sítio alvo (desemparelhamento). A. Introdução de um ou mais sítios abásicos no oligonucleotídeo (por exemplo, dentro de 10 bases, e em algumas modalidades com 5 bases do sítio desejado de desemparelhamento) gera uma lesão que é um intermediário na reparação de excisão de bases (BER), e que atrai maquinaria de BER para a proximidade do sítio alvo para a conversão pelo oligonucleotídeo reparação. Oligonucleotídeos modificados de dSpacer (furano abásico) podem ser preparados tal como descrito em, por exemplo, Takeshita et al., J. Biol. Chem., 262: 10171-79, 1987. B. A inclusão de compostos que induzem quebras na fita simples ou dupla, ou em que o oligonucleotídeo ou em conjunto com o oligonucleotídeo, gera uma lesão que é reparada por NHEJ, união de extremidade mediada por microhomologia (MMEJ) e recombinação homóloga. A título de exemplo, a família bleomicina de antibióticos, dedos de zinco, FokI (ou qualquer tipo de classe IIS da enzima de restrição) e outras nucleases podem ser ligadas de forma covalente à extremidade 3' ou 5' dos oligonucleotídeos de reparação, a fim de introduzir quebra de fita dupla na vizinhança do sítio alvo para a conversão pelo oligonucleotídeo de reparação. A família de antibióticos bleomicina são glicopeptídeos de clivagem de DNA que incluem bleomicina, zeocina, fleomicina, talisomicina, pepleomicina e outros. C. Introdução de um ou mais 8'oxo Da ou dG incorporado no oligonucleotídeo (por exemplo, dentro de 10 bases, e em algumas modalidades com 5 bases do sítio desejado incompatibilidade) gera uma lesão que é semelhante às lesões criada por espécies reativas de oxigênio. Estas lesões induzem o chamado sistema "push repair". Ver, por exemplo, Kim et al., J. Biochem. Mol. Biol. 37: 657-62, 2004. 2. Aumentar a estabilidade dos oligonucleotídeos de reparação: Introdução de uma base reversa (IDC) na extremidade 3' do oligonucleotídeo para criar uma extremidade 3' bloqueada no oligonucleotídeo de reparação. Introdução de um ou mais nucleotídeos ou bases de 2'O-metil que aumentam a energia de hibridação (ver, por exemplo, documento WO2007/073149) na extremidade 5' e/ou 3' do oligonucleotídeo de reparação. Introdução de um ou uma pluralidade de nucleotídeos de RNA de 2'O-metil na extremidade 5' do oligonucleotídeo de reparação, que conduz a bases de DNA que proporcionam o sítio de desemparelhamento desejado, criando assim uma estrutura de ácido nucleico semelhante a Fragmento de Okazaki. Corantes intercalantes conjugados (5 'ou 3'), tais como corantes de acridina, psoraleno, brometo de etídio e manchas de Syber. Introdução de um cap terminal 5', tais como clamp T/A, uma fração de colesterol, SIMA (HEX), riboC e amidite. Modificações de estrutura principal, tais como fosforotioato, 2'-O- metil, os fosfonatos de metil, ácido nucleico bloqueado (LNA), MOE (metoxietil), di PS e ácido nucleico peptídico (PNA). A ligação cruzada do oligonucleotídeo de reparação, por exemplo, com agentes reagentes de ligação cruzada intrafita, tais como cisplatina e mitomicina C. A conjugação com corantes fluorescentes, como Cy3, DY547, Cy3.5, Cy3B, Cy5 e DY647. 3. Aumento de energia de hibridação do oligonucleotídeo de reparação através da incorporação de bases que aumentam a energia de hibridação (ver, por exemplo, WO2007/073149). 4. Aumento da qualidade de síntese de reparação do oligonucleotídeo utilizando multímeros de nucleotídeo (dímeros, trímeros, tetrâmeros, etc.) como blocos de construção para a síntese. Isto resulta num menor número de passos de acoplamento e separação mais fácil dos produtos de comprimento total a partir de blocos de construção. 5. Utilização de oligonucleotídeos de reparação longos (isto é, maiores do que 55 nucleotídeos de comprimento, por exemplo, tais como os comprimentos aqui descritos, por exemplo, tendo uma ou mais mutações ou duas ou mais mutações alvo do oligonucleotídeo de reparação.[0192] The present invention provides a number of approaches to increase the conversion efficiency of a target gene, using repair oligonucleotides, and which can be used alone or in combination with each other. They include: 1. Introduction of modifications to the repair oligonucleotides that attract DNA repair machinery to the target site (mismatch). A. Introduction of one or more abasic sites into the oligonucleotide (e.g., within 10 bases, and in some embodiments within 5 bases of the desired mismatch site) generates a lesion that is an intermediate in base excision repair (BER), and which attracts BER machinery to the proximity of the target site for conversion by the repair oligonucleotide. Modified dSpacer (furan abasic) oligonucleotides can be prepared as described in, for example, Takeshita et al., J. Biol. Chem., 262: 10171-79, 1987. B. The inclusion of compounds that induce single or double strand breaks, or in which the oligonucleotide or in conjunction with the oligonucleotide, generates a lesion that is repaired by NHEJ, end joining mediated by microhomology (MMEJ) and homologous recombination. By way of example, the bleomycin family of antibiotics, zinc fingers, FokI (or any type of class IIS restriction enzyme) and other nucleases can be covalently linked to the 3' or 5' end of repair oligonucleotides, to in order to introduce double-strand breaks in the vicinity of the target site for conversion by the repair oligonucleotide. The bleomycin family of antibiotics are DNA-cleaving glycopeptides that include bleomycin, zeocin, phleomycin, talisomycin, pepleomycin, and others. C. Introduction of one or more 8'oxo Da or dG incorporated into the oligonucleotide (e.g., within 10 bases, and in some embodiments within 5 bases of the desired mismatch site) generates a lesion that is similar to the lesions created by reactive species of oxygen. These injuries induce the so-called "push repair" system. See, for example, Kim et al., J. Biochem. Mol. Biol. 37: 657-62, 2004. 2. Increase the stability of repair oligonucleotides: Introduction of a reverse base (IDC) at the 3' end of the oligonucleotide to create a blocked 3' end of the repair oligonucleotide. Introduction of one or more nucleotides or 2'O-methyl bases that increase the hybridization energy (see, for example, WO2007/073149) at the 5' and/or 3' end of the repair oligonucleotide. Introduction of one or a plurality of 2'O-methyl RNA nucleotides at the 5' end of the repair oligonucleotide, which leads to DNA bases that provide the desired mismatch site, thereby creating a DNA fragment-like nucleic acid structure. Okazaki. Conjugated intercalating dyes (5' or 3') such as acridine dyes, psoralen, ethidium bromide and Syber stains. Introduction of a 5' terminal cap, such as T/A clamp, a cholesterol moiety, SIMA (HEX), riboC and amidite. Backbone modifications such as phosphorothioate, 2'-O-methyl, methyl phosphonates, locked nucleic acid (LNA), MOE (methoxyethyl), diPS, and peptide nucleic acid (PNA). Cross-linking the repair oligonucleotide, for example, with intrastrand cross-linking reagents such as cisplatin and mitomycin C. Conjugation with fluorescent dyes such as Cy3, DY547, Cy3.5, Cy3B, Cy5 and DY647. 3. Increasing the hybridization energy of the repair oligonucleotide by incorporating bases that increase the hybridization energy (see, for example, WO2007/073149). 4. Increased quality of oligonucleotide repair synthesis using nucleotide multimers (dimers, trimers, tetramers, etc.) as building blocks for synthesis. This results in fewer coupling steps and easier separation of full-length products from building blocks. 5. Use of long repair oligonucleotides (i.e., greater than 55 nucleotides in length, e.g., such as the lengths described herein, e.g., having one or more mutations or two or more mutations targeted by the repair oligonucleotide.

[0193] Os exemplos das abordagens anteriores são fornecidos na Tabela1.[0193] Examples of the previous approaches are provided in Table1.

[0194] Tabela 1. Químicas de Gron exemplares. [0194] Table 1. Exemplary Gron chemistries.

[0195] As modificações precedentes também podem incluir modificações de nucleotídeos conhecidas, como metilação, corantes intercalados 5’, modificações nas extremidades 5’ e 3’, modificações de suporte, reticuladores, ciclizações e "tampas" e a substituição de um ou mais nucleotídeos de ocorrência natural por um análogo, como inosina. As modificações dos nucleotídeos incluem a adição da acridina, amina, biotina, azul cascata, colesterol, Cy3@, Cy5@, Cy5.5@ Daboyl, digoxigenina, dinitrofenil, Edans, 6-FAM, fluoresceína, 3'- gliceril, HEX, IRD-700, IRD-800, JOE, fosfato de psoraleno, rodamina, ROX, tiol (SH), espaçadores, TAMRA, TET, AMCA-S", SE, BODIPY°,Marina Blue@, Pacific Blue@, Oregon Green@, Rhodamine Green@, Rhodamine Red@, Rhodol Green@ e Texas Red@. As modificações de suporte de polinucleotídeo incluem metilfosfonato, RNA de 2'-OMe-metilfosfonato, fosforotiorato, RNA, 2'- OMeRNA. As modificações de base incluem 2-amino-dA, 2-aminopurina, 3'- (ddA), 3'dA (cordicepina), 7-deaza-dA, 8-Br-dA, 8- oxo-dA, N6-Me-dA, local abásico (dSpacer), biotina dT, 2'-OMe-5Me-C, 2'-OMe-propinil-C, 3'- (5-Me- dC), 3'- (ddC), 5-Br-dC, 5-1-duc, 5-Me-dC,5-F-dC, carboxi-dT, dA conversível, dC conversível, dG conversível, dT conversível, dU conversível, 7-deaza-dG, 8-Br-dG, 8-oxo-dG, O6-Me-dG, S6-DNP-dG, 4- metil-indol, 5-nitroindol, 2'-OMe-inosina, 2'-dl, o6- fenil-dl, 4-metil-indol, 2'- desoxinobularina, 5-nitroindol, 2-aminopurina, dP (análogo da purina), dK (análogo da pirimidina), 3-nitropirrol, 2-tio-dT, 4-tio-dT, biotina-dT, carboxi- dT, 04-Me-dT, 04-triazol dT, 2'-OMe-propinil-U, 5-Br-dU, 2'-dU, 5-F-dU, 5-l- dU, 04-triazol dU. Os termos mencionados também abrangem ácidos nucleicos peptídicos (PNAs), um análogo de DNA em que o suporte é um pseudopeptídeo consistindo em unidades de N- (2-aminoetil)-glicina em vez de um açúcar. Os PNAs imitam o comportamento do DNA e ligam as fitas de ácido nucleico complementar. O suporte neutro do PNA resulta em uma ligação mais forte e em uma maior especificidade do que se obtém normalmente. Além disso, as propriedades químicas, físicas e biológicas únicas do PNA exploraram a produção de poderosas ferramentas biomoleculares, agentes antisense e antigene, sondas moleculares e biosensores.[0195] The foregoing modifications may also include known nucleotide modifications, such as methylation, 5' intercalating dyes, modifications at the 5' and 3' ends, scaffold modifications, cross-linkers, cyclizations and "caps", and the replacement of one or more nucleotides naturally occurring by an analogue such as inosine. Nucleotide modifications include the addition of acridine, amine, biotin, cascade blue, cholesterol, Cy3@, Cy5@, Cy5.5@ Daboyl, digoxigenin, dinitrophenyl, Edans, 6-FAM, fluorescein, 3'-glyceryl, HEX, IRD-700, IRD-800, JOE, psoralen phosphate, rhodamine, ROX, thiol (SH), spacers, TAMRA, TET, AMCA-S", SE, BODIPY°, Marina Blue@, Pacific Blue@, Oregon Green@ , Rhodamine Green@, Rhodamine Red@, Rhodol Green@, and Texas Red@. Polynucleotide support modifications include methylphosphonate, 2'-OMe-methylphosphonate RNA, phosphorothiorate, RNA, 2'-OMeRNA. -amino-dA, 2-aminopurine, 3'- (ddA), 3'dA (cordycepin), 7-deaza-dA, 8-Br-dA, 8- oxo-dA, N6-Me-dA, abasic site ( dSpacer), biotin dT, 2'-OMe-5Me-C, 2'-OMe-propynyl-C, 3'- (5-Me- dC), 3'- (ddC), 5-Br-dC, 5- 1-duc, 5-Me-dC,5-F-dC, carboxy-dT, dA convertible, dC convertible, dG convertible, dT convertible, dU convertible, 7-deaza-dG, 8-Br-dG, 8-oxo -dG, O6-Me-dG, S6-DNP-dG, 4-methyl-indole, 5-nitroindole, 2'-OMe-inosine, 2'-dl, o6-phenyl-dl, 4-methyl-indole, 2 '- deoxynobularin, 5-nitroindole, 2-aminopurine, dP (purine analogue), dK (pyrimidine analogue), 3-nitropyrrole, 2-thio-dT, 4-thio-dT, biotin-dT, carboxy-dT, 04-Me-dT, 04-triazole dT, 2'-OMe-propynyl-U, 5-Br-dU, 2'-dU, 5-F-dU, 5-l-dU, 04-triazole dU. The terms mentioned also cover peptide nucleic acids (PNAs), a DNA analogue in which the support is a pseudopeptide consisting of N-(2-aminoethyl)-glycine units instead of a sugar. PNAs mimic the behavior of DNA and bind complementary nucleic acid strands. The neutral support of PNA results in stronger binding and greater specificity than is typically achieved. Furthermore, the unique chemical, physical and biological properties of PNA have explored the production of powerful biomolecular tools, antisense and antigen agents, molecular probes and biosensors.

[0196] As oligonucleobases podem ter nucleotídeos modificados com incisão(ões), intervalo(s), como suportes de oligonucleotídeo modificado, nucleotídeos abásicos e outras frações químicas. Em uma outra modalidade, pelo menos uma fita da oligonucleobase inclui pelo menos um nucleotídeo modificado adicional, por exemplo, um nucleotídeo modificado por 2‘-O-metil, como um MOE (metoxietil), um nucleotídeo com um grupo 5‘-fosforotioato, um nucleotídeo terminal ligado a um derivado do colesteril, um nucleotídeo 2-desoxi-2‘-fluoro-modificado, um nucleotídeo 2‘-desoxi- modificado, um nucleotídeo bloqueado, um nucleotídeo abásico (a nucleobase está ausente ou tem um grupo hidroxila no lugar dele (ver, por exemplo, Glen Research, http://www.glenresearch.com/GlenReports/GR21- 14.html)), um nucleotídeo 2‘-amino-modificado, um nucleotídeo 2‘-alquil- modificado, um morfolino nucleotídeo, uma fosforamidita e uma base não natural que compreende um nucleotídeo. Vários sais, sais mistos e formas de ácido livre também estão incluídos.[0196] Oligonucleobases can have modified nucleotides with incision(s), gap(s), such as modified oligonucleotide supports, abasic nucleotides and other chemical moieties. In another embodiment, at least one strand of the oligonucleobase includes at least one additional modified nucleotide, for example, a 2'-O-methyl modified nucleotide such as a MOE (methoxyethyl), a nucleotide with a 5'-phosphorothioate group, a terminal nucleotide linked to a cholesteryl derivative, a 2-deoxy-2'-fluoro-modified nucleotide, a 2'-deoxy-modified nucleotide, a blocked nucleotide, an abasic nucleotide (the nucleobase is absent or has a hydroxyl group at the in its place (see, for example, Glen Research, http://www.glenresearch.com/GlenReports/GR21-14.html)), a 2'-amino-modified nucleotide, a 2'-alkyl-modified nucleotide, a morpholino nucleotide, a phosphoramidite and a non-natural base comprising a nucleotide. Various salts, mixed salts, and free acid forms are also included.

[0197] Os suportes de oligonucleotídeo modificado preferíveis incluem, por exemplo, fosforotioatos, fosforotioatos quirais, fosforoditioatos, fosfotriésteres, aminoalquilfosfotriésteres, metil and outros fosfonatos de alquil, incluindo fosfonatos de 3‘-alquileno, fosfonatos 5‘-alquileno e fosfonatos quirais, fosfinatos, fosforamidatos, incluindo fosforamidato de 3‘- amino e aminoalquilfosforamidatos, tionofosforamidatos, tionoalquil- fosfonatos, tionoalquilfosfotriésteres, selenofosfatos e boranofosfatos com ligações 3‘-5‘ normais, análogos ligados 2‘-5‘ destes e aqueles que possuem polaridade invertida em que uma ou mais ligações inter de nucleotídeoss é/são uma ligação 3‘ a 3‘, 5‘ a 5‘ ou 2‘ a 2‘. Os oligonucleotídeos preferíveis com polaridade invertida compreendem uma ligação única 3‘ a 3‘ na ligação inter de nucleotídeos mais em 3‘, isto é, um único resíduo de nucleotídeo invertido que pode ser abásico (a nucleobase está ausente ou tem um grupo hidroxil no lugar desta). O uso mais comum de uma inversão de ligação é adicionar uma ligação 3'-3' à extremidade de um oligonucleotídeo antisense com um suporte de fosforotioato. A ligação 3'-3' estabiliza adicionalmente o oligonucleotídeo antisense para a degradação da exonuclease criando um oligonucleotídeo com duas extremidades 5'-OH e nenhuma extremidade 3'-OH. As inversões de ligação podem ser introduzidas em locais específicos durante a síntese oligo de nucleotídeos através do uso de "fosforamiditas invertidas". Esses reagentes possuem os grupos fosforamidita na posição 5'-OH e o grupo de proteção de dimetoxitritil (DMT) na posição 3'-OH. Normalmente, o grupo de proteção DMT está no 5'-OH e a fosforamidita está no 3'-OH.[0197] Preferable modified oligonucleotide supports include, for example, phosphorothioates, chiral phosphorothioates, phosphorodithioates, phosphotriesters, aminoalkylphosphotriesters, methyl and other alkyl phosphonates, including 3'-alkylene phosphonates, 5'-alkylene phosphonates and chiral phosphonates, phosphinates , phosphoramidates, including 3'-amino phosphoramidate and aminoalkylphosphoramidates, thionophosphoramidates, thionoalkyl phosphonates, thionoalkylphosphotriesters, selenophosphates and boranophosphates with normal 3'-5' linkages, 2'-5' linked analogues thereof and those having reversed polarity in which a or more inter-nucleotide bonds is/are a 3' to 3', 5' to 5' or 2' to 2' bond. Preferred oligonucleotides with inverted polarity comprise a single 3' to 3' inter-nucleotide bond plus 3', i.e., a single inverted nucleotide residue that may be abasic (the nucleobase is absent or has a hydroxyl group in place). this). The most common use of a linkage flip is to add a 3'-3' linkage to the end of an antisense oligonucleotide with a phosphorothioate support. The 3'-3' linkage further stabilizes the antisense oligonucleotide for exonuclease degradation creating an oligonucleotide with two 5'-OH ends and no 3'-OH ends. Bond inversions can be introduced at specific sites during nucleotide oligo synthesis through the use of "inverted phosphoramidites". These reagents have the phosphoramidite groups in the 5'-OH position and the dimethoxytrityl (DMT) protecting group in the 3'-OH position. Typically, the DMT protecting group is on the 5'-OH and the phosphoramidite is on the 3'-OH.

[0198] Os exemplos de bases modificadas incluem, mas não se limitam a, 2-aminopurina, 2‘-amino-butiril pireno-uridina, 2‘-aminouridina, 2‘- deoxiuridina, 2‘-fluoro-citidina, 2-fluoro-uridina, 2,6-diaminopurina, 4-tio- uridina, 5-bromo-uridina, 5-fluoro-citidina, 5-fluorouridina, 5-indo-uridina, 5- metil-citidina, inosina, N3-metil-uridina, 7-deaza-guanina, 8-aminohexil- amino-adenina, 6-tio-guanina, 4-tio-timina, 2-tio-timina, 5-iodo-uridina, 5- iodo-citidina, 8-bromo-guanina, 8-bromo-adenina, 7-deaza-adenina, 7- diaza-guanina, 8-oxo-guanina, 5,6-dihidro-uridina e 5-hidroximetil-uridina. Essas unidades sintéticas encontram-se disponíveis comercialmente (por exemplo, compradas junto a Glen Research Company) e podem ser incorporadas ao DNA por síntese química.[0198] Examples of modified bases include, but are not limited to, 2-aminopurine, 2'-amino-butyryl pyrene-uridine, 2'-aminouridine, 2'-deoxyuridine, 2'-fluoro-cytidine, 2-fluoro -uridine, 2,6-diaminopurine, 4-thio-uridine, 5-bromo-uridine, 5-fluoro-cytidine, 5-fluorouridine, 5-indo-uridine, 5-methyl-cytidine, inosine, N3-methyl-uridine , 7-deaza-guanine, 8-aminohexyl-amino-adenine, 6-thio-guanine, 4-thio-thymine, 2-thio-thymine, 5-iodo-uridine, 5-iodo-cytidine, 8-bromo-guanine , 8-bromo-adenine, 7-deaza-adenine, 7-diaza-guanine, 8-oxo-guanine, 5,6-dihydro-uridine and 5-hydroxymethyl-uridine. These synthetic units are commercially available (for example, purchased from Glen Research Company) and can be incorporated into DNA by chemical synthesis.

[0199] Os exemplos de modificação da porção de açúcar são 3‘- desoxilação, 2‘-fluorinação e arabanosidação, no entanto, não se deve entender como se fosse limitada a estes. A incorporação destes ao DNA também é possível por síntese química.[0199] Examples of modification of the sugar moiety are 3'-deoxylation, 2'-fluorination and arabanosidation, however, it should not be understood as if it were limited to these. The incorporation of these into DNA is also possible by chemical synthesis.

[0200] Os exemplos da modificação de extremidade 5‘ são 5‘- aminação, 5‘-biotinilação, 5‘-fluoresceinilação, 5-tetrafluoro-fluoreceinilação, 5‘-tionação e 5‘-dabsilação, contudo não devem ser considerados limitadores desta.[0200] Examples of 5' end modification are 5'-amination, 5'-biotinylation, 5'-fluoresceylation, 5-tetrafluoro-fluoreceinylation, 5'-thionation and 5'-dabsylation, however they should not be considered limiting this .

[0201] Os exemplos de modificação da extremidade 3‘ são 3‘- aminação, 3‘-biotinilação, 2,3-dideoxidação, 3‘-tionação, 3‘-dabsilação, 3‘- carboxilação e 3‘- colesterilação, contudo, não devem ser considerados como limitadores desta.[0201] Examples of modification of the 3' end are 3'-amination, 3'-biotinylation, 2,3-dideoxidation, 3'-thionation, 3'-dabsylation, 3'-carboxylation and 3'-cholesterylation, however, should not be considered as limiting this.

[0202] Em uma modalidade preferível, a oligonucleobase pode conter um substituinte de bloqueio 5' que seja anexado aos carbonos de terminação 5' através de um ligante. A química do ligante não é crítica, afora seu comprimento, que deve ser, em algumas modalidades, de pelo menos 6 átomos, e o fato de ser flexível. Uma variedade de substituintes não tóxicos tais como biotina, colesterol ou outros esteroides ou uma tinta fluorescente catiônica não intercalante pode ser usada. Particularmente, os reagentes preferíveis para produzir oligonucleobases são os reagentes comercializados como Cy3™ e Cy5™ pela GlenResearch, Sterling Va. (agora GE Healthcare), que são fosforoamiditas bloqueadas que a partir da incorporação a um oligonucleotídeo rendem indomonocarbocianina substituídas por 3,3,3',3'-tetrametil N'-isopropil e corantes de indodicarbocianina, respectivamente. Cy3 é particularmente preferível. Quando a indocarbocianiana é substituída por N-oxialquil, ela pode ser convenientemente ligada à terminação 5' do oligodesoxinucleotídeo através de um fosfodiéster com fosfato de terminação 5'. Quando a fosforamidita Cy3 comercialmente disponível é usada como direcionada, a modificação '5 resultante consiste em um substituinte de bloqueio e ligante conjuntos que são um N-hidroxipropil, N'-fosfatidilpropil 3,3,3',3'-tetrametil indomonocarbocianina. Outros corantes contemplados incluem Rodamina6G, Tetrametilrodamina, Sulforrodamina 101, Merocianina 540, Atto565, Atto550 26, Cy3.5, Dy547, Dy548, Dy549, Dy554, Dy555, Dy556, Dy560, mStrawberry e mCherry.[0202] In a preferred embodiment, the oligonucleobase may contain a 5' blocking substituent that is attached to the 5' terminal carbons via a linker. The chemistry of the ligand is not critical, other than its length, which must be, in some embodiments, at least 6 atoms, and the fact that it is flexible. A variety of non-toxic substituents such as biotin, cholesterol or other steroids or a non-intercalating cationic fluorescent dye can be used. In particular, preferable reagents for producing oligonucleobases are reagents marketed as Cy3™ and Cy5™ by GlenResearch, Sterling Va. (now GE Healthcare), which are blocked phosphoramidites that upon incorporation into an oligonucleotide yield 3,3-substituted indomonocarbocyanine. 3',3'-tetramethyl N'-isopropyl and indodicarbocyanine dyes, respectively. Cy3 is particularly preferable. When indocarbocyanine is replaced by N-oxyalkyl, it can be conveniently attached to the 5' end of the oligodeoxynucleotide through a phosphodiester with 5' end phosphate. When commercially available Cy3 phosphoramidite is used as a target, the resulting '5 modification consists of a joint blocking substituent and linker which are an N-hydroxypropyl, N'-phosphatidylpropyl 3,3,3',3'-tetramethyl indomonocarbocyanine. Other dyes contemplated include Rhodamine6G, Tetramethylrhodamine, Sulforhodamine 101, Merocyanine 540, Atto565, Atto550 26, Cy3.5, Dy547, Dy548, Dy549, Dy554, Dy555, Dy556, Dy560, mStrawberry and mCherry.

[0203] Em uma modalidade preferencial, a tinta de indocarbocianina é tetra substituída nas posições 3 e 3' dos anéis de indol. Sem limitações quanto à teoria, essas substituições impedem que a tinta seja uma tinta intercalante. A identidade dos substituintes nestas posições não é crítica.[0203] In a preferred embodiment, the indocarbocyanine dye is tetra substituted in the 3 and 3' positions of the indole rings. Without limitations on theory, these substitutions prevent the paint from being an intercalating paint. The identity of the substituents at these positions is not critical.

[0204] Os projetos de oligo descritos aqui também podem ser usados como moldes doadores mais eficientes em combinação com outras tecnologias de recombinação e edição de DNA, incluindo, sem se limitar a, direcionamento genético utilizando recombinação homóloga específica para o local por nucleases de dedo de zinco, Nucleases Efetivadoras Semelhantes a Ativador de Transcrição (TALENs) ou Repetições Palindrômicas Curtas Interespaçadas Regularmente Agrupadas (CRISPRSs).[0204] The oligo designs described here can also be used as more efficient donor templates in combination with other DNA recombination and editing technologies, including, but not limited to, gene targeting utilizing site-specific homologous recombination by finger nucleases. of zinc, Transcription Activator-Like Effector Nucleases (TALENs) or Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPRSs).

[0205] A presente divulgaçãi, em alguns aspectos e modalidades, se relaciona, de modo geral, a métodos para a modificação eficiente do DNA genômico celular e/ou recombinação do DNA no DNA genômico das células. Embora não limitado a nenhum uso específico, alguns métodos aqui fornecidos podem, em algumas modalidades, ser úteis em, por exemplo, introduzir uma modificação em um genoma de uma célula com a finalidade de determinar o efeito da modificação na célula. Por exemplo, uma modificação pode ser introduzida na sequência de nucleotídeos que codifica uma enzima para determinar se a modificação altera a atividade enzimática da enzima e/ou para determinar o local da região catalítica da enzima. Alternativamente, a modificação pode ser introduzida na sequência codificante de uma proteína de ligação de DNA para determinar se a atividade de ligação de DNA da proteína é alterada e, assim, delinear a região de ligação de DNA específica na proteína. Uma outra alternativa é introduzir uma modificação em uma sequência regulatória não codificante (por exemplo, promotor, potencializador, sequência de RNA regulatória (miRNA), etc.) a fim de determinar o efeito da modificação sobre o nível de expressão de uma segunda sequência que é ligada operacionalmente à sequência regulatória não codificante. Isso pode ser desejável para, por exemplo, definir a sequência específica que possui a atividade regulatória.[0205] The present disclosure, in some aspects and embodiments, relates, generally, to methods for efficiently modifying cellular genomic DNA and/or recombining DNA into the genomic DNA of cells. Although not limited to any specific use, some methods provided herein may, in some embodiments, be useful in, for example, introducing a modification into a genome of a cell for the purpose of determining the effect of the modification on the cell. For example, a modification may be introduced into the nucleotide sequence encoding an enzyme to determine whether the modification alters the enzyme's enzymatic activity and/or to determine the location of the enzyme's catalytic region. Alternatively, modification can be introduced into the coding sequence of a DNA-binding protein to determine whether the DNA-binding activity of the protein is altered and thereby delineate the specific DNA-binding region in the protein. Another alternative is to introduce a modification to a non-coding regulatory sequence (e.g., promoter, enhancer, regulatory RNA (miRNA) sequence, etc.) in order to determine the effect of the modification on the expression level of a second sequence that is operationally linked to the non-coding regulatory sequence. This may be desirable to, for example, define the specific sequence that possesses the regulatory activity.

[0206] Cortadores de DNA[0206] DNA cutters

[0207] Uma estratégia para a produção de quebra do gene alvo é através da geração de quebras de fita simples ou quebras de fita dupla de DNA utilizando um cortador de DNA tais como uma endonuclease específica do sítio. Endonucleases são mais frequentemente utilizadas para a quebra do gene alvo em organismos que têm sido tradicionalmente refratários a métodos mais convencionais de direcionamento de genes, tais como algas, plantas, e grandes modelos animais, incluindo os seres humanos. Por exemplo, existem atualmente ensaios clínicos humanos que envolvem nucleases de dedos de zinco para o tratamento e prevenção da infecção por HIV. Além disso, engenharia de endonuclease está atualmente a ser utilizada em tentativas de interromper genes que produzem fenótipos indesejáveis em colheitas.[0207] One strategy for producing target gene breaks is through the generation of single-strand breaks or double-strand DNA breaks using a DNA cutter such as a site-specific endonuclease. Endonucleases are most often used for target gene disruption in organisms that have traditionally been refractory to more conventional methods of gene targeting, such as algae, plants, and large animal models, including humans. For example, there are currently human clinical trials involving zinc finger nucleases for the treatment and prevention of HIV infection. Furthermore, endonuclease engineering is currently being used in attempts to disrupt genes that produce undesirable phenotypes in crops.

[0208] Dedos de Zinco[0208] Zinc Fingers

[0209] Uma classe de endonucleases artificiais são as endonucleases de dedo de zinco. Endonucleases de dedo de zinco combinam um domínio de clivagem não específica, tipicamente o de endonuclease de Fokl, com domínios de proteína de dedo de zinco que são modificados para se ligarem a sequências específicas de DNA. A estrutura modular das endonucleases de dedo de zinco torna uma plataforma versátil para a entrega de quebras de fita dupla do sítio específico do genoma. Como a endonuclease de FokI cliva um dímero, uma estratégia para prevenir eventos de clivagem fora do alvo tem sido a de criar domínios dedo de zinco que se ligam a sítios de 9 pares de base adjacentes. Ver, também, Pat. U.S. N° 7.285.416.; 7.521.241; 7.361.635; 7.273.923; 7.262.054; 7.220.719; 7.070.934; 7.013.219; 6.979.539; 6.933.113; 6.824.978; cada uma das quais é aqui incorporada por referência na sua totalidade.[0209] One class of artificial endonucleases are zinc finger endonucleases. Zinc finger endonucleases combine a nonspecific cleavage domain, typically that of Fokl endonuclease, with zinc finger protein domains that are modified to bind to specific DNA sequences. The modular structure of zinc finger endonucleases makes them a versatile platform for delivering site-specific double-strand breaks to the genome. Because the FokI endonuclease cleaves a dimer, one strategy to prevent off-target cleavage events has been to create zinc finger domains that bind to sites 9 base pairs adjacent. See also Pat. U.S. No. 7,285,416.; 7,521,241; 7,361,635; 7,273,923; 7,262,054; 7,220,719; 7,070,934; 7,013,219; 6,979,539; 6,933,113; 6,824,978; each of which is incorporated herein by reference in its entirety.

[0210] TALENs[0210] TALENs

[0211] TALENS são nucleases segmentáveis usadas para induzir quebras de fita simples e de fita dupla em sítios específicos do DNA, as quais são então reparadas através de mecanismos que podem ser explorados para criar alterações de sequência no sítio de clivagem.[0211] TALENS are targetable nucleases used to induce single-strand and double-strand breaks at specific sites in DNA, which are then repaired through mechanisms that can be exploited to create sequence changes at the cleavage site.

[0212] O bloco de construção fundamental que é usado para projetar a região de ligação do DNA de TALENs é um domínio de repetição altamente conservado derivado de TALEs que ocorrem naturalmente codificados por proteobactérias Xanthomonas spp. Ligação de DNA por uma TALEN é mediada por conjuntos de repetições de 33-35 aminoácidos altamente conservados que são flanqueados por domínios derivados de TALE adicionais nas extremidades amino-terminal e carboxi-terminal das repetições.[0212] The fundamental building block that is used to design the DNA binding region of TALENs is a highly conserved repeat domain derived from naturally occurring TALEs encoded by proteobacteria Xanthomonas spp. DNA binding by a TALEN is mediated by sets of highly conserved 33-35 amino acid repeats that are flanked by additional TALE-derived domains at the amino-terminal and carboxy-terminal ends of the repeats.

[0213] Estas repetições de TALE se ligam especificamente a uma única base de DNA, a identidade da qual é determinada por dois resíduos hipervariáveis tipicamente encontrados nas posições 12 e 13 da repetição, com o número de repetições de uma matriz correspondido ao comprimento do ácido nucleico alvo desejado, a identidade da repetição selecionada para emparelhar com a sequência de ácido nucleico alvo. Em algumas modalidades, o ácido nucleico alvo é de entre 15 e 20 pares de bases a fim de maximizar a seletividade do sítio alvo. A clivagem do ácido nucleico alvo ocorre tipicamente dentro de 50 pares de bases de ligação de TALEN. Os programas de computador para projetar sítio de reconhecimento de TALEN têm sido descritos na técnica. Ver, por exemplo, Cermak et al., Nucleic Acids Res. 2011 julho; 39 (12): E82.[0213] These TALE repeats specifically bind to a single DNA base, the identity of which is determined by two hypervariable residues typically found at positions 12 and 13 of the repeat, with the number of repeats in an array corresponding to the length of the acid desired target nucleic acid, the identity of the repeat selected to pair with the target nucleic acid sequence. In some embodiments, the target nucleic acid is between 15 and 20 base pairs in length in order to maximize target site selectivity. Cleavage of the target nucleic acid typically occurs within 50 base pairs of TALEN binding. Computer programs for designing TALEN recognition sites have been described in the art. See, for example, Cermak et al., Nucleic Acids Res. 2011 July; 39 (12): E82.

[0214] Uma vez concebidos para coincidir com a sequência alvo desejada, TALENs podem ser expressos de forma recombinante e introduzidos em protoplastos como proteínas exógenas, ou expressos a partir de um plasmídeo dentro do protoplasto ou administrados como mRNA.[0214] Once designed to match the desired target sequence, TALENs can be expressed recombinantly and introduced into protoplasts as exogenous proteins, or expressed from a plasmid within the protoplast or administered as mRNA.

[0215] Meganucleases[0215] Meganucleases

[0216] As endonucleases homing, também conhecidas como meganucleases, são endonucleases de sequências específicas que geram quebras de fita dupla em DNA genômico com um elevado grau de especificidade devido a seus grandes (por exemplo, > 14 pb) sítios de clivagem. Embora a especificidade de endonucleases homing para os seus sítios alvo permita o direcionamento preciso das quebras de DNA induzidas, sítios de clivagem de endonuclease homing são raros e a probabilidade de encontrar um sítio de clivagem que ocorre naturalmente num gene alvo é baixa.[0216] Homing endonucleases, also known as meganucleases, are sequence-specific endonucleases that generate double-strand breaks in genomic DNA with a high degree of specificity due to their large (e.g. > 14 bp) cleavage sites. Although the specificity of homing endonucleases for their target sites allows precise targeting of induced DNA breaks, homing endonuclease cleavage sites are rare and the probability of finding a naturally occurring cleavage site in a target gene is low.

[0217] Uma outra classe de endonucleases artificiais é a de meganucleases modificadas. Endonucleases homing modificadas são geradas através da modificação da especificidade de endonucleases homing existentes. Numa abordagem, as variações são introduzidas na sequência de aminoácidos de ocorrência natural de endonucleases homing e, em seguida, o produto resultante de engenharia de endonucleases homing é triado para selecionar proteínas funcionais que clivam um sítio de ligação alvo. Noutra abordagem, endonucleases homing quiméricas são concebidas através da combinação dos dois sítios de reconhecimento de endonucleases homing diferentes para criar um novo sítio de reconhecimento constituído por um semi-sítio de cada endonuclease homing. Ver, por exemplo, Patentes US N° 8.338.157.[0217] Another class of artificial endonucleases is modified meganucleases. Modified homing endonucleases are generated by modifying the specificity of existing homing endonucleases. In one approach, variations are introduced into the naturally occurring amino acid sequence of homing endonucleases and then the resulting engineering product of homing endonucleases is screened to select functional proteins that cleave a target binding site. In another approach, chimeric homing endonucleases are designed by combining the two recognition sites of different homing endonucleases to create a new recognition site consisting of a half-site from each homing endonuclease. See, for example, US Patent No. 8,338,157.

[0218] Sistemas CRISPRs ou CRISPR/cas[0218] CRISPRs or CRISPR/cas systems

[0219] Sistema CRISPR-Ccas contém três componentes básicos de projeção: 1) gene Cas, transcrito (por exemplo, mRNA) ou proteína; 2) RNA guia (gRNA); e 3) crRNAs (RNA de CRISPR) são segmentos de RNA processados a partir de transcritos de RNA que codificam as matrizes de repetição de CRISPR, que albergam uma região "protoespaçadora" que é complementar a um sítio de DNA estranho (por exemplo, região alvo de DNA endógeno) e uma parte da repetição de CRISPR. Ver, por exemplo, Pedidos PCT N°s WO/2014/093661 e WO/2013/176772.[0219] CRISPR-Ccas system contains three basic projection components: 1) Cas gene, transcript (e.g., mRNA) or protein; 2) guide RNA (gRNA); and 3) crRNAs (CRISPR RNA) are segments of RNA processed from RNA transcripts encoding CRISPR repeat arrays, which harbor a "protospacer" region that is complementary to a foreign DNA site (e.g., region endogenous DNA target) and a part of the CRISPR repeat. See, for example, PCT Application Nos. WO/2014/093661 and WO/2013/176772.

