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KR960706564A - 키메릭 유전자 및 옥수수, 대두 및 평지 식물의 종자중 리신 함량을 증가시키는 방법(Chimeric Genes and Methods for Increasing the Lysine Content of the Seeds of Corn, Soybean and Rapeseed Plants) - Google Patents

키메릭 유전자 및 옥수수, 대두 및 평지 식물의 종자중 리신 함량을 증가시키는 방법(Chimeric Genes and Methods for Increasing the Lysine Content of the Seeds of Corn, Soybean and Rapeseed Plants)

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KR960706564A
KR960706564A KR1019960702810A KR19960702810A KR960706564A KR 960706564 A KR960706564 A KR 960706564A KR 1019960702810 A KR1019960702810 A KR 1019960702810A KR 19960702810 A KR19960702810 A KR 19960702810A KR 960706564 A KR960706564 A KR 960706564A
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plant
seed
lysine
chimeric gene
seeds
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KR1019960702810A
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사베리오 칼 팔코
샤론 조 킬러
자넷 앤 라이스
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미리암 디. 메코너헤이
이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
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Publication date
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Abstract

본 발명은 3개의 키메릭 유전자, 즉, 리신 억제에 비감수성인 디히드로디피콜린산 신타제(DHDPS)를 코딩하며 식물 엽록체 전이 서열에 작동가능하게 연결되어 있는 제1유전자, 리신 풍부 단백질을 코딩하는 제2유전자 및 식물 리신 케토글루타레이트 리덕타제를 코딩하는 제3유전자로서 이들 모두 식물 종자 특이적 조절 서열에 작동가능하게 연결된 유전자에 관한 것이다. 형질 전환된 식물의 종자중리신을 증가된 수준으로 생산하기 위해 이를 사용하는 방법도 제공된다. 또한, 종자가 비형질전환된 식물에 비해 리신을 더 높은 수준으로 축적시키는 옥수수, 평지 및 대두 식물이 제공된다.

Description

키메릭 유전자 및 옥수수, 대두 및 평지 식물의 종자중 리신 함량을 증가시키는 방법(Chimeric Genes and Methods for Increasing the Lysine Content of the Seeds of Corn, Soybean and Rapeseed Plants)
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 측면 및 위에서 내려다 본 알파 헬릭스를 나타낸 도면이다. 제2도는 알파 헬릭스의 꼬여진 코일구조를 말단(제2a도) 및 측면(제2b도)에서 본 것을 나타낸다. 제3도는 루신 및 메티오닌의 화학 구조로서 그들 형태의 유사성을 강조하고 있다. 제5A도는 이원성 플라스미드 벡터 pZS199의 지도를 , 제5B도는 이원성 플라스미드 벡터 pFS926의 지도를 나타낸다. 제11(A 및 B)도는 프레임내 융합을 이용하여 비반복적 유전자 "절편"을 증가시키는 전략을 나타낸다.

Claims (31)

