BRPI0922553A2 - mÉtodo para aumentar a tolerÂncia a estresse abiàtico e/ou para aumentar uma caracterÍstica relacionada ao rendimento em uma planta, construto, planta, cÉlula de planta ou parte da mesma, incluindo sementes, partes cultivÁveis da dita planta, produtos derivados de dita planta e/ou de ditas partes cultivÁveis, mÉtodo para a produÇço de plantas transgÊnicas, uso de um construto ou de um Ácido nucleico, molÉcula de Ácido nucleico isolada, e, polipeptÍdeo isolado - Google Patents

mÉtodo para aumentar a tolerÂncia a estresse abiàtico e/ou para aumentar uma caracterÍstica relacionada ao rendimento em uma planta, construto, planta, cÉlula de planta ou parte da mesma, incluindo sementes, partes cultivÁveis da dita planta, produtos derivados de dita planta e/ou de ditas partes cultivÁveis, mÉtodo para a produÇço de plantas transgÊnicas, uso de um construto ou de um Ácido nucleico, molÉcula de Ácido nucleico isolada, e, polipeptÍdeo isolado Download PDF

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BRPI0922553A2
BRPI0922553A2 BRPI0922553-6A BRPI0922553A BRPI0922553A2 BR PI0922553 A2 BRPI0922553 A2 BR PI0922553A2 BR PI0922553 A BRPI0922553 A BR PI0922553A BR PI0922553 A2 BRPI0922553 A2 BR PI0922553A2
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Frankard Valerie
Reuzeau Christophe
Isabel Sanz Molinero Ana
Bruynseels Koen
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Basf Plant Science Gmbh
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Abstract

MÉTODO PARA DETECTARA PELO MENOS UM ANALITO EM PELO MENOS UMA AMOSTRA.A presente invenção refere-se a um método de determinação da concentração de um analito em uma amostra e/ou á cinética de ligação de um analito a uma molécula de sensor de analito.Para este propósito, a invenção é baseada na dectecção da interação entre o anatito e a molécula de sensor de analito, a última sendo fisicamente adsorvida em uma suporte poroso sólido, que está sob a forma de um microarranjo.Em uma modalidade preferida, o método pode ser operado em ciclos repetidos.

Description

"MÉTODO PARA AUMENTAR A TOLERÂNCIA A ESTRESSE ABIÓTICO E/OU PARA AUMENTAR UMA CARACTERÍSTICA RELACIONADA AO RENDIMENTO EM UMA PLANTA5 CONSTRUTO, PLANTA, CÉLULA DE PLANTA OU PARTE DA MESMA, INCLUINDO SEMENTES, PARTES CULTIVÁVEIS DA DITA PLANTA, PRODUTOS DERIVADOS DE DITA PLANTA E/OU DE DITAS PARTES CULTIVÁVEIS, MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE PLANTAS TRANSGÊNICAS, USO DE UM CONSTRUTO OU DE UM ÁCIDO NUCLEICO, MOLÉCULA DE ÁCIDO NUCLEICO ISOLADA, E,
POLIPEPTÍDEO ISOLADO"
A presente invenção diz respeito em geral ao campo da biologia molecular e está relacionada a um método para melhorar a tolerância ao estresse abiótico em plantas modulando a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um tipo de alfin. A presente invenção também está relacionada a plantas com expressão modulada de um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin, cujas plantas apresentam melhor tolerância ao estresse abiótico com relação às plantas tipo selvagem correspondentes ou outras plantas controle. A invenção também fornece construtos usados nos métodos da invenção. Além disso, a presente invenção diz respeito em geral ao
campo da biologia molecular e está relacionada a um método para melhorar a tolerância ao estresse abiótico em plantas modulando a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um YRP. A presente invenção também está relacionada a plantas com expressão modulada de um ácido nucléico que codifica um YRP, cujas plantas apresentam melhor tolerância ao estresse abiótico com relação às plantas tipo selvagem correspondentes ou outras plantas controle. A invenção também fornece construtos usados nos
métodos da invenção.
Além disso, a presente invenção diz respeito em geral ao campo da biologia molecular e está relacionada a um método para aumentar várias características da planta relacionadas ao rendimento aumentando a expressão em uma planta com uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo do tipo de Brevis Radix (BRXL). A presente invenção também está relacionada a plantas com melhor expressão de uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL, cujas plantas apresentam melhores características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle. A invenção diz respeito adicionalmente a seqüências de ácidos nucleicos, construtos de ácido nucléico, vetores e plantas contendo as ditas seqüências de ácidos nucleicos.
Além disso, a presente invenção diz respeito em geral ao campo da biologia molecular e está relacionada a um método para melhorar a tolerância ao estresse abiótico em plantas modulando a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo silky-1. A presente invenção também está relacionada a plantas com expressão modulada de um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo silky-1, cujas plantas apresentam melhor tolerância ao estresse abiótico com relação às plantas tipo selvagem correspondentes ou outras plantas controle. A invenção também fornece construtos usados nos métodos da invenção.
Além disso, a presente invenção diz respeito em geral ao campo da biologia molecular e está relacionada a um método para melhorar várias características de crescimento da planta modulando a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um ARP6 (proteína 6 relacionada à actina). A presente invenção também está relacionada a plantas com expressão modulada de um ácido nucléico que codifica um ARP, cujas plantas apresentam melhores características de crescimento com relação às plantas tipo selvagem correspondentes ou outras plantas controle. A invenção também fornece construtos usados nos métodos da invenção.
Além disso, a presente invenção diz respeito em geral ao campo da biologia molecular e está relacionada a um método para melhorar características relacionadas ao rendimento em plantas modulando a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo de POP (Prolil-oligopeptidase). A presente invenção também está relacionada a plantas com expressão modulada de um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo de POP, cujas plantas apresentam melhores características relacionadas ao rendimento em plantas com relação às plantas tipo selvagem correspondentes ou outras plantas controle. A invenção também fornece construtos usados nos métodos da invenção.
Além disso, a presente invenção diz respeito em geral ao campo da biologia molecular e está relacionada a um método para melhorar características relacionadas ao rendimento modulando a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica uma CRL (Folha amarrotada). A presente invenção também está relacionada a plantas com expressão modulada de um ácido nucléico que codifica uma CRL, cujas plantas apresentam melhores características relacionadas ao rendimento com relação às plantas tipo selvagem correspondentes ou outras plantas controle. A invenção também fornece construtos usados nos métodos da invenção.
A população mundial cada vez maior e a diminuição de suprimentos de terra cultivável disponíveis para pesquisa de combustíveis agrícolas no sentido de aumentar a eficiência de agricultura. Os meios convencionais para melhorias no cultivo e horticultura utilizam técnicas de cultivo seletivo para identificar plantas com características desejáveis. Entretanto, tais técnicas de cultivo seletivo apresentam obstáculos, o que quer dizer que estas técnicas são tipicamente trabalhosas e resultam em plantas que contêm freqüentemente componentes genéticos heterogêneos que podem freqüentemente não resultar na característica desejável que é passada para as plantas mãe ou a partir das mesmas. Os avanços na biologia molecular permitiram que os pesquisadores modificassem o germoplasma de animais e plantas. A engenharia genética de plantas implica no isolamento e manipulação de material genético (tipicamente na forma de DNA ou RNA) e na introdução subsequente deste material genético em uma planta. Tal tecnologia apresenta a capacidade de distribuir cultivos ou plantas com várias características econômicas, agronômicas ou de horticulturas melhoradas.
Uma característica de interesse econômico particular é o maior rendimento. O rendimento é definido em geral como a produção mensurável de valor econômico de um cultivo. Isto pode ser definido nos termos de quantidade e/ou qualidade. O rendimento depende diretamente de vários fatores, por exemplo, o número e tamanho dos órgãos, arquitetura da planta (por exemplo, o número de ramificações), produção de semente, senescência da folha e mais. O desenvolvimento da raiz, absorção de nutrientes, tolerância ao estresse e vigor inicial também podem ser fatores importantes na determinação do rendimento. Portanto, a otimização dos fatores anteriormente mencionados pode contribuir para aumentar o rendimento do cultivo.
O rendimento da semente é uma característica particularmente importante, uma vez que as sementes de muitas plantas são importantes para nutrição humana e animal. As culturas tais como milho, arroz, trigo, canola e soja são responsáveis pela metade da absorção calórica humana total, quer por meio do consumo direto das próprias sementes ou por meio do consumo de produtos a base de carne constituídos por sementes processadas. Elas são também uma fonte de açúcares, óleos e muitos tipos de metabólitos usados em processos industriais. As sementes contêm um embrião (a fonte de novos ramos e raízes) e um endosperma (a fonte de nutrientes para o crescimento do embrião durante a germinação e durante o crescimento inicial de mudas). O desenvolvimento de uma semente envolve muitos genes, e exige a transferência de metabólitos a partir das raízes, folhas e caules na semente em crescimento. O endosperma, em particular, assimila os precursores metabólicos de carboidratos, óleos e proteínas e sintetiza-os em macromoléculas de armazenamento para preencher o grão.
A biomassa da planta é o rendimento para culturas de forragem do tipo alfafa, milho para silagem e feno. Muitos substitutos para o rendimento foram usados em culturas de grão. Os principais entre estes são estimativas do tamanho da planta. O tamanho da planta pode ser medido de muitas maneiras dependendo da espécie e do estágio de desenvolvimento, mas incluem peso seco da planta total, peso seco do crescimento aéreo, peso fresco do crescimento aéreo, área da folha, volume do caule, altura da planta, diâmetro da roseta, comprimento da folha, comprimento da raiz, massa da raiz, número de cana e número de folha. Muitas espécies mantêm uma razão conservativa entre o tamanho de diferentes partes da planta em um dado estágio de desenvolvimento. Estas relações aliométricas são usadas para extrapolar a partir de uma das mesmas medidas de tamanho para uma outra (por exemplo, Tittonell et al 2005 Agric Ecosys & Environ 105: 213). O tamanho da planta em um estágio inicial de desenvolvimento será tipicamente correlacionado com o tamanho posterior da planta em desenvolvimento. Uma planta maior com uma maior área da folha pode absorver tipicamente mais luz e dióxido de carbono do que uma planta menor e, portanto, ganharão provavelmente um maior peso durante o mesmo período (Fasoula & Tollenaar 2005 Maydica 50:39). Isto é, além da continuação potencial da vantagem micro-ambiental ou genética que a planta apresentou para atingir o maior tamanho inicialmente. Existe um componente genético forte para o tamanho da planta e taxa de crescimento (por exemplo, ver Steege et al 2005 Plant Physiology 139:1078) e, assim, para uma faixa de tamanho da planta de genótipos diversos em uma condição ambiental, é provável de correlacionar com o tamanho em uma outra (Hittalmani et al 2003 Theoretical Applied Genetics 107:679). Da mesma maneira, um ambiente padrão é usado como um substituto para os ambientes diversos e dinâmicos encontrados em diferentes locais e períodos por culturas no campo.
Uma outra característica importante para muitas culturas é o vigor inicial. Melhorar o vigor inicial é um objetivo importante de programas modernos de cultivo de arroz tanto em cultivares de arroz temperado quanto tropical. As raízes longas são importantes para a ancoragem adequado no solo em arroz semeado em água. Quando o arroz é semeado diretamente em campos alagados, e quando as plantas têm que emergir rapidamente por meio da água, os ramos mais longos são associados ao vigor. Quando a semeadeira é utilizada, mesocótilos mais longos e coleóptiles são importantes para boa emergência da muda. A capacidade de modificar por engenharia o vigor inicial nas plantas é de maior importância na agricultura. Por exemplo, pouco vigor inicial tem sido uma limitação na introdução de híbridos de milho (Zea mays L.) baseados no germoplasma do cinturão de milho no Atlântico europeu.
O índice da colheita, a razão do rendimento da semente para peso seco do crescimento aéreo, é relativamente estável em muitas condições ambientais e, assim, uma correlação consistente entre o tamanho da planta e rendimento do grão pode ser freqüentemente obtida (por exemplo, Rebetzke et al 2002 Crop Science 42:739). Estes processos são ligados de maneira intrínseca em decorrência de a maioria da biomassa do grão ser dependente na produtividade fotossintética atual ou armazenada pela folhas e caule da planta (Gardener et al. (1985) Physiology of Crop Plants. Iowa State University Press, pp 68-73). Portanto, a seleção por tamanho da planta, mesmo em estágios iniciais de desenvolvimento, é usada como um indicador para o rendimento potencial futuro (por exemplo Tittonell et al 2005 Agric Ecosys & Environ 105: 213). Durante o teste com relação ao impacto de diferenças genéticas na tolerância ao estresse, a capacidade de padronizar propriedades do solo, temperatura, disponibilidade de água e nutriente e intensidade da luz é uma vantagem intrínseca dos ambientes de estufa ou câmara de crescimento comparados ao campo. Entretanto, limitações artificiais no rendimento em virtude de pouca polinização por causa da ausência do vento ou insetos, ou espaço insuficiente para raiz madura ou crescimento da copa, podem restringir o uso destes ambientes controlados para testar as diferenças no rendimento. Portanto, medições de tamanho da planta em desenvolvimento inicial, em condições padronizadas em uma câmara de crescimento ou estufa, são práticas padrões para fornecer a indicação de vantagens de rendimento genético potencial.
Uma outra característica de particular importância é aquela de maior tolerância ao estresse abiótico. O estresse abiótico é uma causa principal de perda de cultivo em todo o mundo, reduzindo os rendimentos médios para a maioria das principais plantas de cultivo em mais de 50 % (Wang et al. (2003) Plant 218: 1 -14). Os estresses abióticos podem ser causados por secura, salinidade, extremos de temperatura, toxicidade química, excesso ou deficiência de nutrientes (macro elementos e/ou micro elementos), radiação e estresse oxidativo. A capacidade de aumentar tolerância à planta ao estresse abiótico seria de melhor vantagem econômica para os fazendeiros em todo o mundo e permitiria o cultivo de culturas durante condições adversas e em territórios quando o cultivo de culturas não for de outra forma possível.
Portanto, o rendimento do cultivo pode ser maior otimizando um dos fatores anteriormente mencionados.
Dependendo da finalidade do uso, a modificação de certas características de rendimento pode ser favorecida com relação a outras. Por exemplo, para aplicações tais como produção de forragem ou madeira, ou recursos de bio-combustível um aumento nas partes vegetativas de uma planta pode ser desejável, e para aplicações tais como produção de farinha, amido ou óleo, um aumento nos parâmetros da semente pode ser particularmente desejável. Ainda entre os parâmetros da semente, alguns podem ser favorecidos com relação a outros, dependendo da aplicação. Várias mecanismos podem contribuir para aumentar o rendimento da semente, quer aquele que está na forma de maior tamanho da semente ou maior número de semente. Uma abordagem para aumentar o rendimento e/ou características relacionadas ao rendimento (o rendimento da semente e/ou da biomassa) em plantas pode ser por meio de modificação dos mecanismos de crescimento inerentes de uma planta, tal como o ciclo celular ou várias vias de sinalização envolvidas no crescimento da planta ou nos mecanismos de defesa.
Observa-se agora que a tolerância a vários estresses abióticos pode ser melhorada em plantas modulando a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin.
Observa-se agora que a tolerância a vários estresses abióticos pode ser melhorada em plantas modulando a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo YRP.
Observa-se agora que várias características relacionadas ao rendimento podem ser melhores em plantas com relação às plantas controle, aumentando a expressão em uma planta com uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo do tipo de Brevis Radix (BRXL). As melhores características relacionadas ao rendimento compreendem um ou mais de: maior altura da planta e aumento no peso de mil grãos (TKW).
Observa-se agora que a tolerância a vários estresses abióticos pode ser melhorada em plantas modulando a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo silky-1.
Observa-se agora que várias características de crescimento podem ser melhoradas em plantas modulando a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo ARP6 em uma planta.
Observa-se agora que várias características de crescimento podem ser melhoradas em plantas modulando a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um POP em uma planta.
Observa-se agora que várias características relacionadas ao rendimento podem ser melhores em plantas modulando a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica uma CRL (Folha amarrotada) em uma planta.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
1. Polipeptídeos do tipo alfin
O dedo PHD, um dedo de zinco Cys4-His-Cys3, é observado
em muitas proteínas regulatórias de plantas a animais e que são freqüentemente associados à regulação transcricional mediada por cromatina. O dedo PHD mostrou ativar a transcrição em células de levedura, planta e animal (Halbach et ai, Nucleic Acids Res. 2000 September 15; 28(18); 3542- 3550).
Os domínios de dedo de zinco derivados do tipo alfin pertencem à família do domínio de dedo PHD (R. Aasland, et al., Trends Biochem Sci (1995) 20:56-9). Especula-se que o domínio PHD do tipo alfin desempenha o papel de se ligar ao DNA de uma maneira sensível ao EDTA que interfere na necessidade do zinco se ligar em um motivo de núcleo hexâmero tanto de GNGGTG quanto de GTGGNG (D. Bastola, et al., Plant MoI Biol. (1998) 38:1123-35). Oito genes do fator do tipo alfin (ALF) foram identificados em Arabidopsis (J. L. Riechmann, et al., Science (2000) 290:2105-10). A expressão de uma versão anti-sentido do tipo alfin fez com que a alfafa transgênica crescesse menos, ao passo que a superexpressão constitutiva por um promotor constitutivo aumentou o crescimento da raiz tanto em condições normais quanto naquelas estressadas pelo sal (I. Winicov Plant (2000) 210:416-22).
2. Polipeptídeos YRP
Os YRP de Hordeum vulgare (SEQ ID NO: 11 e 13) são
fatores de transcrição que codificam elementos da classe GARP de fatores de transcrição.
3. Polipeptídeos do tipo de Brevis Radix (BRXL)
O polipeptídeo de Brevis Radix (BRX) foi identificado por meio de um alelo de perda de função natural no acesso Umkirch-I (Uk-I) de Arabidopsis, e resulta em menor tamanho do meristema da raiz, menor tamanho da célula madura e, assim, menor crescimento da raiz (Mouchel et al. (2004) Genes Dev 18: 700-714), devido à interrupção do hormônio brassinoesteróide da planta e vias de sinalização de auxina.
BRX e parólogos do tipo BRX (BRXL) pertencem a uma família de gene específica de planta conservada (coletivamente denominada BRXL) que codifica proteínas que são previstas para regular a transcrição direta ou indiretamente. Os genes BRXL são observados em todas as plantas superiores para as quais os dados são disponíveis, mas não em organismos unicelulares e animais. Nos genomas de planta totalmente sequenciados de Arabidopsis, álamo (Populus trichocarpa) e arroz (Oryza sativa), cinco genes BRXL podem ser observados (Briggs et al. (2006) Plant Physiol 140: 1307- 1316).
Quatro domínios de alta conservação podem ser distinguidos
nas proteínas da família BRX. A homologia entre as proteínas da família BRX nas espécies e entre estas é especialmente conservada nestas regiões:
1. Nas terminações N, dois domínios curtos de aproximadamente 10 e 25 aminoácidos respectivamente são conservados,
contendo Cys conservada, cujo espaçamento é indicativo de um motivo de ligação de zinco potencial.
2. A região média de proteínas da família BRX contém um domínio altamente conservado de aproximadamente 65 aminoácidos.
3. Um segundo domínio altamente conservado de aproximadamente 60 aminoácidos está presente, homólogo ao primeiro
domínio médio, que constitui um tipo inédito de repetição em tandem, que é a principal característica de proteínas da família BRX (portanto, denominado o domínio BRX).
As regiões em alfa hélice, que são características de domínios de interação de ligação de DNA e proteína-proteína, foram identificadas nos domínios BRX conservados. Experimentos de dois híbridos em levedura demonstraram que o domínio BRX é um domínio de interação proteína- proteína inédito, que provavelmente medeia a homodimerização e heterodimerização no BRXL e/ou entre este e também famílias de proteína do tipo PRAF (PH, RCC1, e FYVE) (Briggs et al. (2006) Plant Physiol 140: 1307-1316; van Leeuwen et al. (2004) Trends Plant Sci 9: 378-384). As proteínas do tipo PRAF também contêm repetições de regulador de condensação de cromossomo 1 (RCC1), que fornecem freqüentemente atividade de troca do nucleotídeo guanina.
Na patente U.S. 7214786 "Moléculas de ácido nucléico e outras moléculas associadas a plantas e usos das mesmas para melhoria da planta", são descritas seqüências de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos BRXL (SEQ IDs NO: 35674, 30290, 17003) e construtos que compreendem estes. Os polinucleotídeos recombinantes revelados e polipeptídeos recombinantes são usados na produção de plantas transgênicas para produzir plantas com melhores propriedades. Na patente U.S. 7365185, "Seqüências de planta genômica e usos da mesma", são descritas seqüências promotoras de ácido nucléico de arroz de polipeptídeos BRXL (SEQ IDs NO: 59178, 70484, 70442, 37078, 78410, 64873) e construtos que compreendem estas. A invenção revela adicionalmente composições, células hospedeiras transformadas, plantas transgênicas e sementes contendo as seqüências promotoras genômicas de arroz, e métodos para preparar e usar as mesmas.
4. Polipeptídeos do tipo silky-1
Silky-1 é um elemento da família de fatores de transcrição
MADS e que está envolvido no desenvolvimento da flor.
5. Polipeptídeos ARP6
As proteínas relacionadas à actina (ARPs) constituem uma família de proteínas eucarióticas cujas seqüências principais desempenham homologia com as actinas convencionais. Ao passo que as actinas desempenham papéis de citoesqueleto bem caracterizados, as ARPs são implicadas em várias funções celulares tanto no citoplasma quanto no núcleo. As ARPs citoplasmáticas, por exemplo, são conhecidas por participar da montagem de filamentos ramificados de actina e movimento mediado por dineína de vesículas em muitos eucariotos. As ARPs nucleares são componentes de vários complexos modificados por cromatina envolvidos na regulação transcricional. Em plantas, por exemplo, foi recentemente descrita a existência de um complexo do tipo SWR1/SRCAP. Estes complexos parecem desestabilizar interações proteína-proteína e proteína-DNA no nucleossomo, permitindo o remodelamento da cromatina e, portanto, influenciado a expressão de gene. Proteínas ARP6 de levedura e mamífero funcionam com os complexos SWRl e SRCAP, respectivamente, que depositam o variante H2A.Z de histona na cromatina. A ARP6 de Arabidopsis thalianan interage com as proteínas ARP6, PIEI e SEF indicando que a função de ARP6 é conservada também no reino das plantas (March-Diaz, R. et al. 2007. Plant Physiol. 143, 893- 901). Mutações neutras em AtARPó resultam em misregulação da expressão de um número de genes e na floração inicial e fenótipos anões em Arabidopsis thaliana (Deal 2007, The Plant Cell, Vol. 19: 74-83).
As ARPs e actinas possuem uma estrutura terciária comum centrada na bolsa de ligação de nucleotídeo conhecida como o dobramento de actina (Kabach et al. 1995. FASEB J. 9,167-1745). As ARPs são agrupadas em várias classes ou subfamílias que são altamente conservadas em uma ampla faixa de eucariotos. Cada classe ou subfamília é distinguida por seu grau de similaridade com a actina convencional (Kandasamy et al. 2004 Trends Plant Sci 9: 196-202).
6. Polipeptídeos POP
As proteases catalisam a hidrólise de ligações de peptídeo, tanto no final de uma cadeia de polipeptídeo (exopeptidases) quanto na cadeia de polipeptídeo (endopeptidases). Elas são classificadas de acordo com sua conservação estrutural, ver, por exemplo, a base de dados MEROPS (Rawlings et al., Nucleic Acids Research 34, D270-272, 2006). As serina proteases apresentam em seu sítio ativo uma serina que desempenha um papel na hidrólise do substrato, e formam nas plantas o maior grupos de proteinases. No grupo das serina proteases, vários subgrupos são descriminados, tais como a família subtilisina, a família quimotripsina, família B de carboxipeptidase D-Ala-D-Ala ou a família prolil oligopeptidase. As prolil-oligopeptidases são postuladas para desempenhar um
papel na formação, processamento e degradação de peptídeos biologicamente ativos, e foram descritas em bactérias, arquéias bem como em eucariotos. No grupo de prolil-oligopeptidases, 4 subfamílias podem ser discriminadas: prolil-oligopeptidase (S9A), dipeptidil-peptidase IV (S9B), aminoacilpeptidase (S9C) e glutamil endopeptidase (S9D).
Apesar do fato de que muitas proteases foram identificadas, pouco se sabe sobre os substratos da mesmas enzimas. Portanto, também a função e a regulação de proteases são dificilmente caracterizadas.
7. Polipeptídeos do tipo folha amarrotada (CRL) Folha amarrotada (cri) é o nome dado a um mutante de
Arabidopsis thaliana com morfogênese anormal de todos os órgãos da planta e divisão de plastídeos. A análise histológica revelou que os planos de divisão celular foram distorcidos em meristemas apicais do ramo (SAMs), radículas e embriões em plantas que possuem a mutação cri. Além disso, padrões de diferenciação do córtex e de células endodérmicas na inflorescência, caules e células endodérmicas da raiz foram interrompidos no mutante cri. Estes resultados sugerem que anormalidades morfológicas observadas no mutante cri foram em decorrência da divisão celular e diferenciação anormais. Além do mais, células do mutante cri continham um número menor de plastídeos maiores, indicando que a divisao de plastideos foi inibida no crl. O gene mutado e responsavel pelo fenotipo foi denominado CRL (Folha amarrotada). O gene CRL codifica uma proteina com uma massa molecular de 30 kDa que esta localizada no envelope do plastideo. A proteina CRL e conservada em varias especies de planta, incluindo uma samambaia, e em cianobacterias. A proteina CRL de Arabidopsis apresenta um dominio de membrana putativa localizado entre os aminoacidos 19-36 e um dominio conservado entre residuos de aminoacido 42-236. Este dominio e altamente conservado entre as proteinas CRL presentes em outras especies de planta.
sumArio da invencao
1. Polipeptideos do tipo alfin
De maneira surpreendente, observa-se agora que a modulagSo da expressao de um acido nucleico que codifica um polipeptideo do tipo alfin fornece plantas com melhor tolerancia a varios estresses abioticos com relafao as plantas controle.
De acordo com uma modalidade, e fomecido um metodo para melhorar a tolerancia em plantas a varios estresses abioticos, com rela?So a tolerancia em plantas controle, compreendendo modular a expressao de um acido nucleico que codifica um polipeptideo do tipo alfin em uma planta.
2. Polipeptideos YRP
De maneira surpreendente, observa-se agora que a modula9ao da expressao de um acido nucleico que codifica um polipeptideo YRP fornece plantas com melhor tolerancia a varios estresses abioticos com relagao as plantas controle.
De acordo com uma modalidade, e fomecido um metodo para melhorar a tolerancia em plantas a varios estresses abioticos, com rela^o a tolerancia em plantas controle, compreendendo modular a expressao de um acido nucleico que codifica um polipeptideo YRP em uma planta.
3. Polipeptideos do tipo de Brevis Radix (BRXL) De maneira surpreendente, observa-se agora que ο aumento da expressao em uma planta com uma sequencia de acidos nucleicos que codifica um polipeptideo BRXL da maneira aqui defmida, fornece plantas com mais caracteristicas relacionadas ao rendimento com relaySo as plantas controle.
De acordo com uma modalidade, e fornecido um metodo para aumentar as caracteristicas relacionadas ao rendimento em plantas com rela9ao as plantas controle, compreendendo aumentar a expressao em uma planta com uma sequencia de acidos nucleicos que codifica um polipeptideo BRXL da maneira aqui definida. As caracteristicas relacionadas ao maior rendimento compreendem um ou mais de: maior altura da planta e aumento no peso de mil graos (TKW).
4. Polipeptideos do tipo silky-1
De maneira surpreendente, observa-se agora que a modulafao da expressao de um acido nucleico que codifica um polipeptideo do tipo silky-1 fornece plantas com melhor tolerancia a varios estresses abioticos com relafao as plantas controle.
De acordo com uma modalidade, e fornecido um metodo para melhorar a tolerancia em plantas a varios estresses abioticos, com relagSo a tolerancia em plantas controle, compreendendo modular a expressao de um acido nucleico que codifica um polipeptideo do tipo silky-1 em uma planta.
5. Polipeptideos ARP6
De maneira surpreendente, observa-se agora que a modulafao da expressao de um acido nucleico que codifica um polipeptideo ARP6 fornece plantas com melhores caracteristicas relacionadas ao rendimento com relafao as plantas controle.
De acordo com uma modalidade, e fornecido um metodo para melhorar caracteristicas relacionadas ao rendimento de uma planta com relafao as plantas controle, compreendendo modular a expressao de um acido nucleico que codifica um polipeptideo ARP6 em uma planta. 6. Polipeptideos POP
De maneira surpreendente, observa-se agora que a modula9ao da expressao de um acido nucleico que codifica um polipeptideo de POP fornece plantas com melhores caracteristicas relacionadas ao rendimento com relafao as plantas controle.
De acordo com uma modalidade, e fornecido um metodo para melhores caracteristicas relacionadas ao rendimento de uma planta com rela9ao as plantas controle, compreendendo modular a expressao de um acido nucleico que codifica um polipeptideo de POP em uma planta.
7. Polipeptideos do tipo folha amarrotada TCRL)
De maneira surpreendente, observa-se agora que a modulaySo da expressao de um acido nucleico que codifica um polipeptideo CRL fornece plantas com melhores caracteristicas relacionadas ao rendimento com relagSo as plantas controle.
De acordo com uma modalidade, e fornecido um metodo para melhorar caracteristicas relacionadas ao rendimento de uma planta com rela9ao as plantas controle, compreendendo modular a expressao de um acido nucleico que codifica um polipeptideo CRL em uma planta.
Definifdes
Polipeptideo(s)/Proteina(s)
As palavras "polipeptideo" e "proteina" sao aqui usadas indiferentemente e referem-se a aminoacidos em um forma polimerica de qualquer tamanho, ligados juntos por IigagSes de peptideo.
PolinucleotideoCsVAcido nucleicoCsVSeguencia de acidos nucleicos(s)/sequencia de nucleotideos(s)
Os termos "polinucleotideo(s)", "sequencia de acidos nucleicos(s)", "sequencia de nucleotideos(s)","acido nucleico(s)", "molecula
de acido nucleico" sao aqui usados indiferentemente e referem-se a nucleotideos, tanto ribonucleotideos ou desoxirribonucleotideos quanto uma combina9ao de ambos, em uma forma polimerica nao ramificada de qualquer tamanho.
Planta controlefs)
A escolha de plantas controle adequadas e uma parte rotineira de uma plataforma experimental e pode incluir plantas tipo selvagem correspondentes ou plantas correspondentes sem ο gene de interesse. A planta controle e tipicamente da mesma especie de planta ou ainda da mesma variedade da planta a ser avaliada. A planta controle tambem pode ser um nulizigoto da planta a ser avaliada. Os nulizigotos sao individuos que perdem ο transgene por segrega^o. Uma "planta controle", da maneira aqui usada, refere-se nao apenas a plantas completas, mas tambem a partes da planta, incluindo sementes e partes da semente.
Homologofs)
"Homologos" de uma proteina incluem peptideos, oligopeptideos, polipeptideos, proteinas e enzimas com substitui?5es, delefoes e/ou inserfSes de aminoacido com relafao a proteina nao modificada em questao e com atividade biologica e funcional similar a proteina nao modificada a partir da qual eles sao derivados.
Uma dele5ao refere-se a remo^So de um ou mais aminoacidos de uma proteina.
Uma inser9ao refere-se a um ou mais residuos de aminoacido que sao introduzidos em um sitio pre-determinando em uma proteina. As inserfoes podem compreender fusoes N-terminais e/ou C-terminais, bem como inserfoes intra-sequencia de aminoacidos iinicos ou miiltiplos. Em geral, inserfoes na sequencia de aminoacidos serao menores que Fusoes N ou C-terminais, da ordem de cerca de 1 a 10 residuos. Exemplos de proteinas ou peptideos de fusao N ou C-terminal incluem ο dominio de liga9ao ou dominio de ativa9ao de um ativador transcricional da maneira usada no sistema de dois hibridos em levedura, proteinas de revestimento de fago,(histidina)-6-tag, glutationa S-transferase-tag, proteina A, proteina de IigagSo de maltose, di- hidrofolato redutase, epitopo Tag· 100, epitopo c-myc, epitopo FLAG®, IacZ, CMP (peptideo de IigagSo de calmodulina), epitopo de HA, epitopo de proteina C e epitopo de VSV.
Uma substituifao refere-se a troca de aminoacidos da proteina por outros aminoacidos com propriedades similares (tais como hidrofobicidade, hidrofilicidade, antigenicidade, propensao similares para formar ou quebrar estruturas em α-helice ou estruturas em folha β). As substitui9oes de aminoacido sao tipicamente de residuos unicos, mas podem ser agrupados dependendo das restripSes funcionais colocadas no polipeptideo; as inser9oes serao em geral da ordem de cerca de 1 a 10 residuos de aminoacido. As substitui9oes de aminoacido sao preferivelmente substitui9oes conservativas de aminoacido. As tabelas de substituifao conservativa sao bem conhecidas na tecnica (ver, por exemplo, Creighton (1984) Proteins. W. H. Freeman e Company (Eds) e tabela 1 a seguir).
Tabela 1: Exemplos de substitui9oes conservadas de
aminoacido
Residuo Substitutes conservativas Residuo Substitui^oes conservativas Ala Ser Leu lie; Yal Arg Lys Lys Arg; Gln Asn Gin; His Met Leu; lie Asp Glu Phe Met; Leu; Tyr Gln Asn Ser Thr; Gly Cys Ser Thr Ser; Val Glu Asp Trp Tyr Gly Pro Tyr Trp; Phe His Asn; Gln Val lie; Leu lie Leu, Val
As substitui9oes, delegSes e/ou insergoes de aminoacido podem ser realizadas facilmente usando tecnicas sinteticas de peptideo bem conhecidas na tecnica, tais como sintese de peptideo de fase solida e similares, ou por manipula^o do DNA recombinante. Metodos para a
manipulafao de sequencias de DNA para produzir variantes de substituigSo, inser?ao ou delefao de uma proteina sao conhecidos na tecnica. Por exemplo, tecnicas para preparar muta9oes por substitui^ao em sitio pre-determinados em DNA sao bem conhecidas pelos versados na tecnica e incluem mutagenese Ml3, mutagenese in vitro T7-Gen (USB, Cleveland, OH), mutagenese sitio direcionada de mudar^a rapida (Stratagene, San Diego, CA), mutagenese sitio direcionada mediada por PCR ou outros protocolos de mutagenese sitio direcionada.
Derivados
"Derivados" incluem peptideos, oligopeptideos, polipeptideos que podem compreender, comparados a sequencia de aminoacidos da forma da proteina de ocorrencia natural, tal como a proteina de interesse, substitui9oes de aminoacidos com residuos de aminoacido de ocorrencia nao natural, ou adi9oes de residuos de aminoacido de ocorrencia nao natural. "Derivados" de uma proteina tambem incluem peptideos, oligopeptideos, polipeptideos que compreendem residuos de aminoacido alterados de ocorrencia natural (glicosilados, acilados, prenilados, fosforilados, miristoilados, sulfatados etc.) ou alterados de ocorrencia nao natural comparados com a sequencia de aminoacidos de uma forma de ocorrencia nao natural do polipeptideo. Um derivado tambem pode compreender um ou mais substituintes ou adifoes de nao aminoacidos comparados com a sequencia de aminoacidos a partir da qual ele e derivado, por exemplo, uma molecula reporter, ou outro ligante, ligada covalente ou nao covalentemente a sequencia de aminoacidos, tal como uma molecula reporter que e ligada para facilitar sua dele9ao, e residuos de aminoacido de ocorrencia nao natural com rela9ao a sequencia de aminoacidos de uma proteina de ocorrencia natural. Alem disso, "derivados" tambem incluem fusdes da forma da proteina de ocorrencia natural com peptideos de marca9ao tal como FLAG, HIS6 ou tioredoxina (para uma revisao de peptideos de marcafao, ver Terpe, Appl. Microbiol.
Biotechnol. 60, 523-533, 2003). Ortologo(S)ZParologo(S) Ortologos e parologos incluem conceitos evolucionarios usados para descrever as relafoes ancestrais de genes. Os parologos sao genes na mesma especie que originaram por meio de duplicafao de um gene ancestral; os ortologos sao genes de diferentes organismos que originaram por meio de especiapSo, e sao tambem derivados de um gene ancestral comum.
Dominio
A palavra "dominio" refere-se a um conjunto de aminoacidos conservados em posigoes especificas junto com alinhamento de sequencias de proteinas evolucionariamente relacionadas. Embora os aminoacidos em outras posigSes possam variar entre homologos, os aminoacidos que sao altamente conservados nas posi9oes especificas indicam aminoacidos que sao provavelmente essenciais em estrutura, estabilidade ou funfao de uma proteina. Identificadas por seu alto grau de conserva9ao em sequencias alinhadas de uma familia de proteina homologas, elas podem ser usadas como identificadores para determinar se qualquer polipeptideo em questao pertence a uma familia de polipeptideo previamente identificada.
Motivo/Sequencia consensual/assinatura
O termo "motivo" ou "sequencia consensual" ou "assinatura" refere-se a uma pequena regiao conservada na sequencia de proteinas evolucionariamente relacionadas. Os motivos sao em geral partes altamente conservadas de dominios, mas tambem podem incluir apenas parte do dominio, ou estar localizados fora do dominio conservado (se todos os aminoacidos do motivo estiverem fora de um dominio deflnido).
Hibridizapao
A palavra "hibridizafao", da maneira aqui definida, e um processo em que sequencias de nucleotideos complementares substancialmente homologas anelam-se umas as outras. O processo de
hibridiza9ao pode ocorrer totalmente em soli^ao, isto e, ambos os acidos nucleicos complementares estao em solu9ao. O processo de hibridizagSo tambem pode ocorrer com um dos acidos nucleicos complementares imobilizados em uma matriz tais como microesferas magneticas, microesferas de sefarose ou qualquer outra resina. O processo de hibridizagao pode, alem disso, ocorrer com um dos acidos nucleicos complementares imobilizados em um suporte solido, tal como uma membrana nitro-celulose ou de nailon ou imobilizados, por exemplo, por fotolitografia, por exemplo, um em suporte de vidro silicoso (o iiltimo conhecido como arranjos ou microarranjos de acido nucleico ou como chipes de acido nucleico). A fim de permitir que a hibridiza9ao ocorra, as moleculas de acido nucleico sao em geral termica ou quimicamente desnaturadas para fundir uma fita dupla em duas fitas simples e/ou para remover estruturas em forma de grampo ou outras secudarias a partir de acidos nucleicos de fita simples.
A palavra "severidade" refere-se a condigSes nas quais uma hibridizagao ocorre. A severidade da hibridiza9ao e influenciada por condifoes tais como temperatura, concentrafao de sal, concentra^o ionica e composi9ao de tampao de hibridizagao. Em geral, baixas condi9oes de severidade sao selecionadas para estar cerca de 30 0C abaixo do ponto de fusao termica (Tm) para a sequencia especifica em uma concentra9ao ionica e pH definidos. Sao condi9oes de severidade do meio quando a temperatura esta 0C abaixo da Tm, e sao condigoes de alta severidade quando a temperatura esta 10 0C abaixo da Tm. As condifoes de hibridiza9ao de alta severidade sao tipicamente usadas para isolar sequencias de hibridizagSo que apresentam alta similaridade de sequencia com a sequencia alvo de acidos nucleicos. Entretanto, acidos nucleicos podem desviar em sequencia e ainda codificam um polipeptideo substancialmente identico, em virtude da degenerafao do codigo genetico. Portanto, as condi9oes de hibridiza9ao de severidade media podem algumas vezes ser necessarias para identificar tais moleculas de acido nucleico. A Tm e a temperatura em concentrafao ionica e pH definidos, em que 50 % da sequencia alvo hibridiza em uma sonda perfeitamente combinada. A Tm e dependente das condiq^es de S0I119S0 e da composifao base e tamanho da sonda. Por exemplo, sequencias mais longas hibridizam especificamente em temperaturas maiores. A taxa maxima de hibridiza^ao e obtida de cerca de 16 0C ate 32 0C abaixo da Tm. A presenp de cations monovalentes na solugSo de hibridiza9ao reduz a repulsao eletrostatica entre as duas fitas de acido nucleico, promovendo por meio disso a forma9ao de hibrido; este efeito e visivel em concentrafdes de sodio de ate 0,4M (para concentra95es mais elevadas, este efeito pode ser ignorado). A formamida reduz a temperatura de fusao de duplexes DNA-DNA e DNA-RNA com 0,6 a 0,7 0C para cada percentual de formamida, e a adi9ao de 50 % de formamida permite a hibridiza9ao a ser realizada em 30 a 45 0C, embora a taxa de hibridiza9ao seja menor. As combina9oes de par de base reduzem a taxa de hibridizafao e a estabilidade termica dos duplexes. Em media e para sondas maiores, a Tm diminui cerca de 1 0C por % de combina9ao de base. A Tm pode ser calculada usando as equagSes a seguir, dependendo dos tipos de hibridos:
1) Hibridos de DNA-DNA (Meinkoth e Wahl, Anal. Biochem., 138: 267-284, 1984):
Tm= 81,5 0C + 16,6xlog10[Na+]a + 0,4Ix %[G/Cb] - SOOxpLc]-1 -0,6Ix % formamida
2) Hibridos de DNA-RNA ou RNA-RNA:
Tm= 79,8 + 18,5 (log10[Na+]a) + 0,58 ( %G/Cb) + 11,8 (%G/Cb)2 - 820/Lc
3) Hibridos de oligo-DNA ou oligo-RNAd:
Para <20 nucleotideos: Tm= 2 (In)
Para 20-35 nucleotideos: Tm= 22 + 1,46 (In)
a ou para outro cation monovalente, mas exato apenas na faixa 0,01-0,4 Μ. b exato apenas para % de GC na faixa de 30 % a 75 %. cL = tamanho de duplex nos pares de base. d oligo, oligonucleotideo; In, = comprimento eficiente de oligonucleotide。iniciador = 2*(niimero de G/C)+(mimero de A/T).
A liga9ao nao especifica pode ser controlada usando qualquer uma de iniimeras tecnicas conhecidas tais como, por exemplo, bloquear a membrana com proteina contendo solufSes, adigSes de RNA heterologo, DNA e SDS ao tampao de hibridiza9ao, e tratamento com Rnase. Para sondas nao homologas, uma serie de hibridizafoes pode ser realizada variando um de (i) reduzir progressivamente a temperatura de anelamento (por exemplo, de 68 0C para 42 °C) ou (ii) reduzir progressivamente a concentra9ao de formamida (por exemplo, de 50 % a 0 %). Os versados na tecnica estao cientes de varios parametros que podem ser alterados durante a hibridizafao e que tanto manterao quanto mudarao as condigoes de severidade.
Alem das condi9oes de hibridizag^o, a especificidade de hibridizafao tambem depende tipicamente da fun9ao de lavagens pos- hibridiza9ao. Para remover a parte inferior resultante da hibridiza9ao nao especifica, as amostras sao lavadas com soloes salinas diluidas. Fatores importantes de tais lavagens incluem a concentrafao ionica e temperatura da solu9ao final de lavagem: quanto menor a concentra^o de sal e quanto maior a temperatura da lavagem, maior a severidade da lavagem. As condi9oes de lavagem sao tipicamente realizadas com severidade de hibridizafao ou abaixo da mesmas. Uma hibridizaq^o positiva fornece um sinal que e pelo menos duas vezes ο daquele da parte inferior. Em geral, condi9oes severas adequadas para ensaios de hibridiza9ao de acido nucleico ou procedimentos de detec9ao para amplifica5ao de gene sao da maneira apresentada anteriormente. Condigdes mais ou menos severas tambem podem ser selecionadas. Os
versados na tecnica estao cientes de varios parametros que podem ser alterados durante a lavagem e que tanto manterao quanto mudarao as condifoes de severidade.
Por exemplo, condifSes de hibridizafao de alta severidade tipicas para hibridos de DNA com mais de 50 nucleotideos incluem hibridiza9ao a 65 0C em SSC Ix ou a 42 0C em SSC Ix e 50 % de formamida, seguido por lavagem a 65 0C em SSC 0,3x. Exemplos de condi^oes de hibridizagao de severidade media para hibridos de DNA com mais de 50 nucleotideos incluem hibridiza9ao a 50 0C em SSC 4x ou a 40 0C em SSC e 50 % de formamida, seguido por lavagem a 50 0C em SSC 2x. O tamanho do hibrido e ο tamanho antecipado pelo acido nucleico de hibridizagao. Quando os acidos nucleicos de sequencia conhecida sao hibridizados, ο tamanho do hibrido pode ser determinado alinhando as sequencias e identificando as regioes conservadas aqui descritas. SSC Ix e NaCl 0,15M e citrato de sodio 15mM; a solu9ao de hibridiza9ao e soloes de lavagem podem incluir adicionalmente reagente de Denhardt 5x, SDS 0,5-1,0 %, 100 pg/mL de DNA de esperma de salmao fragmentado desnaturado, pirofosfato de sodio 0,5 %.
Com propositos de definir ο nivel de severidade, pode ser feita referenda a Sambrook et al. (2001) Molecular Cloning: a laboratory manual, 3rd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, CSH, Nova Iorque ou a Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, N.Y. (1989 e atualiza9oes recentes).
Variante de uniao
O termo "variante de uniao", da maneira aqui usada, inclui variantes de uma sequencia de acidos nucleicos na qual introns e/ou exons selecionados foram excisados, substituidos, deslocados ou adicionados, ou na qual os introns foram diminuidos ou aumentados. Tais variantes serao aqueles nos quais a atividade biologica da proteina e substancialmente mantida; isto pode ser atingido mantendo seletivamente segmentos funcionais da proteina.
Tais variantes de uniao podem ser encontrados na natureza ou podem ser preparados pelo homem. Os metodos para prever e isolar tais variantes de uniao sao bem conhecidos na tecnica (ver, por exemplo, Foissac e Schiex (2005) BMC Bioinformatics 6: 25).
Variante alelico
Os alelos ou variantes alelicos sao formas alternativas de um dado gene, localizados na mesma posifao cromossomal. Os variantes alelicos incluem polimorfismos de nucleotideo iinico (SNPs), bem como polimorfismos de pequena inser9ao/dele9ao (INDELs). O tamanho de INDELs e em geral menor que 100 bp. SNPs e INDELs formam ο maior conjunto de variantes de sequencia em cepas polimorficas de ocorrencia natural da maioria dos organismos.
Embaralhamento de gene/Evolucao direcionada O embaralhamento de gene ou evolugao direcionada consiste em repeti9des de embaralhamento de DNA seguido por selegao apropriada e/ou sele9ao para gerar variantes de acidos nucleicos, ou porgSes destes, que codificam proteinas com uma atividade biologica modificada (Castle et al·, (2004) Science 304(5674): 1151-4; patentes U.S. 5.811.238 e 6.395.547). Elemento regulatorio/Sequencia controle/Promotor Os termos "elemento regulatorio", "sequencia controle" e "promotor" sao tambem usados aqui indiferentemente e sao obtidos em um amplo contexto para se referir as sequencias regulatorias de acidos nucleicos capazes de realizar a expressao das sequencias nas quais eles sao ligados. O termo "promotor" refere-se tipicamente a uma sequencia de acidos nucleicos controle localizada a montante do inicio transcricional de um gene e que esta envolvido no reconhecimento e ligafao de RNA polimerase e outras proteinas, direcionando por meio disso a transcrigSo de um acido nucleico operavelmente ligado. Sao incluidas pelos termos anteriormente mencionados sequencias regulatorias transcricionais derivadas de um gene genomico eucariotico classico (incluindo a caixa TATA, que e exigido para inicio exato da transcri9ao, com ou sem uma sequencia de caixa CCAAT) e elementos regulatorios adicionais (isto e, sequencias que ativam a montante, melhoradores e silenciadores) que alteram a expressao de gene em resposta ao desenvolvimento e/ou estimulos externos, ou de uma maneira especifica para
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tecido. E tambem incluida no termo uma sequencia regulatoria transcricional de um gene procarioto classico, em que no caso ele pode incluir uma sequencia em caixa 35 e/ou sequencias regulatorias transcricionais em caixa 10. O termo "elemento regulatorio" tambem inclui uma molecula de fusao sintetica ou derivado que confere, ativa ou melhora a expressao de uma molecula de acido nucleico em uma celula, tecido ou orgao.
Um "promotor de planta" compreende elementos regulatorios, que medeiam a expressao de um segment。de sequencia codificante em celulas de planta. Dessa maneira, um promotor de planta nao precisa ser de origem vegetal, mas pode ser originado de virus ou microrganismos, por exemplo, de virus que atacam celulas de planta. O "promotor de planta" tambem pode ser originado de uma celula de planta, por exemplo, da planta que e transformada com a sequencia de acidos nucleicos a ser expressa no processo inventivo e aqui descrita. Isto tambem se aplica a outros sinais regulatorios de "planta", tais como exterminadores de "planta". Os promotores a montante das sequencias de nucleotideos usadas nos metodos da presente ΐηνεηφείο podem ser modificados por uma ou mais substitui9ao(s), inser9ao(s) e/ou dele9ao(s) de nucleotideo sem interferir com a funcionalidade ou atividade de ambos os promotores, ο quadro de leitura aberto (ORF) ou a regiao regulatoria 3', tais como exterminadores ou outras regides regulatorias 3' que estao localizadas longe do ORF. Alem disso, e possivel que a atividade dos promotores seja maior pela modificafao de sua sequencia, ou que eles sejam substituidos completamente por promotores mais ativos,mesmo promotores de organismos heterologos. Para a expressao em plantas, a molecula de acido nucleico, da maneira descrita anteriormente, tem que estar Iigada ou compreende um promotor adequado que expressa ο gene no ponto exato de tempo e com ο padrao de expressao espacial exigido.
Para a identifica9ao de promotores funcionalmente equivalentes, a resistencia do promotor e/ou padrao de expressao de um promotor candidato podem ser analisados, por exemplo, ligando operavelmente ο promotor a um gene reporter e ensaiando ο nivel e padrao de expressao do gene reporter em varios tecidos da planta. Genes reporteres bem conhecidos e adequados incluem, por exemplo, beta-glucuronidase ou beta- galactosidase. A atividade do promotor e ensaiada medindo a atividade enzimatica da beta-glucuronidase ou beta-galactosidase. A resistencia do promotor e/ou padrao de expressao podem ser comparadas aquela de um promotor de referencia (tal como aqueles usado nos metodos da presente invenfao). Alternativamente, a resistencia do promotor pode ser ensaiada quantificando niveis de RNAm ou comparando os niveis de RNAm do acido nucleico usado nos metodos da presente invenfao, com niveis de RNAm de genes proprios, tal como RNAr 18S, usando metodos conhecidos na tecnica, tais como Northern blotting com analise densitometrica de autoradiogramas, PCR em tempo real quantitativa ou RT-PCR (Heid et al., 1996 Genome Methods 6: 986-994). Pretende-se, em geral, que "promotor fraco" seja um promotor que direciona a expressao de uma sequencia codificante em um nivel baixo. Pretende-se que "nivel baixo" esteja em niveis de cerca de 1/10.000 transcritos a cerca de 1/100.000 transcritos, a cerca de 1/500.0000 transcritos per celula. De modo contrario, um "promotor forte" direciona a expressao de uma sequencia codificante em alto nivel, ou em cerca de 1/10 transcritos a cerca de 1/100 transcritos a cerca de 1/1.000 transcritos per celula. Em geral, pretende-se que "promotor de media resistencia" seja um promotor que direciona a expressao de uma sequencia codificante em um nivel menor que um promotor forte, em particular, em um nivel que esta em todos os exemplos a seguir que foram obtidos durante ο controle de um promotor 35S CaMV. Operavelmente ligado
O termo "operavelmente ligado", da maneira aqui usada, refere-se a uma ligagao funcional entre a sequencia promotora e ο gene de interesse, de maneira tal que a sequencia promotora seja capaz de iniciar a transcri9ao do gene de interesse.
Promotor constitutivo
Um "promotor constitutivo" refere-se a um promotor que e ativo transcricionalmente durante a maioria, mas nao necessariamente todas, das fases de crescimento e desenvolvimento e em muitas condi9oes ambientais, em pelo menos uma celula, tecido ou orgao. A tabela 2a a seguir fornece exemplos de promotores constitutivos.
Tabela 2a: Exemplos de promotores constitutivos
Fonte do Gene Referencia Actina McElroy et al, Plant Cell, 2: 163-171, 1990 HMGP WO 2004/070039 CAMV 35S Odell etal, Nature, 313: 810-812, 1985 CaMV 19S Nilsson et al., Physiol. Plant. 100:456-462, 1997 G0S2 de Pater et al, Plant J Nov;2(6):837-44, 1992, WO 2004/065596 Ubiquitina Christensen et al, Plant Mol. Biol. 18: 675-689,1992 Ciclofilina de arroz Buchholz et al, Plant Mol Biol. 25(5): 837-43, 1994 Histona H3 de milho Lepetit et al, Mol. Gen. Genet. 231:276-285, 1992 Histona H3 de alfafa Wu et al. Plant Mol. Biol. 11:641-649, 1988 Actina 2 An etal, Plant J. 10(1); 107-121, 1996 34S FMV Sanger et al·, Plant. Mol. Biol., 14, 1990: 433-443 Subunidade pequena de rubisco U.S. 4.962.028 OCS Leisner (1988) Proc Natl Acad Sci USA 85(5): 2553 SADl Jain et al·, Crop Science, 39 (6), 1999: 1696 SAD2 Jain et al., Crop Science, 39 (6), 1999: 1696 Nos Shaw et al. (1984) Nucleic Acids Res. 12(20):7831-7846 V-ATPase WO 01/14572 Super promotor WO 95/14098 Proteinas de caixa G WO 94/12015
Promotor ubiquo
Um promotor ubiquo e ativo em substancialmente todos os tecidos ou celulas de um organismo.
Promotor regulado pelo desenvolvimento Um promotor regulado pelo desenvolvimento e ativo durante certos estagios de desenvolvimento ou em partes da planta que passam por mudanfas no desenvolvimento.