[0220] Gene Cas (Associado a CRISPR), Transcrito (por exemplo, mRNA) ou Proteína[0220] Cas Gene (Associated with CRISPR), Transcript (e.g., mRNA) or Protein

[0221] Expressão transiente de Cas de um vetor plasmídeo, entrega direta de proteína de Cas e/ou a entrega direta de mRNA de Cas em células de plantas. Genes cas são códon-otimizados para a expressão em plantas superiores, algas ou fungos e são acionados por um promotor constitutivo, induzível, específico de espécie ou específico de tecido, quando aplicável. Sinais de poliadenilação e terminação de transcrito de Cas são ou NosT, RBCT, HSP18.2T ou outros terminadores específicos de espécie ou de gene. Cassetes de gene cas ou mRNA podem conter íntrons, nativos ou em combinação com promotores específicos de gene e/ou promotores sintéticos. Proteína Cas pode conter uma ou mais sequências de sinal de localização nuclear (NLS), mutações, deleções, alterações ou truncagens. Em sistemas de expressão transiente, cassetes de gene cas podem ser combinados com outros componentes do sistema CRISPRS- cas, tais como cassetes gRNA no mesmo vetor de expressão transiente. Em alternativa, cassetes de genes Cas podem ser localizados e expressos a partir de construtos de cassetes de gRNA independentes ou de outros componentes do sistema CRISPR-Cas. Gene CRISPR associado (CAS) - codifica proteínas com uma variedade de atividades de manipulação de ácidos nucleicos preditas, tais como nucleases, helicases e polimerase. Genes Cas incluem cas9. Cas9 é um gene que codifica uma proteína grande contendo um predito domínios de endonuclease similar a RuvC e HNH e está associado com o sistema de imunidade adaptativa de CRISPRS que está presente na maioria das arquebactérias e muitas bactérias. Proteína Cas9 consiste em dois lóbulos: 1) Lóbulo de reconhecimento (REC) - consiste em três domínios: a) BH (ponte da hélice) b) REC1- facilita o direcionamento a DNA guiado por RNA c) REC2- facilita o direcionamento a DNA guiado por RNA 2) Lóbulo de nuclease (NUC) - consiste em três domínios: a) RuvC- facilita direcionamento a DNA guiado por RNA; atividade de endonuclease b) HNH - atividade de endonuclease c) interação PI-PAM[0221] Transient expression of Cas from a plasmid vector, direct delivery of Cas protein and/or direct delivery of Cas mRNA into plant cells. Cas genes are codon-optimized for expression in higher plants, algae or fungi and are driven by a constitutive, inducible, species-specific or tissue-specific promoter, when applicable. Cas polyadenylation and transcript termination signals are either NosT, RBCT, HSP18.2T, or other species- or gene-specific terminators. Cassette gene cassettes or mRNA may contain introns, either natively or in combination with gene-specific promoters and/or synthetic promoters. Cas protein may contain one or more nuclear localization signal (NLS) sequences, mutations, deletions, alterations or truncations. In transient expression systems, cas gene cassettes can be combined with other components of the CRISPRS-cas system, such as gRNA cassettes in the same transient expression vector. Alternatively, Cas gene cassettes can be localized and expressed from independent gRNA cassette constructs or other components of the CRISPR-Cas system. CRISPR-associated gene (CAS) - encodes proteins with a variety of predicted nucleic acid-handling activities, such as nucleases, helicases, and polymerases. Cas genes include cas9. Cas9 is a gene that encodes a large protein containing predicted endonuclease domains similar to RuvC and HNH and is associated with the CRISPRS adaptive immunity system that is present in most archaea and many bacteria. Cas9 protein consists of two lobes: 1) Recognition lobe (REC) - consists of three domains: a) BH (bridge of the helix) b) REC1- facilitates RNA-guided DNA targeting c) REC2- facilitates DNA targeting guided by RNA 2) Nuclease lobe (NUC) - consists of three domains: a) RuvC- facilitates targeting of DNA guided by RNA; endonuclease activity b) HNH - endonuclease activity c) PI-PAM interaction

[0222] Em outras modalidades, o gene cas pode ser um homólogo de cas9 em que os domínios RuvC, HNH, REC e BH são altamente conservados. Em algumas modalidades, os genes cas são aqueles das seguintes espécies.[0222] In other embodiments, the cas gene may be a homologue of cas9 in which the RuvC, HNH, REC and BH domains are highly conserved. In some embodiments, the cas genes are those of the following species.

[0223] RNA Guia (gRNA)[0223] Guide RNA (gRNA)

[0224] gRNA ou sgRNA (RNA guia único) foi concebido como uma fusão entre um crRNA e parte da sequência de RNA de transativação de CRISPRS (tracrRNA), que orienta o Cas9 a uma sequência de DNA alvo específica que é complementar à região de protoespaçador. RNA guia pode incluir um cassete de expressão contendo uma projeção de RNA quimérico com um híbrido de longo tracerRNA, híbrido tracrRNA curto ou uma matriz de CRISPRS nativa + conformação de tracrRNA. gRNA quimérico combina a especificidade de direcionamento do crRNA com as propriedades de andaime do tracrRNA em um único transcrito. Expressão de gRNA transiente é controlada por promotores de RNA Polimerase III de plantas superiores específicos de espécies, tais como os da família de genes ou snRNA U3 ou U6 (Wang et al 2008). Terminação do transcrito de gRNA é controlada por um trato de 6-20 nucleotídeos de poli dT como por Wang et al 2008. Os cassetes de expressão de gRNA estão localizados no mesmo ou em diferentes vetores de expressão transiente de outros componentes do sistema CRISPRS-cas. Transcritos de gRNA podem ser sintetizados in vitro e entregues diretamente em células vegetais, independente de ou em combinação com vetores de expressão de gRNA transiente.[0224] gRNA or sgRNA (single guide RNA) was designed as a fusion between a crRNA and part of the CRISPRS transactivation RNA sequence (tracrRNA), which guides Cas9 to a specific target DNA sequence that is complementary to the region of protospacer. Guide RNA may include an expression cassette containing a projection RNA chimeric with a long tracerRNA hybrid, short tracrRNA hybrid, or a native CRISPRS array + tracrRNA conformation. Chimeric gRNA combines the targeting specificity of crRNA with the scaffolding properties of tracrRNA into a single transcript. Transient gRNA expression is controlled by species-specific higher plant RNA Polymerase III promoters, such as those of the U3 or U6 gene or snRNA family (Wang et al 2008). Termination of the gRNA transcript is controlled by a 6-20 nucleotide poly dT tract as per Wang et al 2008. The gRNA expression cassettes are located in the same or different vectors for transient expression of other components of the CRISPRS-cas system. . gRNA transcripts can be synthesized in vitro and delivered directly into plant cells, independently of or in combination with transient gRNA expression vectors.

[0225] Região Alvo[0225] Target Region

[0226] RNAs guia contêm dois componentes que definem a especificidade para uma região alvo de DNA, um proto-espaçador e um motivo adjacente de proto-espaçador (PAM). Sequência de proto- espaçador, tipicamente de 20 nucleotídeos, mas podendo variar de acordo com o alvo de DNA, proporciona a especificidade de sequência de DNA para o complexa CRISPR-Cas. Alvos de DNA também contêm uma sequência de tri-nucleotídeo NAG ou NNG (PAM) em que N indica qualquer nucleotídeo, imediatamente a 3' ou a jusante do proto-espaçador.[0226] Guide RNAs contain two components that define specificity for a DNA target region, a proto-spacer and a proto-spacer adjacent motif (PAM). Protospacer sequence, typically 20 nucleotides long but may vary depending on the DNA target, provides DNA sequence specificity for the CRISPR-Cas complex. DNA targets also contain a NAG or NNG tri-nucleotide sequence (PAM) where N indicates any nucleotide immediately 3' or downstream of the protospacer.

[0227] Abordagem de um componente[0227] One-component approach

[0228] Semelhante a Le Cong et al. (2013) e outros, uma "abordagem de um componente" simplificada para edição de gene CRISPRS-cas, em que um único construto de expressão transiente contém todos os componentes do complexa CRISPR-Cas, isto é, tanto os cassetes de expressão de gRNA quanto de Cas. Isto permite uma projeção modular fácil para direcionamento loci único ou múltiplo em qualquer planta ou cultura. Direcionamento a vários loci pode ser alcançado simplesmente trocando os cassetes de gRNA específicos de alvo. Além disso, as espécies específicas de promotores, terminadores ou outros elementos de reforço expressantes podem facilmente ser empurradas para dentro e para fora de vetores transientes de "abordagem de um componente" que permitam a expressão ideal de ambas proteínas de gRNA e Cas em um modo específico de espécie.[0228] Similar to Le Cong et al. (2013) and others, a simplified "one-component approach" to CRISPRS-cas gene editing, in which a single transient expression construct contains all components of the CRISPR-Cas complex, i.e., both the gRNA expression cassettes how much of Cas. This allows for easy modular design for targeting single or multiple loci in any plant or crop. Targeting multiple loci can be achieved by simply swapping target-specific gRNA cassettes. Furthermore, species-specific promoters, terminators, or other expressing enhancer elements can easily be pushed in and out of transient "one-component approach" vectors that allow for optimal expression of both gRNA and Cas proteins in a species specific.

[0229] Abordagem de Dois Componentes[0229] Two-Component Approach

[0230] Na abordagem de dois componentes, cassetes de expressão de Cas e gRNA estão localizados em diferentes vetores de expressão transientes. Isto permite a entrega de uma edição de componentes CRISPR-Cas separadamente, permitindo diferentes proporções de gRNA a Cas dentro da mesma célula. Semelhante à abordagem um componente, a abordagem de dois componentes também permite que promotores, terminadores ou outros elementos que afetam a expressão de componentes CRISPR-Cas sejam facilmente alterados e permita o direcionamento a DNA de uma forma específica de espécie.[0230] In the two-component approach, Cas and gRNA expression cassettes are located in different transient expression vectors. This allows the delivery of an edited CRISPR-Cas component separately, allowing for different ratios of gRNA to Cas within the same cell. Similar to the one-component approach, the two-component approach also allows promoters, terminators, or other elements that affect the expression of CRISPR-Cas components to be easily altered and allows targeting of DNA in a species-specific manner.

[0231] Antibióticos[0231] Antibiotics

[0232] Uma outra classe de endonucleases são antibióticos que são de glicopeptídeos de clivagem de DNA, tais como a família dos antibióticos bleomicina são glicopeptídeos de clivagem de DNA que incluem bleomicina, zeocina, fleomicina, talisomicina, pepleomicina e outros que são aqui adicionalmente descritos.[0232] Another class of endonucleases are antibiotics that are DNA-cleaving glycopeptides, such as the bleomycin family of antibiotics are DNA-cleaving glycopeptides that include bleomycin, zeocin, phleomycin, talisomycin, pepleomycin and others that are further described herein .

[0233] Outras moléculas modificadoras de DNA podem ser usadas na recombinação de gene direcionada. Por exemplo, os ácidos nucleicos peptídicos podem ser usados para induzir modificações no genoma da célula ou células alvo (per, por exemplo, Ecker, Patente U.S. N° 5.986.053, para, incorporada aqui por referência). Em resumo, os nucleotídeos sintéticos que compreendem, no mínimo, um suporte peptídico parcial são usados para alvejar uma sequência de nucleotídeos genômica homóloga. A partir da ligação ao DNA de dupla hélice, ou através de um mutagene ligado ao ácido nucleico peptídico, a modificação da sequência de DNA alvo e/ou a recombinação é/são induzidas a ocorrer. A especificidade do direcionamento é determinada pelo grau de homologia sequencial entre a sequência direcionante e a sequência genômica.[0233] Other DNA modifying molecules can be used in targeted gene recombination. For example, peptide nucleic acids can be used to induce modifications in the genome of the target cell or cells (per, e.g., Ecker, U.S. Patent No. 5,986,053, to, incorporated herein by reference). In summary, synthetic nucleotides comprising at least a partial peptide support are used to target a homologous genomic nucleotide sequence. Upon binding to double-stranded DNA, or through a mutagen linked to the peptide nucleic acid, modification of the target DNA sequence and/or recombination is/are induced to occur. Targeting specificity is determined by the degree of sequence homology between the targeting sequence and the genomic sequence.

[0234] Ademais, a presente divulgação não é limitada aos métodos específicos que são usados aqui para executar a modificação das sequências genômicas. Na verdade, uma série de métodos é contemplada. Por exemplo, os genes podem ser direcionados utilizando oligonucleotídeos de formação de hélice tripla (TFO). Os TFOs podem ser gerados de maneira sintética, por exemplo, por PCR ou pelo uso de um aparato sintetizador de gene. Adicionalmente, os TFOs podem ser isolados do DNA genômico, caso sequências naturais apropriadas forem encontradas. Os TFOs podem ser usados em uma variedade de maneiras, incluindo, por exemplo, pela união a um mutagene como, sem se limitar a, um psoraleno ou clorambucil (ver, por exemplo, Havre et al., Proc Nat’l Acad Sci, U.S.A. 90:7879-7883, 1993; Havre et al., JVirol 67:7323-7331, 1993; Wang et al., Mol Cell Biol 15:1759-1768, 1995; Takasugi et al., Proc Nat’l Acad Sci,U.S.A. 88:5602-5606, 1991; Belousov et al., Nucleic Acids Res 25:34403444, 1997). Além disso, por exemplo, os TFOs podem ser unidos ao DNA duplex doador (ver, por exemplo, Chan et al., J Biol Chem272:11541- 11548, 1999). Os TFOs também podem agir ligando com afinidade o suficiente para provocar um reparo propenso a erro (Wang et al., Science 271:802-805, 1996).[0234] Furthermore, the present disclosure is not limited to the specific methods that are used here to perform modification of genomic sequences. In fact, a series of methods are contemplated. For example, genes can be targeted using triple helix forming oligonucleotides (TFO). TFOs can be generated synthetically, for example, by PCR or by the use of a gene synthesizing apparatus. Additionally, TFOs can be isolated from genomic DNA if appropriate natural sequences are found. TFOs can be used in a variety of ways, including, for example, by binding to a mutagen such as, but not limited to, a psoralen or chlorambucil (see, e.g., Havre et al., Proc Nat'l Acad Sci, U.S.A. 90:7879-7883, 1993; Havre et al., JVirol 67:7323-7331, 1993; Wang et al., Mol Cell Biol 15:1759-1768, 1995; , U.S.A. 88:5602-5606, 1991; Belousov et al., Nucleic Acids Res 25:34403444, 1997). Furthermore, for example, TFOs can be joined to donor duplex DNA (see, for example, Chan et al., J Biol Chem272:11541-11548, 1999). TFOs can also act by binding with enough affinity to trigger error-prone repair (Wang et al., Science 271:802-805, 1996).

[0235] Os métodos aqui divulgados não são necessariamente limitados à natureza ou tipo do reagente modificador de DNA. Por exemplo, tais reagentes modificadores de DNA liberam radicais que resultam em quebra de fita de DNA. De maneira alternativa, os reagentes alcalinizam o DNA para formar adutos que bloqueariam a replicação e a transcrição. Em outra alternativa, os reagentes geram reticulados ou moléculas que inibem enzimas celulares conducentes a quebras de fita. Exemplos de reagentes modificadores de DNA que foram ligados a oligonucleotídeos para formar TFOs incluem, mas não se limitam a, indolocarbazolas, diimida de naftaleno (NDI), transplatina, bleomicina, análogos de ciclopropapirroloindol, e fenantodihidrodiozinas. Especificamente, indolocarbazolas são inibidores da topoisomerase I. A inibição destas enzimas resulta em quebras de fita e formação de adutos proteicos de DNA [Arimondo et al., Bioorganic and Medicinal Chem. 8, 777, 2000]. NDI é um foto-oxidante que pode oxidar guaninas que poderiam causar mutações em localidades de resíduos de guaninas [Nunez, et al., Biochemistry, 39, 6190, 2000]. Transplatina, segundo já se demonstrou, reage com DNA em um alvo triplex quando o TFO é ligado ao reagente. Esta reação causa a formação de adutos de DNA que seriam mutagênicos [Columbier, et al., Nucleic Acids Research, 24: 4519, 1996]. A bleomicina é um interruptor de DNA, amplamente utilizado como uma radiação mimética. Tem sido ligada oligonucleotídeos e já de demonstrou que é ativa como interruptor neste formato [Sergeyev, Nucleic Acids Research 23, 4400, 1995; Kane, et al., Biochemistry, 34, 16715, 1995]. Análogos de ciclopropapirroloindol tem sido ligados a TFOs e, segundo se demonstrou, alcalinizam DNA em uma sequência triplex alvo. O DNA alquilado conteria então adutos que seriam mutagênicos [Lukhtanov, et al., Nucleic Acids Research, 25, 5077, 1997]. Fenantodiidrodioxinas são quinonas mascaradas que liberam espécies radicais em caso de fotoativação. Têm sido associadas a TFOs e já se demonstrou que introduzem quebras em DNA duplex em caso de fotoativação [Bendinskaset al., Bioconjugate Chem. 9, 555, 1998].[0235] The methods disclosed herein are not necessarily limited to the nature or type of the DNA modifying reagent. For example, such DNA-modifying reagents release radicals that result in DNA strand breakage. Alternatively, the reagents alkalize DNA to form adducts that would block replication and transcription. In another alternative, the reagents generate cross-links or molecules that inhibit cellular enzymes leading to strand breaks. Examples of DNA modifying reagents that have been linked to oligonucleotides to form TFOs include, but are not limited to, indolocarbazoles, naphthalene diimide (NDI), transplatin, bleomycin, cyclopropapyrroloindole analogs, and phenanthodihydrodiozines. Specifically, indolocarbazoles are inhibitors of topoisomerase I. Inhibition of these enzymes results in strand breaks and formation of DNA protein adducts [Arimondo et al., Bioorganic and Medicinal Chem. 8, 777, 2000]. NDI is a photo-oxidant that can oxidize guanines that could cause mutations at guanine residue sites [Nunez, et al., Biochemistry, 39, 6190, 2000]. Transplatin, as has already been demonstrated, reacts with DNA in a triplex target when the TFO is linked to the reagent. This reaction causes the formation of DNA adducts that would be mutagenic [Columbier, et al., Nucleic Acids Research, 24: 4519, 1996]. Bleomycin is a DNA switch, widely used as a radiation mimetic. It has been linked to oligonucleotides and has been shown to be active as a switch in this format [Sergeyev, Nucleic Acids Research 23, 4400, 1995; Kane, et al., Biochemistry, 34, 16715, 1995]. Cyclopropapyrroloindole analogs have been linked to TFOs and have been shown to alkalize DNA at a target triplex sequence. The alkylated DNA would then contain adducts that would be mutagenic [Lukhtanov, et al., Nucleic Acids Research, 25, 5077, 1997]. Phenanthodihydrodioxins are masked quinones that release radical species upon photoactivation. They have been associated with TFOs and have been shown to introduce breaks in duplex DNA in the event of photoactivation [Bendinskaset al., Bioconjugate Chem. 9, 555, 1998].

[0236] Outros métodos de indução de modificações e/ou recombinação são contemplados pela presente divulgação. Por exemplo, outra modalidade envolve a indução da recombinação homóloga entre um fragmento de DNA exógeno e o gene direcionado (ver, por exemplo, Capecchi et al., Science 244:1288-1292, 1989) ou pelo uso de ácidos nucleicos peptídicos (PNA) com afinidade para o local direcionado. Ainda outros métodos incluem o reconhecimento de DNA específico e o direcionamento por poliamidas (ver, por exemplo, Dervan et al.,Curr Opin Chem Biol 3:688-693, 1999; Biochemistry 38:2143-2151, 1999) e o uso de nucleases com atividade específica para o local (por exemplo, proteínas de dedo de zinco, TALENs, meganucleases e/ou CRISPRs).[0236] Other methods of inducing modifications and/or recombination are contemplated by the present disclosure. For example, another modality involves the induction of homologous recombination between an exogenous DNA fragment and the targeted gene (see, e.g., Capecchi et al., Science 244:1288-1292, 1989) or by the use of peptide nucleic acids (PNA ) with affinity for the targeted site. Still other methods include specific DNA recognition and targeting by polyamides (see, e.g., Dervan et al., Curr Opin Chem Biol 3:688-693, 1999; Biochemistry 38:2143-2151, 1999) and the use of nucleases with site-specific activity (e.g. zinc finger proteins, TALENs, meganucleases and/or CRISPRs).

[0237] A presente divulgação não está limitada a nenhuma frequência específica de modificação e/ou recombinação. Em algumas modalidades, os métodos aqui divulgados resultam em uma frequência de modificação na sequência de nucleotídeos alvo de 0.2% a 3%. Não obstante, qualquer frequência (isto é, entre 0% e 100%) de modificação e/ou recombinação é contemplada para fazer parte do escopo da presente divulgação. A frequência de modificação e/ou recombinação depende do método utilizado para induzir a modificação e/ou recombinação, do tipo de célula usado, do gene específico direcionado e do reagente de mutação de DNA usado, se houver. Adicionalmente, o método usado para detectar a modificação e/ou a recombinação, devido a limitações no método de detecção, pode não detectar todas as ocorrências de modificação e/ou recombinação. Além disso, alguns eventos de modificação e/ou recombinação podem ser silenciosos, não fornecendo nenhuma indicação detectável de que a modificação e/ou recombinação ocorreu. A incapacidade de detectar os eventos de modificação e/ou recombinação silenciosos oferece uma estimativa artificialmente baixa de modificação e/ou recombinação. Por conta desses motivos, dentre outros, a divulgação não é necessariamente limitada a nenhuma frequência específica de modificação e/ou recombinação. Em uma modalidade, a frequência de modificação e/ou recombinação fica entre 0.01% e 100%. Em outra modalidade, a frequência de modificação e/ou recombinação fica entre 0.01% e 50%. Em outra modalidade, ainda, a frequência de modificação e/ou recombinação fica entre 0.1% e 100%. Em outra modalidade, ainda, a frequência de modificação e/ou recombinação fica entre 0.1% e 5%.[0237] The present disclosure is not limited to any specific frequency of modification and/or recombination. In some embodiments, the methods disclosed herein result in a frequency of modification in the target nucleotide sequence of 0.2% to 3%. Nevertheless, any frequency (i.e., between 0% and 100%) of modification and/or recombination is contemplated to be within the scope of the present disclosure. The frequency of modification and/or recombination depends on the method used to induce the modification and/or recombination, the cell type used, the specific gene targeted, and the DNA mutation reagent used, if any. Additionally, the method used to detect modification and/or recombination, due to limitations in the detection method, may not detect all instances of modification and/or recombination. Furthermore, some modification and/or recombination events may be silent, providing no detectable indication that modification and/or recombination has occurred. The inability to detect silent modification and/or recombination events provides an artificially low estimate of modification and/or recombination. For these reasons, among others, disclosure is not necessarily limited to any specific frequency of modification and/or recombination. In one embodiment, the frequency of modification and/or recombination is between 0.01% and 100%. In another embodiment, the frequency of modification and/or recombination is between 0.01% and 50%. In yet another modality, the frequency of modification and/or recombination is between 0.1% and 100%. In yet another modality, the frequency of modification and/or recombination is between 0.1% and 5%.

[0238] O termo "frequência de mutação", conforme usado aqui, em referência a uma população de células que são tratadas com uma molécula de modificação de DNA que é capaz de introduzir mutação em um local alvo no genoma das células, refere-se a uma quantidade de células da população tratada que contém a mutação no local alvo em comparação à quantidade total de células tratadas com a molécula de modificação de DNA. Por exemplo, em relação a uma população de células tratadas com o TFO da molécula de modificação de DNA unida ao psoraleno que é projetado para induzir uma mutação em um local direcionado no genoma da célula, uma frequência de mutação de 5% quer dizer que de um total de 100 células que são tratadas com TFO-psoraleno, 5 células contêm uma mutação no local alvo.[0238] The term "mutation frequency", as used herein, in reference to a population of cells that are treated with a DNA modifying molecule that is capable of introducing mutation at a target site in the cells' genome, refers to a number of cells in the treated population that contain the mutation at the target site compared to the total number of cells treated with the DNA modifying molecule. For example, for a population of cells treated with the psoralen-linked DNA-modifying molecule TFO that is designed to induce a mutation at a targeted location in the cell's genome, a mutation frequency of 5% means that A total of 100 cells that are treated with TFO-psoralen, 5 cells contain a target site mutation.

[0239] Embora a presente divulgação não se limite necessariamente a nenhum grau de precisão na modificação e/ou recombinação do DNA na célula, contempla-se que algumas modalidades da presente divulgação exigem graus mais elevados de precisão, dependendo do resultado almejado. Por exemplo, as mudanças específicas de sequência necessárias para o reparo do gene (por exemplo, mudanças de base específica) exigem um maior grau de precisão em comparação à produção de um nocaute de gene em que apenas o rompimento do gene é necessário. Com os métodos da presente divulgação, a obtenção de níveis mais elevados de precisão na modificação e/ou nas técnicas de recombinação homólogas é superior à dos métodos do estado da técnica.[0239] Although the present disclosure is not necessarily limited to any degree of precision in the modification and/or recombination of DNA in the cell, it is contemplated that some embodiments of the present disclosure require higher degrees of precision, depending on the desired result. For example, the specific sequence changes required for gene repair (e.g., specific base changes) require a greater degree of precision compared to producing a gene knockout where only gene disruption is required. With the methods of the present disclosure, obtaining higher levels of precision in modification and/or homologous recombination techniques is superior to that of prior art methods.

[0240] Distribuição de gene de reparo de oligonucleobases em células vegetais[0240] Distribution of oligonucleobase repair gene in plant cells

[0241] Qualquer método conhecido correntemente utilizado para transformar uma célula de planta pode ser utilizado para entregar as oligonucleobases de reparação de genes. Métodos ilustrativos estão listados abaixo. Os métodos e composições aqui descritos podem envolver qualquer um dos muitos métodos para transfectar as células com o reagente ou reagentes de modificação de DNA. Os métodos para a introdução de reagentes modificadores de DNA em uma célula ou células são bem conhecidos na técnica e incluem, mas não se limitam a microinjeção, eletroporação, adsorção passiva, coprecipitação de cálcio fosfato-DNA, transfecção mediada por DEAE-dextrano, transfecção mediada por polibreno, fusão de lipossomas, lipofectina, nucleofecção, fusão de protoplastos, infecção retroviral, biolística (isto é, bombardeamento de partículas) e outros semelhantes.[0241] Any known method currently used to transform a plant cell can be used to deliver the gene repair oligonucleobases. Illustrative methods are listed below. The methods and compositions described herein may involve any of many methods for transfecting cells with the DNA modifying reagent or reagents. Methods for introducing DNA modifying reagents into a cell or cells are well known in the art and include, but are not limited to, microinjection, electroporation, passive adsorption, calcium phosphate-DNA coprecipitation, DEAE-dextran mediated transfection, polybrene-mediated, liposome fusion, lipofectin, nucleofection, protoplast fusion, retroviral infection, biolistic (i.e. particle bombardment) and the like.

[0242] O uso de microcarregadores metálicos (microesferas) para a introdução de grandes fragmentos de DNA em células vegetais com paredes de células de celulose por meio de penetração projétil é conhecido a indivíduos versados na técnica relevante (doravante administração biolística). As Patentes US N° 4.945.050; 5.100.792 e 5.204.253 descrevem técnicas gerais para seleção de microcarregadores e dispositivos para projetá-los.[0242] The use of metallic microcarriers (microspheres) for the introduction of large DNA fragments into plant cells with cellulose cell walls by means of projectile penetration is known to individuals skilled in the relevant art (hereinafter biolistic administration). US Patent No. 4,945,050; 5,100,792 and 5,204,253 describe general techniques for selecting microchargers and devices for designing them.

[0243] Condições específicas para o uso de microcarregadores nos métodos aqui divulgados podem incluir as condições descritas na Publicação Internacional WO 99/07865. Em uma técnica ilustrativa, microcarregadores gélidos (60 mg/ml), oligonucleotídeos de duplex misto (60 mg/ml) 2,5 M CaCl2 e 0,1 M de espermidina são adicionados nesta ordem; a mistura é gentilmente agitada, por exemplo, por meio de um vórtice, por 10 minutos, e permite-se que assente à temperatura ambiente por 10 minutos, quando os microcarregadores são diluídos em 5 volumes de etanol, centrifugados e ressuspensos em etanol 100%. Bons resultados podem ser obtidos com uma concentração na solução de aderência de microcarregadores de 8-10 μg/μl, 14-17 μg/ml de oligonucleotídeos de duplex misto, 1.1-1.4 M de CaCl2 e 18-22 mM espermidina. Resultados ideais foram observados nas condições de 8 μg/μL de microtransportadores, 16,5 μg/mL de oligonucleotídeo de duplex misto, 1.3 M de CaCl2 e 21 mM de espermidina.[0243] Specific conditions for the use of microchargers in the methods disclosed herein may include the conditions described in International Publication WO 99/07865. In an illustrative technique, ice-cold microcarriers (60 mg/ml), mixed duplex oligonucleotides (60 mg/ml), 2.5 M CaCl2, and 0.1 M spermidine are added in this order; the mixture is gently stirred, for example by means of a vortex, for 10 minutes, and allowed to settle at room temperature for 10 minutes, when the microcarriers are diluted in 5 volumes of ethanol, centrifuged and resuspended in 100% ethanol . Good results can be obtained with a concentration in the microcarrier adhesion solution of 8-10 μg/μl, 14-17 μg/ml mixed duplex oligonucleotides, 1.1-1.4 M CaCl2 and 18-22 mM spermidine. Optimal results were observed under conditions of 8 μg/μL microcarriers, 16.5 μg/mL mixed duplex oligonucleotide, 1.3 M CaCl2, and 21 mM spermidine.

[0244] As oligonucleobases de reparo do gene podem ser igualmente introduzidas em células vegetais usando microfibras para penetrar a parede celular e membrana celular. As Patentes US N° 5.302.523 para Coffee et al. descrevem o uso de fibras de carbida de silício para facilitar a transformação da dos cultivos de milho em suspensão de Black Mexican Sweet. Qualquer técnica mecânica que pode ser usada para introduzir DNA na transformação de uma célula vegetal usando-se microfibras que podem ser utilizados para a distribuição das oligonucleobases de reparo de gene para transmutação.[0244] Gene repair oligonucleobases can also be introduced into plant cells using microfibers to penetrate the cell wall and cell membrane. US Patent No. 5,302,523 to Coffee et al. describe the use of silicon carbide fibers to facilitate the transformation of corn crops into Black Mexican Sweet suspension. Any mechanical technique that can be used to introduce DNA into the transformation of a plant cell using microfibers that can be used for delivery of gene repair oligonucleobases for transmutation.

[0245] Uma técnica ilustrativa para a administração de microfibra de uma oligonucleobase de reparo de gene dá-se da seguinte maneira: As microfibras estéreis (2 μg) são suspensas em 150 μl de meio para cultura vegetal contendo cerca de 10 μg de um oligonucleotídeo duplex misto. Permite-se que uma cultura de suspensão assente e volumes iguais de células agrupadas e a fibra estéril/suspensão de nucleotídeo são agitadas em vórtice por 10 minutos e chapeadas. Meios seletivos são aplicados imediatamente ou com atraso de até cerca de 120 horas, tal como é apropriado para o traço específico.[0245] An illustrative technique for microfiber delivery of a gene repair oligonucleobase is as follows: Sterile microfibers (2 μg) are suspended in 150 μl of plant culture medium containing about 10 μg of an oligonucleotide mixed duplex. A suspension culture is allowed to settle and equal volumes of pooled cells and the sterile fiber/nucleotide suspension are vortexed for 10 minutes and plated. Selective media are applied immediately or with a delay of up to about 120 hours, as is appropriate for the specific trait.

[0246] Em uma modalidade alternativa, as oligonucleobases de reparo de gene podem ser distribuídas à célula vegetal por meio de eletroporação de um protoplasto derivado de uma parte vegetal de acordo com técnicas que são bastante conhecidas a um indivíduo moderadamente versado na técnica. Os protoplastos são formados pelo tratamento enzimático de uma parte do vegetal, particularmente uma folha, de acordo com técnicas bem conhecidas por aqueles versados na técnica. Vide, por exemplo, por exemplo, Gallois et al., 1996, em Methods in Molecular Biology 55:89-107, Humana Press, Totowa, N.J.; Kipp et al., 1999, em Methods in Molecular Biology 133:213-221, Humana Press, Totowa, N.J. Os protoplastos não necessitam ser cultivados em meios do cultivo antes da eletroporação. As condições ilustrativas para a eletroporação são 300.000 protoplastos em um volume total de 0.3 mL com uma concentração de oligonucleobase de reparo de gene entre 0.6-4 μg/mL.[0246] In an alternative embodiment, gene repair oligonucleobases can be delivered to the plant cell by means of electroporation of a protoplast derived from a plant part according to techniques that are well known to an individual moderately skilled in the art. Protoplasts are formed by enzymatic treatment of a part of the plant, particularly a leaf, according to techniques well known to those skilled in the art. See, for example, Gallois et al., 1996, in Methods in Molecular Biology 55:89-107, Humana Press, Totowa, N.J.; Kipp et al., 1999, in Methods in Molecular Biology 133:213-221, Humana Press, Totowa, N.J. Protoplasts do not need to be grown in culture media before electroporation. Illustrative conditions for electroporation are 300,000 protoplasts in a total volume of 0.3 mL with a gene repair oligonucleobase concentration between 0.6-4 μg/mL.

[0247] Em uma modalidade alternativa, os ácidos nucleicos são captados pelos protoplastos do vegetal na presença do glicol de polietileno do agente de modificação, de acordo com técnicas bem conhecidas por aqueles versados na técnica. Em outra modalidade alternativa, as oligonucleobases de reparo de gene podem ser distribuídas injetando-se com um microcapilar nas células vegetais ou nos protoplastos.[0247] In an alternative embodiment, nucleic acids are taken up by plant protoplasts in the presence of the modifying agent polyethylene glycol, according to techniques well known to those skilled in the art. In another alternative embodiment, gene repair oligonucleobases can be delivered by injecting with a microcapillary into plant cells or protoplasts.

[0248] Em uma modalidade alternativa, os ácidos nucleicos são fixados em microesferas compostas de alignato de cálcio e captados pelos protoplastos do vegetal na presença do glicol de polietileno do agente de modificação da membrana (ver, por exemplo, Sone et al.,2002, Liu et al., 2004).[0248] In an alternative embodiment, nucleic acids are fixed in microspheres composed of calcium alignate and taken up by plant protoplasts in the presence of the membrane modifying agent polyethylene glycol (see, for example, Sone et al., 2002 , Liu et al., 2004).

[0249] Em uma modalidade alternativa, os ácidos nucleicos são congelados em água e introduzidos nas células vegetais por bombardeio no formato de micropartículas ver, por exemplo, Gilmore, 1991, U.S. Patent 5,219,746; Brinegar et al.)[0249] In an alternative embodiment, nucleic acids are frozen in water and introduced into plant cells by bombardment in the form of microparticles see, for example, Gilmore, 1991, U.S. Patent 5,219,746; Brinegar et al.)

[0250] Em uma modalidade, os ácidos nucleicos acoplados a nanopartículas são introduzidos nas células vegetais intactas por incubação das células em uma suspensão contendo as nanopartículas (ver, por exemplo, Pasupathy et al., 2008) ou pela distribuição delas nas células intactas através do bombardeio de partícula ou em protoplastos por coincubação (ver, por exemplo, Torneyet al., 2007).[0250] In one embodiment, nanoparticle-coupled nucleic acids are introduced into intact plant cells by incubating the cells in a suspension containing the nanoparticles (see, e.g., Pasupathy et al., 2008) or by delivering them into intact cells through from particle bombardment or in protoplasts by co-incubation (see, e.g., Torneyet al., 2007).

[0251] Em uma modalidade alternativa, os ácidos nucleicos são complexados com peptídeos de penetração e distribuídos nas células por coincubação (ver, por exemplo, Chugh et al., 2008, WO 2008148223 A1; Eudes e Chugh.[0251] In an alternative embodiment, nucleic acids are complexed with penetration peptides and distributed into cells by co-incubation (see, for example, Chugh et al., 2008, WO 2008148223 A1; Eudes and Chugh.

[0252] Em uma modalidade alternativa, os ácidos nucleicos são introduzidos em células intactas através de eletroporação (ver, por exemplo, He et al., 1998, US 2003/0115641 Al, Dobres et al.)[0252] In an alternative embodiment, nucleic acids are introduced into intact cells through electroporation (see, for example, He et al., 1998, US 2003/0115641 Al, Dobres et al.)

[0253] Numa modalidade alternativa, os ácidos nucleicos são entregues em células de embriões secos por imersão em uma solução com ácidos nucleicos (ver, por exemplo, Topfer et al., 1989, Senaratna et al., 1991) ou em outras modalidades são introduzidos por Cellsqueeze (SQZ Biotech),[0253] In an alternative embodiment, nucleic acids are delivered into dried embryo cells by immersion in a solution with nucleic acids (see, for example, Topfer et al., 1989, Senaratna et al., 1991) or in other embodiments are introduced by Cellsqueeze (SQZ Biotech),

[0254] Seleção de vegetais[0254] Vegetable selection

[0255] Em várias modalidades, plantas tais como as divulgadas neste documento podem ser de qualquer espécie de planta dicotiledônea, monocotiledônea ou gimnospérmica, incluindo qualquer planta amadeirada que cresça como árvore ou arbusto, qualquer espécie herbácea, ou qualquer espécie de produza frutos comestíveis, sementes ou vegetais, ou qualquer espécie que produz flores coloridas ou aromáticas. A título de exemplo, a planta pode ser selecionada, talvez, a partir de um espécie vegetal do grupo que consiste em canola, girassol, milho, tabaco, beterraba sacarina, algodão, milho, trigo, cevada, arroz, alfafa, cevada, sorgo, tomate, manga, pêssego, maçã, pêra, morango, banana, melão, mandioca, batata, cenoura, alface, cebola, feijão de soja, soja spp, cana, ervilha, grão de bico, ervilha, feijão fava, lentilhas, nabo, couve de Bruxelas, tremoço, couve-flor, kale, faveira, choupo, pinho, eucalipto, uva, citros, triticale, alfafa, centeio, aveia, relva e forrageiras gramíneas, linho, óleo de colza, mostarda, pepino, ipomeia, bálsamo, pimenta, berinjela, calêndula, lótus, repolho, margarida, cravo, tulipa, íris e lírio, e nozes que produzem plantas na medida em que não tenham sido especificamente mencionadas até o presente momento.[0255] In various embodiments, plants such as those disclosed herein may be any species of dicotyledonous, monocotyledonous or gymnospermic plant, including any woody plant that grows as a tree or shrub, any herbaceous species, or any species that produces edible fruit, seeds or vegetables, or any species that produces colorful or aromatic flowers. By way of example, the plant may be selected, perhaps, from a plant species of the group consisting of canola, sunflower, corn, tobacco, sugar beet, cotton, maize, wheat, barley, rice, alfalfa, barley, sorghum , tomato, mango, peach, apple, pear, strawberry, banana, melon, cassava, potato, carrot, lettuce, onion, soybean, soybean spp, sugarcane, pea, chickpea, pea, fava bean, lentils, turnip , Brussels sprouts, lupins, cauliflower, kale, favela, poplar, pine, eucalyptus, grapes, citrus, triticale, alfalfa, rye, oats, grass and forage grasses, flax, rapeseed oil, mustard, cucumber, morning glory, balsam, pepper, eggplant, marigold, lotus, cabbage, daisy, carnation, tulip, iris and lily, and nut bearing plants to the extent not specifically mentioned heretofore.

[0256] Plantas e células vegetais podem ser testadas para que seja possível verificar sua resistência e tolerância ao herbicida usando métodos conhecidos no âmbito da técnica, por exemplo cultivando a planta ou célula vegetal na presença de um herbicida e medindo a taxa de velocidade do crescimento em comparação à taxa de crescimento na ausência do herbicida.[0256] Plants and plant cells can be tested to verify their resistance and tolerance to the herbicide using methods known in the art, for example by cultivating the plant or plant cell in the presence of a herbicide and measuring the rate of growth velocity compared to the growth rate in the absence of the herbicide.

[0257] Tal como utilizado aqui, o crescimento substancialmente normal de uma planta, órgão vegetal, tecido vegetal ou célula vegetal é definido como uma taxa de crescimento ou taxa de divisão celular da planta, órgão vegetal, tecido vegetal ou célula vegetal que é pelo menos 35%, pelo menos 50%, pelo menos 60%, ou pelo menos 75% da taxa de crescimento ou taxa de divisão celular em uma planta, órgão vegetal, tecido vegetal ou célula vegetal correspondente que expresse a proteína de tipo selvagem relevante.[0257] As used herein, substantially normal growth of a plant, plant organ, plant tissue or plant cell is defined as a rate of growth or rate of cell division of the plant, plant organ, plant tissue or plant cell that is at least at least 35%, at least 50%, at least 60%, or at least 75% of the growth rate or cell division rate in a plant, plant organ, plant tissue or corresponding plant cell that expresses the relevant wild-type protein.