  1. 리신에 의한 억제에 비감수성인 디히드로디피콜린산 신타제를 코딩하는 핵산단편이 식물 엽록체 전이 서열 및 식물 종자 특이적 조절 서열에 작동 가능하게 연결되어 있는 키메릭 유전자.
  2. 제1항에 있어서, 디히드로디피콜린산 신타제를 코딩하는 핵산 단편이 코리네박테리움 글루타미컴(Corynebacterium glutamicum)으로부터의 디히드로디피콜린산 신타제를 코딩하는 서열 번호 3에 나타낸 뉴클레오티드 서열로 이루어지고, 식물 엽록체 전이 서열이 대두(Glycine max)로부터의 리불로스 1,5-비스포스페이트 카르복실라제의 작은 소단위를 코딩하는 유전자로부터 유래되고, 종자 특이적 조절 서열이 콩 파세올러스 불가리스(Phaseouls vulgaris)로부터의 종자 저장 단백질 파세올린β소단위를 코딩하는 유전자 또는 대두 글리신 맥스로부터의 쿠니츠(Kunitz) 트립신 억제제 3 유전자로부터 유래되는 키메릭 유전자.
  3. 그의 게놈내에 제1항 또는 제2항의 키메릭 유전자를 함유하는 식물.
  4. 제3항의 식물로부터 얻어진 종자.
  5. (a) 식물 세포를 제1항의 키메릭 유전자로 형질전환시키고; (b) 단계(a)로부터 얻어진 형질전환된 식물세포로부터 종자를 얻기에 적절한 조건하에 생식력 있는 성숙 식물을 재생시키고; (c) 단계(b)의 자손 종자를 리신 함량에 대해 스크리닝하고; (d) 종자가 증가된 수준의 리신을 함유하는 계열을 선택하는 것으로 이루어진, 종자가 비형질전환된 식물의 종자보다 10 내지 400% 높은 수준의 리신을 축적하는 식물을 얻기 위한 방법.
  6. (a) 쌍자엽 식물 세포를 제1항 또는 2항의 키메릭 유전자로 형질전환시키고; (b) 단계(a)로부터 얻어진 형질전환된 식물 세포로부터 종자를 얻기에 적절한 조건하에 생식력 있는 성숙 식물을 재생시키고; (c) 단계(b)의 자손 종자를 리신 함량에 대해 스크리닝하고; (d) 종자가 증가된 수준의 리신을 함유하는 계열을 선택하는 것으로 이루어진, 종자가 비형질전환된 식물의 종자보다 10 내지 100% 높은 수준의 리신을 축적하는 쌍자엽 식물을 얻기 위한 방법.
  7. (a) 평지 식물 세포를 제1항 또는 2항의 키메릭 유전자로 형질전환시키고; (b) 단계(a)로부터 얻어진 형질전환된 식물 세포로부터 종자를 얻기에 적절한 조건하에 생식력 있는 성숙 식물을 재생시키고; (c) 단계(b)의 자손 종자를 리신 함량에 대해 스크리닝하고; (d) 종자가 증가된 수준의 리신을 함유하는 계열을 선택하는 것으로 이루어진, 종자가 비형질전환된 식물의 종자보다 10 내지 100%높은 수준의 리신을 축적하는 평지 식물을 얻기 위한 방법.
  8. (a) 대두 세포를 제1항 또는 2항의 키메릭 유전자로 형질전환시키고; (b) 단계(a)로부터 얻어진 형질전환된 식물 세포로부터 종자를 얻기에 적절한 조건하에 생식력 있는 성숙 식물을 재생시키고; (c) 단계(b)의 자손 종자를 리신 함량에 대해 스크리닝하고; (d) 종자가 증가된 수준의 리신을 함유하는 계열을 선택하는 것으로 이루어진, 종자가 비형질전환된 식물의 종자보다 10 내지 400% 높은 수준의 리신을 축적하는 대두 식물을 얻기 위한 방법.
  9. 종자가 비형질전환된 식물의 종자보다 적어도 10% 높은 수준으로 리신을 축적하는 형질전환된 식물.
  10. 제9항에 있어서, 종자가 비형질전환된 식물의 종자보다 10% 내지 400% 높은 수준으로 리신을 축적하는 형질전환된 식물.
  11. 종자가 비형질전환된 식물의 종자보다 10% 내지 100% 높은 수준으로 리신을 축적하는 형질전환된 평지 식물.
  12. 종자가 비형질전환된 식물의 종자보다 10% 내지 400% 높은 수준으로 리신을 축적하는 형질전환된 대두 식물.
  13. 제1항에 있어서, 종자 특이적 조절 서열이 단자엽 식물 배 특이적 프로모터인 키메릭 유전자.
  14. 제1항에 있어서, 디히드로디피콜린산 산타제를 코딩하는 핵산 단편이 코리네 박테리움 글루컴으로부터의 디히드로디피콜린산 신타제를 코딩하는 서열 번호 3에 나타낸 뉴클레오티드 서열로 이루어지고, 식물 엽록체 전이 서열이 옥수수(Zeamaize)로부터의 리불로스 1,5-비스포스페이트 카르복실라제의 작은 소단위를 코딩하는 유전자로부터 유래되고, 종자 특이적 조절 서열이 제아 메이즈로부터의 글로불린 1 유전자로부터 유래되는 키메릭 유전자.
  15. (a) 단자엽 식물 세포를 제13 또는 14항의 키메릭 유전자로 형질전환시키고; (b) 단계(a)로부터 얻어진 형질전환된 식물 세포로부터 종자를 얻기에 적절한 조건하에 생식력 있는 성숙 식물을 재생시키고; (c) 단계(b)의 자손 종자를 리신 함량에 대해 스크리닝하고; (d) 종자가 증가된 농도의 리신을 함유하는 계열을 선택하는 것으로 이루어진, 종자가 비형질전환된 식물의 종자보다 10 내지 130% 높은 수준의 리신을 축적하는 식물을 얻기 위한 방법.
