Planta de Brassica que comprende alelos mutantes de acil graso-ACP tioesterasa.

Una planta de Brassica, o una célula, parte, semilla o progenie de la misma, caracterizada porque comprende al menos tres alelos FATB mutantes en su genoma

, que producen aceite de semillas, en la que el aceite de semillas tiene menos del 7 % en peso de ácidos grasos saturados, basado en la cantidad total de ácidos grasos en el aceite de semillas,

en la que dichos alelos FATB mutantes son alelos mutantes de un gen que codifica una proteína FATB funcional, en la que el gen FATB funcional comprende una molécula de ácido nucleico seleccionada del grupo que consiste en:

- una molécula de ácido nucleico que comprende al menos el 90 % de identidad de secuencias con SEC ID Nº: 1, SEC ID Nº: 3, SEC ID Nº: 5, SEC ID Nº: 7, SEC ID Nº: 9 o SEC ID Nº: 11; y

- una molécula de ácido nucleico que codifica una secuencia de aminoácidos que comprende al menos el 90 % de identidad de secuencias con SEC ID Nº: 2, SEC ID Nº: 4, SEC ID Nº: 6, SEC ID Nº: 8, SEC ID Nº: 10 o SEC ID Nº: 12

en la que dichos alelos FATB mutantes comprenden una región de ADN mutada que consiste en uno o más nucleótidos insertados, delecionados o sustituidos en comparación con una región de ADN no mutante correspondiente en el gen FATB funcional y en la que dichos alelos FATB mutantes codifican una proteína no funcional que no tiene actividad de acil ACP-tioesterasa in vivo, o no codifica proteína.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/005551.

Solicitante: Bayer CropScience NV .

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: J.E. Mommaertslaan 14 1831 Diegem BELGICA.

Inventor/es: LAMBERT, BART, LAGA,BENJAMIN, DEN BOER,BART.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA > NOVEDADES VEGETALES O PROCEDIMIENTOS PARA SU OBTENCION;... > Plantas con flores, es decir, angiospermas > A01H5/10 (Granos)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA > NOVEDADES VEGETALES O PROCEDIMIENTOS PARA SU OBTENCION;... > Procedimientos de modificación de los genotipos... > A01H1/04 (Procedimientos de selección)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE;... > MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS... > Técnicas de mutación o de ingeniería genética;... > C12N15/82 (para células vegetales)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE;... > PROCESOS DE MEDIDA, INVESTIGACION O ANALISIS EN LOS... > Procesos de medida, investigación o análisis en... > C12Q1/68 (en los que intervienen ácidos nucleicos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE;... > MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS... > Enzimas, p. ej. ligasas (6.; Proenzimas; Composiciones... > C12N9/16 (actúan sobre los enlaces éster (3.1))
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA > NOVEDADES VEGETALES O PROCEDIMIENTOS PARA SU OBTENCION;... > Procedimientos de modificación de los genotipos... > A01H1/02 (Métodos o aparatos de hibridación; Polinización artificial)

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Fragmento de la descripción:

Planta de Brassica que comprende alelos mutantes de acil graso-ACP tioesterasa

Campo de la invención La presente invención se refiere al campo de los productos agrícolas, especialmente a plantas de cultivo que comprenden composiciones de lípidos de semillas novedosas. Se describen tanto moléculas no mutantes como mutante de ácidos nucleicos que codifica proteínas acil graso-proteína transportadora de acilo (ACP) tioesterasa B de Brassica (FATB) y las proteínas como tales. También se proporcionan plantas, tejido y semillas de Brassica que comprenden al menos tres alelos de fatB mutantes (de al menos tres genes de Brassica que codifican proteínas FATB diferentes) en su genoma, por lo que la composición o perfil de ácidos grasos del aceite de semillas está significativamente alterada. Además, en el presente documento se describen métodos para generar plantas de Brassica que producen semillas que comprenden aceite de semillas que tienen niveles de ácidos grasos saturados 15 reducidos, ya que es aceite de semillas obtenible de tales semillas. Tal aceite de semillas no requiere mezcla o modificación adicional y puede marcarse como “bajo en saturados” o como que contiene “no saturados” según la Agencia del Medicamento (FDA) del Departamento de Salud y Servicios Humanos de los Estados Unidos (HHS) . Adicionalmente se describen herramientas de detección (kits) y métodos para detectar la presencia de uno o más alelos fatB mutantes y/o FATB no mutantes en plantas, tejido (s) o semillas de Brassica, además de métodos para transferir uno o más alelos fatB mutantes y/o FATB no mutantes a otras plantas de Brassica y métodos para combinar diferentes alelos fatB y/o FATB en plantas. En particular, métodos para combinar un número adecuado de alelos fatB mutantes, que codifican proteínas FATB no funcionales y/o proteínas FATB que tienen actividad in vivo significativamente reducida tal que se reduzca significativamente la cantidad relativa de ácidos grasos saturados totales y/o de ácidos grasos saturados específicos que se acumulan en aceite de semillas de Brassica. Además, se describen usos de las plantas, o partes de las mismas, y/o progenie de las mismas, semillas y aceites de semillas y los métodos y/o kits de la invención.

Antecedentes de la invención Los aceites vegetales son cada vez más importantes económicamente debido a que se usan ampliamente en dietas humanas y animales y en muchas aplicaciones industriales. Sin embargo, la composición de ácidos grasos de estos aceites frecuentemente no es óptima para muchos de estos usos. Debido a que se necesitan aceites de especialidad con composición de ácidos grasos particular para tanto fines nutricionales como industriales, hay un interés considerable en modificar la composición del aceite por cultivo de plantas y/o por nuevas herramientas moleculares de biotecnología de plantas (véase, por ejemplo, Scarth y Tang, 2006, Crop Science 46:1225-1236, para la modificación de aceite de Brassica) .

El rendimiento específico y los atributos para la salud de los aceites comestibles se determinan en gran medida por su composición de ácidos grasos. La mayoría de los aceites vegetales derivados de variedades de plantas comerciales están compuestos principalmente de ácidos palmítico (16:0) , esteárico (18:0) , oleico (18:1) , linoleico (18:2) y linolénico (18:3) . Los ácidos palmítico y esteárico son, respectivamente, ácidos grasos saturados de 16 y 18 carbonos de longitud. Los ácidos oleico, linoleico y linolénico son ácidos grasos insaturados de 18 carbonos de longitud que contienen uno, dos y tres dobles enlaces, respectivamente. El ácido oleico se denomina ácido graso mono-insaturado, mientras que los ácidos linoleico y linolénico se denominan ácidos grasos poli-insaturados.

Las especies oleaginosas de Brassica, como Brassica napus (B. napus) y Brassica juncea (B. juncea) , comúnmente conocidas como semilla de colza y mostaza, son ahora el segundo cultivo oleaginoso más grande después de la soja (FAO, 2005; Raymer (2002) en J. Janick y A. Whipkey (ed.) Trends in new crops and new uses. ASHS Press, Alexandria, VA Raymer, p. 122-126) . El aceite de colza producido por cultivares oleaginosas de Brassica tradicionales (B. napus, B. rapa y B. juncea) (Shahidi (1990) en Shahidi (ed.) Canola and rapeseed: Production, chemistr y , nutrition, and processing technology. Van Nostrand Reinhold, New York, p. 3-13; Sovero (1993) en J. Janick y J.E. Simon (ed.) New crops. John Wiley & Sons, New York, p. 302-307) , normalmente tuvieron una composición de ácidos grasos del 5 % de ácido palmítico (C16:0) , 1 % de ácido esteárico (C18:0) , 15 % de ácido oleico (C18:1) , 14 % de ácido linoleico (C18:2) , 9 % de ácido linolénico (C18:3) y 45 % de ácido erúcico (C22:1) en 55 peso basados en el contenido de ácidos grasos totales (llamado en el presente documento después % en peso) (Ackman (1990) en Shahidi (ed.) Canola and rapeseed: Production, chemistr y , nutrition, and processing technology. Van Nostrand Reinhold, New York, p. 81-98) . El ácido erúcico es un ácido graso nutricionalmente no deseable y se ha reducido a niveles muy bajos en aceite de Brassica para usos comestibles. La cantidad relativa típica de ácidos grasos saturados basados en los ácidos grasos totales en el aceite de semillas está entre aproximadamente el 6, 5 % y el 7, 5 %, por lo que la mayoría es ácido palmítico y ácido esteárico.