[0258] Tal como utilizado aqui, o desenvolvimento substancialmente normal de uma planta, órgão vegetal, tecido vegetal ou célula vegetal é definido como a ocorrência de um ou mais eventos de desenvolvimento na planta, órgão vegetal, tecido vegetal ou célula vegetal que são substancialmente idênticos àqueles que ocorrem em uma planta, órgão vegetal, tecido vegetal ou célula vegetal correspondente expressando uma proteína do tipo selvagem.[0258] As used herein, substantially normal development of a plant, plant organ, plant tissue or plant cell is defined as the occurrence of one or more developmental events in the plant, plant organ, plant tissue or plant cell that are substantially identical to those occurring in a corresponding plant, plant organ, plant tissue, or plant cell expressing a wild-type protein.

[0259] Em certas modalidades, órgãos vegetais providos neste documento incluem, mas não se limitam a, folhas, caules, raízes, brotos vegetativos, botões florais, meristemas, embriões, cotilédones, endosperma, sépalas, pétalas, pistilos, carpelos, estames, anteras, micrósporos, pólen, tubos de pólen, óvulos, ovários e frutos ou seções, fatias ou discos tirados dos mesmos. Tecidos vegetais incluem, mas não se limitam a, tecidos calosos, tecidos de solo, tecidos vasculares, tecidos de armazenamento, tecidos meristemáticos, tecidos da folha, tecidos de broto, tecidos de raiz, tecidos vesiculares, tecidos de tumor de vegetais e tecidos reprodutivos. Células vegetais incluem, mas não se limitam a, células isoladas com paredes celulares, agregados das mesmas de variadas dimensões, e protoplastos.[0259] In certain embodiments, plant organs provided herein include, but are not limited to, leaves, stems, roots, vegetative shoots, flower buds, meristems, embryos, cotyledons, endosperm, sepals, petals, pistils, carpels, stamens, anthers, microspores, pollen, pollen tubes, ovules, ovaries and fruits or sections, slices or discs taken therefrom. Plant tissues include, but are not limited to, callus tissues, soil tissues, vascular tissues, storage tissues, meristematic tissues, leaf tissues, shoot tissues, root tissues, vesicular tissues, plant tumor tissues, and reproductive tissues . Plant cells include, but are not limited to, isolated cells with cell walls, aggregates thereof of varying dimensions, and protoplasts.

[0260] Plantas são substancialmente "tolerantes" a um herbicida relevante quando são a ele submetidas e provêm uma dose/curva de reação que é deslocada à direita em comparação àquela que é provida por uma planta não tolerante semelhante similarmente submetida. Tais doses/curvas de resposta têm dose representada no eixo X e "morte percentual", "efeito herbicida" etc representadas no eixo Y. Plantas tolerantes demandarão mais herbicida que plantas semelhantes não herbicidas para produzir um dado efeito herbicida. Plantas que são substancialmente resistentes ao herbicida exibem poucas, se é que exibem alguma, lesão necrótica, lítica, clorótico ou de qualquer outro tipo, quando submetidas a herbicida em concentrações e taxas que são tipicamente empregadas pela comunidade agroquímica para matar plantas indesejáveis no campo. Plantas que são resistentes a um herbicida também são tolerantes o herbicida.[0260] Plants are substantially "tolerant" to a relevant herbicide when they are subjected to it and provide a dose/reaction curve that is shifted to the right compared to that provided by a similar non-tolerant plant similarly subjected. Such doses/response curves have dose represented on the Plants that are substantially resistant to herbicide exhibit few, if any, necrotic, lytic, chlorotic or other lesions when subjected to herbicide at concentrations and rates that are typically employed by the agrochemical community to kill undesirable plants in the field. Plants that are resistant to an herbicide are also herbicide tolerant.

[0261] Geração de vegetais[0261] Vegetable generation

[0262] Cultura de tecido de diversos tecidos de espécies vegetais e regeneração de plantas da mesma é conhecido. Por exemplo, a propagação de uma cultivar de canola por cultura de tecido é descrita em qualquer uma das seguintes, sem se limitar a nenhuma delas: Chuong et al., "A Simple Culture Method for Brassica hypocotyls Protoplasts," Plant Cell Reports 4:4-6, 1985; Barsby, T. L., et al., "A Rapid and Efficient Alternative Procedure for the Regeneration of Plants from Hypocotyl Protoplasts of Brassica napus," Plant Cell Reports (Spring, 1996); Kartha, K., et al., "In vitro Plant Formation from Stem Explants of Rape," Physiol. Plant, 31:217-220, 1974; Narasimhulu, S., et al., "Species Specific Shoot Regeneration Response of Cotyledonary Explants of Brassicas," Plant Cell Reports (Spring 1988); Swanson, E., "Microspore Culture in Brassica," Methods in Molecular Biology, Vol. 6, Chapter 17, p. 159, 1990.[0262] Tissue culture of various tissues of plant species and regeneration of plants therefrom is known. For example, propagation of a canola cultivar by tissue culture is described in any of the following, but not limited to any of them: Chuong et al., "A Simple Culture Method for Brassica hypocotyls Protoplasts," Plant Cell Reports 4: 4-6, 1985; Barsby, T. L., et al., "A Rapid and Efficient Alternative Procedure for the Regeneration of Plants from Hypocotyl Protoplasts of Brassica napus," Plant Cell Reports (Spring, 1996); Kartha, K., et al., "In vitro Plant Formation from Stem Explants of Rape," Physiol. Plant, 31:217-220, 1974; Narasimhulu, S., et al., "Species Specific Shoot Regeneration Response of Cotyledonary Explants of Brassicas," Plant Cell Reports (Spring 1988); Swanson, E., "Microspore Culture in Brassica," Methods in Molecular Biology, Vol. 6, Chapter 17, p. 159, 1990.

[0263] Reprodução adicional da variedade pode ocorrer por meio de cultura de tecido e regeneração. Cultura de tecidos de diversos tecidos de sojas e regeneração de plantas da mesma é bem conhecido no âmbito da técnica e amplamente publicada. Por exemplo, pode-se fazer referência a Komatsuda, T. et al,"Genotype X Sucrose Interactions for Somatic Embryogenesis in Soybeans," Crop Sci. 31:333-337, 1991; Stephens, P. A., et al., "Agronomic Evaluation of Tissue-Culture-Derived Soybean Plants," Theor. Appl. Genet. 82:633-635, 1991; Komatsuda, T. et al., "Maturation and Germination of Somatic Embryos as Affected by Sucrose and Plant Growth Regulators in Soybeans Glycine gracilis Skvortz and Glycine max (L.) Merr." Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 28:103-113, 1992; Dhir, S. et al., "Regeneration of Fertile Plants from Protoplasts of Soybean (Glycine max L. Merr.); Genotypic Differences in Culture Response," Plant Cell Reports 11:285-289, 1992; Pandey, P. et al., "Plant Regeneration from Leaf and Hypocotyl Explants of Glycine wightii (W. and A.) VERDC. var. longicauda," Japan J. Breed. 42:1-5, 1992; e Shetty, K., et al., "Stimulation of In Vitro Shoot Organogenesis in Glycine max (Merrill.) by Allantoin and Amides," Plant Science 81:245-251, 1992. As divulgações da Patente US N. ° 5.024.944, expedida a 18 de junho de 1991 a Collins et al., e a Patente US N. ° 5.008.200, expedida a 16 de Abril de 1991 para Ranch, et al, são incorporadas a este documento sem sua totalidade à guisa de referência.[0263] Further reproduction of the variety can occur through tissue culture and regeneration. Tissue culture of various soybean tissues and regeneration of plants therefrom is well known in the art and widely published. For example, reference may be made to Komatsuda, T. et al, "Genotype Stephens, P. A., et al., "Agronomic Evaluation of Tissue-Culture-Derived Soybean Plants," Theor. Appl. Genet. 82:633-635, 1991; Komatsuda, T. et al., "Maturation and Germination of Somatic Embryos as Affected by Sucrose and Plant Growth Regulators in Soybeans Glycine gracilis Skvortz and Glycine max (L.) Merr." Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 28:103-113, 1992; Dhir, S. et al., "Regeneration of Fertile Plants from Protoplasts of Soybean (Glycine max L. Merr.); Genotypic Differences in Culture Response," Plant Cell Reports 11:285-289, 1992; Pandey, P. et al., "Plant Regeneration from Leaf and Hypocotyl Explants of Glycine wightii (W. and A.) VERDC. var. longicauda," Japan J. Breed. 42:1-5, 1992; and Shetty, K., et al., "Stimulation of In Vitro Shoot Organogenesis in Glycine max (Merrill.) by Allantoin and Amides," Plant Science 81:245-251, 1992. The disclosures of US Patent No. 5,024. 944, issued June 18, 1991 to Collins et al., and US Patent No. 5,008,200, issued April 16, 1991 to Ranch, et al, are incorporated herein in their entirety by way of reference.

[0264] Modalidades Exemplares[0264] Exemplary Modalities

[0265] Em adição aos aspectos e modalidades descritos e fornecidos em outras partes desta descrição, a seguinte lista não limitativa de modalidades particulares está especificamente contemplada. 1. Um método para provocar uma alteração genética numa célula vegetal, o referido método que compreende a exposição da referida célula a um cortador de DNA (DNA cutter) e uma GRON modificada. 2. Uma célula que compreende um cortador de DNA e um GRON. 3. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que as referidas células são uma ou mais espécies de células selecionadas a partir do grupo que consiste em plantas, bactérias, leveduras, fungos, algas e mamíferos. 4. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que as referidas células são uma ou mais espécies de células selecionadas a partir do grupo constituído por Escherichia coli, Mycobacterium smegmatis, Baccillus subtilis, Chlorella, Bacillus thuringiensis, Saccharomyces cerevisiae, Yarrowia lipolytica, Chlamydamonas rhienhardtii, Pichia pastoris, Corynebacterium, Aspergillus niger e Neurospora crassa. Arabidopsis thaliana, Solanum tuberosum, Solanum phureja, Oryza sativa, Glycine max, Amaranthus tuberculatus, Linum usitatissimum, e Zea mays 5. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida célula é Yarrowia lipolytica. 6. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida célula é uma célula de levedura que não seja Saccharomyces cerevisiae. 7. Um método para provocar uma alteração genética numa célula vegetal, o referido método que compreende a exposição da referida célula a um cortador de DNA (DNA cutter) e uma GRON modificada. 8. Uma célula vegetal que compreende um cortador de DNA e uma GRON modificada. 9. Um método para provocar uma alteração genética numa célula vegetal, o referido método a exposição da referida célula a um cortador de DNA e uma GRON que compreende DNA e RNA. 10. Uma célula vegetal caracterizada pelo fato de que compreende um cortador de DNA que compreende DNA e RNA. 11. Um método de provocar uma alteração genética em um gene de carboxilase de acetil-coenzima A (ACCase) em uma célula, em que a referida modificação genética causa uma mudança na proteína de carboxilase de Acetil-coenzima A (ACCase) em uma ou mais posições de aminoácidos, as referidas posições selecionadas a partir do grupo consistindo de 1781, 1783, 1786, 2078, 2079, 2080 e 2088 com base na numeração da sequência de referência de cauda-de-raposa SEQ ID NO: 1 ou um resíduo de aminoácido análogo numa parálogo de ACCase, o referido método compreendendo a exposição da referida célula a um GRON modificado. 12. Um método de provocar uma alteração genética em uma gene de acetil-coenzima A carboxilase (ACCase) em uma célula, em que a referida modificação genética faz com que uma mudança na proteína de Acetil-coenzima A carboxilase (ACCase) em uma ou mais posições de aminoácidos, referidas posições selecionadas a partir do grupo consistindo de 1781, 1783, 1786, 2078, 2079, 2080 e 2088 com base na numeração da sequência de referência de cauda-de-raposa SEQ ID NO: 1 ou um resíduo de aminoácido análogo numa parálogo de ACCase, o referido método compreendendo a exposição da referida célula a um cortador de DNA e um GRON modificado. 13. Um método para produzir uma célula de planta ou planta, que compreende a introdução numa célula vegetal de uma oligonucleobase de reparação de genes (GRON) com uma mutação alvo de um gene de acetil- coenzima A carboxilase (ACCase) para produzir uma célula de planta com um gene de ACCase que expressa uma proteína de ACCase compreendendo uma mutação nas posições de um ou mais aminoácidos que corresponde a uma posição selecionada de entre o grupo consistindo de 1781, 1783, 1786, 2078, 2079, 2080 e 2088 com base na numeração da sequência de referência de cauda-de-raposa SEQ ID NO: 1 ou em um resíduo de aminoácido análogo num parálogo de ACCase. 14. Um método para produzir uma célula de planta ou planta, que compreende a introdução numa célula de planta de um cortador de DNA e uma oligonucleobase de reparação de genes (GRON) com uma mutação alvo de um gene de acetil-coenzima A carboxilase (ACCase) para a produção de uma célula vegetal com um gene de ACCase que expressa uma proteína ACCase compreendendo uma mutação em uma ou mais posições de aminoácidos correspondendo a uma posição selecionada dentre o grupo consistindo de 1781, 1783, 1786, 2078, 2079, 2080 e 2088 com base na numeração da sequência de referência de cauda-de-raposa SEQ ID NO: 1 ou um resíduo de aminoácido em um análogo parálogo de ACCase. 15. Uma planta fértil que compreende um gene de acetil-coenzima A carboxilase (ACCase) que codifica uma proteína que compreende uma mutação na posição 2078 com base na numeração da sequência de referência de cauda-de-raposa SEQ ID NO: 1 ou um resíduo de aminoácido análogo numa parálogo de ACCase. 16. Uma planta de arroz fértil que compreende um gene de acetil- coenzima A carboxilase (ACCase) que codifica uma proteína que compreende uma mutação na posição 2078 com base na numeração da sequência de referência de cauda-de-raposa SEQ ID NO: 1 ou um resíduo de aminoácido análogo num parálogo de ACCase. 17. Uma célula de planta que compreende um gene de acetil- coenzima A carboxilase (ACCase) que codifica uma proteína que compreende uma mutação na posição 2078 com base na numeração da sequência de referência de cauda-de-raposa SEQ ID NO: 1 ou um resíduo de aminoácido análogo num parálogo de ACCase e que compreende ainda um gene de acetil-coenzima carboxilase (ACCase) que codifica uma proteína que compreende uma mutação em uma ou mais posições de aminoácidos, referidas posições selecionadas a partir do grupo consistindo de 1781, 1783, 1786, 2079, 2080 e 2088 com base na numeração da sequência de referência de cauda-de-raposa SEQ ID NO: 1 ou um resíduo de aminoácido análogo em um parálogo de ACCase. 18. Uma planta fértil que compreende um gene de acetil-coenzima A carboxilase (ACCase) que codifica uma proteína que compreende uma mutação na posição 2078 com base na numeração da sequência de referência de cauda-de-raposa SEQ ID NO: 1 ou um resíduo de aminoácido análogo num parálogo de ACCase e que compreende ainda um gene de acetil-coenzima carboxilase (ACCase) que codifica uma proteína que compreende uma mutação em uma ou mais posições de aminoácidos, referidas posições selecionadas a partir do grupo consistindo de 1781, 1783, 1786, 2079, 2080 e 2088 com base na numeração da sequência de referência de cauda-de-raposa SEQ ID NO: 1 ou um resíduo de amino ácido análogo em um parálogo de ACCase. 19. Um método de provocar uma alteração genética em um gene de carboxilase de acetil-coenzima A (ACCase) em uma célula, em que a referida modificação genética causa uma mudança na carboxilase de Acetil- coenzima A (ACCase) da proteína em uma posição 2078 com base na numeração da sequência de referência de cauda-de-raposa SEQ ID NO: 1 ou um resíduo de aminoácido análogo numa parálogo de ACCase, o referido método compreendendo a exposição da referida célula a um GRON modificado. 20. Um método de provocar uma alteração genética em um gene de acetil-coenzima A carboxilase (ACCase) em uma célula, em que a referida modificação genética faz com que uma mudança na proteína de Acetil-coenzima A carboxilase (ACCase) em uma posição 2078 com base na numeração da sequência de referência de cauda-de-raposa SEQ ID NO: 1 ou um resíduo de aminoácido análogo numa parálogo de ACCase, o referido método compreendendo a exposição da referida célula a um cortador de DNA e um GRON modificado. 21. O método, a planta ou a célula de qualquer uma das modalidades da anteriores, onde a referida mutação ou alteração em um gene de Acetil-Coenzima A carboxilase (ACCase), se estiver presente, resulta em uma proteína de Acetil-Coenzima A carboxilase (ACCase) compreendendo uma ou mais selecionada do grupo constituído por uma isoleucina para alanina na posição correspondente à posição 1781 de SEQ ID NO: 1; uma isoleucina para leucina em uma posição correspondente à posição 1781 de SEQ ID NO: 1; uma isoleucina para metionina na posição correspondente à posição 1781 de SEQ ID NO: 1; uma isoleucina para asparagina na posição correspondente à posição 1781 de SEQ ID NO: 1; uma isoleucina para serina na posição correspondente à posição 1781 de SEQ ID NO: 1; uma isoleucina para treonina em uma posição correspondente à posição 1781 de SEQ ID NO: 1; uma isoleucina para valina na posição correspondente à posição 1781 de SEQ ID NO: 1; uma glicina para cisteína na posição correspondente à posição 1783 de SEQ ID NO: 1; uma alanina para prolina em uma posição correspondente à posição 1786 de SEQ ID NO: 1; um aspartato para glicina na posição correspondente à posição 2078 de SEQ ID NO: 1; um aspartato para lisina em uma posição correspondente à posição 2078 de SEQ ID NO: 1; um aspartato para treonina em uma posição correspondente à posição 2078 de SEQ ID NO: 1; uma serina para fenilalanina em uma posição correspondente à posição 2079 de SEQ ID NO: 1; uma lisina para glutamato em uma posição correspondente à posição 2080 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para fenilalanina em uma posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para glicina na posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para histidina em uma posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para lisina na posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para leucina em uma posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para asparagina na posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para prolina em uma posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para glutamina em uma posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para arginina em uma posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para serina na posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para treonina em uma posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para valina na posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; e uma cisteína para triptofano na posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1. 22. A planta ou célula de qualquer uma das modalidades da anteriores, ou uma planta ou uma célula vegetal, feita por qualquer um dos métodos das modalidades anteriores, onde a referida planta ou célula compreende uma proteína de Acetil-Coenzima A carboxilase (ACCase) compreendendo uma ou mais selecionada do grupo constituído por uma isoleucina para alanina na posição correspondente à posição 1781 de SEQ ID NO: 1; uma isoleucina para leucina em uma posição correspondente à posição 1781 de SEQ ID NO: 1; uma isoleucina para metionina na posição correspondente à posição 1781 de SEQ ID NO: 1; uma isoleucina para asparagina na posição correspondente à posição 1781 de SEQ ID NO: 1; uma isoleucina para serina na posição correspondente à posição 1781 de SEQ ID NO: 1; uma isoleucina para treonina em uma posição correspondente à posição 1781 de SEQ ID NO: 1; uma isoleucina para valina na posição correspondente à posição 1781 de SEQ ID NO: 1; uma glicina para cisteína na posição correspondente à posição 1783 de SEQ ID NO: 1; uma alanina para prolina em uma posição correspondente à posição 1786 de SEQ ID NO: 1; um aspartato para glicina na posição correspondente à posição 2078 de SEQ ID NO: 1; um aspartato para lisina em uma posição correspondente à posição 2078 de SEQ ID NO: 1; um aspartato para treonina em uma posição correspondente à posição 2078 de SEQ ID NO: 1; uma serina para fenilalanina em uma posição correspondente à posição 2079 de SEQ ID NO: 1; uma lisina para glutamato em uma posição correspondente à posição 2080 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para fenilalanina em uma posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para glicina na posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para histidina em uma posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para lisina na posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para leucina em uma posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para asparagina na posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para prolina em uma posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para glutamina em uma posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para arginina em uma posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para serina na posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para treonina em uma posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; uma cisteína para valina na posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1; e uma cisteína para triptofano na posição correspondente à posição 2088 de SEQ ID NO: 1. 23. A planta ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, ou uma planta ou célula feita por qualquer um dos métodos das modalidades anteriores, em que a referida planta ou célula vegetal compreende um gene de acetil-coenzima A carboxilase (ACCase) que codifica uma proteína que compreende um mutação em uma ou mais posições de aminoácidos, referidas posições selecionadas a partir do grupo consistindo de 1781, 1783, 1786, 2078, 2079, 2080 e 2088 com base na numeração da sequência de referência de cauda-de-raposa SEQ ID NO: 1 ou a um resíduo de aminoácido análogo num parálogo de ACCase. 24. A planta ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, ou uma planta ou célula feita por qualquer um dos métodos das modalidades anteriores, em que a referida planta ou célula compreende um gene de acetil-coenzima A carboxilase (ACCase) que codifica uma proteína que compreende uma mutação na posição 2078 com base na numeração da sequência de referência de cauda-de-raposa SEQ ID NO: 1 ou um resíduo de aminoácido análogo num parálogo de ACCase e que compreende ainda um gene de acetil-coenzima A carboxilase (ACCase) que codifica uma proteína que compreende uma mutação em uma ou mais posições de aminoácidos, referidas posições selecionadas a partir do grupo consistindo de 1781, 1783, 1786, 2079, 2080 e 2088 com base na numeração da sequência de referência de cauda-de-raposa SEQ ID NO: 1 ou um resíduo de aminoácido análogo num parálogo de ACCase.[0265] In addition to the aspects and embodiments described and provided elsewhere in this description, the following non-limiting list of particular embodiments is specifically contemplated. 1. A method for causing a genetic change in a plant cell, said method comprising exposing said cell to a DNA cutter and a modified GRON. 2. A cell comprising a DNA cutter and a GRON. 3. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein said cells are one or more species of cells selected from the group consisting of plants, bacteria, yeast, fungi, algae and mammals. 4. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein said cells are one or more species of cells selected from the group consisting of Escherichia coli, Mycobacterium smegmatis, Baccillus subtilis, Chlorella, Bacillus thuringiensis, Saccharomyces cerevisiae, Yarrowia lipolytica, Chlamydamonas rhienhardtii, Pichia pastoris, Corynebacterium, Aspergillus niger and Neurospora crassa. Arabidopsis thaliana, Solanum tuberosum, Solanum phureja, Oryza sativa, Glycine max, Amaranthus tuberculatus, Linum usitatissimum, and Zea mays 5. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein said cell is Yarrowia lipolytica. 6. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein said cell is a yeast cell other than Saccharomyces cerevisiae. 7. A method for causing a genetic change in a plant cell, said method comprising exposing said cell to a DNA cutter and a modified GRON. 8. A plant cell comprising a DNA cutter and a modified GRON. 9. A method for causing a genetic change in a plant cell, said method exposing said cell to a DNA cutter and a GRON comprising DNA and RNA. 10. A plant cell characterized by the fact that it comprises a DNA cutter comprising DNA and RNA. 11. A method of causing a genetic change in an acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase) gene in a cell, wherein said genetic modification causes a change in the Acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase) protein in one or plus amino acid positions, said positions selected from the group consisting of 1781, 1783, 1786, 2078, 2079, 2080 and 2088 based on foxtail reference sequence numbering SEQ ID NO: 1 or a residue of analogous amino acid in an ACCase paralog, said method comprising exposing said cell to a modified GRON. 12. A method of causing a genetic change in an acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase) gene in a cell, wherein said genetic modification causes a change in the Acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase) protein in one or further amino acid positions, said positions selected from the group consisting of 1781, 1783, 1786, 2078, 2079, 2080 and 2088 based on foxtail reference sequence numbering SEQ ID NO: 1 or a residue of analogous amino acid in an ACCase paralog, said method comprising exposing said cell to a DNA cutter and a modified GRON. 13. A method for producing a plant or plant cell, which comprises introducing into a plant cell a gene repair oligonucleobase (GRON) with a target mutation of an acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase) gene to produce a cell of a plant having an ACCase gene that expresses an ACCase protein comprising a mutation at the positions of one or more amino acids corresponding to a position selected from the group consisting of 1781, 1783, 1786, 2078, 2079, 2080 and 2088 based in foxtail reference sequence numbering SEQ ID NO: 1 or in an analogous amino acid residue in an ACCase paralog. 14. A method for producing a plant cell or plant, which comprises introducing into a plant cell a DNA cutter and a gene repair oligonucleobase (GRON) with a target mutation of an acetyl coenzyme A carboxylase gene ( ACCase) for producing a plant cell with an ACCase gene that expresses an ACCase protein comprising a mutation in one or more amino acid positions corresponding to a position selected from the group consisting of 1781, 1783, 1786, 2078, 2079, 2080 and 2088 based on the numbering of the foxtail reference sequence SEQ ID NO: 1 or an amino acid residue in a paralogous analogue of ACCase. 15. A fertile plant comprising an acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase) gene encoding a protein comprising a mutation at position 2078 based on foxtail reference sequence numbering SEQ ID NO: 1 or a analogous amino acid residue in an ACCase paralog. 16. A fertile rice plant comprising an acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase) gene encoding a protein comprising a mutation at position 2078 based on foxtail reference sequence numbering SEQ ID NO: 1 or an analogous amino acid residue in an ACCase paralog. 17. A plant cell comprising an acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase) gene encoding a protein comprising a mutation at position 2078 based on foxtail reference sequence numbering SEQ ID NO: 1 or an analogous amino acid residue in an ACCase paralog and further comprising an acetyl coenzyme carboxylase (ACCase) gene encoding a protein comprising a mutation at one or more amino acid positions, said positions selected from the group consisting of 1781, 1783, 1786, 2079, 2080 and 2088 based on foxtail reference sequence numbering SEQ ID NO: 1 or an analogous amino acid residue in an ACCase paralog. 18. A fertile plant comprising an acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase) gene encoding a protein comprising a mutation at position 2078 based on foxtail reference sequence numbering SEQ ID NO: 1 or a analogous amino acid residue in an ACCase paralog and further comprising an acetyl coenzyme carboxylase (ACCase) gene encoding a protein comprising a mutation in one or more amino acid positions, said positions selected from the group consisting of 1781, 1783 , 1786, 2079, 2080 and 2088 based on the numbering of the foxtail reference sequence SEQ ID NO: 1 or an analogous amino acid residue in an ACCase paralog. 19. A method of causing a genetic change in an Acetyl Coenzyme A Carboxylase (ACCase) gene in a cell, wherein said genetic modification causes a change in the Acetyl Coenzyme A Carboxylase (ACCase) of the protein at a position 2078 based on foxtail reference sequence numbering SEQ ID NO: 1 or an analogous amino acid residue in an ACCase paralog, said method comprising exposing said cell to a modified GRON. 20. A method of causing a genetic change in an Acetyl Coenzyme A Carboxylase (ACCase) gene in a cell, wherein said genetic modification causes a change in the Acetyl Coenzyme A Carboxylase (ACCase) protein at a position 2078 based on foxtail reference sequence numbering SEQ ID NO: 1 or an analogous amino acid residue in an ACCase paralog, said method comprising exposing said cell to a DNA cutter and a modified GRON. 21. The method, plant or cell of any of the foregoing embodiments, wherein said mutation or change in an Acetyl-Coenzyme A carboxylase (ACCase) gene, if present, results in an Acetyl-Coenzyme A protein carboxylase (ACCase) comprising one or more selected from the group consisting of an isoleucine to alanine at the position corresponding to position 1781 of SEQ ID NO: 1; an isoleucine for leucine at a position corresponding to position 1781 of SEQ ID NO: 1; an isoleucine for methionine at the position corresponding to position 1781 of SEQ ID NO: 1; an isoleucine for asparagine at the position corresponding to position 1781 of SEQ ID NO: 1; an isoleucine for serine at the position corresponding to position 1781 of SEQ ID NO: 1; an isoleucine to threonine at a position corresponding to position 1781 of SEQ ID NO: 1; an isoleucine for valine at the position corresponding to position 1781 of SEQ ID NO: 1; a glycine to cysteine at the position corresponding to position 1783 of SEQ ID NO: 1; an alanine for proline at a position corresponding to position 1786 of SEQ ID NO: 1; an aspartate for glycine at the position corresponding to position 2078 of SEQ ID NO: 1; an aspartate to lysine at a position corresponding to position 2078 of SEQ ID NO: 1; an aspartate to threonine at a position corresponding to position 2078 of SEQ ID NO: 1; a serine for phenylalanine at a position corresponding to position 2079 of SEQ ID NO: 1; a lysine for glutamate at a position corresponding to position 2080 of SEQ ID NO: 1; a cysteine for phenylalanine at a position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine for glycine at the position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine to histidine at a position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine to lysine at the position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine for leucine at a position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine for asparagine at the position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine for proline at a position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine for glutamine at a position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine to arginine at a position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine to serine at the position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine to threonine at a position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine to valine at the position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; and a cysteine for tryptophan at the position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1. 22. The plant or cell of any of the preceding embodiments, or a plant or a plant cell, made by any of the methods of the preceding embodiments, wherein said plant or cell comprises an Acetyl-Coenzyme A carboxylase (ACCase) protein comprising one or more selected from the group consisting of an isoleucine to alanine at the position corresponding to position 1781 of SEQ ID NO: 1; an isoleucine for leucine at a position corresponding to position 1781 of SEQ ID NO: 1; an isoleucine for methionine at the position corresponding to position 1781 of SEQ ID NO: 1; an isoleucine for asparagine at the position corresponding to position 1781 of SEQ ID NO: 1; an isoleucine for serine at the position corresponding to position 1781 of SEQ ID NO: 1; an isoleucine to threonine at a position corresponding to position 1781 of SEQ ID NO: 1; an isoleucine for valine at the position corresponding to position 1781 of SEQ ID NO: 1; a glycine to cysteine at the position corresponding to position 1783 of SEQ ID NO: 1; an alanine for proline at a position corresponding to position 1786 of SEQ ID NO: 1; an aspartate for glycine at the position corresponding to position 2078 of SEQ ID NO: 1; an aspartate to lysine at a position corresponding to position 2078 of SEQ ID NO: 1; an aspartate to threonine at a position corresponding to position 2078 of SEQ ID NO: 1; a serine for phenylalanine at a position corresponding to position 2079 of SEQ ID NO: 1; a lysine for glutamate at a position corresponding to position 2080 of SEQ ID NO: 1; a cysteine for phenylalanine at a position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine for glycine at the position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine to histidine at a position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine to lysine at the position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine for leucine at a position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine for asparagine at the position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine for proline at a position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine for glutamine at a position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine to arginine at a position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine to serine at the position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine to threonine at a position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; a cysteine to valine at the position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1; and a cysteine for tryptophan at the position corresponding to position 2088 of SEQ ID NO: 1. 23. The plant or cell of any of the previous embodiments, or a plant or cell made by any of the methods of the previous embodiments, wherein said plant or plant cell comprises an acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase) gene encoding a protein comprising a mutation in one or more amino acid positions, said positions selected from the group consisting of 1781, 1783, 1786, 2078, 2079 , 2080 and 2088 based on foxtail reference sequence numbering SEQ ID NO: 1 or to an analogous amino acid residue in an ACCase paralog. 24. The plant or cell of any of the preceding embodiments, or a plant or cell made by any of the methods of the preceding embodiments, wherein said plant or cell comprises an acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase) gene encoding a protein comprising a mutation at position 2078 based on foxtail reference sequence numbering SEQ ID NO: 1 or an analogous amino acid residue in an ACCase paralog and further comprising an acetyl coenzyme A carboxylase gene ( ACCase) encoding a protein comprising a mutation at one or more amino acid positions, said positions selected from the group consisting of 1781, 1783, 1786, 2079, 2080 and 2088 based on the numbering of the tail-tail reference sequence -fox SEQ ID NO: 1 or an analogous amino acid residue in an ACCase paralog.

[0266] Em cada uma das modalidades precedentes de ACCase 1124, se os métodos, as plantas, as células, ou de outra forma, os seguintes são mutações adequadas para utilização ali: [0266] In each of the foregoing embodiments of ACCase 1124, whether the methods, plants, cells, or otherwise, the following are suitable mutations for use therein:

[0267] Mutações alternativas incluem, mas não estão limitados ao seguinte: [0267] Alternative mutations include, but are not limited to, the following:

[0268] No que se refere a modalidades 11-24, posições correspondentes a 1781m 1783, 1786, 2078, 2079, e 2080 com base na numeração da sequência de referência cauda-de-raposa são bem conhecidas na técnica e podem ser obtidas prontamente de bases de dados de sequência apropriadas. A título de exemplo, a tabela seguinte mostra as posições correspondentes na sequência de ACCase de arroz:Am: Alopecurus myosuroide; OsI: Oryza sativa de variedade indica; OsJ: Oryza sativa de variedade japonica 25. Um método para a produção de uma planta ou célula vegetal com um gene de EPSPS mutado, que compreende introduzir numa célula vegetal uma oligonucleobase de reparação de genes (GRON) com uma mutação alvo de um gene de 5-enol piruvilxikimato-3-fosfatase sintase (EPSPS) para produzir um célula de planta com um gene de EPSPS que expressa uma proteína de EPSPS que compreende uma mutação nas posições de um ou mais aminoácidos que corresponde a uma posição selecionada dentre o grupo que consiste em 96, 97 e 101 com base na numeração da sequência de aminoácidos para a sequência de referência de Escherichia coli SEQ ID NO: 2 ou um resíduo de aminoácido análogo em um parálogo de EPSPS. 26. Um método para a produção de uma planta ou célula vegetal com um gene de EPSPS mutado, que compreende introduzir numa célula vegetal um cortador de DNA e uma oligonucleobase de reparação de genes (GRON) com uma mutação alvo de um gene de 5-enol piruvilxikimato-3- fosfatase sintase (EPSPS) para produzir uma célula de planta com um gene de EPSPS que expressa uma proteína de EPSPS compreendendo uma mutação em uma ou mais posições de aminoácidos correspondendo a uma posição selecionada dentre o grupo que consiste em 96, 97 e 101 com base na numeração da sequência de aminoácidos para a sequência de referência de Escherichia coli SEQ ID NO: 2 ou um resíduo de aminoácido análogo em um parálogo de EPSPS. 27. Uma planta ou célula com um gene de EPSPS mutado, em que a referida planta ou célula é feita por um método de introdução numa célula vegetal de um cortador de DNA e uma oligonucleobase de reparação de genes (GRON) com uma mutação alvo num gene de 5-enol piruvilxikimato- 3-fosfatase sintase (EPSPS) para produzir uma célula de planta com um gene de EPSPS que expressa uma proteína de EPSPS compreendendo uma mutação em uma ou mais posições de aminoácidos correspondendo a uma posição selecionada dentre o grupo que consiste em 96, 97 e 101 com base na numeração do sequência de aminoácidos para a sequência de referência de Escherichia coli SEQ ID NO: 2 ou um resíduo de aminoácido análogo em um parálogo de EPSPS. 28. A planta ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, ou uma planta ou célula feita por qualquer um dos métodos das modalidades anteriores, em que a célula vegetal ou planta expressa uma proteína de EPSPS compreendendo uma mutação em uma ou mais posições de aminoácidos são selecionadas dentre o grupo que consiste de uma glicina para alanina na posição correspondente à posição 96 da SEQ ID NO: 2; uma treonina para isoleucina na posição correspondente à posição 97 da SEQ ID NO: 2; uma prolina para alanina na posição correspondente à posição 101 da SEQ ID NO: 2; uma prolina para serina na posição correspondente à posição 101 da SEQ ID NO: 2; e uma prolina para treonina na posição correspondente à posição 101 da SEQ ID NO: 2. 29. A planta ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, ou uma planta ou célula feita por qualquer um dos métodos das modalidades anteriores, em que a célula vegetal ou planta expressa uma proteína de EPSPS compreendendo combinações de mutação selecionadas a partir do grupo consistindo de uma treonina para isoleucina numa posição correspondente à posição 97 da SEQ ID NO: 2 e uma prolina para alanina na posição correspondente à posição 101 da SEQ ID NO: 2; uma treonina para isoleucina na posição correspondente à posição 97 da SEQ ID NO: 2 e uma prolina para alanina na posição correspondente à posição 101 da SEQ ID NO: 2; uma treonina para isoleucina na posição correspondente à posição 97 da SEQ ID NO: 2 e uma prolina para serina na posição correspondente à posição 101 da SEQ ID NO: 2; e uma treonina para isoleucina na posição correspondente à posição 97 da SEQ ID NO: 2 e uma prolina para treonina na posição correspondente à posição 101 da SEQ ID NO: 2.[0268] With regard to embodiments 11-24, positions corresponding to 1781m 1783, 1786, 2078, 2079, and 2080 based on foxtail reference sequence numbering are well known in the art and can be readily obtained from appropriate sequence databases. As an example, the following table shows the corresponding positions in the rice ACCase sequence: Am: Alopecurus myosuroid; OsI: Oryza sativa of indica variety; OsJ: Oryza sativa variety japonica 25. A method for producing a plant or plant cell with a mutated EPSPS gene, which comprises introducing into a plant cell a gene repair oligonucleobase (GRON) with a target mutation of a gene 5-enol pyruvylxykimate-3-phosphatase synthase (EPSPS) to produce a plant cell with an EPSPS gene that expresses an EPSPS protein comprising a mutation in the positions of one or more amino acids corresponding to a position selected from the group that consists of 96, 97 and 101 based on amino acid sequence numbering for the Escherichia coli reference sequence SEQ ID NO: 2 or an analogous amino acid residue in an EPSPS paralog. 26. A method for producing a plant or plant cell with a mutated EPSPS gene, which comprises introducing into a plant cell a DNA cutter and a gene repair oligonucleobase (GRON) with a target mutation of a 5- enol pyruvylxikimate-3-phosphatase synthase (EPSPS) to produce a plant cell with an EPSPS gene that expresses an EPSPS protein comprising a mutation at one or more amino acid positions corresponding to a position selected from the group consisting of 96, 97 and 101 based on amino acid sequence numbering for the Escherichia coli reference sequence SEQ ID NO: 2 or an analogous amino acid residue in an EPSPS paralog. 27. A plant or cell with a mutated EPSPS gene, wherein said plant or cell is made by a method of introducing into a plant cell a DNA cutter and a gene repair oligonucleobase (GRON) with a target mutation in a 5-enol pyruvylxykimate-3-phosphatase synthase (EPSPS) gene to produce a plant cell with an EPSPS gene that expresses an EPSPS protein comprising a mutation at one or more amino acid positions corresponding to a position selected from the group that consists of 96, 97 and 101 based on amino acid sequence numbering for the Escherichia coli reference sequence SEQ ID NO: 2 or an analogous amino acid residue in an EPSPS paralog. 28. The plant or cell of any of the preceding embodiments, or a plant or cell made by any of the methods of the preceding embodiments, wherein the plant cell or plant expresses an EPSPS protein comprising a mutation in one or more amino acid positions are selected from the group consisting of a glycine to alanine in the position corresponding to position 96 of SEQ ID NO: 2; a threonine for isoleucine at the position corresponding to position 97 of SEQ ID NO: 2; a proline to alanine at the position corresponding to position 101 of SEQ ID NO: 2; a proline to serine at the position corresponding to position 101 of SEQ ID NO: 2; and a proline to threonine at the position corresponding to position 101 of SEQ ID NO: 2. 29. The plant or cell of any of the preceding embodiments, or a plant or cell made by any of the methods of the preceding embodiments, wherein the cell vegetable or plant expresses an EPSPS protein comprising mutation combinations selected from the group consisting of a threonine to isoleucine at a position corresponding to position 97 of SEQ ID NO: 2 and a proline to alanine at a position corresponding to position 101 of SEQ ID NO: : two; a threonine for isoleucine in the position corresponding to position 97 of SEQ ID NO: 2 and a proline for alanine in the position corresponding to position 101 of SEQ ID NO: 2; a threonine for isoleucine in the position corresponding to position 97 of SEQ ID NO: 2 and a proline for serine in the position corresponding to position 101 of SEQ ID NO: 2; and a threonine for isoleucine in the position corresponding to position 97 of SEQ ID NO: 2 and a proline for threonine in the position corresponding to position 101 of SEQ ID NO: 2.