Promotor indutivel
Um promotor indutivel induziu ou aumentou ο inicio da transcri9ao em resposta a uma substancia quimica (para uma revisao, ver Gatz 1997, Annu. Rev. Plant Physiol. Plant MoI. Biol., 48:89- 108), estimulos ambientais e fisicos, ou pode ser "indutivel pelo estresse", isto e, ativado quando uma planta e exposta a varias condi9oes de estresse, ou um "indutivel por patogeno", isto e, ativado quando uma planta e exposta a varios patogenos.
Promotor especifico de orgao/especifico de tecido
Um promotor especifico de orgao e especifico de tecido e aquele que e capaz de iniciar preferivelmente a transcrigSo em certos orgaos ou tecidos, tais como as folhas, raizes, tecido de semente, etc. Por exemplo, um "promotor especifico de raiz" e um promotor que e ativo transcricionalmente de maneira predominante em raizes de planta, substancialmente para a exclusao de quaisquer outras partes de uma planta, apesar de permitir ainda qualquer expressao com perdas nestas outras partes da planta. Os promotores capazes de iniciar a transcri9ao apenas em certas celulas sao aqui referidos como "especificos de celula ".
Exemplos de promotores especificos de raiz sao listados na tabela 2b a seguir:
Fonte do gene Referenda RCc3 Plant Mol Biol. 1995 Jan;27(2):237-48 PHTl de Arabidopsis Kovama et al.,2005; Mudge et al. (2002, Plant J. 31:341) Transportador de fosfato de Medicago Xiao et al·, 2006 PyklO de Arabidopsis Nitz et al. (2001) Plant Sci 161(2): 337-346 genes expressiveis em raiz Tingey et al., EMBO J. 6: 1, 1987. Gene indutivel por auxina em tabaco Van der Zaal et al.,Plant MoL Biol. 16, 983, 1991. β-tubulina Oppenheimer, et al., Gene 63: 87, 1988. genes especificos de raiz detabaco Conkling, et al., Plant Physiol. 93: 1203,1990. Gene Gl-3b de B. napus patente dos Estados Unidos 5.401.836 SbPRPl Suzuki et al., Plant Mol. Biol. 21: 109-119, 1993. LRXl Baumberger et al. 2001, Genes & Dev. 15:1128 BTG-26 de Brassica napus U.S.20050044585 LeAMTl (tomate) Lauter et al. (1996, PNAS 3:8139) The LeNRTl-I (tomate) Lauter et al. (1996,PNAS 3:8139) gene patatina classe I (potato) Liu et al., Plant Mol. Biol. 153:386-395, 1991. KDCl {Daucus carota) Downey et al. (2000, J. Biol. Chem. 275:39420) Gene TobRB7 W Song (1997) PhD Thesis, North Carolina State University, Raleigh, NC USA OsRAB5a (arroz) Wang et al. 2002, Plant Sci. 163:273 ALF5 (Arabidopsis) Diener et al. (2001, Plant Cell 13:1625) NRT2;lNp (N. plumbaginifolid) Quesada et al. (1997, Plant Mol. Biol. 34:265)
Um promotor especifico de semente e transcricionalmente
ativo de maneira predominante em tecido de semente, mas nao necessariamente de maneira exclusiva em tecido de semente (em casos de expressao com perdas). O promotor especifico de semente pode ser ativo durante ο desenvolvimento da semente e/ou durante a germina9ao. O promotor especifico de semente pode ser especifico de endosperma/aleurona/embriao. Exemplos de promotores especificos de semente (especificos de endosperma/aleurona/embriao) sao mostrados na tabela 2c ate a tabela 2f a seguir. Exemplos adicionais de promotores especificos de semente sao fornecidos em Qing Qu e Takaiwa (Plant Biotechnol. J. 2, 113-125, 2004), cuja revelafao e aqui incorporada pela referencia a medida que e totalmente apresentada.
Tabela 2c: exemplos de promotores especificos de semente
Fonte do gene Referencia genes especificos de semente Simon et al., Plant Mol. Biol. 5: 191, 1985; Scofield et al., J. Biol. Chem. 262: 12202, 1987.; Baszczynski et al., Plant Mol. Biol. 14: 633, 1990. albumina de noz brasileira Pearson et al., Plant Mol. Biol. 18: 235-245, 1992. Legumina Ellis et al., Plant Mol. Biol. 10: 203-214, 1988. glutelina (arroz) Takaiwa et al., Mol. Gen. Genet. 208: 15-22,1986; Takaiwa et al., FEBS Letts. 221: 43-47, 1987. Zeina Matzke et al Plant Mol Biol, 14(3):323-32 1990 napA Stalberg et al, Planta 199: 515-519, 1996. LMW de trigo e glutenina-1 de HMW Mol Gen Genet 216:81-90, 1989; NAR 17:461-2, 1989 SPA de trigo Albani et al, Plant Cell, 9: 171-184, 1997 ot,β, γ-gliadinas de trigo EMBO J. 3:1409-15,1984 promotor Itrl de cevada Diaz et al. (1995) Mol Gen Genet 248(5):592-8 hordeina Bi, C, D, de cevada Theor Appl Gen 98:1253-62, 1999; Plant J 4:343-55, 1993; Mol Gen Genet 250:750-60, 1996 DOF de cevada Mena et al, The Plant Journal, 116(1): 53-62, 1998 blz2 EP99106056.7 promotor sintetico Vicente-Carbajosa et al., Plant J. 13: 629-640, 1998. prolamina NRP33 de arroz Wu et al, Plant Cell Physiology 39(8) 885-889, 1998 a-globulina Glb-I de arroz Wu et al, Plant Cell Physiology 39(8) 885-889, 1998 OSHl de arroz Sato et al, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93: 8117-8122, 1996 α-globulina REB/OHP-1 de arroz Nakase et al. Plant Mol. Biol. 33: 513-522, 1997 ADP-glicose pirofosforilase de arroz Trans Res 6:157-68, 1997 familia do gene ESR de milho Plant J 12:235-46, 1997 α-cafirina de sorgo DeRose et al., Plant Mol. Biol 32:1029-35, 1996 KNOX Postma-Haarsma et al, Plant Mol. Biol. 39:257-71, 1999 oleosina de arroz Wu et al, J. Biochem. 123:386, 1998 Oleosina de girassol Cummins et al., Plant Mol. Biol. 19: 873-876, 1992 PROOl 17, proteina ribossomal 40S putativa de arroz WO 2004/070039 PROO136, alanina aminotransferase de arroz nao publicado PROO147, inibidor ITRl de tripsina (cevada) nao publicado PR00151, WSIl 8 de arroz WO 2004/070039 PROO175, RAB21 de arroz WO 2004/070039 PR0005 WO 2004/070039 PR00095 WO 2004/070039 α-amilase (Amy32b) Lanahan et al, Plant Cell 4:203-211,1992; Skriver et al, Proc Natl Acad Sci USA 88:7266-7270, 1991 Gene do tipo catepsina β Cejudo et al, Plant Mol Biol 20:849-856,1992 Ltp2 de cevada Kalla et al., Plant J. 6:849-60, 1994 Chi26 Leah et al., Plant J. 4:579-89, 1994 B-Peru de milho Selinger et al., Genetics 149;1125-38,1998 Tabela 2d: exemplos de promotores especificos de endosperma Fonte do gene Referencia glutelina (arroz) Takaiwa et al. (1986) Mol Gen Genet 208:15-22; Takaiwa et al. (1987) FEBS Letts. 221:43-47 Zeina Matzke et al·, (1990) Plant Mol Biol 14(3): 323-32 LMW de trigo e glutenina-1 de HMW Colot et al. (1989) Mol Gen Genet 216:81-90, Anderson etal. (1989) NAR 17:461-2 SPA de trigo Albani et al. (1997) Plant Cell 9:171-184 Gliadinas de trigo Rafalski et al. (1984) EMBO 3:1409-15 Promotor Itrl de cevada Diaz et al. (1995) Mol Gen Genet 248(5):592-8 Hordeina Bi, C, D, de cevada Cho et al. (1999) Theor Appl Genet 98:1253-62; Muller et al. (1993) Plant J 4:343-55; Sorenson et al. (1996) Mol Gen Genet 250:750-60 DOF de cevada Mena etal, (1998) PlantJ 116(1): 53-62 blz2 Onate et al. (1999) J Biol Chem 274(14):9175-82 promotor sintetica Vicente-Carbajosa et al. (1998) Plant J 13:629-640 prolamina NRP33 de arroz Wu et al, (1998) Plant Cell Physiol 39(8) 885-889 globulina Glb-I de arroz Wu et al. (1998) Plant Cell Physiol 39(8) 885-889 arroz globulin REB/OHP-1 Nakase et al. (1997) Plant Molec Biol 33: 513-522 ADP-glicose pirofosforilase de arroz Russell et al. (1997) Trans Res 6:157-68 Familia do gene ESR de milho Opsahl-Ferstad et al. (1997) Plant J 12:235-46 Cafirina de sorgo DeRose et al. (1996) Plant Mol Biol 32:1029-35
Tabela 2e: Exemplos de promotores especificos de embriao
Fonte do gene Referencia OSHl de arroz Sato et al, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93: 8117-8122, 1996 KNOX Postma-Haarsma et al, Plant Mol. Biol. 39:257-71, 1999 PROOl 51 WO 2004/070039 PROO175 WO 2004/070039 PR0005 WO 2004/070039 PR00095 WO 2004/070039
Tabela 2f: Exemplos de promotores especificos de aleurona:
Fonte do gene Referencia α-amilase (Amy32b) Lanahan et al, Plant Cell 4:203-211, 1992; Skriver et al, Proc Natl Acad Sci USA 88:7266-7270, 1991 Gene do tipo catepsina β Cejudo et al, Plant Mol Biol 20:849-856, 1992 Ltp2 de cevada Kalla et al., Plant J. 6:849-60, 1994 Chi26 Leah et al., Plant J. 4:579-89, 1994 B-Peru de milho Selinger et al., Genetics 149;1125-38,1998
Um promotor especifico de tecido verde da maneira aqui definida e um promotor que e ativo transcricionalmente de maneira predominante em tecido verde, substancialmente para a exclusao de quaiquer outras partes de uma planta, embora permitindo ainda quaiquer expressao com perdas nestas outras partes da planta.
Exemplos de promotores especificos de tecido verde que podem ser usados para realizar os metodos da inver^So sao mostrados na tabela 2g a seguir.
Tabela 2g: Exemplos de promotores especificos de tecido verde
Gene Expressao Referencia Ortofosfato diquinase de milho Especifico de folha Fukavama et al., 2001 Fosfoenolpiruvato carboxilase de milho Especifico de folha Kausch et al·, 2001 Fosfoenolpiruvato carboxilase de arroz Especifico de folha Liu et al., 2003 Rubisco de subunidade pequena de arroz Especifico de folha Nomura et al., 2000 beta expansina EXBP9 de arroz Especifico de raiz WO 2004/070039 Rubisco de subunidade pequena de Pigeonpea Especifico de folha Panguluri et al., 2005 RBCS3A de ervilha Especifico de folha
Um outro exemplo de um promotor especifico de tecido e um
promotor especifico de meristema, que e transcricionalmente ativo de maneira predominante em tecido meristematico, substancialmente para a exclusao de quaisquer outras partes de uma planta, embora permitindo ainda qualquer expressao com perdas nestas outras partes da planta. Exemplos de promotores especificos de meristema verde que podem ser usados para realizar os metodos da ίηνεηςδο sao mostrados na tabela 2h a seguir.
Tabela 2h: Exemplos de promotores especificos de meristema
Fonte do gene Padrao de expressao Referenda OSHl de arroz Meristema apical de ramo, a partir do estagio globular do embriao ate ο estagio de muda Sato et al (1996) Proc. Natl. Acad. ScL USA, 93: 8117-8122 Metalotioneina de arroz Especifico de meristema BAD87835.1 WAKl & WAK 2 Meristemas apicais de ramo e raiz, e em folhas que se expandem e sepalas Wagner & Kohorn (2001) Plant Cell 13(2): 303-318
Finalizador
A palavra "finalizador" inclui uma sequencia controle que e
uma sequencia de DNA na extremidade de uma unidade transcricional que sinaliza 3' em processo e a poliadenilafao de um transcrito primario e finaliza9ao de transcrigSo. O finalizador pode ser derivado do gene natural, de uma variedade de outros genes de planta, ou de DNA-T. O finalizador a ser adicionado pode ser derivado, por exemplo, dos genes nopalina sintase ou octopina sintase ou, alternativamente, de um outro gene de planta ou, menos preferivelmente, de qualquer outro gene de eucarioto.
Modula9ao
A palavra "modula9ao" significa, com relagSo a expressao ou expressao de gene, um processo no qual ο nivel de expressao e mudado pela dita expressao de gene em comparafao a planta controle, ο nivel de expressao pode ser menor ou maior. A expressao original nao modulada pode ser de qualquer tipo de expressao de um RNA estrutural (RNAr, RNAt) ou RNAm com tradufao subsequente. O termo "modular a atividade" pode significar qualquer mudanfa da expressao das sequencias inventivas de acidos nucleicos ou proteinas codificadas, que levam ao meior rendimento e/ou maior crescimento da plantas.
Expressao
O termo "expressao" ou "expressao de gene" significa a transcri9ao de um gene especifico ou genes especificos ou construto genetico especifico. O termo "expressao" ou "expressao de gene" em particular significa a transcri9ao de um gene ou genes ou construto genetico no RNA estrutural (RNAr, RNAt) ou RNAm com ou sem tradu9ao subsequente do ultimo em uma proteina. O processo inclui transcrigao de DNA e processamento do produto do RNAm resultante.
Maior expressao/superexpressao
O termo "melhor expressao" ou "superexpressao", da maneira aqui usada, significa qualquer forma de expressao que e adicional ao nivel de expressao tipo selvagem original.
Os metodos para aumentar a expressao de genes ou produtos de gene sao bem documentados na tecnica e incluem, por exemplo, superexpressao dirigida por promotores apropriados, ο uso de melhoradores de transcrifao ou melhoradores de tradu9ao. Os acidos nucleicos isolados que funcionam como elementos promotores ou melhoradores podem ser introduzidos em uma posigao apropriada (tipicamente a montante) de uma forma nao heterologa de um polinucleotideo, de maneira a supra-regular a expressao de um acido nucleico que codifica ο polipeptideo de interesse. Por
exemplo, promotores endogenos podem ser alterados in vivo por mutagSo, delefao e/ou substitui9ao (ver Kmiec, U.S. 5.565.350; Zarling et al” W09322443), promotores isolados podem ser introduzidos em uma celula de planta na orienta9ao e distancia adequadas de um gene da presente inven?ao, de maneira a controlar a expressao do gene.
Se a expressao do polipeptideo for desejada, em geral, e
desejavel incluir uma regiao de poliadenila9ao na extremidade 3' de uma regiao codificante de polinuleotideo. A regiao de poliadenila9ao pode ser derivada do gene natural, de uma variedade de outros genes de planta, ou de DNA-T. A sequencia da extremidade 3' a ser adicionada pode ser derivada, por exemplo, dos genes nopalina sintase ou octopina sintase ou, alternativamente, de um outro gene de planta ou, menos preferivelmente, de qualquer outro gene de eucarioto.
Uma sequencia de intron tambem pode ser adicionada na regiao nao traduzida 5' (UTR) ou na sequencia codificante da sequencia codificante parcial para aumentar ο quantidade da mensagem madura que se acumula no citossol. A inclusao de um intron divisivel na unidade de transcri^ao tanto nos construtos de expressao de planta quanto de animal mostrou aumentar a expressao de gene nos niveis tanto de RNAm quanto de proteina ate 1.000 vezes (Buchman e Berg (1988) MoI. Celul biol. 8: 4395- 4405; Callis et al. (1987) Genes Dev 1 :1183-1200). Tal melhoria de intron da expressao de gene e tipicamente maior quando colocado proximo da extremidade 5' da unidade de transcrigSo. O uso dos introns de milho, intron AdM-S 1, 2 e 6, ο intron Bronze-1, e conhecido na tecnica. Para informagao geral ver: The Maize Handbook, capitulo 116, Freeling e Walbot, Eds., Springer, N.Y. (1994).
Gene endogeno
A referencia aqui a um gene "endogeno" nao apenas refere-se ao gene em questao da maneira observada em uma planta em sua forma
natural (isto e, sem nenhuma interven9ao humana), mas tambem refere-se aquele mesmo gene (ou um acido nucleico/gene substancialmente homologo) em uma forma subsequentemente isolada (re)introduzida em uma planta (um transgene). Por exemplo, uma planta transgenica contendo um transgene como este pode encontrar uma redu9ao substancial da expressao de transgene e/ou redufao substancial de expressao do gene endogeno. O gene isolado pode ser isolado de um organismo ou pode ser produzido em laboratorio, por exemplo, por sintese quimica.
Menor expressao
A referenda aqui a "menor expressao" ou "redufao ou eliminafao substancial" de expressao e obtida para significar uma diminuifao na expressao de gene endogeno e/ou niveis de polipeptideo e/ou atividade de polipeptideo com relagSo as plantas controle. A redu9ao ou elimina9ao substancial em ordem crescente de preferencia esta pelo menos 10 %, 20 %, %, 40 % ou 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 85 %, 90 %, ou 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, 99 % ou mais reduzida, comparada aquela de plantas controle. Os metodos para diminuir a expressao sao conhecidos na tecnica e os versados na tecnica serao facilmente capazes de adaptar-se a metodos conhecidos para silenciar, de maneira a atingir a redu9ao de expressao de um gene endogeno em uma planta completa, ou em partes da mesma, por meio do uso de um promotor apropriado, por exemplo.
Para a redufao ou eliminaySo substancial de expressao um gene endogeno em uma planta, um tamanho suficiente de nucleotideos substancialmente contiguos de uma sequencia de acidos nucleicos e exigido. A fim de realizar ο silenciamento de gene, este pode ser tao pequeno quanto 20, 19, 18, 17, 16,15, 14, 13, 12, 11,10 ou menos nucleotideos, alternativamente, este pode apresentar ο gene inteiro (incluindo a UTR 5' e/ou 3', tanto em parte quanto por completo). O intervalo dos nucleotideos substancialmente contiguos pode ser derivado do acido nucleico que codifica a proteina de interesse (gene alvo), ou de qualquer acido nucleico capaz de codificar um ortologo, parologo ou homologo da proteina de interesse. Preferivelmente, ο intervalo de nucleotideos substancialmente contiguos e capaz de formar IigagSes de hidrogSnio com ο gene alvo (tanto na fita sentido quanto anti-sentido), mais preferivelmente, ο intervalo de nucleotideos substancialmente contiguos apresenta, em uma ordem crescente de preferencia, 50 %, 60 %, 70 %,80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 96 %, 97 %,98 %, 99 %, 100 % de identidade de sequencia com ο gene alvo (tanto fita sentido quanto anti-sentido). Uma sequencia de acidos nucleicos que codifica um polipeptideo (funcional) nao e uma exigencia para os varios metodos aqui discutidos para a redu9ao ou eliminagao substancial de expressao de um gene endogeno.
Exemplos de varios metodos para a redi^So ou elimina9ao substancial de expressao em uma planta de um gene endogeno, ou para diminuir niveis e/ou atividade de uma proteina, sao conhecidos pelos versados na tecnica. Os versados na tecnica serao facilmente capazes de se adaptar a metodos conhecidos para silenciar, de maneira a atingir redugSo de expressao de um gene endogeno em uma planta completa, ou em parte da mesmas, por meio do uso de um promotor apropriado, por exemplo.
Esta redufao ou elimina^So substancial de expressao pode ser atingida usando ferramentas e tecnicas de rotina. Um metodo preferido para a redu9ao ou elimina9ao substancial de expressao de gene endogeno e introduzir e expressar em uma planta um construto genetico no qual ο acido nucleico (neste caso,um intervalo de nucleotideos substancialmente contiguos derivados do gene de interesse, ou de qualquer acido nucleico capaz de codificar um ortologo, parologo ou homologo de qualquer uma da proteina de interesse) e clonado como uma repetigao invertida (em parte ou completamente), separado por um espagador (DNA nao codificante).
Em um metodo preferido como este, a expressao do gene endogeno e reduzida ou substancialmente eliminada por meio de silenciamento mediado por RNA usando uma repeti9ao invertida de um acido nucleico ou uma parte deste (neste caso, um intervalo de nucleotideos substancialmente contiguos derivados do gene de interesse, ou de qualquer acido nucleico capaz de codificar um ortologo, parologo ou homologo da proteina de interesse), preferivelmente capaz de formar uma estrutura em forma de grampo. A repetigSo invertida e clonada em um vetor de expressao compreendendo sequencias controle. Uma sequencia de acidos nucleicos de DNA nao codificantes (um espasador, por exemplo, um fragmento de regiao de anexa9ao de matriz (MAR), um intron, um poliligador, etc.) esta localizada entre os dois acidos nucleicos invertidos que formam a repetifao invertida. Apos a transcri9ao da repeti?So invertida, um RNA quimerico com uma estrutura alto complementar e formado (parcial ou completo). Esta estrutura de RNA de fita dupla e referida como ο RNA em grampo (RNAhp). O RNAhp e processado pela planta em RNAssi que sao incorporados em um complexo de silenciamento induzido por RNA (RISC). O RISC cliva adicionalmente os transcritos de RNAm, reduzindo substancialmente por meio disso ο niimero de transcritos de RNAm a ser traduzido em polipeptideos. Para detalhes mais gerais, ver, por exemplo, Grierson et al. (1998) WO 98/53083; Waterhouse et al. (1999) WO 99/53050).
O desempenho dos metodos da invenfao nao depende da introdu9ao e expressao em uma planta de um construto genetico no qual ο acido nucleico e clonado como uma repetigao invertida, mas qualquer um ou mais de varios metodos bem conhecidos de "silenciamento de gene" podem ser usados para atingir os mesmos efeitos.
Um metodo como este para a redu9ao de expressao de gene endogeno e ο silenciamento mediado por RNA de expressao de gene (infra- regula9ao). O silenciamento neste caso e ativado em uma planta por uma sequencia de RNA de fita dupla (RNAds), que e substancialmente similar ao gene alvo endogeno. Este RNAds e processado adicionalmente pela planta em cerca de 20 a cerca de 26 nucleotideos, denominados RNAs de pequena interferencia (RNAssi). Os RNAssi sao incorporados em um complexo de silenciamento induzido por RNA (RISC) que cliva ο RNAm transcrito do gene endogeno alvo, reduzindo substancialmente por meio disso ο niimero de transcritos de RNAm a ser traduzido em um polipeptideo. Preferivelmente, a sequencia de RNA de fita dupla corresponde a um gene alvo.
Um outro exemplo de um metodo de silenciamento de RNA envolve a introdi^ao de sequencias de acidos nucleicos, ou partes da mesmas, (neste caso, um intervalo de nucleotideos substancialmente contiguos derivados do gene de interesse, ou de qualquer acido nucleico capaz de codificar um ortologo, parologo ou homologo da proteina de interesse) em uma orienta9ao sentido em uma planta. " OrientaQSo sentido" refere-se a uma sequencia de DNA que e homologa a um transcrito de RNAm da mesma. Portanto, pode ser introduzida em uma planta menos uma copia da sequencia de acidos nucleicos. A sequencia adicional de acidos nucleicos reduzira a expressao do gene endogeno, dando origem a um fenomeno conhecido como co-supressao. A redi^ao de expressao de gene sera mais evidenciada se varias copias adicionais de uma sequencia de acidos nucleicos forem introduzidas na planta, a medida que existe uma correla9ao positiva entre altos niveis de transcrito e a ativagSo da co-supressao.
Um outro exemplo de um metodo de silenciamento de RNA envolve ο uso de sequencias anti-sentido de acidos nucleicos. Uma sequencia "anti-sentido" de acidos nucleicos compreende uma sequencia de nucleotideos que e complementar a uma sequencia "sentido" de acidos nucleicos que codifica uma proteina, isto e, complementar a fita codificante de uma molecula de DNAc de fita dupla ou complementar a uma sequencia de transcrito de RNAm. A sequencia anti-sentido de acidos nucleicos e preferivelmente complementar ao gene endogeno a ser silenciado. A complementaridade pode estar localizada na "regiao codificante" e/ou na "regiao nao codificante" de um gene. O termo "regiao codificante" refere-se a uma regiao da sequencia de nucleotideos compreendendo codons que sao traduzidos em residuos de aminoacido. O termo "regiao nao codificante" refere-se as sequencias 5' e 3' que flanqueiam a regiao codificante que e transcrita, mas nao e traduzida em aminoacidos (tambem referidas como as regiSes nao traduzidas 5' e 3').
As sequencias anti-sentido de acidos nucleicos podem ser desenhadas de acordo com as regras de pareamento de bases Watson e Crick. A sequencia anti-sentido de acidos nucleicos pode ser complementar a sequencia total de acidos nucleicos (neste caso, um intervalo de nucleotideos substancialmente contiguos derivados do gene de interesse, ou de qualquer acido nucleico capaz de codificar um ortologo, parologo ou homologo da proteina de interesse), mas tambem pode ser um oligonucleotideo que e anti- sentido a apenas uma parte da sequencia de acidos nucleicos (incluindo a UTR de RNAm 5' e 3'). Por exemplo, a sequencia de oligonucleotideo anti- sentido pode ser complementar a regiao ao redor do sitio de inicio de tradu9ao de um transcrito de RNAm que codifica um polipeptideo. O tamanho de uma sequencia de oligonucleotideo anti-sentido adequada e conhecido na tecnica e pode iniciar com cerca de 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15 ou 10 nucleotideos em comprimento ou menos. Uma sequencia anti-sentido de acidos nucleicos de acordo com a inven9ao pode ser construida usando sintese quimica e reagSes de liga9ao enzimatica usando metodos conhecidos na tecnica. Por exemplo, uma sequencia anti-sentido de acidos nucleicos (por exemplo, uma sequencia de oligonucleotideo anti-sentido) pode ser sintetizada quimicamente usando nucleotideos de ocorrencia natural ou nucleotideos modificados de varias maneiras desenhados para aumentar a estabilidade biologica das moleculas ou para aumentar a estabilidade fisica do duplex formado entre as sequencias anti-sentido e sentido de acidos nucleicos, por exemplo, nucleotideos substituidos por derivados de fosforotioato e acridina podem ser usados. Exemplos de nucleotideos modificados que podem ser usados para gerar as sequencias anti-sentido de acidos nucleicos sao bem conhecidos na tecnica. Modificafoes de nucleotideo conhecidas incluem metila^ao, ciclizagao e "cobertura" e substitui9ao de um ou mais dos nucleotideos de ocorrencia natural com um analogo tal como inosina. Outras modificagSes de nucleotideos sao bem conhecidas na tecnica.
A sequencia anti-sentido de acidos nucleicos pode ser produzida biologicamente usando um vetor de expressao, no qual uma sequencia de acidos nucleicos foi subclonada em uma orientagSo anti-sentido (isto e, RNA transcrito a partir do acido nucleico inserido apresentarao uma orientafao anti-sentido em um acido nucleico alvo de interesse). Preferivelmente, a produ9ao de sequencias anti-sentido de acidos nucleicos em plantas ocorre por meio de um construto de acido nucleico estavelmente integrado compreendendo um promotor, um oligonucleotideo anti-sentido operavelmente ligado e um fmalizador.
As moleculas de acido nucleico usadas para silenciar nos metodos da inven?ao (quer introduzidas em uma planta ou geradas in situ) hibridizam ou se ligam a transcritos de RNAm e/ou DNA genomico que codifica um polipeptideo para inibir por meio disso a expressao da proteina, por exemplo, inibindo a transcri9ao e/ou tradufao. A hibridizagao pode ser por complementaridade de nucleotideo convencional para formar um duplex estavel ou, por exemplo, no caso de uma sequencia anti-sentido de acidos nucleicos que se Iiga a duplexes de DNA, por meio de intera9oes especificas no encaixe principal da dupla helice. As sequencias anti-sentido de acidos nucleicos podem ser introduzidas em uma planta por transformafao ou inje9ao direta em um sitio de tecido especifico. Alternativamente, as sequencias anti-sentido de acidos nucleicos podem ser modificadas para alvejar celulas selecionadas e entao administradas sistemicamente. Por
exemplo, para administra^ao sistemica, as sequencias anti-sentido de acidos nucleicos podem ser modificadas de maneira tal que elas se ligam especificamente aos receptores ou antigenos expressos em uma superficie de celula selecionada, por exemplo, ligando a sequencia anti-sentido de acidos nucleicos aos peptideos ou anticorpos que se ligam aos receptores ou antigenos de superficie celular. As sequencias anti-sentido de acidos nucleicos tambem podem ser distribuidas nas celulas usando os vetores aqui descritos.
De acordo com um aspect。adicional, a sequencia anti-sentido de acidos nucleicos e uma sequencia a-anomerica de acidos nucleicos. Uma sequencia a-anomerica de acidos nucleicos forma hibridos de fita dupla especificos com RNA de complementaridade no qual, ao contrario das unidades b usuais, as fitas correm em paralelo umas as outras (Gaultier et al. (1987) Nucl Ac Res 15: 6625-6641). A sequencia anti-sentido de acidos nucleicos tambem pode compreender um 2'-o-metilribonucleotideo (Inoue et al. (1987) Nucl Ac Res 15, 6131 -6148) ou um analogo quimerico de RNA- DNA (Inoue et al. (1987) FEBS Lett. 215, 327-330).
A redufao ou elimina9ao substancial de expressao de gene endogeno tambem pode ser realizada usando ribozimas. As ribozimas sao moleculas cataliticas de RNA com atividade de ribonuclease que sao capazes de clivar uma sequencia de fita simples de acidos nucleicos, tal como um RNAm, no qual elas apresentam uma regiao de complementaridade. Assim, as ribozimas (por exemplo, ribozimas cabe9a de martelo (descritas em Haselhoff e Gerlach (1988) Nature 334, 585-591) podem ser usadas para clivar cataliticamente transcritos de RNAm que coificam um polipeptideo, reduzindo substancialmente por meio disso ο niimero de transcritos de RNAm a ser traduzido em um polipeptideo. Uma ribozima com especificidade para uma sequSncia de acidos nucleicos pode ser desenhada (ver, por exemplo: Cech et al. patente U.S. 4.987.071; e Cech et al. patente U.S. 5.116.742). Alternativamente, os transcritos de RNAm que correspondem a uma sequencia de acidos nucleicos podem ser usados para selecionar um RNA catalitico com uma atividade especifica de ribonuclease a partir de um agrupamento de moleculas de RNA (Bartel e Szostak (1993) Science 261, 1411-1418). O uso de ribozimas para silenciamento de gene em plantas e conhecido na tecnica (por exemplo, Atkins et al. (1994) WO 94/00012; Lenne et al. (1995) WO 95/03404; Lutziger et al. (2000) WO 00/00619; Prinsen et al. (1997) WO 97/13865 e Scott et al. (1997) WO 97/381 16).
O silenciamento de gene tambem pode ser atingido por mutagenese por inser9ao (por exemplo, insergSo de DNA-T ou insei^So por transposon) ou por estrategias da maneira descrita em, entre outros, Angell e Baulcombe ((1999) Plant J 20(3): 357-62), (Amplicon VIGS WO 98/36083), ou Baulcombe (WO 99/15682).
O silenciamento de gene tambem pode ocorrer se existir uma muta9ao em um gene endogeno e/ou uma mutafao em um gene isolado/acido nucleico introduzido subsequentemente em uma planta. A redu9ao ou elimina9ao substancial pode ser causada por um polipeptideo nao funcional. Por exemplo, ο polipeptideo pode ser ligar a varias proteinas de intera9ao; uma ou mais muta9ao(s) e/ou trunca9ao(s) pode, portanto, fornecer um polipeptideo que ainda e capaz de se ligar as proteinas de interafao (tais como proteinas receptoras) mas que nao exibe sua fUr^So normal (tal como ligante de sinaliza9ao).
Uma abordagem adicional do silenciamento de gene e ο alvejamento de sequencias de acidos nucleicos complementares a regiao regulatoria do gene (por exemplo, ο promotor e/ou melhoradores) para formar estruturas de tres helices que previnem a transcri9ao do gene em celulas alvo. Ver Helene, C, Anticancer Drug Res. 6, 569-84, 1991; Helene et al., Ann. N.Y. Acad. Sci. 660, 27-36 1992; e Maher, LJ. Bioassays 14, 807-15, 1992.
Outros metodos, tais como ο uso de anticorpos direcionados a um polipeptideo endogeno para inibir sua funfao em planta, ou interferencia na via de sinalizagao na qual um polipeptideo esta envolvido, serao conhecidos pelos versados na tecnica. Em particular, pode-se contemplar que moleculas sintetizadas em laboratorio podem ser usadas para inibir a fun9ao biologica de um polipeptideo alvo, ou para interferir com a via de sinaliza9ao na qual ο polipeptideo alvo esta envolvido.
Alternativamente, um programa de seleySo pode ser estabelecido para identificar em uma populagSo de planta variantes naturais de um gene, cujos variantes codificam polipeptideos com menor atividade. Tais variantes naturais tambem podem ser usados, por exemplo, para realizar recombina9ao homologa.
RNAsmicro artificials e/ou naturais (RNAsmi) podem ser usados para neutralizar a expressao de gene e/ou tradu9ao de RNAm. RNAsmi endogenos sao RNAs pequenos de fita simples com tipicamente 19- 24 nucleotideos de comprimento. Eles funcionam principalmente para regular a expressao de gene e/ ou tradufao de RNAm. A maioria dos RNAsmicro de planta (RNAsmi) apresentam complementaridade perfeita ou quase perfeita com suas sequencias alvo. Entretanto, existem alvos naturais com ate cinco combina9oes. Eles sao processados a partir de RNAs mais longos nao codificantes com estruturas que se dobram sobre elas mesmas caracteristicas por RNases especificas de dita dupla da familia Dicer. Mediante processamento, eles sao incorporados no complex。de silenciamento induzido por RNA (RISC) se ligando a seu principal componente, uma proteina argonauta. RNAsmi funcionam como os componentes de especificidade de RISC, uma vez que eles pareiam bases para alvejar acidos nucleicos, principalmente RNAms, no citoplasma. Eventos subsequentes regulatorios incluem a clivagem do RNAm alvo e a destrui9ao e/ou inibifao translacional. Os efeitos da superexpressao de RNAmi sao, assim, frequentemente refletidos em menores niveis de RNAm de gene alvos.
RNAsmicro artificials (RNAsmia), que apresentam tipicamente 21 nucleotideos de comprimento, podem ser geneticamente modificados especificamente para regular negativamente a expressao de gene de genes simples ou miiltiplos de interesse. Os determinantes de selefao alvo de RNAmicro de planta sao bem conhecidos na tecnica. Parametros empiricos para reconhecimento alvo foram definidos e podem ser usados para auxiliar no desenho de RNAsmia especificos, (Schwab et al., Dev. Cell 8, 517-527, 2005). Ferramentas convenientes para desenhar e gerar RNAsmia e seus precursores sao tambem disponiveis para ο piiblico (Schwab et al, Plant Cell 18, 1121-1133,2006).
Para desempenho ideal, as tecnicas de silenciamento de gene usadas para reduzir a expressao em uma planta de um gene endogeno exigem ο uso de sequencias de acidos nucleicos de plantas monocotiledoneas para a transforma9ao de plantas monocotiledoneas, e de plantas dicotiledoneas para a transforma9ao de plantas dicotiledoneas. Preferivelmente, uma sequencia de acidos nucleicos de qualquer dada especie de planta e introduzida em uma da mesma especie. Por exemplo, uma sequencia de acidos nucleicos de arroz e transformada em uma planta de arroz. Entretanto, nao e uma exigencia absoluta que a sequencia de acidos nucleicos a ser introduzida se origine da mesma especie de planta, como a planta na qual ela sera introduzida. E suficiente que exista homologia substancial entre ο gene endogeno alvo e ο acido nucleico a ser introduzido.
Sao descritos anteriormente exemplos de varios metodos para a redu9ao ou elimina9ao substancial de expressao em uma planta de um gene endogeno. Os versados na tecnica serao facilmente capazes de se adaptar aos metodos anteriormente mencionados para silenciar, de maneira a atingir a redu9ao de expressao de um gene endogeno em uma planta completa, ou em parte da mesmas, por meio do uso de um promotor apropriado, por exemplo. Marcador selecionavel (geneVGene reporter "Marcador selecionavel", "gene de marcador selecionavel" ou
gene reporter" incluem qualquer gene que confere um fenotipo em uma celula na qual e expresso para facilitar a identifica9ao e/ou selefao de celulas que sao transfectadas ou transformadas com um construto de acido nucleico da inven?ao. Estes genes marcadores possibilitam a identifica^So de uma transferencia satisfatoria das moleculas de acido nucleico por meio de uma serie de principios diferentes. Os marcadores adequados podem ser selecionados a partir de marcadores que conferem resistencia a antibiotico ou herbicida, que introduzem uma nova caracteristica metabolica ou que permitem sele9ao visual. Exemplos de genes de marcadores selecionaveis incluem genes que conferem resistencia a antibioticos (tal como nptll, que fosforila neomicina e canamicina, ou hpt, que fosforila higromicina, ou genes que conferem resistencia a, por exemplo, bleomicina, estreptomicina, tetraciclina, cloranfenicol, ampicilina, gentamicina, geneticina (G418), espectinomicina ou blasticidina), a herbicidas (por exemplo, barra que fornece resistencia a Basta®; aroA ou gox que fornece resistencia contra glifosato, ou os genes que conferem resistencia a, por exemplo, imidazolinona, fosfinotricina ou sulfonilureia), ou genes que fornecem uma caracteristica metabolica (tal como manA que permite que as plantas usem manose como unica fonte de carbono ou xilose isomerase para a utiliza9ao de xilose, ou marcadores anti-nutritivos tal como a resistencia a 2-desoxiglicose). A expressao de genes marcadores visuais resulta na formafao de cor (por exemplo, β-glucuronidase, GUS ou β- galactosidase com seus substratos coloridos, por exemplo, X-GaI), luminescencia (tal como ο sistema luciferina/luceferase) ou fluorescencia (proteina verde fluorescente, GFP e derivados destes). Esta lista representa apenas um pequeno niimero de possiveis marcadores. Os versados na tecnica sao familiares com tais marcadores. Diferentes marcadores sao preferidos, dependendo do organismo e do metodo de selegao.
Sabe-se que, mediante integragSo estavel ou transiente de acidos nucleicos em celulas de planta, apenas uma minoria das celulas obtem ο DNA estrangeiro e, se desejado, integra-o em seu genoma, dependendo do vetor de expressao usado e da tecnica de transfec9ao usada. Para identificar e selecionar estes integrantes, um gene que codifica um marcador selecionavel (tais como aqueles descritos anteriormente) e em geral introduzido nas celulas hospedeiras junto com ο gene de interesse. Estes marcadores podem, por exemplo, ser usados em mutantes nos quais estes genes nao sao funcionais, por exemplo, pela dele^o por metodos convencionais. Alem disso, as moleculas de acido nucleico que codificam um marcador selecionavel podem ser introduzidas em uma celula hospedeira no mesmo vetor que compreende a sequencia que codifica os polipeptideos da invengao ou usados nos metodos da invenfao, ou ainda em um vetor separado. As celulas que foram estavelmente transfectadas com ο acido nucleico introduzido podem ser identificadas, por exemplo, por sele9ao (por exemplo, celulas que integraram ο marcador selecionavel sobrevivem, ao passo que as outras celulas morrem). Os genes marcadores podem ser removidos ou excisados das celula transgenica, uma vez que eles ja nao sao necessarios. As tecnicas para a remo9ao de gene marcador sao conhecidas na tecnologia, as tecnicas usadas sao descritas anteriormente na se9ao de definiySes.
Uma vez que os genes marcadores, particularmente genes para a resistencia a antibioticos e herbicidas, nao sao mais exigidos ou sao indesejados na celula transgenica hospedeira, uma vez que os acidos nucleicos foram introduzidos satisfatoriamente, ο processo de acordo com a inven9ao para introduzir os acidos nucleicos vantajosamente emprega tecnicas que possibilitam a remo9ao ou excisao destes genes marcadores. Um metodo como este e ο que e conhecido como co-transforma9ao. O metodo de co- transforma9ao emprega dois vetores simultaneamente para a transformagao, um vetor que carrega ο acido nucleico de acordo com a invenfao e um segundo que carrega o(s) gene(s) marcador(s). Uma grande proporgSo de transformantes recebe ou, no case de plantas, compreende (ate 40 % ou mais dos transformantes), ambos os vetores. No caso de transforma9ao com agrobacterias, os transformantes recebem geral apenas uma parte do vetor, isto e, a sequencia flanqueada pelo DNA-T, que em geral representa ο cassete de expressao. Os genes marcadores podem ser subsequentemente removidos da planta transformada realizando cruzamentos. Em um outro metodo, os genes marcadores integrados em um transposon sao usados para a transforma9ao junto com ο acido nucleico desejado (conhecido como a tecnologiaAc/Ds tecnologia). Os transformantes podem ser cruzados com uma fonte de transposase ou os transformantes sao transformados com um construto de acido nucleico que confere a expressao de uma transposase, de maneira transiente ou estavel. Em alguns cases (aproximadamente 10 %), ο transposon pula do genoma da celula hospedeira, uma vez que a transforma9ao ocorreu satisfatoriamente e e perdido. Em iniimeros casos adicionais, ο transposon salta um local diferente. Nestes casos, ο gene marcador tem que ser eliminado realizando cruzamentos. Na microbiologia, as tecnicas que foram desenvolvidas tornam possivel, ou facilitam, a delegSo de tais eventos. Um metodo vantajoso adicional depende do que e conhecido como sistemas de recombinafao; cuja vantagem e que a eliminagao por cruzamento pode ser dispensada. O sistema melhor conhecido deste tipo e ο que e conhecido como ο sistema Cre/lox. Crel e uma recombinase que remove as sequencias localizadas entre as sequencias IoxP. Se ο gene marcador for integrado entre as sequencias IoxP, ele e removido uma vez que a transformagao ocorreu satisfatoriamente, por expressao da recombinase. Os sistemas de recombina^So adicionais sao ο sistema HIN/HIX, FLP/FRT e REP/STB (Tribble et al.,J. Biol. Chem., 275, 2000: 22255- 22267; Velmurugan et al., J. Cell Biol., 149, 2000: 553-566). Uma integrado sitio especifica no genoma da planta com as sequencias de acidos nucleicos de acordo com a inven9ao e possivel. Naturalmente, estes metodos tambem
podem ser aplicados a microrganismos tais como levedura, fungos ou bacterias. Transgenico/Transgene/Recombinante
Com propositos da invenfao, "transgenico", "transgene" ou "recombinante" significa com rela^ao a, por exemplo, uma sequencia de acidos nucleicos, um cassete de expressao, construto de gene ou um vetor compreendendo a sequencia de acidos nucleicos ou um organismo transformado com as sequencias de acidos nucleicos, cassetes de expressao ou vetores de acordo com a invengao, todas aquelas constru9oes acarretam em metodos recombinantes nos quais cada um:
(a) a sequencias de acidos nucleicos que codificam proteinas usadas nos metodos da invengSo, ou
(b) sequencia(s) genetica(s) controle que e(sao) operavelmente ligada(s) com a sequencia de acidos nucleicos de acordo com a invenfao, por exemplo um promotor, ou
(c) a) e b) nao estao localizadas em seu ambiente genetico natural ou foram modificadas por metodos recombinantes, que sao possiveis para a modificafao obter a forma de, por exemplo, uma substituigao, adi9ao, dele9ao, inversao ou inser9ao de um ou mais residuos de nucleotideo. Entende-se que ο ambiente genetico natural significa ο locus genomico ou cromosomico natural na planta original ou a preser^a em uma biblioteca genomica. No caso de uma biblioteca genomica, ο ambiente genetico natural da sequencia de acidos nucleicos e preferivelmente mantido, pelo menos em parte. O ambiente flanqueia a sequencia de acidos nucleicos pelo menos em um Iado e apresenta um tamanho de sequencia de pelo menos 50 bp, preferivelmente pelo menos 500 bp, especialmente preferivel pelo menos 1.000 bp, acima de tudo preferivelmente pelo menos 5.000 bp. Um cassete de expressao de ocorrencia natural, por exemplo, a combina9ao de ocorrencia natural do promotor natural das sequencias de acidos nucleicos com a sequencia correspondente de acidos nucleicos que codifica um polipeptideo usado nos metodos da presente invenfao, da maneira defmida anteriormente, se torna um cassete de expressao transgenico quando este cassete de expressao e modificado por metodos nao naturais, sinteticos ("artificials") tal como, por exemplo, tratamento mutagenico. Os metodos adequados sao descritos, por exemplo, em US 5.565,350 ou WO 00/15815.
Entende-se assim que uma planta transgenica com propositos da invenfao significa, da maneira anterior, que os acidos nucleicos usados no metodo da inver^ao nao estao em seu locus natural no genoma da dita planta, sendo possivel que os acidos nucleicos sejam expressos homologa ou heterologamente. Entretanto, da maneira mencionada, transgenico tambem significa que, embora os acidos nucleicos de acordo com a invenfao ou usados no metodo inventivo estejam em sua posi摔ο natural no genoma de uma planta, a sequencia foi modificada com rela9ao a sequencia natural, e/ou que as sequencias regulatorias das sequencias naturais foram modificadas. Entende-se preferivelmente que transgenico significa a expressao dos acidos nucleicos de acordo com a ϊηνεηφείο em um locus nao natural no genoma, isto e, expressao homologa ou, preferivelmente, heterologa dos acidos nucleicos ocorreu. As plantas transgenicas preferidas sao aqui mencionadas.
Transformapao
O termo "introdu9ao" ou "transforma9ao", da maneira aqui referida, inclui a transferencia de um polinucleotideo exogeno em uma celula hospedeira, independente do metodo usado para a transferencia. O tecido de planta capaz de propaga9ao clonal subsequente, que por organogenese ou embriogenese, pode ser transformado com um construto genetico da presente ΐηνεηςδο e em uma planta completa regenerada dele derivado. O tecido particular escolhido variara dependendo dos sistemas de propagafao clonal disponiveis para, e melhores adequados a, as especies particulares que sao transformadas. Os alvos de tecido exemplar incluem discos de folha, polen, embriSes, cotiledones, hipocotilos, megagametofitos, tecido do calo, tecido meristematico existente (por exemplo, meristema apical, brotos auxiliares e meristemas de raiz), e tecido de meristema induzido (por exemplo, meristema de cotiledone e meristema de hipocotilo). O polinucleotideo pode ser introduzido transientemente ou estavelmente em uma celula hospedeira e pode ser mantido nao integrado, por exemplo, como um plasmideo. Alternativamente, ele pode ser integrado no genoma hospedeiro. As celulas de planta transformadas resultantes podem entao ser usadas para regenerar uma planta transformada de uma maneira conhecida pelos versados na tecnica.
A transferencia de genes estrangeiros no genoma de uma planta e denominada transforma^ao. A transforma9ao de especie de planta e agora uma tecnica bastante rotineira. Vantaj osamente, qualquer de varios metodos de transformafao pode ser usado para introduzir ο gene de interesse em uma celula ancestral adequada. Os metodos descritos para a transforma9ao e regenera9ao de plantas a partir de tecidos de planta ou celulas de planta podem ser utilizados para transforma9ao transiente ou estavel. Os metodos de transforma9ao incluem ο uso de lipossomos, eletropora9ao, produtos quimicos que aumentam a absorfao de DNA livre, injefao do DNA diretamente na planta, arma de bombardeamento de particula, transformagao usando virus ou polen e microinjesao. Os metodos podem ser selecionados a partir do metodo de calcio/polietileno glicol para protoplastos (Krens, F.A. et al., (1982) Nature 296, 72-74; Negrutiu I et al. (1987) Plant MoI Biol 8: 363-373); eletropora^o de protoplastos (Shillito R.D. et al. (1985) Bio/Technol 3, 1099-1102); microinje9ao no material da planta (Crossway A et al., (1986) MoI. Gen Genet 202: 179- 185); bombardeamento de particula revestida de DNA ou RNA (Klein TM et al., (1987) Nature 327: 70) infec9ao com (nao integrativa) virus e similares. As plantas transgenicas, incluindo as plantas transgenicas de cultivo, sao preferivelmente produzidas por meio da transforma^ao ativada por Agrobacterium. Um metodo vantajoso de transformafao e a transforma^ao em planta. Com esta fmalidade, e possivel, por exemplo, permitir que as agrobacterias possam agir nas sementes da planta ou inocular ο meristema da planta com agrobacterias. Foi fornecido particularmente expediente de acordo com a invengao para permitir uma suspensao de agrobacterias transformadas para agir na planta intacta ou pelo menos no primordio da flor. A planta cresce subsequentemente ate que as sementes da planta tratada sejam obtidas (Clough e Bent, Plant J. (1998) 16,735- 743). Os metodos para a transformafao mediada por Agrobacterium de arroz incluem metodos bem conhecidos para a transforma9ao de arroz, tais como aqueles descritos em quaisquer dos seguintes: pedido de patente europeia E.P. 1198985 Al, Aldemita e Hodges (Plant 199: 612-617, 1996); Chan et al. (Plant MoI Biol 22 (3): 491-506, 1993), Hiei et al. (Plant J 6 (2): 271-282, 1994), cujas revela9oes sao aqui incorporadas pela referencia a medida que sao completamente apresentadas. No caso da transforma9ao do milho, ο metodo preferido e descrito tato em lshida et al. (Nat. Biotechnol 14(6): 745- 50, 1996) quanto em Frame et al. (Plant Physiol 129(1): 13-22, 2002), cujas revela95es sao aqui incorporadas pela referencia a medida que sao completamente apresentadas. Os ditos metodos sao descritos adicionalmente a titulo de exemplo em B. Jenes et al., Techniques for Gene Transfer, in: Transgenic Plants, Vol. 1, Engineering and Utilization, eds. S. D. Kung e R. Wu, Academic Press (1993) 128-143 e em Potrykus Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Molec. Biol. 42 (1991) 205-225). Os acidos nucleicos ou ο construto a ser expresso sao preferivelmente clonados em um vetor, que e adequado para transformar Agrobacterium tumefaciens, por exemplo, pBinl9 (Bevan et al., Nucl. Acids Res. 12 (1984) 8711). As agrobacterias transformadas por um vetor como este podem estao ser usadas em maneiras conhecidas para a transforma9ao de plantas, tais como as plantas usadas como um modelo, como Arabidopsis {Arabidopsis thaliana esta no escopo da presente invengao e nao e considerada como uma planta de cultivo), ou
plantas de cultivo taus como, a titulo de exemplo, plantas de tabaco, por exemplo, imergindo folhas machucadas ou folhas rasgadas em uma soli^So de agrobacterias e entao cultivando-as em meios adequados. A transforma9ao de plantas por meio de Agrobacterium tumefaciens e descrita, por exemplo, por Hofgen e Willmitzer em Nucl. Acid Res. (1988) 16, 9877 ou e conhecida inter alia a partir de F. F. White, Vectors for Gene Transfer in Higher Plants; in Transgenic Plants, Vol. 1, Engineering and Utilization, eds. S. D. Kung e R. Wu, Academic Press, 1993, pp. 15-38.
Alem da transformafao de celulas somaticas, que sao entao regeneradas em plantas intactas, tambem e possivel transformar as celulas de meristemas de planta e, em particular, aquelas celulas que se desenvolvem gametas. Neste caso, os gametas transforaiados seguem ο desenvolvimento natural da planta, dando origem a plantas transgenicas. Assim5 por exemplo, as sementes de Arabidopsis sao tratadas com agrobacterias e as sementes sao obtidas a partir de plantas em desenvolvimento, a partir das quais uma certa propor9ao e transformada e, assim, sao transgenicas [Feldman, KA e Marks MD (1987). MoI Gen Genet 208:274-289; Feldmann K (1992). Em: C Koncz, N-H Chua e J Shell, eds, Methods in Arabidopsis Research. Word Scientific, Singapura, pp. 274-289]. Os metodo alternativos baseiam-se na remofao repetida das inflorescenciass e da incubagao do sitio de excisao no centro da roseta com agrobacterias transformadas, por meio do qual as sementes transformadas podem ser provavelmente obtidas em um ponto posterior do tempo (Chang (1994). Plant J. 5: 551-558; Katavic (1994). MoI Gen Genet, 245: 363-370). Entretanto, um metodo especialmente efetivo e ο metodo de infiltrafao a vacuo com suas modifica95es tal como ο metodo "imersao floral". No caso de inflltra9ao a vacuo de Arabidopsis, as plantas intactas em pressao reduzida sao tratadas com uma suspensao de agrobacterias [Bechthold, N (1993). C R Acad Sci Paris Life Sci, 316: 1 194-1 199], embora no caso do metodo de "imersao floral" ο tecido floral em
desenvolvimento seja incubado rapidamente com uma suspensao de agrobacterias tratadas com agente tensoativo [Clough, SJ e Bent AF (1998) The plant J. 16, 735-743]. Uma certa propor9ao de sementes transgenicas e coletada em ambos os casos, e estas sementes podem ser distinguidas de sementes nao transgenicas crescendo nas condi^oes seletivas descritas anteriormente. Alem do mais, a transformafao estavel de plastideos e vantajosa em decorrencia de os plastideos serem maternalmente inerentes na maioria das culturas, reduzindo ou eliminado ο risco do transgene fluir por meio do polen. A transforma9ao do genoma do cloroplasto e atingida em geral por um processo que foi esquematicamente exibido em Klaus et al., 2004 [Nature Biotechnology 22 (2), 225-229]. Resumidamente, as sequencias a serem transformadas sao clonadas junto com um gene de marcador selecionavel entre sequencias homologas que flanqueiam no genoma do cloroplasto. Estas sequencias flaqueantes homologas direcionam a integra9ao sitio especifica no plastoma. A transformagao plastidial doi descrita por muitas especies de planta diferentes e uma perspectiva e fornecida em Bock (2001) Transgenic plastids in basic research and plant biotechnology. J MoI Biol. 2001 Sep 21; 312 (3):425-38 ou Maliga, P (2003) Progress towards commercialization of plastid transformation technology. Trends Biotechnol. 21, 20-28. O progresso biotecnologico adicional foi recentemente relatado na forma de transformantes de plastideo sem marcador, que pode ser produzido por um gene marcador co-integrado transiente (Klaus et al., 2004, Nature Biotechnology 22(2), 225- 229).