En Canadá, los científicos de las plantas centraron sus esfuerzos en crear las llamadas variedades “dobles bajas” que fueron bajas en ácido erúcico en el aceite de semillas y bajas en glucosinolatos en la harina sólida que queda después de la extracción del aceite (es decir, un contenido de ácido erúcico inferior al 2 % en peso y un contenido 65 de glucosinolato inferior a 30 micromoles por gramo de la harina libre de aceite) . Estas formas de mayor calidad de colza desarrolladas en Canadá se conocen como canola. El aceite de canola se caracteriza por un nivel

relativamente bajo de ácidos grasos saturados (en promedio aproximadamente el 7 % en peso) , un nivel relativamente alto de ácidos grasos mono-insaturados (aproximadamente el 61 % en peso) y un nivel intermedio de ácidos grasos poli-insaturados (aproximadamente el 32 % en peso) , con un buen equilibrio entre ácido linoleico, es decir, un ácido graso omega-6 (aproximadamente el 21 % en peso) y ácido alfa-linolénico, es decir, un ácido graso omega-3 (aproximadamente el 11 % en peso) .

Un motivo importante para el actual interés en la grasa dietética se refiere a la evidencia que liga los altos consumos de grasas, especialmente grasa saturada, con enfermedad cardíaca coronaria. Altos niveles de colesterol en sangre, en particular el colesterol “malo” (lipoproteína de baja densidad o LDL) , constituyen un factor de riesgo importante en la enfermedad cardíaca coronaria. Varios estudios sugieren que dietas altas en grasa mono-insaturada y bajas en grasa saturada pueden reducir el colesterol “malo” (lipoproteína de baja densidad o LDL) mientras que mantienen el colesterol “bueno” (lipoproteína de alta densidad o HDL) (Nicolosi y Rogers, 1997, Med. Sci. Sports Exerc. 29:14221428) .

Las recomendaciones de nutrición en América del Norte y Europa exigen una reducción en el consumo de grasas totales al 30 % o menos y una reducción en el consumo de grasas saturadas a menos del 10 % de la energía total (Artículo 21 del C.F.R. 101.75 (b) (3) ) (en comparación con un consumo de grasas saturadas de aproximadamente el 15 % al 20 % del consumo calórico total en la mayoría de las naciones industrializadas) . Para facilitar la conciencia del consumidor, las actuales directrices de etiquetado publicadas por la Agencia del Medicamento... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una planta de Brassica, o una célula, parte, semilla o progenie de la misma, caracterizada porque comprende al menos tres alelos FATB mutantes en su genoma, que producen aceite de semillas, en la que el aceite de semillas tiene menos del 7 % en peso de ácidos grasos saturados, basado en la cantidad total de ácidos grasos en el aceite de semillas, en la que dichos alelos FATB mutantes son alelos mutantes de un gen que codifica una proteína FATB funcional, en la que el gen FATB funcional comprende una molécula de ácido nucleico seleccionada del grupo que consiste en:

-una molécula de ácido nucleico que comprende al menos el 90 % de identidad de secuencias con SEC ID Nº: 1, SEC ID Nº: 3, SEC ID Nº: 5, SEC ID Nº: 7, SEC ID Nº: 9 o SEC ID Nº: 11; y -una molécula de ácido nucleico que codifica una secuencia de aminoácidos que comprende al menos el 90 % de identidad de secuencias con SEC ID Nº: 2, SEC ID Nº: 4, SEC ID Nº: 6, SEC ID Nº: 8, SEC ID Nº: 10 o SEC ID Nº: 12

en la que dichos alelos FATB mutantes comprenden una región de ADN mutada que consiste en uno o más nucleótidos insertados, delecionados o sustituidos en comparación con una región de ADN no mutante correspondiente en el gen FATB funcional y en la que dichos alelos FATB mutantes codifican una proteína no funcional que no tiene actividad de acil ACP-tioesterasa in vivo, o no codifica proteína.