[0269] No que se refere a modalidades 25-30, posições correspondentes a 96, 97 e 101 com base na numeração da sequência de referência de Escherichia coli SEQ ID NO: 2 são bem conhecidas na técnica e facilmente obtidas a partir de bases de dados de sequências apropriadas. Ver, por exemplo, Patente US N° 8.268.622. A título de exemplo, a tabela seguinte mostra as posições correspondentes na sequência de EPSPS de linho: [0269] With regard to embodiments 25-30, positions corresponding to 96, 97 and 101 based on the numbering of the Escherichia coli reference sequence SEQ ID NO: 2 are well known in the art and easily obtained from databases. appropriate sequence data. See, for example, US Patent No. 8,268,622. As an example, the following table shows the corresponding positions in the linen EPSPS sequence:

[0270] Sequência de EPSPS de E. coli é AroA possuindo a sequência MESLTLQPIARVDGTINLPGSKTVSNRALLLAALAHGKTVLTNLLDSDDVRH MLNALTALGVSYTLSADRTRCEIIGNGGPLHAEGALELFLGNAGTAMRPLAA ALCLGSNDIVLTGEPRMKERPIGHLVDALRLGGAKITYLEQENYPPLRLQGG FTGGNVDVDGSVSSQFLTALLMTAPLAPEDTVIRIKGDLVSKPYIDITLNLMK TFGVEIENQHYQQFVVKGGQSYQSPGTYLVEGDASSASYFLAAAAIKGGTV KVTGIGRNSMQGDIRFADVLEKMGATICWGDDYISCTRGELNAIDMDMNHI PDAAMTIATAALFAKGTTRLRNIYNWRVKETDRLFAMATELRKVGAEVEEG HDYIRITPPEKLNFAEIATYNDHRMAMCFSLVALSDTPVTILDPKCTAKTFPD YFEQLARISQAA[0270] E. coli EPSPS sequence is AroA having the sequence MESLTLQPIARVDGTINLPGSKTVSNRALLLAALAHGKTVLTNLLDSDDVRH MLNALTALGVSYTLSADRTRCEIIGNGGPLHAEGALELFLGNAGTAMRPLAA ALCLGSNDIVLTGEPRMKERPIGHLVDALRLGGAKITYLEQENYPPLRLQGG FTGGNVDVDGSVSSQFLTALLMTAPL APEDTVIRIKGDLVSKPYIDITLNLMK TFGVEIENQHYQQFVVKGGQSYQSPGTYLVEGDASSASYFLAAAAIKGGTV KVTGIGRNSMQGDIRFADVLEKMGATICWGDDYISCTRGELNAIDMDMNHI PDAAMTIATAALFAKGTTRLRNIYNWRVKETDRLFAMATELRKVGAEVEEG HDYIRITPPEKLNFAEIATYND HRMAMCFSLVALSDTPVTILDPKCTAKTFPD YFEQLARISQAA

[0271] Sequência de gene de linho 1 é LCL - g41452_1333 tendo a sequência MALVTKICGGANAVALPATFGTRRTKSISSSVSFRSSTSPPSLKQRRRSGNVAA AAAAPLRVSASLTTAAEKASTVPEEVVLQPIKDISGIVTLPGSKSLSNRILLLAALS EGTTVVDNLLNSDDVHYMLGALKTLGLNVEHSSEQKRAIVEGCGGVFPVGKLAK NDIELFLGNAGTAMRPLTAAVTAAGGNSSYILDGVPRMRERPIGDLVVGLKQLG ADVTCSSTSCPPVHVNGQGGLPGGKVKLSGSISSQYLTALLMAAPLALGDVEIEI VDKLISVPYVDMTLKLMERFGVAVEHSGSWDRFFVKGGQKYKSPGNAYVEGDA SSASYFLAGAAITGGTITVEGCGTSSLQGDVKFAEVLEKMGAKVIWTENSVTVT GPPRDASGRKHLRAVDVNMNKMPDVAMTLAVVALYADGPTAIRDVASWRVKE TERMIAICTELRKLGATVEEGPDYCIITPPEKLNIAEIDTYDDHRMAMAFSLAACA DVPVTIRDPGCTKKTFPDYFEVLERYTKH[0271] Flax 1 gene sequence is LCL - g41452_1333 having the sequence MALVTKICGGANAVALPATFGTRRTKSISSSVSFRSSTSPPSLKQRRRSGNVAA AAAAPLRVSASLTTAAEKASTVPEEVVLQPIKDISGIVTLPGSKSLSNRILLLAALS EGTTVVDNLLNSDDVHYMLGALKTLGLNVEHSSEQKRAIVEGCGG VFPVGKLAK NDIELFLGNAGTAMRPLTAAVTAAGGNSSYILDGVPRMRERPIGDLVVGLKQLG ADVTCSSTSCPPVHVNGQGGLPGGKVKLSGSISSQYLTALLMAAPLALGDVEIEI VDKLISVPYVDMTLKLMERFGVAVEHSGSWDRFFVKGGQKYKSPGNAYVEGDA SSASYFLAGAAITGGTITVEGCGTSSLQGDVKFAEV LEKMGAKVIWTENSVTVT GPPRDASGRKHLRAVDVNMNKMPDVAMTLAVVALYADGPTAIRDVASWRVKE TERMIAICTELRKLGATVEEGPDYCIITPPEKLNIAEIDTYDDHRMAMAFSLAACA DVPPVTIRDPGCTKKTFPDYFEVLERYTKH

[0272] Sequência de gene linho 2 é LCL - g40547_1271 tendo a sequência MAQVTKICGGANAVALPATFGTRRTKSISSSVSFRSSTSPPSLKQRRLLGNVAA AAAAAPLRISASLATAAEKASTVPEEIVLQPIKDISGIVTLPGSKSLSNRILLLAALS EGKTVVDNLLNSDDVHYMLGALKTLGLNVEHSSEQKRAIVEGRGGVFPVGKLG KNDIELFLGNAGTAMRPLTAAVTAAGGNSSYILDGVPRMRERPIGDLVVGLKQL GADVSCSSTSCPPVHVNAKGGLPGGKVKLSGSISSQYLTALLMAAPLALGDVEI EIVDKLISVPYVDMTLKLMERFGVAVEHSGSWDRFFVKGGQKYKSPGNAYVEG DASSASYFLAGAAITGGTITVEGCGTSSLQGDVKFAEVLEKMGAKVTWTETSVT VTGPPRDASGKKHLRAVDVNMNKMPDVAMTLAVVALYADGPTAIRDVASWRVK ETERMIAVCTELRKLGATVEEGPDYCIITPPEKLSIAEIDTYDDHRMAMAFSLAAC ADVPVTIRDPGCTKKTFPDYFEVLERYTKH 30. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que o referido cortador de DNA é um ou mais selecionado a partir de uma CRISPRS, uma TALEN, um dedo de zinco, meganuclease e um antibiótico de clivagem de DNA. 31. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que o referido cortador de DNA é uma CRISPRS ou uma TALEN. 32. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que o referido cortador de DNA é uma CRISPRS. 33. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que o referido cortador de DNA é uma TALEN. 34. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que o referido cortador de DNA é um ou mais dos antibióticos de clivagem de DNA selecionados a partir do grupo que consiste em bleomicina, zeocina, fleomicina, talisomicina e pepleomicina. 35. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que o referido cortador de DNA é zeocina. 36. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON é de fita simples. 37. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON é um oligonucleotídeo quimicamente protegido. 38. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um oligonucleotídeo quimicamente protegido na extremidade 5'. 39. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um oligonucleotídeo quimicamente protegido na extremidade 3'. 40. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um oligonucleotídeo quimicamente protegido na extremidade 3' e 5'. 41. Método, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um ou mais selecionados a partir de um grupo Cy3, um grupo 3PS e um grupo 2'-O-metil. 42. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um grupo Cy3. 43. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um grupo Cy3 na primeira base na extremidade 5'. 44. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um grupo Cy3 na primeira base na extremidade 3'. 45. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um grupo 3PS. 46. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende dois ou mais grupos 3PS. 47. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende três ou mais grupos 3PS. 48. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um grupo 3PS na primeira base na extremidade 5'. 49. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um grupo 3PS na primeira base na extremidade 3'. 50. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um grupo 2'-O-metil. 51. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende dois ou mais grupos 2'-O-metil. 52. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um grupo 2'-O-metil na primeira base na extremidade 5'. 53. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON possui um grupo 2'-O-metil na primeira base na extremidade 5' e não possui outros grupos 2'-O-metil. 54. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um grupo 2'-O-metil em cada uma das duas primeiras ou mais bases na extremidade 5'. 55. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um grupo 2'-O-metil em cada uma das três primeiras ou mais bases na extremidade 5'. 56. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um grupo 2'-O-metil em cada uma das quatro primeiras ou mais bases na extremidade 5'. 57. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um grupo 2'-O-metil em cada uma das cinco primeiras ou mais bases na extremidade 5'. 58. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um grupo 2'-O-metil em cada uma das seis primeiras ou mais bases na extremidade 5'. 59. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um grupo 2'-O-metil em cada uma das sete primeiras ou mais bases na extremidade 5'. 60. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um grupo 2'-O-metil em cada uma das oito primeiras ou mais bases na extremidade 5'. 61. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um grupo 2'-O-metil em cada uma das nove primeiras ou mais bases na extremidade 5'. 62. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende um grupo 2'-O-metil em cada uma das dez primeiras ou mais bases na extremidade 5'. 63. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a GRON compreende 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10 bases de RNA na extremidade 5'. 64. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui um par de bases de oscilação em relação à sequência alvo para a alteração genética. 65. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui entre 15 e 60 nucleotídeos de comprimento. 66. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui 41 nucleotídeos de comprimento. 67. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui entre 50 e 110 nucleotídeos de comprimento. 68. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui 101 nucleotídeos de comprimento. 69. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui entre 150 e 210 nucleotídeos de comprimento. 70. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui 201 nucleotídeos de comprimento. 71. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui entre 70 e 210 nucleotídeos de comprimento. 72. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 70 nucleotídeos de comprimento. 73. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 100 nucleotídeos de comprimento. 74. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 165 nucleotídeos de comprimento. 75. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 175 nucleotídeos de comprimento. 76. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 185 nucleotídeos de comprimento. 77. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 195 nucleotídeos de comprimento. 78. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 200 nucleotídeos de comprimento. 79. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 210 nucleotídeos de comprimento. 80. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 220 nucleotídeos de comprimento. 81. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 230 nucleotídeos de comprimento. 82. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 240 nucleotídeos de comprimento. 83. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 250 nucleotídeos de comprimento. 84. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 260 nucleotídeos de comprimento. 85. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 270 nucleotídeos de comprimento. 86. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 280 nucleotídeos de comprimento. 87. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui 290 nucleotídeos de comprimento. 88. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui 300 nucleotídeos de comprimento. 89. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui 400 nucleotídeos de comprimento. 90. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui 500 nucleotídeos de comprimento. 91. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui 600 nucleotídeos de comprimento. 92. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui 700 nucleotídeos de comprimento. 93. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 800 nucleotídeos de comprimento. 94. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 900 nucleotídeos de comprimento. 95. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida GRON possui mais do que 1000 nucleotídeos de comprimento. 96. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida planta é selecionada a partir do grupo que consiste em canola, girassol, milho, tabaco, beterraba açucareira, algodão, milho, trigo, cevada, arroz, alfafa, cevada, sorgo, tomate, manga , pêssego, maçã, pera, morango, banana, melão, mandioca, batata, cenoura, alface, cebola, soja, soja spp, cana de açúcar, ervilha, grão de bico, ervilha, fava, lentilha, nabo, rutabaga, couve de bruxelas , tremoço, couve-flor, couve, favas, choupo, pinheiro, eucalipto, uva, citros, triticale, alfafa, centeio, aveia, relva e gramíneas forrageiras, linho, colza, mostarda, pepino, glória-da-manhã, bálsamo, pimenta, berinjela , calêndula, lótus, repolho, margarida, cravo, tulipa, íris, mandioca e lírio. 97. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida planta é canola. 98. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida planta é milho. 99. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida planta é milho. 100. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida planta é arroz. 101. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida planta é sorgo. 102. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida planta é batata. 103. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida planta é soja. 104. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida planta é linho. 105. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida planta é colza. 106. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida planta é mandioca. 107. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida planta é girassol. 108. Método para provocar uma alteração genética numa célula vegetal, o referido método que compreende a exposição da referida célula a uma CRISPRS e uma GRON modificada. 109. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que múltiplas alterações genéticas são realizadas. 110. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que dois ou mais RNAs guias são usados. 111. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que cada um dos mais de um RNA guia é complementar a um alvo diferente para alteração genética. 112. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que a CRISPRS inclui uma nickase. 113. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que o cortador de DNA inclui duas ou mais nickases. 114. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que duas ou mais nickases clivam em fitas opostas da sequência de ácido nucleico alvo. 115. O método ou célula, de acordo com qualquer uma das modalidades anteriores, em que duas ou mais nickases clivam na mesma fita da sequência de ácido nucleico alvo. 116. Uma planta resistente ou tolerante a herbicida não transgénica feita pelo método ou a partir da célula de qualquer uma das modalidades anteriores. 117. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida célula de planta tem uma alteração genética ou mutação em acetil-coenzima A carboxilase (ACCase) e é selecionada dentre o grupo consistindo de cevada, milho, painço, aveia, centeio, arroz, sorgo, cana de açúcar, gramados e trigo. 118. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida célula de planta tem uma alteração genética ou mutação em acetil-coenzima A carboxilase (ACCase) e é resistente ou tolerante a um ou mais herbicidas. 119. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida célula de planta tem uma alteração genética ou mutação em acetil-coenzima A carboxilase (ACCase), é resistente a um ou mais herbicidas que inibem a ACCase. 120. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida célula de planta tem uma alteração genética ou mutação em acetil-coenzima A carboxilase (ACCase), é resistente a um ou mais herbicidas selecionados a partir do grupo que consiste em aloxidim, butroxidim, cletodim, cloproxidim, cicloxidima, setoxidim, tepraloxidima, tralcoxidima, clorazifop, clodinafop, clofop, diclofop, fenoxaprop, fenoxaprop-P, fentiaprop, fluazifop, fluazifop-P, haloxifop, haloxifop-P, isoxapirifop, propaquizafop, quizalofop, quizalofop-P, trifop, pinoxadeno, sais e ésteres agronomicamente aceitáveis de qualquer destes herbicidas, e suas combinações. 121. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida célula de planta tem uma alteração genética ou mutação na 5-enolpiruvilxikimato-3-fosfato sintase (EPSPS), e em que a referida célula vegetal é selecionada a partir do grupo que consiste em milho, trigo, arroz, cevada, sorgo, aveia, centeio, cana de açúcar, soja, algodão, beterraba, colza, canola, linho, mandioca, girassol, batata, tabaco, tomate, alfafa, choupo, pinheiro, eucalipto, maçã, alface, ervilhas, lentilhas uva e gramíneas. 122. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida célula de planta ou planta possui uma alteração genética ou mutação na 5-enolpiruvilxikimato-3-fosfato sintase (EPSPS), e em que a célula vegetal ou planta é resistente a pelo menos um herbicida. 123. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida célula de planta ou planta possui uma alteração genética ou mutação na 5-enolpiruvilxikimato-3-fosfato sintase (EPSPS), e em que a planta ou célula da planta é resistente a um herbicida da família fosfonometilglicina. 124. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida célula de planta ou planta possui uma mutação ou alteração genética na 5-enolpiruvilxikimato-3-fosfato sintase (EPSPS), e em que a célula vegetal ou planta é resistente ao glifosato. 125. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a referida célula de planta ou planta possui uma alteração genética ou mutação na 5-enolpiruvilxikimato-3-fosfato sintase (EPSPS), e em que a planta ou célula vegetal é selecionada a partir do grupo que consiste em milho, trigo, arroz, cevada, sorgo, aveia, centeio, cana de açúcar, soja, algodão, beterraba sacarina, colza, canola, linho, mandioca, girassol, batata, tabaco, tomate, alfafa, choupo, pinheiro, eucalipto, maçã, alface, ervilhas, lentilhas, uvas e gramíneas. 126. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética ou mutação na célula ocorre em um alelo do gene. 127. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética ou mutação na célula ocorre em dois alelos do gene. 128. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética ou mutação na célula ocorre em três alelos do gene. 129. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética ou mutação na célula ocorre em quatro alelos do gene. 130. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética ou mutação na célula ocorre em um, dois, três, quatro, cinco, seis, sete, oito, nove, dez, onze, ou doze alelos do gene. 131. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética ou mutação na célula compreende uma deleção ou inserção, resultando em um knockout de um alelo do gene. 132. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética ou mutação na célula compreende uma deleção ou inserção, resultando em um knockout de dois alelos do gene. 133. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética ou mutação na célula compreende uma deleção ou inserção, resultando em um knockout de três alelos do gene. 134. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética ou mutação na célula compreende uma deleção ou inserção, resultando em um knockout de quatro alelos do gene. 135. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética ou mutação na célula compreende uma deleção ou inserção, resultando em um knockout de um, dois, três, quatro, cinco, seis, sete, oito, nove, dez, onze, doze ou alelos do gene. 136. O método ou célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética ou mutação na célula ocorre em um alelo do gene e um segundo alelo do gene compreende uma deleção ou inserção, resultando em um knockout do referido segundo alelo. 137. O método ou a célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética ou mutação na célula ocorre em um alelo do gene e um segundo alelo e terceiro alelo do gene compreende uma deleção ou inserção, resultando em um nocaute do referido segundo alelo e do referido terceiro alelo. 138. O método ou a célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética ou mutação na célula ocorre em um alelo do gene e um segundo alelo, terceiro alelo e quarto alelo do gene compreende uma deleção ou inserção, resultando em um nocaute do referido segundo alelo, referido terceiro alelo e referido quarto alelo. 139. O método ou a célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética na célula compreende pelo menos uma mutação em um alelo e pelo menos nocaute em um outro alelo. 140. O método ou a célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética na célula compreende pelo menos uma mutação em um alelo e pelo menos nocaute em pelo menos um outro alelo. 141. O método ou a célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética na célula compreende pelo menos uma mutação em um alelo e pelo menos nocaute em pelo menos dois outros alelos. 142. O método ou a célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética na célula compreende pelo menos uma mutação em um alelo e pelo menos nocaute em pelo menos três outros alelos. 143. O método ou a célula de qualquer uma das modalidades anteriores, em que a alteração genética na célula compreende pelo menos uma mutação em um alelo e nocaute em todos os outros alelos. [0272] Flax 2 gene sequence is LCL - g40547_1271 having the sequence MAQVTKICGGANAVALPATFGTRRTKSISSSVSFRSSTSPPSLKQRRLLGNVAA AAAAAPLRISASLATAAEKASTVPEEIVLQPIKDISGIVTLPGSKSLSNRILLLAALS EGKTVVDNLLNSDDVHYMLGALKTLGLNVEHSSEQKRAIVEGRGGVFP VGKLG KNDIELFLGNAGTAMRPLTAAVTAAGGNSSYILDGVPRMRERPIGDLVVGLKQL GADVSCSSTSCPPVHVNAKGGLPGGKVKLSGSISSQYLTALLMAAPLALGDVEI EIVDKLISVPYVDMTLKLMERFGVAVEHSGSWDRFFVKGGQKYKSPGNAYVEG DASSASYFLAGAAITGGTITVEGCGTSSLQGDVKFAEVLEK 30. The method or cell according to any of the preceding embodiments, wherein said DNA cutter is a or more selected from a CRISPRS, a TALEN, a zinc finger, meganuclease and a DNA-cleaving antibiotic. 31. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said DNA cutter is a CRISPRS or a TALEN. 32. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, wherein said DNA cutter is a CRISPRS. 33. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, wherein said DNA cutter is a TALEN. 34. The method or cell according to any of the preceding embodiments, wherein said DNA cutter is one or more of the DNA-cleaving antibiotics selected from the group consisting of bleomycin, zeocin, phleomycin, talisomycin and pepleomycin . 35. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, wherein said DNA cutter is zeocin. 36. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is single-stranded. 37. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON is a chemically protected oligonucleotide. 38. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises an oligonucleotide chemically protected at the 5' end. 39. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises an oligonucleotide chemically protected at the 3' end. 40. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises an oligonucleotide chemically protected at the 3' and 5' end. 41. Method, according to any of the previous embodiments, wherein the GRON comprises one or more selected from a Cy3 group, a 3PS group and a 2'-O-methyl group. 42. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises a Cy3 group. 43. The method or cell according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises a Cy3 group in the first base at the 5' end. 44. The method or cell according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises a Cy3 group in the first base at the 3' end. 45. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises a 3PS group. 46. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein the GRON comprises two or more 3PS groups. 47. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein the GRON comprises three or more 3PS groups. 48. The method or cell according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises a 3PS group in the first base at the 5' end. 49. The method or cell according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises a 3PS group in the first base at the 3' end. 50. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises a 2'-O-methyl group. 51. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises two or more 2'-O-methyl groups. 52. The method or cell according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises a 2'-O-methyl group in the first base at the 5' end. 53. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON has a 2'-O-methyl group in the first base at the 5' end and has no other 2'-O-methyl groups. 54. The method or cell according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises a 2'-O-methyl group in each of the first two or more bases at the 5' end. 55. The method or cell according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises a 2'-O-methyl group in each of the first three or more bases at the 5' end. 56. The method or cell according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises a 2'-O-methyl group in each of the first four or more bases at the 5' end. 57. The method or cell according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises a 2'-O-methyl group in each of the first five or more bases at the 5' end. 58. The method or cell according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises a 2'-O-methyl group in each of the first six or more bases at the 5' end. 59. The method or cell according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises a 2'-O-methyl group in each of the first seven or more bases at the 5' end. 60. The method or cell according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises a 2'-O-methyl group in each of the first eight or more bases at the 5' end. 61. The method or cell according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises a 2'-O-methyl group in each of the first nine or more bases at the 5' end. 62. The method or cell according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises a 2'-O-methyl group in each of the first ten or more bases at the 5' end. 63. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, wherein the GRON comprises 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 RNA bases at the 5' end. 64. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON has an oscillating base pair relative to the target sequence for genetic alteration. 65. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is between 15 and 60 nucleotides in length. 66. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is 41 nucleotides in length. 67. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is between 50 and 110 nucleotides in length. 68. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is 101 nucleotides in length. 69. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is between 150 and 210 nucleotides in length. 70. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is 201 nucleotides in length. 71. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is between 70 and 210 nucleotides in length. 72. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 70 nucleotides in length. 73. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 100 nucleotides in length. 74. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 165 nucleotides in length. 75. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 175 nucleotides in length. 76. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 185 nucleotides in length. 77. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 195 nucleotides in length. 78. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 200 nucleotides in length. 79. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 210 nucleotides in length. 80. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 220 nucleotides in length. 81. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 230 nucleotides in length. 82. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 240 nucleotides in length. 83. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 250 nucleotides in length. 84. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 260 nucleotides in length. 85. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 270 nucleotides in length. 86. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 280 nucleotides in length. 87. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is 290 nucleotides in length. 88. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is 300 nucleotides in length. 89. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is 400 nucleotides in length. 90. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is 500 nucleotides in length. 91. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is 600 nucleotides in length. 92. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is 700 nucleotides in length. 93. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 800 nucleotides in length. 94. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 900 nucleotides in length. 95. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said GRON is more than 1000 nucleotides in length. 96. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, in which said plant is selected from the group consisting of canola, sunflower, corn, tobacco, sugar beet, cotton, corn, wheat, barley, rice , alfalfa, barley, sorghum, tomato, mango, peach, apple, pear, strawberry, banana, melon, cassava, potato, carrot, lettuce, onion, soybean, soybean spp, sugar cane, pea, chickpea, pea, broad beans, lentils, turnips, rutabaga, Brussels sprouts, lupins, cauliflower, cabbage, broad beans, poplar, pine, eucalyptus, grapes, citrus, triticale, alfalfa, rye, oats, grass and forage grasses, flax, rapeseed, mustard , cucumber, morning glory, balsam, pepper, eggplant, marigold, lotus, cabbage, daisy, carnation, tulip, iris, cassava and lily. 97. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said plant is canola. 98. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said plant is corn. 99. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said plant is corn. 100. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said plant is rice. 101. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said plant is sorghum. 102. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said plant is potato. 103. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said plant is soybeans. 104. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said plant is flax. 105. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said plant is rapeseed. 106. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said plant is cassava. 107. The method or cell, according to any of the previous embodiments, wherein said plant is sunflower. 108. Method for causing a genetic change in a plant cell, said method comprising exposing said cell to a CRISPRS and a modified GRON. 109. The method or cell, according to any of the previous embodiments, in which multiple genetic changes are carried out. 110. The method or cell, according to any of the previous embodiments, in which two or more guide RNAs are used. 111. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, in which each of the more than one guide RNA is complementary to a different target for genetic alteration. 112. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, in which CRISPRS includes a nickase. 113. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, wherein the DNA cutter includes two or more nickases. 114. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, in which two or more nickases cleave on opposite strands of the target nucleic acid sequence. 115. The method or cell, according to any of the preceding embodiments, in which two or more nickases cleave on the same strand of the target nucleic acid sequence. 116. A non-transgenic herbicide resistant or tolerant plant made by the method or from the cell of any of the preceding embodiments. 117. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein said plant cell has a genetic change or mutation in acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase) and is selected from the group consisting of barley, corn, millet, oats , rye, rice, sorghum, sugar cane, grasses and wheat. 118. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein said plant cell has a genetic change or mutation in acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase) and is resistant or tolerant to one or more herbicides. 119. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein said plant cell has a genetic change or mutation in acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase), is resistant to one or more herbicides that inhibit ACCase. 120. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein said plant cell has a genetic change or mutation in acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase), is resistant to one or more herbicides selected from the group consisting In alxidim, buttxydim, cletodim, cloproxidim, cycloxidy, setoxidim, tepraloxidy, tralcoxidima, clodinafop, clodinafop, diclofop, fenoxrop-p, fentiaprop, fluazifop, fluazifop-P, haloxifop, haloxifop, isoxapp FOP, Propaquizafop, Quizalofop , quizalofop-P, trifop, pinoxaden, agronomically acceptable salts and esters of any of these herbicides, and combinations thereof. 121. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein said plant cell has a genetic change or mutation in 5-enolpyruvylxykimate-3-phosphate synthase (EPSPS), and wherein said plant cell is selected from the group which consists of corn, wheat, rice, barley, sorghum, oats, rye, sugar cane, soybeans, cotton, sugar beet, rapeseed, canola, flax, cassava, sunflower, potato, tobacco, tomato, alfalfa, poplar, pine, eucalyptus , apple, lettuce, peas, lentils, grapes and grasses. 122. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein said plant cell or plant has a genetic change or mutation in 5-enolpyruvylxykimate-3-phosphate synthase (EPSPS), and wherein the plant cell or plant is resistant to at least one herbicide. 123. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein said plant cell or plant has a genetic change or mutation in 5-enolpyruvylxykimate-3-phosphate synthase (EPSPS), and wherein the plant or plant cell is resistant to a herbicide from the phosphonomethylglycine family. 124. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein said plant cell or plant has a mutation or genetic change in 5-enolpyruvylxykimate-3-phosphate synthase (EPSPS), and wherein the plant cell or plant is glyphosate resistant. 125. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein said plant or plant cell has a genetic change or mutation in 5-enolpyruvylxykimate-3-phosphate synthase (EPSPS), and wherein the plant or plant cell is selected from the group consisting of corn, wheat, rice, barley, sorghum, oats, rye, sugar cane, soybeans, cotton, sugar beet, rapeseed, canola, flax, cassava, sunflower, potato, tobacco, tomato, alfalfa , poplar, pine, eucalyptus, apple, lettuce, peas, lentils, grapes and grasses. 126. The method or cell of any of the above embodiments, in which the genetic change or mutation in the cell occurs in one allele of the gene. 127. The method or cell of any of the above embodiments, in which the genetic change or mutation in the cell occurs in two alleles of the gene. 128. The method or cell of any of the above embodiments, in which the genetic change or mutation in the cell occurs in three alleles of the gene. 129. The method or cell of any of the above embodiments, in which the genetic change or mutation in the cell occurs in four alleles of the gene. 130. The method or cell of any of the preceding embodiments, in which the genetic change or mutation in the cell occurs in one, two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten, eleven, or twelve alleles of the gene. 131. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein the genetic change or mutation in the cell comprises a deletion or insertion, resulting in a knockout of an allele of the gene. 132. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein the genetic change or mutation in the cell comprises a deletion or insertion, resulting in a knockout of two alleles of the gene. 133. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein the genetic change or mutation in the cell comprises a deletion or insertion, resulting in a knockout of three alleles of the gene. 134. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein the genetic change or mutation in the cell comprises a deletion or insertion, resulting in a knockout of four alleles of the gene. 135. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein the genetic change or mutation in the cell comprises a deletion or insertion resulting in a knockout of one, two, three, four, five, six, seven, eight, nine , ten, eleven, or twelve alleles of the gene. 136. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein the genetic change or mutation in the cell occurs in one allele of the gene and a second allele of the gene comprises a deletion or insertion, resulting in a knockout of said second allele. 137. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein the genetic change or mutation in the cell occurs in one allele of the gene and a second allele and third allele of the gene comprises a deletion or insertion, resulting in a knockout of said second allele and said third allele. 138. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein the genetic change or mutation in the cell occurs in one allele of the gene and a second allele, third allele and fourth allele of the gene comprises a deletion or insertion, resulting in a knockout of said second allele, said third allele and said fourth allele. 139. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein the genetic change in the cell comprises at least one mutation in one allele and at least knockout in another allele. 140. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein the genetic change in the cell comprises at least one mutation in one allele and at least one knockout in at least one other allele. 141. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein the genetic change in the cell comprises at least one mutation in one allele and at least knockout in at least two other alleles. 142. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein the genetic change in the cell comprises at least one mutation in one allele and at least knockout in at least three other alleles. 143. The method or cell of any of the preceding embodiments, wherein the genetic change in the cell comprises at least one mutation in one allele and knockout in all other alleles.

EXEMPLOSEXAMPLES

[0273] Os seguintes são exemplos, que ilustram procedimentos para praticar os métodos e composições aqui descritos. Esses exemplos não devem ser interpretados como limitantes.[0273] The following are examples, which illustrate procedures for practicing the methods and compositions described herein. These examples should not be construed as limiting.

[0274] Exemplo 1: comprimento de GRON[0274] Example 1: GRON length

[0275] Sommer et al., (Mol Biotechnol. 33: 115-22, 2006) descreve um sistema repórter para a detecção de conversão de gene in vivo que se baseia em uma única mudança de nucleotídeos para converter entre a fluorescência azul e verde em variantes de proteína verde fluorescente (GFP). Esse sistema repórter foi adaptado para uso nas seguintes experiências utilizando Arabidopsis thaliana como uma espécie modelo, a fim de avaliar a eficiência de conversão de GRON seguinte a modificação do comprimento de GRON.[0275] Sommer et al., (Mol Biotechnol. 33: 115-22, 2006) describes a reporter system for the detection of gene conversion in vivo that relies on a single nucleotide change to convert between blue and green fluorescence in green fluorescent protein (GFP) variants. This reporter system was adapted for use in the following experiments using Arabidopsis thaliana as a model species in order to evaluate GRON conversion efficiency following GRON length modification.

[0276] Em sumário, para esse e exemplos subsequentes uma linha de Arabidopsis thaliana com várias cópias de um gene de proteína fluorescente azul foi criada através de métodos conhecidos aos versados na técnica (ver, por exemplo, Clough e Brent, 1998). As culturas de tecidos meristemáticos derivados de raízes foram estabelecidas com essa linha, em que foi utilizado para o isolamento e cultura de protoplastos (ver, por exemplo, Mathur et al., 1995). A distribuição de GRON em protoplastos foi conseguida através do polietileno glicol (PEG) mediante a admissão de GRON em protoplastos. Utilizou-se um método que utiliza um formato de 96 poços, semelhante ao descrito por semelhante ao descrito por Kato e Fujiwara (2007). Na sequência, o protocolo é descrito brevemente. Os volumes indicados são aqueles aplicados a poços individuais de uma placa de 96 poços. 1. Mistura de 6,25 μl de GRON (80 μM) com 25 μl de protoplastos derivados de tecido meristemáticas de raiz transgénica de BFP de Arabidopsis thaliana em 5x106 células/ml em cada poço de uma placa de 96 poços. 2. 31,25 μl de uma solução de 40% de PEG foi adicionada e os protoplastos foram misturados. 3. Células tratadas foram incubadas em gelo por 30 min. 4. Para cada poço 200 μl de solução de W5 foi adicionada e as células misturada. 5. As placas foram permitidas incubar no gelo por 30 min, permitindo que os protoplastos se estabeleçam no fundo de cada poço. 6. 200 μl do meio acima dos protoplastos estabelecidos foi removido. 7. 85 μl do meio de cultura (MSAP, ver Moraes et al., 1995) foi adicionado. 8. As placas foram incubadas a temperatura ambiente no escuro por 48 horas. A concentração final de GRON após a adição do meio de cultura é de 8 μM.[0276] In summary, for this and subsequent examples an Arabidopsis thaliana line with multiple copies of a blue fluorescent protein gene was created by methods known to those skilled in the art (see, for example, Clough and Brent, 1998). Root-derived meristematic tissue cultures were established with this line, in which it was used for the isolation and culture of protoplasts (see, e.g., Mathur et al., 1995). The distribution of GRON into protoplasts was achieved through polyethylene glycol (PEG) upon admission of GRON into protoplasts. A method using a 96-well format, similar to that described by Kato and Fujiwara (2007), was used. Next, the protocol is briefly described. The volumes indicated are those applied to individual wells of a 96-well plate. 1. Mix 6.25 μl of GRON (80 μM) with 25 μl of meristematic tissue-derived protoplasts from the BFP transgenic root of Arabidopsis thaliana at 5x106 cells/ml in each well of a 96-well plate. 2. 31.25 μl of a 40% PEG solution was added and the protoplasts were mixed. 3. Treated cells were incubated on ice for 30 min. 4. To each well 200 μl of W5 solution was added and the cells mixed. 5. Plates were allowed to incubate on ice for 30 min, allowing protoplasts to settle to the bottom of each well. 6. 200 μl of the medium above the established protoplasts was removed. 7. 85 μl of culture medium (MSAP, see Moraes et al., 1995) was added. 8. The plates were incubated at room temperature in the dark for 48 hours. The final concentration of GRON after addition of the culture medium is 8 μM.

[0277] Quarenta e oito horas após as amostras de distribuição de Gron foram analisadas por citometria de fluxo a fim de detectar os protoplastos cuja fluorescência verde e amarela é diferente daqueles protoplastos de controle (BFP0 indica a GRONs não alvejantes sem mudança em comparação ao BFP alvo; C é o projeto de fita codificante e NC é o projeto de fita não codificante). Uma diferença de nucleotídeos de C a T única (fita codificante) ou mutação alvo de nucleotídeos de G a A (fita não codificante) no centro das moléculas de BFP4. A fluorescência verde é causada pela introdução de uma mutação alvo no gene de BFP, resultando na síntese de GFP. Os resultados são mostrados na Figura 1.[0277] Forty-eight hours after Gron distribution samples were analyzed by flow cytometry in order to detect protoplasts whose green and yellow fluorescence is different from those of control protoplasts (BFP0 indicates non-bleaching GRONs with no change compared to BFP target; C is the coding tape design and NC is the non-coding tape design). A single C to T nucleotide difference (coding strand) or G to A nucleotide target mutation (non-coding strand) in the center of BFP4 molecules. Green fluorescence is caused by the introduction of a target mutation in the BFP gene, resulting in the synthesis of GFP. The results are shown in Figure 1.

[0278] A Tabela 2 mostra as sequências de exemplo 101-mer e 201- mer BFP4/NC 5’-3PS/ 3’-3PS GRONs designados para a conversão de um gene de proteína fluorescente azul (BFP) à fluorescência verde. "3PS" indica a 3 ligações de fosfotioato em cada uma dentre as extremidades 5’ e 3’ oligo.[0278] Table 2 shows example sequences 101-mer and 201-mer BFP4/NC 5'-3PS/ 3'-3PS GRONs designed for converting a blue fluorescent protein (BFP) gene to green fluorescence. "3PS" indicates 3 phosphothioate bonds at each of the 5' and 3' oligo ends.

[0279] Tabela 2: Exemplos de Sequências de Nucleotídeos de GRON para conversão de BFP à GFP * = ligação de PS (fosforotioato)[0279] Table 2: Examples of GRON Nucleotide Sequences for converting BFP to GFP * = PS (phosphorothioate) binding

[0280] Exemplo 2:As taxas de conversão usando GRONs marcado com 5’Cy3/ 3’idC[0280] Example 2: Conversion rates using GRONs marked with 5’Cy3/ 3’idC

[0281] O objetivo dessa série de exemplos é comparar a eficiência de GRONs marcadas com fosforotioato (PS) (tendo frações de 3 PS em cada extremidade de GRON) a GRONs marcados com 5’Cy3/3’idC. Os GRONs marcados com 5’Cy3/3’idC tem um fluoróforo de 5’ Cy3 (amidita) e uma base reversa de 3’ idC. Eficiência foi avaliada usando a conversão de proteína fluorescente azul (BFP) para fluorescência verde.[0281] The objective of this series of examples is to compare the efficiency of GRONs labeled with phosphorothioate (PS) (having fractions of 3 PS at each end of GRON) to GRONs labeled with 5'Cy3/3'idC. 5'Cy3/3'idC-labeled GRONs have a 5' Cy3 (amidite) fluorophore and a 3' idC reverse base. Efficiency was assessed using the conversion of blue fluorescent protein (BFP) to green fluorescence.

[0282] Em todos os três exemplos, feito ou pela distribuição de PEG de GRONs nos protoplastos em tubos Falcon individuais (rotulados "Tubos") ou em placas de 96 poços (rotuladas "prato de 96 poços"), não houve diferença significativa entre as diferentes químicas de GRON na eficiência de conversão de BFP para GFP, tal como determinado por citometria (Figura 1).[0282] In all three examples, made either by distributing PEG from GRONs into the protoplasts in individual Falcon tubes (labeled "Tubes") or in 96-well plates (labeled "96-well dish"), there was no significant difference between the different GRON chemistries on the conversion efficiency of BFP to GFP, as determined by cytometry (Figure 1).

[0283] Exemplo 3: Comparação entre GRON BFP4/NC 5’- 3PS/ 3’-3PS e GRONs de 2’-O-Me 41-mer[0283] Example 3: Comparison between GRON BFP4/NC 5'- 3PS/ 3'-3PS and 2'-O-Me 41-mer GRONs

[0284] O objetivo dessa série de exemplos é comparar as eficiências de conversão de GRONs marcados com fosforotioato (PS) com frações 3PS em cada extremidade de GRON a 2’-O-Me ou "GRONs de fragmento de Okazaki" na presença e na ausência de um membro da família de bleomicina, Zeocin™ (1 mg/ml) para induzir quebras no DNA. Os projetos desses GRONs estão representados na Figura 2. Os GRONs foram entregues em protoplastos de BFP de Arabidopsis thaliana mediante tratamento com PEG e conversão de BFP para GFP foi determinada 24h após o tratamento por citometria. As amostras tratadas com zeocin (1 mg/ml) foram incubadas com zeocin durante 90 min em gelo antes de tratamento com PEG.[0284] The purpose of this series of examples is to compare the conversion efficiencies of phosphorothioate (PS)-labeled GRONs with 3PS moieties at each end of GRON to 2'-O-Me or "Okazaki fragment GRONs" in the presence and absence of a member of the bleomycin family, Zeocin™ (1 mg/ml) to induce DNA breaks. The designs of these GRONs are represented in Figure 2. The GRONs were delivered into Arabidopsis thaliana BFP protoplasts upon PEG treatment and conversion of BFP to GFP was determined 24h after treatment by cytometry. Samples treated with zeocin (1 mg/ml) were incubated with zeocin for 90 min on ice before PEG treatment.