Marcatpao da ativat^o do DNA-T
A marcafao da ativa9ao do DNA-T (Hayashi et al. Science (1992) 1350-1353), envolve inserfao de DNA-T, contendo em geral um promotor (tambem pode ser um melhorador de tradufao ou um intron), na regiao genomica do gene de interesse ou 10 kb a montante ou a jusante da regiao codificante de um gene em uma configurafao, de maneira tal que ο promotor direcione a expressao do gene alvejado. Tipicamente, a regulagao de expressao do gene alvejado por seu promotor natural e interrompida e ο gene perde ο controle do promotor recem introduzido. O promotor e tipicamente embebido em um DNA-T. Este DNA-T e inserido aleatoriamente no genoma da planta, por exemplo, por meio de infefao por Agrobacterium infecfao e leva a expressao modificada de genes proximos ao DNA-T inserido. As plantas transgenicas resultantes mostram fenotipos dominantes em virtude da expressao modificada de genes proximos ao promotor introduzido. TILLING
O termo "TILLING" e uma abreviagao de "Lesoes locias induzidas alvejadas em genomas" e refere-se a uma tecnologia de mutagenese usada para gerar e/ou identificar acidos nucleicos que codificam proteinas com expressao e/ou atividade modificadas. TILLING tambem permite a sele9ao de plantas que carregam tais variantes mutantes. Estes variantes mutantes podem exibir expressao modificada, tanto no tamanho ou local quanto na cronometragem (se as mutag^es afetarem ο promotor, por exemplo). Estes variantes mutantes podem exibir maior atividade do que aquela exibida pelo gene na sua forma natural. TILLING combina mutagenese de alta densidade com metodos de sele9ao de alto rendimento. As etapas seguidas tipicamente em TILLING sao: (a) mutagenese EMS (Redei GP e Koncz C (1992) em Methods in Arabidopsis Research, Koncz C, Chua NH, Schell J, eds. Singapura, World Scientific Publishing Co, pp. 16-82; Feldmann et al., (1994) em Meyerowitz EM, Somerville CR, eds, Arabidopsis. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, PP 137-172; Lightner J e Caspar T (1998) em J Martinez-Zapater, J Salinas, eds, Methods on Molecular Biology, Vol. 82. Human Press, Totowa, NJ, pp 91 -104); (b) prepara9ao de DNA e agrupamento de individuos; (c) amplificafao por PCR de uma regiao de interesse; (d) desnatura9ao e anelamento para permitir a formafao de heteroduplexes; (e) DHPLC, quando
a presenfa de um heteroduplex em um agrupamento e detectada como um pico extra no cromatograma; (f) identifica9ao do mutante individual; e (g) sequenciamento do produto de PCR mutante. Os metodos para TILLING sao bem conhecidos na tecnica (McCalium et al., (2000) Nat Biotechnol 18: 455- 457; revisado por Stemple (2004) Nat Rev Genet 5(2): 145-50).
Recombinayao homologa
A recombina9ao homologa permite introdufao em um genoma de um acido nucleico selecionado em uma posi^So selecionada definida. A recombinafao homologa e uma tecnologia padrao usada rotineiramente em ciencias biologicas para organismos inferiores tal como levedura ou ο musgo Physcomitrella. Os metodos para realizar a recombinafao homologa em plantas foram descritos nao apenas para plantas modelo (Offringa et al. (1990) EMBO J 9(10): 3077-84), mas tambem para plantas de cultivo, por exemplo, arroz (Terada et al. (2002) Nat Biotech 20(10): 1030-4; Iida e Terada (2004) Curr Opin Biotech 15(2): 132-8), e existem abordagens de que sao em geral aplicaveis com rela9ao ao organismo alvo (Miller et al, Nature Biotechnol. 25, 778-785, 2007).
Rendimento
O termo "rendimento" significa em geral uma produfao mensuravel de valor economico, tipicamente relacionado a um cultivo especifico, a uma area e a um periodo de tempo. Partes da planta individual contribuem diretamente para ο rendimento com base nos seus niimeros, tamanho e/ou peso, ou ο rendimento atual e ο rendimento por metro quadrado para um cultivo e ano, que e determinado dividindo a produ9ao total (inclui tanto produ9ao coletada quanto avaliada) por metros quadrados plantados. O termo "rendimento" de uma planta pode relacionar-se a biomassa vegetativa (biomassa da raiz e/ou ramo), aos orgaos reprodutivos e/ou as propagulas (tais como sementes) da mesma planta.
Vigor inicial
"Vigor inicial" refere-se a crescimento ativo de maneira saudavel bem balanceado, especialmente durante os estagios iniciais de crescimento da planta, e pode resultar da maior aptidao da planta em virtude de, por exemplo, as plantas serem melhor adaptadas ao seu ambiente (isto e, otimizar ο uso de recursos de energia e reparti9ao entre ramo e raiz). As plantas com vigor inicial tambem mostram maior sobrevivencia da muda e um melhor estabelecimento do cultivo, que resulta frequentemente em campos altamente uniformes (com ο cultivo crescendo de maneira uniforme, isto e, com a maioria de plantas atingindo os varios estagios de desenvolvimento substancialmente ao mesmo tempo), e frequentemente melhor e maior rendimento. Portanto, ο vigor inicial pode ser determinado medindo varias fatores, tais como peso de mil graos, germina9ao percentual, emergencia percentual, crescimento da muda, altura da muda, comprimento da raiz, biomassa da raiz e ramo e muito mais.
Aumento/Amplia9ao/Melhoria
Os termos "aumento", "amplia9ao" ou "melhoria" sao indiferentes e podem significar, no sentido do pedido,pelo menos 3 %, 4 %, 5 %, 6 %, 7 %, 8 %, 9 % ou 10 %, preferivelmente pelo menos 15 % ou 20 %, mais preferivelmente 25 %, 30 %, 35 % ou 40 % mais rendimento e/ou crescimento em comparafao com as plantas controle da maneira aqui definida.
Rendimento da semente
O maior rendimento da semente pode ser manifestado como um ou mais dos seguintes: a) um aumento na biomassa da semente (peso total da semente) que pode ser em uma base individual de semente e/ou por planta e/ou por metro quadrado; b) maior mimero de flores por planta; c) maior niimero de sementes (preenchidas); d) maior taxa de preenchimento da semente (que e expressa como a razao entre ο niamero de sementes preenchidas dividido pelo niimero total de sementes); e) maior indice da colheita, que e expresso como uma razao do rendimento de Partes cultivaveis, tais como sementes, dividido pela biomassa total; e f) aumento no peso de mil graos (TKW), e g) maior niimero de paniculas primarias, que e extrapolado do niimero de sementes preenchidas contadas e seu peso total. Um maior TKW pode resultar de um maior tamanho da semente e/ou peso da semente, e tambem pode resultar de um aumento no tamanho do embriao e/ou endosperma.
Um aumento no rendimento da semente tambem pode ser manifestado como um aumento no tamanho da semente e/ou volume da semente. Alem disso, um aumento no rendimento da semente tambem pode se manifestar como um aumento na area da semente e/ou tamanho da semente e/ou largura da semente e/ou perimetro da semente. O maior rendimento da semente tambem pode resultar em arquitetura modificada, ou pode ocorrer em decorrencia da arquitetura modificada.
Indice de vegetapao
O "indice de vegetafao", da maneira aqui usada, e calculado a partir de imagens digitals das plantas. Para cada pixel pertencente ao objeto da planta na imagem, a razao do valor verde versus ο valor vermelho (no modelo RGB para codificar a cor) e calculada. O indice de vegeta^ao e expresso como ο percentual de pixels para ο qual a razao verde para vermelho excede um dado limiar. Em condi9oes normais de crescimento, emcondigSes de crescimento em estresse salino, e em condi^oes de crescimento com disponibilidade reduzida de nutrientes, ο indice de vegeta^So de plantas e medido no iiltimo imageamento antes da floragSo. Ao contrario, em condi9oes de crescimento de estresse por secura, ο indice de vegetagao de plantas e medido no primeiro imageamento apos a secura.
Planta
O termo "planta", da maneira aqui usada, inclui as plantas completas, ancestrais e progenie das plantas e partes da planta, incluindo sementes, ramos, caules, folhas, raizes (incluindo tuberculos), flores e tecidos e orgaos, em que cada um dos anteriormente mencionados compreendem ο gene/acido nucleico de interesse. O termo "planta" tambem inclui celulas de planta, culturas em suspensao, tecido do calo, embrioes, regioes meristematicas, gametofitos, esporofitos, polen e microesporos, em que novamente cada um dos anteriormente mencionados compreende ο gene/acido nucleico de interesse.
As plantas que sao particularmente usadas nos metodos da inven9ao incluem todas as plantas que pertencem a superfamilia Viridiplantae, em particular, plantas monocotiledoneas e dicotiledoneas incluindo plantas de forragem ou legumes forrageiros, plantas ornamentals, culturas de alimento, arvores ou arbustos selecionados da lista compreendendo Acer spp., Actinidia spp., Abelmoschus spp., Agave sisalana, Agropyron spp., Agrostis stolonifera, Allium spp., Amaranthus spp., Ammofila arenaria, Ananas comosus, Annona spp., Apium graveolens, Arachis spp, Artocarpus spp., Asparagus officinalis, Avena spp. (por exemplo, Avena sativa, Avena fatua, Avena byzantina, Avena fatua var. sativa, Avena hybrida), Averrhoa carambola, Bambusa sp., Benincasa hispida, Bertholletia excelsea, Beta vulgaris, Brassica spp. (por exemplo, Brassica napus, Brassica rapa ssp. [canola, oleo de semente de colza, nabita]), Cadaba farinosa, Camellia sinensis, Canna indica, Cannabis sativa, Capsicum spp., Carex data, Carica papaya, Carissa macrocarpa, Carya spp., Carthamus tinctorius, Castanea spp., Ceibapentandra, Cichorium endivia, Cinnamomum spp., Citrullus lanatus, Citrus spp., Cocos spp., Coffea spp., Colocasia esculenta, Cola spp., Corchorus sp., Coriandrum sativum, Corylus spp., Crataegus spp., Crocus sativus, Cucurbita spp., Cucumis spp., Cynara spp., Daucus carota, Desmodium spp., Dimocarpus longan, Dioscorea spp., Diospyros spp., Echinochloa spp., Elaeis (por exemplo, Elaeis guineensis, Elaeis oleifera), Eleusine coracana, Eragrostis tef, Erianthus sp., Eriobotrya japonica, Eucalyptus sp., Eugenia uniflora, Fagopyrum spp., Fagus spp., Festuca arundinacea, Ficus carica, Fortunella spp., Fragaria spp., Ginkgo biloba, Glycine spp. (por exemplo, Glycine max, Soja hispida ou Soja max), Gossypium hirsutum, Helianthus spp. (por exemplo, Helianthus annuus), Hemerocallis fulva, Hibiscus spp., Hordeum spp. (por exemplo, Hordeum vulgare), lpomoea batatas, Juglans spp., Lactuca sativa, Lathyrus spp., Lens culinaris, Linum usitatissimum, Litchi chinensis, Lotus spp., Luffa acutangula, Lupinus spp., Luzula sylvatica, Lycopersicon spp. (por exemplo, Lycopersicon esculentum, Lycopersicon lycopersicum, Lycopersicon pyriforme), Macrotyloma spp., Malus spp., Malpighia emarginata, Mammea americana, Mangifera indica, Manihot spp., Manilkara zapota, Medicago sativa, Melilotus spp., Mentha spp., Miscanthus sinensis, Momordica spp., Morus nigra, Musa spp., Nicotiana spp., Olea spp., Opuntia spp., Ornithopus spp., Oryza spp. (por exemplo, Oryza sativa, Oryza latifolid), Panicum miliaceum, Panicum virgatum, Passiflora edulis, Pastinaca sativa, Pennisetum sp., Persea spp., Petroseiinum crispum, Phalaris arundinacea, Phaseolus spp., Phleum pratense, Foenix spp., Phragmites australis, Physalis spp., Pinus spp., Pistacia vera, Pisum spp., Poa spp., Populus spp., Prosopis spp., Prunus spp., Psidium spp., Punica granatum, Pyrus communis, Quercus spp., Raphanus sativus, Rheum rhabarbarum, Ribes spp., Ricinus communis, Rubus spp., Saccharum spp., Salix sp., Sambucus spp., Secale cereale, Sesamum spp., Sinapis sp., Solanum spp. (por exemplo, Solanum tuberosum, Solanum integrifolium ou Solanum lycopersica), Sorghum bicolor, Spinacia spp., Syzygium spp., Tagetes spp., Tamarindus indica, Theobroma .cacao, Trifolium spp., Tripsacum dactyloides, Triticale sp., Triticosecale rimpaui, Triticum spp. (por exemplo, Triticum aestivum, Triticum durum, Triticum turgidum, Triticum hybernum, Triticum macha, Triticum sativum, Triticum monococcum ou Triticum vulgare), Tropaeolum minus, Tropaeolum majus, Vaccinium spp., Vicia spp., Vigna spp., Viola odorata, Vitis spp., Zea mays, Zizaniapalustris, Ziziphus spp., entre outras. DESCRICAO DETALHADA DA INVENCAO De maneira surpreendente, observa-se agora que a modulafao da expressao em uma planta com um acido nucleico que codifica um polipeptideo do tipo alfm fornece plantas com melhor tolerancia ao estresse abiotico com rela^So as plantas controle. De acordo com uma primeira modalidade, a presente inven9ao fornece um metodo para melhorar a tolerancia a varios estresses abioticos em plantas com rela9ao as plantas controle, compreendendo modular a expressao em uma planta com um acido nucleico que codifica um polipeptideo do tipo alfin e opcionalmente selecionar plantas com melhor tolerancia ao estresse abiotico.
Alem disso, observa-se surpreendente agora que modular a expressao em uma planta com um acido nucleico que codifica um polipeptideo YRP fornece plantas com melhor tolerancia ao estresse abiotico com rela^ao as plantas controle. De acordo com uma primeira modalidade, a presente inven9ao fornece um metodo para melhorar a tolerancia a varios estresses abioticos em plantas com relagSo as plantas controle, compreendendo modular a expressao em uma planta com um acido nucleico que codifica um polipeptideo YRP e opcionalmente selecionar plantas com melhor tolerancia ao estresse abiotico.
Alem disso, observa-se surpreendente agora que aumentar a expressao em uma planta, com uma sequencia de acidos nucleicos que codifica um polipeptideo BRXL da maneira aqui defmida, fornece plantas com mais caracteristicas relacionadas ao rendimento com relagao as plantas controle. De acordo com uma primeira modalidade, a presente invengao fornece um metodo para aumentar as caracteristicas relacionadas ao rendimento em plantas com relagao as plantas controle, compreendendo aumentar a expressao em uma planta com uma sequencia de acidos nucleicos que codifica um polipeptideo BRXL.
A inven9ao tambem fornece ate aqui sequSncias de acidos nucleicos desconhecidas que codificam polipeptideos BRXL, e polipeptideos BRXL.
De acordo com uma modalidade da presente invenfao, e fornecido, portanto, uma Molecula de acido nucleico isolado selecionada de: (i) uma sequencia de acidos nucleicos da maneira representada
por qualquer uma de SEQ ID NO: 75, SEQ ID NO: 77, ou SEQ ID NO: 79;
(ii) ο complemento de uma sequencia de acidos nucleicos da maneira representada por qualquer uma de SEQ ID NO: 75, SEQ ID NO: 77, ou SEQ ID NO: 79;
(iii) uma sequencia de acidos nucleicos que codifica um
polipeptideo BRXL com, em uma ordem crescente de preferencia, pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %,99 % ou mais de identidade de sequencia de aminoacidos com a sequencia de polipeptideos representada por qualquer uma de SEQ ID NO: 76, SEQ ID NO: 78, ou SEQ ID NO: 80.
De acordo com uma modalidade adicional da presente inven9ao, e tambem fornecido um polipeptideo isolado selecionado de:
(i) uma sequencia de polipeptideos da maneira representada por qualquer uma de SEQ ID NO: 76, SEQ ID NO: 78, ou SEQ ID NO: 80; (ii) uma sequencia de polipeptideos com, em uma ordem
crescente de preferencia, pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de sequencia de aminoacidos com uma sequencia de polipeptideos da maneira representada por qualquer uma de SEQ ID NO: 76, SEQ ID NO: 78, ou SEQ ID NO: 80;
(iii) derivados de quaisquer das sequencias de polipeptideos fornecidas em (i) ou (ii) anteriormente.
Alem disso, observa-se surpreendente agora que modular a expressao em uma planta com um acido nucleico que codifica um polipeptídeo do tipo silky-1 fornece plantas com melhor tolerância ao estresse abiótico com relação às plantas controle. De acordo com uma primeira modalidade, a presente invenção fornece um método para melhorar a tolerância a vários estresses abióticos em plantas com relação às plantas controle, compreendendo modular a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo silky-1 e opcionalmente selecionar plantas com melhor tolerância ao estresse abiótico.
Além disso, observa-se surpreendente agora que modular a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo ARP6 fornece plantas com melhores características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle. De acordo com uma primeira modalidade, a presente invenção fornece um método para melhorar características relacionadas ao rendimento em plantas com relação às plantas controle, compreendendo modular a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo ARP6 e opcionalmente selecionar plantas com melhores características relacionadas ao rendimento.
Além disso, observa-se surpreendente agora que modular a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica uma prolil- oligopeptidase, aqui denominado "polipeptídeo de POP", fornece plantas com melhores características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle. De acordo com uma primeira modalidade, a presente invenção fornece um método para melhorar características relacionadas ao rendimento em plantas com relação às plantas controle, compreendendo modular a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo de POP e opcionalmente selecionar plantas com melhores características relacionadas ao rendimento.
Além disso, observa-se surpreendentemente agora que modular a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo CRL fornece plantas com melhores características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle. De acordo com uma primeira modalidade, a presente invenção fornece um método para melhorar características relacionadas ao rendimento em plantas com relação às plantas controle, compreendendo modular a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo CRL e opcionalmente selecionar plantas com melhores características relacionadas ao rendimento, preferivelmente qualquer uma de o rendimento total da semente (peso total das sementes), número de sementes preenchidas (número de semente preenchidas), taxa de preenchimento (taxa de preenchimento) e índice da colheita (índice da colheita), e/ou identificar a planta transgênica selecionando a planta transgênica que superexpressa o gene CRL (introduzido ou endógeno) e/ou a proteína CRL.
Um método preferido para modular (preferivelmente aumentar) a expressão de um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo BRXL, ou um polipeptídeo do tipo silky-1, ou um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL, é introduzir e expressar em uma planta um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin, um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo BRXL, ou um polipeptídeo do tipo silky-1, ou um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL.
Com relação aos polipeptídeos do tipo alfin, qualquer referência a partir daqui a uma "proteína usada nos métodos da invenção" é obtida para significar um polipeptídeo do tipo alfin da maneira aqui definida. Qualquer referência daqui por diante a um "ácido nucléico usado nos métodos da invenção" é obtida para significar um ácido nucléico capaz de codificar um polipeptídeo do tipo alfin como este. O ácido nucléico a ser introduzido em uma planta (e, portanto, usado na realização dos métodos da invenção) é qualquer ácido nucléico que codifica o tipo de proteína que será agora descrita, daqui por diante também denominado "ácido nucléico do tipo alfin" ou "gene do tipo alfin".
Com relação aos polipeptídeos YRP, qualquer referência daqui por diante a uma "proteína usada nos métodos da invenção" é obtida para significar um polipeptídeo YRP da maneira aqui definida. Qualquer referência daqui por diante a um "ácido nucléico usado nos métodos da invenção" é obtida para significar um ácido nucléico capaz de codificar um polipeptídeo YRP como este. O ácido nucléico a ser introduzido em uma planta (e, portanto, usado na realização dos métodos da invenção) é qualquer ácido nucléico que codifica o tipo de proteína que será agora descrita, daqui por diante também denominado "ácido nucléico YRP " ou "gene YRP".
O YRP de Hordeum vulgare (SEQ ID NO: 1 1 e 13) é fator de transcrição que codifica elementos da classe GARP de fatores de transcrição.
Com relação aos polipeptídeos BRXL, qualquer referência daqui por diante a uma "proteína usada nos métodos da invenção" é obtida para significar um polipeptídeo BRXL da maneira aqui definida. Qualquer referência daqui por diante a uma "seqüência de ácidos nucleicos usada nos métodos da invenção" é obtida para significar uma seqüência de ácidos nucleicos capaz de codificar um polipeptídeo BRXL como este. A seqüência de ácidos nucleicos a ser introduzida em uma planta (e, portanto, usado na realização dos métodos da invenção) é qualquer seqüência de ácidos nucleicos que codifica o tipo de polipeptídeo, que será agora descrito, daqui por diante também denominada "seqüência de ácidos nucleicos BRXL" ou "gene BRXL".
Com relação aos polipeptídeos do tipo silky, qualquer referência daqui por diante a uma "proteína usada nos métodos da invenção" é obtida para significar um polipeptídeo do tipo silky-1 da maneira aqui definida. Qualquer referência daqui por diante a um "ácido nucléico usado nos métodos da invenção" é obtida para significar um ácido nucléico capaz de codificar um polipeptídeo do tipo silky-1 como este. O ácido nucléico a ser introduzido em uma planta (e, portanto, usado na realização dos métodos da invenção) é qualquer ácido nucléico que codifica o tipo de proteína que será agora descrita, daqui por diante também denominado "ácido nucléico do tipo silky-1" ou "gene do tipo silky-1".
Com relação aos polipeptídeos ARP6, qualquer referência
daqui por diante a uma "proteína usada nos métodos da invenção" é obtida para significar um polipeptídeo ARP6 da maneira aqui definida. Qualquer referência daqui por diante a um "ácido nucléico usado nos métodos da invenção" é obtida para significar um ácido nucléico capaz de codificar um polipeptídeo ARP6 como este. O ácido nucléico a ser introduzido em uma planta (e, portanto, usado na realização dos métodos da invenção) é qualquer ácido nucléico que codifica o tipo de proteína que será agora descrita, daqui por diante também denominado "ácido nucléico ARP6" ou "gene ARP6".
Com relação aos polipeptídeos POP, qualquer referência daqui por diante a uma "proteína usada nos métodos da invenção" é obtida para significar um polipeptídeo de POP da maneira aqui definida. Qualquer referência daqui por diante a um "ácido nucléico usado nos métodos da invenção" é obtida para significar um ácido nucléico capaz de codificar um polipeptídeo de POP como este. O ácido nucléico a ser introduzido em uma planta (e, portanto, usado na realização dos métodos da invenção) é qualquer ácido nucléico que codifica o tipo de proteína que será agora descrita, daqui por diante também denominado "ácido nucléico POP" ou "gene POP".
Com relação aos polipeptídeos CRL, qualquer referência daqui por diante a uma "proteína usada nos métodos da invenção" é obtida para significar um polipeptídeo CRL da maneira aqui definida. Qualquer referência daqui por diante a um "ácido nucléico usado nos métodos da invenção" é obtida para significar um ácido nucléico capaz de codificar um polipeptídeo CRL como este. O ácido nucléico a ser introduzido em uma planta (e, portanto, usado na realização dos métodos da invenção) é qualquer ácido nucléico que codifica o tipo de proteína que será agora descrita, daqui por diante também denominado "ácido nucléico CRL" ou "gene CRL".
Um "polipeptídeo do tipo alfin" da maneira aqui definida refere-se a qualquer polipeptídeo compreendendo um motivo de núcleo hexâmero tanto de GNGGTG quanto de GTGGNG.
Exemplos de tais polipeptídeos do tipo alfin incluem ortólogos e parólogos das seqüências representados por qualquer de SEQ ID NO: 2 e SEQID NO: 4.
Os polipeptídeos do tipo alfin e ortólogos e parólogos destes apresentam tipicamente em uma ordem crescente de preferência pelo menos %, 26 %, 27 %, 28 %, 29 %, 30 %, 31 %, 32 %, 33 %, 34 %, 35 %, 36 %, 37 %, 38 %, 39 %, 40 %, 41 %, 42 %, 43 %, 44 %, 45 %, 46 %, 47 %, 48 %, 49 %, 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, ou 99 % de identidade completa de seqüência com o aminoácido representado por qualquer de SEQ ID NO: 2 e SEQ ID NO: 4.
A identidade completa de seqüência é determinada usando um algoritmo de alinhamento global, tal como o algoritmo de Needleman Wunsch no programa GAP (GCG Wisconsin Package, Accelrys), preferivelmente com parâmetros padrões e preferivelmente com seqüências de proteínas maduras (isto é, sem levar em consideração sinais de secreção ou peptídeos de trânsito). Comparada com a identidade completa de seqüência, a identidade de seqüência em geral será maior quando apenas domínios ou motivos conservados forem considerados.
Preferivelmente, a seqüência de polipeptídeos que, quando usada na construção de uma árvore filogenética, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos do tipo alfin compreendendo as seqüências de aminoácidos representadas por SEQ ID NO: 2 e SEQ ID NO: 4. em vez de com qualquer outro grupo. Ferramentas e técnicas para a construção e análise de árvores filogenéticas são bem conhecidas na técnica.
Um "polipeptídeo YRP", da maneira aqui definida, refere-se a qualquer polipeptídeo de acordo com SEQ ID NO: 11 e SEQ ID NO: 13 e ortólogos e parólogos das seqüências representados por qualquer de SEQ ID NO: 11 e SEQ ID NO: 13.
Os polipeptídeos YRP e ortólogos e parólogos destes apresentam tipicamente em uma ordem crescente de preferência pelo menos 25 %, 26 %, 27 %, 28 %, 29 %, 30 %, 31 %, 32 %, 33 %, 34 %, 35 %, 36 %, 37 %, 38 %, 39 %, 40 %, 41 %, 42 %, 43 %, 44 %, 45 %, 46 %, 47 %, 48 %, 49 %, 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, ou 99 % de identidade completa de seqüência com o aminoácido representado por qualquer de SEQID NO: 11 e SEQ ID NO: 13.
A identidade completa de seqüência é determinada usando um algoritmo de alinhamento global, tal como o algoritmo de Needleman Wunsch no programa GAP (GCG Wisconsin Package, Accelrys), preferivelmente com parâmetros padrões e preferivelmente com seqüências de proteínas maduras (isto é, sem levar em consideração sinais de secreção ou peptídeos de trânsito). Comparada com a identidade completa de seqüência, a identidade de seqüência em geral será maior quando apenas domínios ou motivos conservados forem considerados.
Preferivelmente, a seqüência de polipeptídeos, que quando usada na construção de uma árvore filogenética, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos YRP compreendendo as seqüências de aminoácidos representadas por SEQ ID NO: 1 1 e SEQ ID NO: 13 em vez de com qualquer outro grupo. Ferramentas e técnicas para a construção e análise de árvores filogenéticas são bem conhecidas na técnica.
Um "polipeptídeo BRXL", da maneira aqui definida, refere-se a qualquer polipeptídeo compreendendo pelo menos dois domínios BRX com um domínio IPR013591 DZC de entrada InterPro (PFAM entrada PF08381 DZC).
Alternativamente, ou adicionalmente, "polipeptídeo BRXL", da maneira aqui definida, refere-se a qualquer polipeptídeo compreendendo (i) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio BRX da maneira representada por SEQ ID NO: 81; e (ii) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio BRX da maneira representada por SEQ ID NO: 82.
Alternativamente, ou adicionalmente, "polipeptídeo BRXL", da maneira aqui definida, refere-se a qualquer polipeptídeo compreendendo (i) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 1 (compreendendo um domínio BRX) da maneira representada por SEQ ID NO: 83; e (ii) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 2 (compreendendo um domínio BRX) da maneira representada por SEQ ID NO: 84.
Adicionalmente, um "polipeptídeo BRXL" da maneira aqui definida compreende adicionalmente (1) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 3 da maneira representada por SEQ ID NO: 85; e (1) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 4 da maneira representada por SEQID NO: 86.
Alternativamente, ou adicionalmente, um "polipeptídeo BRXL", da maneira aqui definida, refere-se a qualquer seqüência de polipeptídeos com, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um polipeptídeo da maneira representada por SEQ ID NO: 18.
Alternativamente, ou adicionalmente, um "polipeptídeo BRXL", da maneira aqui definida, refere-se a qualquer polipeptídeo com, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com quaisquer das seqüências de polipeptídeos fornecidas na tabela A3 aqui.
Alternativamente, ou adicionalmente, um "polipeptídeo BRXL", da maneira aqui definida, refere-se a qualquer polipeptídeo que, em um ensaio de dois híbridos em levedura, interage com ele mesmo ou com um outro polipeptídeo BRLX.
Um "polipeptídeo do tipo silky-1", da maneira aqui definida, refere-se a qualquer polipeptídeo representado por qualquer de SEQ ID NO: 91, SEQ ID NO: 93 e SEQ ID NO: 95 e ortólogos e parólogos destes. Os polipeptídeos do tipo silky e ortólogos e parólogos destes
apresentam tipicamente em uma ordem crescente de preferência pelo menos %, 26 %, 27 %, 28 %, 29 %, 30 %, 31 %, 32 %, 33 %, 34 %, 35 %, 36 %, 37 %, 38 %, 39 %, 40 %, 41 %, 42 %, 43 %, 44 %, 45 %, 46 %, 47 %, 48 %, 49 %, 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, ou 99 % de identidade completa de seqüência com o aminoácido representado por qualquer de SEQ ID NO: 91, SEQ ID NO: 93 e SEQ ID NO: 95.
A identidade completa de seqüência é determinada usando um algoritmo de alinhamento global, tal como o algoritmo de Needleman Wunsch no programa GAP (GCG Wisconsin Package, Accelrys), preferivelmente com parâmetros padrões e preferivelmente com seqüências de proteínas maduras (isto é, sem levar em consideração sinais de secreção ou peptídeos de trânsito). Comparada com a identidade completa de seqüência, a identidade de seqüência em geral será maior quando apenas domínios ou motivos conservados forem considerados.
Preferivelmente, a seqüência de polipeptídeos, que quando usada na construção de uma árvore filogenética, agrupa-se com o grupo de sifky-1 -Iike polipeptídeos compreendendo as seqüências de aminoácidos representadas por SEQ ID NO: 91, SEQ ID NO: 93 e SEQ ID NO: 95 em vez de com qualquer outro grupo. Ferramentas e técnicas para a construção e análise de árvores filogenéticas são bem conhecidas na técnica.
Um "polipeptídeo ARP6", da maneira aqui definida, refere-se a qualquer polipeptídeo compreendendo um domínio actina e com, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 30 %, 31 %, 32 %, 33 %, 34 %, %, 36 %, 37 %, 38 %, 39 %, 40 %, 41 %, 42 %, 43 %, 44 %, 45 %, 46 %, 47 %, 48 %, 49 %, 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, ou 99 % de identidade completa de seqüência com o aminoácido representado por SEQ ID NO: 102 ou por qualquer polipeptídeo da tabela A5.
Os polipeptídeos ARP6 compreendem tipicamente um domínio actina. Os domínios de actina são bem conhecidos na técnica. Por exemplo, a base de dados Pfam dos domínios de proteína (Bateman et al., Nucleic Acids Research 30(1): 276-280 (2002)) refere-se ao domínio acitna como o número de referência: PF00022.
O domínio Pfam PF00022 baseia-se em torno das pesquisas de modelo oculto de Markov (HMM) da maneira fornecida pelo pacote HMMER2. Em HMMER2, como BLAST, os valores E (valores de espectativas) são calculados. O valor E é o número de acertos que pode ser esperado para apresentar uma pontuação igual ou melhor que esta acidental. Um bom valor E é muito menor que 1. Em torno de 1 é o que espera-se exatamente ao acaso. A princípio, tudo o que se precisa para decidir na significância de uma combinação é o valor Ε. A seguir estão as pontuações de domínio que definem o domínio actina da maneira fornecida na base de dados
Pfam.
Parâmetro Modelo HMM Modelo Is Modelo fs Seqüência Pontuação de domínio Seqüência Pontuação de domínio Ponto de corte da coleta -144,0 -144,0 12,4 12,4 Ponto de corte de confiança -144,0 -144,0 12,6 12,6 Ponto de corte de barulho -145,0 -145,0 12,3 12,3
O modelo HMM usado para construir o domínio actina é indicado. A ordem que as combinações Is (global) e fs (fragmento) são alinhadas no modelo fornece o alinhamento completo. O método de construção pode ser primeiro global, quando as combinações Is são alinhadas primeiro, seguidas por combinações fs que não se sobrepõem, biclassificadas, quando as combinações são alinhadas a fim de classificar o valor e, ou primeiro local, quando as combinações fs são alinhadas primeiro seguidas pelas combinações Is que não se sobrepõem. A classificação de um domínio único alinhado a um HMM é indicada. Se existir mais de um domínio, a classificação da seqüência é a soma de todas as pontuações do domínio para a tal entrada Pfam. Se existir apenas um domínio único, a classificação da seqüência e dos domínios com relação à proteína será idêntica.
O ponto de corte da coleta usado no domínio actina é indicado. Este valor é o limite de pesquisa usado para construir o alinhamento completo. O ponto de corte da coleta é a classificação mínima que uma seqüência tem que manter a fm de pertencer ao alinhamento completo de umaa entrada Pfam. Para cada Pfam HMM existem dois valores de ponto de corte, um ponto de corte de seqüência e um ponto de corte de domínio.
O ponto de corte de confiança refere-se às classificações bit da menor combinação de classificação no alinhamento completo.
O ponto de corte de barulho (NC) refere-se às classificações bit da combinação de classificação mais alta no alinhamento não completo.
Alternativamente, o homólogo de uma proteína ARP6 apresenta em uma ordem crescente de preferência pelo menos 25 %, 26 %, 27 %, 28 %, 29 %, 30 %, 31 %, 32 %, 33 %, 34 %, 35 %, 36 %, 37 %, 38 %, 39 %, 40 %, 41 %, 42 %, 43 %, 44 %, 45 %, 46 %, 47 %, 48 %, 49 %, 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, ou 99 % de identidade completa de seqüência com o aminoácido representado por SEQ ID NO: 102, contanto que a proteína homóloga compreenda os motivos conservados da maneira anteriormente representada. A identidade completa de seqüência é determinada usando um algoritmo de alinhamento global, tal como o algoritmo de Needleman Wunsch no programa GAP (GCG Wisconsin Package, Accelrys), preferivelmente com parâmetros padrões e preferivelmente com seqüências de proteínas maduras (isto é, sem levar em consideração sinais de secreção ou peptídeos de trânsito). Comparada com a identidade completa de seqüência, a identidade de seqüência em geral será maior quando apenas domínios ou motivos conservados forem considerados.
Preferivelmente, a seqüência de polipeptídeos que, quando usada na construção de uma árvore filogenética, tal como aquela representada na figura 1 de Kandasamy et al. 2004. Trends Plant Sci 9: 196-202, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos ARP6 compreendendo a seqüência de aminoácidos de AtARPó da maneira representada por SEQ ID NO: 102 em vez de com qualquer outro grupo.
Uma "Prolil-oligopeptidase" ou "polipeptídeo de POP", da maneira aqui definida, refere-se a qualquer serina protease que classifica-se como uma família S9 peptidase na base de dados MEROPS. Nas serina proteases, as proteínas POP pertencem ao dobramento α/β hidrolase no clã SC (Tripathi & Sowdhamini, BMC Genomics, 7, 200, 2006). Preferivelmente, o polipeptídeo de POP pertence à subfamília S9B das prolil-oligopeptidases. O polipeptídeo de POP usado nos métodos da invenção compreende um domínio Peptidase_S9 (entrada Pfam PF00326) e preferivelmente também um domínio DPPIV_N (entrada Pfam PF00930).
Preferivelmente, o polipeptídeo de POP também compreende um ou mais dos seguintes motivos:
Motivo 1 (SEQ ID NO: 118):
(V/S/L)(Y/H)GGP
Motivo 2 (SEQ ID NO: 119):
(0/A)(YZF)(LZW)(RZTZS)(SZN)(RZQZKZI)G(IZWZY)(LZ AZS)(VZFZQ)(WMAZL)(KZDZI)(LZMMI)(DZN
)(NZY)(RZG)G(SZT)(UM/S/T/L)(R7G)(RAr)G(L/R/E) Motivo 3 (SEQ ID NO: 120): (RZH)(IZL)(GZCZT)(IZLZV)(YZCZSZTZL)G(WZGZR)S(Y ZAZH)GG(YZF)(MZLZT)(AZSZT)
Motivo 4 (SEQID NO: 121):
(YZF)(DZE)(TZSZA)(YZHZFZR)(YZG)(TZIZD)(EZDZQ)( KZNZS)(YZLZH)(MMY)(GZT)
Motivo 5 (SEQ ID NO: 122): S(VZIZP)(MZI)(HZNZS)(HZF)(VZI) Motivo 6 (SEQ ID NO: 123): (HZQZL)G(MZLZT)(IZEZK)D(EZKZL)(NMR)V(HZTZP)(FZPZI) Motivo 7 (SEQ ID NO: 124):
(FZY)(PZE)(DZGZN)(EZD)(RZQZN)H(MZGZP)(PZFZL)(R
ZD)(GZRZK).
Preferivelmente de maneira adicional, o polipeptídeo de POP também compreende um ou mais dos seguintes motivos: Motivo 8 (SEQ ID NO: 125): KLRRERLR(QZE)RGLGVT(C/R)YEW Motivo 9 (SEQ ID NO: 126):
HG(LZI)AE YIAQEEM(DZE)R(KZR)(NZTZM)G(YZF) WW S(LZP)DS Motivo 10 (SEQ ID NO: 127):
GFIWASE(KZR)(SZT)GFRHL Motivo 11 (SEQ ID NO: 128): LR(SZN)(QZKZR)GIL VWK(LZM)D Motivo 12 (SEQ ID NO: 129): IG(LMI)(CZY)GWSYGG(YZF) Motivo 13 (SEQ ID NO: 130): CA V(SZA)GAP VT(SZA) WDGYD Motivo 14 (SEQ ID NO: 131 ): HGMIDENVHFRHTARL
Mais preferivelmente, o polipeptídeo de POP compreende em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 2, pelo menos 3, pelo menos 4, pelo menos 5, pelo menos 6, pelo menos 7, pelo menos 8, pelo menos 9, pelo menos 10, pelo menos 11, ou todos os 12 motivos.
Alternativamente, o homólogo de uma proteína POP apresenta em uma ordem crescente de preferência pelo menos 25 %, 26 %, 27 %, 28 %, 29 %, 30 %, 31 %, 32 %, 33 %, 34 %, 35 %, 36 %, 37 %, 38 %, 39 %, 40 %, 41 %, 42 %, 43 %, 44 %, 45 %, 46 %, 47 %, 48 %, 49 %, 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, ou 99 % de identidade completa de seqüência com o aminoácido representado por SEQ ID NO: 117, contanto que a proteína homóloga compreenda pelo menos um dos motivos conservados da maneira anteriormente representada. A identidade completa de seqüência é determinada usando um algoritmo de alinhamento global, tal como o algoritmo de Needleman Wunsch no programa GAP (GCG Wisconsin Package, Accelrys), preferivelmente com parâmetros padrões e preferivelmente com seqüências de proteínas maduras (isto é, sem levar em consideração sinais de secreção ou peptídeos de trânsito). Comparada com a identidade completa de seqüência, a identidade de seqüência em geral será maior quando apenas domínios ou motivos conservados forem considerados. Preferivelmente, os motivos em um polipeptídeo de POP apresentam, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, ou 99 % de identidade de seqüência com os motivos representados por SEQ ID NO: 1 18 to SEQ ID NO: 129 (Motivos 1 a 12).
Preferivelmente, a seqüência de polipeptídeos que, quando usada na construção de uma árvore filogenética, tal como aquela representada na figura 13 (Tripathi & Sowdhamini 2006), agrupa-se com o grupo de polipeptídeos POP indicado pela seta compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 1 17 em vez de com qualquer outro grupo.
Um "polipeptídeo CRL", da maneira aqui definida, refere-se a qualquer polipeptídeo compreendendo um domínio de proteína com, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 45 %, 46 %, 47 %, 48 %, 49 %, 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, ou 99 % de identidade completa de seqüência com o domínio de aminoácido representado pela seqüência de aminoácidos 42-236 de SEQ ID NO: 156 e opcionalmente com um domínio transmembrana, preferivelmente da maneira representada pela seqüência de aminoácidos 19-36 de SEQ ID NO: SEQ ID NO: 156.
Os métodos para determinar a presença de um domínio transmembrana que estão em uma proteína são bem conhecidos na técnica (Os detalhes adicionais são fornecidos na seção de exemplo). Espera-se que uma proteína com um domínio transmembrana esteja localizada em uma estrutura membranosa. Preferivelmente, a proteína da invenção, quando presente em uma célula, localiza-se em uma membrana.
Uma proteína preferida da invenção refere-se a um polipeptídeo CRL com, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, ou 99 % de identidade de seqüência com qualquer um ou mais dos seguintes motivos:
(i) Motivo 1; EQAFWRxPXKPFRQR (SEQ ID NO: 207);
(ii) Motivo 2: NFCDR (SEQ ID NO: 208);
(iii) Motivo 3: RGKRCLYEGS (SEQ ID NO: 209);
(iv) Motivo 4: QVWGxKXGPYEFK (SEQ ID NO: 210);
em que X representa qualquer aminoácido.
Alternativamente, o homólogo de uma proteína CRL apresenta em uma ordem crescente de preferência pelo menos 25 %, 26 %, 27 %, 28 %, 29 %, 30 %, 31 %, 32 %, 33 %, 34 %, 35 %, 36 %, 37 %, 38 %, 39 %, 40 %, 41 %, 42 %, 43 %, 44 %, 45 %, 46 %, 47 %, 48 %, 49 %, 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 61 %, 68 %, 69 %, 70 °/ϋ, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, ou 99 % de identidade completa de seqüência com qualquer um dos aminoácidos apresentados na tabela A7, preferivelmente com a seqüência representada por SEQ ID NO: 156. A identidade completa de seqüência é determinada usando um algoritmo de alinhamento global, tal como o algoritmo de Needleman Wunsch no programa GAP (GCG Wisconsin Package, Accelrys), preferivelmente com parâmetros padrões e preferivelmente com seqüências de proteínas maduras (isto é, sem levar em consideração sinais de secreção ou peptídeos de trânsito). Comparada com a identidade completa de seqüência, a identidade de seqüência em geral será maior quando apenas domínios ou motivos conservados forem considerados. Para alinhamentos locais, o algoritmo de Smith-Waterman é particularmente usado (Smith TF, Waterman MS (1981) J. MoI. Biol 147(1); 195-7). Um método alternativo para determinar a identidade de seqüência é fornecido pelo método conhecido como MATGAT (seção de exemplos). Preferivelmente, a seqüência de polipeptídeos que, quando usada na construção de uma árvore filogenética, tal como aquela representada na figura 16, agrupa-se com o grupo de polipeptídeo CRLs compreendendo a seqüência de aminoácidos codificada por uma planta monocotiledônea, mais preferivelmente por uma seqüência codificada por uma planta dicotiledônea, acima de tudo preferivelmente pela seqüência representada por SEQ ID NO: 156 em vez de com qualquer outro grupo.
Os termos "domínio", "assinatura" e "motivo" são definidos aqui na seção "definições". As bases de dados especialistas existem para a identificação de domínios, por exemplo, SMART (Schultz et al. (1998) Proc. Natl. Acad. Sei. USA 95, 5857-5864; Letunic et al. (2002) Nucleic Acids Res 30, 242-244), InterPro (Mulder et al., (2003) Nucl. Acids. Res. 31, 315-318), Prosite (Bucher e Bairoch (1994), Uma sintaxe de perfil generalizado para motivos de seqüência biomolecular e sua função na interpretação de seqüência automática. (Em) ISMB-94; Proceedings 2nd International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology. Altman R., Brutlag D., Karp P., Lathrop R., Searls D., Eds., pp53-61, AAAI Press, Menlo Park; HuIo et al., Nucl. Acids. Res. 32:D134-D137, (2004)), ou Pfam (Bateman et al., Nucleic Acids Research 30(1): 276-280 (2002)). Um conjunto de ferramentas para análise de sílica de seqüências protéicos é disponível no servidor proteômico ExPASy (Swiss Institute of Bioinformatics (Gasteiger et al., ExPASy: o servidor proteômico para conhecimento aprofundado e análise de proteína, Nucleic Acids Res. 31 :3784-3788(2003)). Os domínios ou motivos também pode ser identificados usando técnicas de rotina, tal como por alinhamento de seqüência.
Com relação aos polipeptídeos BRXL, um alinhamento dos polipeptídeos de tabela A3 aqui é mostrado na figura 5. Tais alinhamentos são usadas para identificar os principais domínios ou motivos conservados entre os polipeptídeos BRXL da maneira aqui definida. Quatro domínios como estes são (i) um domínio conservado 1 que representa um domínio BRX, que compreende o domínio IPR013591 DZC (entrada PFAM PF08381 DZC; marcado por X na figura 5); (2) um domínio conservado 2 que representa um domínio BRX, que compreende um domínio C-terminal IPRO13591 DZC (entrada PFAM PF08381 DZC; marcado com um X na figura 5); (3) um domínio conservado 3 e (4) um domínio conservado 4, ambos contendo Cys conservado, cujo espaçamento é indicativo de um motivo de ligação de zinco potencial. Todos os quatro domínios conservados são enquadrados na figura 5.
Os métodos para o alinhamento de seqüências para
comparação são bem conhecidos na técnica, tais métodos incluem GAP, BESTFIT, BLAST, FASTA e TFASTA. GAP usa o algoritmo de Needleman e Wunsch ((1970) J MoI Biol 48: 443-453) para encontrar o alinhamento global (isto é, que varre as seqüências completas) de duas seqüências que maximizam o número de combinações e minimiza o número de intervalos. O algoritmo BLAST (Altschul et al. (1990) J MoI Biol 215: 403-10) calcula a identidade percentual de seqüência e realiza uma análise estatística da similaridade entre as duas seqüências. O software para realizar a análise BLAST é publicamente disponível por meio do National Centre for Biotechnology information (NCBI). Os homólogos podem ser facilmente identificados usando, por exemplo, o algoritmo de alinhamento de seqüência múltipla ClustalW (versão 1.83), com os parâmetros de alinhamento aos pares padrões, e um método de classificação em percentual. Os percentuais globais de similaridade e identidade também podem ser determinados usando um dos métodos disponíveis no pacote do software MatGAT (Campanella et al., BMC Bioinformatics. 2003 JuI 10;4:29. MatGAT: a application that generates similarity/identity matrices using protein or DNA sequences). A edição de manual menor pode ser realizada para otimizar o alinhamento entre motivos conservados, como pode ser evidente para os versados na técnica. Além disso, ao contrário, usando seqüências de comprimento total para a identificação de homólogos, domínios específicos também podem ser usados. A identidade dos valores de seqüência pode ser determinada com relação ao ácido nucléico total ou a seqüência de aminoácidos ou com relação aos domínios selecionados ou motivo(s) conservado(s), usando os programas mencionados anteriormente usando os parâmetros padrões. Para alinhamentos locais, o algoritmo de Smith-Waterman é particularmente usado (Smith TF, Waterman MS (1981) J. MoI. Biol 147(l);195-7).
Com relação aos polipeptídeos BRXL, a seção de exemplos aqui descreve na tabela Bl a identidade percentual entre o polipeptídeo BRXL da maneira representada por SEQ ID NO: 18 e os polipeptídeos BRXL listados na tabela A3, que pode ser tão baixa quanto 43 % de identidade de seqüência de aminoácido. Em alguns exemplos, os parâmetros padrões podem ser ajustados para modificar a severidade da pesquisa. Por exemplo, usando BLAST, o limite de significância estatística (denominado valor "esperado") para relatar combinações contra seqüências de base de dados pode ser maior para mostrar menos combinações severas. Da mesma maneira, as combinações exatamente pequenas podem ser identificadas.
A tarefa da previsão de localização subcelular protéica é importante e bem estudada. Conhecer uma localização de proteína auxilia a elucidar sua função. Os métodos experimentais para a localização de proteína variam de imunolocalização para marcação de proteínas usando proteína verde fluorescente (GFP) ou beta-glucuronidase (GUS). Tais métodos são exatos embora trabalhosos comparados com métodos computacionais. Muito recentemente foi realizado progresso na previsão computacional da localização protéica dos dados da seqüência. Entre os algoritmos bem conhecidos pelos versados na técnica, estão disponíveis nas ferramentas proteômicas ExPASy hospedadas pelo Swiss Institute for Bioinformatics, por exemplo, PSort, TargetP, ChloroP, LocTree, Predotar, LipoP, MITOPROT, PATS, PTS1, SignalP, TMHMM e outros.
Com relação aos polipeptídeos BRXL, de acordo com TargetP, a localização subcelular predita de um polipeptídeo BRXL da maneira representada por SEQ ID NO: 18 é o núcleo (ver a seção de exemplo).
Os polipeptídeos do tipo alfin, quando expressos em plantas, em particular em plantas de arroz, conferem melhor tolerância aos estresses abióticos naquelas plantas.
Além disso, os polipeptídeos YRP, quando expressos em plantas, em particular em plantas de arroz, conferem melhor tolerância aos estresses abióticos naquelas plantas.
Além disso, polipeptídeos do tipo silky-1, quando expressos em plantas, em particular em plantas de arroz, conferem melhor tolerância aos estresses abióticos naquelas plantas.
Além disso, ferramentas e técnicas para medir a atividade de polipeptídeos ARP6 são bem conhecidos na tecnologia, por exemplo, da maneira descrita nas referências da literatura aqui incluídas. Além do mais, polipeptídeos ARP6, quando expressos em arroz de acordo com os métodos da presente invenção, da maneira apresentada na seção de exemplos, fornecem plantas com mais características relacionadas ao rendimento, em particular, em qualquer uma ou mais de peso da semente, índice da colheita, taxa de preenchimento da semente e o número de sementes preenchidas por planta.
Além disso, polipeptídeos POP (pelo menos na sua forma nativa) apresentam tipicamente atividade de endopeptidase, que clivam após os resíduos de prolina, e em uma extensão menor após os resíduos Ala. As ferramentas e técnicas para medir a atividade de prolil endopeptidase são bem conhecidas na tecnologia, ver, por exemplo Nomura (FEBS Letters 209, 235- 237, 1986). Os detalhes adicionais são fornecidos na seção de exemplo. Além do mais, os polipeptídeos POP, quando expressos em arroz de acordo com o métodos da presente invenção, da maneira apresentada na seção de exemplos, fornecem plantas com mais características relacionadas ao rendimento, em particular maior biomassa e/ou maior rendimento da semente.
Além disso, os polipeptídeo CRL apresentam tipicamente a atividade de modular a fotossíntese quando presente em uma planta. As ferramentas e técnicas para medir modulação de fotossíntese são bem conhecidas na tecnologia, por exemplo, por determinação do teor de clorofila ou da fluorescência de clorofila (Asano et al 2004, The plant Journal, Volume 38, pp. 448-459(12). Além do mais, os polipeptídeo CRLs, quando expressos em arroz de acordo com o métodos da presente invenção, da maneira apresentada na seção de exemplos, fornecem plantas com mais características relacionadas ao rendimento, em particular em qualquer uma ou mais selecionadas do rendimento total da semente (peso total da semente), número de sementes preenchidas (número de semente preenchida), taxa de preenchimento (taxa de preenchimento) e índice da colheita (índice da colheita).
Com relação aos polipeptídeos do tipo alfin, a presente invenção pode ser realizada, por exemplo, transformando plantas com a seqüência de ácidos nucleicos representada por qualquer de SEQ ID NO: 1 que codifica a seqüência de polipeptídeos de SEQ ID NO: 2, ou SEQ ID NO: 3 que codifica a seqüência de polipeptídeos de SEQ ID NO: 4. Entretanto, o desempenho da invenção não é restrito a estas seqüências; os métodos da invenção podem ser vantajosamente realizados usando qualquer ácido nucléico codificante do tipo alfin ou polipeptídeo do tipo alfin da maneira aqui definida.
Exemplos de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos do tipo alfin são fornecidos na tabela Al da seção de exemplos aqui. Tais ácidos nucleicos são usados na realização dos métodos da invenção. Os ortólogos e parólogos das seqüências de aminoácidos fornecidos na tabela Al podem ser facilmente obtidos usando ferramentas e técnicas de rotina, tal como uma pesquisa blast recíproca. Tipicamente, isto envolve um primeiro BLAST que envolve realizar o BLAST em uma seqüência de consulta (por exemplo, usando quaisquer das seqüências listadas na tabela Al da seção de exemplos) contra qualquer base de dados de seqüência, tal como a base de dados NCBI disponível publicamente. BLASTN ou TBLASTX (usando valores padrões) são em geral usados durante o início de uma seqüência de nucleotídeos, e BLASTP ou TBLASTN (usando valores padrões) durante o início de uma seqüência de proteína. Os resultados do BLAST podem ser opcionalmente filtrados. As seqüências de comprimento total tanto dos resultados de filtrados quanto dos resultados de não filtrados são então novamente submetidas ao BLAST (segundo BLAST) contra seqüências do organismo a partir do qual a seqüência de consulta é derivada (quando a seqüência de consulta é SEQ ID NO: 1 ou SEQ ID NO: 2, o segundo BLAST portanto, seria contra seqüências de Solanum lycopersicuma\ quando a seqüência de consulta é SEQ ID NO: 3 ou SEQ ID NO: 4, o segundo BLAST portanto, seria contra seqüências de Populus trichocarpa). Os resultados do primeiro e segundo BLASTs são então comparados. Um parólogo é identificado se um acerto de alta classificação do primeiro blast for da mesma espécie a partir da qual a seqüência de consulta é derivada, um novo BLAST então resulta de maneira ideal na seqüência de consulta entre os maiores acertos; um ortólogo é identificado se um acerto de alta classificação no primeiro BLAST não for da mesma espécie a partir da qual a seqüência de consulta é derivada, e preferivelmente resulta em novo BLAST na seqüência de consulta que está entre os maiores acertos.