  16. (a) 옥수수 세포를 제13항 또는 14항의 키메릭 유전자로 형질전환시키고; (b) 단계(a)로부터 얻어진 형질전환된 식물 세포로부터 종자를 얻기에 적절한 조건하에 생식력 있는 성숙 식물을 재생시키고; (c) 단계(b)의 자손 종자를 리신 함량에 대해 스크리닝하고; (d) 종자가 증가된 수준의 리신을 함유하는 계열을 선택하는 것으로 이루어진, 종자가 비형질전환된 식물의 종자보다 10 내지 130% 높은 수준의 리신을 축적하는 옥수수 식물을 얻기 위한 방법.
  17. 그의 게놈내에 제13항 또는 제14항의 키메릭 유전자를 함유하는 단자엽 식물.
  18. 제17항의 식물로부터 얻어진 종자.
  19. 종자가 비형질전환 식물의 종자보다 35 내지 130% 높은 수준의 리산을 축적하는 형질전환된 단자엽 식물.
  20. 제19항에 있어서, 옥수수인 단자엽 식물.
  21. (a) 제1, 2, 13 또는 14항의 제1키메릭 유전자; 및 (b) 리신의 중량%가 적어도 15인, 리신 풍부 단백질을 코딩하는 핵산 단편이 식물 종자 특이적 조절 서열에 작동 가능하게 연결되어 있는 제2키메릭 유전자로 이루어진 핵산 단편.
  22. (a) 제1, 2, 13 또는 14항의 제1키메릭 유전자; 및 (b) 동일하거나 상이한 n개의 헵타드 단위(d e f g a b c)〔여기서, n은 적어도 4이고; a 및 d는 Met, Leu, Val, Ile 및 Thr로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되며; e 및 g는 산/염기쌍 Glu/Lys, Lys/Glu, Arg/Glu , Arg/Asp, Lys/Asp, Glu/Arg, Asp/Arg 및 Asp/Lys으로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고; b, c 및 f는 독립적으로 Gly 또는 Pro를 제외한 아미노산으로서, 각 헵타드의 b, c 및 f중 적어도 2개의 아미노산은 Glu, Lys, Asp, Arg, His, Thr, Ser, Asn, Ala, Gln 및 Cys로 이루어진 군으로부터 선택된다〕로 이루어진 단백질을 코딩하는 핵산 서열로 이루어진 리신 풍부 단백질을 코딩하는 핵산 단편이 식물 종자 특이적 조직 서열에 작동 가능하게 연결되어 있는 제2키메릭 유전자로 이루어진 핵산 단편.
  23. (a) 제1, 2, 13 또는 14항의 제1키메릭 유전자; 및 (b) 아미노산 서열(MEEKLKA)b(MEEKMKA)2을 갖는 단백질을 코딩하는 핵산 서열로 이루어진 리신 풍부 단백질을 코딩하는 핵산 단편이 식물 종자 특이적조절 서열에 작동 가능하게 연결되어 있는 제2키메릭 유전자로 이루어진 핵산 단편.
  24. 그의 게놈내에 제1, 2, 13 또는 14항의 키메릭 유전자 및 제21, 22 또는 23항의 제2키메릭 유전자로 이루어진 식물.
  25. 그의 게놈내에 제21, 22 또는 23항의 핵산 단편을 함유하는 식물.
  26. 제24항의 식물로부터 얻어진 종자.
  27. 제25항의 식물로부터 얻어진 종자.
  28. (a) 제1, 2, 13 또는 14항의 제1키메릭 유전자; 및 (b) 리신 케토글루타레이트 리덕타제를 코딩하는 핵산 단편이 식물 종자 특이적 조절 서열에 센스 또는 안티센스 방향으로 작동 가능하게 연결되어 있는 제2키메릭 유전자로 이루어진 핵산 단편.
  29. 그의 게놈내에 제1, 2, 13 또는 14항의 제1키메릭 유전자 및 리신 케토글루타레이트 리덕타제를 코딩하는 핵산 단편이 식물 종자 특이적 조절 서열에 센스 또는 안티센스 방향으로 작동 가능하게 연결되어 있는 제2키메릭 유전자를 함유하는 식물.
  30. 그의 게놈내에 제28항의 핵산 단편을 함유하는 식물.
  31. 제30항의 식물로부터 얻어진 종자.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개되는 것임.
KR1019960702810A 1993-11-30 1994-11-21 키메릭 유전자 및 옥수수, 대두 및 평지 식물의 종자중 리신 함량을 증가시키는 방법(Chimeric Genes and Methods for Increasing the Lysine Content of the Seeds of Corn, Soybean and Rapeseed Plants) KR960706564A (ko)

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