[0285] Em geral, a presença de zeocina (1 mg/ml) aumentaram a conversão de BFP para GFP, tal como determinado por citometria de (Tabela 3). Tanto na presença como na ausência de zeocina, o GRON de NC Okazaki contendo um grupo 2’-O Me na primeira base de RNA na extremidade 5’ do GRON foi mais eficaz na conversão de BFP para GFP quando comparado com o GRON de NC Okazaki contendo um grupo 2’-O Me em cada uma das primeiras nove bases de RNA de 5’ (Figura 2 e Tabela 3).[0285] In general, the presence of zeocin (1 mg/ml) increased the conversion of BFP to GFP, as determined by cytometry (Table 3). Both in the presence and absence of zeocin, NC Okazaki's GRON containing a 2'-O Me group in the first RNA base at the 5' end of the GRON was more effective in converting BFP to GFP when compared to NC Okazaki's GRON. containing a 2'-O Me group in each of the first nine 5' RNA bases (Figure 2 and Table 3).

[0286] Em todos os exemplos, não houve diferença significativa entre a 41-mer BFP4/NC 5’3PS/ 3’3PS e o GRON de BFP4/NC de Fragmento de 71-mer Okazaki que contém um grupo 5’ 2’-O me na primeira base de RNA 5’ (denotada como BFP4 71-mer (1) NC) em conversão de BFP para GFP em ambos a presença ou a ausência de 1 mg/ml de zeocina como determinado por citometria (Figura 2 e Tabela 3). É importante notar que, na presença de zeocina (e esperado para a bleomicina, fleomicina, tallisomicina, pepleomicina e outros membros dessa família de antibióticos) que a conversão torna-se independente da fita (isto é, ambos GRONs codificante (C) e não codificante (NC) com os modelos testados nesses exemplos exibir aproximadamente iguais em atividade).[0286] In all examples, there was no significant difference between the 41-mer BFP4/NC 5'3PS/ 3'3PS and the GRON of BFP4/NC from the 71-mer Okazaki Fragment that contains a 5' 2'- group. The me at the 5' first RNA base (denoted as BFP4 71-mer(1)NC) in conversion of BFP to GFP in either the presence or absence of 1 mg/ml zeocin as determined by cytometry (Figure 2 and Table 3). It is important to note that in the presence of zeocin (and expected for bleomycin, phleomycin, tallisomycin, pepleomycin and other members of this family of antibiotics) that the conversion becomes strand independent (i.e., both GRONs encoding (C) and not coding (NC) with the models tested in these examples exhibit approximately equal activity).

[0287] Tabela 3: Comparação de um projeto de GRON padrão com o fragmento de projetos de GRON de fragmento de Okazaki na presença e ausência de um antibiótico glicopeptídeo de zeocina. [0287] Table 3: Comparison of a standard GRON design with the Okazaki fragment GRON design fragment in the presence and absence of a zeocin glycopeptide antibiotic.

[0288] Exemplo 4:Comparação entre GRONs 41-mer, 101-mer e 201-mer BFP4/NC 5’-3PS/3’-3Ps[0288] Example 4: Comparison between GRONs 41-mer, 101-mer and 201-mer BFP4/NC 5'-3PS/3'-3Ps

[0289] A finalidade dessa série de exemplos foi comparar as eficiências de conversão (na presença e na ausência de zeocina) de GRONs marcados com fosforotioato (PS) com frações de 3PS em cada extremidade do GRON de comprimentos diferentes: 41-mer, 101-mer e 201-mer mostrados na Tabela 2. Mais uma vez, a presença de zeocina (1 mg/ml) aumentou a taxa de conversão de BFP para GFP, conforme determinado por citometria (Tabela 4). A tendência geral em todos os três exemplos foi linear com o aumento do comprimento GRON NC tanto na presença como na ausência de zeocina. Exceto para o BFP-4/NC/101 e BFP-4/C/101, na presença de zeocina, isso teve taxas de conversão que estiveram perto de iguais, mas inferior ao GRON 41-mer NC. Isso está em contraste com todos os exemplos anteriores nos quais foram utilizados GRONs codificantes e não codificantes BFP-4/41, em que o GRON não codificante foi sempre muito superior ao codificante. Essa assimetria na frequência de conversão também se aplica aos GRONs BFP-4/201 utilizados nessa série de exemplos.[0289] The purpose of this series of examples was to compare the conversion efficiencies (in the presence and absence of zeocin) of phosphorothioate (PS)-labeled GRONs with 3PS moieties at each end of the GRON of different lengths: 41-mer, 101 -mer and 201-mer shown in Table 2. Again, the presence of zeocin (1 mg/ml) increased the conversion rate of BFP to GFP, as determined by cytometry (Table 4). The general trend in all three examples was linear with increasing GRON NC length in both the presence and absence of zeocin. Except for BFP-4/NC/101 and BFP-4/C/101, in the presence of zeocin, this had conversion rates that were close to equal to, but lower than, GRON 41-mer NC. This is in contrast to all previous examples in which BFP-4/41 coding and non-coding GRONs were used, where the non-coding GRON was always much superior to the coding one. This asymmetry in conversion frequency also applies to the BFP-4/201 GRONs used in this series of examples.

[0290] Tabela 4: [0290] Table 4:

[0291] Exemplo 5: Distribuição de Proteína de Cas9 em Plantas[0291] Example 5: Distribution of Cas9 Protein in Plants

[0292] Esse exemplo faz uso de distribuição direta de proteína de Cas9 recombinante às células vegetais como uma alternativa para a distribuição de plasmídeos de expressão CRISPRS-Cas. Esse método emprega transportadores tais como peptídeos penetrantes de células (CPP), reagentes de lipossomas de transfecção, poli(etileno-glicol) (PEG) ou sozinho ou em combinação para permitir a distribuição de proteína Cas9 recombinante ativa às células.[0292] This example makes use of direct delivery of recombinant Cas9 protein to plant cells as an alternative to the delivery of CRISPRS-Cas expression plasmids. This method employs carriers such as cell penetrating peptides (CPP), liposome transfection reagents, poly(ethylene glycol) (PEG) either alone or in combination to enable delivery of active recombinant Cas9 protein to cells.

[0293] Métodos[0293] Methods

[0294] Protoplastos de Arabidopsis thaliana BFP transgênico derivados do tecido de raiz induzido são semeados em uma placa de 96 poços de fundo plano a 250.000 células por poço a uma densidade celular de 1x107 células/ml. A proteína Cas9 recombinante marcada com fluorescência (1 μg) pré-revestida com CPPs a 20:1, 10: ou 5:1 e outro CPP a proporção de carga (TAT, Penetratina, Chariot™, PEP-1 ou outros, por exemplo) ou encapsulada com reagentes de lipossomas são então misturados com os protoplastos semeados e incubados a 23 °C durante 2-6 horas para permitir que os complexos/transportadores Cas9 penetrem as células. Em uma outra série de tratamentos a proteína Cas9 recombinante fluorescentemente marcada (1 μg) ou pré-revestida com CPPS conforme descrito acima ou não revestida são introduzidos aos protoplastos usando metodologia PEG. Os protoplastos foram, então, analisados por citometria de fluxo 24h após o tratamento a fim de determinar a percentagem dos protoplastos positivos Cas9 dentro de um dado tratamento.[0294] BFP transgenic Arabidopsis thaliana protoplasts derived from induced root tissue are seeded in a flat-bottom 96-well plate at 250,000 cells per well at a cell density of 1x107 cells/ml. Fluorescently labeled recombinant Cas9 protein (1 μg) pre-coated with CPPs at 20:1, 10: or 5:1 and another CPP to charge ratio (TAT, Penetratin, Chariot™, PEP-1 or others, e.g. ) or encapsulated with liposome reagents are then mixed with the seeded protoplasts and incubated at 23°C for 2-6 hours to allow the Cas9 complexes/transporters to penetrate the cells. In another series of treatments fluorescently labeled recombinant Cas9 protein (1 μg) either pre-coated with CPPS as described above or uncoated are introduced to protoplasts using PEG methodology. The protoplasts were then analyzed by flow cytometry 24h after treatment in order to determine the percentage of Cas9 positive protoplasts within a given treatment.

[0295] Exemplo 6: CRISPR com GRONs 201-mer ± base de oscilação[0295] Example 6: CRISPR with 201-mer GRONs ± oscillation basis

[0296] O objetivo dessa série de exemplos é demonstrar conversão de BFP para GFP nosso sistema modelo transgênico Arabidopsis thaliana BFP usando CRISPRs para criar quebras de fitas dupla alvo no gene bfp e os GRONs 201-mer para mediar a conversão. O CRISPRS BFP tem como alvo a fita codificante do gene bfp e o local de conversão é de 27 pb a montante da sequência de PAM (Figura 3). O GRON é usado como um modelo para reparar a quebra da fita dubla de no gene bfp criado pelo CRISPRS e juntamente com a conversão do gene alvo de BFP para GFP, introduz-se uma base de oscilação no gene bfp que corresponde à sequência PAM de CRISPR BFP também. Uma base de oscilação na sequência PAM do CRISPR BFP é a hipótese de minimizar o re-corte do gene bfp pelos CRISPRs uma vez que tenha ocorrido a conversão. Essa série de exemplos ajudarão a endereçar se introduzir ou não uma base de oscilação na sequência PAM do CRISPR BFP nos genes bfp convertidos aumentará a eficiência de conversão.[0296] The purpose of this series of examples is to demonstrate conversion of BFP to GFP in our Arabidopsis thaliana BFP transgenic model system using CRISPRs to create target double-strand breaks in the bfp gene and the 201-mer GRONs to mediate the conversion. CRISPRS BFP targets the coding strand of the bfp gene and the conversion site is 27 bp upstream of the PAM sequence (Figure 3). GRON is used as a template to repair the double-strand break in the bfp gene created by CRISPRS and together with the conversion of the target gene from BFP to GFP, a wobble base is introduced into the bfp gene that corresponds to the PAM sequence of CRISPR BFP too. One basis for oscillation in the CRISPR BFP PAM sequence is the hypothesis to minimize re-cutting of the bfp gene by CRISPRs once conversion has occurred. This series of examples will help address whether or not introducing a wobble base into the CRISPR BFP PAM sequence in converted bfp genes will increase conversion efficiency.

[0297] Métodos[0297] Methods

[0298] Protoplastos de Arabidopsis thaliana BFP transgênico derivados do tecido de raiz induzido foram semeados em uma placa de 96 poços de fundo plano a 250.000 células por poço a uma densidade celular de 1x107 células/ml. Os plasmídeos codificados com CRISPRS contêm o promotor de sintase de manopina (MAS) que conduz a sequência de codificação Cas9 com um terminador rbcSE9 e o promotor U6 Arabidopsis direcionando o sgRNA com um terminador de poli-T10. Os plasmídeos CRISPRS juntamente com GRONs foram introduzidos em protoplastos mediante distribuição mediada por PEG em uma concentração final de 0,05 μg/μl e 0,16 μM respectivamente. Os protoplastos foram incubados no escuro a 23 °C durante 72 horas e, em seguida, foram analisados por citômetro de fluxo a fim de determinar a percentagem dos protoplastos positivos GFP dentro de um dado tratamento.[0298] BFP transgenic Arabidopsis thaliana protoplasts derived from induced root tissue were seeded in a flat-bottom 96-well plate at 250,000 cells per well at a cell density of 1x107 cells/ml. CRISPRS-encoded plasmids contain the mannopine synthase (MAS) promoter driving the Cas9 coding sequence with an rbcSE9 terminator and the Arabidopsis U6 promoter driving the sgRNA with a poly-T10 terminator. CRISPRS plasmids together with GRONs were introduced into protoplasts upon PEG-mediated delivery at a final concentration of 0.05 μg/μl and 0.16 μM respectively. Protoplasts were incubated in the dark at 23°C for 72 hours and were then analyzed by flow cytometer in order to determine the percentage of GFP positive protoplasts within a given treatment.

[0299] O CRISPR consiste em dois componentes: Cas9 (SpCas9) e sgRNA de Streptococcus pyogenes com códon vegetal otimizado, ambos os quais foram expressos a partir do mesmo plasmídeo. O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPR (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA). A região crRNA contém a sequência espaçadora usada para orientar a nuclease Cas9 para o gene alvo BFP. Nesse exemplo, o BFP tem como alvo o gene bfp (Figura 3). Os GRONs 201-mer que visam BFP com ou sem as bases de oscilação foram usados para determinar o seu efeito sobre a taxa de conversão de BFP para GFP. A Tabela 5 fornece uma lista de GRONs e suas sequências correspondentes.[0299] CRISPR consists of two components: Cas9 (SpCas9) and plant codon-optimized Streptococcus pyogenes sgRNA, both of which were expressed from the same plasmid. The sgRNA is a fusion of CRISPR RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA). The crRNA region contains the spacer sequence used to guide the Cas9 nuclease to the BFP target gene. In this example, BFP targets the bfp gene (Figure 3). 201-mer GRONs that target BFP with or without the wobble bases were used to determine their effect on the conversion rate of BFP to GFP. Table 5 provides a list of GRONs and their corresponding sequences.

[0300] Tabela 5. Lista de GRONs utilizados nesses exemplos [0300] Table 5. List of GRONs used in these examples

[0301] Resultados:[0301] Results:

[0302] Usando CRISPR BFP, o GRON BFP4/C com as bases de oscilação é até 3,5 vezes mais eficaz na conversão de BFP para GFP quando comparado com o GRON BFP4/C sem as bases de oscilação (Tabela 6). Há um aumento de 5,9 vezes na conversão de BFP para GFP quando o GRON BFP4/C com a base de oscilação for usado em vez do GRON BFP4/CN com a base de oscilação (Tabela 6). Portanto, o GRON BFP4/C com a base de oscilação é mais eficaz na conversão de BFP para GFP quando usado com o CRISPR BFP.[0302] Using CRISPR BFP, GRON BFP4/C with the wobble bases is up to 3.5 times more effective at converting BFP to GFP when compared to GRON BFP4/C without the wobble bases (Table 6). There is a 5.9-fold increase in the conversion of BFP to GFP when GRON BFP4/C with the wobble base is used instead of GRON BFP4/CN with the wobble base (Table 6). Therefore, GRON BFP4/C with the oscillation base is more effective in converting BFP to GFP when used with CRISPR BFP.

[0303] Conclusões[0303] Conclusions

[0304] Incluindo uma base de oscilação no GRON que altera a sequência de PAM do CRISPRS BFP no gene alvo convertido aumenta conversão de BFP para GFP. A conversão de BFP para GFP pelo CRISPRS BFP, juntamente com GRON base de oscilação foi confirmada por Next Generation Sequencing (dados não mostrados). Além disso, a capacidade de CRISPRS BFP para clivar o DNA e produzir no gene bfp foi confirmada por Next Generation Sequencing (dados não mostrados).[0304] Including a wobble base in GRON that alters the CRISPRS BFP PAM sequence in the converted target gene increases conversion of BFP to GFP. The conversion of BFP to GFP by CRISPRS BFP together with GRON oscillation base was confirmed by Next Generation Sequencing (data not shown). Furthermore, the ability of CRISPRS BFP to cleave DNA and produce the bfp gene was confirmed by Next Generation Sequencing (data not shown).

[0305] Tabela 6. A percentagem da conversão de BFP para GFP conforme determina por citometria em 72 horas pós distribuição de PEG do CRISPR BFP e GRON em protoplastos derivados de linha transgênica BFP Arabidopsis thaliana 21-15-09. [0305] Table 6. The percentage of conversion of BFP to GFP as determined by cytometry at 72 hours post PEG distribution of CRISPR BFP and GRON in protoplasts derived from BFP transgenic line Arabidopsis thaliana 21-15-09.

[0306] Exemplo 7: CRISPR com GRONs modificados com Cy3[0306] Example 7: CRISPR with Cy3-modified GRONs

[0307] O objetivo dessa série de exemplos é demonstrar conversão de BFP para GFP no nosso sistema modelo transgênico BFP Arabidopsis thaliana usando CRISPRS para criar quebras de fita dupla alvos no gene bfp e os GRONs para mediar a conversão. O CRISPR BFP6 (CR:BFP6) usado nesses exemplos tem como alvo o gene bfp e provoca uma quebra de fita dupla no DNA perto do local de conversão. Os GRONs utilizados com o CRISPRS BFP6, contêm a sequência de codificação do gene bfp em torno do local de conversão e são marcados na extremidade 5’ com Cy3 e na extremidade 3’ com uma base reversa idC e são referidos aqui como GRONs Cy3. Esses GRONs são testados em três comprimentos diferentes de 41-mers, 101-mers e 201-mers e estão diretamente comparados aos GRONs 3PS que somente diferem dos GRONs Cy3 no que os mesmos têm 3 ligações fosfotioato em ambas as extremidades 5’ e 3’ do GRON. Esses GRONs são referidos aqui como GRONs 3PS. Consulte a Tabela 7 para a lista de GRONs utilizados nesses exemplos[0307] The purpose of this series of examples is to demonstrate conversion of BFP to GFP in our BFP Arabidopsis thaliana transgenic model system using CRISPRS to create targeted double-strand breaks in the bfp gene and the GRONs to mediate the conversion. The CRISPR BFP6 (CR:BFP6) used in these examples targets the bfp gene and causes a double-strand break in the DNA near the conversion site. The GRONs used with CRISPRS BFP6 contain the bfp gene coding sequence around the conversion site and are labeled at the 5' end with Cy3 and at the 3' end with an idC reverse base and are referred to here as Cy3 GRONs. These GRONs are tested in three different lengths of 41-mers, 101-mers and 201-mers and are directly compared to 3PS GRONs which only differ from Cy3 GRONs in that they have 3 phosphothioate bonds at both the 5' and 3' ends. from GRON. These GRONs are referred to here as 3PS GRONs. See Table 7 for the list of GRONs used in these examples

[0308] Métodos[0308] Methods

[0309] Protoplastos de Arabidopsis thaliana BFP transgênico derivados do tecido de raiz induzido foram semeados em uma placa de 96 poços de fundo plano a 250.000 células por poço a uma densidade celular de 1x107 células/ml. Os plasmídeos codificados com CRISPRS contém o promotor MAS que direcionam a sequência de codificação Cas9 com um terminador rbcSE9 e promotor U6 Arabidopsis thaliana que direcionam o sgRNA com um terminador poli-T10. Os plasmídeos de CRISPRS juntamente com GRON foram introduzidos em protoplastos através da distribuição mediada por PEG em uma concentração final de 0,05 μg/μl para o CRISPRS e 8,0 μM para GRONs 41-mer, 0,32 μM para os 101-mer e de 0,16 μM 201-mer. Tratamentos de GRON por si só receberam uma concentração de GRON final após a distribuição de PEG de 8,0 μM para o 41-mer, 5,0 μM para o 101-mer e 2,5 μM para o 201-mer. Os protoplastos foram incubados no escuro a 23 °C durante 72 horas e, em seguida, foram analisados por citômetro de fluxo a fim de determinar a percentagem dos protoplastos positivos GFP dentro de um dado tratamento.[0309] BFP transgenic Arabidopsis thaliana protoplasts derived from induced root tissue were seeded in a flat-bottom 96-well plate at 250,000 cells per well at a cell density of 1x107 cells/ml. CRISPRS-encoded plasmids contain the MAS promoter that targets the Cas9 coding sequence with an rbcSE9 terminator and Arabidopsis thaliana U6 promoter that targets the sgRNA with a poly-T10 terminator. CRISPRS plasmids together with GRON were introduced into protoplasts via PEG-mediated delivery at a final concentration of 0.05 μg/μl for CRISPRS and 8.0 μM for 41-mer GRONs, 0.32 μM for 101-mer GRONs. mer and 0.16 μM 201-mer. GRON treatments alone received a final GRON concentration after PEG delivery of 8.0 μM for the 41-mer, 5.0 μM for the 101-mer, and 2.5 μM for the 201-mer. Protoplasts were incubated in the dark at 23°C for 72 hours and were then analyzed by flow cytometer in order to determine the percentage of GFP positive protoplasts within a given treatment.

[0310] O CRISPRS consiste em dois componentes: Cas9 (SpCas9) e sgRNA de Streptococcus pyogenes com códon vegetal otimizado, ambos os quais foram expressos a partir do mesmo plasmídeo. O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPR (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA). A região crRNA contém a sequência espaçadora usada para orientar a nuclease Cas9 para o gene alvo BFP. Nessa experiência o CRISPRS BFP6 (5’GGTGCCGCACGTCACGAAGTCGG 3’) foi usado que tem como alvo o gene bfp. Os GRONs contêm a sequência de codificação do gene bfp próximo ao local de conversão. A Tabela 7 apresenta uma lista dos GRONs utilizados.[0310] CRISPRS consists of two components: Cas9 (SpCas9) and sgRNA from Streptococcus pyogenes with optimized plant codon, both of which were expressed from the same plasmid. The sgRNA is a fusion of CRISPR RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA). The crRNA region contains the spacer sequence used to guide the Cas9 nuclease to the BFP target gene. In this experiment, the CRISPRS BFP6 (5'GGTGCCGCACGTCACGAAGTCGG 3') was used, which targets the bfp gene. GRONs contain the bfp gene coding sequence near the conversion site. Table 7 presents a list of the GRONs used.

[0311] Tabela 7. Lista de GRONs utilizados nesses exemplos [0311] Table 7. List of GRONs used in these examples

[0312] Resultados:[0312] Results:

[0313] Usando o CRISPR BFP6, os GRONs Cy3 em todos os comprimentos testados foram capazes de mediar a conversão BFP para GFP de forma tão eficiente quanto GRONs 3PS (Figura 4). Em geral, as amostras que contêm o CRISPR BFP6 e GRON têm níveis mais elevados de conversão de BFP para GFP quando comparado às amostras apenas de GRON (Figura 4), demonstrando o impacto positivo do CRISPRS nas taxas de conversão crescentes.[0313] Using CRISPR BFP6, Cy3 GRONs at all lengths tested were able to mediate BFP to GFP conversion as efficiently as 3PS GRONs (Figure 4). In general, samples containing the CRISPR BFP6 and GRON have higher levels of BFP to GFP conversion when compared to GRON-only samples (Figure 4), demonstrating the positive impact of CRISPRS on increasing conversion rates.

[0314] Exemplo 8: CRISPRS com GRONs de tamanho variável[0314] Example 8: CRISPRS with variable-sized GRONs

[0315] O objetivo dessa série de exemplos é demonstrar conversão de BFP para GFP no nosso sistema modelo transgênico BFP Arabidopsis thaliana usando CRISPRs para criar quebras de fita dupla alvo no gene bfp e os GRONs de comprimentos variáveis para mediar a conversão. O CRISPRS BFP usado nesse exemplo tem como alvo o gene bfp e causa uma quebra de fita dupla no DNA próximo ao local de conversão. Os GRONs utilizados com o CRISPR BFP, contêm a sequência de codificação do gene bfp em torno do local de conversão e são marcados em ambas a extremidade 5’ e a extremidade 3’ com 3 ligações fosfotioato e são referidos aqui como GRONs 3PS. Esses GRONs são testados em três diferentes comprimentos de 60-mers, 101-mers e 201-mers e estão diretamente em comparação aos tratamentos apenas GRON. Consulte a Tabela 8 para a lista de GRONs utilizados nesses exemplos.[0315] The purpose of this series of examples is to demonstrate conversion of BFP to GFP in our BFP Arabidopsis thaliana transgenic model system using CRISPRs to create target double-strand breaks in the bfp gene and GRONs of variable lengths to mediate the conversion. The CRISPRS BFP used in this example targets the bfp gene and causes a double-strand break in the DNA near the conversion site. The GRONs used with CRISPR BFP, contain the bfp gene coding sequence around the conversion site and are labeled at both the 5' end and the 3' end with 3 phosphothioate bonds and are referred to here as 3PS GRONs. These GRONs are tested in three different lengths of 60-mers, 101-mers and 201-mers and are directly compared to GRON-only treatments. See Table 8 for the list of GRONs used in these examples.

[0316] Métodos[0316] Methods

[0317] Protoplastos de Arabidopsis thaliana BFP transgênico derivados do tecido de raiz induzido foram semeados em uma placa de 96 poços de fundo plano a 250.000 células por poço a uma densidade celular de 1x107 células/ml. Os plasmídeos codificados com CRISPRS contêm o promotor MAS que conduzem a sequência de codificação Cas9 com um terminador rbcSE9 e o promotor U6 Arabidopsis thaliana conduzindo o sgRNA com um terminador de poli-T10. Os plasmídeos de CRISPRS juntamente com GRON foram introduzidos em protoplastos através da distribuição mediada por PEG em uma concentração final de 0,05 μg/μl para o CRISPRS e 0,547 μM para GRONs 60-mer, 0,32 μM para os 101- mer e de 0,16 μM 201-mer. Tratamentos de GRON por si só receberam uma concentração de GRON final após a distribuição de PEG de 7,5 μM para o 60-mer, 5,0 μM para o 101-mer e 2,5 μM para o 201-mer. Os protoplastos foram incubados no escuro a 23 °C durante 72 horas e, em seguida, foram analisados por citômetro de fluxo a fim de determinar a percentagem dos protoplastos positivos GFP dentro de um dado tratamento.[0317] BFP transgenic Arabidopsis thaliana protoplasts derived from induced root tissue were seeded in a flat-bottom 96-well plate at 250,000 cells per well at a cell density of 1x107 cells/ml. CRISPRS-encoded plasmids contain the MAS promoter driving the Cas9 coding sequence with an rbcSE9 terminator and the Arabidopsis thaliana U6 promoter driving the sgRNA with a poly-T10 terminator. CRISPRS plasmids together with GRON were introduced into protoplasts via PEG-mediated delivery at a final concentration of 0.05 μg/μl for CRISPRS and 0.547 μM for 60-mer GRONs, 0.32 μM for 101-mer and of 0.16 μM 201-mer. GRON treatments alone received a final GRON concentration after PEG delivery of 7.5 μM for the 60-mer, 5.0 μM for the 101-mer, and 2.5 μM for the 201-mer. Protoplasts were incubated in the dark at 23°C for 72 hours and were then analyzed by flow cytometer in order to determine the percentage of GFP positive protoplasts within a given treatment.

[0318] O CRISPR consiste em dois componentes: Cas9 (SpCas9) e sgRNA de Streptococcus pyogenes com códon vegetal otimizado, ambos os quais foram expressos a partir do mesmo plasmídeo. O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPR (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA). A região crRNA contém a sequência espaçadora usada para orientar a nuclease Cas9 para o gene alvo BFP. A sequência CRISPR BFP é 5’GTCGTGCTGCTTCATGTGGT3’. Nesse exemplo, o CRISPR BFP foi usado que visa o gene bfp. Os GRONs contêm a sequência de codificação do gene bfp próximo ao local de conversão. A Tabela 8 apresenta uma lista dos GRONs utilizados.[0318] CRISPR consists of two components: Cas9 (SpCas9) and sgRNA from Streptococcus pyogenes with optimized plant codon, both of which were expressed from the same plasmid. The sgRNA is a fusion of CRISPR RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA). The crRNA region contains the spacer sequence used to guide the Cas9 nuclease to the BFP target gene. The CRISPR BFP sequence is 5’GTCGTGCTGCTTCATGTGGT3’. In this example, CRISPR BFP was used which targets the bfp gene. GRONs contain the bfp gene coding sequence near the conversion site. Table 8 presents a list of the GRONs used.

[0319] Tabela 8. Lista de GRONs utilizados nesses exemplos. [0319] Table 8. List of GRONs used in these examples.

[0320] Resultados:[0320] Results:

[0321] Usando o CRISPR BFP, GRONs em comprimentos >101 nt são melhores em mediar conversão de BFP para GFP quando em comparação diretamente a GRONs de 60 nt de comprimento (Figura 5). Em geral, as amostras que contêm o CRISPR BFP e GRON têm níveis mais elevados de conversão de BFP para GFP quando comparado às amostras apenas de GRON (Figura 5), demonstrando o impacto positivo do CRISPRS nas taxas de conversão crescentes. Esses dados demonstram ainda que o comprimento da GRON que é mais eficaz em mediar conversão de BFP para GFP, quando usado juntamente com o CRISPR, precisa ser de > 101 nt de comprimento.[0321] Using CRISPR BFP, GRONs in lengths >101 nt are better at mediating conversion of BFP to GFP when compared directly to GRONs of 60 nt in length (Figure 5). In general, samples containing the CRISPR BFP and GRON have higher levels of BFP to GFP conversion when compared to GRON-only samples (Figure 5), demonstrating the positive impact of CRISPRS on increasing conversion rates. These data further demonstrate that the length of GRON that is most effective in mediating BFP to GFP conversion, when used in conjunction with CRISPR, needs to be >101 nt in length.

[0322] Exemplo 9: CRISPR com GRONs 2’-O-Me[0322] Example 9: CRISPR with 2’-O-Me GRONs

[0323] O objetivo desse exemplo é demonstrar a conversão de BFP para GFP no nosso sistema modelo transgênico BFP Arabidopsis thaliana usando CRISPRs para criar quebras de fita dupla alvo no gene bfp e GRONs para mediar a conversão. O CRISPR BFP usado nesse exemplo tem como alvo o gene bfp e causa uma quebra de fita dupla no DNA próximo ao local de conversão. Os GRONs utilizados com o CRISPR BFP, contêm ou a sequência codificante ou não codificante do gene bfp em torno do local de conversão com as dez primeiras bases em 5’ de GRON sendo bases de RNA em vez de bases de DNA. Essas bases de RNA são marcadas com grupo(s) de 2’-O-Me ou na primeira base de RNA em 5’ ou as primeiras base de RNA em 5’ como representado na Figura 6. Esses GRONs são referidos aqui como GRONs 2’-O-Me e são diretamente comparados aos GRONs 3PS de comprimentos similares que contêm bases de DNA com 3 ligações de fosfotioato em ambas as extremidades 5’ e 3’ de GRON. Esses GRONs são referidos aqui como GRONs 3PS. Consulte a Tabela 9 para a lista de GRONs utilizados nesses exemplos[0323] The purpose of this example is to demonstrate the conversion of BFP to GFP in our BFP Arabidopsis thaliana transgenic model system using CRISPRs to create target double-strand breaks in the bfp gene and GRONs to mediate the conversion. The CRISPR BFP used in this example targets the bfp gene and causes a double-strand break in the DNA near the conversion site. The GRONs used with CRISPR BFP contain either the coding or non-coding sequence of the bfp gene around the conversion site with the first ten bases in the 5' of GRON being RNA bases rather than DNA bases. These RNA bases are labeled with 2'-O-Me group(s) either the 5' first RNA base or the 5' first RNA base as depicted in Figure 6. These GRONs are referred to here as GRONs 2 '-O-Me and are directly compared to 3PS GRONs of similar lengths that contain DNA bases with 3 phosphothioate linkages at both the 5' and 3' ends of GRON. These GRONs are referred to here as 3PS GRONs. See Table 9 for the list of GRONs used in these examples

[0324] Métodos[0324] Methods

[0325] Protoplastos de Arabidopsis thaliana BFP transgênico derivados do tecido de raiz induzido foram semeados em uma placa de 96 poços de fundo plano a 250.000 células por poço a uma densidade celular de 1x107 células/ml. Os plasmídeos de CRISPR codificados contêm o promotor MAS, que conduz a sequência de codificação de Cas9 com um terminador de rbcSE9 e o promotor U6 de Arabidopsis que conduz o sgRNA com um terminador de poli-T10. O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPR (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA). Os plasmídeos de CRISPR juntamente com GRON foram introduzidos em protoplastos através da distribuição mediada por PEG em uma concentração final de 0,05 μg/μl para o CRISPR, 0,5 μM para GRONs 71-mer e 0,16 μM para 201-mer. Tratamentos de GRON por si só receberam uma concentração de GRON final após a distribuição de PEG de 5,0 μM para o 71-mer e 2,5 μM para o 201-mer. Os protoplastos foram incubados no escuro a 23 °C durante 72 horas e, em seguida, foram analisados por citômetro de fluxo a fim de determinar a percentagem dos protoplastos positivos GFP dentro de um dado tratamento.[0325] BFP transgenic Arabidopsis thaliana protoplasts derived from induced root tissue were seeded in a flat-bottom 96-well plate at 250,000 cells per well at a cell density of 1x107 cells/ml. The encoded CRISPR plasmids contain the MAS promoter, which drives the Cas9 coding sequence with an rbcSE9 terminator, and the Arabidopsis U6 promoter, which drives the sgRNA with a poly-T10 terminator. The sgRNA is a fusion of CRISPR RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA). CRISPR plasmids together with GRON were introduced into protoplasts via PEG-mediated delivery at a final concentration of 0.05 μg/μl for CRISPR, 0.5 μM for 71-mer GRONs, and 0.16 μM for 201-mer GRONs. . GRON treatments alone received a final GRON concentration after PEG delivery of 5.0 μM for the 71-mer and 2.5 μM for the 201-mer. Protoplasts were incubated in the dark at 23°C for 72 hours and were then analyzed by flow cytometer in order to determine the percentage of GFP positive protoplasts within a given treatment.

[0326] O CRISPR consiste em dois componentes: Cas9 (SpCas9) e sgRNA de Streptococcus pyogenes com códon vegetal otimizado, ambos os quais foram expressos a partir do mesmo plasmídeo. O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPRS (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA). A região crRNA contém a sequência espaçadora usada para orientar a nuclease Cas9 para o gene alvo BFP. A sequência de espaçador CRISPRS BFP é 5’CTCGTGACCACCTTCACCCA 3’. Nesse exemplo, o CRISPRS BFP foi usado que visa o gene bfp. Os GRONs contêm qualquer sequência codificante ou não codificante do gene BFP perto do local de conversão. A Tabela 9 mostra uma lista dos GRONs utilizados.[0326] CRISPR consists of two components: Cas9 (SpCas9) and plant codon-optimized Streptococcus pyogenes sgRNA, both of which were expressed from the same plasmid. The sgRNA is a fusion of CRISPRS RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA). The crRNA region contains the spacer sequence used to guide the Cas9 nuclease to the BFP target gene. The CRISPRS BFP spacer sequence is 5'CTCGTGACCACCTTCACCCA 3'. In this example, the CRISPRS BFP was used which targets the bfp gene. GRONs contain any coding or non-coding sequence of the BFP gene near the conversion site. Table 9 shows a list of the GRONs used.

[0327] Tabela 9. Lista de GRONs utilizados nesses exemplos [0327] Table 9. List of GRONs used in these examples

[0328] Resultados:[0328] Results:

[0329] Os GRONs 2’-O-Me 71-mer e 201-mer tiveram conversão de BFP para GFP similar quando comparados aos vários tipos diferentes de proteções de GRON de (0), (1) ou (9) usando os CRISPR BFP (Figuras 7 e 8). Os GRONs 2’-O-Me são mais eficazes do que os seus homólogos GRON 3PS na mediação da conversão de BFP para GFP usando os CRISPRSs BFP (Figuras 7 e 8).[0329] The 2'-O-Me 71-mer and 201-mer GRONs had similar BFP to GFP conversion when compared to the various different types of GRON protections of (0), (1) or (9) using CRISPR BFP (Figures 7 and 8). The 2'-O-Me GRONs are more effective than their GRON 3PS counterparts in mediating the conversion of BFP to GFP using the BFP CRISPRSs (Figures 7 and 8).

[0330] Exemplo 10: Nickases CRISPRS com Introdução de GRONs[0330] Example 10: CRISPRS Nickases with Introduction of GRONs

[0331] O objetivo desse exemplo é demonstrar a conversão de BFP para GFP no nosso sistema modelo transgênico BFP Arabidopsis thaliana usando CRISPRs para criar quebras de fita única alvo no gene bfp e GRONs para mediar a conversão. O CRISPRS BFP1 (CR:BFP1) usado nesse exemplo tem como alvo o gene bfp e contém mutações nos resíduos catalíticos (D10A em RuvC e H840A em HNH) que causa cortes de fita simples no DNA do gene bfp perto do local de conversão ou no DNA de fitas complementares ou não complementares ao RNA guia, respectivamente. Esses CRISPRS são referidos aqui como D10A nickase CRISPR BFP1 e H840A nickase CRISPRS BFP1 e são utilizados por si só ou com sgRNA BFP5 num plasmídeo separado. Quando várias nickases CRISPR são usadas em conjunto nesse exemplo, as mesmas podem ou cortar as mesmas fitas de DNA ou fitas de DNA oposto. Quando ambas as proteínas Cas9 que contêm as mesmas mutações, ou D10A ou H840A, são usadas juntas, as mesmas cortam a mesma fita de DNA. Por outro lado, quando duas proteínas Cas9 são usadas em conjunto e uma delas contém a mutação D10A e a outra contém a mutação H840A, as mesmas cortas fitas opostas do DNA. Os GRONs utilizados com as CRISPRS nickase, contêm ou a sequência codificante ou não codificante do gene bfp em torno do local da conversão com uma base de oscilação localizada na sequência PAM do CRISPRS BFP5. Esses GRONs têm 3 ligações de fosfotioato em ambas as extremidades 5’ e 3’ e são aqui referidos como GRONs 3PS. Consulte a Tabela 10 para a lista de GRONs utilizados nesses exemplos O CRISPR nickase estão diretamente em comparação aos seus homólogos CRISPR que são capazes de causar quebras de fita dupla alvo no DNA do gene bfp.[0331] The purpose of this example is to demonstrate the conversion of BFP to GFP in our BFP Arabidopsis thaliana transgenic model system using CRISPRs to create target single-strand breaks in the bfp gene and GRONs to mediate the conversion. The CRISPRS BFP1 (CR:BFP1) used in this example targets the bfp gene and contains mutations in the catalytic residues (D10A in RuvC and H840A in HNH) that cause single-strand cuts in the bfp gene DNA near the conversion site or at the DNA from complementary or non-complementary strands to the guide RNA, respectively. These CRISPRS are referred to here as D10A nickase CRISPR BFP1 and H840A nickase CRISPRS BFP1 and are used alone or with BFP5 sgRNA on a separate plasmid. When multiple CRISPR nickases are used together in this example, they can either cut the same strands of DNA or strands of opposite DNA. When both Cas9 proteins that contain the same mutations, either D10A or H840A, are used together, they cut the same strand of DNA. On the other hand, when two Cas9 proteins are used together and one of them contains the D10A mutation and the other contains the H840A mutation, they cut opposite strands of DNA. The GRONs used with CRISPRS nickase contain either the coding or non-coding sequence of the bfp gene around the conversion site with a wobble base located in the CRISPRS BFP5 PAM sequence. These GRONs have 3 phosphothioate linkages at both the 5' and 3' ends and are referred to here as 3PS GRONs. See Table 10 for the list of GRONs used in these examples. The CRISPR nickases are directly in comparison to their CRISPR counterparts that are capable of causing targeted double-strand breaks in the DNA of the bfp gene.