Com relação aos polipeptídeos YRP, a presente invenção pode ser realizada, por exemplo, transformando plantas com a seqüência de ácidos nucleicos representada por qualquer de SEQ ID NO: 10 que codifica a seqüência de polipeptídeos de SEQ ID NO: 11, ou SEQ ID NO: 12 que codifica a seqüência de polipeptídeos de SEQ ID NO: 13. Entretanto, o desempenho da invenção não é restrito a estas seqüências; os métodos da invenção podem ser vantajosamente realizados usando qualquer ácido nucléico que codifica YRP ou polipeptídeo YRP da maneira aqui definida.
Exemplos de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos
YRP são fornecidos na tabela A2 da seção de exemplos aqui. Tais ácidos nucleicos são usados na realização dos métodos da invenção. Os ortólogos e parólogos das seqüências de aminoácidos fornecidos na tabela A2 podem ser facilmente obtidos usando ferramentas e técnicas de rotina, tal como uma pesquisa blast recíproca. Tipicamente, isto envolve um primeiro BLAST que envolve realizar o BLAST em uma seqüência de consulta (por exemplo, usando quaisquer das seqüências listadas na tabela A2 da seção de exemplos) contra qualquer base de dados de seqüência, tal como a base de dados NCBI disponível publicamente. BLASTN ou TBLASTX (usando valores padrões) são em geral usados durante o início de uma seqüência de nucleotídeos, e BLASTP ou TBLASTN (usando valores padrões) durante o início de uma seqüência de proteína. Os resultados do BLAST podem ser opcionalmente filtrados. As seqüências de comprimento total tanto dos resultados de filtrados quanto dos resultados de não filtrados são então novamente submetidas ao BLAST (segundo BLAST) contra seqüências do organismo a partir do qual a seqüência de consulta é derivada (quando a seqüência de consulta é SEQ ID NO: 10 ou SEQ ID NO: 11, o segundo BLAST portanto, seria contra seqüências de Hordeum vulgare\ quando a seqüência de consulta é SEQ ID NO: 12 ou SEQ ID NO: 13, o segundo BLAST portanto, seria contra seqüências de Hordeum vulgaré). Os resultados do primeiro e segundo BLASTs são então comparados. Um parólogo é identificado se um acerto de alta classificação do primeiro blast for da mesma espécie a partir da qual a seqüência de consulta é derivada, um novo BLAST então resulta de maneira ideal na seqüência de consulta entre os maiores acertos; um ortólogo é identificado se um acerto de alta classificação no primeiro BLAST não for da mesma espécie a partir da qual a seqüência de consulta é derivada, e preferivelmente resulta em novo BLAST na seqüência de consulta que está entre os maiores acertos.
Com relação aos polipeptídeos BRXL, a presente invenção é
ilustrada transformando plantas com a seqüência de ácidos nucleicos representada por SEQ ID NO: 17, que codifica a seqüência BRXL de polipeptídeos de SEQ ID NO: 18. Entretanto, o desempenho da invenção não é restrito a estas seqüências; os métodos da invenção podem ser vantajosamente realizados usando qualquer seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL da maneira aqui definida.
Exemplos de seqüências de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos BRXL são fornecidos na tabela A3 do exemplo 1 aqui. Tais seqüências de ácidos nucleicos são usadas na realização dos métodos da invenção. A seqüências de polipeptídeos fornecidas na tabela A3 do exemplo 1 são exemplos de seqüências de ortólogos e parólogos do polipeptídeo BRXL representadas por SEQ ID NO: 18, os termos "ortólogos" e "parólogos" sendo da maneira aqui definida. Ortólogos e parólogos adicionais podem ser facilmente identificados realizando uma assim denominada pesquisa blast recíproca. Tipicamente, isto envolve um primeiro BLAST que envolve realizar o BLAST em uma seqüência de consulta (por exemplo, usando quaisquer das seqüências listadas na tabela A3 do exemplo 1 ) contra qualquer base de dados de seqüência, tal como a base de dados NCBI disponível publicamente. BLASTN ou TBLASTX (usando valores padrões) são em geral usados durante o início de uma seqüência de nucleotídeos, e BLASTP ou TBLASTN (usando valores padrões) durante o início de uma seqüência de proteína. Os resultados do BLAST podem ser opcionalmente filtrados. As seqüências de comprimento total tanto dos resultados de filtrados quanto dos resultados de não filtrados são então novamente submetidas ao BLAST (segundo BLAST) contra seqüências do organismo a partir do qual a seqüência de consulta é derivada (quando a seqüência de consulta é SEQ ID NO: 17 ou SEQ ID NO: 18, o segundo BLAST portanto, seria contra seqüências de álamo). Os resultados do primeiro e segundo BLASTs são então comparados. Um parólogo é identificado se um acerto de alta classificação do primeiro blast for da mesma espécie a partir da qual a seqüência de consulta é derivada, um novo BLAST então resulta de maneira ideal na seqüência de consulta entre os maiores acertos; um ortólogo é identificado se um acerto de alta classificação no primeiro BLAST não for da mesma espécie a partir da qual a seqüência de consulta é derivada, e preferivelmente resulta em novo BLAST na seqüência de consulta que está entre os maiores acertos.
Com relação aos polipeptídeos do tipo silky-1, a presente invenção pode ser realizada, por exemplo, transformando plantas com a seqüência de ácidos nucleicos representada por qualquer de SEQ ID NO: 90 que codifica a seqüência de polipeptídeos de SEQ ID NO: 91, SEQ ID NO: 92 que codifica a seqüência de polipeptídeos de SEQ ID NO: 93, ou SEQ ID NO: 94 que codifica a seqüência de polipeptídeos de SEQ ID NO: 95. Entretanto, o desempenho da invenção não é restrito a estas seqüências; os métodos da invenção podem ser vantajosamente realizados usando qualquer ácido nucléico codifica tipo silky-1 ou polipeptídeo do tipo silky-1 da maneira aqui definida.
Exemplos de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos do tipo silky-1 são fornecidos na tabela A4 da seção dos exemplos aqui. Tais ácidos nucleicos são usados na realização dos métodos da invenção. Ortólogos e parólogos das seqüências de aminoácidos fornecidos na tabela A4 podem ser facilmente obtidos usando ferramentas e técnicas de rotina, tal como uma pesquisa blast recíproca. Tipicamente, isto envolve um primeiro BLAST que envolve realizar o BLAST em uma seqüência de consulta (por exemplo, usando quaisquer das seqüências listadas na tabela A4 da seção dos exemplos) contra qualquer base de dados de seqüência, tal como a base de dados NCBI disponível publicamente. BLASTN ou TBLASTX (usando valores padrões) são em geral usados durante o início de uma seqüência de nucleotídeos, e BLASTP ou TBLASTN (usando valores padrões) durante o início de uma seqüência de proteína. Os resultados do BLAST podem ser opcionalmente filtrados. As seqüências de comprimento total tanto dos resultados de filtrados quanto dos resultados de não filtrados são então novamente submetidas ao BLAST (segundo BLAST) contra seqüências do organismo a partir do qual a seqüência de consulta é derivada (quando a seqüência de consulta é SEQ ID NO: 90 ou SEQ ID NO: 91, o segundo BLAST portanto, seria contra seqüências de Populus trichocarpa; quando a seqüência de consulta é SEQ ID NO: 92 ou SEQ ID NO: 93, o segundo BLAST portanto, seria contra seqüências de Solanum lycopersicuma\ quando a seqüência de consulta é SEQ ID NO: 94 ou SEQ ID NO: 95, o segundo BLAST portanto, seria contra seqüências de Triticum aestivuma). Os resultados do primeiro e segundo BLASTs são então comparados. Um parólogo é identificado se um acerto de alta classificação do primeiro blast for da mesma espécie a partir da qual a seqüência de consulta é derivada, um novo BLAST então resulta de maneira ideal na seqüência de consulta entre os maiores acertos; um ortólogo é identificado se um acerto de alta classificação no primeiro BLAST não for da mesma espécie a partir da qual a seqüência de consulta é derivada, e preferivelmente resulta em novo BLAST na seqüência de consulta que está entre os maiores acertos. Com relação aos polipeptídeos ARP6, a presente invenção é
ilustrada transformando plantas com a seqüência de ácidos nucleicos representada por SEQ ID NO: 101, que codifica a seqüência de polipeptídeos de SEQ ID NO: 102. Entretanto, o desempenho da invenção não é restrito a estas seqüências; os métodos da invenção podem ser vantajosamente realizados usando qualquer ácido nucléico que codifica ARTP6 ou polipeptídeo ARP6 da maneira aqui definida.
Exemplos de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos ARP6 são fornecidos na tabela A5 da seção dos exemplos aqui. Tais ácidos nucleicos são usados na realização dos métodos da invenção. As seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A5 da seção dos exemplos são exemplos de seqüências de ortólogos e parólogos do polipeptídeo ARP6 representadas por SEQ ID NO: 102, os termos "ortólogos" e "parólogos" sendo da maneira aqui definida. Ortólogos e parólogos adicionais podem ser facilmente identificados realizando uma assim denominada pesquisa blast recíproca. Tipicamente, isto envolve um primeiro BLAST que envolve realizar o BLAST em uma seqüência de consulta (por exemplo, usando quaisquer das seqüências listadas na tabela A5 da seção dos exemplos) contra qualquer base de dados de seqüência, tal como a base de dados NCBI disponível publicamente. BLASTN ou TBLASTX (usando valores padrões) são em geral usados durante o início de uma seqüência de nucleotídeos, e BLASTP ou TBLASTN (usando valores padrões) durante o início de uma seqüência de proteína. Os resultados do BLAST podem ser opcionalmente filtrados. As seqüências de comprimento total tanto dos resultados de filtrados quanto dos resultados de não filtrados são então novamente submetidas ao BLAST (segundo BLAST) contra seqüências do organismo a partir do qual a seqüência de consulta é derivada (quando a seqüência de consulta é SEQ ID NO: 101 ou SEQ ID NO: 102, o segundo BLAST portanto, seria contra seqüências de Arabidopsis thaliana). Os resultados do primeiro e segundo BLASTs são então comparados. Um parólogo é identificado se um acerto de alta classificação do primeiro blast for da mesma espécie a partir da qual a seqüência de consulta é derivada, um novo BLAST então resulta de maneira ideal na seqüência de consulta entre os maiores acertos; um ortólogo é identificado se um acerto de alta classificação no primeiro BLAST não for da mesma espécie a partir da qual a seqüência de consulta é derivada, e preferivelmente resulta em novo BLAST na seqüência de consulta que está entre os maiores acertos.
Com relação aos polipeptídeos POP5 a presente invenção é ilustrada transformando plantas com a seqüência de ácidos nucleicos representada por SEQ ID NO: 116, que codifica a seqüência de polipeptídeos de SEQ ID NO: 1 17. Entretanto, o desempenho da invenção não é restrito a estas seqüências; os métodos da invenção podem ser vantajosamente realizados usando qualquer ácido nucléico que codifica POP ou polipeptídeo de POP da maneira aqui definida.
Exemplos de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos POP são fornecidos na tabela A6 da seção dos exemplos aqui. Tais ácidos nucleicos são usados na realização dos métodos da invenção. As seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A6 da seção dos exemplos são exemplos de seqüências de ortólogos e parólogos do polipeptídeo de POP representadas por SEQ ID NO: 2, os termos "ortólogos" e "parólogos" sendo da maneira aqui definida. Ortólogos e parólogos adicionais podem ser facilmente identificados realizando uma assim denominada pesquisa blast recíproca. Tipicamente, isto envolve um primeiro BLAST que envolve realizar o BLAST em uma seqüência de consulta (por exemplo, usando quaisquer das seqüências listadas na tabela A6 da seção dos exemplos) contra qualquer base de dados de seqüência, tal como a base de dados NCBI disponível publicamente. BLASTN ou TBLASTX (usando valores padrões) são em geral usados durante o início de uma seqüência de nucleotídeos, e BLASTP ou TBLASTN (usando valores padrões) durante o início de uma seqüência de proteína. Os resultados do BLAST podem ser opcionalmente filtrados. As seqüências de comprimento total tanto dos resultados de filtrados quanto dos resultados de não filtrados são então novamente submetidas ao BLAST (segundo BLAST) contra seqüências do organismo a partir do qual a seqüência de consulta é derivada (quando a seqüência de consulta é SEQ ID NO: 116 ou SEQ ID NO: 117, o segundo BLAST portanto, seria contra seqüências de Arabidopsis). Os resultados do primeiro e segundo BLASTs são então comparados. Um parólogo é identificado se um acerto de alta classificação do primeiro blast for da mesma espécie a partir da qual a seqüência de consulta é derivada, um novo BLAST então resulta de maneira ideal na seqüência de consulta entre os maiores acertos; um ortólogo é identificado se um acerto de alta classificação no primeiro BLAST não for da mesma espécie a partir da qual a seqüência de consulta é derivada, e preferivelmente resulta em novo BLAST na seqüência de consulta que está entre os maiores acertos.
Com relação aos polipeptídeos CRL, a presente invenção é ilustrada transformando plantas com a seqüência de ácidos nucleicos representada por SEQ ID NO: 155, que codifica a seqüência de polipeptídeos de SEQ ID NO: 156. Entretanto, o desempenho da invenção não é restrito a estas seqüências; os métodos da invenção podem ser vantajosamente realizados usando qualquer ácido nucléico que codifica CRL ou polipeptídeo CRL da maneira aqui definida.
Exemplos de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos CRL são fornecidos na tabela A7 da seção dos exemplos aqui. Tais ácidos nucleicos são usados na realização dos métodos da invenção. As seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela Al da seção dos exemplos são exemplos de seqüências de ortólogos e parólogos do polipeptídeo CRL representadas por SEQ ID NO: 2, os termos "ortólogos" e "parólogos" sendo da maneira aqui definida. Ortólogos e parólogos adicionais podem ser facilmente identificados realizando uma assim denominada pesquisa blast recíproca. Tipicamente, isto envolve um primeiro BLAST que envolve realizar o BLAST em uma seqüência de consulta (por exemplo, usando quaisquer das seqüências listadas na tabela A7 da seção dos exemplos) contra qualquer base de dados de seqüência, tal como a base de dados NCBI disponível publicamente. BLASTN ou TBLASTX (usando valores padrões) são em geral usados durante o início de uma seqüência de nucleotídeos, e BLASTP ou TBLASTN (usando valores padrões) durante o início de uma seqüência de proteína. Os resultados do BLAST podem ser opcionalmente filtrados. As seqüências de comprimento total tanto dos resultados de filtrados quanto dos resultados de não filtrados são então novamente submetidas ao BLAST (segundo BLAST) contra seqüências do organismo a partir do qual a seqüência de consulta é derivada (quando a seqüência de consulta é SEQ ID NO: 155 ou SEQ ID NO: 156, o segundo BLAST portanto, seria contra seqüências de Arabidopsis thaliana). Os resultados do primeiro e segundo BLASTs são então comparados. Um parólogo é identificado se um acerto de alta classificação do primeiro blast for da mesma espécie a partir da qual a seqüência de consulta é derivada, um novo BLAST então resulta de maneira ideal na seqüência de consulta entre os maiores acertos; um ortólogo é identificado se um acerto de alta classificação no primeiro BLAST não for da mesma espécie a partir da qual a seqüência de consulta é derivada, e preferivelmente resulta em novo BLAST na seqüência de consulta que está entre os maiores acertos. Os acertos de alta classificação são aqueles com um baixo
valor E. Quanto menor o valor E, mais significante é a classificação (ou em outras palavras, tanto menor o acaso que o acerto foi observado pelo acaso). A computação do valor E é bem conhecida na técnica. Além dos valores E, as comparações também são classificadas por identidade percentual. A identidade percentual refere-se ao número de nucleotídeos idênticos (ou aminoácidos) entre as das seqüências comparadas de ácido nucléico (ou polipeptídeo) como relação a um tamanho particular. No caso de famílias maiores, ClustalW pode ser usado, seguido por uma árvore de união ao redor, para auxiliar o agrupamento de visualização de genes relacionados e para identificar ortólogos e parólogos.
Os variantes de ácido nucléico também podem ser usados para praticar os métodos da invenção. Exemplos de tais variantes incluem ácidos nucleicos que codificam homólogos e derivados de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela Al a Al da seção de exemplos, os termos "homólogo" e "derivado" sendo da maneira aqui definida. São também usados nos métodos da invenção ácidos nucleicos que codificam homólogos e derivados de ortólogos ou parólogos de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela Al a A7 da seção dos exemplos. Homólogos e derivados usados nos métodos da presente invenção apresentam substancialmente a mesma atividade biológica e funcional da proteína não modificada a partir da qual eles são derivados. Os variantes adicionais usados na prática dos métodos da invenção são variantes em que o uso do códon é otimizado ou em que os sítios alvos de RNAmi são removidos.
Os variantes de ácido nucléico adicionais usados na prática dos métodos da invenção incluem porções de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos BRXL, ou polipeptídeos do tipo silky-1, ou polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL, ácidos nucleicos que hibridizam em ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos BRXL, ou polipeptídeos do tipo silky-1, ou polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL, variantes de união de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos BRXL, ou polipeptídeos do tipo silky-1, ou polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL, variantes alélicos de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos BRXL, ou polipeptídeos do tipo silky-1, ou polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL, e variantes de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos BRXL, ou polipeptídeos do tipo silky-1, ou polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL, obtidos por embaralhamento de gene. Os termos seqüência hibridizante, variante de união, variante alélico e embaralhamento de gene são da maneira aqui descrita.
Os ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos BRXL, ou polipeptídeos do tipo silky-1, ou polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL, não precisam ser ácidos nucleicos de comprimento total, uma vez que o desempenho dos métodos da invenção não dependem do uso de seqüências de ácidos nucleicos de comprimento total. De acordo com a presente invenção, é fornecido um método para melhorar a tolerância ao estresse abiótico em plantas, compreendendo introduzir e expressar em uma planta uma porção de qualquer uma das seqüências de ácidos nucleicos fornecidas na tabela Al a A7 da seção dos exemplos, ou uma porção de um ácido nucléico que codifica um ortólogo, parólogo ou homólogo de quaisquer das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela Al a A7 da seção dos exemplos.
Uma porção de um ácido nucléico pode ser preparada, por exemplo, produzindo uma ou mais deleções no ácido nucléico. As porções podem ser usadas na forma isolada ou elas podem ser fundidas às seqüências codificantes (ou não codificantes) a fim de, por exemplo, produzir uma proteína que combina várias atividades. Quando fundidas a outras seqüências codificantes, o polipeptídeo resultante produzido na tradução pode ser maior que aquele previsto para a porção de proteína.
Com relação aos polipeptídeos do tipo alfin, as porções usadas nos métodos da invenção codificam um polipeptídeo do tipo alfin da maneira aqui definida, e apresentam substancialmente a mesma atividade biológica das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela Al da seção dos exemplos. Preferivelmente, a porção é uma porção de qualquer um dos ácidos nucleicos fornecidos na tabela Al da seção dos exemplos, ou é uma porção de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela Al da seção dos exemplos.
Preferivelmente a porção apresenta pelo menos 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1.000, 1.050, 1.100, 1.150, 1.200, 1.250 ou mais nucleotídeos consecutivos de comprimento, os nucleotídeos consecutivos sendo de qualquer uma das seqüências de ácidos nucleicos fornecidas na tabela Al da seção dos exemplos, ou de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela Al da seção dos exemplos. Acima de tudo preferivelmente, a porção é uma porção do ácido nucléico de SEQ ID NO: 1 ou SEQ ID NO: 3. Preferivelmente, a porção codifica um fragmento de uma seqüência de aminoácidos que, quando usado na construção de uma árvore filogenética, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos do tipo alfin compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 2 ou SEQ ID NO: 4, em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos YRP, as porções usadas nos métodos da invenção codificam um polipeptídeo YRP da maneira aqui definida, e apresentam substancialmente a mesma atividade biológica das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A2 da seção dos exemplos. Preferivelmente, a porção é uma porção de qualquer um dos ácidos nucleicos fornecidos na tabela A2 da seção dos exemplos, ou é uma porção de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A2 da seção dos exemplos. Preferivelmente a porção apresenta pelo menos 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1.000, 1.050, 1.100, 1 150, 1.200, 1.250, 1.300, 1.350, 1.350, 1.400, ou mais nucleotídeos consecutivos de comprimento, os nucleotídeos consecutivos sendo de qualquer uma das seqüências de ácidos nucleicos fornecidas na tabela A2 da seção dos exemplos, ou de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A2 da seção dos exemplos. Acima de tudo preferivelmente, a porção é uma porção do ácido nucléico de SEQ ID NO: 10 ou SEQ ID NO: 12. Preferivelmente, a porção codifica um fragmento de uma seqüência de aminoácidos que, quando usado na construção de uma árvore filogenética, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos YRP compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 1 1 ou SEQ ID NO: 13, em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos BRXL, as porções usadas nos métodos da invenção,codificam um polipeptídeo BRXL, da maneira aqui definida, e apresentam substancialmente a mesma atividade biológica das seqüências de polipeptídeos fornecidas na tabela A3 do exemplo 1. Preferivelmente, a porção é uma porção de qualquer uma das seqüências de ácidos nucleicos fornecidas na tabela A3 do exemplo 1, ou é uma porção de uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de polipeptídeos fornecidas na tabela A3 do exemplo 1. Preferivelmente, a porção apresenta, em uma ordem crescente de preferência pelo menos 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1.000, 1.050, 1.060, 1.070, 1.080 ou mais nucleotídeos consecutivos de comprimento, os nucleotídeos consecutivos sendo de qualquer uma das seqüências de ácidos nucleicos fornecidas na tabela A3 do exemplo 1, ou de uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de polipeptídeos fornecidas na tabela A3 do exemplo 1. Preferivelmente, a porção é uma porção de uma seqüência de ácido nucléico que codifica uma seqüência de polipeptídeos compreendendo (i) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 1 (compreendendo um domínio BRX) da maneira representada por SEQ ID NO: 83; e (ii) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 2 (compreendendo um domínio BRX) da maneira representada por SEQ ID NO: 84. Mais preferivelmente, a porção é uma porção de uma seqüência de ácido nucléico que codifica uma seqüência de polipeptídeos com, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com o polipeptídeo BRXL da maneira representada por SEQ ID NO: 18 ou com quaisquer das seqüências de polipeptídeos fornecidas na tabela A3 aqui. Acima de tudo preferivelmente, a porção é uma porção da seqüência de ácidos nucleicos de SEQ ID NO: 17.
Com relação aos polipeptídeos do tipo silky-1, as porções usadas nos métodos da invenção codificam um polipeptídeo do tipo silky-1 da maneira aqui definida, e apresentam substancialmente a mesma atividade biológica das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A4 da seção dos exemplos. Preferivelmente, a porção é uma porção de qualquer um dos ácidos nucleicos fornecidos na tabela A4 da seção dos exemplos, ou é uma porção de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A4 da seção dos exemplos. Preferivelmente a porção apresenta pelo menos 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1.000, 1.050, 1.100 ou mais nucleotídeos consecutivos de comprimento, os nucleotídeos consecutivos sendo de qualquer uma das seqüências de ácidos nucleicos fornecidas na tabela A4 da seção dos exemplos, ou de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A4 da seção dos exemplos. Acima de tudo preferivelmente, a porção é uma porção do ácido nucléico de SEQ ID NO: 90, SEQ ID NO: 92 ou SEQ ID NO: 94. Preferivelmente5 a porção codifica um fragmento de uma seqüência de aminoácidos que, quando usado na construção de uma árvore filogenética, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos do tipo silky-1 compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 91, SEQ ID NO: 93 ou SEQ ID NO: 95, em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos ARP6, as porções usadas nos métodos da invenção codificam um polipeptídeo ARP6 da maneira aqui definida, e apresentam substancialmente a mesma atividade biológica das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A5 da seção dos exemplos. Preferivelmente, a porção é uma porção de qualquer um dos ácidos nucleicos fornecidos na tabela A5 da seção dos exemplos, ou é uma porção de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A5 da seção dos exemplos. Preferivelmente, a porção apresenta pelo menos 100, 200, 300, 400, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1.000 nucleotídeos consecutivos de comprimento, os nucleotídeos consecutivos sendo de qualquer uma das seqüências de ácidos nucleicos fornecidas na tabela A5 da seção dos exemplos, ou de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A5 da seção dos exemplos. Acima de tudo preferivelmente a porção é uma porção do ácido nucléico de SEQ ID NO: 101. Preferivelmente, a porção codifica um fragmento de uma seqüência de aminoácidos que, quando usado na construção de uma árvore filogenética, tal como aquela representada na figura 1 de Kandasamy et ai. 2004. Trends Plant Sci 9: 196-202, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos ARP6 compreendendo a seqüência de aminoácidos de AtARP6 da maneira representada por SEQ ID NO: 102 em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos POP5 as porções usadas nos métodos da invenção codificam um polipeptídeo de POP da maneira aqui definida, e apresentam substancialmente a mesma atividade biológica das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A6 da seção dos exemplos. Preferivelmente, a porção é uma porção de qualquer um dos ácidos nucleicos fornecidos na tabela A6 da seção dos exemplos, ou é uma porção de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A6 da seção dos exemplos. Preferivelmente a porção apresenta pelo menos 500, 600, 700, 800, 900, 1.000, 1.100, 1.200, 1.300, 1.400, 1.500, 1.600, 1.700, 1.800, 1.900, 2.000, 2.100, 2.200, 2.300 nucleotídeos consecutivos de comprimento, os nucleotídeos consecutivos sendo de qualquer uma das seqüências de ácidos nucleicos fornecidas na tabela A6 da seção dos exemplos, ou de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A6 da seção dos exemplos. Acima de tudo preferivelmente, a porção é uma porção do ácido nucléico de SEQ ID NO: 1. Preferivelmente, a porção codifica um fragmento de uma seqüência de aminoácidos que, quando usado na construção de uma árvore filogenética, tal como aquela representada na figura 13 (Tripathi & Sowdhamini 2006), agrupa-se com o grupo de polipeptídeos POP indicado pela seta compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 117 em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos CRL, as porções usadas nos métodos da invenção codificam um polipeptídeo CRL da maneira aqui definida, e apresentam substancialmente a mesma atividade biológica das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A7 da seção dos exemplos. Preferivelmente, a porção é uma porção de qualquer um dos ácidos nucleicos fornecidos na tabela A7 da seção dos exemplos, ou é uma porção de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A7 da seção dos exemplos. Preferivelmente a porção apresenta pelo menos 100, 200, 300, 400, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1.000 nucleotídeos consecutivos de comprimento, os nucleotídeos consecutivos sendo de qualquer uma das seqüências de ácidos nucleicos fornecidas na tabela A7 da seção dos exemplos, ou de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A7 da seção dos exemplos. Acima de tudo preferivelmente, a porção é uma porção do ácido nucléico de SEQ ID NO: 155. Preferivelmente, a porção codifica um fragmento de uma seqüência de aminoácidos que, quando usado na construção de uma árvore filogenética, tal como aquela representada na figura 16, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos CRL compreendendo a seqüência de aminoácidos codificada por uma planta monocotiledônea, mais preferivelmente por uma seqüência codificada por uma planta dicotiledônea, acima de tudo preferivelmente pela seqüência representada por SEQ ID NO: 156 em vez de com qualquer outro grupo. Um outro variante de ácido nucléico usado nos métodos da
invenção é um ácido nucléico capaz de hibridizar, em menores condições de severidade, preferivelmente em condições severas, em um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo BRXL, ou um polipeptídeo do tipo silky-1, ou um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL, da maneira aqui definida, ou em uma porção da maneira aqui definida.
De acordo com a presente invenção, é fornecido um método para melhorar a tolerância ao estresse abiótico em plantas, compreendendo introduzir e expressar em uma planta um ácido nucléico capaz de hibridizar em qualquer um dos ácidos nucleicos fornecidos na tabela Al a A7 da seção dos exemplos, ou compreendendo introduzir e expressar em uma planta um ácido nucléico capaz de hibridizar em um ácido nucléico que codifica um ortólogo, parólogo ou homólogo de quaisquer das seqüências de ácidos nucleicos fornecidas na tabela Al a A7 da seção dos exemplos. Com relação aos polipeptídeos do tipo alfin, as seqüência hibridizantes usadas nos métodos da invenção codificam um polipeptídeo do tipo alfin, da maneira aqui definida, com substancialmente a mesma atividade biológica das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela Al da seção dos exemplos. Preferivelmente, a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de qualquer um dos ácidos nucleicos fornecidos na tabela Al, ou em uma porção de quaisquer da mesmas seqüências, uma porção que é definida da maneira anterior, ou a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela Al. Acima de tudo preferivelmente, a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de um ácido nucléico da maneira representada por SEQ ID NO: 1 ou SEQ ID NO: 3 ou em uma porção deste.
Preferivelmente, a seqüência hibridizante codifica um polipeptídeo com uma seqüência de aminoácidos que, quando em comprimento total e usado na construção de uma árvore filogenética, agrupa- se com o grupo de polipeptídeos do tipo alfin compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 2 ou SEQ ID NO: 4 em vez de com qualquer outro grupo. Com relação aos polipeptídeos YRP, as seqüência
hibridizantes usadas nos métodos da invenção codificam um polipeptídeo YRP, da maneira aqui definida, com substancialmente a mesma atividade biológica das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A2 da seção dos exemplos. Preferivelmente, a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de qualquer um dos ácidos nucleicos fornecidos na tabela A2, ou em uma porção de quaisquer da mesmas seqüências, uma porção que é definida da maneira anterior, ou a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A2. Acima de tudo preferivelmente, a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de um ácido nucléico da maneira representada por SEQ ID NO: 10 ou SEQ ID NO: 12 ou em uma porção deste.
Preferivelmente, a seqüência hibridizante codifica um polipeptídeo com uma seqüência de aminoácidos que, quando em comprimento total e usado na construção de uma árvore filogenética, agrupa- se com o grupo de polipeptídeos YRP compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 1 1 ou SEQ ID NO: 13 em vez de com qualquer outro grupo. Com relação aos polipeptídeos BRXL, as seqüência
hibridizantes usadas nos métodos da invenção codificam um polipeptídeo BRXL, da maneira aqui definida, e apresentam substancialmente a mesma atividade biológica das seqüências de polipeptídeos fornecidas na tabela A3 do exemplo 1. Preferivelmente, a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar em qualquer uma das seqüências de ácidos nucleicos fornecidas na tabela A3 do exemplo 1, ou em um complemento da mesmas, ou em uma porção de quaisquer da mesmas seqüências, uma porção que é definida da maneira anterior, ou em que a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar em uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de polipeptídeos fornecidas na tabela A3 do exemplo 1, ou em um complemento da mesmas. Preferivelmente, a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar em uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica uma seqüência de polipeptídeos compreendendo (i) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 1 (compreendendo um domínio BRX) da maneira representada por SEQ ID NO: 83; e (ii) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 2 (compreendendo um domínio BRX) da maneira representada por SEQ ID NO: 84. Mais preferivelmente, a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar em uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica uma seqüência de polipeptídeos com, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos to o polipeptídeo BRXL da maneira representada por SEQ ID NO: 18 ou em quaisquer das seqüências de polipeptídeos fornecidas na tabela A3 aqui. Acima de tudo preferivelmente, a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar em uma seqüência de ácidos nucleicos da maneira representada por SEQ ID NO: 17 ou em uma porção deste.
Com relação aos polipeptídeos do tipo silky-1, as seqüência hibridizantes usadas nos métodos da invenção codificam um polipeptídeo do tipo silky-1, da maneira aqui definida, com substancialmente a mesma atividade biológica das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A4 da seção dos exemplos. Preferivelmente, a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de qualquer um dos ácidos nucleicos fornecidos na tabela A4, ou em uma porção de quaisquer da mesmas seqüências, uma porção que é definida da maneira anterior, ou a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A4. Acima de tudo preferivelmente, a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de um ácido nucléico da maneira representada por SEQ ID NO: 90, SEQ ID NO: 92 ou SEQ ID NO: 94 ou em uma porção deste.
Preferivelmente, a seqüência hibridizante codifica um polipeptídeo com uma seqüência de aminoácidos que, quando em comprimento total e usado na construção de uma árvore filogenética, agrupa- se com o grupo de polipeptídeos do tipo silky compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 91, SEQ ID NO: 93 ou SEQ ID NO: 95 em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos ARP6, as seqüência hibridizantes usadas nos métodos da invenção codificam um polipeptídeo ARP6, da maneira aqui definida, com substancialmente a mesma atividade biológica das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A5 da seção dos exemplos. Preferivelmente, a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de qualquer um dos ácidos nucleicos fornecidos na tabela A5 da seção dos exemplos, ou em uma porção de quaisquer da mesmas seqüências, uma porção que é definida da maneira anterior, ou a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A5 da seção dos exemplos. Acima de tudo preferivelmente, a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de um ácido nucléico da maneira representada por SEQ ID NO: 101 ou em uma porção deste.
Preferivelmente, a seqüência hibridizante codifica um polipeptídeo com uma seqüência de aminoácidos que, quando em comprimento total e usado na construção de uma árvore filogenética, tal como aquela representada na figura 1 de Kandasamy et al. 2004. Trends Plant Sci 9: 196-202, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos ARP6 compreendendo a seqüência de aminoácidos de A1ARP6 da maneira representada por SEQ ID NO: 102 em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos POP, as seqüência hibridizantes usadas nos métodos da invenção codificam um polipeptídeo de POP, da maneira aqui definida, com substancialmente a mesma atividade biológica das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A6 da seção dos exemplos. Preferivelmente, a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de qualquer um dos ácidos nucleicos fornecidos na tabela Α6 da seção dos exemplos, ou em uma porção de quaisquer da mesmas seqüências, uma porção que é definida da maneira anterior, ou a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A6 da seção dos exemplos. Acima de tudo preferivelmente, a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de um ácido nucléico da maneira representada por SEQ ID NO: 116 ou em uma porção deste.
Preferivelmente, a seqüência hibridizante codifica um polipeptídeo com uma seqüência de aminoácidos que, quando em comprimento total e usado na construção de uma árvore filogenética, tal como aquela representada na figura 13 (Tripathi & Sowdhamini 2006), agrupa-se com o grupo de polipeptídeos POP indicado pela seta compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 117 em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos CRL, as seqüência hibridizantes usadas nos métodos da invenção codificam um polipeptídeo CRL, da maneira aqui definida, com substancialmente a mesma atividade biológica das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela Al da seção dos exemplos. Preferivelmente, a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de qualquer um dos ácidos nucleicos fornecidos na tabela A7 da seção dos exemplos, ou em uma porção de quaisquer da mesmas seqüências, uma porção que é definida da maneira anterior, ou a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer uma das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela A7 da seção dos exemplos. Acima de tudo preferivelmente, a seqüência hibridizante é capaz de hibridizar no complemento de um ácido nucléico da maneira representada por SEQ ID NO: 155 ou em uma porção deste. Preferivelmente, a seqüência hibridizante codifica um polipeptídeo com uma seqüência de aminoácidos que, quando em comprimento total e usado na construção de uma árvore filogenética, tal como aquela representada na figura 16, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos CRL compreendendo a seqüência de aminoácidos codificada por uma planta monocotiledônea, mais preferivelmente por uma seqüência codificada por uma planta dicotiledônea, acima de tudo preferivelmente pela seqüência representada por SEQ ID NO: 156 em vez de com qualquer outro grupo.
Um outro variante de ácido nucléico usado nos métodos da invenção é um variante de união que codifica um polipeptídeo do tipo alfm, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo BRXL, ou um polipeptídeo do tipo silky-1, ou um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL, da maneira aqui definida anteriormente, um variante de união sendo da maneira aqui definida.
De acordo com a presente invenção, é fornecido um método para melhorar a tolerância ao estresse abiótico e/ou melhorar as características relacionadas ao rendimento em plantas, compreendendo introduzir e expressar em uma planta um variante de união de qualquer uma das seqüências de ácidos nucleicos fornecidas na tabela Al a A7 da seção dos exemplos, ou um variante de união de um ácido nucléico que codifica um ortólogo, parólogo ou homólogo de quaisquer das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela Ala A7 da seção dos exemplos.
Com relação aos polipeptídeos do tipo alfin, variantes de união preferidos são variantes de união de um ácido nucléico representados por qualquer de SEQ ID NO: 1 ou SEQ ID NO: 3, ou um variante de união de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer de SEQ ID NO: 2 ou SEQ ID NO: 4. Preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo variante de união, quando usada na construção de uma árvore filogenética, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos do tipo alfin compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 2 ou SEQID NO: 4 em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos YRP, variantes de união preferidos são variantes de união de um ácido nucléico representados por qualquer de SEQ ID NO: 10 ou SEQ ID NO: 12, ou um variante de união de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer de SEQ ID NO: 11 ou SEQ ID NO: 13. Preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo variante de união, quando usada na construção de uma árvore filogenética, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos YRP compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 11 ou SEQ ID NO: 13 em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos BRXL, variantes de união preferidos são variantes de união de uma seqüência de ácidos nucleicos representada por SEQ ID NO: 17, ou um variante de união de uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um ortólogo ou parólogo de SEQ ID NO: 18. Preferivelmente, o variante de união é um variante de união de uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica uma seqüência de polipeptídeos compreendendo (i) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 1 (compreendendo um domínio BRX) da maneira representada por SEQ ID NO: 83; e (ii) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 2 (compreendendo um domínio BRX) da maneira representada por SEQ ID NO: 84. Mais preferivelmente, o variante de união é um variante de união de uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica uma seqüência de polipeptídeos com, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com o polipeptídeo BRXL da maneira representada por SEQ ID NO: 18 ou com quaisquer das seqüências de polipeptídeos fornecidas na tabela A3 aqui. Acima de tudo preferivelmente, o variante de união é um variante de união de uma seqüência de ácidos nucleicos da maneira representada por SEQ ID NO: 17, ou de uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica uma seqüência de polipeptídeos da maneira representada por SEQID NO: 18.
Com relação aos polipeptídeos do tipo silky, variantes de união preferidos são variantes de união de um ácido nucléico representados por qualquer de SEQ ID NO: 90, SEQ ID NO: 92 ou SEQ ID NO: 94, ou um variante de união de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer de SEQ ID NO: 91, SEQ ID NO: 93 ou SEQ ID NO: 95. Preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo variante de união, quando usada na construção de uma árvore filogenética, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos do tipo silky compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 91, SEQ ID NO: 93 ou SEQ ID NO: 95 em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos ARP6, variantes de união preferidos são variantes de união de um ácido nucléico representados por SEQ ID NO: 101, ou um variante de união de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de SEQ ID NO: 102. Preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo variante de união, quando usada na construção de uma árvore filogenética, tal como aquela representada na figura 1 de Kandasamy et al. 2004. Trends Plant Sci 9: 196-202, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos ARP6 compreendendo a seqüência de aminoácidos de AtARPó da maneira representada por SEQ ID NO: 102 em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos POP, variantes de união preferidos são variantes de união de um ácido nucléico representados por SEQ ID NO: 116, ou um variante de união de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de SEQ ID NO: 117. Preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo variante de união, quando usada na construção de uma árvore filogenética, tal como aquela representada na figura 13 (Tripathi & Sowdhamini 2006), agrupa-se com o grupo de polipeptídeos POP indicado pela seta compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 117 em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos CRL, variantes de união preferidos são variantes de união de um ácido nucléico representados por SEQ ID NO: 155, ou um variante de união de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de SEQ ID NO: 156. Preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo variante de união, quando usada na construção de uma árvore filogenética,, tal como aquela representada na figura 16, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos CRL compreendendo a seqüência de aminoácidos codificada por uma planta monocotiledônea, mais preferivelmente por uma seqüência codificada por uma planta dicotiledônea, acima de tudo preferivelmente pela seqüência representada por SEQ ID NO: 156 em vez de com qualquer outro grupo.
Um outro variante de ácido nucléico usado na realização dos métodos da invenção é um variante alélico de um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfm, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo BRXL, ou um polipeptídeo do tipo silky-1, ou um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL, da maneira aqui definida anteriormente, um variante alélico sendo da maneira aqui definida.
De acordo com a presente invenção, é fornecido um método para melhorar a tolerância ao estresse abiótico e/ou melhorar as características relacionadas ao rendimento em plantas, compreendendo introduzir e expressar em uma planta um variante alélico de qualquer um dos ácidos nucleicos fornecidos na tabela Al a A7, ou compreendendo introduzir e expressar em uma planta um variante alélico de um ácido nucléico que codifica um ortólogo, parólogo ou homólogo de quaisquer das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela Ala A7.
Com relação aos polipeptídeos do tipo alfin, os polipeptídeos codificados por variantes alélicos usados nos métodos da presente invenção apresentam substancialmente a mesma atividade biológica do polipeptídeo do tipo alfin de qualquer de SEQ ID NO: 2 ou quaisquer dos aminoácidos representados na tabela Al da seção dos exemplos. Os variantes alélicos existem na natureza, e está incluído nos métodos da presente invenção o uso destes alelos naturais. Preferivelmente, o variante alélico é um variante alélico de qualquer de SEQ ID NO: 1 ou SEQ ID NO: 3 ou um variante alélico de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de SEQ ID NO: 2 ou SEQ ID NO: 4. Preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo variante alélico, agrupa-se com os polipeptídeos do tipo alfin compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 2 ou SEQ ID NO: 4 em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos YRP, os polipeptídeos codificados por variantes alélicos usados nos métodos da presente invenção apresentam substancialmente a mesma atividade biológica do polipeptídeo YRP de qualquer de SEQ ID NO: 11, ou quaisquer dos aminoácidos representados na tabela A2 da seção dos exemplos. Os variantes alélicos existem na natureza, e está incluído nos métodos da presente invenção o uso destes alelos naturais. Preferivelmente, o variante alélico é um variante alélico de qualquer de SEQ ID NO: 10 ou SEQ ID NO: 12 ou um variante alélico de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de SEQ ID NO: 11 ou SEQ ID NO: 13. Preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo variante alélico, agrupa-se com os polipeptídeos YRP compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 11 ou SEQ ID NO: 13 em vez de com qualquer outro grupo. Com relação aos polipeptídeos BRXL, os variantes alélicos usados nos métodos da presente invenção apresentam substancialmente a mesma atividade biológica do polipeptídeo BRXL de SEQ ID NO: 18 e quaisquer das seqüências de polipeptídeos representadas na tabela A3 do exemplo 1. Os variantes alélicos existem na natureza, e está incluído nos métodos da presente invenção o uso destes alelos naturais. Preferivelmente, o variante alélico é um variante alélico de uma seqüência de polipeptídeos compreendendo (i) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 1 (compreendendo um domínio BRX) da maneira representada por SEQ ID NO: 83; e (ii) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 2 (compreendendo um domínio BRX) da maneira representada por SEQ ID NO: 84. Mais preferivelmente, o variante alélico é um variante alélico que codifica uma seqüência de polipeptídeos com, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com o polipeptídeo BRXL da maneira representada por SEQ ID NO: 18 ou com quaisquer das seqüências de polipeptídeos fornecidas na tabela A aqui. Acima de tudo preferivelmente, o variante alélico é um variante alélico de SEQ ID NO: 17 ou um variante alélico de uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um ortólogo ou parólogo de SEQ ID NO: 18. Com relação aos polipeptídeos do tipo silky-1, os
polipeptídeos codificados por variantes alélicos usados nos métodos da presente invenção apresentam substancialmente a mesma atividade biológica do polipeptídeo do tipo silky-1 de qualquer de SEQ ID NO: 91, ou quaisquer dos aminoácidos representados na tabela A4 da seção dos exemplos. Os variantes alélicos existem na natureza, e está incluído nos métodos da presente invenção o uso destes alelos naturais. Preferivelmente, o variante alélico é um variante alélico de qualquer de SEQ ID NO: 90, SEQ ID NO: 92 ou SEQ ID NO: 94 ou um variante alélico de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de SEQ ID NO: 91, SEQ ID NO: 93 ou SEQ ID NO: 95. Preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo variante alélico, agrupa-se com os polipeptídeos do tipo silky-1 compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 91, SEQ ID NO: 93 ou SEQ ID NO: 95 em vez de com qualquer outro grupo. Com relação aos polipeptídeos ARP6, os polipeptídeos
codificados por variantes alélicos usados nos métodos da presente invenção apresentam substancialmente a mesma atividade biológica do polipeptídeo ARP6 de SEQ ID NO: 102 e quaisquer dos aminoácidos representados na tabela A5 da seção dos exemplos. Os variantes alélicos existem na natureza, e está incluído nos métodos da presente invenção o uso destes alelos naturais. Preferivelmente, o variante alélico é um variante alélico de SEQ ID NO: 101 ou um variante alélico de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de SEQ ID NO: 102. Preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo variante alélico, quando usada na construção de uma árvore filogenética, tal como aquela representada na figura 1 de Kandasamy et ai. 2004. Trends Plant Sci 9: 196-202, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos ARP6 compreendendo a seqüência de aminoácidos de AtARPó, da maneira representada por SEQID NO: 102, em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos POP, os polipeptídeos codificados por variantes alélicos usados nos métodos da presente invenção apresentam substancialmente a mesma atividade biológica do polipeptídeo de POP de SEQ ID NO: 117, e quaisquer dos aminoácidos representados na tabela A6 da seção dos exemplos. Os variantes alélicos existem na natureza, e está incluído nos métodos da presente invenção o uso destes alelos naturais. Preferivelmente, o variante alélico é um variante alélico de SEQ ID NO: 116 ou um variante alélico de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de SEQ ID NO: 117. Preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo variante alélico, quando usada na construção de uma árvore filogenética, tal como aquela representada na figura 13 (Tripathi & Sowdhamini 2006), agrupa-se com o grupo de polipeptídeos POP indicado pela seta compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 117 em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos CRL, os polipeptídeos codificados por variantes alélicos usados nos métodos da presente invenção apresentam substancialmente a mesma atividade biológica do polipeptídeo CRL de SEQ ID NO: 156, e quaisquer dos aminoácidos representados na tabela A7 da seção dos exemplos. Os variantes alélicos existem na natureza, e está incluído nos métodos da presente invenção o uso destes alelos naturais. Preferivelmente, o variante alélico é um variante alélico de SEQ ID NO: 155 ou um variante alélico de um ácido nucléico que codifica um ortólogo ou parólogo de SEQ ID NO: 156. Preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo variante alélico, quando usada na construção de uma árvore filogenética, tal como aquela representada na figura 16, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos CRL compreendendo a seqüência de aminoácidos codificada por uma planta monocotiledônea, mais preferivelmente por uma seqüência codificada por uma planta dicotiledônea, acima de tudo preferivelmente pela seqüência representada por SEQ ID NO: 156 em vez de com qualquer outro grupo.
O embaralhamento de gene ou evolução direcionada também pode ser usada para gerar variantes de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos do tipo alfm, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos BRXL, ou polipeptídeos do tipo silky-1, ou polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL, da maneira definida anteriormente; o termo "embaralhamento de gene" sendo da maneira aqui definida.
De acordo com a presente invenção, é fornecido um método para melhorar a tolerância ao estresse abiótico e/ou características relacionadas ao rendimento em plantas, compreendendo introduzir e expressar em uma planta um variante de qualquer uma das seqüências de ácidos nucleicos fornecidas na tabela Al a A7 da seção dos exemplos, ou compreendendo introduzir e expressar em uma planta um variante de um ácido nucléico que codifica um ortólogo, parólogo ou homólogo de quaisquer das seqüências de aminoácidos fornecidas na tabela Al a A7 da seção dos exemplos, cujo variante ácido nucléico é obtido por embaralhamento de gene.
Com relação aos polipeptídeos do tipo alfin, preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo ácido nucléico variante obtido por embaralhamento de gene, quando usada na construção de uma árvore filogenética, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos do tipo alfin compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 2 ou SEQ ID NO: 4 em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos YRP, preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo ácido nucléico variante obtido por embaralhamento de gene, quando usada na construção de uma árvore filogenética, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos YRP compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 11 ou SEQ ID NO: 13 em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos BRXL, preferivelmente, a seqüência de ácidos nucleicos variante obtida por embaralhamento de gene codifica uma seqüência de polipeptídeos compreendendo (i) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 1 (compreendendo um domínio BRX) da maneira representada por SEQ ID NO: 83; e (ii) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 2 (compreendendo um domínio BRX) da maneira representada por SEQ ID NO: 84. Mais preferivelmente, a seqüência de ácidos nucleicos variante obtida por embaralhamento de gene codifica uma seqüência de polipeptídeos com, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com o polipeptídeo BRXL da maneira representada por SEQ ID NO: 18 ou com quaisquer das seqüências de polipeptídeos fornecidas na tabela A3 aqui. Acima de tudo preferivelmente, a seqüência de ácidos nucleicos obtida por embaralhamento de gene codifica uma seqüência de polipeptídeos da maneira representada por SEQID NO: 18.
Com relação aos polipeptídeos do tipo silky-1, preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo ácido nucléico variante obtido por embaralhamento de gene, quando usada na construção de uma árvore filogenética, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos do tipo silky-1 compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 91, SEQ ID NO: 93 ou SEQ ID NO: 95 em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos ARP6, preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo ácido nucléico variante obtido por embaralhamento de gene, quando usada na construção de uma árvore filogenética tal como aquela representada na figura 1 de Kandasamy et ai. 2004. Trends Plant Sci 9: 196-202, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos ARP6 compreendendo a seqüência de aminoácidos de AtARP6, da maneira representada por SEQID NO: 102, em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos POP, preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo ácido nucléico variante obtido por embaralhamento de gene, quando usada na construção de uma árvore filogenética tal como aquela representada na figura 13 (Thpathi & Sowdhamini 2006), agrupa-se com o grupo de polipeptídeos POP indicado pela seta, compreendendo a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 117 em vez de com qualquer outro grupo.
Com relação aos polipeptídeos CRL, preferivelmente, a seqüência de aminoácidos codificada pelo ácido nucléico variante obtido por embaralhamento de gene, quando usada na construção de uma árvore filogenética tal como aquela representada na figura 16, agrupa-se com o grupo de polipeptídeos CRL compreendendo a seqüência de aminoácidos codificada por uma planta monocotiledônea, mais preferivelmente por uma seqüência codificada por uma planta dicotiledônea, acima de tudo preferivelmente pela seqüência representada por SEQ ID NO: 156 em vez de com qualquer outro grupo.
Além disso, os variantes de ácido nucléico também podem ser
obtidos por mutagênese sítio direcionada. Vários métodos estão disponíveis para atingir a mutagênese sítio direcionada, o mais comum sendo métodos a base de PCR (Current Protocols in Molecular Biology. Wiley Eds.).
r
Ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos do tipo alfin podem ser derivados de qualquer fonte natural ou artificial. O ácido nucléico pode ser modificado a partir de sua forma nativa em composição e/ou ambiente genômico por meio de manipulação humana deliberada. Preferivelmente, o ácido nucléico que codifica polipeptídeo do tipo alfin é de uma planta, preferivelmente de maneira adicional, de uma planta monocotiledônea ou dicotiledônea, mais preferivelmente da família Allium ou Hordeum.
r
Ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos YRP podem ser derivados de qualquer fonte natural ou artificial. O ácido nucléico pode ser modificado a partir de sua forma nativa em composição e/ou ambiente genômico por meio de manipulação humana deliberada. Preferivelmente, o ácido nucléico que codifica o polipeptídeo YRP é de uma planta, preferivelmente de maneira adicional, de uma planta monocotiledônea ou dicotiledônea, mais preferivelmente da família Populus ou Solanum.
As seqüências de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos
BRXL podem ser derivadas de qualquer fonte natural ou artificial. A seqüência de ácidos nucleicos pode ser modificada a partir de sua forma nativa em composição e/ou ambiente genômico por meio de manipulação humana deliberada. A seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL é de uma planta, preferivelmente de maneira adicional, de uma planta dicotiledônea, mais preferivelmente da família Salicaceae, acima de tudo preferivelmente, a seqüência de ácidos nucleicos é de Populus triehoearpa.
r
Ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos do tipo silky-1 podem ser derivados de qualquer fonte natural ou artificial. O ácido nucléico pode ser modificado a partir de sua forma nativa em composição e/ou ambiente genômico por meio de manipulação humana deliberada. Preferivelmente, o ácido nucléico que codifica o polipeptídeo do tipo silky-1 é de uma planta, preferivelmente de maneira adicional, de uma planta monocotiledônea ou dicotiledônea, mais preferivelmente da família Allium ou Hordeum.
r
Ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos ARP6 podem ser derivados de qualquer fonte natural ou artificial. O ácido nucléico pode ser modificado a partir de sua forma nativa em composição e/ou ambiente genômico por meio de manipulação humana deliberada. Preferivelmente, o ácido nucléico que codifica o polipeptídeo ARP6 é de uma planta, preferivelmente de maneira adicional, de uma planta dicotiledônea, mais preferivelmente da família Brassieaeeae, acima de tudo preferivelmente, o ácido nucléico é de Arabidopsis thaliana. r
Ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos POP podem ser derivados de qualquer fonte natural ou artificial. O ácido nucléico pode ser modificado a partir de sua forma nativa em composição e/ou ambiente genômico por meio de manipulação humana deliberada. Preferivelmente, o ácido nucléico que codifica o polipeptídeo de POP é de uma planta, preferivelmente de maneira adicional, de uma planta dicotiledônea, mais preferivelmente, da família Brassicaceae, acima de tudo preferivelmente, o ácido nucléico é de Arabidopsis thaliana.
r
Ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos CRL podem ser derivados de qualquer fonte natural ou artificial. O ácido nucléico pode ser modificado a partir de sua forma nativa em composição e/ou ambiente genômico por meio de manipulação humana deliberada. Preferivelmente, o ácido nucléico que codifica o polipeptídeo CRL é de uma planta, preferivelmente de maneira adicional, de uma planta dicotiledônea, mais preferivelmente, da família Brassieaeeae, acima de tudo preferivelmente o ácido nucléico é de Arabidopsis thaliana.
Vantajosamente, a invenção também fornece até aqui ácidos nucleicos que codificam CRL desconhecido e polipeptídeos CRL.
De acordo com uma modalidade adicional da presente invenção, é fornecido, portanto, uma Molécula de ácido nucléico isolado selecionada de:
(i) um ácido nucléico representadas por SEQID NO: 41;
(ii) o complemento de um ácido nucléico representadas por SEQID NO: 41 :
(iii) um ácido nucléico que codifica o polipeptídeo da maneira representada por SEQ ID NO: 42, preferivelmente em função da degeneração do código genético, o dito ácido nucléico isolado pode ser derivado de uma seqüência de polipeptídeos da maneira representada por SEQ ID NO: 42 e, preferivelmente de maneira adicional, confere melhores características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle;
(iv) um ácido nucléico com, em uma ordem crescente de preferência pelo menos 30 %, 31 %, 32 %, 33 %, 34 %, 35 %, 36 %, 37 %, 38 %, 39 %, 40 %, 41 %, 42 %, 43 %, 44 %, 45 %, 46 %, 47 %, 48 %, 49 %, 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98
ou 99 % de identidade de seqüência com quaisquer das seqüências de ácidos nucleicos da tabela A, e preferivelmente de maneira adicional que confere melhores características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle;
(v) uma molécula de ácido nucléico que hibridiza em uma molécula de ácido nucléico de (i) a (iv) em condições de hibridização severa, e preferivelmente confere melhores características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle;
(vi) um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo ASPAT com, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78%, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, ou 99 % de identidade de seqüência com a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 42 e quaisquer das outras seqüências de aminoácido na tabela A, e preferivelmente que confere melhores características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle.
De acordo com uma modalidade adicional da presente invenção, é também fornecido um polipeptídeo isolado selecionado de:
(i) uma seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 42;
(ii) uma seqüência de aminoácidos com, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %,
68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, ou 99 % de identidade de seqüência com a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 42, e quaisquer das outras seqüências de aminoácido na tabela A, e preferivelmente que confere melhores características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle;
(iii) derivados de quaisquer das seqüências de aminoácidos fornecidas em (i) ou (ii) anteriormente.
Com relação aos polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos do tipo silky, o desempenho dos métodos da invenção fornece plantas com melhor tolerância ao estresse abiótico.
Com relação aos polipeptídeos BRXL, o desempenho dos métodos da invenção fornece plantas com mais características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle. Os termos "rendimento" e "o rendimento da semente" são descritos com mais detalhes aqui na seção "definições".
Com relação aos polipeptídeos AEP6, ou polipeptídeos CRL, o desempenho dos métodos da invenção fornece plantas com melhores características relacionadas ao rendimento. Em particular, o desempenho dos métodos da invenção fornece plantas com maior rendimento, especialmente maior rendimento da semente com relação às plantas controle. Os termos "rendimento" e "o rendimento da semente" são descritos com mais detalhes aqui na seção "definições".
Com relação aos polipeptídeos POP, o desempenho dos métodos da invenção fornece plantas com melhores características relacionadas ao rendimento. Em particular, o desempenho dos métodos da invenção fornece plantas com maior rendimento, especialmente maior biomassa (raiz e/ou ramo) e rendimento da semente com relação às plantas controle. Os termos "rendimento" e "o rendimento da semente" são descritos com mais detalhes aqui na seção "definições". O desempenho dos métodos da invenção fornece plantas com período de floração modificada (preferivelmente período de floração inicial).
A referência aqui a melhores características relacionadas ao rendimento é obtida para significar um aumento em biomassa (peso) de uma ou mais partes de uma planta, que podem incluir partes aéreas (coletáveis) e/ou partes (coletáveis) subterrâneas. Em particular, tais Partes cultiváveis são sementes, e o desempenho dos métodos da invenção resulta em plantas com maior rendimento da semente com relação ao rendimento da semente da plantas controle.
Tendo o milho como um exemplo, um aumento no rendimento pode ser manifestado como um ou mais dos seguintes: aumento no número de plantas estabelecidas por metro quadrado, um aumento no número de espigas por planta, um aumento no número de linhas, número de grãos por linha, peso do grão, peso de mil grãos, tamanho/diâmetro da espiga, aumento na taxa de preenchimento da semente (que é o número de sementes preenchidas dividido pelo número total de sementes e multiplicado por 100), entre outros. Tendo o arroz como um exemplo, um rendimento aumento pode se manifestar como um aumento em um ou mais dos seguintes; número de plantas por metro quadrado, número de panículas por planta, número de espiguetas por panícula, número de flores (flores pequenas) por panícula (que é expresso como uma razão do número de sementes preenchidas para o número de panículas primárias), aumento na taxa de preenchimento da semente (que é o número de sementes preenchidas dividido pelo número total de sementes e multiplicado por 100), aumento em peso de mil grãos, entre outros.
Com relação ao estresse abiótico, a presente invenção fornece um método para melhorar tolerância ao estresse em plantas, com relação às plantas controle, cujo método compreende modular a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo do tipo silky-1, da maneira aqui definida.
As plantas respondem tipicamente a exposição aos estresse crescendo mais lentamente. Em condições de estresse grave, a planta pode ainda parar de crescer por completo. Pouco estresse, por outro lado, é definido aqui como sendo qualquer estresse ao qual uma planta é exposta que não resulta na suspensão do crescimento da planta completamente, sem a capacidade de retomar o crescimento. Pouco estresse, no sentido da invenção, leva a uma redução no crescimento das plantas estressadas em menos de 40 %, 35 %, 30 % ou 25 %, mais preferivelmente menos de 20 % ou 15 %, em comparação à planta controle em condições de não estresse. Em virtude dos avanços nas práticas agrícolas (irrigação, fertilização, tratamentos com pesticida) os estresses graves não são freqüentemente encontrados em plantas de cultivo cultivadas. Como uma conseqüência, o crescimento comprometido induzido por pouco estresse é freqüentemente uma característica não desejável para a agricultura. Poucos estresses são os estresses bióticos e/ou abióticos de cada dia (ambiental) aos quais uma planta é exposta. Os estresses abióticos podem ser em virtude da secura ou excesso água, estresse anaeróbico, estresse pelo sal, toxicidade química, estresse oxidativo e temperaturas de calor, frio ou congelamento. O estresse abiótico pode ser um estresse osmótico causado por um estresse pela água (particularmente em virtude da secura), estresse pelo sal, estresse oxidativo ou um estresse iônico. Os estresses bióticos são tipicamente aqueles estresses causados por patógenos, tais como bactérias, vírus, fungos, nematódeos e insetos. Em particular, os métodos da presente invenção podem ser realizados em condições de (pouca) secura para fornecer plantas com melhor tolerância à secura com relação às plantas controle, que podem se manifestar como um maior rendimento com relação às plantas controle. Da maneira relatada em Wang et al. (Plant (2003) 218: 1-14), o estresse abiótico leva a uma série de mudanças morfológicas, fisiológicas, bioquímicas e moleculares que afetam adversamente o crescimento e produtividade da planta. Sabe-se que a secura, salinidade, temperaturas extremas e estresse oxidativo estão interconectados e podem induzir o crescimento e dano celular por meio de mecanismos similares. Rabbani et al. (Plant Physiol (2003) 133: 1755-1767) descrevem um grau particularmente alto de "informação cruzada" entre estresse por secura e estresse por alta salinidade. Por exemplo, secura e/ou salinização são manifestadas principalmente como estresse osmótico, resultando na interrupção da homeostase e distribuição de íon na célula. O estresse oxidativo, que freqüentemente acompanha estresse por temperatura alta ou baixa, salinidade ou secura, pode causar a desnaturação de proteínas funcionais e estruturais. Como uma conseqüência, estes diversos estresses ambientais freqüentemente ativam vias celulares similares de sinalização e resposta celulares, tais como a produção de proteínas de estresse, supra- regulação de anti-oxidantes, acúmulo de solutos compatíveis e interrupção de crescimento. Segundo o termo condições de "não estresse", da maneira aqui usada, são aquelas condições ambientais que permitem crescimento ideal de plantas. Os versados na técnica estão cientes das condições normais do solo e condições climáticas para um dado local. As plantas com condições ideais de crescimento, (crescidas em condições de não estresse) rendem tipicamente em uma ordem crescente de preferência pelo menos 97 %, 95 %, 92 %, 90 %, 87 %, 85 %, 83 %, 80 %, 77 % ou 75 % da produção média de tal planta em um dado ambiente. A produção média pode ser calculada com base na coleta e/ou estação. Os versados na técnica estão cientes das produções de rendimento médio de um cultivo.
O desempenho dos métodos da invenção fornece plantas crescidas em condições de secura (pouca), melhor tolerância à secura com relação às plantas controle crescidas em condições comparáveis. Portanto, de acordo com a presente invenção, é fornecido um método para melhorar a tolerância à secura em plantas crescidas em condições de secura (pouca), cujo método compreende modular a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo do tipo silky-1. O desempenho dos métodos da invenção fornece plantas
crescidas em condições de deficiência de nutriente, particularmente em condições de deficiência de nitrogênio, melhor tolerância aos estresses causados por deficiência de nutriente com relação às plantas controle. Portanto, de acordo com a presente invenção, é fornecido um método para melhorar a tolerância aos estresses causados por deficiência de nutriente, cujo método compreende modular a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo do tipo silky-1. A deficiência de nutriente pode resultar de uma necessidade de nutrientes tais como nitrogênio, fosfatos e outros compostos contendo fósforo, potássio, cálcio, magnésio, manganês, ferro e boro, entre outros.
O desempenho dos métodos da invenção fornece plantas crescidas em condições de estresse pelo sal, melhor tolerância ao sal com relação às plantas controle crescidas em condições comparáveis. Portanto, de acordo com a presente invenção, é fornecido um método para melhorar tolerância ao sal em plantas crescidas em condições de estresse pelo sal, cujo método compreende modular a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo do tipo silky-1. O termo estresse pelo sal não é restrito ao sal comum (NaCl), mas pode ser qualquer um ou mais de: NaCl, KCL5 LiCl, MgCb, CaCb, entre outros.
Com relação às características relacionadas ao rendimento, a presente invenção fornece um método para aumentar as características relacionadas ao rendimento de plantas com relação às plantas controle, cujo método compreende aumentar a expressão em uma planta com uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL da maneira aqui definida.
A presente invenção fornece um método para aumentar o rendimento, especialmente o rendimento da semente de plantas, com relação às plantas controle, cujo método compreende modular a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica ou um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL, da maneira aqui definida.
Uma vez que as plantas transgênicas, de acordo com a presente invenção, apresentam mais características relacionadas ao rendimento e/ou rendimento, é provável que estes plantas exibam uma maior taxa de crescimento (durante pelo menos parte de seu ciclo de vida), com relação a a taxa de crescimento de plantas controle em um estágio correspondente em seu ciclo de vida.
A maior taxa de crescimento pode ser específica para uma ou mais partes de uma planta (incluindo sementes), ou pode ser substancialmente em toda a planta. As plantas com uma maior taxa de crescimento podem apresentar um ciclo de vida menor. O ciclo de vida de uma planta pode ser obtido para significar o tempo necessário para crescer a partir de uma semente madura seca até o estágio quando a planta produziu sementes maduras secas, similar ao material e partida. Este ciclo de vida pode ser influenciado por fatores tais como velocidade de germinação, vigor inicial, taxa de crescimento, índice de vegetação, período de floração e velocidade de maturação da semente. O aumento na taxa de crescimento pode ocorrer em um ou mais estágios no ciclo de vida de uma planta ou durante substancialmente todo o ciclo de vida da planta. A maior taxa de crescimento durante os estágios iniciais no ciclo de vida de uma planta pode refletir maior vigor. O aumento na taxa de crescimento pode alterar o ciclo de coleta de uma planta, o que permite que as plantas sejam semeadas posteriormente e/ou coletadas mais cedo do que seria de outra forma possível (um efeito similar pode ser obtido com período de floração inicial). Se a taxa de crescimento for suficientemente maior, ela pode permitir o semeio adicional de sementes da mesma espécie de planta (por exemplo, semeio e coleta de plantas de arroz após semeio e coleta de plantas de arroz adicionais, todas em um período de crescimento convencional). Similarmente, se a taxa de crescimento for suficientemente maior, ela pode permitir o semeio adicional de sementes de diferentes espécie^ de plantas (por exemplo, o semeio e coleta de plantas de milho seguido por, por exemplo, o semeio e coleta de soja, batata ou qualquer outra planta adequada). Os períodos adicionais de coleta do mesmo rizoma no caso de algumas plantas de cultivo também podem ser possíveis. Alterar o ciclo de coleta de uma planta pode levara a um aumento na produção anual de biomassa por metro quadrado (em virtude de um aumento no número de períodos (dito em um ano) que qualquer planta particular pode ser crescida e coletada). Um aumento na taxa de crescimento também pode permitir o cultivo de plantas transgênicas em uma área geográfica mais ampla do que suas duplicatas tipo selvagem, uma vez que as limitações territoriais para crescer um cultivo são freqüentemente determinadas por condições ambientais adversas tanto no período de plantio (estação inicial) quanto no período de coleta (estação final). Tais condições adversas podem ser evitadas se o ciclo de coleta for menor. A taxa de crescimento pode ser determinada derivando vários parâmetros aa partir de curvas de crescimento, tais parâmetros podem ser: T-Mid (o tempo obtido para plantas alcançarem 50 % de seu tamanho máximo) e T-90 (tempo obtido para as plantas atingirem 90 % de seu tamanho máximo), entre outros.
De acordo com uma característica preferida da presente invenção, o desempenho dos métodos da invenção fornece plantas com uma maior taxa de crescimento com relação às plantas controle. Portanto, de acordo com a presente invenção, é fornecido um método para aumentar a taxa de crescimento de plantas, cujo método compreende aumentar a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo BRXL, ou um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL, da maneira aqui definida. O desempenho dos métodos da invenção fornece plantas
crescidas em condições de não estresse ou em condições de pouco estresse com mais características relacionadas ao rendimento, com relação às plantas controle crescidas em condições comparáveis. Portanto, de acordo com a presente invenção, é fornecido um método para aumentar as características relacionadas ao rendimento em plantas crescidas em condições de não estresse ou em condições de pouco estresse, cujo método compreende aumentar a expressão em uma planta com uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL, ou um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL. O desempenho dos métodos da invenção fornece plantas
crescidas em condições de menor disponibilidade de nutriente, particularmente em condições de menor disponibilidade de nitrogênio, com mais características relacionadas ao rendimento e/ou rendimento com relação às plantas controle crescidas em condições comparáveis. Portanto, de acordo com a presente invenção, é fornecido um método para aumentar as características relacionadas ao rendimento em plantas crescidas em condições de menor disponibilidade de nutriente, preferivelmente menor disponibilidade de nitrogênio, cujo método compreende aumentar a expressão em uma planta com uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL, ou um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL. A menor disponibilidade de nutriente pode resultar de uma deficiência ou excesso de nutrientes tais como nitrogênio, fosfatos e outros compostos contendo fósforo, potássio, cálcio, cádmio, magnésio, manganês, ferro e boro, entre outros. Preferivelmente, a menor disponibilidade de nutriente é a menor disponibilidade de nitrogênio.
O desempenho dos métodos da invenção fornece plantas crescidas em condições de estresse pelo sal, maior rendimento com relação às plantas controle crescidas em condições comparáveis. Portanto, de acordo com a presente invenção, é fornecido um método para aumentar o rendimento em plantas crescidas em condições de estresse pelo sal, cujo método compreende modular a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL. O termo estresse pelo sal não é restrito ao sal comum (NaCl), mas pode ser qualquer um ou mais de: NaCl, KCL, LiCl, MgCb, CaCb, entre outros.
A presente invenção inclui plantas, ou partes da mesmas, (incluindo sementes) obteníveis pelos métodos de acordo com a presente invenção. As plantas, ou partes da mesmas, compreendem um transgene de ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo BRXL, ou um polipeptídeo do tipo silky-1, ou um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL, da maneira definida anteriormente, operavelmente ligado a um promotor que funciona em plantas.
A invenção também fornece construtos e vetores genéticos
para facilitar a introdução e/ou expressão em plantas de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos BRXL, ou polipeptídeos do tipo silky, ou polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL. O construto de genes pode ser inserido em vetores, que podem ser comercialmente disponíveis, adequado para transformar em plantas e adequado para a expressão do gene de interesse nas células transformadas. A invenção também fornece o uso de um construto de gene da maneira aqui definida nos métodos da invenção.
Mais especificamente, a presente invenção fornece um construto compreendendo:
(a) um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfm, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo BRXL, ou um polipeptídeo do tipo silky-1, ou um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL, da maneira definida anteriormente;
(b) uma ou mais seqüências controle capazes de direcionar a expressão da seqüência de ácidos nucleicos de (a) e, opcionalmente
(c) uma seqüência de finalização de transcrição.
Preferivelmente, o ácido nucléico que codifica um
polipeptídeo do tipo alfm, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo BRXL, ou um polipeptídeo do tipo silky-1, ou um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL, é da maneira definida anteriormente. O termo "seqüência controle" e "seqüência de finalização" são da maneira aqui definida.
Com relação aos polipeptídeos BRXL, preferivelmente, uma das seqüências controle de um construto é um promotor constitutivo isolado de um genoma de planta. Um exemplo de um promotor constitutivo é um promotor G0S2, preferivelmente um promotor GOS2 de arroz, acima de tudo preferivelmente uma seqüência de GOS2 da maneira representada por SEQ ID NO: 87.
As plantas são transformadas com um vetor compreendendo qualquer dos ácidos nucleicos descritos anteriormente. Os versados na técnica estão cientes dos elementos genéticos que têm que estar presentes no vetor, afim de transformar selecionar e propagar satisfatoriamente as células hospedeiras contendo a seqüência de interesse. A seqüência de interesse está operavelmente ligada a uma ou mais seqüências controle (pelo menos a um promotor).
Vantajosamente, qualquer tipo de promotor, seja natural ou sintético, pode ser usado para direcionar a expressão da seqüência de ácidos nucleicos, mas preferivelmente o promotor é de origem vegetal. Um promotor constitutivo é particularmente usado nos métodos. Preferivelmente, o promotor constitutivo é também um promotor ubíquo de concentração de meio. Ver a seção de "definições" aqui para as definições dos vários tipos de promotor.
Com relação aos polipeptídeos BRXL, vantajosamente, qualquer tipo de promotor, seja natural ou sintético, pode ser usado para aumenta a expressão da seqüência de ácidos nucleicos. Um promotor constitutivo é particularmente usado nos métodos, preferivelmente um promotor constitutivo isolado de um genoma de planta. O promotor de planta constitutivo direciona a expressão de uma seqüência codificante em um nível que está em todos os exemplos a seguir, que foram obtidos no control de um promotor viral 35S CaMV. Um exemplo de um promotor como este é um promotor GOS2 da maneira representada por SEQ ID NO: 87. No caso de genes BRXL, os promotores específicos de órgão,
por exemplo, para a expressão preferida em folhas, caules, tubérculos, meristemas, sementes, são usados na realização dos métodos da invenção. Promotores regulados pelo desenvolvimento e indutíveis também são usados na realização dos métodos da invenção. Ver a seção "Definições" aqui para definições dos vários tipos de promotores.
Com relação aos polipeptídeos do tipo alfin, pode ser evidente que a aplicabilidade da presente invenção não esteja restrita ao ácido nucléico que codifica polipeptídeo do tipo alfin representado por SEQ ID NO: 1 ou SEQ ID NO: 3, nem que a aplicabilidade da invenção esteja restrita à expressão de um ácido nucléico que codifica o polipeptídeo do tipo alfin quando direcionada por um promotor constitutivo.
O promotor constitutivo é preferivelmente um promotor de média resistência, mais preferivelmente selecionado de um promotor derivado de planta, tal como um promotor GOS2, mais preferivelmente é o promotor GOS2 de arroz. Preferivelmente de maneira adicional, o promotor constitutivo é representado por uma seqüência de ácidos nucleicos substancialmente similar a SEQ ID NO: 7, acima de tudo preferivelmente, o promotor constitutivo é da maneira representada por SEQ ID NO: 7. Ver a seção de "definições" aqui para exemplos adicionais de promotores constitutivos.
Opcionalmente, uma ou mais seqüências finalizadoras pode ser usada no construto introduzido em uma planta. Preferivelmente, o construto compreende um cassete de expressão compreendendo um promotor (GOS2), substancialmente similar a SEQ ID NO: 7, e o ácido nucléico que codifica o polipeptídeo do tipo alfin.
Com relação aos polipeptídeos YRP, pode ser evidente que a aplicabilidade da presente invenção não esteja restrita ao ácido nucléico que codifica o polipeptídeo YRP representado por SEQ ID NO: 10 ou SEQ ID NO: 12, nem que a aplicabilidade da invenção esteja restrita a expressão de um ácido nucléico que codifica o polipeptídeo YRP quando direcionado por um promotor constitutivo.
O promotor constitutivo é preferivelmente um promotor de média resistência, mais preferivelmente selecionado de um promotor derivado de planta, tal como um promotor GOS2, mais preferivelmente é o promotor GOS2 de arroz. Preferivelmente de maneira adicional, o promotor constitutivo é representado por uma seqüência de ácidos nucleicos substancialmente similar a SEQ ID NO: 16, acima de tudo preferivelmente, o promotor constitutivo é da maneira representada por SEQ ID NO: 16. Ver a seção de "definições" aqui para exemplos adicionais de promotores constitutivos.
Opcionalmente, uma ou mais seqüências fmalizadoras podem ser usadas no construto introduzido em uma planta. Preferivelmente, o construto compreende um cassete de expressão compreendendo um promotor (GOS2), substancialmente similar a SEQ ID NO: 16, e o ácido nucléico que codifica o polipeptídeo YRP.
Com relação aos polipeptídeos BRXL, pode ser evidente que a aplicabilidade da presente invenção não esteja restrita a uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica o polipeptídeo BRXL, da maneira representadas por SEQ ID NO: 17, nem que a aplicabilidade da invenção esteja restrita a expressão de uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL quando direcionado por um promotor constitituvo.
Opcionalmente, uma ou mais seqüências fmalizadoras podem ser usadas no construto introduzido em uma planta.
Com relação aos polipeptídeos do tipo silky, pode ser evidente que a aplicabilidade da presente invenção não esteja restrita ao ácido nucléico que codifica polipeptídeo do tipo silky-1 representado por SEQ ID NO: 90, SEQ ID NO: 92 ou SEQ ID NO: 94, nem que a aplicabilidade da invenção esteja restrita a expressão de ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo silky-1 quando direcionado por um promotor constitutivo.
O promotor constitutivo é preferivelmente um promotor de média resistência, mais preferivelmente selecionado de um promotor derivado de planta, tal como um promotor GOS2, mais preferivelmente é o promotor GOS2 de arroz. Preferivelmente de maneira adicional, o promotor constitutivo é representado por uma seqüência de ácidos nucleicos substancialmente similar a SEQ ID NO: 96, acima de tudo preferivelmente, o promotor constitutivo é da maneira representada por SEQ ID NO: 96. Ver a seção de "definições" aqui para exemplos adicionais de promotores constitutivos.
Opcionalmente, uma ou mais seqüências finalizadoras podem ser usadas no construto introduzido em uma planta. Preferivelmente, o construto compreende um cassete de expressão compreendendo um promotor (GOS2), substancialmente similar a SEQ ID NO: 96, e o ácido nucléico que codifica o polipeptídeo do tipo silky-1.
Com relação aos polipeptídeos ARP6, pode ser evidente que a aplicabilidade da presente invenção não esteja restrita ao ácido nucléico que codifica o polipeptídeo ARP6 representado por SEQ ID NO: 101, nem que a aplicabilidade da invenção esteja restrita a expressão de um ácido nucléico que codifica o polipeptídeo ARP6 quando direcionado por um promotor constitutivo.
O promotor constitutivo é preferivelmente um promotor de média resistência, mais preferivelmente selecionado de um promotor derivado de planta, tal como um promotor GOS2, mais preferivelmente é o promotor GOS2 de arroz. Preferivelmente de maneira adicional, o promotor constitutivo é representado por uma seqüência de ácidos nucleicos substancialmente similar a SEQ ID NO: 115, acima de tudo preferivelmente, o promotor constitutivo é da maneira representada por SEQ ID NO: 115. Ver a seção de "definições" aqui para exemplos adicionais de promotores constitutivos.
Opcionalmente, uma ou mais seqüências finalizadoras podem ser usadas no construto introduzido em uma planta. Preferivelmente, o construto compreende um cassete de expressão compreendendo um promotor GOS2, substancialmente similar a SEQ ID NO: 115, e o ácido nucléico que codifica o polipeptídeo ARP6.
Com relação aos polipeptídeos POP, pode ser evidente que a aplicabilidade da presente invenção não esteja restrita ao ácido nucléico que codifica o polipeptídeo de POP representadas por SEQ ID NO: 116, nem que a aplicabilidade da invenção esteja restrita a expressão de um ácido nucléico que codifica o polipeptídeo de POP quando direcionado por um promotor constitutivo.
O promotor constitutivo é preferivelmente um promotor de média resistência, mais preferivelmente selecionado de um promotor derivado de planta, tal como um promotor GOS2, mais preferivelmente é o promotor GOS2 de arroz. Preferivelmente de maneira adicional, o promotor constitutivo é representado por uma seqüência de ácidos nucleicos substancialmente similar a SEQ ID NO: 134, acima de tudo preferivelmente, o promotor constitutivo é da maneira representada por SEQ ID NO: 134. Ver a seção de "definições" aqui para exemplos adicionais de promotores constitutivos.
Opcionalmente, uma ou mais seqüências finalizadoras podem ser usadas no construto introduzido em uma planta. Preferivelmente, o construto compreende um cassete de expressão compreendendo um promotor GOS2, substancialmente similar a SEQ ID NO: 134, e o ácido nucléico que codifica o polipeptídeo de POP.
Com relação aos polipeptídeos CRL, pode ser evidente que a aplicabilidade da presente invenção não esteja restrita ao polipeptídeo CRL que codifica ácido nucléico representadas por SEQ ID NO: 155, nem que a aplicabilidade da invenção esteja restrita a expressão de um ácido nucléico que codifica o polipeptídeo CRL quando direcionado por um promotor constitutivo, ou quando direcionado por um promotor específico de raiz.
O promotor constitutivo é preferivelmente um promotor de média resistência, mais preferivelmente selecionado de um promotor derivado de planta, tal como um promotor GOS2, mais preferivelmente é o promotor G0S2 de arroz. Preferivelmente de maneira adicional, o promotor constitutivo é representado por uma seqüência de ácidos nucleicos substancialmente similar a SEQ ID NO: 213, acima de tudo preferivelmente, o promotor constitutivo é da maneira representada por SEQ ID NO: 213. Ver a seção de "definições" aqui para exemplos adicionais de promotores constitutivos.
Opcionalmente, uma ou mais seqüências finalizadoras podem ser usadas no construto introduzido em uma planta. Preferivelmente, o construto compreende um cassete de expressão compreendendo um promotor (GOS2), substancialmente similar a SEQ ID NO: 213, e o ácido nucléico que codifica o polipeptídeo CRL.
Os elementos regulatórios adicionais podem incluir melhoradores transcricionais, bem como translacionais. Os versados na técnica estão cientes das seqüências finalizadoras e melhoradoras que podem ser adequadas para uso na realização da invenção. Uma seqüência de intron também pode ser adicionada na região não traduzida 5' (UTR) ou na seqüência codificante para aumentar a quantidade da mensagem madura que se acumula no citossol, da maneira descrita nas seção de definições. Outras seqüências controle (além das seqüências promotoras, melhoradoras, silenciadoras, seqüências de intron, regiões UTR 3' e/ou UTR 5') podem ser elementos estabilizadores de proteína e/ou RNA. Tais seqüências são conhecidas ou podem ser facilmente obtidas pelos versados na técnica.
Os construtos genéticos da invenção podem incluir adicionalmente uma seqüência de replicação de origem que é exigida para manutenção e/ou replicação em um tipo de célula específica. Um exemplo é quando um construto genético é exigido para ser mantido em uma célula bacteriana como um elemento genético epissomal (por exemplo, molécula de plasmídeo ou cosmídeo). As origem de replicação preferidas incluem, mas sem limitação, a fl-ori e colEl.
Para a deleção da transferência satisfatória das seqüências de ácidos nucleicos da maneira usada nos métodos da invenção e/ou seleção de plantas transgênicas compreendendo estes ácidos nucleicos, é vantajoso usar genes marcadores (ou genes repórteres). Portanto, o construto genético pode compreender opcionalmente um gene de marcador selecionável. Os marcadores selecionáveis são descritos com mais detalhes aqui na seção "definições". Os genes marcadores podem ser removidos ou excisados da célula transgênica uma vez que eles não são mais necessários. As técnicas para remoção de marcador são conhecidas na tecnologia, as técnicas usadas são descritas anteriormente na seção de definições.
Sabe-se que, mediante a integração estável ou trasiente de seqüências de ácidos nucleicos nas células de planta, apenas uma minoria das células obtém o DNA estrangeiro e, se desejado, integra-o em seu genoma, dependendo do vetor de expressão usado e o técnica de transfecção usada. Para identificar e selecionar estes integrantes, um gene que codifica um marcador selecionável (tais como aqueles descritos anteriormente) é em geral introduzido nas células hospedeiras junto com o gene de interesse. Estes marcadores, por exemplo, podem ser usados em mutantes nos quais estes genes não são funcionais, por exemplo, por deleção por métodos convencionais. Além disso, as moléculas com seqüência de ácidos nucleicos que codifica um marcador selecionável podem ser introduzidas em uma célula hospedeira no mesmo vetor que compreende a seqüência que codifica os polipeptídeos da invenção ou usadas nos métodos da invenção, ou ainda em um vetor separado. As células que foram estavelmente transfectadas com a seqüência de ácidos nucleicos introduzida podem ser identificadas, por exemplo, por seleção (por exemplo, células que integraram o marcador selecionável sobrevivem, ao passo que as outras células morrem). Os genes marcadores podem ser removidos ou excisados da célula transgênica uma vez que eles não são mais necessários. As técnicas para a remoção de gene marcador são conhecidas na tecnologia, as técnicas usadas são descritas anteriormente na seção de definições.
A invenção também fornece um método para a produção de plantas transgênicas com melhor tolerância ao estresse abiótico e/ou características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle, compreendendo a introdução e expressão em uma planta de qualquer ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo BRXL, ou um polipeptídeo do tipo silky-1, ou um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL5 da maneira aqui definida anteriormente.
Mais especificamente, a presente invenção fornece um método para a produção de plantas transgênicas com melhor tolerância ao estresse abiótico, particularmente maior tolerância à secura (pouco), cujo método compreende:
(i) introduzir e expressar em uma planta ou célula de planta um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo do tipo silky-1; e
(ii) cultivar a célula da planta em condições de estresse
abiótico.
O ácido nucléico de (i) pode ser qualquer dos ácidos nucleicos capaz de codificar um polipeptídeo do tipo alfin, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo do tipo silky-1, da maneira aqui definida.
Mais especificamente, a presente invenção também fornece um método para a produção de plantas transgênicas com mais características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle, cujo método compreende:
(i) introduzir e expressar em uma planta, parte da planta, ou célula de planta uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL; e
(ii) cultivar a célula da planta, parte da planta ou planta em condições que promovem crescimento e desenvolvimento da planta.
seqüência de ácidos nucleicos de (i) pode ser quaisquer das seqüências de ácidos nucleicos capaz de codificar um polipeptídeo BRXL da maneira aqui definida.
Mais especificamente, a presente invenção também fornece um método para a produção de plantas transgênicas com melhores características relacionadas ao rendimento, particularmente maior rendimento da semente, cujo método compreende:
(i) introduzir e expressar em uma planta ou célula de planta um ácido nucléico que codifica polipeptídeo ARP6; e
(ii) cultivar a célula da planta em condições que promovem crescimento e desenvolvimento da planta.
O ácido nucléico de (i) pode ser qualquer dos ácidos nucleicos capaz de codificar um polipeptídeo ARP6 da maneira aqui definida.
Mais especificamente, a presente invenção também fornece um método para a produção de plantas transgênicas com melhores características relacionadas ao rendimento, em particular maior rendimento cujo método compreende:
(i) introduzir e expressar em uma planta ou célula de planta um ácido nucléico que codifica o polipeptídeo POP; e
(ii) cultivar a célula da planta em condições que promovem crescimento e desenvolvimento da planta.
O ácido nucléico de (i) pode ser qualquer dos ácidos nucleicos capaz de codificar um polipeptídeo de POP da maneira aqui definida.
Mais especificamente, a presente invenção também fornece um método para a produção de plantas transgênicas com melhores características relacionadas ao rendimento, particularmente maior rendimento (semente) e/ou índice da colheita, cujo método compreende:
(i) introduzir e expressar em uma planta ou célula de planta um ácido nucléico que codifica o polipeptídeo CRL e
(ii) cultivar a célula da planta em condições que promovem crescimento e desenvolvimento da planta.
O ácido nucléico de (i) pode ser qualquer dos ácidos nucleicos capaz de codificar um polipeptídeo CRL da maneira aqui definida.
O ácido nucléico pode ser introduzido diretamente em uma célula de planta ou na própria planta (incluindo a introdução em um tecido, órgão ou qualquer outra parte de uma planta). De acordo com uma característica preferida da presente invenção, o ácido nucléico é preferivelmente introduzido em uma planta por transformação. O termo "transformação" é descrito com mais detalhes aqui na seção "definições". As células de planta geneticamente modificadas podem ser
regeneradas por meio de todos os métodos com os quais os versados na técnica são familiares. Os métodos adequados podem ser observados nas publicações anteriormente mencionadas por S. D. Kung e R. Wu5 Potrykus ou Hofgen e Willmitzer.
Em geral, após a transformação, as células de planta ou
agrupamentos de célula são selecionadas com relação à presença de um ou mais marcadores que são codificados por genes expressíveis em planta co- transferidos com o gene de interesse, após o que o material transformado é regenerado em uma planta completa. Para selecionar plantas transformadas, o material de planta obtido na transformação é, via de regra, submetido a condições seletivas, de maneira tal que as plantas transformadas possam ser distinguidas das plantas não transformadas. Por exemplo, as sementes obtidas da maneira anteriormente descrita podem ser plantadas e, após um período de crescimento inicial, submetidas a uma seleção adequada por aspersão. Uma possibilidade adicional consiste em crescer as sementes, se apropriado após a esterilização, em placas de ágar usando um agente de seleção adequado, de maneira tal que apenas as sementes transformadas possam crescer em plantas. Alternativamente, as plantas transformadas são selecionadas com relação à presença de um marcador selecionável, tais como aqueles descritos anteriormente.
Após a transferência e regeneração do DNA, as plantas putativamente transformadas também pode ser avaliadas, por exemplo, usando análise Southern, com relação à presença do gene de interesse, número de cópias e/ou organização genômica. Alternativamente, ou adicionalmente, os níveis de expressão do DNA recém introduzido podem ser monitorados usando análise Northern e/ou Western, ambas as técnicas sendo bem conhecidas pelos versados na técnica.
As plantas transformadas geradas podem ser propagadas por uma variedade de meios, tal como por propagação clonal ou técnicas clássicas de cultivo. Por exemplo, uma planta transformada de primeira geração (ou TI) pode ser auto-fecundada e os transformantes homozigotos da segunda geração (ou T2) selecionados, e as plantas T2 podem então ser adicionalmente propagadas por meio de técnicas clássicas de cultivo. Os organismos transformados gerados podem ter uma variedade de formas. Por exemplo, eles podem ser quimeras de células transformadas e células não transformadas; transformantes clonais (por exemplo, todas as células transformadas para conter o cassete de expressão); enxertos de tecidos transformados e não transformados (por exemplo, em plantas, um rizoma transformado enxertado em um descendente não transformado).
A presente invenção extende-se a qualquer célula de planta ou planta produzida por qualquer dos métodos aqui descritos, e a todas as partes da planta e propágulos da mesma. A presente invenção estende-se adicionalmente para incluir a progênie de uma célula primária transformada ou transfectada, tecido, órgão ou a planta completa que foi produzida por qualquer dos métodos anteriormente mencionados, a exigência sendo apenas de que a progênie exiba a(s) mesma(s) característica(s) genotípica(s) e/ou fenotípica(s) daquelas produzidas pelos ancestrais nos métodos de acordo com a invenção. A invenção também inclui células hospedeiras contendo um ácido nucléico isolado que codifica um polipeptídeo do tipo alfin, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo BRXL, ou um polipeptídeo do tipo silky-1, ou um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL, da maneira aqui definida anteriormente. As células hospedeiras preferidas de acordo com a invenção são células de plantas. As plantas hospedeiras com os ácidos nucleicos ou o vetor usados no método de acordo com a invenção, o cassete de expressão ou construto ou vetor são, a princípio, vantajosamente todas plantas que são capazes de sintetizar os polipeptídeos usados no método inventivo.
Os métodos da invenção são vantajosamente aplicáveis a qualquer planta. As plantas que são particularmente usadas nos métodos da invenção incluem todas as plantas que pertencem à superfamília Viridiplantae, em particular plantas monocotiledôneas e dicotiledôneas, incluindo forrageiras de legumes forrageiros, plantas ornamentais, culturas de alimento, árvores ou arbustos. De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, a planta é uma planta de cultivo. Exemplos de plantas de cultivo incluem soja, girassol, canola, alfafa, canola, linhaça, algodão, tomate, batata e tabaco. Preferivelmente de maneira adicional, a planta é uma planta monocotiledônea. Exemplos de plantas monocotiledôneas incluem cana de açúcar. Mais preferivelmente, a planta é um cereal. Exemplos de cereais incluem arroz, milho, trigo, cevada, milheto, centeio, triticale, sorgo, trigo de emmer, espelta, Secale, trigo einkorn, ceral teff, milo e aveias.
A invenção também estende-se a Partes cultiváveis de uma planta tais como, mas sem limitação, sementes, folhas, frutas, flores, caules, raízes, rizomas, tubérculos e bulbões, cujas Partes cultiváveis compreendem um ácido nucléico recombinante que codifica um polipeptídeo do tipo alfin, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo BRXL, ou um polipeptídeo do tipo silky-1, ou um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL. A invenção, além disso, diz respeito a produtos derivados, preferivelmente derivados diretamente, de uma parte coletável de uma planta como esta, tais como precipitados secos ou pós, óleo, gordura e ácidos graxos, amido ou proteínas.
De acordo com uma característica preferida da invenção, a
expressão modulada é a melhor expressão. Os métodos para aumentar a expressão de ácidos nucleicos ou genes, ou produtos de gene, são bem documentados na técnica e os exemplos são fornecidos na seção de definições.
Da maneira anteriormente mencionada, um método preferido
para modular a expressão de um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo BRXL, ou um polipeptídeo do tipo silky-1, ou um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL, é introduzir e expressar em uma planta um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin, ou um polipeptídeo YRP, ou um polipeptídeo BRXL, ou um polipeptídeo do tipo silky-1, ou um polipeptídeo ARP6, ou um polipeptídeo de POP, ou um polipeptídeo CRL; entretanto os efeitos de realizar o método, isto é, melhorar a tolerância ao estresse abiótico também podem ser atingidos usando outras técnicas bem conhecidas incluindo, mas sem limitação, marcação da ativação do DNA-T, TILLING, recombinação homóloga. Uma descrição da mesmas técnicas é fornecida a seção de definições.
A presente invenção também inclui o uso de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos do tipo silky-1, da maneira aqui descrita e o uso destes polipeptídeos do tipo alfin para melhorar qualquer dos estresses abióticos em plantas anteriormente mencionados.
A presente invenção também inclui o uso de seqüências de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos BRXL da maneira aqui descrita e o uso destes polipeptídeos BRXL para aumentar qualquer das características relacionadas ao rendimento em plantas anteriormente mencionadas, em condições normais de crescimento, em condições de crescimento no estresse abiótico (preferivelmente condições de crescimento em estresse osmótico), e em condições de crescimento com menor disponibilidade de nutriente, preferivelmente em condições com menor disponibilidade de nitrogênio.
A presente invenção também inclui o uso de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos ARP6 da maneira aqui descrita e o uso destes polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL, para melhorar qualquer das características relacionadas ao rendimento em plantas anteriormente mencionadas.
Os ácidos nucleicos que codificam polipeptídeo do tipo alfin, ou polipeptídeo YRP, ou polipeptídeo BRXL, ou polipeptídeo do tipo silky-1, ou polipeptídeo ARP6, ou polipeptídeo de POP, ou polipeptídeo CRL aqui descritos, ou os próprios polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos BRXL, ou polipeptídeos do tipo silky, ou polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL, podem ser usados em programas de cultivo nos quais um marcador de DNA é identificado e que pode estar geneticamente ligado ao gene que codifica polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos BRXL, ou polipeptídeos do tipo silky, ou polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL. Os ácidos nucleicos/genes, ou os próprios polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos BRXL, ou polipeptídeos do tipo silky, ou polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL, podem ser usados para definir um marcador molecular. Este marcador de DNA ou proteína pode então ser usado em programas de cultivo para selecionar plantas com melhor tolerância ao estresse abiótico da maneira aqui definida anteriormente nos métodos da invenção.
Variantes alélicos de um ácido nucléico/gene que codifica polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos BRXL, ou polipeptídeos do tipo silky, ou polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL5 também podem ser usados em programas de cultivo associados a marcador. Tais programas de cultivo exigem algumas vezes a introdução de variação alélica por tratamento mutagênico das plantas usando, por exemplo, mutagênese EMS; alternativamente, o programa pode iniciar com uma coleção de variantes alélicos da assim denominada origem "natural" causada não intencionalmente. A identificação de variantes alélicos então ocorre, por exemplo, por PCR. Isto é seguido por uma etapa para a seleção de variantes alélicos superiores da seqüência em questão e que fornecem melhor tolerância ao estresse que pode ser manifestado como o maior rendimento. A seleção é tipicamente realizada monitorando o desempenho do crescimento de plantas contendo diferentes variantes alélicos da seqüência em questão. O desempenho do crescimento pode ser monitorado em uma estufa ou no campo. As etapas adicionais incluem cruzar plantas nas quais o variante alélico superior foi identificado com uma outra planta. Isto pode ser usado, por exemplo, para fazer uma combinação de características fenotípicas de interesse.
Os ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos BRXL, ou polipeptídeos do tipo silky, ou polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL, também pode ser usados como sondas para mapear genética e fisicamente os genes nos quais eles fazem parte, e como marcadores para características ligadas àqueles genes. Tal informação pode ser usada no cultivo de planta a fim de desenvolver linhagens com fenótipos desejados. Tal uso de ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos BRXL, ou polipeptídeos do tipo silky, ou polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL, exige apenas uma seqüência de ácidos nucleicos de pelo menos 15 nucleotídeos de comprimento. Os ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos BRXL, ou polipeptídeos do tipo silky, ou polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL, podem ser usados como marcadores de polimorfismo de tamanho de fragmento de restrição (RFLP). Southern blots (Sambrook J, Fritsch EF e Maniatis T (1989) Molecular Cloning, A Laboratory Manual) de DNA genômico de planta digerido por restrição podem ser sondados com os ácidos nucleicos que codificam polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos BRXL, ou polipeptídeos do tipo silky-1, ou polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL. Os padrões de banda resultante podem então ser submetidos a análise genética usando programas de computador tal como marcador Map (Lander et al. (1987) Genomics 1 : 174-181), a fim de construir um mapa genético. Além do mais, os ácidos nucleicos podem ser usados para sondar Southern blots contendo DNAs genômicos tratados com endonuclease de restrição de um conjunto de indivíduos que representa ancestrais e progênie de um cruzamento genético definido. A segregação dos polimorfismos de DNA é observada e usada para calcular a posição do ácido nucléico que codifica polipeptídeos do tipo alfin, ou polipeptídeos YRP, ou polipeptídeos BRXL, ou polipeptídeos do tipo silky-1, ou polipeptídeos ARP6, ou polipeptídeos POP, ou polipeptídeos CRL, no mapa genético previamente obtido usando esta pospulação (Botstein et al. (1980) Am. J. Hum. Genet. 32:314-331).
A produção e uso de sondas derivadas de gene de planta para uso no mapeamento genético é descrito em Bernatzky e Tanksley (1986) Plant Mol. Biol. Repórter 4: 37-41. Inúmeras publicações descrevem o mapeamento genético de clones de DNAc específico usando a metodologia anteriormente representada ou variações da mesmas. Por exemplo, populações de intercruzamento F2, populações de retrocruzamento, populações que foram acasaladas aleatoriamente, linhagens isogênicas próximas, e outros conjuntos de indivíduos podem ser usados para mapeamento. Tais metodologias são bem conhecidas pelos versados na técnica.
As sondas de ácido nucléico também podem ser usadas para mapeamento físico (isto é, substituição de seqüências em mapas físicos; ver Hoheisel et al. em: Non-mammalian Genomic Analysis: A Practical Guide, Academic press 1996, pp. 319-346, e referências aqui citadas).
Em uma outra modalidade, as sondas de ácido nucléico podem ser usadas no mapeamento de hibridização in situ por fluorescência direta (FISH) (Trask (1991) Trends Genet. 7:149-154). Embora os métodos de mapeamento de FISH atuais favoreçam o uso de clones maiores (vários kb a vários mil kb; ver Laan et al. (1995) Genome Res. 5:13-20), melhorias ba sensibilidade podem permitir o desempenho do mapeamento de FISH usando sondas menores.
Uma variedade métodos a base de amplificação de ácido nucléico para mapeamento genético e físico pode ser realizada usando os ácidos nucleicos. Exemplos incluem amplificação específica de alelo (Kazazian (1989) J. Lab. Clin. Med 1 1 :95-96), polimorfismo de fragmentos amplificados por PCR (CAPS; Sheffield et al. (1993) Genomics 16:325-332), ligação específica de alelo (Landegren et al. (1988) Science 241 :1077-1080), reações de extensão de nucleotídeo (Sokolov (1990) Nucleic Acid Res. 18:3671), mapeamento de híbrido por radiação (Walter et al. (1997) Nat. Genet. 7:22-28) e mapeamento do tipo Happy (Dear e Cook (1989) Nucleic Acid Res. 17:6795-6807). Para estes métodos, a seqüência de um ácido nucléico é usada para desenhar e produzir pares de oligonucleotídeo iniciador para uso na reação de amplificação ou nas reações de extensão do oligonucleotídeo iniciador. O desenho de tais oligonucleotídeos iniciadores é bem conhecido pelos versados na técnica. Em métodos que empregam mapeamento genético a base de PCR pode ser necessário para identificar as seqüências de DNA as diferenças entre os ancestrais do cruzamento do mapeamento na região que corresponde à seqüência imediata de ácidos nucleicos. Entretanto, em geral, isto não é necessário para os métodos de mapeamento.
Os métodos de acordo com a presente invenção resultam em plantas com melhor tolerância ao estresse abiótico e/ou melhores características relacionadas ao rendimento, da maneira aqui descrita anteriormente. Estas características também podem ser combinadas com outras características economicamente vantajosas, tais como melhores características de tolerância adicional ao estresse abiótico ou biótico, melhores características relacionadas ao rendimento, melhores características relacionadas ao rendimento, tolerância aos herbicidas, insetidas, características que modificam várias características da arquitetura e/ou características bioquímicas e/ou fisiológicas.
Itens
1. Polipeptídeos do tipo alfin
1. Método para melhorar a tolerância ao estresse abiótico em plantas modulando a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin ou um ortólogo ou parólogo deste.
2. Método de acordo com item 1, em que a dita expressão modulada é afetada introduzindo e expressando em uma planta um ácido nucléico que codifica polipeptídeo do tipo alfin.
3. Método de acordo com itens 2 ou 3, em que o dito ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin codifica qualquer uma das proteínas listadas na tabela Al, ou é uma porção de um ácido nucléico como este, ou um ácido nucléico capaz de hibridizar em um ácido nucléico como este.
4. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 4, em que a dita seqüência de ácidos nucleicos codifica um ortólogo ou parólogo de quaisquer das proteínas fornecidas na tabela Al. 5. Método de acordo com itens 3 ou 4, em que o dito ácido nucléico é operavelmente ligado a um promotor constitutivo, preferivelmente a um promotor GOS2, acima de tudo preferivelmente a um promotor GOS2 de arroz.
6. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 5, em que o dito ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin é da cepa Allium.
7. Planta ou parte da mesma, incluindo sementes, obteníveis por um método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 6, em que a dita planta ou parte da mesma compreende um ácido nucléico recombinante que codifica um polipeptídeo do tipo alfin.
8. Construto compreendendo:
(i) ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin da maneira definida nos itens 1 ou 2;
(ii) uma ou mais seqüências controle capazes de direcionar a expressão da seqüência de ácidos nucleicos de (a); e opcionalmente
(iii) uma seqüência de finalização de transcrição.
9. Construto de acordo com item 9, em que uma das ditas seqüências controle é um promotor constitutivo, preferivelmente um promotor GOS2, acima de tudo preferivelmente um promotor GOS2 de arroz.
10. Uso de um construto de acordo com item 8 ou 9 em um método para preparar plantas com maior tolerância ao estresse abiótico com relação às plantas controle.
11. Planta, parte da planta ou célula de planta transformadas com um construto de acordo com item 8 ou 9.
12. Método para a produção de uma planta transgênica com maior tolerância ao estresse abiótico com relação às plantas controle, compreendendo:
(i) introduzir e expressar em uma planta um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin; e
(ii) cultivar a célula da planta em condições que promovem o estresse abiótico.
13. Planta transgênica com tolerância ao estresse abiótico, com relação às plantas controle, que resulta na expressão modulada de um ácido
nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin, ou uma célula transgênica de planta derivada da dita planta transgênica.
14. Planta transgênica de acordo com o item 7, 11 ou 13, ou uma célula transgênica de planta derivada da mesma, em que a dita planta é
uma planta de cultivo ou uma monocotiledônea ou um cereal, tais como arroz, milho, trigo, cevada, milheto, centeio, triticale, sorgo, cana de açúcar, trigo de emmer, espelta, secale, trigo de einkorn, ceral teff, milo e aveias.
15. Partes cultiváveis de uma planta de acordo com o item 14, em que as ditas Partes cultiváveis são preferivelmente biomassa dos ramos
e/ou sementes.
16. Produtos derivados de uma planta de acordo com o item 14 e/ou de Partes cultiváveis de uma planta de acordo com o item 15.
17. Uso de um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo alfin para aumentar o rendimento, particularmente para aumentar a
tolerância ao estresse abiótico, com relação às plantas controle.
2. Polipeptídeos YRP
1. Método para melhorar a tolerância ao estresse abiótico em plantas modulando a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo YRP ou um ortólogo ou parólogo deste.
2. Método de acordo com o item 1, em que a dita expressão
modulada é afetada introduzindo e expressando em uma planta um ácido nucléico que codifica polipeptídeo YRP.
3. Método de acordo com o itens 2 ou 3, em que o dito ácido nucléico que codifica um polipeptídeo YRP codifica qualquer uma das proteínas listadas na tabela A2 ou é uma porção de um ácido nucléico como este, ou um ácido nucléico capaz de hibridizar com um ácido nucléico como este.
4. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 4, em que a dita seqüência de ácidos nucleicos codifica um ortólogo ou parólogo de quaisquer das proteínas fornecidas na tabela A2.
5. Método de acordo com o itens 3 ou 4, em que o dito ácido nucléico é operavelmente ligado a um promotor constitutivo, preferivelmente a um promotor GOS2, acima de tudo preferivelmente a um promotor GOS2 de arroz.
6. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 5, em que o dito ácido nucléico que codifica um polipeptídeo YRP é de Hordeum vulgare.
7. Planta ou parte da mesma, incluindo sementes, obteníveis por um método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 6, em que a dita planta ou parte da mesma compreende um ácido nucléico recombinante que codifica um polipeptídeo YRP.
8. Construto compreendendo:
(i) ácido nucléico que codifica um polipeptídeo YRP da maneira definida nos itens 1 ou 2;
(ii) uma ou mais seqüências controle capazes de direcionar a expressão da seqüência de ácidos nucleicos de (a); e opcionalmente
(iii) uma seqüência de finalização de transcrição.
9. Construto de acordo com o item 9, em que uma das ditas seqüências controle é um promotor constitutivo, preferivelmente um promotor GOS2, acima de tudo preferivelmente um promotor GOS2 de arroz.
10. Uso de um construto de acordo com o item 8 ou 9 em um método para preparar plantas com maior tolerância ao estresse abiótico com relação às plantas controle. 11. Planta, parte da planta ou célula de planta transformadas com um construto de acordo com o item 8 ou 9.
12. Método para a produção de uma planta transgênica com maior tolerância ao estresse abiótico com relação às plantas controle,
compreendendo:
(i) introduzir e expressar em uma planta um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo YRP; e
(ii) cultivar a célula da planta em condições que promovem o estresse abiótico.
13. Planta transgênica com tolerância ao estresse abiótico, com
relação às plantas controle, que resulta na expressão modulada de um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo YRP, ou uma célula transgênica de planta derivada da dita planta transgênica.
14. Planta transgênica de acordo com o item 7, 1 1 ou 13, ou uma célula transgênica de planta derivada da mesma, em que a dita planta é
uma planta de cultivo ou uma monocotiledônea ou um cereal, tais como arroz, milho, trigo, cevada, milheto, centeio, triticale, sorgo, cana de açúcar, trigo de emmer, espelta, secale, trigo de einkorn, ceral teff, milo e aveias.
15. Partes cultiváveis de uma planta de acordo com o item 14, em que as ditas Partes cultiváveis são preferivelmente biomassa dos ramos
e/ou sementes.
16. Produtos derivados de uma planta de acordo com o item 14 e/ou de Partes cultiváveis de uma planta de acordo com o item 15.
17. Uso de um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo YRP para aumentar o rendimento, particularmente para aumentar a tolerância
ao estresse abiótico, com relação às plantas controle.