[0332] Métodos[0332] Methods

[0333] Protoplastos de Arabidopsis thaliana BFP transgênico derivados do tecido de raiz induzido são semeados em uma placa de 96 poços de fundo plano a 250.000 células por poço a uma densidade celular de 1x107 células/ml. Os plasmídeos codificados de CRISPRS contém o promotor MAS, conduzindo a sequência de codificação Cas9 com um terminador de rbcSE9 e o promotor U6 de Arabidopsis thaliana, conduzindo o sgRNA com um terminador de poli-T10. O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPR (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA). O gene Cas9 contém mutações nos resíduos catalíticos, ou D10A em RuvC ou H840A em HNH. Os plasmídeos de CRISPRS juntamente com GRON são introduzidos em protoplastos por distribuição mediada de PEG a uma concentração final de 0,05 μg/μl para o CRISPRS e 0,16 μM para os GRONs de 201-mer. Os tratamentos de GRON por si só receberam uma concentração final de GRON após a distribuição de PEG de 2,5 μM para o 201-mer. Os protoplastos foram incubados no escuro a 23 °C durante 72 horas e, em seguida, foram analisados por citômetro de fluxo a fim de determinar a percentagem dos protoplastos positivos GFP dentro de um dado tratamento.[0333] BFP transgenic Arabidopsis thaliana protoplasts derived from induced root tissue are seeded in a flat-bottom 96-well plate at 250,000 cells per well at a cell density of 1x107 cells/ml. CRISPRS-encoded plasmids contain the MAS promoter, driving the Cas9 coding sequence with an rbcSE9 terminator, and the Arabidopsis thaliana U6 promoter, driving the sgRNA with a poly-T10 terminator. The sgRNA is a fusion of CRISPR RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA). The Cas9 gene contains mutations in the catalytic residues, either D10A in RuvC or H840A in HNH. CRISPRS plasmids along with GRON are introduced into protoplasts by PEG-mediated delivery at a final concentration of 0.05 μg/μl for CRISPRS and 0.16 μM for the 201-mer GRONs. GRON treatments alone received a final GRON concentration after PEG delivery of 2.5 μM for the 201-mer. Protoplasts were incubated in the dark at 23°C for 72 hours and were then analyzed by flow cytometer in order to determine the percentage of GFP positive protoplasts within a given treatment.

[0334] O CRISPR consiste em dois componentes: Cas9 (SpCas9) e sgRNA de Streptococcus pyogenes com códon vegetal otimizado, ambos os quais foram expressos a partir do mesmo plasmídeo. O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPR (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA). A região crRNA contém a sequência espaçadora usada para orientar a nuclease Cas9 para o gene alvo BFP. Nesse exemplo, o sgRNA BFP1 e BFP5 foi usado que visa diferentes regiões do gene bfp perto do local de conversão. O espaçador BFP1 (5’CTCGTGACCACCTTCACCCA 3’) visa a fita codificante enquanto o espaçador de BFP5 (5’GTCGTGCTGCTTCATGTGGT3’) visa a fita não codificante do gene bfp. Os GRONs contêm qualquer sequência codificante ou não codificante do gene BFP perto do local de conversão. A Tabela 10 mostra uma lista dos GRONs utilizados.[0334] CRISPR consists of two components: Cas9 (SpCas9) and plant codon-optimized Streptococcus pyogenes sgRNA, both of which were expressed from the same plasmid. The sgRNA is a fusion of CRISPR RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA). The crRNA region contains the spacer sequence used to guide the Cas9 nuclease to the BFP target gene. In this example, the BFP1 and BFP5 sgRNA was used that targets different regions of the bfp gene near the conversion site. The BFP1 spacer (5'CTCGTGACCACCTTCACCCA 3') targets the coding strand while the BFP5 spacer (5'GTCGTGCTGCTTCATGTGGT3') targets the non-coding strand of the bfp gene. GRONs contain any coding or non-coding sequence of the BFP gene near the conversion site. Table 10 shows a list of the GRONs used.

[0335] Tabela 10. Lista de GRONs utilizados nesses exemplos [0335] Table 10. List of GRONs used in these examples

[0336] Resultados:[0336] Results:

[0337] Ambas as nickases CRISPR (D10A e H840A) são mais eficientes na mediação de conversão de BFP para GFP quando o CRISPRS BFP1 e o CRISPRS BFP5 foram usados em conjunto em vez de separadamente (Figura 9). Além disso, quando os nickases D10A CRISPRS BFP1 e BFP5 são utilizados em conjunto com a relação GRON 1W C/201, a conversão BFP para GFP é significativamente maior quando em comparação com os tratamentos onde essas nickases CRISPRS são utilizadas com o GRON 1W NC/201 (Figura 9). Quando as nickases CRISPRS H840A BFP1 e BFP5 são utilizadas em conjunto mais ou menos o mesmo grau de conversão de BFP para GFP é observado ou com GRONs 1W C/201 ou NC/201 (Figura 9). Esses níveis de conversão BFP para de GFP são ligeiramente mais elevados que quando o CRISPRS BFP5 é utilizado sozinho e ligeiramente menor do que quando o CRISPRS BFP1 é utilizado sozinho (Figura 9).[0337] Both CRISPR nickases (D10A and H840A) are more efficient in mediating BFP to GFP conversion when CRISPRS BFP1 and CRISPRS BFP5 were used together rather than separately (Figure 9). Furthermore, when the D10A CRISPRS nickases BFP1 and BFP5 are used together with the GRON 1W C/201 ratio, the BFP to GFP conversion is significantly higher when compared to treatments where these CRISPRS nickases are used with the GRON 1W NC/ 201 (Figure 9). When the CRISPRS H840A nickases BFP1 and BFP5 are used together more or less the same degree of BFP to GFP conversion is observed with either 1W C/201 or NC/201 GRONs (Figure 9). These levels of BFP to GFP conversion are slightly higher than when CRISPRS BFP5 is used alone and slightly lower than when CRISPRS BFP1 is used alone (Figure 9).

[0338] Exemplo 11: Uso de CRISPRs para Múltiplos Genes Alvo[0338] Example 11: Use of CRISPRs to Target Multiple Genes

[0339] O objetivo desse exemplo é demonstrar a conversão de vários genes simultaneamente em uma dada população de protoplastos derivados do sistema modelo de Arabidopsis thaliana usando CRISPRs para criar quebras de fita dupla em genes alvos e GRONs para mediar conversão. Os CRISPRS utilizados nesse exemplo alvo ambos o BFP e genes sintase de ácido acetohidroxi (AHAs) no genoma de Arabidopsis thaliana através da introdução nos plasmídeos de protoplastos que codificam o gene Cas9 e sgRNA múltiplos que vistam esses dois genes diferentes. O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPR (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA). Isso irá permitir que Cas9 cause quebras de fita dupla em ambos BFP e genes AHAS na presença de GRONs que mediarão a sua conversão.[0339] The objective of this example is to demonstrate the conversion of multiple genes simultaneously in a given population of protoplasts derived from the Arabidopsis thaliana model system using CRISPRs to create double-strand breaks in target genes and GRONs to mediate conversion. The CRISPRS used in this example target both the BFP and acetohydroxy acid synthase genes (AHAs) in the Arabidopsis thaliana genome by introducing into protoplast plasmids encoding the Cas9 gene and multiple sgRNAs that target these two different genes. The sgRNA is a fusion of CRISPR RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA). This will allow Cas9 to cause double-strand breaks in both BFP and AHAS genes in the presence of GRONs that will mediate their conversion.

[0340] Métodos[0340] Methods

[0341] Protoplastos de Arabidopsis thaliana derivados do tecido de raiz induzido são semeados em uma placa de 96 poços de fundo plano a 250.000 células por poço a uma densidade celular de 1x107 células/ml. Os plasmídeos codificados de CRISPRS contém o promotor MAS, conduzindo a sequência de codificação Cas9 com um terminador de rbcSE9 e o promotor U6 de Arabidopsis thaliana, conduzindo múltiplos sgRNAs diferentes com um terminador de poli-T10. O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPRS (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA). Os plasmídeos de CRISPRS juntamente com GRON são introduzidos em protoplastos por distribuição mediada de PEG a uma concentração final de 0,05 μg/μl para o CRISPRS e 0,16 μM para os GRONs de 201-mer. Os tratamentos de GRON por si só recebem uma concentração final de GRON após a distribuição de PEG de 2,5 μM para o 201-mer. Os protoplastos serão incubados no escuro a 23 °C durante 72 horas e, em seguida, são analisados por citometria de fluxo e um ensaio de PCR específica de alelo, de modo a determinar a percentagem de ambos protoplastos convertidos de BFP para GFP e de AHAS, respectivamente, dentro de um determinado tratamento.[0341] Arabidopsis thaliana protoplasts derived from induced root tissue are seeded in a flat-bottom 96-well plate at 250,000 cells per well at a cell density of 1x107 cells/ml. The CRISPRS-encoded plasmids contain the MAS promoter, driving the Cas9 coding sequence with an rbcSE9 terminator, and the Arabidopsis thaliana U6 promoter, driving multiple different sgRNAs with a poly-T10 terminator. The sgRNA is a fusion of CRISPRS RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA). CRISPRS plasmids along with GRON are introduced into protoplasts by PEG-mediated delivery at a final concentration of 0.05 μg/μl for CRISPRS and 0.16 μM for the 201-mer GRONs. GRON treatments alone receive a final GRON concentration after PEG delivery of 2.5 μM to the 201-mer. Protoplasts will be incubated in the dark at 23°C for 72 hours and then analyzed by flow cytometry and an allele-specific PCR assay in order to determine the percentage of both protoplasts converted from BFP to GFP and from AHAS. , respectively, within a given treatment.

[0342] Em um ensaio de PCR específica de alelo 10-16 réplicas de 5.000 equivalentes de genoma de DNA genômico foram utilizados nas reações de PCR primária.[0342] In an allele-specific PCR assay 10-16 replicates of 5,000 genome equivalents of genomic DNA were used in the primary PCR reactions.

[0343] O CRISPRS consiste em dois componentes: Cas9 (SpCas9) e sgRNA de Streptococcus pyogenes com códon vegetal otimizado, ambos os quais foram expressos a partir do mesmo ou múltiplos plasmídeos. O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPRS (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA). A região crRNA contém a sequência espaçadora utilizada para orientar a nuclease Cas9 para os genes alvos. Nesse exemplo diferentes sgRNAs e GRONs são usados para visar múltiplos genes perto de seus locais de conversão; espaçador BFP (5’CTCGTGACCACCTTCACCCA 3’) e espaçador AHAS (5’ TGGTTATGCAATTGGAAGATCGC 3’). A Tabela 11 descreve os GRONs utilizados.[0343] CRISPRS consists of two components: Cas9 (SpCas9) and plant codon-optimized Streptococcus pyogenes sgRNA, both of which were expressed from the same or multiple plasmids. The sgRNA is a fusion of CRISPRS RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA). The crRNA region contains the spacer sequence used to guide the Cas9 nuclease to target genes. In this example different sgRNAs and GRONs are used to target multiple genes near their conversion sites; BFP spacer (5’CTCGTGACCACCTTCACCCA 3’) and AHAS spacer (5’ TGGTTATGCAATTGGAAGATCGC 3’). Table 11 describes the GRONs used.

[0344] Tabela 11. Lista de GRONs utilizados neste exemplo [0344] Table 11. List of GRONs used in this example

[0345] Resultados:[0345] Results:

[0346] A conversão de BFP para GFP e de AHAS foi determinada a 144h após distribuição de PEG dos plasmídeos de CRISPRS BFP e AHAS e GRONs BFP/C 201-mer e AHAS(W)574/NC 201-mer em linha transgênica BFP Arabidopsis thaliana. Os dados de citometria de fluxo revelaram que o Tratamento 1 resultou em 0,20% de conversão de BFP paa GFP (Tabela 12). O ensaio de PCR específico de alelo revelou que o Tratamento 1 resultou em 0,01% de protoplastos convertido de AHAS (Tabela 12). Os tratamentos somente de GRON tiveram conversão mínima usando ambos ensaios (Tabela 12). Esse exemplo demonstra a conversão simultânea bem sucedida de dois genes alvos independentes (BFP e AHAS) dentro de uma dada população de protoplastos derivados do sistema de modelo de BFP de Arabidopsis thaliana.[0346] The conversion of BFP to GFP and AHAS was determined 144h after PEG distribution of the CRISPRS plasmids BFP and AHAS and GRONs BFP/C 201-mer and AHAS(W)574/NC 201-mer in a BFP transgenic line Arabidopsis thaliana. Flow cytometry data revealed that Treatment 1 resulted in 0.20% conversion of BFP to GFP (Table 12). The allele-specific PCR assay revealed that Treatment 1 resulted in 0.01% protoplasts converted from AHAS (Table 12). GRON-only treatments had minimal conversion using both assays (Table 12). This example demonstrates the successful simultaneous conversion of two independent target genes (BFP and AHAS) within a given population of protoplasts derived from the Arabidopsis thaliana BFP model system.

[0347] Tabela 12. A medição da conversão de genes de ambos BFP e AHAS em 144h após distribuição de PEG dos plasmídeos CRISPRS e GRONs em uma dada população de protoplastos derivados do sistema modelo BFP Arabidopsis thaliana ou mediante: (1) citometria de fluxo que determina a percentagem dos protoplastos positivos de GFP ou (2) PCR específico de alelo que determina a percentagem dos protoplastos convertidos de AHAS. [0347] Table 12. Measurement of gene conversion of both BFP and AHAS at 144h after PEG delivery of CRISPRS and GRONs plasmids in a given population of protoplasts derived from the BFP Arabidopsis thaliana model system or by: (1) flow cytometry which determines the percentage of GFP-positive protoplasts or (2) allele-specific PCR which determines the percentage of AHAS-converted protoplasts.

[0348] Exemplo 12: Entrega de mRNA Cas9 em Células Vegetais[0348] Example 12: Delivery of Cas9 mRNA into Plant Cells

[0349] Esse exemplo faz uso de distribuição direta de mRNA Cas9 recombinante às células vegetais como uma alternativa para a distribuição de plasmídeos de expressão CRISPRS-Cas. Esse método inclui (1) síntese in vitro de mRNA modificado e (2) Distribuição desse mRNA modificado em células de plantas.[0349] This example makes use of direct delivery of recombinant Cas9 mRNA to plant cells as an alternative to the delivery of CRISPRS-Cas expression plasmids. This method includes (1) in vitro synthesis of modified mRNA and (2) Delivery of this modified mRNA into plant cells.

[0350] Métodos[0350] Methods

[0351] Um mRNA Cas9 será transcrito in vitro utilizando uma polimerase de RNA, tal como T7, T3 ou SP6 de um modelo de plasmídeo linearizado incluindo componentes de uma 5'UTR, a sequência codificante (CDS) para a proteína e uma 3'UTR. Uma polimerase de RNA pode incorporar um nucleósido modificado em particular melhor que outro. 5' UTR pode conter elementos que melhoram a sua estabilidade, tal como o MiR-122 do vírus de hepatite C (Shimakami et al., 2012). A síntese in vitro irá incorporar os nucleosídeos que são protetores e garantem uma boa translação nas células de planta-alvo. mRNA Cas9 recombinante será limitado e contém uma cauda poliA.[0351] A Cas9 mRNA will be transcribed in vitro using an RNA polymerase, such as T7, T3 or SP6 from a linearized plasmid template including components of a 5'UTR, the coding sequence (CDS) for the protein and a 3' UTR. An RNA polymerase can incorporate a particular modified nucleoside better than another. 5' UTR may contain elements that improve its stability, such as MiR-122 of the hepatitis C virus (Shimakami et al., 2012). In vitro synthesis will incorporate nucleosides that are protective and ensure good translation into target plant cells. Recombinant Cas9 mRNA will be capped and contain a polyA tail.

[0352] Protoplastos de Arabidopsis thaliana BFP transgênico derivados do tecido de raiz induzido são semeados em uma placa de 96 poços de fundo plano a 250.000 células por poço a uma densidade celular de 1x107 células/ml. mRNA Cas9 recombinante vai ser entregue nas células de plantas em um dos seguintes meios (lista não inclusiva): péptidos penetrantes celulares (CPP), reagentes de transfecção de lipossomas, poli(etileno-glicol) (PEG), ou isoladamente ou em combinação para permitir a distribuição de mRNA Cas9 recombinante ativo nas células.[0352] BFP transgenic Arabidopsis thaliana protoplasts derived from induced root tissue are seeded in a flat-bottom 96-well plate at 250,000 cells per well at a cell density of 1x107 cells/ml. Recombinant Cas9 mRNA will be delivered to plant cells in one of the following media (list not inclusive): cell penetrating peptides (CPP), liposome transfection reagents, poly(ethylene glycol) (PEG), or alone or in combination to allow delivery of active recombinant Cas9 mRNA into cells.

[0353] Exemplo 13: CRISPRS-Cas para prender os DNA, RNA ou proteínas.[0353] Example 13: CRISPRS-Cas to trap DNA, RNA or proteins.

[0354] Esse exemplo faz uso de um cassete de RNA guia único modificado (sgRNA), em que uma sequência de ligante (também pode ser referida como uma sequência de amarração) está incluída na extremidade 3' de tracrRNA mas 5' do sinal de terminação de polimerase III RNA, conforme mostrado no exemplo abaixo (Figura 10). O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPRS (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA). Embora preferido, o posicionamento do ligante não está limitado à extremidade 3' de tracerRNA, mas será investigada em várias posições dentro do cassete sgRNA. A sequência ligante pode variar em comprimento de nucleótido ou conter uma estrutura secundária que poderia melhor amarrar ou aumentar o número de moléculas amarradas por meio de interações triplex.[0354] This example makes use of a modified single guide RNA (sgRNA) cassette, in which a linker sequence (may also be referred to as a tethering sequence) is included at the 3' end of tracrRNA but 5' of the tracrRNA signal. termination of RNA polymerase III, as shown in the example below (Figure 10). The sgRNA is a fusion of CRISPRS RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA). Although preferred, linker positioning is not limited to the 3' end of tracerRNA, but will be investigated at various positions within the sgRNA cassette. The linker sequence may vary in nucleotide length or contain a secondary structure that could better tether or increase the number of tethered molecules through triplex interactions.

[0355] O ligante irá permitir emparelhamento de base de Watson- Crick com DNA, RNA ou proteínas que contêm a sequência complementar (Figura 10). Além disso, o ligante de sequência em cassetes sgRNA será concebido para conter a estrutura secundária e terciária avançada permitindo regiões de interação multifacetadas mais complexas que amarraria múltiplas moléculas de DNA, RNA ou proteína.[0355] The linker will allow Watson-Crick base pairing with DNA, RNA or proteins that contain the complementary sequence (Figure 10). Furthermore, the sequence linker in sgRNA cassettes will be designed to contain advanced secondary and tertiary structure allowing for more complex multifaceted interaction regions that would tether multiple DNA, RNA, or protein molecules.

[0356] O conceito geral é que um complexo CRISPRS-Cas vai amarrar as moléculas biológicas ao local de atividade de nuclease aumentando, assim, a probabilidade de edição de gene. Essas moléculas biológicas incluem o GRON que irá mediar a conversão de gene(s) alvo. Os ligantes de amarração podem ser adicionados ao sgRNA simplesmente utilizando, por exemplo, Gene Strings ou os oligos hibridizados.[0356] The general concept is that a CRISPRS-Cas complex will tether biological molecules to the site of nuclease activity, thereby increasing the likelihood of gene editing. These biological molecules include GRON which will mediate the conversion of target gene(s). Tethering linkers can be added to the sgRNA simply using, for example, Gene Strings or the hybridized oligos.

[0357] Métodos[0357] Methods

[0358] Protoplastos de Arabidopsis thaliana BFP transgênico derivados do tecido de raiz induzido são semeados em uma placa de 96 poços de fundo plano a 250.000 células por poço a uma densidade celular de 1x107 células/ml. Os plasmídeos de ancoragem CRISPRS-Cas contém o promotor MAS que conduz a sequência de codificação Cas9 com um terminador rbcSE9 e[0358] BFP transgenic Arabidopsis thaliana protoplasts derived from induced root tissue are seeded in a flat-bottom 96-well plate at 250,000 cells per well at a cell density of 1x107 cells/ml. CRISPRS-Cas anchoring plasmids contain the MAS promoter that drives the Cas9 coding sequence with an rbcSE9 terminator and

[0359] Promotor U6 Arabidopsis thaliana que conduz sgRNAs com uma sequência de ligante que é complementar a um trato de polinucleótido de 15-30 pb localizado em um 201-mer que edita GRON que visa bfp (como mostrado na Figura 10). A cassete de amarração de sgRNA é terminado por um terminador de poli-T10. Os plasmídeos de CRISPRS-Cas juntamente com GRON são introduzidos em protoplastos por distribuição mediada de PEG a uma concentração final de 0,05 μg/μl para o CRISPRS e 0,16 μM do GRON de 201-mer. Os tratamentos de GRON por si só receberam uma concentração final de GRON após a distribuição de PEG de 2,5 μM para o 201-mer. Os protoplastos foram incubados no escuro a 23 °C durante 72 horas e, em seguida, foram analisados por citômetro de fluxo a fim de determinar a percentagem dos protoplastos positivos GFP dentro de um dado tratamento.[0359] Arabidopsis thaliana U6 promoter that drives sgRNAs with a linker sequence that is complementary to a 15-30 bp polynucleotide tract located in a 201-mer that edits GRON that targets bfp (as shown in Figure 10). The sgRNA tethering cassette is terminated by a poly-T10 terminator. CRISPRS-Cas plasmids along with GRON are introduced into protoplasts by PEG-mediated delivery at a final concentration of 0.05 μg/μl for CRISPRS and 0.16 μM for the 201-mer GRON. GRON treatments alone received a final GRON concentration after PEG delivery of 2.5 μM for the 201-mer. Protoplasts were incubated in the dark at 23°C for 72 hours and were then analyzed by flow cytometer in order to determine the percentage of GFP positive protoplasts within a given treatment.

[0360] O CRISPR consiste em dois componentes: Cas9 (SpCas9) e sgRNA de Streptococcus pyogenes com códon vegetal otimizado, ambos os quais são expressos a partir do mesmo ou diferentes plasmídeos. O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPR (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA) e ligante. A região crRNA contém a sequência espaçadora usada para orientar a nuclease Cas9 para o gene alvo BFP. Nesse exemplo, foi usado o CRISPRS que visa o gene bfp. Os GRONs contêm qualquer sequência codificante ou não codificante do gene bfp perto do local de conversão.[0360] CRISPR consists of two components: Cas9 (SpCas9) and sgRNA from Streptococcus pyogenes with optimized plant codon, both of which are expressed from the same or different plasmids. The sgRNA is a fusion of CRISPR RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA) and linker. The crRNA region contains the spacer sequence used to guide the Cas9 nuclease to the BFP target gene. In this example, CRISPRS targeting the bfp gene was used. GRONs contain any coding or non-coding sequence of the bfp gene near the conversion site.

[0361] Exemplo 14: CRISPRs com gRNA truncada.[0361] Example 14: CRISPRs with truncated gRNA.

[0362] O objetivo desse exemplo é demonstrar a conversão de BFP para GFP em protoplastos derivados do sistema modelo de BFP de Arabidopsis thaliana usando CRISPRs para criar quebras de fita dupla em genes alvos e GRONs para mediar conversão. Os CRISPRs utilizados nesse exemplo têm como alvo o gene bfp no genoma Arabidopsis thaliana através da introdução em plasmídeos de protoplastos que codificam o gene Cas9 e sgRNAs que são dois comprimentos diferentes. O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPR (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA). O crRNA que orienta o Cas9 aos genes alvo é chamado de espaçador e é tipicamente de 20-nt em comprimento (CR:BFP1 20-nt), no entanto, nesses exemplos foi testado a eficácia do uso de um espaçador de comprimento menor de 17- nt (CR:BFP1 17-nt) na mediação da conversão de BFP para GFP.[0362] The purpose of this example is to demonstrate the conversion of BFP to GFP in protoplasts derived from the Arabidopsis thaliana BFP model system using CRISPRs to create double-strand breaks in target genes and GRONs to mediate conversion. The CRISPRs used in this example target the bfp gene in the Arabidopsis thaliana genome by introducing into protoplast plasmids that encode the Cas9 gene and sgRNAs that are two different lengths. The sgRNA is a fusion of CRISPR RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA). The crRNA that guides Cas9 to target genes is called a spacer and is typically 20-nt in length (CR:BFP1 20-nt), however, in these examples the effectiveness of using a spacer of shorter length than 17 was tested. - nt (CR:BFP1 17-nt) in mediating the conversion of BFP to GFP.

[0363] Métodos[0363] Methods

[0364] Protoplastos de Arabidopsis thaliana derivados do tecido de raiz induzido são semeados em uma placa de 96 poços de fundo plano a 250.000 células por poço a uma densidade celular de 1x107 células/ml. Os plasmídeos codificados de CRISPRS contém o promotor MAS, conduzindo a sequência de codificação Cas9 com um terminador de rbcSE9 e o promotor U6 de Arabidopsis thaliana, conduzindo múltiplos sgRNAs diferentes com um terminador de poli-T10. O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPR (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA). Os plasmídeos de CRISPR juntamente com GRON são introduzidos em protoplastos por distribuição mediada de PEG a uma concentração final de 0,05 μg/μl para o CRISPR e 0,16 μM para os GRONs de 201-mer. Os tratamentos de GRON por si só recebem uma concentração final de GRON após a distribuição de PEG de 2,5 μM para o 201-mer. Os protoplastos serão incubados no escuro a 23 °C durante 72 horas e, em seguida, os mesmos serão analisados por citômetro de fluxo com a finalidade de determinar a porcentagem de BFP para GFP dentro de um dado tratamento.[0364] Arabidopsis thaliana protoplasts derived from induced root tissue are seeded in a flat-bottom 96-well plate at 250,000 cells per well at a cell density of 1x107 cells/ml. The CRISPRS-encoded plasmids contain the MAS promoter, driving the Cas9 coding sequence with an rbcSE9 terminator, and the Arabidopsis thaliana U6 promoter, driving multiple different sgRNAs with a poly-T10 terminator. The sgRNA is a fusion of CRISPR RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA). CRISPR plasmids along with GRON are introduced into protoplasts by PEG-mediated delivery at a final concentration of 0.05 μg/μl for CRISPR and 0.16 μM for the 201-mer GRONs. GRON treatments alone receive a final GRON concentration after PEG delivery of 2.5 μM to the 201-mer. The protoplasts will be incubated in the dark at 23 °C for 72 hours and then they will be analyzed by flow cytometer in order to determine the percentage of BFP to GFP within a given treatment.

[0365] O CRISPRS consiste em dois componentes: Cas9 (SpCas9) e sgRNA de Streptococcus pyogenes com códon vegetal otimizado, ambos os quais foram expressos a partir do mesmo ou múltiplos plasmídeos. O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPR (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA). A região crRNA contém a sequência espaçadora utilizada para orientar a nuclease Cas9 para os genes alvos. Nesses exemplos, dois espaçadores BFP1 de comprimento diferentes de 20-nt (5’CTCGTGACCACCTTCACCCA 3’) vs. 17-nt (5’GTGACCACCTTCACCCA 3’) foram testados. A Tabela 13 descreve o GRON utilizado[0365] CRISPRS consists of two components: Cas9 (SpCas9) and plant codon-optimized Streptococcus pyogenes sgRNA, both of which were expressed from the same or multiple plasmids. The sgRNA is a fusion of CRISPR RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA). The crRNA region contains the spacer sequence used to guide the Cas9 nuclease to target genes. In these examples, two BFP1 spacers of different lengths of 20-nt (5'CTCGTGACCACCTTCACCCA 3') vs. 17-nt (5'GTGACCACCTTCACCCA 3') were tested. Table 13 describes the GRON used

[0366] Tabela 13. Lista de GRON utilizado nesse exemplo [0366] Table 13. List of GRON used in this example

[0367] Resultados:[0367] Results:

[0368] A redução do comprimento do protoespaçador BFP1 fo 20 pb para 17pb tinham níveis similares da conversão BFP para GFP de 0,163% vs 0,177%, respectivamente, a 72h após distribuição de PEG dos plasmídeos e GRONs no sistema modelo de BFP de Arabidopsis thaliana (Figura 11).[0368] Reducing the length of the BFP1 protospacer from 20 bp to 17 bp had similar levels of BFP to GFP conversion of 0.163% vs 0.177%, respectively, at 72h after PEG delivery of the plasmids and GRONs in the Arabidopsis thaliana BFP model system (Figure 11).

[0369] Exemplo 15: CRISPRs com gRNA amplicon.[0369] Example 15: CRISPRs with gRNA amplicon.

[0370] O objetivo desse exemplo é demonstrar a conversão de BFP para GFP em protoplastos derivados do sistema modelo de BFP de Arabidopsis thaliana usando CRISPRs para criar quebras de fita dupla em genes alvos e GRONs para mediar conversão. Os CRISPRs utilizados nesse exemplo têm como alvo o gene bfp no genoma Arabidopsis thaliana através da introdução em plasmídeos de protoplastos que codificam o gene Cas9 e sgRNAs que são ou codificados em um plasmídeo ou introduzidos em protoplastos com um amplicon. O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPRS (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA). O crRNA orienta o Cas9 aos genes alvo, em que Cas9 cria uma quebra de fita dupla e o GRON é usado como um modelo para converter de BFP para GFP de uma forma direcionada ao local.[0370] The purpose of this example is to demonstrate the conversion of BFP to GFP in protoplasts derived from the Arabidopsis thaliana BFP model system using CRISPRs to create double-strand breaks in target genes and GRONs to mediate conversion. The CRISPRs used in this example target the bfp gene in the Arabidopsis thaliana genome through introduction into plasmids of protoplasts encoding the Cas9 gene and sgRNAs that are either encoded on a plasmid or introduced into protoplasts with an amplicon. The sgRNA is a fusion of CRISPRS RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA). The crRNA guides Cas9 to target genes, where Cas9 creates a double-strand break and GRON is used as a template to convert from BFP to GFP in a site-directed manner.

[0371] Métodos[0371] Methods

[0372] Protoplastos de Arabidopsis thaliana derivados do tecido de raiz induzido são semeados em uma placa de 96 poços de fundo plano a 250.000 células por poço a uma densidade celular de 1x107 células/ml. Os plasmídeos codificados de CRISPR contém o promotor MAS, conduzindo a sequência de codificação Cas9 com um exterminador de rbcSE9 e o promotor U6 de Arabidopsis, conduzindo múltiplos sgRNAs diferentes com um terminador de poly-T10. O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPRS (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA). Os plasmídeos de CRISPRS juntamente com GRON são introduzidos em protoplastos por distribuição mediada de PEG a uma concentração final de 0,05 μg/μl para o CRISPRS e 0,16 μM para os GRONs de 201-mer. Os tratamentos de GRON por si só recebem uma concentração final de GRON após a distribuição de PEG de 2,5 μM para o 201-mer. Os protoplastos serão incubados no escuro a 23 °C durante 72 horas e, em seguida, os mesmos serão analisados por citômetro de fluxo com a finalidade de determinar a porcentagem de BFP para GFP dentro de um dado tratamento.[0372] Arabidopsis thaliana protoplasts derived from induced root tissue are seeded in a flat-bottom 96-well plate at 250,000 cells per well at a cell density of 1x107 cells/ml. CRISPR-encoded plasmids contain the MAS promoter, driving the Cas9 coding sequence with an rbcSE9 terminator, and the Arabidopsis U6 promoter, driving multiple different sgRNAs with a poly-T10 terminator. The sgRNA is a fusion of CRISPRS RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA). CRISPRS plasmids along with GRON are introduced into protoplasts by PEG-mediated delivery at a final concentration of 0.05 μg/μl for CRISPRS and 0.16 μM for the 201-mer GRONs. GRON treatments alone receive a final GRON concentration after PEG delivery of 2.5 μM to the 201-mer. The protoplasts will be incubated in the dark at 23 °C for 72 hours and then they will be analyzed by flow cytometer in order to determine the percentage of BFP to GFP within a given treatment.

[0373] O CRISPR consiste em dois componentes: Cas9 (SpCas9) e sgRNA de Streptococcus pyogenes com códon vegetal otimizado, ambos os quais foram expressos a partir do mesmo ou múltiplos plasmídeos. O sgRNA é uma fusão de RNA CRISPRS (crRNA) e crRNA trans-ativante (tracrRNA). A região crRNA contém a sequência espaçadora utilizada para orientar a nuclease Cas9 para os genes alvos. Nestes exemplos, o mesmo BFP6 gRNA (5'GGTGCCGCACGTCACGAAGTCGG 3') foi entregue em protoplastos tanto como um fragmento amplificado quanto codificado em um plasmídeo. A Tabela 14 descreve os GRONs utilizados.[0373] CRISPR consists of two components: Cas9 (SpCas9) and plant codon-optimized Streptococcus pyogenes sgRNA, both of which were expressed from the same or multiple plasmids. The sgRNA is a fusion of CRISPRS RNA (crRNA) and trans-activating crRNA (tracrRNA). The crRNA region contains the spacer sequence used to guide the Cas9 nuclease to target genes. In these examples, the same BFP6 gRNA (5'GGTGCCGCACGTCACGAAGTCGG 3') was delivered into protoplasts both as an amplified fragment and encoded on a plasmid. Table 14 describes the GRONs used.

[0374] Tabela 14. Lista de GRONs utilizados neste exemplo [0374] Table 14. List of GRONs used in this example

[0375] Resultados[0375] Results

[0376] A entrega do BFP6 gRNA como um fragmento amplificado (CR: BFP6 (gRNA amplicon)) juntamente com um plasmídeo contendo apenas Cas9 tinham taxas similares de BFP para conversão GFP quando comparado com tratamentos de ambos gRNA (plasmídeo de gRNA) e Cas9 ser codificado em plasmídeos separados a 72h após a PEG de entrega de plasmídeos e para GRONs no sistema exemplar de BFP de Arabidopsis thaliana (Figura 12).[0376] Delivery of the BFP6 gRNA as an amplified fragment (CR: BFP6 (gRNA amplicon)) together with a plasmid containing only Cas9 had similar rates of BFP to GFP conversion when compared to treatments of both gRNA (gRNA plasmid) and Cas9 be encoded on separate plasmids at 72h after PEG plasmid delivery and for GRONs in the exemplary Arabidopsis thaliana BFP system (Figure 12).

[0377] Exemplo 16: CRISPRs com GRONs não modificados.[0377] Example 16: CRISPRs with unmodified GRONs.

[0378] A finalidade deste exemplo é demonstrar BFP para conversão de GFP no nosso sistema modelo transgênico de BFP de Arabidopsis thaliana usando CRISPR para criar quebras de fita dupla direcionadas no gene bfp e GRONs para mediar a conversão. A CRISPRS BFP usada neste exemplo tem como alvo o gene bfp e provoca uma quebra de fita dupla no DNA perto do local de conversão. Os GRONs 3PS contêm bases de DNA com 3 ligações de fosfotioato em ambas as extremidades 5' e 3' do GRON e são aqui referidos como GRONs 3PS. Os GRONs 3Ps foram comparados diretamente com os seus homólogos de Gron não modificados em conversão mediada de BFP para GFP utilizando os CRISPRS BFP no nosso sistema modelo transgênico de BFP de Arabidopsis thaliana. Consulte a Tabela 15 para a lista de GRONs utilizados nestes exemplos[0378] The purpose of this example is to demonstrate BFP to GFP conversion in our Arabidopsis thaliana BFP transgenic model system using CRISPR to create targeted double-strand breaks in the bfp gene and GRONs to mediate conversion. The CRISPRS BFP used in this example targets the bfp gene and causes a double-strand break in the DNA near the conversion site. 3PS GRONs contain DNA bases with 3 phosphothioate linkages at both the 5' and 3' ends of the GRON and are referred to here as 3PS GRONs. The 3Ps GRONs were directly compared with their unmodified Gron counterparts in mediated conversion of BFP to GFP using the BFP CRISPRS in our Arabidopsis thaliana BFP transgenic model system. See Table 15 for the list of GRONs used in these examples

[0379] Tabela 15. Lista de GRONs utilizados neste exemplo [0379] Table 15. List of GRONs used in this example

[0380] Métodos[0380] Methods

[0381] Protoplastos de Arabidopsis thaliana transgênicos de BFP derivados do tecido de raiz induzida foram semeados em uma placa de 96 poços de fundo plano, a 250.000 células por poço a uma densidade celular de 1x107 células/ml. Os plasmídeos codificados de CRISPRS contém o promotor MAS, conduzindo a sequência de codificação Cas9 com um terminador de rbcSE9 e o promotor U6 de Arabidopsis, conduzindo o sgRNA com um terminador de poli-T10. O sgRNA é uma fusão de RNA de CRISPRS (crRNA) e transativação de crRNA (tracrRNA). Os plasmídeos de CRISPRS juntamente com GRON foram introduzidos em protoplastos por distribuição mediada de PEG a uma concentração final de 0,05 μg/μL para o CRISPRS, 0,16 μM para os GRONs de 41-mer. Os tratamentos de GRON por si só receberam uma concentração final de GRON após a distribuição de PEG de 0,8 μM para o 41-mer. Os protoplastos foram incubados no escuro a 23°C durante 72 horas, e, em seguida, eles foram analisados por citômetro de fluxo com a finalidade de determinar a porcentagem de protoplastos positivos de GFP dentro de um dado tratamento.[0381] BFP transgenic Arabidopsis thaliana protoplasts derived from induced root tissue were seeded in a flat-bottomed 96-well plate at 250,000 cells per well at a cell density of 1x107 cells/ml. CRISPRS-encoded plasmids contain the MAS promoter, driving the Cas9 coding sequence with an rbcSE9 terminator, and the Arabidopsis U6 promoter, driving the sgRNA with a poly-T10 terminator. The sgRNA is a fusion of CRISPRS RNA (crRNA) and transactivation crRNA (tracrRNA). CRISPRS plasmids along with GRON were introduced into protoplasts by PEG-mediated delivery at a final concentration of 0.05 μg/μL for CRISPRS, 0.16 μM for 41-mer GRONs. GRON treatments alone received a final GRON concentration after PEG delivery of 0.8 μM for the 41-mer. Protoplasts were incubated in the dark at 23°C for 72 hours, and then they were analyzed by flow cytometer in order to determine the percentage of GFP-positive protoplasts within a given treatment.

[0382] O CRISPR consiste em dois componentes: o Cas9 (SpCas9) de Streptococcus pyogenes otimizado por códon de planta e sgRNA, ambos os quais foram expressos a partir do mesmo plasmídeo. O sgRNA é uma fusão de RNA de CRISPR (crRNA) e transativação de crRNA (tracrRNA). A região de crRNA contém a sequência espaçadora utilizada para orientar a nuclease Cas9 para o gene alvo BFP. A sequência espaçadora de CRISPRS BFP é 5'CTCGTGACCACCTTCACCCA 3'. Nesse exemplo, foi usado o CRISPRS BFP que visa o gene bfp. Os GRONs contêm a sequência não codificadora do gene BFP próximo ao local de conversão. A Tabela 16 mostra uma lista dos GRONs utilizados[0382] CRISPR consists of two components: the plant codon-optimized Streptococcus pyogenes Cas9 (SpCas9) and sgRNA, both of which were expressed from the same plasmid. The sgRNA is a fusion of CRISPR RNA (crRNA) and transactivation crRNA (tracrRNA). The crRNA region contains the spacer sequence used to guide the Cas9 nuclease to the BFP target gene. The spacer sequence of CRISPRS BFP is 5'CTCGTGACCACCTTCACCCA 3'. In this example, CRISPRS BFP was used, which targets the bfp gene. GRONs contain the non-coding sequence of the BFP gene near the conversion site. Table 16 shows a list of GRONs used

[0383] Tabela 16. Lista de GRONs utilizados neste exemplo. [0383] Table 16. List of GRONs used in this example.

[0384] Resultados[0384] Results

[0385] Os GRONs 3PS de 41-mero são mais eficazes do que os seus equivalentes não modificados de Gron em mediar a conversão de BFP para GFP usando as CRISPR BFP (Figura 13).[0385] 41-mer 3PS GRONs are more effective than their unmodified Gron counterparts in mediating the conversion of BFP to GFP using CRISPR BFP (Figure 13).

[0386] Exemplo 17: TALENS e GRONs em linho.[0386] Example 17: TALENS and GRONs in linen.

[0387] A finalidade deste exemplo é demonstrar a conversão de EPSPS em linho em ambas as 24 horas em protoplastos e 3 semanas após distribuição em plasmídeos TALEN e GRONs. Os TALENS usados neste exemplo têm como alvo o gene epsps no genoma Linum usitatissimum por meio de introdução na ponta de rebento plasmídeo(s) de protoplasto(s) derivado(s) que codifica TALENS, criando uma quebra de cadeia dupla, e o GRON sendo usado como um modelo para o converter o gene epsps de modo direcionado ao local.[0387] The purpose of this example is to demonstrate the conversion of EPSPS into flax in both 24 hours in protoplasts and 3 weeks after distribution in TALEN and GRONs plasmids. The TALENS used in this example target the epsps gene in the Linum usitatissimum genome by introducing into the shoot tip protoplast-derived plasmid(s) encoding TALENS, creating a double-strand break, and the GRON being used as a model for converting the epsps gene in a site-directed manner.