3. Polipeptídeos do tipo de Brevis Radix ÍBRXL) 1) Um método para aumentar as características relacionadas ao rendimento em plantas com relação às plantas controle, compreendendo aumentar a expressão em uma planta com uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeos do tipo de Brevis Radix (BRXL), cujo polipeptídeo BRXL compreende pelo menos dois domínios BRX com um domínio IPRO13 591 DZC de entrada InterPro (PFAM entrada PF08381 DZC), e opcionalmente selecionar plantas com mais características relacionadas ao rendimento.
2) Método de acordo com o item 1, em que o dito polipeptídeo BRXL compreende (i) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio BRX da maneira representada por SEQ ID NO: 65; e (ii) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio BRX da maneira representada por SEQ ID NO: 82.
3) Método de acordo com o item 1 ou 2, em que o dito polipeptídeo BRXL compreende (i) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 1 (compreendendo um domínio BRX) da maneira representada por SEQ ID NO: 83; e (ii) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 2 (compreendendo um domínio BRX) da maneira representada por SEQ ID NO: 84.
4) Método de acordo com o item 3, em que o dito polipeptídeo BRXL compreende (1) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 3 da maneira representada por SEQ ID NO: 85; e (1) em uma ordem crescente de preferência pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um domínio conservado 4 da maneira representada por SEQ ID NO: 86.
5) Método de acordo com qualquer item precedente, em que o dito polipeptídeo BRXL apresenta em uma ordem crescente de preferência pelo menos 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com um polipeptídeo da maneira representada por SEQ ID NO: 18, ou com quaisquer das seqüências de polipeptídeos fornecidas na tabela A aqui.
6) Método de acordo com qualquer item precedente, em que o dito polipeptídeo BRXL interage com com ele mesmo ou com um outro polipeptídeo BRLX em um ensaio de dois híbridos em levedura.
7) Método de acordo com qualquer item precedente, em que a dita seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL é representada por qualquer uma das seqüências de ácidos nucleicos SEQ ID NOs fornecidas na tabela A3 ou uma porção da mesmas, ou uma seqüência capaz de hibridizar em qualquer uma das seqüências de ácidos nucleicos SEQ ID NOs fornecidas na tabela A3, ou em um complemento da mesmas.
8) Método de acordo com qualquer item precedente, em que a dita seqüência de ácidos nucleicos codifica um ortólogo ou parólogo de qualquer seqüência de polipeptídeos SEQ ID NOs fornecida na tabela A3.
9) Método de acordo com qualquer item precedente, em que a dita melhor expressão é afetada por qualquer um ou mais de: marcação da ativação do DNA-T, TILLING ou recombinação homóloga.
10) Método de acordo com qualquer item precedente, em que a dita melhor expressão é afetada introduzindo e expressando em uma planta uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL.
11) Método de acordo com qualquer item precedente, em que a dita melhor característica relacionada ao rendimento é uma ou mais de: maior altura da planta, e aumento no peso de mil grãos (TKW).
12) Método de acordo com qualquer item precedente, em que a dita seqüência de ácidos nucleicos é operavelmente ligada a um promotor constitutivo.
13) Método de acordo com o item 12, em que o dito promotor constitutivo é um promotor GOS2, preferivelmente um promotor GOS2 de arroz, acima de tudo preferivelmente uma seqüência de GOS2 da maneira representada por SEQID NO: 87.
14) Método de acordo com qualquer item precedente, em que a dita seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL é de uma planta, preferivelmente de maneira adicional de uma planta dicotiledônea, mais preferivelmente da família Salicaceae, acima de tudo preferivelmente a seqüência de ácidos nucleicos é de Populus trichocarpa.
15) Plantas, parte da mesmas (incluindo sementes), ou células de planta obteníveis por um método de acordo com qualquer item precedente, em que a dita planta, parte ou célula da mesma compreende um transgene isolado de ácido nucléico que codifica um polipeptídeo BRXL.
16) Uma Molécula de ácido nucléico isolado selecionada de:
(i) uma seqüência de ácidos nucleicos da maneira representada por qualquer uma de SEQ ID NO: 75, SEQ ID NO: 77, ou SEQ ID NO: 79;
(ii) o complemento de uma seqüência de ácidos nucleicos da maneira representada por qualquer uma de SEQ ID NO: 75, SEQ ID NO: 77, ou SEQ ID NO: 79;
(iii) uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL com, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com a seqüência de polipeptídeos representada por qualquer uma de SEQ ID NO: 76, SEQ ID NO: 78, ou SEQID NO: 80.
17) Um polipeptídeo isolado selecionado de:
(i) uma seqüência de polipeptídeos da maneira representada por qualquer uma de SEQ ID NO: 76, SEQID NO: 78, ou SEQ ID NO: 80;
(ii) uma seqüência de polipeptídeos com, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos com uma seqüência de polipeptídeos da maneira representada por qualquer uma de SEQ ID NO: 76, SEQ ID NO: 78, ou SEQ ID NO: 80;
(iii) derivados de quaisquer das seqüências de polipeptídeos fornecidas em (i) ou (ii) anteriormente.
18) Construto compreendendo:
(a) uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL da maneira definida em qualquer um dos itens 1 a 8, ou 16;
(b) uma ou mais seqüências controle capazes de direcionar a expressão da seqüência de ácidos nucleicos de (a); e opcionalmente (c) uma seqüência de finalização de transcrição.
19) Construto de acordo com o item 18 em que a dita seqüência controle é um promotor constitutivo.
20) Construto de acordo com o item 19 em que o dito promotor constitutivo é um promotor GOS2, preferivelmente um promotor GOS2 de arroz, acima de tudo preferivelmente uma seqüência de GOS2 da maneira representada por SEQ ID NO: 87.
21) Uso de um construto de acordo com qualquer um dos itens 18 a 20 em um método para preparar plantas com mais características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle, em que melhores características relacionadas ao rendimento são uma ou mais de: maior altura da planta, maior rendimento da semente por planta, maior número de sementes preenchidas, e aumento no peso de mil grãos (TKW).
22) Planta, parte da planta ou célula de planta transformadas com um construto de acordo com qualquer um dos itens 18 a 20.
23) Método para a produção de plantas transgênicas com mais características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle, compreendendo:
(i) introduzir e expressar em uma planta, parte da planta, ou célula de planta, uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL da maneira definida em qualquer um dos itens 1 a 8, ou 16; e
(ii) cultivar a célula da planta, parte da planta, ou planta em condições que promovem crescimento e desenvolvimento da planta.
24) Planta transgênica com mais características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle, que resultam de melhor expressão de uma seqüência isolada de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL da maneira definida em qualquer um dos itens 1 a 8, ou 16, ou uma célula transgênica de planta ou parte de planta transgênica derivada da dita planta transgênica.
25) Planta transgênica de acordo com o item 14, 22, ou 24, em que a dita planta é uma planta de cultivo ou uma monocotiledônea ou um cereal, tais como arroz, milho, trigo, cevada, milheto, centeio, triticale, sorgo e aveias, ou uma célula transgênica de planta derivada da dita planta transgênica.
26) Partes cultiváveis compreendendo uma seqüência isolada de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL, de uma planta de acordo com o item 25, em que as ditas Partes cultiváveis são preferivelmente sementes.
27) Produtos derivados de uma planta de acordo com o item 25 e/ou de Partes cultiváveis de uma planta de acordo com o item 26.
28) Uso de uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL da maneira definida em qualquer um dos itens 1 a 8, ou 16, para aumentar as características relacionadas ao rendimento, compreendendo uma ou mais de: maior altura da planta, e aumento no peso de mil grãos (TKW).
4. Polipeptídeos do tipo silkv-1
a) Método para melhorar a tolerância ao estresse abiótico em plantas modulando a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo silky-1 ou um ortólogo ou parólogo deste.
b) Método de acordo com o item 1, em que a dita expressão modulada é afetada introduzindo e expressando em uma planta um ácido nucléico que codifica polipeptídeo do tipo silky-1.
c) Método de acordo com o itens 2 ou 3, em que o dito ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo silky-1 codifica qualquer uma das proteínas listadas na tabela A4 ou é uma porção de um ácido nucléico como este, ou um ácido nucléico capaz de hibridizar em um ácido nucléico como este.
d) Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 4, em que a dita seqüência de ácidos nucleicos codifica um ortólogo ou parólogo de quaisquer das proteínas fornecidas na tabela A4.
e) Método de acordo com o itens 3 ou 4, em que o dito ácido nucléico é operavelmente ligado a um promotor constitutivo, preferivelmente a um promotor GOS2, acima de tudo preferivelmente a um promotor GOS2 de arroz.
f) Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 5, em que o dito ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo silky-1 é de Populus trichocarpa.
g) Planta ou parte da mesma, incluindo sementes, obteníveis por um método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 6, em que a dita planta ou parte da mesma compreende um ácido nucléico recombinante que codifica um polipeptídeo do tipo silky-1.
h) Construto compreendendo: (i) ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo silky-1
da maneira definida nos itens 1 ou 2;
(ii) uma ou mais seqüências controle capazes de direcionar a expressão da seqüência de ácidos nucleicos de (a); e opcionalmente
(iii) uma seqüência de finalização de transcrição.
i) Construto de acordo com o item 9, em que uma das ditas
seqüências controle é um promotor constitutivo, preferivelmente um promotor GOS2, acima de tudo preferivelmente um promotor G0S2 de arroz.
j) Uso de um construto de acordo com o item 8 ou 9 em um método para preparar plantas com maior tolerância ao estresse abiótico com relação às plantas controle.
k) Planta, parte da planta ou célula de planta transformadas com um construto de acordo com o item 8 ou 9.
1) Método para a produção de uma planta transgênica com maior tolerância ao estresse abiótico com relação às plantas controle, compreendendo:
(i) introduzir e expressar em uma planta um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo silky-1; e
(ii) cultivar a célula da planta em condições que promovem o estresse abiótico.
m) Planta transgênica com tolerância ao estresse abiótico, com
relação às plantas controle, que resulta na expressão modulada de um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo silky-1, ou uma célula transgênica de planta derivada da dita planta transgênica.
n) Planta transgênica de acordo com o item 7, 11 ou 13, ou uma célula transgênica de planta derivada da mesma, em que a dita planta é uma planta de cultivo ou uma monocotiledônea ou um cereal, tais como arroz, milho, trigo, cevada, milheto, centeio, triticale, sorgo, cana de açúcar, trigo de emmer, espelta, secale, trigo de einkorn, ceral teff, milo e aveias.
o) Partes cultiváveis de uma planta de acordo com o item 14, em que as ditas Partes cultiváveis são preferivelmente biomassa dos ramos e/ou sementes.
p) Produtos derivados de uma planta de acordo com o item 14 e/ou de Partes cultiváveis de uma planta de acordo com o item 15.
q) Uso de um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo do tipo silky-1 para aumentar o rendimento, particularmente para aumentar a tolerância ao estresse abiótico, com relação às plantas controle.
5. Polipeptídeos ARP6
1. Um método para melhorar características relacionadas ao rendimento em plantas com relação às plantas controle, compreendendo modular a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo ARP6.
2. Método de acordo com o item 1, em que o dito polipeptídeo ARP6 apresenta em uma ordem crescente de preferência pelo menos 30 %, 31 %, 32 %, 33 %, 34 %, 35 %, 36 %, 37 %, 38 %, 39 %, 40 %, 41 %, 42 %, 43 %, 44 %, 45 %, 46 %, 47 %, 48 %, 49 %, 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, ou 99 % de identidade completa de seqüência com o aminoácido representada por qualquer uma de SEQ ID NO: 102, SEQ ID NO: 104, SEQ ID NO: 106, SEQ ID NO: 108, SEQ ID NO: 1 10, e SEQ ID NO: 112.
3. Método de acordo com o item 1 ou 2, em que a dita expressão modulada é afetada introduzindo e expressando em uma planta um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo ARP6.
4. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 3, em que o dito ácido nucléico que codifica um polipeptídeo ARP6 codifica qualquer uma das proteínas listadas na tabela A5, ou é uma porção de um ácido nucléico como este, ou um ácido nucléico capaz de hibridizar em um ácido nucléico como este.
5. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 4, em que a dita seqüência de ácidos nucleicos codifica um ortólogo ou parólogo de quaisquer das proteínas fornecidas na tabela A5.
6. Método de acordo com qualquer item precedente, em que as ditas melhores características relacionadas ao rendimento compreendem maior rendimento, preferivelmente maior e biomassa e/ou maior rendimento da semente com relação às plantas controle.
7. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 6, em que as ditas melhores características relacionadas ao rendimento são obtidas em condições de não estresse.
8. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 6, em que as ditas melhores características relacionadas ao rendimento são obtidas em condições de estresse por secura, estresse pelo sal ou deficiência de nitrogênio.
9. Método de acordo com qualquer um dos itens 3 a 8, em que o dito ácido nucléico é operavelmente ligado a um promotor constitutivo, preferivelmente a um promotor GOS2, acima de tudo preferivelmente a um promotor GOS2 de arroz.
10. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 9, em que o dito ácido nucléico que codifica um polipeptídeo ARP6 é de origem vegetal, preferivelmente de uma planta dicotiledônea, preferivelmente de maneira adicional da família Brassicaceae, mais preferivelmente do gênero Arabidopsis, acima de tudo preferivelmente de Arabidopsis thaliana.
11. Planta ou parte da mesma, incluindo sementes, obteníveis por um método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 10, em que a dita planta ou parte da mesma compreende um ácido nucléico recombinante que codifica um polipeptídeo ARP6.
12. Construto compreendendo:
(ii) ácido nucléico que codifica um polipeptídeo ARP6 da maneira definida nos itens 1 ou 2;
(iii) uma ou mais seqüências controle capazes de direcionar a expressão da seqüência de ácidos nucleicos de (a); e opcionalmente
(iv) uma seqüência de finalização de transcrição.
13. Construto de acordo com o item 12, em que uma das ditas seqüências controle é um promotor constitutivo, preferivelmente um promotor GOS2, acima de tudo preferivelmente um G0S2 promotor de arroz.
14. Uso de um construto de acordo com o item 12 ou 13 em um método para preparar plantas com maior rendimento, particularmente maior biomassa e/ou maior rendimento da semente com relação às plantas controle.
15. Planta, parte da planta ou célula de planta transformadas com um construto de acordo com o item 12 ou 13.
16. Método para a produção de uma planta transgênica com maior rendimento, particularmente maior biomassa e/ou maior rendimento da semente com relação às plantas controle, compreendendo:
(i) introduzir e expressar em uma planta um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo ARP6 da maneira definida em item 1 ou 2; e
(ii) cultivar a célula da planta em condições que promovem crescimento e desenvolvimento da planta.
17. Planta transgênica com maior rendimento, particularmente maior biomassa e/ou maior rendimento da semente, com relação às plantas controle, que resulta na expressão modulada de um ácido nucléico que codifica um polipeptideo ARP6 da maneira definida em item 1 ou 2, ou uma célula transgênica de planta derivada da dita planta transgênica.
18. Planta transgênica de acordo com o item 11, 15 ou 17, ou uma célula transgênica de planta derivada da mesma, em que a dita planta é uma planta de cultivo ou uma monocotiledônea ou um cereal, tais como arroz, milho, trigo, cevada, milheto, centeio, triticale, sorgo trigo de emmer, espelta, secale, trigo de einkorn, ceral teff, milo e aveias.
19. Partes cultiváveis de uma planta de acordo com o item 18, em que as ditas Partes cultiváveis são preferivelmente biomassa dos ramos e/ou sementes.
20. Produtos derivados de uma planta de acordo com o item 18 e/ou de Partes cultiváveis de uma planta de acordo com o item 19.
21. Uso de um ácido nucléico que codifica um polipeptideo ARP6 para aumentar o rendimento, particularmente para aumentar o rendimento da semente e/ou ramo biomassa em plantas, com relação às plantas controle.
6. Polipeptídeos POP
1. Um método para melhorar características relacionadas ao rendimento em plantas com relação às plantas controle, compreendendo modular a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipetídeo de prolil oligopeptidase (POP), em que o dito polipeptideo de POP compreende um domínio Peptidase_S9 (entrada Pfam PF00326) e preferivelmente também um domínio DPPIV_N (entrada Pfam PF00930).
2. Método de acordo com o item 1, em que o dito polipeptideo de POP compreende um ou mais de os motivos 1 a 14 (SEQ ID NO: 118 a SEQ ID NO: 131).
3. Método de acordo com o item 1 ou 2, em que a dita expressão modulada é afetada introduzindo e expressando em uma planta um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo de POP.
4. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 3, em que o dito ácido nucléico que codifica um polipeptídeo de POP codifica qualquer uma das proteínas listadas na tabela A6 ou é uma porção de um ácido nucléico como este, ou um ácido nucléico capaz de hibridizar em um ácido nucléico como este.
5. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 4, em que a dita seqüência de ácidos nucleicos codifica um ortólogo ou parólogo de quaisquer das proteínas fornecidas na tabela A6.
6. Método de acordo com qualquer item precedente, em que as ditas melhores características relacionadas ao rendimento compreendem maior rendimento, preferivelmente maior biomassa e/ou maior rendimento da semente, e ou período de floração modificada com relação às plantas controle.
7. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 6, em que as ditas melhores características relacionadas ao rendimento são obtidas em condições de não estresse.
8. Método de acordo com qualquer um dos itens 3 to 7, em que o dito ácido nucléico é operavelmente ligado a um promotor constitutivo, preferivelmente a um promotor GOS2, acima de tudo preferivelmente a um promotor GOS2 de arroz.
9. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 8, em que o dito ácido nucléico que codifica um polipeptídeo de POP é de origem vegetal, preferivelmente de uma planta dicotiledônea, preferivelmente de maneira adicional da família Brassicaceae, mais preferivelmente do gênero Arabidopsis, acima de tudo preferivelmente de Arabidopsis thaliana.
10. Planta ou parte da mesma, incluindo sementes, obteníveis por um método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 9, em que a dita planta ou parte da mesma compreende um ácido nucléico recombinante que codifica um polipeptídeo de POP. 11. Construto compreendendo:
(i) ácido nucléico que codifica um polipeptídeo de POP da maneira definida nos itens 1 ou 2;
(ii) uma ou mais seqüências controle capazes de direcionar a expressão da seqüência de ácidos nucleicos de (a); e opcionalmente
(iii) uma seqüência de finalização de transcrição.
12. Construto de acordo com o item 11, em que uma das ditas seqüências controle é um promotor constitutivo, preferivelmente um promotor GOS2, acima de tudo preferivelmente um promotor G0S2 de arroz.
13. Uso de um construto de acordo com o item 11 ou 12 em
um método para preparar plantas com maior rendimento, particularmente maior biomassa e/ou maior rendimento da semente com relação às plantas controle.
14. Uso de um construto de acordo com o item 11 ou 12 em um método para preparar plantas com período de floração modificada com
relação às plantas controle.
15. Planta, parte da planta ou célula de planta transformadas com um construto de acordo com o item 11 ou 12.
16. Método para a produção de uma planta transgênica com maior rendimento e/ou período de floração modificada, particularmente maior
biomassa e/ou maior rendimento da semente com relação às plantas controle, compreendendo:
(i) introduzir e expressar em uma planta um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo de POP da maneira definida em item 1 ou 2; e (ii) cultivar a célula da planta em condições que promovem
crescimento e desenvolvimento da planta.
17. Planta transgênica com maior rendimento, particularmente maior biomassa e/ou maior rendimento da semente, com relação às plantas controle, que resultam da expressão modulada de um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo de POP da maneira definida em item 1 ou 2, ou uma célula transgênica de planta derivada da dita planta transgênica.
18. Planta transgênica de acordo com o item 10, 15 ou 17, ou uma célula transgênica de planta derivada da mesma, em que a dita planta é uma planta de cultivo ou uma monocotiledônea ou um cereal, tais como arroz, milho, trigo, cevada, milheto, centeio, triticale, sorgo trigo de emmer, espelta, secale, trigo de einkorn, ceral teff, milo e aveias.
19. Partes cultiváveis de uma planta de acordo com o item 18, em que as ditas Partes cultiváveis são preferivelmente biomassa dos ramos e/ou sementes.
20. Produtos derivados de uma planta de acordo com o item 18 e/ou de Partes cultiváveis de uma planta de acordo com o item 18.
21. Uso de um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo de POP para aumentar o rendimento, particularmente para aumentar o rendimento da semente e/ou ramo biomassa em plantas, com relação às plantas controle.
22. Uso de um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo de POP para modificar o período de floração de plantas, com relação às plantas controle.
7. Polipeptídeos CRL
1. Um método para melhorar características relacionadas ao rendimento em plantas com relação às plantas controle, compreendendo modular a expressão em uma planta com um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo CRL, em que o dito polipeptídeo CRL compreende um domínio DUF206.
2. Método de acordo com o item 1, em que o dito polipeptídeo CRL compreende um motivo com, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, ou 99 % de identidade de seqüência com qualquer um ou mais dos seguintes motivos:
(i) Motivo 15: EQAFWRxPXKPFRQR (SEQ ID NO: 207);
(ii) Motivo 16: NFCDR (SEQ ID NO: 208);
(iii) Motivo 17: RGKRCLYEGS (SEQ ID NO: 209);
(iv) Motivo 18: QVWGxKXGPYEFK (SEQ ID NO: 210);
em que X representa qualquer aminoácido.
3. Método de acordo com o item 1 ou 2, em que a dita expressão modulada é afetada introduzindo e expressando em uma planta um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo CRL.
4. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 3, em que o dito ácido nucléico que codifica um polipeptídeo CRL codifica qualquer uma das proteínas listadas na tabela Al ou é uma porção de um ácido nucléico como este, ou um ácido nucléico capaz de hibridizar em um ácido nucléico como este.
5. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 4, em que a dita seqüência de ácidos nucleicos codifica um ortólogo ou parólogo de quaisquer das proteínas fornecidas na tabela A7.
6. Método de acordo com qualquer item precedente, em que as ditas melhores características relacionadas ao rendimento compreendem maior rendimento, preferivelmente maior biomassa e/ou maior rendimento da semente com relação às plantas controle.
7. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 6, em que as ditas melhores características relacionadas ao rendimento são obtidas em condições de não estresse.
8. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 6, em que as ditas melhores características relacionadas ao rendimento são obtidas em condições de estresse por secura, estresse pelo sal ou deficiência de nitrogênio.
9. Método de acordo com qualquer um dos itens 3 a 8, em que o dito ácido nucléico é operavelmente ligado a um promotor constitutivo, preferivelmente a um promotor GOS2, acima de tudo preferivelmente a um promotor GOS2 de arroz.
10. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 9, em que o dito ácido nucléico que codifica um polipeptídeo CRL é de origem vegetal, preferivelmente de uma planta dicotiledônea, preferivelmente de maneira adicional da família Brassicaceae, mais preferivelmente do gênero Arabidopsis, acima de tudo preferivelmente de Arabidopsis thaliana.
11. Planta ou parte da mesma, incluindo sementes, obteníveis por um método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 10, em que a dita planta ou parte da mesma compreende um ácido nucléico recombinante que codifica um polipeptídeo CRL.
12. Construto compreendendo:
(i) ácido nucléico que codifica um polipeptídeo CRL da maneira definida nos itens 1 ou 2;
(ii) uma ou mais seqüências controle capazes de direcionar a expressão da seqüência de ácidos nucleicos de (a); e opcionalmente
(iii) uma seqüência de finalização de transcrição.
13. Construto de acordo com o item 12, em que uma das ditas seqüências controle é um promotor constitutivo, preferivelmente um promotor GOS2, acima de tudo preferivelmente um promotor GOS2 de arroz.
14. Uso de um construto de acordo com o item 12 ou 13 em um método para preparar plantas com maior rendimento, particularmente maior biomassa e/ou maior rendimento da semente com relação às plantas controle.
15. Planta, parte da planta ou célula de planta transformadas com um construto de acordo com o item 12 ou 13.
16. Método para a produção de uma planta transgênica com maior rendimento, particularmente maior biomassa e/ou maior rendimento da semente com relação às plantas controle, compreendendo:
(i) introduzir e expressar em uma planta um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo CRL da maneira definida em item 1 ou 2; e
(ii) cultivar a célula da planta em condições que promovem crescimento e desenvolvimento da planta.
17. Planta transgênica com maior rendimento, particularmente maior biomassa e/ou maior rendimento da semente, com relação às plantas controle, que resultam na expressão modulada de um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo CRL da maneira definida em item 1 ou 2, ou uma célula transgênica de planta derivada da dita planta transgênica.
18. Planta transgênica de acordo com o item 11, 15 ou 17, ou uma célula transgênica de planta derivada da mesma, em que a dita planta é uma planta de cultivo ou uma monocotiledônea ou um cereal, tais como arroz, milho, trigo, cevada, milheto, centeio, triticale, sorgo trigo de emmer, espelta, secale, trigo de einkorn, ceral teff, milo e aveias.
19. Partes cultiváveis de uma planta de acordo com o item 18, em que as ditas Partes cultiváveis são preferivelmente biomassa dos ramos e/ou sementes.
20. Produtos derivados de uma planta de acordo com o item 18 e/ou de Partes cultiváveis de uma planta de acordo com o item 19.
21. Uso de um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo CRL para aumentar o rendimento, particularmente para aumentar o rendimento da semente e/ou ramo biomassa em plantas, com relação às plantas controle.
22. Uma Molécula de ácido nucléico isolado selecionada de:
(i) um ácido nucléico representado por SEQID NO: 195; (ii) o complemento de um ácido nucléico representado por SEQID NO: 195;
(iii) um ácido nucléico que codifica o polipeptídeo da maneira representada por SEQ ID NO: 196, preferivelmente em função da degeneração do código genético, o dito ácido nucléico isolado pode ser derivado de uma seqüência de polipeptídeos da maneira representada por SEQ ID NO: 196, e preferivelmente de maneira adicional confere melhores características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle;
(iv) um ácido nucléico com, em uma ordem crescente de preferência pelo menos 30 %, 31 %, 32 %, 33 %, 34 %, 35 %, 36 %, 37 %, 38 %, 39 %, 40 %, 41 %, 42 %, 43 %, 44 %, 45 %, 46 %, 47 %, 48 %, 49 %, 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98
ou 99 % de identidade de seqüência com quaisquer das seqüências de ácidos nucleicos da tabela A7, e preferivelmente de maneira adicional que confere melhores características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle;
(v) uma molécula de ácido nucléico que hibridiza em uma molécula de ácido nucléico de (i) a (iv) em condições de hibridização severa, e preferivelmente confere melhores características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle;
(vi) um ácido nucléico que codifica um polipeptídeo ASPAT com, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, ou 99 % de identidade de seqüência com a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 196 e quaisquer das outras seqüências de aminoácido na tabela A7, e preferivelmente que confere melhores características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle.
23. Um polipeptídeo isolado selecionado de:
(i) uma seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID
NO: 196;
(ii) uma seqüência de aminoácidos com, em uma ordem crescente de preferência, pelo menos 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, ou 99 % de identidade de seqüência com a seqüência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 196, e quaisquer das outras seqüências de aminoácido na tabela A7, e preferivelmente que confere melhores características relacionadas ao rendimento com relação às plantas controle;
(iii) derivados de quaisquer das seqüências de aminoácidos fornecidas em (i) ou (ii) anteriormente.
DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
A presente invenção será agora descrita com referência às figuras a seguir, nas quais:
A figura 1 representa o vetor binário usado para melhor expressão em Oryza sativa de um tipo de ácido nucléico codificante no controle de um promotor GOS2 de arroz(pGOS2).
A figura 2 representa o vetor binário usado para melhor expressão em Oryza sativa de um ácido nucléico que codifica YRP no controle de um promotor GOS2 de arroz (pGOS2).
A figura 3 representa como a biossíntese de brassinoesteróide e sinalização de auxina estão conectadas por meio de um circuito de retroalimentação, que envolve BRX, exigido para crescimento ideal da raiz, de acordo com Mouchel et al. (2006) Nature 443: 458-461.
A figura 4 representa um esquema de um polipeptídeo BRXL da maneira representada por SEQ ID NO: 18, que compreende as seguintes características: (i) um domínio conservado 1 que representa um domínio BRX, que compreende o domínio IPR013591 DZC (entrada PFAM PF08381 DZC); (2) um domínio conservado 2 que representa um domínio BRX, que compreende um domínio C-terminal IPRO13591 DZC (entrada PFAM PF08381 DZC); (3) um domínio conservado 3 e (4) um domínio conservado 4, ambos contendo Cys conservada, cujo espaçamento é indicativo de um motivo de ligação de zinco potencial.
A figura 5 mostra um alinhamento de seqüência múltiplo ClustalW 1.81 dos polipeptídeos BRXL da tabela A3. As características a seguir são enquadradas de maneira acentuada: (i) um domínio conservado 1 que representa um domínio BRX, que compreende o domínio IPRO13591 DZC (entrada PFAM PF08381 DZC; marcado com X); (2) um domínio conservado 2 que representa um domínio BRX, que compreende um domínio C-terminal IPR013591 DZC (entrada PFAM PF08381 DZC; marcado com X); (3) um domínio conservado 3 e (4) um domínio conservado 4, ambos contendo Cys conservada (levemente enquadradas), cujo espaçamento é indicativo de um motivo de ligação de zinco potencial.
A figura 6 mostra o vetor binário para a melhor expressão em plantas Oryza sativas de uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL no controle de um promotor constitutivo funcional em plantas.
A figura 7 representa o vetor binário usado para melhor expressão em Oryza sativa de um ácido nucléico que codifica um tipo de silky-1 no controle de um promotor GOS2 de arroz (pGOS2). A figura 8 representa um alinhamento múltiplo de polipeptídeos ARP6.
A figura 9 mostra a árvore filogenética dos polipeptídeos ARP, da maneira descrita por Kandasamy et al. 2004. O grupo de polipeptídeos ARP6 é indicado.
A figura 10 representa o vetor binário usado para melhor expressão em Oryza sativa de um ácido nucléico que codifica ARP6 no controle de um promotor GOS2 de arroz (pGOS2).
A figura 11 representa SEQ ID NO: 117 com os domínios conservados DPPIV_N e Peptidase_S9 indicado em itálico, sublinhado e em negrito, respectivamente.
A figura 12 representa um alinhamento múltiplo de várias seqüências POP.
A figura 13 mostra uma árvore filogenética de prolil peptidases (Tripathi & Sowdhamini, 2006). A ramificação com SEQ ID NO: 117 e seu ortólogo de arroz são indicados pela seta.
A figura 14 representa o vetor binário usado para melhor expressão em Oryza sativa de um ácido nucléico que codifica POP no controle de um promotor GOS2 de arroz (pGOS2).
A figura 15 representa um alinhamento múltiplo de proteínas
CRL.
A figura 16 mostra uma árvore filogenética de proteínas CRL. Os agrupamentos para dicotiledôneas, monocotiledôneas e outras proteínas CRL de Viridiplantae são mostradas.
A figura 17 representa o vetor binário usado para melhor expressão em Oryza sativa de um ácido nucléico que codifica CRL no controle de um promotor GOS2 de arroz (pGOS2). EXEMPLOS
A presente invenção será agora descrita com referência aos exemplos a seguir, que são apenas a título de ilustração. Não pretende-se que os exemplos a seguir definam completamente ou limitem de outra forma o escopo da invenção.
Manipulação de DNA: a menos que de outra forma declarada, as técnicas de DNA recombinante são realizadas de acordo com protocolos padrões descritos em (Sambrook (2001 ) Molecular Cloning: um laboratory manual, 3rd Edition Cold Spring Harbor Laboratory Press, CSH, Nova Iorque) ou nos volumes 1 e 2 de Ausubel et al. (1994), Current Protocols in Molecular Biology, Current Protocols. Os materiais e métodos padrões para o trabalho molecular em planta são descritos em Plant Molecular Biology Labfax (1993) por R.D.D. Cray, publicado por BIOS Scientific Publications Ltd (UK) e Blackwell Scientific Publications (UK).
1.1. Polipeptídeos do tipo alfin
As as seqüências (DNAc de comprimento total, ESTs ou genômico) relacionadas a SEQ ID NO: 1 e SEQ ID NO: 3 são identificadas entre aquelas mantidas na base de dados de nucleotídeos Entrez no National Center for Biotechnology Information (NCBI) usando ferramentas de pesquisa de seqüência em base de dados, tal como o Basic Local Alignment Tool (BLAST) (Altschul et al. (1990) J. MoI. Biol. 215:403-410; e Altschul et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25:3389-3402). O programa é usado para encontrar regiões de similaridade local entre as seqüências comparando as seqüências de ácido nucléico ou de polipeptídeos com a base de dados de seqüências e calculando a significância estatística das combinações. Por exemplo, o polipeptídeo codificado pelo ácido nucléico de SEQ ID NO: 1 e SEQ ID NO: 3 é usado no algoritmo TBLASTN, com ajustes padrões e o filtro para ignorar seqüências de baixa complexidade da mesmacadas. O produto da análise foi visualizado por comparação aos pares, e classificado de acordo com a classificação de probabilidade (valor E), quando a classificação reflete a probabilidade de que um alinhamento particular ocorre ao acaso (quanto menor o valor E, mais significativo o acerto). Além dos valores E5 as comparações também são classificadas por identidade percentual. A identidade percentual refere-se ao número de nucleotídeos idênticos (ou aminoácidos) entre as duas seqüências de ácido nucléico comparadas (ou polipeptídeos) com relação a um tamanho particular. Em alguns exemplos, os parâmetros padrões são ajustados para modificar a severidade da pesquisa. Por exemplo, o valor E é aumentado para mostrar menos combinações de severidade. Dessa maneira, combinações pequenas quase exatas são identificadas.
A tabela Al fornece uma lista de seqüências de ácidos nucleicos do tipo alfin.
Tabela Al : Exemplos de polipeptídeos do tipo alfin:
Nome
Organismo
Tipo Ac ALFIN
TipoHv ALFIN
SEQ ID NO de ácido nucléico
Allium cepa
Hordeum vulgare
1
SEQ ID NO de polipeptídeo_
Em alguns exemplos, as seqüências relacionadas são montadas por tentativas e reveladas publicamente por instituições de pesquisa, tal como The Institute for Genomic Research (TIGR; começando com TA). A base de dados The Eukaryotic Gene Orthologs (EGO) é usada para identificar tais seqüências relacionadas, tanto por pesquisa de palavra chave quanto usando o algoritmo BLAST com a seqüência de ácidos nucleicos ou seqüência de polipeptídeos de interesse. Em outros exemplos, as bases de dados de seqüência especial de ácidos nucleicos são criadas para organismos particulares, tal como pelo Joint Genome Institute.
1.2. Polipeptídeos YRP
As seqüências (DNAc de comprimento total, ESTs ou genômico) relacionadas a SEQ ID NO: 10 e SEQ ID NO: 12 são identificadas entre aquelas mantidas na base de dados de nucleotídeos Entrez no National Center for Biotechnology Information (NCBI) usando ferramentas de pesquisa de seqüência em base de dados, tal como o Basic Local Alignment Tool (BLAST) (Altschul et al. (1990) J. MoI. Biol. 215:403-410; e Altschul et al. (1997) Nucleie Acids Res. 25:3389-3402). O programa é usado para encontrar regiões de similaridade local entre as seqüências comparando as seqüências de ácido nucléico ou de polipeptídeos com a base de dados de seqüências e calculando a significância estatística das combinações. Por exemplo, o polipeptídeo codificado pelo ácido nucléico de SEQ ID NO: 10 e SEQ ID NO: 12 é usado no algoritmo TBLASTN, com ajustes padrões e o filtro para ignorar seqüências de baixa complexidade da mesmacadas. O produto da análise foi visualizado por comparação aos pares, e classificado de acordo com a classificação de probabilidade (valor E), quando a classificação reflete a probabilidade de que um alinhamento particular ocorre ao acaso (quanto menor o valor E, mais significativo o acerto). Além dos valores E, as comparações também são classificadas por identidade percentual. A identidade percentual refere-se ao número de nucleotídeos idênticos (ou aminoácidos) entre as duas seqüências de ácido nucléico comparadas (ou polipeptídeos) com relação a um tamanho particular. Em alguns exemplos, os parâmetros padrões são ajustados para modificar a severidade da pesquisa. Por exemplo, o valor E é aumentado para mostrar menos combinações de severidade. Dessa maneira, combinações pequenas quase exatas são identificadas.
A tabela A2 fornece um lista de seqüências de ácidos nucleicos YRP.
Tabela A2: Exemplos polipeptídeos YRP:
Nome Organismo SEQ ID NO de ácido nucléico SEQ ID NO de polipeptídeo Hv YRP Hordeum vulgare 10 11 Hv YRP Hordeum vulgare 12 13
Em alguns exemplos, as seqüências relacionadas são montadas por tentativas e reveladas publicamente por instituições de pesquisa, tal como The Institute for Genomic Research (TIGR; começando com TA). A base de dados The Eukaryotic Gene Orthologs (EGO) é usada para identificar tais seqüências relacionadas, tanto por pesquisa de palavra chave quanto usando o algoritmo BLAST com a seqüência de ácidos nucleicos ou seqüência de polipeptídeos de interesse. Em outros exemplos, as bases de dados de seqüência especial de ácidos nucleicos são criadas para organismos particulares, tal como pelo Joint Genome Institute.
1.3. Polipeptídeos do tipo de Brevis Radix CBRXLs)
As seqüências (DNAc de comprimento total, ESTs ou genômico) relacionadas à seqüência de ácidos nucleicos usadas nos métodos da presente invenção foram identificadas entre aquelas mantidas na base de dados de nucleotídeos Entrez no National Center for Biotechnology Information (NCBI) usando ferramentas de pesquisa de seqüência em base de dados, tal como o Basic Local Alignment Tool (BLAST) (Altschul et al. (1990) J. MoI. BioL 215:403-410; e Altschul et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25:3389-3402). O programa é usado para encontrar regiões de similaridade local entre seqüências comparando a seqüência de ácidos nucleicos ou seqüências de polipeptídeos com a base de dados de seqüências e calculando a significância estatística das combinações. Por exemplo, o polipeptídeo codificado pela seqüência de ácidos nucleicos da presente invenção foi usado pelo algoritmo TBLASTN, com ajustes padrões e o filtro para ignorar seqüências de baixa complexidade da mesmacadas. O produto da análise foi visualizado por comparação aos pares, e classificado de acordo com a classificação de probabilidade (valor E), quando a classificação reflete a probabilidade de que um alinhamento particular ocorre ao acaso (quanto menor o valor E, mais significativo o acerto), além dos valores E, as comparações foram também classificadas pela identidade percentual. A identidade percentual refere-se ao número de nucleotídeos idênticos (ou aminoácidos) entre as duas seqüências comparadas de ácidos nucleicos (ou polipeptídeo) com relação a um tamanho particular. Em alguns exemplos, os parâmetros padrões podem ser ajustados para modificar a severidade da pesquisa. Por exemplo, o valor E pode ser aumentado para mostrar menos combinações de severidade. Dessa maneira, combinações pequenas quase exatas podem ser identificadas.
A tabela A3 fornece uma lista de seqüências de ácidos nucleicos relacionadas à seqüência de ácidos nucleicos usada nos métodos da presente invenção.
Tabela A3: Exemplos de seqüências de polipeptídeos BRXL. e seqüência
codifícantes de ácidos nucleicos
Nome Número de acesso na base de dados pública SEQ ID NO de ácido nucléico: SEQ ID NO de polipeptídeo: PoptrBRX JGI scaff III.746#1 17 18 Arath BRX NM 102925.2 19 20 Arath BRXLl NM 129113.4 21 22 Arath BRXL2 NM 112254.2 23 24 Arath BRXL3 NM 104296.2 25 26 Arath BRXL4 NM 122061.3 27 28 Glyma BRXLl JGI Gm0025x00418#l 29 30 Glyma BRXL2 JGI Gm0061 x00041 # 1 31 32 Glyma BRXL3 JGI Gm0084x00169#l 33 34 Glyma BRXL4 JGI Gm0097x00095# 1 35 36 Glyma BRXL5 JGI GmO 13 8x00217#1 37 38 GlymaJBRXLÓ TIGR TA62929 3847 39 40 Medtr BRXLl TIGR TA28312 3880#1 41 42 Nicbe BRXLl TIGR TA8873 4100#1 43 44 Orysa BRXLl 0s08g36020 45 46 Orysa BRXL2 0s02g47230 47 48 Orysa BRXL3 0s04g51170 49 50 Orysa BRXL4 0s03g63650 51 52 Orysa BRXL5 CF299403.1 ,CIl 89950.1 53 54 Phypa BRXLl JGI P.patens 161871#1 55 56 Piesi BRXLl TIGR TA17584 3332#1 57 58 PoptrBRXLl JGI P.trichocarpa 808986 59 60 Poptr BRXL2 JGI scaff VI.979#1 61 62 Poptr BRXL3 TIGR TAl2611 3695#1 63 64 Sorbi BRXLl Sb07g022540 65 66 Sorbi BRXL2 Sb02g026020 67 68 Vitvi BRXLl GS VIVT00003671001 # 1 69 70 Vitvi BRXL2 GGS VIVT00034110001#1 71 72 Zeama BRXLl TIGR TAl98521 4577#1 73 74 ZeamaJBRXL2 Propriedade ZM07MC01509 57718871 @1504#1 75 76 ZeamaJBRXL3 Propriedade _ZM07MC22150 BFb0050E10@22088# 77 78 1 ZeamaJBRXL4 Propriedade ZM07MC27026 BFb0199F19@26946# 1 79 80
Em alguns exemplos, as seqüências relacionadas foram
montadas por tentativa e reveladas publicamente por instituições de pesquisa, tal como The Institute for Genomic Research (TIGR; começando com TA), ou Genoscope (começando com GS). A base de dados The Eukaryotic Gene Orthologs (EGO) pode ser usada para identificar tais seqüências relacionadas, tanto por pesquisa de palavra chave quanto usando o algoritmo BLAST com a seqüência de ácidos nucleicos ou seqüência de polipeptídeos de interesse. Em outros exemplos, as bases de dados de seqüência especial de ácidos nucleicos foram criadas para organismos particulares, tal como pelo Joint Genome Institute. Adicionalmente, o acesso às bases de dados prioritárias permitiu a identificação de seqüências inéditas de ácido nucléico e de polipeptídeos.
1.4. Polipeptídeos do tipo silky
As seqüências (DNAc de comprimento total, ESTs ou genômico) relacionadas a SEQ ID NO: 90, SEQ ID NO: 92 ou SEQ ID NO: 94 são identificadas entre aquelas mantidas na base de dados de nucleotídeos Entrez no National Center for Biotechnology Information (NCBI) usando ferramentas de pesquisa de seqüência em base de dados, tal como o Basic Local Alignment Tool (BLAST) (Altschul et al. (1990) J. MoI. Biol. 215:403- 410; e Altschul et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25:3389- 3402). O programa é usado para encontrar regiões de similaridade local entre as seqüências comparando as seqüências de ácido nucléico ou de polipeptídeos com a base de dados de seqüências e calculando a significância estatística das combinações. Por exemplo, o polipeptídeo codificado pelo ácido nucléico de SEQ ID NO: 90, SEQ ID NO: 92 ou SEQ ID NO: 94 é usado no algoritmo TBLASTN, com ajustes padrões e o filtro para ignorar seqüências de baixa complexidade da mesmacadas. O produto da análise foi visualizado por comparação aos pares, e classificado de acordo com a classificação de probabilidade (valor Ε), quando a classificação reflete a probabilidade de que um alinhamento particular ocorre ao acaso (quanto menor o valor E, mais significativo o acerto). Além dos valores E, as comparações também são classificadas por identidade percentual. A identidade percentual refere-se ao número de nucleotídeos idênticos (ou aminoácidos) entre as duas seqüências de ácido nucléico comparadas (ou polipeptídeos) com relação a um tamanho particular. Em alguns exemplos, os parâmetros padrões são ajustados para modificar a severidade da pesquisa. Por exemplo, o valor E é aumentado para mostrar menos combinações de severidade. Dessa maneira, combinações pequenas quase exatas são identificadas.
A tabela A4 fornece uma lista de seqüências de ácidos nucleicos do tipo silky-1.
Tabela A4: Exemplos polipeptídeos do tipo silkv:
Nome Organismo SEQ ID NO de ácido nucléico SEQ ID NO de polipeptídeo Homólogo de Pt silky Populus trichocarpa 90 91 Homólogo de Le_silky Solanum lycopersicum 92 93 Tasilky Tritieum aestivum 94 95
Em alguns exemplos, as seqüências relacionadas são montadas por tentativas e reveladas publicamente por instituições de pesquisa, tal como The Institute for Genomic Research (TIGR; começando com TA). A base de dados The Eukaryotic Gene Orthologs (EGO) é usada para identificar tais seqüências relacionadas, tanto por pesquisa de palavra chave quanto usando o algoritmo BLAST com a seqüência de ácidos nucleicos ou seqüência de polipeptídeos de interesse. Em outros exemplos, as bases de dados de seqüência especial de ácidos nucleicos são criadas para organismos particulares, tal como pelo Joint Genome Institute.
1.5. Polipeptídeos ARP6
As seqüências (DNAc de comprimento total, ESTs ou genômico) relacionadas à seqüência de ácidos nucleicos usadas nos métodos da presente invenção foram identificadas entre aquelas mantidas na base de dados de nucleotídeos Entrez no National Center for Biotechnology Information (NCBI) usando ferramentas de pesquisa de seqüência em base de dados, tal como o Basic Local Alignment Tool (BLAST) (Altschul et al. (1990) J. MoI. Biol. 215:403-410; e Altschul et al. (1997) Nucleic Acids Res.
25:3389-3402). O programa é usado para encontrar regiões de similaridade local entre as seqüências comparando as seqüências de ácido nucléico ou de polipeptídeos com a base de dados de seqüências e calculando a significância estatística das combinações. Por exemplo, o polipeptídeo codificado pelo ácido nucléico usado na presente invenção foi usado pelo algoritmo TBLASTN, com ajustes padrões e o filtro para ignorar seqüências de baixa complexidade da mesmacadas. O produto da análise foi visualizado por comparação aos pares, e classificado de acordo com a classificação de probabilidade (valor E), quando a classificação reflete a probabilidade de que um alinhamento particular ocorre ao acaso (quanto menor o valor E, mais significativo o acerto). Além dos valores E, as comparações foram também classificadas pela identidade percentual. A identidade percentual refere-se ao número de nucleotídeos idênticos (ou aminoácidos) entre as duas seqüências de ácido nucléico comparadas (ou polipeptídeos) com relação a um tamanho particular. Em alguns exemplos, os parâmetros padrões podem ser ajustados para modificar a severidade da pesquisa. Por exemplo, o valor E pode ser aumentado para mostrar menos combinações de severidade. Dessa maneira, combinações pequenas quase exatas podem ser identificadas.
A tabela A5 fornece uma lista de seqüências de ácidos nucleicos relacionadas à seqüência de ácidos nucleicos usada nos métodos da presente invenção.
Tabela A5: Exemplos de ácidos nucleicos ARP6 e polipeptídeos codificados destes:
ARP6 Organismo fonte SEQ ID NO de ácido nucléico: SEQ ID NO de polipeptídeo: A.thaliana_AT3 G3 3 520.1 Arabidopsis thaliana 101 102 O. sativaLOCOsO 1 gl 6414.1 Oryza sativa 103 104 P.patens_l 26969 Physcomitrella patens 105 106 P.trichocarpa_scaff_XVIII. 1149 Populus triehoparea 107 108 GmO 195x00030 Glycine max 109 110 Gm0057x00075 Glyeine max 111 112
Em alguns exemplos, as seqüências relacionadas foram
montadas por tentativa e reveladas publicamente por instituições de pesquisa, tal como The Institute for Genomic Research (TIGR; começando com TA). A base de dados The Eukaryotic Gene Orthologs (EGO) pode ser usada para identificar tais seqüências relacionadas, tanto por pesquisa de palavra chave quanto usando o algoritmo BLAST com a seqüência de ácidos nucleicos ou seqüência de polipeptídeos de interesse. Em outros exemplos, as bases de dados de seqüência especial de ácidos nucleicos foram criadas para organismos particulares, tal como pelo Joint Genome Institute. Adicionalmente, o acesso às bases de dados prioritárias permitiu a identificação de seqüências inéditas de ácido nucléico e de polipeptídeos.
1.6. Polipeptídeos POP
As seqüências (DNAc de comprimento total, ESTs ou genômico) relacionadas à seqüência de ácidos nucleicos usadas nos métodos da presente invenção foram identificadas entre aquelas mantidas na base de dados de nucleotídeos Entrez no National Center for Biotechnology Information (NCBI) usando ferramentas de pesquisa de seqüência em base de dados, tal como o Basic Local Alignment Tool (BLAST) (Altschul et al. (1990) J. MoI. Biol. 215:403-410; e Altschul et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25:3389-3402). O programa é usado para encontrar regiões de similaridade local entre as seqüências comparando as seqüências de ácido nucléico ou de polipeptídeos com a base de dados de seqüências e calculando a significância estatística das combinações. Por exemplo, o polipeptídeo codificado pelo ácido nucléico usado na presente invenção foi usado pelo algoritmo TBLASTN, com ajustes padrões e o filtro para ignorar seqüências de baixa complexidade da mesmacadas. O produto da análise foi visualizado por comparação aos pares, e classificado de acordo com a classificação de probabilidade (valor E), quando a classificação reflete a probabilidade de que um alinhamento particular ocorre ao acaso (quanto menor o valor E5 mais significativo o acerto). Além dos valores E, as comparações foram também classificadas pela identidade percentual. A identidade percentual refere-se ao número de nucleotídeos idênticos (ou aminoácidos) entre as duas seqüências de ácido nucléico comparadas (ou polipeptídeos) com relação a um tamanho particular. Em alguns exemplos, os parâmetros padrões podem ser ajustados para modificar a severidade da pesquisa. Por exemplo, o valor E pode ser aumentado para mostrar menos combinações de severidade. Dessa maneira, combinações pequenas quase exatas podem ser identificadas.
A tabela A6 fornece uma lista de seqüências de ácidos nucleicos relacionadas à seqüência de ácidos nucleicos usada nos métodos da presente invenção. Tabela A6: Exemplos de polipeptídeos POP:
Nome Fonte vegetal SEQ ID NO de SEQ ID NO de ácido nucléico polipeptídeo Arabidopsis thaliana 116 117 AC13782818.5#1 Medicago truncatula 135 145 0s02g0290600#l Oryza s ativa 136 146 104540#1 Physcomitrella patens 137 147 105959#1 Physcomitrella patens 138 148 scaff XII.203#1 Populus trichocarpa 139 149 scaff_XV.146#l Populus trichocarpa 140 150 AT4G14570 Arabidopsis thaliana 141 151 AT5G36210 Arabidopsis thaliana 142 152 EF085857.1 Picea sitchensis 143 153 AY108871 Zea mays 144 154
Em alguns exemplos, as seqüências relacionadas foram montadas por tentativa e reveladas publicamente por instituições de pesquisa, tal como The Institute for Genomic Research (TIGR; começando com TA). A base de dados The Eukaryotic Gene Orthologs (EGO) pode ser usada para identificar tais seqüências relacionadas, tanto por pesquisa de palavra chave quanto usando o algoritmo BLAST com a seqüência de ácidos nucleicos ou seqüência de polipeptídeos de interesse. Em outros exemplos, as bases de dados de seqüência especial de ácidos nucleicos foram criadas para organismos particulares, tal como pelo Joint Genome Institute. Adicionalmente, o acesso às bases de dados prioritárias permitiu a identificação de seqüências inéditas de ácido nucléico e de polipeptídeos.
1.7. Polipeptídeos do tipo folha amarrotada (CRL) As seqüências (DNAc de comprimento total, ESTs ou genômico) relacionadas à seqüência de ácidos nucleicos usadas nos métodos da presente invenção foram identificadas entre aquelas mantidas na base de dados de nucleotídeos Entrez no National Center for Biotechnology Information (NCBI) usando ferramentas de pesquisa de seqüência em base de dados, tal como o Basic Local Alignment Tool (BLAST) (Altschul et al. (1990) J. MoI. Biol. 215:403-410; e Altschul et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25:3389-3402). O programa é usado para encontrar regiões de similaridade local entre as seqüências comparando as seqüências de ácido nucléico ou de polipeptídeos com a base de dados de seqüências e calculando a significância estatística das combinações. Por exemplo, o polipeptídeo codificado pelo ácido nucléico usado na presente invenção foi usado pelo algoritmo TBLASTN, com ajustes padrões e o filtro para ignorar seqüências de baixa complexidade da mesmacadas. O produto da análise foi visualizado por comparação aos pares, e classificado de acordo com a classificação de probabilidade (valor E), quando a classificação reflete a probabilidade de que um alinhamento particular ocorre ao acaso (quanto menor o valor E, mais significativo o acerto). Além dos valores E, as comparações foram também classificadas pela identidade percentual. A identidade percentual refere-se ao número de nucleotídeos idênticos (ou aminoácidos) entre as duas seqüências de ácido nucléico comparadas (ou polipeptídeos) com relação a um tamanho particular. Em alguns exemplos, os parâmetros padrões podem ser ajustados para modificar a severidade da pesquisa. Por exemplo, o valor E pode ser aumentado para mostrar menos combinações de severidade. Dessa maneira, combinações pequenas quase exatas podem ser identificadas.
A tabela A7 fornece uma lista de seqüências de ácidos nucleicos relacionadas à seqüência de ácidos nucleicos usada nos métodos da presente invenção.
Tabela A7: Exemplos de polipeptídeos CRL:
Nome SEQ ID NO SEQ ID NO de ácido de proteína: nucléico: A.thaliana AT5G51020.1#1 155 156 B.napus_TA26749_3708# 1 157 158 C.Clementina DY292515#1 159 160 C.endivia TA817 114280#1 161 162 C.sinensis TA15191 2711#1 163 164 G.max Gm0065x00465#l 165 166 G.raimondii TA13121 29730#1 167 168 H.paradoxus_TA3639_73304# 1 169 170 I.nil TA8128 35883#1 171 172 L.saligna_TAl 573_75948#1 173 174 M.trancatulaAC 139708_31.5# 1 175 176 N.tabacum TAl 6794 4097#1 177 178 T.offícinale TA2756 50225#1 179 180 V.vinifera GSVIVT00018055001#1 181 182 P .trichocarpa_834377# 1 183 184 S. Iycopersicum TA38444 4081 # 1 185 186 S.tuberosum TA25303 4113#1 187 188 S.officinarum TA38665 4547#1 189 190 T.aestivum TA92222 4565#1 191 192 S.bicolor 5284384#1 193 194 Z.mays_ZM07MC01438_57666838@1433#l 195 196 O.sativa.indica BGIOSIBCE034659#1 197 198 0.sativa_0sl lg0524300#l 199 200 P.patens_133413#l 201 202 P.taeda TAl8056 3352#1 203 204 S.moellendorffii 170435#1 205 206
Em alguns exemplos, as seqüências relacionadas foram montadas por tentativa e reveladas publicamente por instituições de pesquisa, tal como The Institute for Genomic Research (TIGR; começando com TA). A base de dados The Eukaryotic Gene Orthologs (EGO) pode ser usada para identificar tais seqüências relacionadas, tanto por pesquisa de palavra chave quanto usando o algoritmo BLAST com a seqüência de ácidos nucleicos ou seqüência de polipeptídeos de interesse. Em outros exemplos, as bases de dados de seqüência especial de ácidos nucleicos foram criadas para organismos particulares, tal como pelo Joint Genome Institute. Adicionalmente, o acesso às bases de dados prioritárias permitiu a identificação de seqüências inéditas de ácido nucléico e de polipeptídeos.
Exemplo 2: Alinhamento de seqüências relacionadas à seqüências de polipeptídeos usadas nos métodos da invenção
2.1. Polipeptídeos do tipo alfín
O alinhamento de seqüências de polipeptídeos é realizado usando o algoritmo ClustalW 2.0 do alinhamento progressivo (Thompson et al. (1997) Nucleic Acids Res 25:4876-4882; Chenna et al. (2003). Nucleic Acids Res 31 :3497-3500) com ajuste padrão (alinhamento lento, matriz de similaridade: Gonnet (ou Blosum 62 (se os polipeptídeos estiverem alinhados), penalidade de abertura de intervalo 10, penalidade de extensão de intervalo: 0,2). A edição do menor manual é realizada para otimizar adicionalmente o alinhamento.
Uma árvore filogenética de polipeptídeos do tipo alfin é construída usando um algoritmo de agrupamento de união ao redor da maneira fornecida no programa AlignX do vetor NTI (Invitrogen).
O alinhamento de seqüências de polipeptídeos é realizado usando o algoritmo ClustalW 2.0 do alinhamento progressivo (Thompson et al. (1997) Nucleic Acids Res 25:4876-4882; Chenna et al. (2003). Nucleic Acids Res 31 :3497-3500) com ajuste padrão (alinhamento lento, matriz de similaridade: Gonnet, penalidade de abertura de intervalo 10, penalidade de extensão de intervalo: 0,2). A edição do menor manual é realizada para otimizar adicionalmente o alinhamento.
2.2. Polipeptídeos YRP
O alinhamento de seqüências de polipeptídeos é realizado usando o algoritmo ClustalW 2.0 do alinhamento progressivo (Thompson et al. (1997) Nucleic Acids Res 25:4876-4882; Chenna et al. (2003). Nucleic Aeids Res 31 :3497-3500) com ajuste padrão (alinhamento lento, matriz de similaridade: Gonnet (ou Blosum 62 (se os polipeptídeos estiverem alinhados), penalidade de abertura de intervalo 10, penalidade de extensão de intervalo: 0,2). A edição do menor manual é realizada para otimizar adicionalmente o alinhamento.
Uma árvore filogenética de polipeptídeos YRP é construída usando um algoritmo de agrupamento de união ao redor da maneira fornecida no programa AlignX do vetor NTI (Invitrogen).
O alinhamento de seqüências de polipeptídeos é realizado usando o algoritmo ClustalW 2.0 do alinhamento progressivo (Thompson et al. (1997) Nucleic Acids Res 25:4876-4882; Chenna et al. (2003). Nucleic Acids Res 31 :3497-3500) com ajuste padrão (alinhamento lento, matriz de similaridade: Gonnet, penalidade de abertura de intervalo 10, penalidade de extensão de intervalo: 0,2). A edição do menor manual é realizada para otimizar adicionalmente o alinhamento.
2.3. Polipeptídeos do tipo de Brevis Radix (BRXL) O alinhamento múltiplo de seqüência de todas as seqüências de polipeptídeos BRXL na tabela A3 foi realizado usando o algoritmo ClustalW 1.81. Os resultados do alinhamento são mostrados na figura 5 do presente pedido. As características a seguir são enquadradas acentuadamente: (i) um domínio conservado 1 que representa um domínio BRX, que compreende o domínio IPRO13 591 DZC (entrada PFAM PF08381 DZC; marcado com X); (2) um domínio conservado 2 que representa um domínio BRX, que compreende um domínio C-terminal IPRO13591 DZC (entrada PFAM PF08381 DZC; marcado com X); (3) um domínio conservado 3 e (4) um domínio conservado 4, ambos contendo Cys conservada (enquadrada levemente), cujo espaçamento é indicativo de um motivo de ligação de zinco potencial.
2.4. Polipeptídeos do tipo silkv-1
O alinhamento de seqüências de polipeptídeos é realizado usando o algoritmo ClustalW 2.0 do alinhamento progressivo (Thompson et al. (1997) Nucleic Acids Res 25:4876-4882; Chenna et al. (2003). Nucleic Acids Res 31 :3497-3500) com ajuste padrão (alinhamento lento, matriz de similaridade: Gonnet (ou Blosum 62 (se os polipeptídeos estiverem alinhados), penalidade de abertura de intervalo 10, penalidade de extensão de intervalo: 0,2). A edição do menor manual é realizada para otimizar adicionalmente o alinhamento.
Uma árvore filogenética de polipeptídeos do tipo silky-1 é construída usando um algoritmo de agrupamento de união ao redor da maneira fornecida no programa AlignX do vetor NTI (Invitrogen).
O alinhamento de seqüências de polipeptídeos é realizado usando o algoritmo ClustalW 2.0 do alinhamento progressivo (Thompson et al. (1997) Nucleic Acids Res 25:4876-4882; Chenna et al. (2003). Nucleic Acids Res 31 :3497-3500) com ajuste padrão (alinhamento lento, matriz de similaridade: Gonnet5 penalidade de abertura de intervalo 10, penalidade de extensão de intervalo: 0,2). A edição do menor manual é realizada para otimizar adicionalmente o alinhamento.
2.5. Polipeptídeos ARP6
O alinhamento de seqüências de polipeptídeos foi realizado usando o algoritmo ClustalW 2.0 do alinhamento progressivo (Thompson et al. (1997) Nucleic Acids Res 25:4876-4882; Chenna et al. (2003). Nucleic Acids Res 31 :3497-3500) com ajuste padrão (alinhamento lento, matriz de similaridade: Gonnet (ou Blosum 62 (se os polipeptídeos estiverem alinhados), penalidade de abertura de intervalo 10, penalidade de extensão de intervalo: 0,2). A edição do menor manual foi realizada para otimizar adicionalmente o alinhamento. Os polipeptídeos ARP6 são alinhados na figura 8.
O alinhamento de seqüências de polipeptídeos foi realizado usando o algoritmo ClustalW 2.0 do alinhamento progressivo (Thompson et al. (1997) Nucleic Acids Res 25:4876-4882; Chenna et al. (2003). Nucleic Aeids Res 31 :3497-3500) com ajuste padrão (alinhamento lento, matriz de similaridade: Gonnet, penalidade de abertura de intervalo 10, penalidade de extensão de intervalo: 0,2). A edição do menor manual foi realizada para otimizar adicionalmente o alinhamento.
2.6. Polipeptídeos POP O alinhamento de seqüências de polipeptídeos foi realizado
usando o algoritmo ClustalW 2.0 do alinhamento progressivo (Thompson et al. (1997) Nucleic Acids Res 25:4876-4882; Chenna et al. (2003). Nucleie Acids Res 31 :3497-3500) com ajustes padrões (alinhamento lento, matriz de similaridade: Gonnet, penalidade de abertura de intervalo 10, penalidade de extensão de intervalo: 0,2). A edição do menor manual foi realizada para otimizar adicionalmente o alinhamento. Os polipeptídeos POP são alinhados na figura 12.
A árvore filogenética de polipeptídeos POP (Figura 3, Tripathi & Sowdhamini, 2006) foi construída da maneira a seguir: Os alinhamentos múltiplos de seqüência dos domínios serina-
protease foram construídos usando o programa CLUSTALW. A fim de comparar regiões equivalentes, as regiões de domínio foram recuperadas empregando HMMALIGN, uma seqüência para o método de combinar perfil contra a base de dados PfamA. As proteínas que precisam de uma porção significativa do domínio do tipo protease não foram incluídas nos alinhamentos. Uma matriz Blosum 30, uma penalidade de intervalo aberto de e uma penalidade de extensão de 0,05 foram empregadas. Uma árvore filogenética completa foi inferida a partir do alinhamento múltiplo de seqüência com PHYLIP (pacote de inferência de fotogenia) 3.65. O desenvolvimento individual foi realizado 100 vezes usando SEQBOOT para obter valores suportes para cada ramificação interna. As distâncias dos pares foram determinadas com PROTDIST. As árvores filogenéticas de agrupamento de vizinhos foram calculadas com NEIGHBOR usando parâmetros padrões. As árvores consensuais de papel principal de todas as seqüências desenvolvidas individualmente foram obtidas com o programa CONSENSE. As representações das árvores calculadas foram construídas usando TreeView. Agrupamentos com valores de desenvolvimento individual maiores que 50 % foram definidos como subgrupos confirmados, e as seqüências com valores menores foram adicionadas a estes subgrupos de acordo com sua similaridade de seqüência no alinhamento, da maneira julgada pela inspeção visual.
2.7. Polipeptídeos do tipo folha amarrotada (CRL) O alinhamento de seqüências de polipeptídeos foi realizado usando o algoritmo MUSCLE 3.7 (comparação múltipla de comparação de seqüência por expectativa Log) (Edgard 2004 de Nucleic Acids Research, 2004, Vol. 32, No. 5 1792-1797) com ajuste padrão (Figura 15).
Uma árvore de agrupamento vizinho foi calculada usando QuickTree (Howe et al. (2002), Bioinformatics 18(11): 1546-7). O suporte da principal ramificação após 100 repetições de desenvolvimento individual é indicado. Um filograma circular foi desenhado usando dendroscópio (Huson et al. (2007), BMC Bioinformatics 8(1):460). Ver figura 16. A proteína CRL parece ser exclusiva na maioria dos organismos.
Exemplo 3: Cálculo de identidade percentual global entre seqüências de polipeptídeos usadas na realização dos métodos da invenção 3.1. Polipeptídeos do tipo alfin
Os percentuais globais de similaridade e identidade entre as seqüências de comprimento total de polipeptídeos são determinados usando um dos métodos disponíveis na técnica, o software MatGAT (Matriz Global Alignment Tool) (BMC Bioinformatics. 2003 4:29. MatGAT: a application that generates similarity/identity matrices using protein ou DNA sequences. Campanella JJ, Bitincka L, Smalley J; software hospedado por Ledion Bitincka). O software MatGAT gera matrizes de similaridade/identidade para seqüências de DNA ou de proteínas sem precisar de pré-alinhamento dos dados. O programa realiza uma série de alinhamentos aos pares usando o algoritmo de alinhamento global de Myers e Miller (com um penalidade de abertura de intervalo de 12, e uma penalidade de extensão de intervalo de 2), calcula a similaridade e identidade usando, por exemplo, Blosum 62 (para polipeptídeos), e então coloca os resultados em uma matriz de distância. A similaridade de seqüência é mostrada na metade inferior da linha de divisão e a identidade de seqüência é mostrada na metade superior da linha de divisão diagonal.
Os parâmetros usados na comparação são: Matriz de classificação: Blosum62
Primeiro intervalo: 12
Intervalo de extensão: 2
Uma tabela MATGAT para alinhamento local de um domínio específico, ou dados em % de identidade/similaridade entre domínios específicos, também pode ser realizada.
3.2. Polipeptídeos YRP
Os percentuais globais de similaridade e identidade entre as seqüências de comprimento total de polipeptídeos são determinados usando um dos métodos disponíveis na técnica, o software MatGAT (Matriz Global Alignment Tool) (BMC Bioinformatics. 2003 4:29. MatGAT: a application that generates similarity/identity matrices using protein ou DNA sequences. Campanella JJ, Bitincka L, Smalley J; software hospedado por Ledion Bitincka). O software MatGAT gera matrizes de similaridade/identidade para seqüências de DNA ou de proteínas sem precisar de pré-alinhamento dos dados. O programa realiza uma série de alinhamentos aos pares usando o algoritmo de alinhamento global de Myers e Miller (com uma penalidade de abertura de intervalo de 12, e uma penalidade de extensão de intervalo de 2), calcula a similaridade e identidade usando, por exemplo, Blosum 62 (para polipeptídeos), e então coloca os resultados em uma matriz de distância. A similaridade de seqüência é mostrada na metade inferior da linha de divisão e a identidade de seqüência é mostrada na metade superior da linha de divisão diagonal.
Os parâmetros usados na comparação são: Matriz de classificação: Blosum62 Primeiro intervalo: 12 Intervalo de extensão: 2
Uma tabela MATGAT para alinhamento local de um domínio específico, ou dados em % de identidade/similaridade entre domínios específicos, também pode ser realizada.
3.3. Polipeptídeos do tipo de Brevis Radix (BRXL) Os percentuais globais de similaridade e identidade entre as seqüências de comprimento total de polipeptídeos usadas na realização dos métodos da invenção foram determinados usando um dos métodos disponíveis na técnica, o software MatGAT (Matriz Global Alignment Tool) (BMC Bioinformatics. 2003 4:29. MatGAT: a application that generates similarity/identity matrices using protein ou DNA sequences. Campanella JJ, Bitincka L, Smalley J; software hospedado por Ledion Bitincka). O software MatGAT gera matrizes de similaridade/identidade para as seqüências de DNA ou de proteínas sem precisar de pré-alinhamento dos dados. O programa realiza uma série de alinhamentos aos pares usando o algoritmo de alinhamento global de Myers e Miller (com uma penalidade de abertura de intervalo de 12, e uma penalidade de extensão de intervalo de 2), calcula a similaridade e identidade usando, por exemplo, Blosum 62 (para polipeptídeos), e então coloca os resultados em uma matriz de distância. A similaridade de seqüência é mostrada na metade inferior da linha de divisão e a identidade de seqüência é mostrada na metade superior da linha de divisão diagonal.
Os parâmetros usados na comparação foram: Matriz de classificação: Blosum62 Primeiro intervalo: 12 Intervalo de extensão: 2
Os resultados da análise do software são mostrados na tabela Bl para a similaridade e identidade global com relação ao comprimento total das seqüências de polipeptídeos (excluindo as seqüências parciais de polipeptídeos).
A identidade percentual entre as seqüências de comprimento total de polipeptídeos usadas na realização dos métodos da invenção pode ser tão baixa quanto 43 % de identidade de aminoácido comparada com SEQ ID NO: 18. σ' eu
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Qi
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CD N- M- CD CO N- CO CD 00 to o M- C35 to M- M- CO to CM O IO ^ M- aj to OCJ LO N- CD CO r- αο M- O CO 00 CD :C5 M- N- (D 00 CD O N- 00 HO O M" Ν- ΙΟ N- M- CO OO O CM ® CO ■•a· CSi M- ro to Γ- ΙΟ CD CO to CO M- CD N- CD CO CD M- CD CO to CD N- CD M- to M O M- tO to IO M- cá τ- «ο M1 T~ M- CO M- CO M- M M- CD M- IO Μ" CO M M- M- CM M CO M· oo M !§ O M- to CO CO CO CMi M· O CO α} ID Μ" CM M" CM M- CO IO CN ιο CO to tO to M- M- LO to -τ- ιΟ ν— M CO ÍO O CO M- IO O N- c- M· CJJ CO CM tO CD CD N- c- ιο «Τ CM rt CM Μ" CO M" o M- OJ CO σ M- Μ" M- M- ν- M- IO Μ" r- M- M- M- CSl O M* M- M- CM IO to to M- IO CO N- Μ" TÍ M** IO Μ* <35 CO CD CO O CD Mi CM M- G5 CO CO Μ" O M* CNI Μ* α> CO N- CO Ν- ΙΟ "Sj* LO OD τ- ΙΟ to $ CO xjr CSl M* CO CO M- IO M- IO CD to M- Mt CD IO ΓΜ IO CM CO tn σ» to «3 to CMI IO Csl IO 03 K Mr IO CD CD M τ— O IO IO to Mf O CD O CO M1 CD CM r- çO CO N- S οο M- to <D N- CD 03 CD CO to OO IO CO co O) u> O 00 CO PJ ιο 00 M· co "'sj" O Ν- N- φ CSl Φ 05 ω CSl to N- CM CD O IO CM CO «O N- O N- CD to τ— CD φ CD to CD «> N- CM τ— 03 Μ· co CM M- ΙΟ to CO to CM CD co «o M- M- N- Oj to Mi- CD Ν. N. N- S *— to IO to CO CD <o 00 N- τ- 0» ICt M- CD S 05 lSf S M- M co M- CO N- CO M- IO CO CD CD CO CO SO IO to CD to CM CD M- IO OO to τ— CO Ο (Ο M- CO "tf CM M M IO CO SO co CD CM h- CO •ςί* CO Ν- CO CO M CB IO N- c» N- CO CD tó CM to CSl CO CD IO σ> N- C5 CM ID M- M" Μ* γ— CD CD IO 00 CD IS- σ> O to CO 03 CD CD CO 00 CM 00 co CO N- CD CO to CD to CD CD S N- CO 00 «Ο ν. O N- IS- CO CB μ- OJ M Γ-- M- o IO ΙΟ CO CM CD N- có CM CD CD CO S Ν- ΙΟ Ν- ΙΟ O CO to to 05 to CO to Ν. T-* 1« Mr M· M- M- Ε a> to N CD Μ· CD 00 Cft CM 03 CO CO CO 00 CSI CO co co N- CD CO IO CD LO CO CO -C- CD to OO O to CM CM M- to to to IO CiO is- O CO (55 IN- M- N- O CD to N- «O K QO N- K CO M- to M- IO M- <0 O CO 00 N- to O to KJ M* O tO CO r- σ> CD to CO CO to N- Csi N- CO CD o N- 00 M- N- IO CO CM to CO IO CO CD CO CD CO Ν- M O IO CD M N- M CMi SO CM r- h- Ν- co CD N- N- N CM CD CM N- CO CO IO N- CTJ CD ™ ιο 05 to IO CD O CD ΙΟ N- co IO CO CO N- t» IO M CO CD IO έο IO CD N- O CD Ν- ΙΟ M- N- N- IO CM CD O CD to IO to to CO LO CO to O to CD to CN K ■O JO DO t— ■D 00 CD -- o CO ιο Ό CO 05 IO CJJ IO N- N- O CD CO CD O CD CD to CD to 00 to M to Ct) to O CD T-" 3} S- JD s -O XJ O O O O XJ O Χ! Χ> ■α η ■Q t— X) S O to JD DO IO 05 IO C- ÍD Ν- ΙΟ OO LO S ί ι £ H < S ! I ; - C •Ί < £ C I-* Kf ut í < si c t— ι -J < X Ώ I C _ 2 í < o" " "st -J < X. Ω I C - ρ BJ se < * t. ■o -J >< r a I C h-* CO Ϊ < ri c I r Ώ l C m S - í ( d r γ- J < κ Ώ IS^ E 3 C ^ C M -J < Y. ι Q J CS E 5 ό Ό -ί K ! Β, Cts E ^ 3 Λ ΐ < η Ώ Cl ε D — O -J κ: r a I CQ E >t D — 0 -J X Y CD 1 D — Ii K r D S o t*— ^ X η Q O E — c- K X. B ca1 l· D o — CM J T Xl I Ctt % D o — >< r i CC CO b D r— Λ κ X CB tó D » r- I] X X 33I w O Γ 35 r- J U J Q- | α X. di 1M ο Μ" O M- Γ-- CO o M" N" co Μ- Φ co S co CN M οο CO CO CQ 00 CO 00 CO to M- α "-st σ> CO CO CO CO to Μ* to IO tO Z 00 CD CD M- CO to oo CD CM IO CD M- OO LO C35 IO O S CN q> S M- CD Oi IN S CM to O O CO Cft to M- CD oo u> CN IN, σ> CD 00 IO CD to co to co to CO Μ* 00 M O <D S IO O CD T— CO CO to O co O S O CO CO S UI O Ui P- CN to o UO IA LO 03 10 CN co CO to -Tr CM CO αϊ 03 CO to OO M- !"- CO oa CD Ctí CD S CO S 00 O S CD to M- to co to 60 S CTj CD O S ΙΛ CD CN OO 00 to S CD fefi io CO to OO CO 0} S IO CO S CD to CO c\í as CD CD CM CD CO ÍO ca- to 09 I a> m tn to M- IO CO ifí CNt CD CO to M- IO S τ— LO o S CO m S φ CO Oi to CN S CO oo CO ΓΝ CN to ν- ιο co φ to ló OJ M- CO to CO CD O (D ÍM to o to CO CS ιο I CO to Mi- to N fO ÍM IO S io M- to CM to CO to S to CN oo Q N- Cft CO O a? σ> S t- CD CO S σ> S 00 O to CN to O 00 to fv. 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C o - S C φ t N C O C N C o r- N C C N C O^ C M C í> C ν O A identidade de aminoácido percentual pode ser significativamente maior se a maioria da região conservada dos polipeptídeos forem comparadas. Por exemplo, durante a comparação da seqüência de aminoácidos de um domínio conservado 1 da maneira representada por SEQ ID NO: 83, ou de um domínio conservado 2 da maneira representada por SEQ ID NO: 84 com os respectivos domínios correspondentes dos polipeptídeos da tabela A3, a identidade de aminoácido percentual aumenta significativamente (em ordem de preferência de pelo menos 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 98 %, 99 % ou mais de identidade de seqüência de aminoácidos).
3.4. Polipeptídeos do tipo silky-1
Os percentuais globais de similaridade e identidade entre as seqüências de comprimento total de polipeptídeos são determinados usando um dos métodos disponíveis na técnica, o software MatGAT (Matriz Global Alignment Tool) (BMC Bioinformatics. 2003 4:29. MatGAT: a application that generates similarity/identity matrices using protein ou DNA sequences. Campanella JJ, Bitincka L, Smalley J; software hospedado por Ledion Bitincka). O software MatGAT gera matrizes de similaridade/identidade para seqüências de DNA ou de proteínas sem precisar de pré-alinhamento dos dados. O programa realiza uma série de alinhamentos aos pares usando o algoritmo de alinhamento global de Myers e Miller (com uma penalidade de abertura de intervalo de 12, e uma penalidade de extensão de intervalo de 2), calcula a similaridade e identidade usando, por exemplo, Blosum 62 (para polipeptídeos), e então coloca os resultados em uma matriz de distância. A similaridade de seqüência é mostrada na metade inferior da linha de divisão e a identidade de seqüência é mostrada na metade superior da linha de divisão diagonal.
Os parâmetros usados na comparação são:
Matriz de classificação: Blosum62 Primeiro intervalo: 12
Intervalo de extensão: 2
Uma tabela MATGAT para alinhamento local de um domínio específico, ou dados em % de identidade/similaridade entre domínios específicos, também pode ser realizada.
3.5. Polipeptídeos ARP6
Os percentuais globais de similaridade e identidade entre as seqüências de comprimento total de polipeptídeos usadas na realização dos métodos da invenção foram determinados usando um dos métodos disponíveis na técnica, o software MatGAT (Matriz Global Alignment Tool) (BMC Bioinformatics. 2003 4:29. MatGAT: a application that generates similarity/identity matrices using protein ou DNA sequences. Campanella JJ, Bitincka L, Smalley J; software hospedado por Ledion Bitincka). O software MatGAT gera matrizes de similaridade/identidade para seqüências de DNA ou de proteínas sem precisar de pré-alinhamento dos dados. O programa realiza uma série de alinhamentos aos pares usando o algoritmo de alinhamento global de Myers e Miller (com uma penalidade de abertura de intervalo de 12, e uma penalidade de extensão de intervalo de 2), calcula a similaridade e identidade usando, por exemplo, Blosum 62 (para polipeptídeos), e então coloca os resultados em uma matriz de distância. A similaridade de seqüência é mostrada na metade inferior da linha de divisão e a identidade de seqüência é mostrada na metade superior da linha de divisão diagonal.
Os parâmetros usados na comparação foram:
Matriz de classificação: Blosum62
Primeiro intervalo: 12
Intervalo de extensão: 2
Os resultados da análise do software são mostrados na tabela B2 para a similaridade e identidade global com relação ao comprimento total das seqüências de polipeptídeos. A identidade percentual é fornecida acima da diagonal em negrito e similaridade percentual é fornecida abaixo da diagonal (face normal).
A identidade percentual entre as seqüências de polipeptídeo ARP6 usadas na realização dos métodos da invenção pode ser tão baixa quanto 50,8 % de identidade de aminoácido comparada com SEQ ID NO: 102 (^./Aa/zawfl_AT3G33520.1).
Tabela B2: Resultados de MatGAT para a global similaridade e identidade globais com relação ao comprimento total das seqüências de polipeptídeos.
1. Gm0057x00075
65,1
53,6
37,0
44,1
50,8
2. GmO 195x00030
72,7
76,7
50,7
64,5
70,1
3. P.trichocarpa scaff XVIII. 1149
67,5
88,8
52,8
65,4
74,5
4. P.patens 126969
54,9
71,1
69,9
51,8
50,8
5. O.sativa LOC_OsQlgl6414.1
62,0
81,9
83,0
70,4
63,1
6. A.thaliana AT3G33520.1
63,9
83,5
88,9
68,6
79,3
3.6. Polipeptídeos POP
Os percentuais globais de similaridade e identidade entre as seqüências de comprimento total de polipeptídeos usadas na realização dos métodos da invenção foram determinados usando um dos métodos disponíveis na técnica, o software MatGAT (Matriz Global Alignment Tool) (BMC Bioinformatics. 2003 4:29. MatGAT: a application that generates similarity/identity matrices using protein ou DNA sequences. Campanella JJ, Bitincka L, Smalley J; software hospedado por Ledion Bitincka). O software MatGAT gera matrizes de similaridade/identidade para seqüências de DNA ou de proteínas sem precisar de pré-alinhamento dos dados. O programa realiza uma série de alinhamentos aos pares usando o algoritmo de alinhamento global de Myers e Miller (com uma penalidade de abertura de intervalo de 12, e uma penalidade de extensão de intervalo de 2), calcula a similaridade e identidade usando, por exemplo, Blosum 62 (para polipeptídeos), e então coloca os resultados em uma matriz de distância. A similaridade de seqüência é mostrada na metade inferior da linha de divisão e a identidade de seqüência é mostrada na metade superior da linha de divisão diagonal.
Os parâmetros usados na comparação foram: Matriz de classificação: Blosum62 Primeiro intervalo: 12 Intervalo de extensão: 2
Os resultados da análise do software são mostrados na tabela B3 para a similaridade e identidade global com relação ao comprimento total das seqüências de polipeptídeos. A identidade percentual é fornecida acima da diagonal em negrito e a similaridade percentual é fornecida abaixo da diagonal (face normal).
A identidade percentual entre as seqüências do polipeptídeo de POP usadas na realização dos métodos da invenção pode ser tão baixa quanto 16,8 % de identidade de aminoácido comparada com SEQ ID NO: 1 17 (At5g24260).
Tabela B3: Resultados de MatGAT para similaridade e identidade globais com relação ao comprimento total das seqüências de polipeptídeos.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1. At5g24260 65,7 51,1 59,3 59,4 65,8 65,5 18,1 16,8 16,9 2. Mt_AC137828 80,4 51,4 58,6 58,6 72,1 72,6 18,5 18,6 18,5 3. 0s02g0290600 64,3 64,3 47,8 48,1 53,0 54,0 18,3 18,4 20,7 4. Pp_l04540 74,7 74,0 61,6 91,9 58,2 58,5 18,8 17,0 18,2 5. Pp l 05959 74,1 73,9 61,3 96,0 57,9 58,7 18,8 16,6 18,0 6. Pt_scaff_XII.203 78,9 85,0 63,5 73,0 73,2 91,1 19,3 17,7 18,8 7. Pt_scaff_XV. 146 78,3 85,4 63,9 72,7 73,5 96,0 19,6 17,4 17,6 8. NP_193193.2At 36,0 37,5 32,6 36,3 36,3 37,8 36,2 19,5 18,9 9. NP_198470.3At 36,9 36,6 33,6 33,4 33,9 35,2 35,3 37,6 60,5 10. ABK25153.1Ps 35,9 35,1 35,2 35,2 34,6 34,3 34,2 38,7 74,7
3.7. Polipeptídeos do tipo folha amarrotada (CRL) Os percentuais globais de similaridade e identidade entre as
seqüências de comprimento total de polipeptídeos usadas na realização dos métodos da invenção foram determinados usando um dos métodos disponíveis na técnica, o software MatGAT (Matriz Global Alignment Tool) (BMC Bioinformatics. 2003 4:29. MatGAT: a application that generates similarity/identity matrices using protein ou DNA sequences. Campanella JJ, Bitincka L, Smalley J; software hospedado por Ledion Bitincka). O software MatGAT gera matrizes de similaridade/identidade para seqüências de DNA ou de proteínas sem precisar de pré-alinhamento dos dados. O programa realiza uma série de alinhamentos aos pares usando o algoritmo de alinhamento global de Myers e Miller (com uma penalidade de abertura de intervalo de 12, e uma penalidade de extensão de intervalo de 2), calcula a similaridade e identidade usando, por exemplo, Blosum 62 (para polipeptídeos), e então coloca os resultados em uma matriz de distância. A similaridade de seqüência é mostrada na metade inferior da linha de divisão e a identidade de seqüência é mostrada na metade superior da linha de divisão diagonal.
Os parâmetros usados na comparação foram: Matriz de classificação: Blosum62 Primeiro intervalo: 12 Intervalo de extensão: 2
Os resultados da análise do software são mostrados na tabela B4 para a similaridade e identidade global com relação ao comprimento total das seqüências de polipeptídeos. A identidade percentual é fornecida acima da diagonal em negrito e similaridade percentual é fornecida abaixo da diagonal (face normal).
A identidade percentual entre as seqüências de polipeptídeos CRL usadas na realização dos métodos da invenção pode ser tão baixa quanto 48 % de identidade de aminoácido comparada com SEQ ID NO: 156. C/3
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4.1. Polipeptídeos do tipo alfin
A base de dados Integrated Resource of Protein Families, Domains and Sites (InterPro) é uma interface integrada para as bases de dados de assinatura comumente usadas nas pesquisas a base de texto e de seqüência. A base de dados InterPro combina estas bases de dados, que usam diferentes metodologias e graus variados de informação biológica com relação à proteínas bem caracterizadas para fornecer assinaturas protéicas. As bases de dados de colaboração incluem SWISS-PROT, PROSITE, TrEMBL, PRINTS, ProDom e Pfam, Smart e TIGRPAMs. Pfam é uma ampla coleção dos alinhamentos múltiplos de seqüência e modelos ocultos de Markov que cobrem muitos domínios e famílias comuns de proteína. Pfam é hospedado pelo servidor Sanger Institute no Reino Unido, Interpro é hospedado no European Bioinformatics Institute no Reino Unido.
4.2. Polipeptídeos YRP
A base de dados Integrated Resource of Protein Families, Domains and Sites (InterPro) é uma interface integrada para as bases de dados de assinatura comumente usadas nas pesquisas a base de texto e de seqüência. A base de dados InterPro combina estas bases de dados, que usam diferentes metodologias e graus variados de informação biológica com relação à proteínas bem caracterizadas para fornecer assinaturas protéicas. As bases de dados de colaboração incluem SWISS-PROT, PROSITE, TrEMBL, PRINTS, ProDom e Pfam, Smart e TIGRFAMs. Pfam é uma ampla coleção dos alinhamentos múltiplos de seqüência e modelos ocultos de Markov que cobrem muitos domínios e famílias comuns de proteína. Pfam é hospedado pelo servidor Sanger Institute no Reino Unido, Interpro é hospedado no European Bioinformatics Institute no Reino Unido.
4.3. Polipeptídeos do tipo de Brevis Radix (BRXL) A base de dados Integrated Resource of Protein Families, Domains and Sites (InterPro) é uma interface integrada para as bases de dados de assinatura comumente usadas nas pesquisas a base de texto e de seqüência. A base de dados InterPro combina estas bases de dados, que usam diferentes metodologias e graus variados de informação biológica com relação à proteínas bem caracterizadas para fornecer assinaturas protéicas. As bases de dados de colaboração incluem SWISS-PROT, PROSITE, TrEMBL, PRINTS, ProDom e Pfam, Smart e TIGRFAMs. Interpro é hospedado no European Bioinformatics Institute no Reino Unido.
Os resultados da varredura da InterPro da seqüência de polipeptídeos da maneira representada por SEQ ID NO: 18 são apresentados na tabela Cl.
Tabela Cl: Resultados da varredura de InterPro da seqüência de polipeptídeos
da maneira representada por SEOID NO: 18
Número e nome do acesso InterPro Nome da base de dados integrada Número de acesso da base de dados integrada Nome do acesso da base de dados integrada IPRl 3591 Resistência à doença/dedo de zinco/região do tipo de condensação de cromossomo (DZC) PFAM PF08381 DZC No IPR integrado Panther PTHR22870 Regulador de condensação de cromossomo Panther PTHR22870 SF25 Regulador de condensação de cromossomo
4.4. Polipeptídeos do tipo silkv
A base de dados Integrated Resource of Protein Families, Domains and Sites (InterPro) é uma interface integrada para as bases de dados de assinatura comumente usadas nas pesquisas a base de texto e de seqüência. A base de dados InterPro combina estas bases de dados, que usam diferentes metodologias e graus variados de informação biológica com relação à proteínas bem caracterizadas para fornecer assinaturas protéicas. As bases de dados de colaboração incluem SWISS-PROT, PROSITE, TrEMBL, PRINTS, ProDom e Pfam, Smart e TIGRFAMs. Pfam é uma ampla coleção dos alinhamentos múltiplos de seqüência e modelos ocultos de Markov que cobrem muitos domínios e famílias comuns de proteína. Pfam é hospedado pelo servidor Sanger Institute no Reino Unido, Interpro é hospedado no European Bioinformatics Institute no Reino Unido.
4.5. Polipeptídeos ARP6
A base de dados Integrated Resource of Protein Families5 Domains and Sites (InterPro) é uma interface integrada para as bases de dados de assinatura comumente usadas nas pesquisas a base de texto e de seqüência. A base de dados InterPro combina estas bases de dados, que usam diferentes metodologias e graus variados de informação biológica com relação à proteínas bem caracterizadas para fornecer assinaturas protéicas. As bases de dados de colaboração incluem SWISS-PROT, PROSITE, TrEMBL, PRINTS, ProDom e Pfam, Smart e TIGRFAMs. Pfam é uma ampla coleção dos alinhamentos múltiplos de seqüência e modelos ocultos de Markov que cobrem muitos domínios e famílias comuns de proteína. Pfam é hospedado pelo servidor Sanger Institute no Reino Unido, Interpro é hospedado no European Bioinformatics Institute no Reino Unido.
4.6. Polipeptídeos POP
A base de dados Integrated Resource of Protein Families, Domains and Sites (InterPro) é uma interface integrada para as bases de dados de assinatura comumente usadas nas pesquisas a base de texto e de seqüência. A base de dados InterPro combina estas bases de dados, que usam diferentes metodologias e graus variados de informação biológica com relação às proteínas bem caracterizadas para fornecer assinaturas protéicas. As bases de dados de colaboração incluem SWISS-PROT, PROSITE, TrEMBLi PRINTS, ProDom e Pfam, Smart e TIGRFAMs. Pfam é uma ampla coleção dos alinhamentos múltiplos de seqüência e modelos ocultos de Markov que cobrem muitos domínios e famílias comuns de proteína. Pfam é hospedado pelo servidor Sanger Institute no Reino Unido, Interpro é hospedado no European Bioinformatics Institute no Reino Unido.
Os resultados da varredura da InterPro da seqüência de polipeptídeos da maneira representada por SEQ ID NO: 117 são apresentados na tabela C2.
Tabela C2: Resultados da varredura de InterPro (principais números de acesso) da seqüência de polipeptídeos da maneira representada por SEQ ID NO: 117.
Base de dados Número de acesso Nome de acesso Coordenadas de aminoácido em SEQ ID NO 117 InterPro IPR001375 Peptidase S9, região de sítio ativo de prolil oligopeptidase HMMPfam PF00326 Peptidase S9 T[544-746] 1.3e-57 InterPro IPR002469 Peptidase S9B, terminal N de dipeptidilpeptidase IV HMMPfam PF00930 DPPIV N T[ 103-4581 2.1e-129 Gene3D G3DSA:2.140.10.30 sem descrição T[77-4881 6.3e-90 Gene3D G3DSA:3.40.50.1820 sem descrição T[490-746] 4.7e-73 HMMPanther PTHRl 1731 Família protease S9B,C dipeptidil- peptidase IV relacionada T[116-746] 6.1e-293 HMMPanther PTHRl 1731SF12 Dipeptidil peptidase IV T[116-746] 6.1e-293 Superfamília SSF53474 alfa/beta-hidrolases T[490-746] 3.4e-65 Superfamília SSF82171 Dipeptidil peptidase IV/CD26, domínio N-terminal T[4-486] 9e-78
4.7. Polipeptídeos do tipo folha amarrotada (CRL)
A base de dados Integrated Resource of Protein Families, Domains and Sites (InterPro) é uma interface integrada para as bases de dados de assinatura comumente usadas nas pesquisas a base de texto e de seqüência. A base de dados InterPro combina estas bases de dados, que usam diferentes metodologias e graus variados de informação biológica com relação à proteínas bem caracterizadas para fornecer assinaturas protéicas. As bases de dados de colaboração incluem SWISS-PROT, PROSITE, TrEMBL, PRINTS, ProDom e Pfam, Smart e TIGRFAMs. Pfam é uma ampla coleção dos alinhamentos múltiplos de seqüência e modelos ocultos de Markov que cobrem muitos domínios e famílias comuns de proteína. Pfam é hospedado pelo servidor Sanger Institute no Reino Unido, Interpro é hospedado no European Bioinformatics Institute no Reino Unido.
Os resultados da varredura da InterPro da seqüência de polipeptídeos da maneira representada por SEQ ID NO: 156 são apresentados na tabela C3.
Tabela C3: Resultados da varredura de InterPro (principais números de acesso) da seqüência de polipeptídeos da maneira representada por SEO ID
NO: 156.
Base de dados Número de acesso Descrição ValorE Coordenadas de aminoácido [início-fim] Interpro IPROl 0404 PFAM PF06206 DUF1001 0,043 [42-236]
Exemplo 5: Previsão de topologia da seqüências de polipeptídeos usadas na realização dos métodos da invenção
5.1. Polipeptídeos do tipo alfin
TargetP 1.1 prediz a localização subcelular de proteínas eucarióticas. A designação local baseia-se na presença prevista de qualquer das pré-sequências N-terminais: peptídeo de trânsito para cloroplasto (cTP), peptídeo com alvo mitocondrial (mTP) ou peptídeo sinal da via secretória (SP). As classificações nas quais a previsão final baseia-se não são probabilidades reais, e elas não necessariamente são adicionadas. Entretanto, o local com maior classificação é o mais provável de acordo com TargetP, e a relação entre as classificações (a classe de confiança) pode ser uma indicação de como certa previsão ocorre. A classe de confiança (RC) varia de 1 a 5, quando 1 indica a previsão mais forte. TargetP é mantido no servidor da Technical University de Dinamarca. Para as seqüências previstas conterem uma pré-sequência N-terminal, um sítio de clivagem potencial também pode ser previsto.
Inúmeros parâmetros são selecionados, tais como grupo de organismo (não planta ou planta), conjuntos de acerto (nenhum, conjunto pré- definido de acertos, ou conjunto de acertos especificado pelo usuário), e o cálculo de previsão de sítios clivados (sim ou não). Muitos outros algoritmos podem ser usados para realizar tais análises, incluindo:
• ChloroP 1.1 hospedado no servidor da Technical University
da Dinamarca;
• Protein Prowler Subcellular Localisation Predietor versão 1.2 hospedado no servidor do Institute for Molecular Bioscience, University of Queensland, Brisbane, Austrália;
• PENCE Proteome Analyst PA-GOSUB 2.5 hospedado no servidor da University of Alberta5 Edmonton, Alberta, Canadá;
• TMHMM5 hospedado no servidor da Technical University da
Dinamarca
• PSORT (URL: psort.org)
• PLOC (Park e Kanehisa5 Bioinformatics5 19, 1656-1663,
2003).
5.2. Polipeptídeos YRP
TargetP 1.1 prediz a localização subcelular de proteínas eucarióticas. A designação local baseia-se na presença prevista de qualquer das pré-sequências N-terminais: peptídeo de trânsito para cloroplasto (cTP), peptídeo com alvo mitocondrial (mTP) ou peptídeo sinal da via secretória (SP). As classificações nas quais a previsão final baseia-se não são probabilidades reais, e elas não necessariamente são adicionadas. Entretanto, o local com maior classificação é o mais provável de acordo com TargetP, e a relação entre as classificações (a classe de confiança) pode ser uma indicação de como certa previsão ocorre. A classe de confiança (RC) varia de 1 a 5, quando 1 indica a previsão mais forte. TargetP é mantido no servidor da Technical University of Dinamarca. Para as seqüências previstas conterem uma pré-sequência N-terminal um sítio de clivagem potencial também pode ser previsto.
Inúmeros parâmetros são selecionados, tais como grupo de organismo (não planta ou planta), conjuntos de acerto (nenhum, conjunto pré- definido de acertos, ou conjunto de acertos especificado pelo usuário), e o cálculo de previsão de sítios clivados (sim ou não).
Muitos outros algoritmos podem ser usados para realizar tais análises, incluindo:
• ChloroP 1.1 hospedado no servidor da Technical University
da Dinamarca;
• Protein Prowler Subcellular Localisation Predictor versão 1.2 hospedado no servidor do Institute for Molecular Bioscience, University of Queensland, Brisbane, Austrália;
• PENCE Proteome Analyst PA-GOSUB 2.5 hospedado no servidor da University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canadá;
• TMHMM, hospedado no servidor da Technical University da
Dinamarca
• PSORT (URL: psort.org)
• PLOC (Park e Kanehisa, Bioinformatics, 19, 1656-1663,
2003).
5.3. Polipeptídeos do tipo silkv-1
TargetP 1.1 prediz a localização subcelular de proteínas eucarióticas. A designação local baseia-se na presença prevista de qualquer das pré-sequências N-terminais: peptídeo de trânsito para cloroplasto (cTP), peptídeo com alvo mitocondrial (mTP) ou peptídeo sinal da via secretória (SP). As classificações nas quais a previsão final baseia-se não são probabilidades reais, e elas não necessariamente são adicionadas. Entretanto, o local com maior classificação é o mais provável de acordo com TargetP, e a relação entre as classificações (a classe de confiança) pode ser uma indicação de como certa previsão ocorre. A classe de confiança (RC) varia de 1 a 5, quando 1 indica a previsão mais forte. TargetP é mantido no servidor da Technical University of Dinamarca. Para as seqüências previstas conterem uma pré-sequência N-terminal um sítio de clivagem potencial também pode ser previsto.
Inúmeros parâmetros são selecionados, tais como grupo de organismo (não planta ou planta), conjuntos de acerto (nenhum, conjunto pré- definido de acertos, ou conjunto de acertos especificado pelo usuário), e o cálculo de previsão de sítios clivados (sim ou não).
Muitos outros algoritmos podem ser usados para realizar tais análises, incluindo:
• ChloroP 1.1 hospedado no servidor da Technical University
da Dinamarca;
• Protein Prowler Subcellular Localisation Predictor versão 1.2 hospedado no servidor do Institute for Molecular Bioscience, University of Queensland, Brisbane, Austrália;
• PENCE Proteome Analyst PA-GOSUB 2.5 hospedado no servidor da University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canadá;
• TMHMM, hospedado no servidor da Technical University da
Dinamarca;
• PSORT (URL: psort.org)
• PLOC (Park e Kanehisa, Bioinformatics, 19, 1656-1663,
2003).
5.4. Polipeptídeos ARP6
TargetP 1.1 prediz a localização subcelular de proteínas eucarióticas. A designação local baseia-se na presença prevista de qualquer das pré-sequências N-terminais: peptídeo de trânsito para cloroplasto (cTP), peptídeo com alvo mitocondrial (mTP) ou peptídeo sinal da via secretória (SP). As classificações nas quais a previsão final baseia-se não são probabilidades reais, e elas não necessariamente são adicionadas. Entretanto, o local com maior classificação é o mais provável de acordo com TargetP, e a relação entre as classificações (a classe de confiança) pode ser uma indicação de como certa previsão ocorre. A classe de confiança (RC) varia de 1 a 5, quando 1 indica a previsão mais forte. TargetP é mantido no servidor da Technical University of Dinamarca.
Para as seqüências previstas conterem uma pré-sequência N- terminal um sítio de clivagem potencial também pode ser previsto.
Inúmeros parâmetros são selecionados, tais como grupo de organismo (não planta ou planta), conjuntos de acerto (nenhum, conjunto pré- definido de acertos, ou conjunto de acertos especificado pelo usuário), e o cálculo de previsão de sítios clivados (sim ou não).
Muitos outros algoritmos podem ser usados para realizar tais análises, incluindo:
• ChloroP 1.1 hospedado no servidor da Technical University
da Dinamarca;
• Protein Prowler Subcellular Localisation Predictor versão 1.2 hospedado no servidor do Institute for Molecular Bioscience, University of Queensland, Brisbane, Austrália;
• PENCE Proteome Analyst PA-GOSUB 2.5 hospedado no servidor da University de Alberta, Edmonton, Alberta, Canadá;
• TMHMM, hospedado no servidor da Technical University da
Dinamarca
• PSORT (URL: psort.org)
• PLOC (Park e Kanehisa, Bioinformatics, 19, 1656-1663,
2003).
5.5. Polipeptídeos POP
TargetP 1.1 prediz a localização subcelular de proteínas eucarióticas. A designação local baseia-se na presença prevista de qualquer das pré-sequências N-terminais: peptídeo de trânsito para cloroplasto (cTP), peptídeo com alvo mitocondrial (mTP) ou peptídeo de sinal da via secretória (SP). As classificações nas quais a previsão final baseia-se não são probabilidades reais, e elas não necessariamente são adicionadas. Entretanto, o local com maior classificação é o mais provável de acordo com TargetP, e a relação entre as classificações (a classe de confiança) pode ser uma indicação de como certa previsão ocorre. A classe de confiança (RC) varia de 1 a 5, quando 1 indica a previsão mais forte. TargetP é mantido no servidor da Technical University da Dinamarca.
Para as seqüências previstas conterem uma pré-sequência N- terminal um sítio de clivagem potencial também pode ser previsto.
Inúmeros parâmetros foram selecionados, tais como grupo de organismo (não planta ou planta), conjuntos de acerto (nenhum, conjunto pré- defmido de acertos, ou conjunto de acertos especificado pelo usuário), e o cálculo de previsão de sítios clivados (sim ou não).
Os resultados da análise TargetP 1.1 da seqüência de polipeptídeos da maneira representada por SEQ ID NO: 117 são apresentados Tabela Dl. O grupo de organismo "planta" foi selecionado, nenhum acerto foi definido e o comprimento previsto do peptídeo trânsito solicitado. A localização subcelular da seqüência de polipeptídeos da maneira representada por SEQ ID NO: 117 pode estar no citoplasma ou núcleo, nenhum peptídeo trânsito é previsto.
Tabela Dl: Análise de TargetP 1.1 da seqüência de
polipeptídeos da maneira representada por SEQ ID NO: 117. Abreviações:
Len, comprimento; cTP, peptídeo de trânsito para cloroplasto; mTP, peptídeo
de trânsito mitocondrial, SP, peptídeo sinal da via secretória, outro, outro alvo
subcelular, Loc, local previsto; RC, classe de confiança; TPIen, tamanho
previsto de peptídeo trânsito.
Nome Len cTP mTP SP outro Loc RC TPlen
POP 746 0,083 0,100 0,079 0,914 - 1
acerto 0,000 0,000 0,000 0,000
Muitos outros algoritmos podem ser usados para realizar tais análises, incluindo:
• ChloroP 1.1 hospedado no servidor da Technical University da Dinamarca;
• Protein Prowler Subcellular Localisation Predictor versão 1.2 hospedado no servidor do Institute for Molecular Bioscience, University of Queensland, Brisbane, Austrália;
• PENCE Proteome Analyst PA-GOSUB 2.5 hospedado no servidor da University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canadá;
• TMHMM, hospedado no servidor da Technical University da
Dinamarca
• PSORT (URL: psort.org)
• PLOC (Park e Kanehisa, Bioinformatics, 19, 1656-1663,
2003).
5.6. Polipeptídeos do tipo folha amarrotada ÍCRL)
TargetP 1.1 prediz a localização subcelular de proteínas eucarióticas. A designação local baseia-se na presença prevista de qualquer das pré-sequências N-terminais: peptídeo de trânsito para cloroplasto (cTP), peptídeo com alvo mitocondrial (mTP) ou peptídeo sinal da via secretória (SP). As classificações nas quais a previsão final baseia-se não são probabilidades reais, e elas não necessariamente são adicionadas. Entretanto, o local com maior classificação é o mais provável de acordo com TargetP, e a relação entre as classificações (a classe de confiança) pode ser uma indicação de como certa previsão ocorre. A classe de confiança (RC) varia de 1 a 5, quando 1 indica a previsão mais forte. TargetP é mantido no servidor da Technical University da Dinamarca.
Para as seqüências previstas conterem uma pré-sequência N- terminal um sítio de clivagem potencial também pode ser previsto.
Inúmeros parâmetros são selecionados, tais como grupo de organismo (não planta ou planta), conjuntos de acerto (nenhum, conjunto pré- definido de acertos, ou conjunto de acertos especificado pelo usuário), e o cálculo de previsão de sítios clivados (sim ou não). Muitos outros algoritmos podem ser usados para realizar tais análises, incluindo:
• ChloroP 1.1 hospedado no servidor da Technical University
da Dinamarca;
· Protein Prowler Subcellular Localisation Predictor versão 1.2
hospedado no servidor do Institute for Molecular Bioscience, University of Queensland, Brisbane, Austrália;
• PENCE Proteome Analyst PA-GOSUB 2.5 hospedado no servidor da University of Alberta, Edmonton5 Alberta, Canadá;
· TMHMM, hospedado no servidor da Technical University da
Dinamarca
• PSORT (URL: psort.org)
• PLOC (Park e Kanehisa, Bioinformatics, 19, 1656-1663,
2003).
O resultado da análise de proteína usando alguns dos
algoritmos anteriormente mencionados é mostrado a seguir: Psort: retículo endoplasmático 0,600
WOLFPsort: cito: 4,0, extr: 3,0, E. R.: 2,5, E.R._plas: 2,5, pias: 1,5, nucl: 1,0, mito: 1,0 TargetP: chloro:0,775 qualidade 4
ChloroP: não associado ao cloroplasto 0,497 MitoProtll: não mitocondrial 0,027 PTS 1 peroxissomo: não alvejado Fobius: existe um domínio de membrana [19-36]. Exemplo 6: Previsão da localização da subcelular das
seqüências de polipeptídeos usadas na realização dos métodos da invenção 6.1. Polipeptídeos do tipo de Brevis Radix (BRXL) Os métodos experimentais para localização de proteína variam de imunolocalização a marcação de proteínas usando proteína verde fluorescente (GFP) ou beta-glucuronidase (GUS). Tais métodos para identificar compartimentalização subcelular de polipeptídeos BRXL são bem conhecidos na técnica. A previsão computacional de localização de proteína a partir dos dados da seqüência foi realizada. Entre os algoritmos bem conhecidos pelos versados na técnica são disponíveis nas ferramentas proteômicas ExPASy hospedadas no Swiss Institute for Bioinformatics, por exemplo, PSort, TargetP, ChloroP, LocTree, Predotar, LipoP, MITOPROT, PATS, PTS1, SignalP, TMHMM, TMpred e outros.
TargetP 1.1 prediz a localização subcelular de proteínas eucarióticas. A designação local baseia-se na presença prevista de qualquer das pré-sequências N-terminais: peptídeo de trânsito para cloroplasto (cTP), peptídeo com alvo mitocondrial (mTP) ou peptídeo sinal da via secretória (SP). As classificações nas quais a previsão final baseia-se não são probabilidades reais, e elas não necessariamente são adicionadas. Entretanto, o local com maior classificação é o mais provável de acordo com TargetP, e a relação entre as classificações (a classe de confiança) pode ser uma indicação de como certa previsão ocorre. A classe de confiança (RC) varia de 1 a 5, quando 1 indica a previsão mais forte. TargetP é mantido no servidor da Technical University da Dinamarca. Para as seqüências previstas conterem uma pré-sequência N-
terminal um sítio de clivagem potencial também pode ser previsto.
Inúmeros parâmetros foram selecionados, tais como grupo de organismo (não planta ou planta), conjuntos de acerto (nenhum, conjunto pré- definido de acertos, ou conjunto de acertos especificado pelo usuário), e o cálculo de previsão de sítios clivados (sim ou não).
Os resultados da análise TargetP 1.1 da seqüência de polipeptídeos da maneira representada por SEQ ID NO: 1 17 são apresentados na tabela a seguir. O grupo de organismo "planta" foi selecionado, e nenhum acerto foi definido. A localização subcelular prevista da seqüência de polipeptídeos da maneira representada por SEQ ID NO: 117 não é no cloroplasto, não é mitocondrial e não é a via secretória, mas é muito provavelmente no núcleo.