[0388] Métodos[0388] Methods

[0389] Os protoplastos de linho foram isolados a partir de brotos obtidos de plântulas germinadas em vitro. Os plasmídeos TALEN juntamente com GRONs foram introduzidos em protoplastos de distribuição mediada por PEG a uma concentração final de 0,05 μg/μl e 0,5 μM respectivamente. Os protoplastos foram incubados no escuro a 25°C durante até 48 horas em meio líquido, ou incorporados em grânulos de alginato (5 x 105 células/ml) e cultivados em meio líquido para induzir a divisão celular e a formação de microcalli. Os protoplastos ou amostras de microcalli obtidos 24h ou 3 semanas após a entrega de DNA foram analisados por NGS para determinar a porcentagem de células (leituras de DNA) portando a mutação alvo dentro de um dado tratamento. A porcentagem de indels gerados por reparação de DNA mediada por NHEJ imperfeita também foi estimada.[0389] Flax protoplasts were isolated from shoots obtained from seedlings germinated in vitro. TALEN plasmids together with GRONs were introduced into PEG-mediated delivery protoplasts at a final concentration of 0.05 μg/μl and 0.5 μM respectively. Protoplasts were incubated in the dark at 25°C for up to 48 hours in liquid medium, or embedded in alginate beads (5 x 105 cells/ml) and cultured in liquid medium to induce cell division and microcalli formation. Protoplasts or microcalli samples obtained 24 h or 3 weeks after DNA delivery were analyzed by NGS to determine the percentage of cells (DNA reads) carrying the target mutation within a given treatment. The percentage of indels generated by imperfect NHEJ-mediated DNA repair was also estimated.

[0390] Os construtos de TALEN incluem dois braços (esquerda e direita), cada um consistido de um domínio de ligação de DNA de tipo efetor de TAL ligado a um domínio de Fokl de clivagem de DNA catalítico. O domínio de ligação de DNA de tipo efetor de TAL orienta os braços de TALEN a locais específicos de DNA que permitem que as endonucleases de FokI de cada braço sejam dimerizadas juntas e clivem o DNA de cadeia dupla. Os plasmídeos de TALEN codificados contém MASP: LuEPSPS_ (braço esquerdo) -T2A-LuEPSPS_ (braço direito) com um terminador de rbcSE9. A sequência de LuEPSPS_ (braço esquerdo) é 5'TGGAACAGCTATGCGTCCG 3 'e a sequência de LuEPSPS_(braço direito) é 5'TGAGTTGCCTCCAGCGGCT 3 '.Os GRONs (144-meros) de direcionamento de LuEPSPS com ou sem bases flexíveis foram usados para determinar o seu efeito sobre a taxa de conversão.[0390] TALEN constructs include two arms (left and right), each consisting of a TAL effector-type DNA binding domain linked to a catalytic DNA cleavage Fokl domain. The TAL effector-like DNA-binding domain guides the TALEN arms to specific DNA sites that allow the FokI endonucleases from each arm to dimerize together and cleave double-stranded DNA. The encoded TALEN plasmids contain MASP: LuEPSPS_ (left arm) -T2A-LuEPSPS_ (right arm) with an rbcSE9 terminator. The sequence of LuEPSPS_ (left arm) is 5'TGGAACAGCTATGCGTCGTCCG 3' and the sequence of LuEPSPS_(right arm) is 5'TGAGTTGCCTCCAGCGGCT 3'. The targeting GRONs (144-mers) of LuEPSPS with or without flexible bases were used to determine its effect on the conversion rate.

[0391] Resultados[0391] Results

[0392] Os protoplastos de 24 horas e microcalli de 3 semanas de idade têm 0,067% e 0,051% de conversão de EPSPS, respectivamente, como determinado por Sequenciamento de Última Geração (Figura 14). Além disso, estes dados mostram que o TALEN é ativo e capaz de clivar o gene alvo de epsps em Linum usitatissimum e formar indels de 2,60% e 1,84%, respectivamente, em 24 horas em protoplastos e até 3 semanas em microcalli. Além disso, conversão e indels de EPSPS são mantidos até 3 semanas após o plasmídeo de TALEN e GRON forem introduzidos.[0392] 24-hour protoplasts and 3-week-old microcalli have 0.067% and 0.051% EPSPS conversion, respectively, as determined by Next Generation Sequencing (Figure 14). Furthermore, these data show that TALEN is active and capable of cleaving the epsps target gene in Linum usitatissimum and forming indels of 2.60% and 1.84%, respectively, within 24 hours in protoplasts and up to 3 weeks in microcalli. . Furthermore, EPSPS conversion and indels are maintained up to 3 weeks after the TALEN and GRON plasmids are introduced.

[0393] Exemplo 18: CRISPRs e GRONs em linho.[0393] Example 18: CRISPRs and GRONs in linen.

[0394] A finalidade deste exemplo é demonstrar a atividade de Cas9 em microcalli de linho três e seis semanas após distribuição de um plasmídeo Cas9. Os CRISPRs utilizados neste exemplo têm como alvo o gene de epsps de genoma de Linum usitatissimum por meio de introdução na ponta de rebento de plasmídeo(s) de protoblastos derivado (s) que codifica o gene Cas9 e um sgRNAs. O sgRNA é uma fusão de RNA de CRISPR (crRNA) e transativação de crRNA (tracrRNA). O crRNA orienta o Cas9 aos genes alvo, onde o Cas9 cria uma quebra de cadeia dupla no gene epsps de um modo direcionado ao local. As quebras de cadeia dupla no gene epsps quando reparadas por meio de caminho de NHEJ ubíquo irão fazer com que indels se formem em torno do local de clivagem.[0394] The purpose of this example is to demonstrate Cas9 activity in linen microcalli three and six weeks after delivery of a Cas9 plasmid. The CRISPRs used in this example target the Linum usitatissimum genome epsps gene by introducing into the shoot tip protoblast-derived plasmid(s) encoding the Cas9 gene and an sgRNAs. The sgRNA is a fusion of CRISPR RNA (crRNA) and transactivation crRNA (tracrRNA). The crRNA guides Cas9 to target genes, where Cas9 creates a double-strand break in the epsps gene in a site-directed manner. Double-strand breaks in the epsps gene when repaired via the ubiquitous NHEJ pathway will cause indels to form around the cleavage site.

[0395] Métodos[0395] Methods

[0396] Os protoplastos de linho foram isolados a partir de brotos obtidos de plântulas germinadas em vitro. Os plasmídeos CRISPR codificados contêm o promotor de MAS, conduzindo a sequência de codificação Cas9 com um terminador de rbcSE9 e promotor U6 de Arabidopsis thaliana, conduzindo o sgRNA com um terminador de poli-T10. Os plasmídeos de CRISPRS foram introduzidos em protoplastos de distribuição mediada por PEG para uma concentração final de 0,05 μg/μL. Os protoplastos foram embebidos em grânulos de alginato (5 x 105 células/mL), cultivados em meio líquido, e incubados num agitador rotativo (30 rpm) no escuro a 25°C. Microcalli desenvolvidos a partir de células individuais foram analisados por NGS, 3 e 6 semanas após a distribuição de plasmídeo de CRISPRS, para determinar a porcentagem de células (leituras de DNA) portadoras de indels gerados por meio do caminho de reparação de DNA mediada por NHEJ propenso a erros.[0396] Flax protoplasts were isolated from shoots obtained from seedlings germinated in vitro. The encoded CRISPR plasmids contain the MAS promoter, driving the Cas9 coding sequence with an rbcSE9 terminator and Arabidopsis thaliana U6 promoter, driving the sgRNA with a poly-T10 terminator. CRISPRS plasmids were introduced into PEG-mediated delivery protoplasts to a final concentration of 0.05 μg/μL. Protoplasts were embedded in alginate beads (5 x 105 cells/mL), cultured in liquid medium, and incubated on a rotary shaker (30 rpm) in the dark at 25°C. Microcalli developed from single cells were analyzed by NGS, 3 and 6 weeks after CRISPRS plasmid delivery, to determine the percentage of cells (DNA reads) carrying indels generated through the NHEJ-mediated DNA repair pathway. prone to errors.

[0397] A CRISPRS consiste em dois componentes: o Cas9 (SpCas9) de Streptococcus pyogenes otimizado por códon de planta e sgRNA, ambos os quais foram expressos a partir do mesmo plasmídeo. O sgRNA é uma fusão de RNA de CRISPRS (crRNA) e transativação de crRNA (tracrRNA). A região crRNA contém a sequência espaçadora utilizada para orientar a nuclease Cas9 para o gene alvo. Neste exemplo, o CRISPRS tem como alvo o gene epsps.[0397] CRISPRS consists of two components: the plant codon-optimized Streptococcus pyogenes Cas9 (SpCas9) and sgRNA, both of which were expressed from the same plasmid. The sgRNA is a fusion of CRISPRS RNA (crRNA) and transactivation crRNA (tracrRNA). The crRNA region contains the spacer sequence used to guide the Cas9 nuclease to the target gene. In this example, CRISPRS targets the epsps gene.

[0398] Resultados[0398] Results

[0399] Microcalli de 3 e 6 semanas de idade têm 46,5% e 54,7% de formação de indel, respectivamente, como determinado pela Sequenciamento de Última Geração (Figura 15). Estes dados mostram que o Cas9 é ativo e capaz de clivar o gene alvo EPSPS em Linum usitatissimum e formar indels. Além disso, estes indels são mantidos até 6 semanas após o plasmídeo de CRISPR ser introduzido.[0399] 3- and 6-week-old Microcalli have 46.5% and 54.7% indel formation, respectively, as determined by Next Generation Sequencing (Figure 15). These data show that Cas9 is active and capable of cleaving the EPSPS target gene in Linum usitatissimum and forming indels. Furthermore, these indels are maintained up to 6 weeks after the CRISPR plasmid is introduced.

[0400] Exemplo 19: Construção de nucleases concebidos[0400] Example 19: Construction of designed nucleases

[0401] CRISPR-Cas[0401] CRISPR-Cas

[0402] Para a construção de plasmídeos de expressão transientes de CRISPRS-Cas9, um gene SpCas9 otimizado por códon de planta mais alto, contendo um NLS SV40, em ambos N-terminal e C-terminal e uma etiqueta FLAG 2x no N-terminal foi sintetizado como uma série de cadeias GeneArt® ™ (Life Technology, Carlsbad, CA), em seguida clonado a jusante do promotor de manopina sintase (MAS) e a montante do terminador de ribulose bifosfato carboxilase (rbcsE9) de ervilha pelo método de Gibson. Em seguida, um cassete de sgRNA consistindo em um gRNA quimérico cuja expressão é conduzida pelo promotor U6 de Arabidopsis, foi sintetizada como GeneArt® Strings™, em seguida, transportada para o construto de contenção de Cas9, utilizando o método de Gibson formando pBCRISPR. Para especificar o gRNA quimérico para a respectiva sequência alvo, os pares de oligonucleótidos de DNA que codificam as sequências de direcionamento variáveis de 20-nt sgRNA (Tabela de Dados Estendida 2) foram hibridados para gerar fragmentos curtos de cadeia dupla com saliências de 4 pb. Os fragmentos foram ligados em pBCRISPR digerido de Bbsl para produzir construtos de CRISPR-Cas BC-1, BC-2 e BC-3.[0402] For construction of CRISPRS-Cas9 transient expression plasmids, a higher plant codon-optimized SpCas9 gene, containing an SV40 NLS, at both the N-terminus and C-terminus and a 2x FLAG tag at the N-terminus was synthesized as a series of GeneArt®™ chains (Life Technology, Carlsbad, CA), then cloned downstream of the mannopine synthase (MAS) promoter and upstream of the pea ribulose bisphosphate carboxylase (rbcsE9) terminator by the Gibson method . Next, an sgRNA cassette consisting of a chimeric gRNA whose expression is driven by the Arabidopsis U6 promoter, was synthesized as GeneArt® Strings™, then transported into the Cas9 containment construct using the Gibson method forming pBCRISPR. To specify the chimeric gRNA for the respective target sequence, pairs of DNA oligonucleotides encoding variable 20-nt sgRNA targeting sequences (Extended Data Table 2) were hybridized to generate short double-stranded fragments with 4-bp overhangs. . The fragments were ligated into Bbsl-digested pBCRISPR to produce CRISPR-Cas constructs BC-1, BC-2, and BC-3.

[0403] TALEN[0403] TALEN

[0404] A Concepção e a construção de construtos de expressão de TALEN BT-1 e LuET-1 foram baseadas em regras, tal como descrito em Cermak et al., Nucleic Acids Res. 39, e82 (2011). A sequência alvo foi selecionada com base no local de edição de gene e a variável de repetição i-resíduo (RVD) seguindo as regras que NG, HD, NI, e NN reconhecem T, C, A e G, respectivamente. O conjunto de domínio efetor TAL ligado aos domínios FokI heterodiméricos foi concluído através de um serviço comercial (Geneart; Life Technologies). Os monômeros de TALEN foram clonados a jusante do promotor de MAS e a montante do terminador de rbcE9, utilizando o método de Gibson e expresso como uma unidade acoplada de 2A.[0404] The design and construction of TALEN BT-1 and LuET-1 expression constructs were rule-based, as described in Cermak et al., Nucleic Acids Res. 39, e82 (2011). The target sequence was selected based on the gene editing site and the i-residue repeat variable (RVD) following the rules that NG, HD, NI, and NN recognize T, C, A, and G, respectively. The TAL effector domain assembly linked to the heterodimeric FokI domains was completed through a commercial service (Geneart; Life Technologies). TALEN monomers were cloned downstream of the MAS promoter and upstream of the rbcE9 terminator using the Gibson method and expressed as a 2A coupled unit.

[0405] Cultura de células e isolamento de protoplastos[0405] Cell culture and protoplast isolation

[0406] Sementes de Arabidopsis esterilizadas na superfície foram germinadas em meio MS % sólido (minerais e vitaminas de acordo com XX; % concentrado; 87,7 mM de sacarose) a 28°C sob um ciclo de 12 h de luz/escuridão. Os materiais de raiz de plântulas de 2 a 3 semanas de idade foram recolhidos e mantidos em meio líquido MS % sob baixas condições de luz a 28°C. Culturas das raízes foram transferidas e mantidas em MSAR [0,22% 1/2 MS, sacarose 87,7 mM, 11,4 μM de IAA, 2,3 μM de 2,4-D, 1,5 μM 2iP, pH 5,8] três semanas antes do isolamento de protoplastos. As raízes foram cortadas em segmentos de aproximadamente 6 mm e incubadas em solução de MSAP [0,22% 1/2 MS, sacarose 87,7 mM, 11,4 μM de IAA, 2,3 μM de 2,4-D, 1,5 μM 2iP, e manitol 400 mM, pH 5,8] contendo enzimas de digestão de parede celular [1,25% de celulase RS, 0,25% de Macerozima R-10, manitol 0,6 M, MES 5 mM, BSA a 0,1%] durante 3-4 horas no escuro, com agitação suave. Os protoplastos liberados foram colhidos e passados através de um filtro estéril de 100 μm e 35 μm de filtro. O filtrado de protoplastos foi misturado com 0,8 vezes o volume de Optiprep ™ Meio Gradiente de Densidade (Sigma) e misturado suavemente. Uma solução de 60% W5 [NaCl 154 mM, KCl 5 mM, CaCl2 125 mM- 2H2O, glucose a 5 mM, MES 10 mM, (pH 5,8)]/de 40% de Optiprep seguido por 90% de solução W5/10% de Optiprep foi lentamente mergulhada na solução de filtrado/Optiprep para fazer um gradiente, que foi centrifugado a 198 RCF durante 10 min. A camada de protoplastos branca foi recolhida e misturada com 2 vezes o volume de W5. Os protoplastos foram centrifugados a 44 RCF durante 10 minutos e re-suspensos em solução TM [MgCl2 14,8 mM- 6H2O, MES 5 mM, manitol 572 mM, (pH 5,8)] a uma densidade de 1x107 células/ml. Para as experiências com zeocinaTM (Life Technologies, Carlsbad, CA) e fleomicina (Invivogen, São Diego, CA), foram mantidos protoplastos em TM ajustada a pH 7,0 durante 90 min em gelo antes da transfecção. Para concentrações de antibiótico ver Dados Estendidos na Figura 1.[0406] Surface-sterilized Arabidopsis seeds were germinated in % solid MS medium (minerals and vitamins according to XX; % concentrate; 87.7 mM sucrose) at 28 ° C under a 12 h light/dark cycle. Root materials from 2- to 3-week-old seedlings were collected and maintained in MS% liquid medium under low light conditions at 28°C. Root cultures were transferred and maintained in MSAR [0.22% 1/2 MS, 87.7 mM sucrose, 11.4 μM IAA, 2.3 μM 2,4-D, 1.5 μM 2iP, pH 5,8] three weeks before protoplast isolation. Roots were cut into approximately 6 mm segments and incubated in MSAP solution [0.22% 1/2 MS, 87.7 mM sucrose, 11.4 μM IAA, 2.3 μM 2,4-D, 1.5 μM 2iP, and 400 mM mannitol, pH 5.8] containing cell wall digestion enzymes [1.25% cellulase RS, 0.25% Macerozyme R-10, 0.6 M mannitol, MES 5 mM, 0.1% BSA] for 3-4 hours in the dark with gentle shaking. Released protoplasts were harvested and passed through a sterile 100 μm filter and 35 μm filter. The protoplast filtrate was mixed with 0.8 times the volume of Optiprep™ Density Gradient Medium (Sigma) and mixed gently. A solution of 60% W5 [154 mM NaCl, 5 mM KCl, 125 mM CaCl2-2H2O, 5 mM glucose, 10 mM MES, (pH 5.8)]/40% Optiprep followed by 90% W5 solution /10% Optiprep was slowly dipped into the filtrate/Optiprep solution to make a gradient, which was centrifuged at 198 RCF for 10 min. The white protoplast layer was collected and mixed with 2 times the volume of W5. Protoplasts were centrifuged at 44 RCF for 10 minutes and re-suspended in TM solution [14.8 mM MgCl2-6H2O, 5 mM MES, 572 mM mannitol, (pH 5.8)] at a density of 1x107 cells/ml. For experiments with zeocinTM (Life Technologies, Carlsbad, CA) and phleomycin (Invivogen, San Diego, CA), protoplasts were maintained in TM adjusted to pH 7.0 for 90 min on ice before transfection. For antibiotic concentrations see Extended Data in Figure 1.

[0407] Os protoplastos de linho foram isolados a partir de rebentos obtidos a partir de plântulas de 3 semanas de idade germinadas em vitro. As pontas dos rebentos foram finamente picadas com um bisturi, pré- plasmolizadas durante 1h à temperatura ambiente em sais B5 [B-forma e vitaminas (Gamborg et al., 1968), 4 mM de CaCl2, 0,1 M de glucose, 0,3 M de manitol, 0,1 M de glicina, 250 mg/L de hidrolisado de caseína, 10 mg/l de L-cisteína-HCl, 0,5% de polivinilpirrolidona (PM 10000), 0,1% de BSA, 1 mg/l de BAP, 0,2 mg/l de NAA e 0,5 mg/l de 2,4-D], e incubadas em uma solução de enzima de digestão de parede celular contendo meio-B suplementado com 0,66% de celulase de YC e 0,16% de Macerozima R-10 ao longo de um agitador rotativo (50 rpm) a 25°C durante 5 h. Os protoplastos liberados foram peneirados e purificados por centrifugação em gradiente de densidade usando camadas OptiPrep (Sigma), contadas com um hemocitômetro, e mantidas de forma estacionária durante a noite no escuro, a uma densidade de 0,5 x 106 protoplastos/ml em meio B.[0407] Flax protoplasts were isolated from sprouts obtained from 3-week-old seedlings germinated in vitro. Shoot tips were finely minced with a scalpel, preplasmolyzed for 1 h at room temperature in B5 salts [B-form and vitamins (Gamborg et al., 1968), 4 mM CaCl2, 0.1 M glucose, 0 .3 M mannitol, 0.1 M glycine, 250 mg/L casein hydrolyzate, 10 mg/L L-cysteine-HCl, 0.5% polyvinylpyrrolidone (MW 10000), 0.1% BSA , 1 mg/l BAP, 0.2 mg/l NAA, and 0.5 mg/l 2,4-D], and incubated in a cell wall digestion enzyme solution containing medium-B supplemented with 0 .66% YC cellulase and 0.16% Macerozyme R-10 on a rotary shaker (50 rpm) at 25°C for 5 h. Released protoplasts were sieved and purified by density gradient centrifugation using OptiPrep layers (Sigma), counted with a hemocytometer, and held stationary overnight in the dark at a density of 0.5 x 106 protoplasts/ml in medium. B.

[0408] Transfecção de protoplastos[0408] Protoplast transfection

[0409] Em uma placa de fundo plano de 96 poços, 2,5x105 células por poço foram transfectadas com 10 pmol de GRON, 10 pmol de GRON mais 3,25 μg de CRISPRS-cas ou constuto de expressão de TALEN ou simulação por meio de PEG [270 mM de manitol, Ca 67,5 mM (NO3)2, 38,4% de PEG 1500, (pH 5,8)]. As células e o DNA foram incubados com PEG em gelo durante 30 minutos seguido por uma lavagem com 200 μl de solução W5. Finalmente, 85 μl de MSAP++ [MSAP contendo 50 nM de fitosulfoquina-α e 20 μM de n-propil galato] foi adicionado 85 μl de MSAP e as células cultivadas em condições de luz fraca a 28 ° C.[0409] In a 96-well flat-bottom plate, 2.5x10 cells per well were transfected with 10 pmol GRON, 10 pmol GRON plus 3.25 μg CRISPRS-cas or TALEN expression construct or mock of PEG [270 mM mannitol, 67.5 mM Ca (NO3)2, 38.4% PEG 1500, (pH 5.8)]. Cells and DNA were incubated with PEG on ice for 30 minutes followed by a wash with 200 μl of W5 solution. Finally, 85 μl of MSAP++ [MSAP containing 50 nM phytosulfokine-α and 20 μM n-propyl gallate] was added to 85 μl of MSAP and the cells were cultured in dim light conditions at 28°C.

[0410] Após cerca de 18 h de cultura, os protoplastos foram transfectados com plasmídeo de TALEN juntamente com GRONs (20 μg de plasmídeo e 0,2 nmol de GRON/106 de protoplastos) usando distribuição mediada por PEG. Os protoplastos tratados foram incubados no escuro a 25 ° C durante até 48 horas em meio B, ou incorporado em grânulos de alginato de 24 h após a transfecção, e cultivados em meio líquido KM-V para induzir a divisão celular e a formação de microcalli. Para as experiências com antibióticos, 1.25x105 células por poço foram transfectadas com 8 μM de GRON CG13 usando a solução de PEG acima descrita.[0410] After about 18 h of culture, the protoplasts were transfected with TALEN plasmid along with GRONs (20 μg of plasmid and 0.2 nmol of GRON/106 of protoplasts) using PEG-mediated delivery. Treated protoplasts were incubated in the dark at 25 °C for up to 48 h in medium B, or embedded in alginate beads 24 h after transfection, and cultured in KM-V liquid medium to induce cell division and microcalli formation. . For antibiotic experiments, 1.25x105 cells per well were transfected with 8 μM GRON CG13 using the PEG solution described above.

[0411] Citometria Setenta e duas horas após a transfecção, as células foram analisadas por citometria usando o citômetro Attune® de Foco Acústico (Applied Biosystems®) com excitação e detecção de emissão, conforme apropriado para GFP. O nível de fundo foi baseado em protoplastos tratados com PEG sem distribuição de DNa. Para as experiências com antibióticos, os protoplastos tratados com zeocina ou fleomicina antes da transfecção foram analisados por citometria de 48 h após a transfecção.[0411] Cytometry Seventy-two hours after transfection, cells were analyzed by cytometry using the Attune® Acoustic Focus Cytometer (Applied Biosystems®) with excitation and emission detection, as appropriate for GFP. The background level was based on PEG-treated protoplasts without DNA delivery. For antibiotic experiments, protoplasts treated with zeocin or phleomycin before transfection were analyzed by cytometry 48 h after transfection.

[0412] Análise de sequenciamento[0412] Sequencing analysis

[0413] O DNA genômico foi extraído de CRISPRS-cas ou protoplastos tratados com TALEN utilizando o kit de Planta NucleoSpin® II, de acordo com as recomendações do fabricante (Machery-Nagel, Bethlehem, PA). Os amplicões que flanqueiam a região alvo de TALEN ou CRISPRS foram gerados utilizando polimerase Phusion® com 100 ng de DNA genômico e iniciadores BFPF-1 (5'- GGACGACGGCAACTACAAGACC-3 ')/BFPR-1 (5'- TAAACGGCCACAAGTTCAGC-3') para Arabidopsis CRISPRS e TALEN; ou LuEPF-1 (5'-GCATAGCAGTGAGCAGAAGC-3 ')/LuEPR-1 5'- AGAAGCTGAAAGGCTGGAAG-3' para L. usitatissimum de TALEN. Os amplicões foram purificados e concentrados utilizando colunas Qiaquick MinElute (Qiagen, Valencia, CA). A sequenciamento de profundidade dos amplicões foi realizada por GeneWiz (South Plainfield, NJ), utilizando uma série de 2 x 250 pb MiSeq (Illumina, São Diego, CA). Para análise de dados, arquivos fastq de leitura 1 e leitura 2 foram importados para a Bancada Genômica CLC 7.0.4 (CLCBio, Boston, MA). Leituras pareadas eram fundidas em uma única sequência, se as suas sequências fossem sobrepostas. Uma sequência para um amplicon era identificada se a mesma ou o seu reverso e a sequência complementar contivesse ambas sequências primárias de frente e de reverso. A ocorrência de uma sequência única de uma amostra foi registada como a sua abundância. Porcentagem de indel ou edição de gene foi calculada por meio de divisão do número de leituras com a edição ou indel pelo número total de leituras sequenciadas, e multiplicando por 100.[0413] Genomic DNA was extracted from CRISPRS-cas or TALEN-treated protoplasts using the NucleoSpin® II Plant Kit, according to the manufacturer's recommendations (Machery-Nagel, Bethlehem, PA). Amplicons flanking the TALEN or CRISPRS target region were generated using Phusion® polymerase with 100 ng of genomic DNA and primers BFPF-1 (5'- GGACGACGGCAACTACAAGACC-3')/BFPR-1 (5'- TAAACGGCCACAAGTTCAGC-3') for Arabidopsis CRISPRS and TALEN; or LuEPF-1 (5'-GCATAGCAGTGAGCAGAAGC-3')/LuEPR-1 5'-AGAAGCTGAAAGGCTGGAAG-3' for L. usitatissimum from TALEN. Amplicons were purified and concentrated using Qiaquick MinElute columns (Qiagen, Valencia, CA). Deep sequencing of amplicons was performed by GeneWiz (South Plainfield, NJ) using a 2 × 250 bp MiSeq array (Illumina, San Diego, CA). For data analysis, read 1 and read 2 fastq files were imported into CLC Genomic Bench 7.0.4 (CLCBio, Boston, MA). Paired reads were merged into a single sequence if their sequences overlapped. A sequence for an amplicon was identified if the same or its reverse and complementary sequence contained both forward and reverse primary sequences. The occurrence of a unique sequence in a sample was recorded as its abundance. Percentage of indel or gene editing was calculated by dividing the number of reads with the edit or indel by the total number of reads sequenced, and multiplying by 100.

[0414] Sequência de fotoespaçadores de-Cas CRISPRS [0414] CRISPRS de-Cas photospacer sequence

[0415] Sequências de domínio de ligação de TALEN [0415] TALEN binding domain sequences

[0416] Sequências de GRON usadas [0416] GRON sequences used

[0417] Análise estatística[0417] Statistical analysis

[0418] A significância estatística foi determinada utilizando um teste t de estudante, com distribuição de duas caudas. Valores P <0,05 foram considerados significativos. Os dados são apresentados como meio e SEM.[0418] Statistical significance was determined using a student's t-test, with a two-tailed distribution. P values <0.05 were considered significant. Data are presented as means and SEM.

[0419] Resultados[0419] Results

[0420] Atividade de nuclease de CRISPR-Cas e edição de gene em protoplastos de A. thaliana.[0420] CRISPR-Cas nuclease activity and gene editing in A. thaliana protoplasts.

[0421] Nucleases manipuladas, tais como nucleases efetoras de TAL (TALENs) e repetições palindrômicas curtas regularmente espaçadas agrupadas (CRISPR) de associação com Cas9 de endonuclease (CRISPR- Cas9) podem ser programadas para direcionar e clivar o DNA de cadeia dupla com alta especificidade. TALENS consiste em dois braços, tendo ambos um domínio de ligação a DNA de tipo efetor de TAL (TALE) ligado a um domínio de Fokl de nuclease de DNA catalítico. Os domínios de TALE guiam os braços de TALEN a locais específicos do DNA permitindo a dimerização das endonucleases de FokI e geração subsequente de uma ruptura da fita dupla (DSB). O sistema CRISPRS-Cas9 consiste em dois componentes; um Streptococcus pyogenes nuclease de Cas9 (SpCas9) e uma fusão quimérica de dois RNAs (crRNA e tracrRNA) referida como uma guia única manipulada (sgRNA). O sgRNA dá suporte para especificidade de ácido nucleico direcionado a Cas9 através de emparelhamento de bases de suas primeiras 20 bases de 5' com o alvo de DNA, subsequentemente, resultando em um DSB específico do local.[0421] Engineered nucleases, such as TAL effector nucleases (TALENs) and clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) endonuclease Cas9 association (CRISPR-Cas9) can be programmed to target and cleave double-stranded DNA with high specificity. TALENS consists of two arms, both having a TAL effector-type DNA binding domain (TALE) linked to a catalytic DNA nuclease Fokl domain. TALE domains guide TALEN arms to specific DNA sites allowing dimerization of FokI endonucleases and subsequent generation of a double-strand break (DSB). The CRISPRS-Cas9 system consists of two components; a Streptococcus pyogenes nuclease of Cas9 (SpCas9) and a chimeric fusion of two RNAs (crRNA and tracrRNA) referred to as an engineered single guide (sgRNA). The sgRNA supports Cas9-targeted nucleic acid specificity through base pairing of its first 20 5' bases with the target DNA, subsequently resulting in a site-specific DSB.

[0422] Em plantas, DSBs são tipicamente reparados pelo caminho de reparação de DNA de união de extremidade não homóloga propensa a erros (NHEJ), resultando em deleções aleatórias e/ou inserções (indels) no local de reparação. Em contraste, a edição de genoma de precisão depende de DSBs induzidos por nuclease perto da alteração direcionada a ser reparada por reparo direcionado por homologia (HDR), uma via de reparação que é mais precisa do que NHEJ devido à exigência de um DNA de modelo homólogo -na maioria dos casos, cromatídeos irmãos. Em proveito do caminho de HDR, é possível a utilização de um oligonucleotídeo manipulado tal como o modelo para edição de DNA de forma específica, quando clivado por nucleases ou de forma não específica, quando utilizado em combinação com antibióticos que induzem a ruptura de cadeia dupla.[0422] In plants, DSBs are typically repaired by the error-prone nonhomologous end joining (NHEJ) DNA repair pathway, resulting in random deletions and/or insertions (indels) at the repair site. In contrast, precision genome editing relies on nuclease-induced DSBs near the targeted change to be repaired by homology-directed repair (HDR), a repair pathway that is more precise than NHEJ due to the requirement of a template DNA. homologous -in most cases, sister chromatids. To benefit from the HDR pathway, it is possible to use an engineered oligonucleotide as the template for editing DNA in a specific way, when cleaved by nucleases, or in a non-specific way, when used in combination with antibiotics that induce double-strand breaks. .

[0423] A FIG. 16 representa a atividade de nuclease de CRISPRS- Cas9 em protoplastos de Arabidopsis thaliana derivados a do sistema modelo transgênico de BFP, no qual um gene BFP integrado de forma estável pode ser convertido em GFP com a edição do códon que codifica H66 (CAC ^ TAC H66Y). Quando as células foram tratadas com CRISPRS-Cas9 (BC-1), indels induzidos de NHEJ foram produzidos a uma frequência de 0,79% próximo ao lócus de H66 do gene BFP por sequenciamento profundo (Fig. 16a). A maioria dos indels foram de pb único e nenhum mais do que 9 pb. Por outro lado, as células tratadas somente com GRON ou tratadas de forma simulada não exibiram indels (dados não mostrados). Estes resultados mostram que a nuclease de CRISPRS-Cas9 pode visar ativamente o gene BFP neste sistema modelo transgênico.[0423] FIG. 16 depicts the nuclease activity of CRISPRS-Cas9 in Arabidopsis thaliana protoplasts derived from the BFP transgenic model system, in which a stably integrated BFP gene can be converted to GFP by editing the codon encoding H66 (CAC ^ TAC H66Y). When cells were treated with CRISPRS-Cas9 (BC-1), induced NHEJ indels were produced at a frequency of 0.79% near the H66 locus of the BFP gene by deep sequencing (Fig. 16a). Most indels were single bp and none longer than 9 bp. In contrast, cells treated with GRON alone or mock-treated did not exhibit indels (data not shown). These results show that the CRISPRS-Cas9 nuclease can actively target the BFP gene in this transgenic model system.

[0424] No que diz respeito à eficácia da CRISPRS-Cas9 em combinação com GRON para mediar edição gene BFP para GFP em protoplastos derivados de nosso sistema modelo transgênico, uma melhoria de 7,4 vezes na edição de BFP para GFP foi observada quando ambos CRISPRS-Cas9 e GRONs (CG6) modificados por foforotioato (PS) são introduzidos simultaneamente, quando comparado com GRON sozinho ou tratamentos de CRISPRS-Cas9 sozinho (Fig. 16b). Estes resultados demonstram que a introdução de CRISPRS-Cas9 com GRONs modificados por PS em protoplastos de Arabidopsis aumenta significativamente a frequência de edição de gene BFP para GFP.[0424] With regard to the efficacy of CRISPRS-Cas9 in combination with GRON to mediate BFP to GFP gene editing in protoplasts derived from our transgenic model system, a 7.4-fold improvement in BFP to GFP editing was observed when both CRISPRS-Cas9 and phosphorothioate (PS)-modified GRONs (CG6) are introduced simultaneously, when compared with GRON alone or CRISPRS-Cas9 alone treatments (Fig. 16b). These results demonstrate that the introduction of CRISPRS-Cas9 with PS-modified GRONs into Arabidopsis protoplasts significantly increases the frequency of BFP to GFP gene editing.

[0425] GRONs contendo três modificações PS adjacentes (aqui referidos como 3PS) em ambas as extremidades 5' e 3' afetam positivamente a edição de BFP para GFP quando comparado com um GRON não modificado. O GRON modificado por 3PS (CG2), quando combinado com CRISPR-Cas9 (BC-1), é mais eficaz na edição de BFP para GFP, quando comparado com um modelo de GRON não modificado (CG1; Fig. 17a). Além disso, observou-se uma correlação positiva entre a edição e comprimento de GRON (Fig. 17b). Tomados em conjunto, estes resultados mostram que tanto a modificação quanto o comprimento de GRON podem melhorar significativamente a frequência de edição de genes em plantas como Arabidopsis na presença de CRISPR-Cas9.[0425] GRONs containing three adjacent PS modifications (herein referred to as 3PS) at both the 5' and 3' ends positively affect the editing of BFP to GFP when compared to an unmodified GRON. 3PS-modified GRON (CG2), when combined with CRISPR-Cas9 (BC-1), is more effective in editing BFP to GFP, when compared to an unmodified GRON model (CG1; Fig. 17a). Furthermore, a positive correlation between GRON editing and length was observed (Fig. 17b). Taken together, these results show that both modification and length of GRON can significantly improve the frequency of gene editing in plants such as Arabidopsis in the presence of CRISPR-Cas9.

[0426] Quando o GRON (CG6) modificado por 3PS de nucleobaase (nb) 201, ou os GRONs (CG9) ou (CG10) modificados por 2'-O-metil de nucleobase (nb) 201, que consistem nas primeiras dez bases de 5' de RNA com a primeira base de RNA ou as primeiras 9 bases de RNA modificadas com 2'-O-metil são introduzidos juntamente com CRISPRS-Cas9 (BC-1) em protoplastos de Arabidopsis nenhuma diferença estatística na edição de BFP para GFP foi observada entre eles (Figura 17c). Da mesma forma, quando GRON (CG3) modificado com 3PS de nb 201 ou o GRON (CG4) modificado com Cy3 de nb 201, que compreende um Cy3 de 5' e uma base reversa de idC de 3', foram introduzidos juntamente com CRISPRS-Cas9 (BC-3) para em protoplastos de Arabidopsis nenhuma diferença estatística nas frequências de edição foi observada (Fig 17d). No geral, estes dados mostram que diversas modificações de GRON podem melhorar significativamente a frequência de edição de gene em Arabidopsis na presença de CRISPR-Cas9.[0426] When the GRON (CG6) modified by 3PS of nucleobase (nb) 201, or the GRONs (CG9) or (CG10) modified by 2'-O-methyl of nucleobase (nb) 201, which consist of the first ten bases of 5' RNA with the first RNA base or the first 9 RNA bases modified with 2'-O-methyl are introduced together with CRISPRS-Cas9 (BC-1) in Arabidopsis protoplasts no statistical difference in BFP editing for GFP was observed among them (Figure 17c). Similarly, when 3PS-modified GRON (CG3) of nb 201 or the Cy3-modified GRON (CG4) of nb 201, which comprises a 5' Cy3 and a 3' idC reverse base, were introduced together with CRISPRS -Cas9 (BC-3) stops in Arabidopsis protoplasts no statistical difference in editing frequencies was observed (Fig 17d). Overall, these data show that several modifications of GRON can significantly improve the frequency of gene editing in Arabidopsis in the presence of CRISPR-Cas9.

[0427] Com base nestes resultados com CRISPR-Cas9 e GRONs modificados, determinou-se se GRONs modificados juntamente com pares de TALEN direcionados ao gene BFP também resultam em uma melhor edição de gene de BFP para GFP . Para mostrar a primeira atividade de nuclease eficaz no lócus de BFP de prtoplastos de Arabidopsis foram tratados com TALENS (BT-1) e 0,51% de indels encontrados no ou próximo ao local de clivagem previsto por sequencimento profundo-indicando que TALENS são tão ativos como CRISPRS-Cas9 neste sistema exemplar (Figura 18a). A maioria das deleções foram de >10 pb, mas inferior a 50 pb, enquanto que inserções, significativamente menos abundante do que deleções foram de 3 pb ou menos. Em seguida, examinamos a eficácia de TALENS juntamente com GRON modificado para edição de BFP para GFP. Uma melhoria de 9,2 vezes na frequência de edição de BFP para GFP foi observada quando ambos TALEN BFP (BT-1) e GRON 3PS (CG7) são introduzidos quando em comparação com GRON 3PS sozinho (Fig. 18b). Semelhante às experiências CRISPRS-cas descritas acima, estes resultados demonstram que a introdução de TALENS com GRONs modifcados por 3PS em protoplastos de Arabidopsis protoplastos também aumenta significativamente a frequência de edição de gene BFP para GFP.[0427] Based on these results with CRISPR-Cas9 and modified GRONs, it was determined whether modified GRONs together with TALEN pairs targeting the BFP gene also result in improved gene editing from BFP to GFP. To show the first effective nuclease activity at the BFP locus of Arabidopsis protoplasts were treated with TALENS (BT-1) and 0.51% of indels found at or near the cleavage site predicted by deep sequencing - indicating that TALENS are as actives such as CRISPRS-Cas9 in this exemplary system (Figure 18a). Most deletions were >10 bp but less than 50 bp, whereas insertions, significantly less abundant than deletions, were 3 bp or less. We next examined the efficacy of TALENS together with modified GRON for editing BFP to GFP. A 9.2-fold improvement in the editing frequency of BFP to GFP was observed when both TALEN BFP (BT-1) and GRON 3PS (CG7) are introduced when compared to GRON 3PS alone (Fig. 18b). Similar to the CRISPRS-cas experiments described above, these results demonstrate that the introduction of TALENS with 3PS-modified GRONs into Arabidopsis protoplasts also significantly increases the frequency of BFP to GFP gene editing.