Tabela mostrando a análise TargetP 1.1 da seqüência de polipeptídeos da maneira representada por SEQ ID NO: 117
Tamanho (AA) 362 Peptídeo de trânsito de cloroplasto 0,132 Peptídeo de trânsito mitocondrial 0,089 Peptídeo de sinal da via secretória 0,112 Outro alvo celular 0,909 Localização prevista Outro Classe de confiança 2
Exemplo 7: Ensaio relacionado à seqüências de polipeptídeos usadas na realização dos métodos da invenção
7.1. Polipeptídeos do tipo de Brevis Radix (BRXL)
Os polipeptídeos BRXL usados nos métodos da presente invenção (pelo menos na sua forma nativa) tipicamente, mas não necessariamente, apresentam atividade regulatória transcricional e a capacidade de interagir com outras proteínas. A atividade de ligação de DNA e interações proteína-proteína pode ser determinada in vitro ou in vivo usando técnicas bem conhecidas na tecnologia (por exemplo, em Current Protocols in Molecular Biology, Volumes 1 e 2, Ausubel et al. (1994), Current Protocols). Os polipeptídeos BRXL compreendem os domínios BRX conservados que mostraram mediar a interação proteína-proteína em experimentos de dois híbridos em levedura. A homodimerização e heterodimerização no BRXL e/ou entre este e também famílias de proteína do tipo PRAF são conhecidas na técnica (Briggs et al. (2006) Plant Physiol 140: 1307-1316; van Leeuwen et al. (2004) Trends Plant Sci 9: 378-384).
7.2. Polipeptídeos POP
A atividade POP pode ser medida da maneira descrita por Bastos et al. (Biochem J. 388: 29-38, 2005): A atividade POP é determinada medindo a fluorescência de AMC (7-amido-4- metilcoumarin) liberada por hidrólise do substrato enzimático N-Suc-Gly-Pro-Leu-Gly- Pro-AMC, quando Sue corresponde a succinil. O POP é ensaiado no tampão de reação [Hepes 25 mM e DTT 5 mM (ditiotreitol), pH 7,5] contendo substrato 20 μΜ em volume final 100 μί,. A fluorescência de AMC liberada pela reação enzimática é registrada da maneira descrita em Grellier et al. (J. Biol. Chem. 276, 47078- 47086, 2001). A atividade POP também pode ser ensaiada usando peptídeos diferentes nas mesmas condições experimentais (N-Boc-Val-Leu-Lys-AMC, N-Boc-Leu-Lys-Arg-AMC, N-Cbz-Val-Lys-Met-AMC, N-Boc-Leu-Gly-Arg- AMC, N- Boc-Ile-Gly-Gly-Arg-AMC, N-Suc-Leu-Tyr-AMC, N-Suc-Ala- Ala-Ala-AMC, N-Boc-Val-Pro- Arg-AMC, N-Suc-Gly-Pro-AMC, N-Cbz- Gly-Gly-Arg-AMC, N-Suc-Ala-Ala-Pro-Phe-AMC, N- Cbz-Phe-Arg-AMC, H-Gly-Arg-AMC, H-Gly-Phe-AMC, Ala-Ala-Phe-AMC, L-Arg-AMC e L- AIa-AMC e L-Lys-Ala-AMC, quando Boc e Cbz correspondem a t- butoxicarbonil e benziloxicarbonil respectivamente). Para determinar parâmetros cinéticos, POP recombinante (0,67 ng) ou nativo (0,26 ng) é incubado no tampão de reação com concentrações variáveis de substrato N- Suc-Gly-Pro-Leu-Gly- Pro-AMC (3,12-100 μΜ) e o AMC liberado é medido da maneira descrita anteriormente. Os valores Km e Vmax são determinados regressão hiperbólica usando o método de Comish-Bowden. O kcat é calculado usando Iccat= Vmax/[E]0 quando [E]0 representa a concentração enzimática ativa. A quantificação de POP ativo é realizada por incubação da proteína com concentrações séricas do inibidor clorometano POP Tc80 irreversível, da maneira descrita em Grellier et al. (2001).
Exemplo 8: Clonagem da seqüência de ácidos nucleicos usada nos métodos da invenção
8.1. Polipeptídeos do tipo alfin
A seqüência de ácidos nucleicos é amplificada por PCR usando como molde de uma biblioteca de DNAc (em pCMV Sport 6.0; Invitrogen, Paisley, UK). A PCR é realizada usando Hifi Taq DNA polimerase em condições padrões, usando 200 ng de molde em 50 \\L de uma mistura de PCR. Os oligonucleotídeos iniciadores incluem os sítios AttB para recombinação do tipo Gateway. O fragmento de PCR amplificado também é purificado usando métodos padrões. A primeira etapa do procedimento Gateway, a reação BP, é então realizada, durante a qual o fragmento de PCR recombina in vivo com o plasmídeo pDONR201 para produzir, de acordo com a terminologia Gateway, um "clone de entrada". O plasmídeo pDONR201 é obtido da Invitrogen, como parte da tecnologia Gateway®.
O clone de entrada compreendendo SEQ ID NO: 1 ou SEQ ID NO: 3 é então usado em uma reação LR com um vetor de destino usado para a transformação de Oryza sativa. Este vetor contém como elementos funcionais nas bordas do DNA-T: um marcador selecionável de planta; um cassete de expressão de marcador de classificação; e um cassete do tipo Gateway pretendido para recombinação LR in vivo com a seqüência de ácidos nucleicos de interesse já clonada no clone de entrada. Um promotor GOS2 de arroz (SEQ ID NO: 7) para expressão constitutiva está localizada à montante deste cassete Gateway.
Após a etapa de recombinação de LR, o vetor resultante de expressão pGOS2:: tipo alfin (Figura 1) é transformado na cepa Agrobacterium LBA4044 de acordo com métodos bem conhecidos na técnica.
8.2. Polipeptídeos YRP
A seqüência de ácidos nucleicos é amplificada por PCR usando como molde de uma biblioteca de DNAc (em pCMV Sport 6.0; Invitrogen, Paisley, UK). A PCR é realizada usando Hifi Taq DNA polimerase em condições padrões, usando 200 ng de molde em 50 μί de uma mistura de PCR. Os oligonucleotídeos iniciadores incluem os sítios AttB para recombinação do tipo Gateway. O fragmento de PCR amplificado também é purificado usando métodos padrões. A primeira etapa do procedimento Gateway, a reação BP, é então realizada, durante a qual o fragmento de PCR recombina in vivo com o plasmídeo pDC)NR201 para produzir, de acordo com a terminologia Gateway, um "clone de entrada". O plasmídeo pDC)NR201 é obtido da Invitrogen, como parte da tecnologia Gateway®.
O clone de entrada compreendendo SEQ ID NO: 10 ou SEQ ID NO: 12 é então usado em uma reação LR com um vetor de destino usado para a transformação de Oryza sativa. Este vetor contém como elementos funcionais nas bordas do DNA-T: um marcador selecionável de planta; um cassete de expressão de marcador de classificação; e um cassete do tipo Gateway pretendido para recombinação LR in vivo com a seqüência de ácidos nucleicos de interesse já clonada no clone de entrada. Um promotor GOS2 de arroz (SEQ ID NO: 16) para expressão constitutiva está localizada à montante deste cassete Gateway.
Após a etapa de recombinação de LR, o vetor resultante de expressão pGOS2::YRP (Figura 2) é transformado na cepa Agrobacterium LBA4044 de acordo com métodos bem conhecidos na técnica.
8.3. Polipeptídeos do tipo Brevis Radix (IBRXL)
A menos que de outra forma declarada, as técnicas de DNA recombinante são realizadas de acordo com protocolos padrões descritos em (Sambrook (2001) Molecular Cloning: um laboratory manual, 3rd Edition Cold Spring Harbor Laboratory Press, CSH, Nova Iorque) ou em Volumes 1 e 2 de Ausubel et al. (1994), Current Protocols em Biologia molecular, Current Protocols. Os materiais e métodos padrões para o trabalho molecular em planta são descritos em Plant Molecular Biology Labfax (1993) por R.D.D. Croy, publicado por BIOS Scientific Publications Ltd (UK) e Blackwell Scientific Publications (UK).
A seqüência de ácidos nucleicos de álamo que codifica uma seqüência de polipeptídeo BRXL da maneira representada por SEQ ID NO: 18 foi amplificada por PCR usando como molde um banco de DNAc construído usando RNA de plantas de álamo em diferentes estágios de desenvolvimento. Os oligonucleotídeos iniciadores a seguir, que incluem os sítios AttB para recombinação do tipo Gateway, foram usados para amplificação por PCR:
1) prm 11475 (SEQ ID NO: 88, sentido):
5'-ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcttaaacaatgtttacgtgcatagc-3'
2) prml 1476 (SEQ ID NO: 89, anti-sentido, complementar):
'-ggggaccactttgtacaagaaagctgggtgcaatttaggtcatgggaaat-3'
A PCR foi realizado usando Hifi Taq DNA polimerase em condições padrões. Um fragmento de PCR do tamanho esperado (incluindo os sítios AttB) foi amplificado e purificado também usando métodos padrões. A primeira etapa do procedimento Gateway, a reação BP, foi então realizada, durante a qual o fragmento de PCR recombinou in vivo com o plasmídeo pDONR201 para produzir, de acordo com a terminologia Gateway, um "clone de entrada". O plasmídeo pDONR201 foi obtido da Invitrogen, como parte da tecnologia Gateway®.
O clone de entrada compreendendo SEQ ID NO: 17 foi subseqüentemente usado em uma reação LR com um vetor de destino usado para a transformação de Oryza sativa. Este vetor continha como elementos funcionais nas bordas do DNA-T: um marcador selecionável de planta; um cassete de expressão de marcador de classificação; e um cassete do tipo Gateway pretendido para recombinação LR in vivo com a seqüência de ácidos nucleicos de interesse já clonada no clone de entrada. Um promotor GOS2 de arroz (SEQ ID NO: 87) para expressão constitutiva estava localizado à montante deste cassete Gateway.
Após a etapa de recombinação de LR, o vetor resultante de expressão pGOS2::BRXL (Figura 6) para expressão constitutiva foi transformado na cepa de Agrobacterium LBA4044 de acordo com métodos bem conhecidos na técnica.
8.4. Polipeptídeos do tipo silky A seqüência de ácidos nucleicos é amplificada por PCR usando como molde de uma biblioteca de DNAc (em pCMV Sport 6.0; Invitrogen, Paisley, UK). A PCR é realizada usando Hifi Taq DNA polimerase em condições padrões, usando 200 ng de molde em 50 μΙ, de uma mistura de PCR. Os oligonucleotídeos iniciadores incluem os sítios AttB para recombinação do tipo Gateway. O fragmento de PCR amplificado também é purificado usando métodos padrões. A primeira etapa do procedimento Gateway, a reação BP, é então realizada, durante a qual o fragmento de PCR recombina in vivo com o plasmídeo pDONR201 para produzir, de acordo com a terminologia Gateway, um "clone de entrada". O plasmídeo pDONR201 é obtido da Invitrogen, como parte da tecnologia Gateway®.
O clone de entrada compreendendo SEQ ID NO: 90, SEQ ID NO: 92 ou SEQ ID NO: 94 é então usado em uma reação LR com um vetor de destino usado para a transformação de Oryza sativa. Este vetor contém como elementos funcionais nas bordas do DNA-T: um marcador selecionável de planta; um cassete de expressão de marcador de classificação; e um cassete do tipo Gateway pretendido para recombinação LR in vivo com a seqüência de ácidos nucleicos de interesse já clonada no clone de entrada. Um promotor GOS2 de arroz (SEQ ID NO: 96) para expressão constitutiva está localizada à montante deste cassete Gateway.
Após a etapa de recombinação de LR, o vetor resultante de expressão pGOS2:: tipo silky-1 (Figura 7) é transformado na cepa de Agrobacterium LBA4044 de acordo com métodos bem conhecidos na técnica.
8.5. polipeptídeos ARP6 A seqüência de ácidos nucleicos usada nos métodos da
invenção foi amplificada por PCR usando como molde uma biblioteca de DNAc de mudas de Arabidopsis thaliana feita sob medida (em pCMV Sport 6.0; Invitrogen, Paisley, UK). A PCR foi realizado usando Hifi Taq DNA polimerase em condições padrões, usando 200 ng de molde em 50 μι, de uma mistura de PCR. Os oligonucleotídeos iniciadores usados foram: (SEQ ID NO: 113; sentido, códon inicial em negrito): 5'- ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcttaaacaatgtc aaacatcgttgttcta-3' e (SEQ ID NO: 114; anti-sentido, complementar): 5'-ggggaccact
ttgtacaagaaagctgggttcatgtgatattgttttggtt-3', que incluem os sítios AttB para recombinação do tipo Gateway. O fragmento de PCR amplificado também foi purificado usando métodos padrões. A primeira etapa do procedimento Gateway, a reação BP, foi então realizada, durante a qual o fragmento de PCR recombinou in vivo com o plasmídeo pDONR201 para produzir, de acordo com a terminologia Gateway, um "clone de entrada", pARP6. Plasmídeo pDONR2C)l foi obtido da Invitrogen, como parte da tecnologia Gateway®.
O clone de entrada compreendendo SEQ ID NO: 101 foi então usado em uma reação LR com um vetor de destino usado para a transformação de Oryza sativa. Este vetor continha como elementos funcionais nas bordas do DNA-T: um marcador selecionável de planta; um cassete de expressão de marcador de classificação; e um cassete do tipo Gateway pretendido para recombinação LR in vivo com a seqüência de ácidos nucleicos de interesse já clonada no clone de entrada. Um promotor GOS2 de arroz (SEQ ID NO: 115) para a expressão constitutiva específica estava localizado à montante deste cassete Gateway.
Após a etapa de recombinação de LR, o vetor resultante de expressão pGOS2::ARP6 (Figura 10) foi transformado na cepa Agrobacterium LBA4044 de acordo com métodos bem conhecidos na técnica.
8.6. Polipeptídeos POP
A seqüência de ácidos nucleicos usada nos métodos da invenção foi amplificada por PCR usando como molde uma biblioteca de DNAc de mudas de Arabidopsis thaliana feita sob medida (em pCMV Sport 6.0; Invitrogen, Paisley, UK). A PCR foi realizado usando Hifi Taq DNA polimerase em condições padrões, usando 200 ng de molde em 50 μΕ de uma mistura de PCR. Os oligonucleotídeos iniciadores usados foram prm0561 1 (SEQ ID NO: 132; sentido, códon inicial em negrito): 5'- ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggc ttaaacaatggcggataaggacgtt-3' e prm05612 (SEQ ID NO: 133; anti-sentido, complementar): 5- ggggaccactttgtacaagaaagctgggtaagcaacaacaggttctg tga- 3', que incluem os sítios AttB para recombinação do tipo Gateway. O fragmento de PCR amplificado também foi purificado usando métodos padrões. A primeira etapa do procedimento Gateway, a reação BP, foi então realizada, durante a qual o fragmento de PCR recombinou in vivo com o plasmídeo pDONR201 para produzir, de acordo com a terminologia Gateway, um "clone de entrada", pPOP. Plasmídeo pDONR2()l foi obtido da Invitrogen, como parte da tecnologia Gateway®.
O clone de entrada compreendendo SEQ ID NO: 116 foi então usado em uma reação LR com um vetor de destino usado para a transformação de Oryza sativa. Este vetor continha como elementos funcionais nas bordas do DNA-T: um marcador selecionável de planta; um cassete de expressão de marcador de classificação; e um cassete do tipo Gateway pretendido para recombinação LR in vivo com a seqüência de ácidos nucleicos de interesse já clonada no clone de entrada. Um promotor GOS2 de arroz (SEQ ID NO: 131) para a expressão constitutiva específica estava localizado à montante deste cassete Gateway.
Após a etapa de recombinação de LR, o vetor resultante de expressão pGOS2::POP (Figura 13) foi transformado na cepa de Agrobacterium LBA4044 de acordo com métodos bem conhecidos na técnica.
8.7. Polipeptídeos do tipo folha amarrotada (CRL)
A seqüência de ácidos nucleicos usada nos métodos da invenção foi amplificada por PCR usando como molde uma biblioteca de DNAc de mudas de Arabidopsis thaliana feita sob medida (em pCMV Sport 6.0; Invitrogen, Paisley, UK). A PCR foi realizado usando Hifi Taq DNA polimerase em condições padrões, usando 200 ng de molde em 50 μΙ. de uma mistura de PCR. Os oligonucleotídeos iniciadores usados foram um oligonucleotídeo iniciador da maneira representada por (SEQ ID NO: 211; sentido, códon inicial em negrito): 5'-ggggacaagtttgta caaaaaagcaggcttaaacaatgggtaccgagtcggg-31 e um oligonucleotídeo iniciador da maneira representada por SEQ ID NO: 212; anti-sentido, complementar): 5'-ggggaccactttgtacaagaaagctgggt tcagacaatagaaaagggggt- 3', que incluem os sítios AttB para recombinação do tipo Gateway. O fragmento de PCR amplificado também foi purificado usando métodos padrões. A primeira etapa do procedimento Gateway, a reação BP, foi então realizada, durante a qual o fragmento de PCR recombinou in vivo com o plasmídeo pDONR201 para produzir, de acordo com a terminologia Gateway, um "clone de entrada", pCRL. O plasmídeo pDONR201 foi obtido da Invitrogen, como parte da tecnologia Gateway®.
O clone de entrada compreendendo SEQ ID NO; 155 foi então usado em uma reação LR com um vetor de destino usado para a transformação de Oryza sativa. Este vetor continha como elementos funcionais nas bordas do DNA-T: um marcador selecionável de planta; um cassete de expressão de marcador de classificação; e um cassete do tipo Gateway pretendido para recombinação LR in vivo com a seqüência de ácidos nucleicos de interesse já clonada no clone de entrada. Um promotor GOS2 de arroz (SEQ ID NO: 213) para a expressão constitutiva específica estava localizado à montante deste cassete Gateway.
Após a etapa de recombinação de LR, o vetor resultante de expressão pGOS2::CRL (Figura 3) foi transformado na cepa de Agrobacterium LBA4044 de acordo com métodos bem conhecidos na técnica.
Exemplo 9: Transformação de planta
Transformação de arroz
O Agrobaeterium contendo a vetor de expressão é usado para transformar plantas de Oryza sativa. As sementes secas maduras do cultivar de arroz japonica Nipponbare são descascadas. A esterilização é realizada incubando por um minuto em etanol a 70 %, seguido por 30 minutos em 0,2 % de HgCb, seguido por uma lavagem de 6 vezes por 15 minutos com água destilada estéril. As sementes estéreis são então germinadas em um meio contendo 2,4-D (meios de indução de calo). Após a incubação no escuro por quatro semanas, os calos embriogênicos derivados de escutelo são excisados e propagados no mesmo meio. Após duas semanas, os calos são multiplicados ou propagados por subcultura no mesmo meio por mais 2 semanas. Pedaços de calo embriogênico são sub-cultivados em meio fresco 3 dias antes da co~ cultivação (para estimular a atividade de divisão celular).
A cepa de Agrobacterium LBA4404 contendo a vetor de expressão é usada para co-cultivo. O Agrobaeterium é inoculado no meio AB com os antibióticos apropriados e cultivados por 3 dias a 28 °C. As bactérias são então coletadas e suspensas em meio líquido de co-cultivo em uma densidade (OD6oo) de cerca de 1. A suspensão é então transferida para uma placa de Petri e o calo é imerso na suspensão por 15 minutos. O tecido caloso é então absorvido em um papel de filtro e transferido para o meio de co- cultivo solidificado e incubado por 3 dias no escuro a 25 °C. Os calos co- cultivados são crescidos em meio contendo 2,4-D por 4 semanas no escuro a 28 °C, na presença de um agente de seleção. Durante este período, ilhas de calos que crescem rapidamente se desenvolveram. Após a transferência deste material para um meio de regeneração e incubação na luz, o potencial embriogênico é liberado e os ramos desenvolvidos nas próximas quatro a cinco semanas. Os ramos são excisados a partir dos calos e incubados por 2 a 3 semanas em um meio contendo auxina, a partir do qual eles são transferidos para o solo. Os ramos endurecidos são crescidos em alta umidade e dias curtos em uma estufa.
Aproximadamente 35 transformantes de arroz TO independentes são geradas para um construto. Os transformantes primários são transferidos de uma câmara de cultura de tecido para uma estufa. Após uma análise de PCR quantitativa para verificar o número de cópias do DNA-T inserido, apenas cópias simples de plantas transgênicas que exibem tolerância ao agente de seleção são mantidas para coleta de semente Tl. As sementes são então coletadas três a cinco meses após o transplante. Ver Aldemita e Hodges 1996, Chan et al. 1993, Hiei et al. 1994.
Transformação de milho
A transformação de milho (Zea mays) é realizada com uma modificação do método descrito por lshida et al. (1996) Nature Biotech 14(6): 745-50. A transformação é dependente do genótipo em milho e apenas genótipos específicos são amenos á transformação e regeneração. A linhagem natural Al88 (University de Minnesota) ou híbridos com Al88 como um ancestral são boas fontes de material doador para transformação, mas outros genótipos podem ser usados também satisfatoriamente. As espigas são coletadas de planta de milho aproximadamente 11 dias após a polinização (DAP), quando o comprimento do embrião imaturo é cerca de 1 a 1,2 mm. Os embriões imaturos são co-cultivados com Agrobacterium tumefaciens contendo a vetor de expressão, e as plantas transgênicas são recuperadas por meio da organogênese. Os embriões excisados são crescidos em meio de indução de calo, a seguir em meio de regeneração de milho contendo o agente de seleção (por exemplo, imidazolinona, mas vários marcadores de seleção podem ser usados). As placas de Petri são incubadas na luz a 25 0C por 2-3 semanas, ou até que os ramos se desenvolvam. Os ramos verdes são transferidos de cada embrião para o meio de enraizamento de milho e incubados a 25 0C por 2-3 semanas, até que as raízes se desenvolvam. Os ramos enraizados são transplantados para o solo na estufa. As sementes Tl são produzidas de plantas que exibem a tolerância para o agente de seleção e que contêm uma única cópia do DNA-T inserido. Transformação do trigo
A transformação de trigo é realizada de acordo com o método descrito por lshida et al. (1996) Nature Biotech 14(6): 745-50. O cultivar Bobwhite (disponível pela CIMMYT, México) é comumente usado na transformação. Os embriões imaturos são co-cultivados com Agrobacterium tumefaciens contendo o vetor de expressão, e plantas transgênicas são recuperadas por meio de organogênese. Após a incubação com Agrobacterium, os embriões são crescidos in vitro no meio de indução de calo, e então em meio de regeneração contendo o agente de seleção (por exemplo, imidazolinona, mas vários marcadores de seleção podem ser usados). As placas de Petri são incubadas na luz a 25 0C por 2-3 semanas, ou até que os ramos se desenvolvam. Os ramos verdes são transferidos de cada embrião para o meio de enraizamento e incubados a 25 0C por 2-3 semanas, até que as raízes se desenvolvam. Os ramos enraizados são transplantados para o solo na estufa. As sementes Tl são produzidas a partir das plantas que exibem tolerância ao agente de seleção e que contêm uma única cópia do DNA-T inserido.
Transformação da soja
A soja é transformada de acordo com uma modificação do método descrito na patentes de Texas A&M U.S. 5.164.310. Diversas variedades de soja comercial são propensas à transformação por este método. O cultivar Jack (disponível pela Illinois Seed foundation) é comumente usado para a transformação. As sementes de soja são esterilizadas para o semeio in vitro. O hipocótilo, a radícula e um cotilédone são excisados de mudas de sete dias. O epicótilo e o cotilédone remanescente são crescidos adicionalmente para desenvolver nódulos auxiliares. Estes nódulos auxiliares são excisados e incubados com Agrobaeterium tumefaciens contendo o vetor de expressão. Após o tratamento de co-cultivo, os explantes são lavados e transferidos para os meios de seleção. Os ramos regenerados são excisados e colocados em um meio de alongamento de ramo. Ramos de não mais que 1 cm são colocados em meio de enraizamento até que as raízes se desenvolvam. Os ramos enraizados são transplantados para o solo na estufa. As sementes Tl são produzidas a partir de plantas que exibem tolerância ao agente de seleção e que contêm uma única cópia do DNA-T inserido.
Transformação de colza/canola
Os pecíolos cotiledonários e hipocótilos de mudas de 5-6 dias são usados como explantes para cultura de tecido e transformados de acordo com Babic et al. (1998, Plant Cell Rep 17: 183- 188). O cultivar Westar comercial (Agricultura do Canadá) é a variedade padrão usada para a transformação, mas outras variedades também podem ser usadas. As sementes de canola são esterilizadas na superfície para semeio in vitro. Os explantes de pecíolo de cotilédone o cotilédone anexado são excisados das mudas in vitro e inoculados com Agrobacterium (contendo o vetor de expressão) imergindo a extremidade do explante de pecíolo na suspensão bacteriana. Os explantes são então cultivados por 2 dias em meio MSBAP-3 contendo 3 mg/L de BAP, sacarose 3 %, Phytagar 0,7 % a 23 °C, 16 horas na luz. Após dois dias de co- cultivo com Agrobacterium, os explantes de pecíolo são transferidos para o meio MSBAP-3 contendo 3 mg/L de BAP, cefotaxima, carbenicilina ou timentina (300 mg/L) por 7 dias, e então cultivados em meio MSBAP-3 com cefotaxima, carbenicilina, ou timentina e agente de seleção, até a regeneração do ramo. Quando os ramos apresentam 5-10 mm de comprimento, eles são cortados e transferidos para o meio de alongamento de ramo (MSBAP-0,5, contendo 0,5 mg/L de BAP). Os ramos de cerca de 2 cm de comprimento são transferidos para o meio de enraizamento (MSO) para indução de raiz. Os ramos enraizados são transplantados para o solo na estufa. As sementes Tl são produzidas a partir de plantas que exibem tolerância ao agente de seleção e que contêm uma única cópia do DNA-T inserido.
Transformação de alfafa Um clone de regeneração de alfafa (.Medicago sativa) é transformado usando o método de (McKersie et al., 1999 Plant Physiol 119: 839-847). A regeneração e transformação de alfafa são dependentes do genótipo e, portanto, uma planta de regeneração é exigida. Os métodos para obter as plantas de regeneração foram descritos. Por exemplo, estes podem ser selecionados do cultivar Rangelander (Agricultura do Canadá) ou qualquer outra variedade comercial de alfafa da maneira descrita por Brown DCW e A. Atanassov (1985. Plant Cell Tissue Organ Culture 4: 111-112). Alternativamente, a variedade RA3 (University of Wisconsin) foi selecionada para uso em cultura de tecido (Walker et al., 1978 Am J Bot 65:654-659). Os explantes de pecíolo são co-cultivados com uma cultura de Agrobaeterium tumefaeiens C58C1 pMP90 crescida por toda a noite (McKersie et al., 1999 Plant Physiol 1 19: 839-847) ou LBA4404 contendo o vetor de expressão. Os explantes são co-cultivados por 3 dias no escuro em meio de indução SH contendo 288 mg/L de Pro, 53 mg/L de tioprolina, 4,35 g/L de K2S04, e 100 μηι de acetossiringinona. Os explantes são lavados em meio de Murashige- Skoog com metade da concentração (Murashige e Skoog, 1962) e colocados no mesmo meio de indução SH sem acetossiringinona, mas com um agente de seleção adequado e antibiótico adequado para inibir o crescimento de Agrobaeterium. Após várias semanas, os embriões somáticos são transferidos para o meio de desenvolvimento BOÍ2Y sem reguladores de crescimento, sem antibióticos, e 50 g/L de sacarose. Os embriões somáticos são subseqüentemente germinados em meio de Murashige-Skoog com a metade da concentração. As mudas enraizadas foram transplantadas em potes e crescidas em uma estufa. As sementes Tl são produzidas a partir das plantas que exibem tolerância ao agente de seleção e que contêm uma única cópia do DNA-T inserido.
Transformação de algodão
O algodão é transformado usando Agrobaeterium tumefaeiens de acordo com o método descrito em U.S. 5.159.135. As sementes de algodão são esterilizadas na superfície em solução de hipoclorito de sódio a 3 % durante 20 minutos e lavadas em água destilada com 500 μg/mL de cefotaxima. As sementes são então transferidas para meio SH com 50μg/mL de benomil para a germinação. Os hipocótolos de mudas de 4 a 6 dias são removidos, cortados em pedaços de 0,5 cm e são colocados em 0,8 % de agar. Uma suspensão de Agrobacterium (aproximadamente 108 células por mL, diluída de uma cultura crescida por toda a noite transformada com o gene de interesse e marcadores de seleção adequados) é usada para a inoculação dos explantes de hipocótilo. Após 3 dias em temperatura ambiente e na luz, os tecidos são transferidos para um meio sólido (1,6 g/L de Gelrite) com sais de Murashige e Skoog com vitamina B5 (Gamborg et al., Exp. Cell Res. 50:151- 158 (1968)), 0,1 mg/L de 2,4-D, 0,1 mg/L de 6- furfurilaminopurina e 750 Mg/mL de MgCL2, e com 50 a 100 μg/mL de cefotaxima e 400-500 μg/mL de carbenicilina para matar as bactérias residuais. As linhagens celulares individuais são isoladas após dois a três meses (com subculturas a cada quatro a seis semanas) e são cultivadas adicionalmente em meio seletivo para a amplificação do tecido (30 0C, 16 horas em fotoperíodo). Os tecidos transformados são subseqüentemente cultivados de maneira adicional em meio não seletivo durante 2 a 3 meses para fornecer a origem de embriões somáticos. Os embriões que parecem saudáveis de pelo menos 4 mm de tamanho são transferidos para tubos com meio SH em vermiculita fina, suplementado com 0,1 mg/L de ácido indol acético, 6 furfurilaminopurina e ácido giberélico. Os embriões são cultivados a 30 0C com um fotoperíodo de 16 horas, e plântulas no estágio de 2 a 3 folhas são transferidas para potes com vermiculita e nutrientes. As plantas são endurecidas e subseqüentemente movidas para a estufa para cultivo adicional.
Exemplo 10: Procedimento de avaliação fenotípica 10.1 Estrutura de avaliação Aproximadamente 35 transformantes de arroz TO independentes são gerados. Os transformantes primários são transferidos de uma câmara de cultura de tecido para uma estufa para crescimento e coleta de semente TL Seis eventos, dos quais a progênie Tl segregada 3:1 quanto a presença/ausência do transgene, são mantidos. Para cada um destes eventos, aproximadamente 10 mudas Tl contendo o transgene (hetero e homozigotos) e aproximadamente 10 mudas Tl que precisam do transgene (nulizigotos) são selecionadas monitorando a expressão de marcador visual. As plantas transgênicas e os nulizigotos correspondentes são crescidos lado a lado em posições aleatórias. As condições da estufa são para dias curtos (12 horas na luz), 28 0C na luz e 22 0C no escuro, e uma umidade relativa de 70 %.
Quatro eventos Tl foram avaliados adicionalmente na geração T2 após o mesmo procedimento de avaliação como para a geração TI, mas com mais indivíduos por evento. A partir do estágio de semeio até o estágio de maturidade, as plantas passam várias vezes por uma cabine de imageamento digital. Em cada ponto de tempo, imagens digitais (2048x1536 pixels, 16 milhões de cores) são obtidas de cada planta a partir de pelo menos 6 ângulos diferentes.
Seleção por secura
As plantas com sementes T2 são crescidas em potes com solo em condições normais, até que elas alcancem o estágio principal. Elas são então transferidas para uma seção "seca" quando a irrigação é retirada. As sondas de umidade são inseridas em potes escolhidos aleatoriamente para monitorar o teor de água no solo (SWC). Quando SWC pertence a certos limites, as plantas são automaticamente re-regadas continuamente até que um nível normal seja atingido novamente. As plantas são então re- transferidas novamente para as condições normais. O restante do cultivo (maturação da planta, coleta da semente) é o mesmo das plantas não crescidas em condições de estresse abiótico. Os parâmetros e rendimentos de crescimento são registrados da maneira detalhada para o crescimento em condições normais.
Seleção pela eficiência do uso de nitrogênio
As plantas de arroz de sementes T2 são crescidas em potes com solo em condições normais, exceto com relação à solução nutriente. Os potes são aguados a partir do transplante até a maturação com uma solução de nutriente específica contendo menos teor de nitrogênio (N), em geral entre 7 a 8 vezes menos. O restante do cultivo (maturação da planta, coleta da semente) é o mesmo das plantas não crescidas em estresse abiótico. Os parâmetros e rendimentos de crescimento são registrados da maneira detalhada para o crescimento em condições normais.
Seleção pelo estresse pelo sal
As plantas são crescidas em um substrato feito de fibras de coco e argex (razão 3 a 1). Uma solução de nutriente normal é usada durante as primeiras duas semanas após o transplante das plântulas na estufa. Após as duas primeiras semanas, sal 25 mM (NaCl) é adicionado à solução de nutriente, até que as plantas sejam coletadas. Os parâmetros relacionados às sementes são então medidos.
10.2 Análise estatística: teste F
Um ANOVA de dois fatores (análise de variantes) foi usado como um modelo estatístico para a avaliação completa das características fenotípicas da planta. Um teste F foi realizado em todos os parâmetros medidos de todas as plantas de todos os eventos transformadas com o gene da presente invenção. O teste F foi realizado para conferir um efeito do gene com relação a todos os eventos de transformação e para verificar um efeito total do gene, também conhecido como um efeito global do gene. O limite para a significância para um efeito global verdadeiro de gene foi ajustado em uma probabilidade de 5 % para o teste F. Um valor de teste F significativo aponta para um efeito de gene, o que significa que não é apenas a mera presença ou posição do gene que é o que causa as diferenças no fenótipo. Em decorrência de dois experimentos com eventos que se sobrepõem serem realizados, uma análise combinada foi realizada. Isto é usado é para conferir a consistência dos efeitos com relação a dois experimentos, e se este for o caso, para acumular a evidência de ambos os experimentos a fim de aumentar a confiança na conclusão. O método usado foi uma abordagem de modelo misto que leva em consideração a estrutura em multinível dos dados (isto é, experimento - evento - segregantes). Os valores P foram obtidos comparando o teste da razão de probabilidade com as distribuições do quiquadrado.
10.3 Parâmetros medidos Medição de parâmetro relacionado à biomassa A partir do estágio de semeio até o estágio de maturidade as plantas passaram várias vezes por uma cabine de imageamento digital. Em cada ponto do tempo as imagens (2048x1536 pixels, 16 milhões de cores) foram obtidas de cada planta de pelo menos 6 ângulos diferentes.
A área aérea da planta (ou biomassa folhosa) foi determinada contando o número total de pixels nas imagens digitais da parte aérea das plantas discriminadas nos fundamentos da invenção. Este valor foi o valor médio das fotos obtidas ao mesmo tempo dos diferentes ângulos e foi convertido em um valor de superfície física expresso em mm quadrado por calibração. Os experimentos mostram que a área aérea da planta medida da mesma maneira corresponde à biomassa de parte aérea das plantas. A área aérea é a área medida no momento em que a planta atingiu sua biomassa folhosa máxima. O vigor inicial é a área aérea da planta (muda) em três semanas após a germinação. O aumento na biomassa da raiz é expresso como um aumento na biomassa total da raiz (medido como biomassa de raízes máxima observada durante a vida útil de uma planta); ou como um aumento no índice de raiz/ramo (medido como a razão entre massa da raiz e massa do ramo no período de crescimento ativo de raiz e ramo). O vigor inicial foi determinado contando o número total de pixels da parte aérea das plantas discriminadas nos fundamentos da invenção. Este valor obtido pela média das figuras obtidas ao mesmo tempo de diferentes ângulos e foi convertido em um valor de superfície física expresso em mm quadrado por calibração. Os resultados descritos a seguir são para plantas três semanas após a germinação.
A determinação do início da floração foi da maneira descrita em WO 2007/093444
Medições de parâmetro relacionado à semente As panículas maduras primárias foram coletadas, contadas, embaladas, marcadas com código de barra e então secas por três dias em um forno a 37 °C. As panículas foram então debulhadas e todas as sementes foram coletadas e contadas. As cascas preenchidas foram separadas das vazias usando um dispositivo de soprar. As cascas vazias foram descartadas e a fração remanescente foi contada novamente. As cascas preenchidas foram pesadas em uma balança analítica. O número de sementes preenchidas foi determinado contando o número de cascas preenchidas que permaneceu após a etapa de separação. O peso total da semente por planta foi medido pesando todas as cascas preenchidas coletadas de uma planta. O número total de semente por planta foi medido contando o número de cascas coletadas de uma planta. O peso de mil grãos (TKW) é extrapolado do número de sementes preenchidas contado e seu total peso. O índice da colheita (HI) na presente invenção é definido como a razão entre o peso total da semente por planta e a
2\ (λ
área aérea (mm ), multiplicado por um fator 10 . O número total de flores por panícula da maneira definida na presente invenção é a razão entre o número total de sementes e o número de panículas primárias maduras. A taxa de preenchimento da semente da maneira definida na presente invenção é a proporção (expressa com um %) do número de sementes preenchidas com relação ao número total de sementes (ou flores pequenas). Exemplos 11: Resultados da avaliação fenotípica das plantas
transgênicas
11.1. Polipeptídeos do tipo de Brevis Radix (BRXL) Os resultados da avaliação de plantas de arroz transgênicas da geração Tl que expressam a seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL da maneira representada por SEQ ID NO: 18, no controle de um promotor constitutivo, são apresentados na tabela D a seguir.
Houve um aumento significativo em altura da planta, e no peso de mil grãos (TKW), das plantas transgênicas com relação aos controles. Tabela Dl: Resultados da avaliação de plantas de arroz
transgênicas da geração Tl que expressam a seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL da maneira representada por SEQ ID NO: 18, no controle de um promotor para expressão constitutiva.
Característica Aumento % na média total em 6 eventos na geração Tl Altura da planta 4% Peso por mil grãos 7%
11.2. Polipeptídeos ARP6 Os resultados da avaliação de plantas transgênicas de arroz na
geração T2 e que expressam um ácido nucléico compreendendo o quadro de leitura aberto mais longo em SEQ ID NO: 101 em condições de não estresse são apresentados a seguir. Ver os exemplos prévios para detalhes nas gerações das plantas transgênicas. Os resultados da avaliação das plantas transgênicas de arroz
em condições de não estresse são apresentados a seguir. Um aumento de pelo menos 5 % foi observado para o rendimento total da semente (poso total da semente), número de sementes preenchidas (número de sementes preenchidas), taxa (taxa de preenchimento) e índice da colheita (índice da colheita). Tabela D2:
Característica relacionada ao rendimento Aumento % em planta transgênica comparada à planta controle Peso total da semente 12,0 Taxa de preenchimento 13,2 índice da colheita 13,0 Número de semente preenchida 9,8
11.3. Polipeptideos POP
Os resultados da avaliação das plantas transgênicas de arroz na geração T2 e que expressam um ácido nucléico que codifica o polipeptídeo de POP de SEQ ID NO: 117 em condições de não estresse são apresentados a seguir na tabela D3. Quando crescidas em condições de não estresse, um aumento de pelo menos 5 % foi observado para a biomassa aérea (área máxima), biomassa da raiz (raiz máxima e espessura máxima da raiz) e para o rendimento da semente (peso total de sementes, número de sementes preenchidas, taxa de preenchimento, índice da colheita). Além do mais, as plantas que expressam um ácido nucléico POP mostraram uma taxa de crescimento mais rápida (um período mais curto (em dias) necessário entre o semeio e o dia que a planta atinge 90 % de sua biomassa final (área do ciclo) e um início precoce de floração (Tempo de floração: tempo (em dias) entre o semeio e a emergência da primeira panícula). Tabela D3: Sumário de dados para plantas transgênicas de arroz: para cada parâmetro, o aumento percentual completo é mostrado para a confirmação (geração T2), para cada parâmetro o valor ρ é <0,05.
Parâmetro Aumento total Area máxima 11,0 Tempo para florar 7,6 Raiz máxima 7,9 Peso total da semente 35,0 Número de semente 30,4 preenchida Taxa de preenchimento 31,3 índice de coleta 21,0 Area do ciclo 5,1 Espessura máxima da raiz 12,6
11.4. Polipeptídeos do tipo folha amarrotada (CRL) Os resultados da avaliação de plantas transgênicas de arroz na geração T2 e que expressam um ácido nucléico compreendendo o quadro de leitura aberto mais longo em SEQ ID NO: 155 avaliado em condições de não estresse são apresentados a seguir. Ver os exemplos prévios para detalhes nas gerações das plantas transgênicas.
Os resultados da avaliação de plantas transgênicas de arroz em condições de não estresse são apresentados a seguir. Um aumento de pelo menos 5 % foi observado para o rendimento total da semente (peso total da semente), número de sementes preenchidas (número de sementes preenchidas), taxa de preenchimento (taxa de preenchimento) e índice da colheita (índice da colheita).
Tabela D4.
Parâmetro Aumento % em plantas transgênicas comparado às controle Peso total da semente 17,4 Número de semente preenchida 15,5 Taxa de preenchimento 17,7 índice de colheita 15,9

Claims (16)

1. Método para aumentar tolerância a estresse abiótico e/ou para aumentar uma característica relacionada ao rendimento em uma planta em relação a uma planta controle correspondente, caracterizado pelo fato de que compreende modular a expressão em uma célula de planta, planta ou parte da mesma de um ácido nucleico selecionado do grupo consistindo em: a) uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo do tipo Brevis Radix (BRXL), em que dito polipeptídeo BRXL compreende pelo menos dois domínios BRX com um domínio DZC de entrada InterPro IPR013591 (DZC de entrada Pfam PF08381); b) um ácido nucleico que codifica um polipeptídeo prolil oligopeptidase (POP)5 em que dito polipeptídeo POP compreende um domínio Peptidade_S9 (entrada PFAM PF00326) e domínio DPPIV_N (entrada Pfam PF00930); c) um ácido nucleico que codifica um polipeptídeo ARP6; d) um ácido nucleico que codifica um polipeptídeo CRL, em que dito polipeptídeo CRL compreende um domínio DUF206; e) um ácido nucleico que codifica um polipeptídeo tipo alfin ou um ortólogo ou parálogo do mesmo; f) um ácido nucleico que codifica um polipeptídeo YRP ou um ortólogo ou parálogo do mesmo; g) um ácido nucleico que codifica um polipeptídeo tipo silky-1 ou um ortólogo ou parálogo do mesmo; e opcionalmente selecionar uma célula de planta, planta ou parte da mesma tendo tolerância a estresse abiótico aumentado ou uma característica relacionada ao rendimento aumentada.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dita expressão modulada é efetuada pela introdução e expressão do ácido nucleico em uma planta ou célula de planta.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que: a) o ácido nucleico que codifica um polipeptídeo BRXL compreende (i) um polinucleotídeo codificando uma seqüência de aminoácidos tendo pelo menos 50% de identidade de seqüência com a seqüência de aminoácidos do domínio BRX de SEQ ID NO: 81 e uma seqüência de aminoácidos tendo pelo menos 50% de identidade de seqüência com a seqüência de aminoácidos do domínio BRX de SEQID NO:82; (ii) um polinucleotídeo codificando uma seqüência de aminoácidos tendo pelo menos 50% de identidade de seqüência com a seqüência de aminoácidos do Domínio Conservado 1 de SEQ ID NO: 83 e uma seqüência de aminoácidos tendo pelo menos 50% de identidade com a seqüência de aminoácidos do Domínio Conservado 2 de SEQID NO: 84; (iii) um polinucleotídeo codificando uma seqüência de aminoácidos tendo pelo menos 50% de identidade de seqüência com a seqüência de aminoácidos do Domínio Conservado 3 de SEQ ID NO: 85 e uma seqüência de aminoácidos tendo pelo menos 50% de identidade com a seqüência de aminoácidos do Domínio Conservado 4 de SEQID NO: 86; (iv) um polinucleotídeo codificando uma seqüência de aminoácidos tendo pelo menos 40% de identidade de seqüência com o polipeptídeo de SEQ ID NO: 18 ou com qualquer uma das seqüências de polipeptídeos listadas na Tabela A; (v) um polinucleotídeo codificando uma seqüência de aminoácidos que interage com ela mesma ou com qualquer outro polipeptídeo BRXL em um experimento de duplo híbrido em levedura; (vi) qualquer uma das seqüências de ácido nucleico listadas na Tabela A3 ou uma porção das mesmas; (vii) uma seqüência de ácidos nucleicos capaz de hibridizar com qualquer uma das seqüências de ácidos nucleicos listadas na Tabela A3 ou com um complemento das mesmas; ou (viii) uma seqüência de ácidos nucleicos codificando um ortólogo ou parálogo de qualquer uma das seqüências de polipeptídeos listadas na Tabela A3. b) o ácido nucleico que codifica um polipeptídeo POP compreende (i) um polinucleotídeo codificando um polipeptídeo compreendendo um ou mais dos motivos 1 a 14 (SEQ ID NO: 118 a SEQ 131); ou (ii) um polinucleotídeo codificando um polipeptídeo listado na Tabela A6 ou um ortólogo ou parálogo do mesmo, uma porção do dito nucleotídeo ou um ácido nucleico capaz de hibridizar com dito polinucleotídeo; c) o ácido nucleico que codifica um polipeptídeo ARP6 compreende (i) um polinucleotídeo que codifica um polipeptídeo tendo pelo menos 30% de identidade de seqüência com a seqüência de aminoácidos de SEQ ID NO: 102, SEQ ID NO: 104, SEQ ID NO: 106; SEQ ID NO: 108, SEQ ID NO: 110, SEQID NO: 112; ou (ii) um polinucleotídeo codificando um polipeptídeo listado na Tabela A5 ou um ortólogo ou parálogo do mesmo, uma porção do dito polinucleotídeo ou um ácido nucleico capaz de hibridizar com dito polinucleotídeo; d) o ácido nucleico codificando um polipeptídeo CRL compreende (i) um polinucleotídeo codificando um polipeptídeo compreendendo um mitivo tendo pelo menos 50% de identidade de seqüência com qualquer um dos seguintes motivos: (1) Motivo 15: EQAFWRXPXKPFRQR (SEQ ID NO: 207); (2) Motivo 16: NFCDR (SEQ ID NO: 208); (3) Motivo 17: RGKRCLYEGS (SEQ ID NO: 209); (4) Motivo 18: QVWGXKXGPYEFK (SEQ ID NO: 210); em que X representa qualquer aminoácido; ou (ii) um polinucleotídeo codificando um polipeptídeo listado na Tabela A7 ou um ortólogo ou parálogo do mesmo, uma porção do dito polinucleotídeo ou um ácido nucleico capaz de hibridizar com dito polinucleotídeo; e) o ácido nucleico que codifica um polipeptídeo tipo alfm ou um ortólogo ou parálogo do mesmo compreende um polinucleotídeo codificando um polipeptídeo listado na Tabela Al ou um ortólogo ou parálogo do mesmo, uma porção do dito polinucleotídeo ou um ácido nucleico capaz de hibridizar com dito polinucleotídeo; (f) o ácido nucleico que codifica um polipeptídeo YRP ou um ortólogo ou parálogo do mesmo compreende um polinucleotídeo codificando um polipeptídeo listado na Tabela A2 ou um ortólogo ou parálogo do mesmo, uma porção do dito polinucleotídeo ou um ácido nucleico capaz de hibridizar com dito polinucleotídeo; ou (g) o ácido nucleico que codifica um polipeptídeo tipo silky-1 ou um ortólogo ou parálogo do mesmo compreende um polinucleotídeo codificando um polipeptídeo listado na Tabela A4 ou um ortólogo ou parálogo do mesmo, uma porção do dito polinucleotídeo ou um ácido nucleico capaz de hibridizar com dito polinucleotídeo.
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que dito ácido nucleico é operavelmente ligado a um promotor constitutivo, um promotor GOS2 ou um promotor GOS2 de arroz.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a -4, caracterizado pelo fato de que: a) o ácido nucleico codificando um polipeptídeo tipo alfin ou um ortologo ou parálogo do mesmo é de uma planta, de uma planta monocotiledônea ou da cepa Allium; b) o ácido nucleico codificando um polipeptídeo YRP ou um ortólogo ou parálogo do mesmo é de uma planta, de uma planta monocotiledônea ou de Hordeum Vulgare; c) o ácido nucleico codificando um polipeptídeo BRXL é de uma planta, de uma planta dicotiledônea ou da família Salicaceae ou Populus trichocarpa; d) o ácido nucleico codificando um polipeptídeo tipo silky-1 ou um ortologo ou parálogo do mesmo é de uma planta, de uma planta dicotiledônea ou da família Salieaceae ou Populus trichocarpa; e) o ácido nucleico codificando um polipeptídeo ARP6 é de uma planta, uma planta dicotiledônea ou da família Brassicaceae, do gênero Arabidopsis ou Arabidopsis thaliana; f) o ácido nucleico codificando um polipeptídeo POP é de uma planta, uma planta dicotiledônea ou da família Brassicaceae, do gênero Arabidopsis ou Arabidopsis thaliana; g) o ácido nucleico codificando um polipeptídeo CRL é de uma planta, uma planta dicotiledônea ou da família Brassicaceae, do gênero Arabidopsis ou Arabidopsis thaliana.
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que dita característica relacionada ao rendimento aumentada é um ou mais de aumento da altura da planta, aumento no peso de mil grãos (TKW), maior rendimento da semente por planta, maior número de sementes preenchidas, maior biomassa ou modificação do tempo de floração em relação a plantas controle.
7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que ditas características relacionadas ao rendimento são obtidas sob condições sem estresse.
8. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que ditas características relacionadas ao rendimento são obtidas sob condições de estresse por secura, estresse salino ou deficiência de nitrogênio.
9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que dita expressão modulada é efetuada por um ou mais de: marcação da ativação do DNA-T, TILLING ou recombinação homóloga.
10. Construto, caracterizado pelo fato de que compreende: (i) um ácido nucleico como definido na reivindicação 1 ou 3; (ii) uma ou mais seqüências controle capazes de dirigir a expressão da seqüência de ácidos nucleicos de (i); e opcionalmente (iii) uma seqüência de terminação de transcrição.
11. Construto de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que ditas uma ou mais seqüências controle é um promotor constitutivo, um promotor GOS2, um promotor GOS2 de arroz ou um promotor GOS2 de SEQID NO: 87.
12. Planta transgênica tendo tolerância a estresse abiótico e/ou características relacionadas ao rendimento aumentadas em relação a plantas controle correspondentes, ou uma célula de planta transgênica derivada da dita planta transgênica· célula de planta, planta ou parte da mesma, incluindo sementes obteníveis pelo método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9; partes cultiváveis da dita planta; produtos derivados de dita planta e/ou de ditas partes cultiváveis, caracterizadas pelo fato de que dita planta transgênica é resultante da expressão modulada de um ácido nucleico como definido na reivindicação 1 ou 3; e/ou pelo fato de que dita planta ou parte da mesma obtenível pelo método de qualquer uma das reivindicações 1 a 9 compreende um ácido nucleico como definido na reivindicação 1 ou 3; e/ou pelo fato de que dita planta, parte de planta ou célula de planta é transformada com um construto como definido na reivindicação 10 ou 11, em que dita planta ou parte da mesma é uma planta de cultivo, uma monocotiledônea, um cereal, tais como arroz, milho, trigo, cevada, milheto, centeio, triticale, sorgo e aveias, ou uma célula de planta transgênica derivada da dita planta transgênica; e/ou pelo fato de que ditas partes cultiváveis da dita planta compreendem um ácido nucleico como definido na reivindicação 1 ou 3 e em que ditas partes cultiváveis são biomassa dos ramos e/ou sementes; e/ou pelo fato de que ditos produtos derivados de dita planta e/ou de ditas partes cultiváveis compreendem o constructo como definido na reivindicação 10 ou 11.
13. Método para a produção de plantas transgênicas com tolerância a estresse abiótico aumentada e/ou características relacionadas ao rendimento aumentadas com relação a plantas controle, caracterizado pelo fato de que compreende: (i) introduzir e expressar em uma célula de planta o construto como definido na reivindicação 10 ou 11; e (ii) cultivar a célula da planta sob condições que promovem estresse abiótico ou cultivar a célula da planta sob condições que promovem crescimento e desenvolvimento da planta.
14. Uso de um construto como definido na reivindicação 10 ou 11 ou uso de um ácido nucleico como definido na reivindicação 1 ou 3, caracterizado pelo fato de ser em um método para produzir plantas com tolerância a estresse abiótico aumentada e/ou características relacionadas ao rendimento aumentadas com relação a plantas controle.
15. Molécula de ácido nucleico isolada, caracterizada pelo fato de que compreende: (i) a seqüência de ácidos nucleicos de SEQ ID NO: 75, SEQ ID NO: 77, SEQ ID NO: 79 ou SEQ ID NO: 195, ou o complemento da mesma; (ii) uma seqüência de ácidos nucleicos que codifica um polipeptídeo BRXL tendo pelo menos 50% de identidade de seqüência com a seqüência de polipeptídeos de SEQ ID NO: 76, SEQ ID NO: 78, ou SEQ ID NO: 80; (iii) um ácido nucleico que codifica o polipeptídeo de SEQ ID NO: 196; (iv) um ácido nucleico tendo pelo menos 30% de identidade de seqüência com qualquer uma das seqüências de aminoácidos da Tabela A7; (v) um ácido nucleico que codifica um polipeptídeo CRL tendo pelo menos 50% de identidade de seqüência com a seqüência de aminoácidos de SEQ ID NO: 196 ou com qualquer uma das outras seqüências de aminoácidos da Tabela A7; ou (vi) uma molécula de ácido nucleico que hibridiza com um ácido nucleico de (i) a (v) sob severas condições de hibridização.
16. Polipeptídeo isolado, caracterizado pelo fato de que compreende: (i) a seqüência de aminoácidos de SEQ ID NO: 76, SEQ ID NO: 78, SEQID NO: 80 ou SEQID NO: 196; (ii) uma seqüência de aminoácidos tendo pelo menos 50% de identidade de seqüência com a seqüência de aminoácidos de SEQID NO: 76, SEQID NO: 78 ou SEQID NO: 80; (iii) uma seqüência de aminoácidos tendo pelo menos 50% de identidade de seqüência com a seqüência de aminoácidos de SEQ ID NO: 196, ou com qualquer outra seqüência de aminoácidos da Tabela A7; ou (iv) derivados de qualquer uma das seqüências de aminoácidos dadas em (i), (ii) ou (iii).
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