[0428] O loci de EPSPS (sintase de 5'-enolpiruvilchiquimato-3- fosfato) em Linum usitatissimum (Linho comum), também foi usado como um alvo neste sistema. Os genes de EPSPS codificam uma enzima no caminho de chiquimato que participa na biossíntese de aminoácidos aromáticos de fenilalanina, tirosina e triptofano. Em plantas, EPSPS é um alvo para o herbicida, o glifosato, onde atua como um inibidor competitivo do local de ligação para a fosfoenolpiruvato.[0428] The EPSPS (5'-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase) loci in Linum usitatissimum (Common flax) was also used as a target in this system. The EPSPS genes encode an enzyme in the shikimate pathway that participates in the biosynthesis of aromatic amino acids phenylalanine, tyrosine, and tryptophan. In plants, EPSPS is a target for the herbicide, glyphosate, where it acts as a competitive inhibitor of the binding site for phosphoenolpyruvate.

[0429] Os TALENS direcionados a um local perto de dois loci (T97I e P101A) em L. usitatissimum que quando editados resultarão em EPSPS tolerante ao glifosato (Dados Estendidos Fig. 18b) foram selecionados. O TALEN de distribuição (LuET-1), juntamente com um GRON (CG11) modificado por Cy3 de 5' de nb 144 contendo as alterações direcionadas no T97I e P101A em protoplastos, a frequência de edição de gene de 0,19% na frequência de ambos loci e indel a 0,5% sete dias após a introdução foram observados (Fig. 18c, 18d). A maioria dos indels foram de 10 pb ou menos (Fig. 18c). Estes resultados demonstram que a introdução de TALENS com GRONs modificados por Cy3 em protoplastos de L. usitatissimum aumentam significativamente a frequência de edição de gene de EPSPS e, ainda, que várias edições de nucleotídeos podem ser realizadas com um único GRON.[0429] TALENS targeting a location near two loci (T97I and P101A) in L. usitatissimum that when edited will result in glyphosate-tolerant EPSPS (Extended Data Fig. 18b) were selected. The distribution TALEN (LuET-1), together with a 5' Cy3-modified GRON (CG11) of nb 144 containing the targeted changes in T97I and P101A in protoplasts, the gene editing frequency of 0.19% in frequency of both loci and 0.5% indel seven days after introduction were observed (Fig. 18c, 18d). Most indels were 10 bp or less (Fig. 18c). These results demonstrate that the introduction of TALENS with Cy3-modified GRONs into L. usitatissimum protoplasts significantly increases the frequency of EPSPS gene editing and, furthermore, that multiple nucleotide edits can be performed with a single GRON.

[0430] Exemplo 20: Efeito de dois membros da família de bleomicina de antibióticos na conversão.[0430] Example 20: Effect of two members of the bleomycin family of antibiotics on conversion.

[0431] O objetivo desta série de exemplos foi o de avaliar o efeito dos antibióticos em eficiências de conversão.[0431] The objective of this series of examples was to evaluate the effect of antibiotics on conversion efficiencies.

[0432] Métodos[0432] Methods

[0433] Protoplastos de uma linha de Arabidopsis thaliana com várias cópias de um gene de proteína fluorescente azul foram tratados com GRON como descrito no Exemplo 1, com a seguinte modificação: antes da adição de GRON, os protoplastos foram mantidos durante 90 minutos em gelo em uma solução de TM (14,8 mM MgCl2 x 6H2O, 5 mM de 2- (N-morfolino) etanossulfônico, manitol 572 mM), suplementado com 0, 250, ou 1000 μg/ml de zeocina ™ ou fleomicina. O pH das soluções foi ajustado para 7,0. A porcentagem de células fluorescentes verdes resultantes de conversão de BFP para GFP foi avaliada por citometria de fluxo, tal como descrito no Exemplo 1.[0433] Protoplasts from an Arabidopsis thaliana line with multiple copies of a blue fluorescent protein gene were treated with GRON as described in Example 1, with the following modification: before the addition of GRON, the protoplasts were kept for 90 minutes on ice in a TM solution (14.8 mM MgCl2 x 6H2O, 5 mM 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid, 572 mM mannitol), supplemented with 0, 250, or 1000 μg/ml zeocin™ or phleomycin. The pH of the solutions was adjusted to 7.0. The percentage of green fluorescent cells resulting from conversion of BFP to GFP was assessed by flow cytometry as described in Example 1.

[0434] Resultados[0434] Results

[0435] Zeocina e fleomicina em ambas as concentrações utilizadas (250 e 1000 μg/ml) resultaram em um aumento da edição de gene BFP para GFP (ver Figura 19). As células verdes fluorescentes resultantes da edição de gene BFP para GFP foram obsevadas cinco dias após distribuição de GRON (Figura 20).[0435] Zeocin and phleomycin at both concentrations used (250 and 1000 μg/ml) resulted in an increase in BFP gene editing for GFP (see Figure 19). Green fluorescent cells resulting from BFP to GFP gene editing were observed five days after GRON delivery (Figure 20).

[0436] Referências 9. LeCong et al 2013 Science : vol. 339 no. 6121 pp. 819-823. 10. Jinek et al 2012 Science. 337:816-21 11. Wang et al 2008 RNA 14: 903-913 12. Zhang et al 2013. Plant Physiol. 161: 20-27[0436] References 9. LeCong et al 2013 Science: vol. 339 no. 6121pp. 819-823. 10. Jinek et al 2012 Science. 337:816-21 11. Wang et al 2008 RNA 14: 903-913 12. Zhang et al 2013. Plant Physiol. 161:20-27

[0437] Exemplo 21: CRISPRs e GRONs em Planta de Arroz.[0437] Example 21: CRISPRs and GRONs in Rice Plant.

[0438] O objetivo desta experiência é mostrar a conversão de ACCase em Oryza sativa, 120 horas após a distribuição de PEG de plasmídeos de CRISPRS-Cas e GRONs em protoplastos. A CRISPRS-Cas usada nesta experiência tem como alvo o gene ACCase no genoma da planta de arroz através da introdução em plasmídeo(s) de protoplastos que codifica o gene Cas9 e um sgRNAs. O sgRNA é uma fusão de RNA de CRISPRS (crRNA) e transativação de crRNA (tracrRNA). O crRNA orienta os genes alvo de Cas9, onde Cas9 cria uma quebra de cadeia dupla no gene ACCase e o GRON é usado como um modelo para o converter o gene ACCase de uma forma dirigida ao local.[0438] The objective of this experiment is to show the conversion of ACCase in Oryza sativa, 120 hours after the distribution of PEG from CRISPRS-Cas plasmids and GRONs into protoplasts. The CRISPRS-Cas used in this experiment targets the ACCase gene in the rice plant genome through introduction into protoplast plasmid(s) encoding the Cas9 gene and an sgRNAs. The sgRNA is a fusion of CRISPRS RNA (crRNA) and transactivation crRNA (tracrRNA). The crRNA guides the target genes of Cas9, where Cas9 creates a double-strand break in the ACCase gene and the GRON is used as a template to convert the ACCase gene in a site-directed manner.

[0439] Métodos[0439] Methods

[0440] protoplastos de planta de arroz foram isolados a partir de calli. Os plasmídeos codificados de CRISPRS-cas contêm o promotor da ubiquitina de milho que conduz a sequência de codificação de Cas9 com um terminador de rbcSE9 e um promotor U6 de planta de arroz promotor dirigindo a sgRNA com um poli-T10 Terminador do Futuro. Os plasmídeos de CRISPRS-cas foram introduzidos em protoplastos de distribuição mediada por PEG para uma concentração final de 0,05 μg/μl. Os GRONs com a seguinte sequência, 5 'VC TGA CCT GAA CTT GAT CTC AAT TAA CCC TTG CGG TTC CAG AAC ATT GCC TTT TGC AGT CCT CTC AGC ATA GCA CTC AAT GCG GTC TGG GTT TAT CTT GCT TCC AAC GAC AAC CCA AGC TCC CCC TCG TAG CTC TGC AGC CAT GGG AAT GTA GAC AAA GGC AGG CTG ATT GTA TGT CCT AAG GTT CTC AAT AAC CGA AGT GCC H 3 ', foram utilizados a uma concentração final de 0,8 μM. Os protoplastos foram embebidos em agarose (2,5 x 106 células/mL), cultivados em meio líquido, e incubados em um agitador rotativo (60 rpm) no escuro a 28°C. As amostras individuais foram analisadas por NGS, 120 horas após o plasmídeo de CRISPRS-cas e/ou a distribuição de GRON, para determinar a percentagem de células (leitura de DNA) portadoras da conversão de ACCase e tendo indels no gene ACCase.[0440] rice plant protoplasts were isolated from calli. The CRISPRS-cas encoded plasmids contain the maize ubiquitin promoter driving the Cas9 coding sequence with an rbcSE9 terminator and a rice plant U6 promoter driving the sgRNA with a poly-T10 Future Terminator. CRISPRS-cas plasmids were introduced into PEG-mediated delivery protoplasts to a final concentration of 0.05 μg/μl. The GRONs with the following sequence, 5' VC TGA CCT GAA CTT GAT CTC AAT TAA CCC TTG CGG TTC CAG AAC ATT GCC TTT TGC AGT CCT CTC AGC ATA GCA CTC AAT GCG GTC TGG GTT TAT CTT GCT TCC AAC GAC AAC CCA AGC TCC CCC TCG TAG CTC TGC AGC CAT GGG AAT GTA GAC AAA GGC AGG CTG ATT GTA TGT CCT AAG GTT CTC AAT AAC CGA AGT GCC H 3 ', were used at a final concentration of 0.8 μM. Protoplasts were embedded in agarose (2.5 x 106 cells/mL), cultured in liquid medium, and incubated on a rotary shaker (60 rpm) in the dark at 28°C. Individual samples were analyzed by NGS, 120 hours after CRISPRS-cas plasmid and/or GRON delivery, to determine the percentage of cells (read DNA) carrying the ACCase conversion and having indels in the ACCase gene.

[0441] O CRISPR consiste em dois componentes: o códon otimizado de planta Streptococcus pyogenes Cas9 (SpCas9) e sgRNA ambos os quais foram expressos a partir do mesmo plasmídeo. O sgRNA é uma fusão de CRISPR RNA (crRNA) e transativação de crRNA (tracrRNA). A região de crRNA contém a sequência espaçadora (5'- ACGAGGAGGGGCTTGGGTTGTGG-3) utilizada para guiar a nuclease Cas9 para o gene alvo. Nesta experiência o CRISPRS tem como alvo o gene ACCase.[0441] CRISPR consists of two components: the codon optimized plant Streptococcus pyogenes Cas9 (SpCas9) and sgRNA both of which were expressed from the same plasmid. sgRNA is a fusion of CRISPR RNA (crRNA) and transactivation crRNA (tracrRNA). The crRNA region contains the spacer sequence (5'- ACGAGGAGGGCTTGGGTTGTGG-3) used to guide the Cas9 nuclease to the target gene. In this experiment, CRISPRS targets the ACCase gene.

[0442] Resultados[0442] Results

[0443] A 120 horas, protoplastos de planta de arroz têm 0,026% de conversão de ACCase conforme determinado pelo sequenciamento de Última Geração. Controles de GRON sozinho sem CRISPRS-Cas mostraram conversão mínima de 0,002% a 120 horas e os controles tratados mostraram nenhuma conversão. Além disso, estes dados mostram que o CRISPRS-cas é ativo e capaz de clivar o gene alvo ACCase e formar indels de 8,0%.[0443] At 120 hours, rice plant protoplasts have 0.026% ACCase conversion as determined by Next Generation sequencing. GRON alone controls without CRISPRS-Cas showed minimal conversion of 0.002% at 120 hours and treated controls showed no conversion. Furthermore, these data show that CRISPRS-cas is active and capable of cleaving the ACCase target gene and forming 8.0% indels.

[0444] Referências 13. LeCong et al 2013 Science : vol. 339 no. 6121 pp. 819-823. 14. Jinek et al 2012 Science. 337:816-21 15. Wang et al 2008 RNA 14: 903-913 16. Zhang et al 2013. Plant Physiol. 161: 20-27[0444] References 13. LeCong et al 2013 Science: vol. 339 no. 6121 pp. 819-823. 14. Jinek et al 2012 Science. 337:816-21 15. Wang et al 2008 RNA 14: 903-913 16. Zhang et al 2013. Plant Physiol. 161:20-27

[0445] Exemplo 22: CRISPRs e GRONs em Planta de Arroz[0445] Example 22: CRISPRs and GRONs in Rice Plant

[0446] Resumo: Mutações de ACCase direcionadas foram identificadas em calli de 19 semanas de idade, por PCR e análises de sequenciamento de DNA.[0446] Summary: Targeted ACCase mutations were identified in 19-week-old calli by PCR and DNA sequencing analyses.

[0447] Introdução[0447] Introduction

[0448] O objetivo desta experiência é mostrar conversão de ACCase em calli de Oryza sativa após a distribuição de PEG de plasmídeos de CRISPRS-Cas e GRONs em protoplastos. O CRISPR-Cas utilizados neste experimento tem como o gene alvo ACCase no genoma de planta de arroz através da introdução de plasmídeo(s) de protoplastos que codificam o gene Cas9 e um sgRNAs. O sgRNA é uma fusão de CRISPR RNA (crRNA) e transativação de crRNA (tracrRNA). O crRNA orienta o Cas9 ao gene alvo, onde Cas9 cria uma quebra de cadeia dupla ou de um pequeno corte em um local alvo no gene ACCase e os GRONs são usados como um modelo para converter o gene ACCase de uma forma dirigida ao local.[0448] The objective of this experiment is to show conversion of ACCase in Oryza sativa calli after delivery of PEG from CRISPRS-Cas plasmids and GRONs into protoplasts. The CRISPR-Cas used in this experiment targets the ACCase gene in the rice plant genome through the introduction of protoplast plasmid(s) encoding the Cas9 gene and an sgRNAs. sgRNA is a fusion of CRISPR RNA (crRNA) and transactivation crRNA (tracrRNA). The crRNA guides Cas9 to the target gene, where Cas9 creates a double-strand break or a small nick at a target site in the ACCase gene and the GRONs are used as a template to convert the ACCase gene in a site-directed manner.

[0449] Resultados[0449] Results

[0450] As mutações de OsACCase direcionadas descritas nas tabelas abaixo, foram identificadas em calli de 19 semanas de idade, por PCR e análises de sequenciamento de DNA.[0450] The targeted OsACCase mutations described in the tables below were identified in 19-week-old calli by PCR and DNA sequencing analyses.

[0451] Métodos[0451] Methods

[0452] Os protoplastos foram isolados a partir de culturas em suspensão iniciadas a partir de calli embriogênicos maduros derivados de sementes. Os plasmídeos de CRISPRS-cas com GRONs a uma concentração final de 0,05 μg/μl e 0,8 μM, respectivamente, foram introduzidos em protoplastos por método de distribuição mediada por PEG. Uma gama exemplar para plasmídeos de CRISPRS-cas a uma concentração final incluem, mas não se limita a 0,01 a 0,2 μg/μl. Uma gama exemplar para GRON a uma concentração final incluem, mas não se limita a 0,01 a 4 μM. Os plasmídeos codificados de CRISPRS-cas contêm o promotor da ubiquitina de milho que conduz a sequência de codificação de Cas9 com um terminador de rbcSE9 e um promotor U6 de planta de arroz promotor dirigindo a sgRNA com um poli-T10 Terminador do Futuro. Informações de sequência dos GRONs são descritos na Tabela 3. Seguindo o tratamento com PEG, os protoplastos foram embebidos em agarose (1,25 x 106 células/mL), cultivadas em meio líquido, e incubadas em um agitador rotativo (60 rpm) no escuro a 28°C. Uma gama exemplar para a incorporação de protoplastos em agarose incluem, mas não se limita a 0,625 x 106 para 2,5 x 106 células/ml. As amostras de cada tratamento foram analisadas por sequenciamento de Última Geração após 4 semanas após tratamento de plasmídeo de CRISPR-Cas e/ou GRON para determinar a proporção de células (leituras de DNA) portadoras de conversão ACCase. Microcalli de tratamentos convertidos foram lançados em meio a seleção sólida contendo cletodima (0,25-0,5 μM) ou setoxidima (2,5 μM). As linhas de calli individuais em crescimento neste meio de seleção, após 19 semanas de cultura foram analisadas por métodos de rastreio interno, bem como sequenciamento de DNA a fim de identificar os calli individuais contendo as conversões de ACCase direcionadas.[0452] Protoplasts were isolated from suspension cultures initiated from seed-derived mature embryogenic calli. CRISPRS-cas plasmids with GRONs at a final concentration of 0.05 μg/μl and 0.8 μM, respectively, were introduced into protoplasts by PEG-mediated delivery method. An exemplary range for CRISPRS-cas plasmids at a final concentration includes, but is not limited to, 0.01 to 0.2 μg/μl. An exemplary range for GRON at a final concentration includes, but is not limited to, 0.01 to 4 μM. The CRISPRS-cas encoded plasmids contain the maize ubiquitin promoter driving the Cas9 coding sequence with an rbcSE9 terminator and a rice plant U6 promoter driving the sgRNA with a poly-T10 Future Terminator. Sequence information of the GRONs is described in Table 3. Following PEG treatment, protoplasts were embedded in agarose (1.25 x 106 cells/mL), cultured in liquid medium, and incubated on a rotary shaker (60 rpm) in the dark at 28°C. An exemplary range for embedding protoplasts in agarose includes, but is not limited to, 0.625 x 106 to 2.5 x 106 cells/ml. Samples from each treatment were analyzed by Next Generation Sequencing 4 weeks after CRISPR-Cas and/or GRON plasmid treatment to determine the proportion of cells (DNA reads) carrying ACCase conversion. Microcalli from converted treatments were released onto solid selection medium containing clethodime (0.25-0.5 μM) or sethoxydime (2.5 μM). Individual calli lines growing in this selection medium after 19 weeks of culture were analyzed by internal screening methods as well as DNA sequencing in order to identify individual calli containing the targeted ACCase conversions.

[0453] A CRISPRS consiste em dois componentes: o Cas9, tal como Cas9 (SpCas9) de códon otimizado de planta de Streptococcus pyogenes e sgRNA ambos dos quais foram expressos a partir de plamídeo(s). Cas9 sgRNA e também podem ser entregues por mRNA /RNA ou prteína/RNA respectivamente. O sgRNA é uma fusão de RNA de CRISPRS (crRNA) e transativação de crRNA (tracrRNA). A região de crRNA contém o espaçador com sequências descritas na Tabela 2, que foram utilizadas para orientar a nuclease de Cas9 para o gene alvo. Nesta experiência o CRISPRS tem como alvo o gene ACCase de planta de arroz.[0453] CRISPRS consists of two components: Cas9, such as plant codon-optimized Cas9 (SpCas9) from Streptococcus pyogenes, and sgRNA, both of which were expressed from plasmid(s). Cas9 sgRNA and can also be delivered by mRNA/RNA or protein/RNA respectively. The sgRNA is a fusion of CRISPRS RNA (crRNA) and transactivation crRNA (tracrRNA). The crRNA region contains the spacer sequences described in Table 2, which were used to guide the Cas9 nuclease to the target gene. In this experiment, CRISPRS targets the rice plant ACCase gene.

[0454] Lista de conversões em OsACCase em dois locais diferentes dentro do gene, local 1 e local 2. Para cada local, todas as combinações de eventos de conversão são possíveis. [0454] List of conversions in OsACCase at two different sites within the gene, site 1 and site 2. For each site, all combinations of conversion events are possible.

[0455] Lista de sequências espaçadoras de CRISPR-Cas gRNA utilizadas neste experimento. O comprimento do espaçador pode variar até ± 20 pb. Descombinações dentro da sequência espaçadora podem ser toleradas até 10 pb. [0455] List of CRISPR-Cas gRNA spacer sequences used in this experiment. Spacer length can vary up to ±20 bp. Mismatches within the spacer sequence can be tolerated up to 10 bp.

[0456] Uma lista de sequências de GRON adequadas para uso nestaexp eriência é fornecida na tabela abaixo (V= CY3; H= 3'DMT dC CPG). [0456] A list of GRON sequences suitable for use in this experiment is provided in the table below (V= CY3; H= 3'DMT dC CPG).

[0457] Exemplo 23: CRISPRS e GRONs em Linho[0457] Example 23: CRISPRS and GRONs in Linen

[0458] Resumo: Mutações de LuEPSPS direcionadas foram identificadas em calli de quatro semanas de idade, por PCR e análises de sequenciamento de DNA.[0458] Summary: Targeted LuEPSPS mutations were identified in four-week-old calli by PCR and DNA sequencing analyses.

[0459] Introdução[0459] Introduction

[0460] O objetivo desta experiência é mostrar conversão de genes EPSPS no genoma de Linum usitatissimum em protoplastos derivados de ponta de rebento por distribuição mediada por PEG de plasmídeos de CRISPRS-Cas e GRONs. O CRISPRS-cas e GRONs utilizados neste experimento direcionam os genes EPSPS em genoma de linho. A CRISPRS consiste em dois componentes: um Cas9, tal como um Cas9 (SpCas9) de Streptococcus pyogenes de códon otimizado de planta e sgRNA, ambos os quais são expressos a partir de plasmídeo(s). Cas9 sgRNA e também podem ser entregues por mRNA /RNA ou proteína/RNA respectivamente. O sgRNA é uma fusão de RNA de CRISPRS (crRNA) e transativação de crRNA (tracrRNA). O crRNA orienta o Cas9 aos genes direcionados, onde Cas9 cria uma quebra de cadeia dupla ou corte pequeno nos genes EPSPS e os GRONs são usados como um modelo para o converter genes EPSPS de uma forma dirigida ao local.[0460] The objective of this experiment is to show conversion of EPSPS genes in the Linum usitatissimum genome into shoot tip-derived protoplasts by PEG-mediated delivery of CRISPRS-Cas and GRONs plasmids. The CRISPRS-cas and GRONs used in this experiment target the EPSPS genes in flax genome. CRISPRS consists of two components: a Cas9, such as a plant codon-optimized Streptococcus pyogenes Cas9 (SpCas9), and sgRNA, both of which are expressed from plasmid(s). Cas9 sgRNA and can also be delivered by mRNA/RNA or protein/RNA respectively. The sgRNA is a fusion of CRISPRS RNA (crRNA) and transactivation crRNA (tracrRNA). The crRNA guides Cas9 to targeted genes, where Cas9 creates a double-strand break or short nick in the EPSPS genes and the GRONs are used as a template to convert EPSPS genes in a site-directed manner.

[0461] Resultados[0461] Results

[0462] Mutações de LuEPSPS (T97I e/ou o P101A, P101S ou P101T e/ou o G96A) direcionadas foram identificadas em calli de quatro semanas de idade, por PCR e análises de sequenciamento de DNA. Brotos foram regenerados a partir dos calli convertidos.[0462] Targeted LuEPSPS mutations (T97I and/or P101A, P101S or P101T and/or G96A) were identified in four-week-old calli by PCR and DNA sequencing analyses. Shoots were regenerated from the converted calli.

[0463] Métodos[0463] Methods

[0464] Os protoplastos de linho foram isolados a partir de brotos obtidos de plântulas germinadas em vitro. Os plasmídeos de CRISPRS-Cas codificados contêm o promotor MAS, que conduz a sequência de codificação de Cas9 com um terminador de rbcSE9 e o promotor U6 de Arabidopsis thaliana que conduz o sgRNA com um terminador de poli-T10 . Os plasmídeos de CRISPRS-cas foram introduzidos em protoplastos de distribuição mediada por PEG para uma concentração final de 0,05 μg/μl. GRONs que direcionam cada um dos dois genes de LuEPSPS de linho (Tabela 2) foram utilizados a uma concentração final de 4,0 μM. Uma gama exemplar para plasmídeos de CRISPR-Cas a uma concentração final incluem, mas não se limita a 0,01 a 0,2 μg/μl. Uma gama exemplar para GRON a uma concentração final incluem, mas não se limita a 0,01 a 4 μM. Os protoplastos foram embebidos em grânulos de alginato (5 x 105 células/ml), cultivados em meio líquido, e incubados em um agitador rotativo (30 rpm) no escuro a 25°C. Uma gama exemplar para a incorporação de protoplastos em grânulos de alginato incluem, mas não se limita a 3,0 x 105 para 7,5 X 105 células/ml. Os microcalli desenvolvidos a partir de células individuais foram analisados por sequenciamento de Última Geração, 3 e 7 semanas após distribuição de plasmídeo de CRISPRS-cas e GRON, para determinar a proporção de células (leituras de DNA) que são portadoras das mutações específicas nos genes LuEPSPS. Os calli maiores foram cultivados a partir de microcalli de 8 semanas de idade convertidos chapeado sobre meio de regeneração sólida, e brotos começaram a se diferenciar de calli regenerados após cerca de 4-8 semanas. Calli convertidos e brotos com as mutações do gene EPSPS foram identificados por PCR e análises de sequenciamento de DNA.[0464] Flax protoplasts were isolated from shoots obtained from seedlings germinated in vitro. The encoded CRISPRS-Cas plasmids contain the MAS promoter, which drives the Cas9 coding sequence with an rbcSE9 terminator, and the Arabidopsis thaliana U6 promoter, which drives the sgRNA with a poly-T10 terminator. CRISPRS-cas plasmids were introduced into PEG-mediated delivery protoplasts to a final concentration of 0.05 μg/μl. GRONs targeting each of the two flax LuEPSPS genes (Table 2) were used at a final concentration of 4.0 μM. An exemplary range for CRISPR-Cas plasmids at a final concentration includes, but is not limited to, 0.01 to 0.2 μg/μl. An exemplary range for GRON at a final concentration includes, but is not limited to, 0.01 to 4 μM. Protoplasts were embedded in alginate beads (5 x 105 cells/ml), cultured in liquid medium, and incubated on a rotary shaker (30 rpm) in the dark at 25°C. An exemplary range for incorporating protoplasts into alginate beads includes, but is not limited to, 3.0 x 105 to 7.5 x 105 cells/ml. Microcalli developed from individual cells were analyzed by Next Generation Sequencing, 3 and 7 weeks after CRISPRS-cas and GRON plasmid delivery, to determine the proportion of cells (DNA reads) that carry the specific mutations in the genes. LuEPSPS. Larger calli were grown from converted 8-week-old microcalli plated on solid regeneration medium, and shoots began to differentiate from regenerated calli after about 4-8 weeks. Converted calli and shoots with the EPSPS gene mutations were identified by PCR and DNA sequencing analyses.

[0465] O CRISPRS consiste em dois componentes: Cas9 (SpCas9) e sgRNA de Streptococcus pyogenes com códon otimizado de planta, ambos os quais foram expressos a partir de plasmídeo(s). O sgRNA é uma fusão de RNA de CRISPRS (crRNA) e transativação de crRNA (tracrRNA). A região de crRNA contém o espaçador com sequências descritas na tabela abaixo, que foram utilizadas para orientar a nuclease de Cas9 aos genes direcionados EPSPS.[0465] CRISPRS consists of two components: Cas9 (SpCas9) and plant codon-optimized Streptococcus pyogenes sgRNA, both of which were expressed from plasmid(s). The sgRNA is a fusion of CRISPRS RNA (crRNA) and transactivation crRNA (tracrRNA). The crRNA region contains the spacer with sequences described in the table below, which were used to guide the Cas9 nuclease to the EPSPS targeted genes.

[0466] Lista de sequências espaçadoras de CRISPRS-cas gRNA utilizadas neste experimento. O comprimento do espaçador pode variar até ± 20 pb. Descombinações dentro da sequência espaçadora podem ser toleradas até 10 pb. [0466] List of CRISPRS-cas gRNA spacer sequences used in this experiment. The spacer length can vary up to ±20 bp. Mismatches within the spacer sequence can be tolerated up to 10 bp.

[0467] Uma lista de sequências de GRON adequadas para uso nestaexperiência é fornecida na tabela abaixo (V= CY3; H= 3'DMT dC CPG). [0467] A list of GRON sequences suitable for use in this experiment is provided in the table below (V= CY3; H= 3'DMT dC CPG).

[0468] Um perito na arte reconhece facilmente que a presente descrição é bem adaptada para realizar os objetivos e obter os fins e vantagens mencionados, assim como aqueles que lhe são inerentes. Os exemplos aqui fornecidos são representativos de modalidades preferidas, são exemplificativos e não pretendem ser limitações ao escopo da divulgação.[0468] One skilled in the art easily recognizes that the present description is well adapted to achieve the objectives and obtain the mentioned ends and advantages, as well as those inherent therein. The examples provided herein are representative of preferred embodiments, are exemplary, and are not intended to be limitations on the scope of the disclosure.

[0469] Será imediatamente aparente para um indivíduo perito na arte que substituições variantes e modificações podem ser feitas à divulgação divulgada neste documento sem que haja desvio do escopo e do espírito da divulgação.[0469] It will be immediately apparent to an individual skilled in the art that variant substitutions and modifications may be made to the disclosure disclosed herein without deviating from the scope and spirit of the disclosure.

[0470] A divulgação descrita de forma ilustrativa neste documento pode ser devidamente praticada na ausência de qualquer elemento ou elementos, limitação ou limitações que não sejam especificamente divulgados neste documento. Assim, por exemplo, em cada instância aqui constante, qualquer um dos termos "compreendendo", "consistindo essencialmente de" e "consistindo de" pode ser substituído pro qualquer um dos outros dois termos. Os termos e expressões que foram empregados são usados como termos de descrição e não de limitação, e não há nenhuma intenção de que o uso de tais termos e expressões exclua quaisquer equivalentes das características mostradas e descritas ou partes das mesmas, mas é reconhecido que várias modificações são possíveis no escopo da divulgação reivindicada. Assim, deve ser entendido que, embora a presente divulgação tenha sido especificamente divulgada por modalidades preferenciais e características opcionais, a modificação e a variação dos conceitos divulgados neste documento podem ser invocadas por aqueles versados na técnica, e que tais modificações e variações são consideradas como estando no escopo da presente divulgação, conforme definido pelas reivindicações acrescentadas.[0470] The disclosure illustratively described in this document may be properly practiced in the absence of any element or elements, limitation or limitations that are not specifically disclosed in this document. Thus, for example, in each instance herein, any of the terms "comprising", "consisting essentially of" and "consisting of" may be substituted for any of the other two terms. The terms and expressions which have been employed are used as terms of description and not of limitation, and there is no intention that the use of such terms and expressions will exclude any equivalents of the features shown and described or parts thereof, but it is recognized that various Modifications are possible within the scope of the claimed disclosure. Thus, it should be understood that although the present disclosure has been specifically disclosed by preferred embodiments and optional features, modification and variation of the concepts disclosed herein may be relied upon by those skilled in the art, and that such modifications and variations are considered to be being within the scope of the present disclosure, as defined by the added claims.

[0471] Assim, deve ser entendido que, embora a presente divulgação tenha sido especificamente divulgada por modalidades preferidas e características opcionais, modificação, a melhoria, e a variação das divulgações divulgadas podem ser invocadas pelos versados na técnica, e que tais modificações, melhorias e variações são consideradas como estando dentro do escopo desta divulgação. Os materiais, métodos e exemplos aqui apresentados são representativos de modalidades preferidas, são exemplificativos e não pretendem ser limitações ao escopo da divulgação.[0471] Thus, it should be understood that although the present disclosure has been specifically disclosed by preferred embodiments and optional features, modification, improvement, and variation of the disclosed disclosures may be relied upon by those skilled in the art, and that such modifications, improvements and variations are considered to be within the scope of this disclosure. The materials, methods, and examples presented herein are representative of preferred embodiments, are exemplary, and are not intended to be limitations on the scope of the disclosure.

[0472] A divulgação foi descrita amplamente e genericamente aqui. Cada uma das espécies mais estreitas e grupos subgenéricos que caem dentro da divulgação genérica também fazem parte da divulgação. Isto inclui a descrição genérica da divulgação com uma ressalva ou limitação negativa, removendo qualquer assunto do gênero, independentemente de estar ou não o material removido é recitado especificamente neste documento.[0472] Disclosure has been described extensively and generically here. Each of the narrower species and subgeneric groups that fall within the generic disclosure are also part of the disclosure. This includes generic description of the disclosure with a disclaimer or negative limitation, removing any such matter, regardless of whether or not the removed material is specifically recited herein.

[0473] Além disso, onde as características ou aspectos da divulgação são descritos em termos de grupos Markush, aqueles versados na técnica reconhecerão que a divulgação também é, desse modo, descrita em termos de qualquer membro individual ou de um subgrupo de membros do grupo Markush.[0473] Furthermore, where characteristics or aspects of the disclosure are described in terms of Markush groups, those skilled in the art will recognize that the disclosure is thereby also described in terms of any individual member or subgroup of members of the group Markush.

[0474] Todas as publicações, pedidos de patente, patentes e outras referências aqui mencionadas são expressamente incorporadas por referência na sua totalidade, na mesma extensão como se cada uma fosse incorporada por referência individualmente. Em caso de conflito, a presente especificação, incluindo definições, servirão de base para controle.[0474] All publications, patent applications, patents and other references mentioned herein are expressly incorporated by reference in their entirety, to the same extent as if each were incorporated by reference individually. In case of conflict, this specification, including definitions, will serve as the basis for control.

[0475] Outras modalidades estão estabelecidas nas seguintes reivindicações.[0475] Other embodiments are set forth in the following claims.

Claims (11)

1. Método para provocar uma alteração genética em uma célula vegetal, caracterizado pelo fato de que compreende a exposição da referida célula a um cortador de DNA e uma oligonucleobase de reparo de gene (GRON), em que o cortador de DNA é CRISPR-Cas9, em que o GRON inclui uma ou mais alterações a partir de nucleotídeos RNA e DNA convencionais, referidas alterações sendo selecionadas a partir de um ou mais nucleotídeos 2'O-metil nas extremidades 5' e/ou 3’, uma base reversa (idC) na extremidade 3', uma modificação O-(2-metoxietil) (MOE) nas extremidades 5' e/ou 3', um ou mais grupos Cy3 nas extremidades 5' e/ou 3', em que Cy3 denota uma fosforoamidita bloqueada que após incorporação em um oligonucleotídeo produz um 3,3,3',3'-tetrametil N,N'-isopropil substituído por um corante indomonocarbocianina, e um ou mais grupos 3PS nas extremidades 5' e/ou 3', em que 3PS denota 3 ligações fosfotioato, e em que o referido GRON tem entre 15 e 210 nucleotídeos de comprimento.1. Method for causing a genetic change in a plant cell, characterized by the fact that it comprises exposing said cell to a DNA cutter and a gene repair oligonucleobase (GRON), wherein the DNA cutter is CRISPR-Cas9 , wherein the GRON includes one or more changes from conventional RNA and DNA nucleotides, said changes being selected from one or more 2'O-methyl nucleotides at the 5' and/or 3' ends, a reverse base (idC ) at the 3' end, an O-(2-methoxyethyl) (MOE) modification at the 5' and/or 3' ends, one or more Cy3 groups at the 5' and/or 3' ends, where Cy3 denotes a blocked phosphoramidite which upon incorporation into an oligonucleotide produces a 3,3,3',3'-tetramethyl N,N'-isopropyl substituted by an indomonocarbocyanine dye, and one or more 3PS groups at the 5' and/or 3' ends, where 3PS denotes 3 phosphothioate bonds, and wherein said GRON is between 15 and 210 nucleotides in length. 2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido GRON é de fita simples.2. Method according to claim 1, characterized by the fact that said GRON is single-stranded. 3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o GRON tem um par de base oscilante em relação à sequência alvo para a alteração genética.3. Method according to claim 1 or 2, characterized by the fact that the GRON has an oscillating base pair in relation to the target sequence for the genetic alteration. 4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a referida planta é selecionada a partir do grupo que consiste em canola, girassol, milho, tabaco, beterraba açucareira, algodão, milho verde, trigo, cevada, arroz, alfafa, sorgo, tomate, manga, pêssego, maçã, pêra, morango, banana, melão, batata, cenoura, alface, cebola, soja, soja spp, cana de açúcar, ervilha, grão de bico, ervilha do campo, fava, lentilha, nabo, rutabaga, couve-de-bruxelas, tremoço, couve- flor, couve, favas, choupo, pinheiro, eucalipto, uva, citros, triticale, alfafa, centeio, aveia, relva e gramíneas forrageiras, linho, colza, mostarda, pepino, glória-da-manhã, bálsamo, pimenta, berinjela, calêndula, lótus, repolho, margarida, cravo, tulipa, íris, mandioca, lírio e plantas que produzem noz.4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said plant is selected from the group consisting of canola, sunflower, corn, tobacco, sugar beet, cotton, green corn, wheat, barley , rice, alfalfa, sorghum, tomato, mango, peach, apple, pear, strawberry, banana, melon, potato, carrot, lettuce, onion, soybean, soybean spp, sugar cane, pea, chickpea, field pea, broad beans, lentils, turnips, rutabaga, Brussels sprouts, lupins, cauliflower, cabbage, broad beans, poplar, pine, eucalyptus, grapes, citrus, triticale, alfalfa, rye, oats, grass and forage grasses, flax, rapeseed , mustard, cucumber, morning glory, balsam, pepper, eggplant, marigold, lotus, cabbage, daisy, carnation, tulip, iris, cassava, lily and nut-bearing plants. 5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a referida planta é canola, ou em que referida planta é milho, ou em que a referida planta é milho verde, ou em que a referida planta é trigo, ou em que a referida planta é arroz, ou em que a referida planta é sorgo, ou em que a referida planta é batata, ou em que a referida planta é soja, ou em que a referida planta é linho, ou em que a referida planta é colza, ou em que a referida planta é mandioca, ou em que a referida planta é girassol.5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said plant is canola, or in which said plant is corn, or in which said plant is green corn, or in which said plant is wheat, or wherein said plant is rice, or wherein said plant is sorghum, or wherein said plant is potato, or wherein said plant is soybeans, or wherein said plant is flax, or wherein said plant is flax, or wherein said plant is said plant is rapeseed, or wherein said plant is cassava, or wherein said plant is sunflower. 6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a referida planta é uma planta do gênero Brassica selecionada de B. carinata, B. elongate, B. fruticulosa, B. juncea, B. napus, B. narinosa, B. nigra, B. oleracea, B. perviridis, B. rapa (syn B. campestris), B. rupestris, B. septiceps e B. tournefortii, em particular em que a planta é B. carinata.6. Method according to any one of claims 1 to 5, characterized by the fact that said plant is a plant of the genus Brassica selected from B. carinata, B. elongate, B. fruticulosa, B. juncea, B. napus, B. narinosa, B. nigra, B. oleracea, B. perviridis, B. rapa (syn B. campestris), B. rupestris, B. septiceps and B. tournefortii, in particular where the plant is B. carinata. 7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que múltiplas alterações genéticas são feitas.7. Method according to any one of claims 1 to 6, characterized by the fact that multiple genetic changes are made. 8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que dois ou mais RNAs guias são usados.8. Method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that two or more guide RNAs are used. 9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que cada um dos mais de um RNAs guias é complementar a um alvo diferente para alteração genética.9. Method according to claim 8, characterized by the fact that each of the more than one guide RNAs is complementary to a different target for genetic alteration. 10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o CRISPR-Cas9 inclui uma nickase.10. Method according to any one of claims 1 to 9, characterized by the fact that CRISPR-Cas9 includes a nickase. 11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o CRISPR-Cas9 inclui duas ou mais nickases, e/ou em que dois ou mais cortadores nickases estão em fitas opostas da sequência de ácido nucleico alvo, ou em que dois ou mais cortadores nickases estão na mesma fita da sequência de ácido nucleico alvo.11. Method according to any one of claims 1 to 10, characterized by the fact that CRISPR-Cas9 includes two or more nickases, and/or in which two or more nickase cutters are on opposite strands of the target nucleic acid sequence, or wherein two or more nickase cutters are on the same strand of the target nucleic acid sequence.
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