2. La planta de Brassica, o una célula, parte, semilla o progenie de la misma según la reivindicación 1, en la que dichos alelos FATB mutantes están seleccionados del grupo que consiste en:

- un alelo FATB mutante que comprende una deleción de un gen FATB que tiene la secuencia de SEC ID Nº: 13; -un alelo FATB mutante que comprende una deleción de un gen FATB que tiene la secuencia de SEC ID Nº: 15; -un alelo FATB mutante que comprende una deleción de un gen FATB que tiene la secuencia de SEC ID Nº: 21; -una molécula de ácido nucleico de SEC ID Nº: 13, en la que la g en la posición 279 está sustituida con a; -una molécula de ácido nucleico de SEC ID Nº: 13, en la que la g en la posición 333 está sustituida con a; -una molécula de ácido nucleico de SEC ID Nº: 13, en la que la g en la posición 348 está sustituida con a; -una molécula de ácido nucleico de SEC ID Nº: 15, en la que la g en la posición 282 está sustituida con a; -una molécula de ácido nucleico de SEC ID Nº: 15, en la que la c en la posición 406 está sustituida con t; -una molécula de ácido nucleico de SEC ID Nº: 17, en la que la c en la posición 845 está sustituida con t; -una molécula de ácido nucleico de SEC ID Nº: 19, en la que la g en la posición 668 está sustituida con a; -una molécula de ácido nucleico de SEC ID Nº: 21, en la que la c en la posición 235 está sustituida con t; -una molécula de ácido nucleico de SEC ID Nº: 21, en la que la c en la posición 331 está sustituida con t; -una molécula de ácido nucleico de SEC ID Nº: 21, en la que la g en la posición 336 está sustituida con a; -una molécula de ácido nucleico de SEC ID Nº: 13, en la que la g en la posición 502 está sustituida con a; -una molécula de ácido nucleico de SEC ID Nº: 13, en la que la g en la posición 587 está sustituida con a; -una molécula de ácido nucleico de SEC ID Nº: 15, en la que la g en la posición 505 está sustituida con a; -una molécula de ácido nucleico de SEC ID Nº: 15, en la que la g en la posición 504 está sustituida con a; -una molécula de ácido nucleico de SEC ID Nº: 19, en la que la g en la posición 498 está sustituida con a; -una molécula de ácido nucleico de SEC ID Nº: 21, en la que la g en la posición 581 está sustituida con a; y -una molécula de ácido nucleico de SEC ID Nº: 23, en la que la g en la posición 508 está sustituida con a.

3. Una planta según la reivindicación 1 ó 2, en la que el aceite de semillas tiene igual o inferior al 3, 5 % en peso de ácidos grasos saturados, especialmente ácido palmítico y/o esteárico, basado en la cantidad total de ácidos grasos en el aceite de semillas.

4. Una planta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dicha planta es una especie oleaginosa de Brassica, preferentemente Brassica napus, Brassica juncea o Brassica rapa.

5. Un método para producir aceite de semillas que comprende las etapas de recoger las semillas de una planta de Brassica que comprende al menos tres alelos FATB mutantes como se describen en la reivindicación 1 ó 2 en su genoma, y extraer el aceite de dichas semillas.

6. Una planta de Brassica, o una célula, parte, semilla o progenie de la misma

-que comprende una secuencia de ácidos nucleicos de SEC ID Nº: 13 en la que la g en la posición 333 está sustituida con a, una secuencia de ácidos nucleicos de SEC ID Nº: 17 en la que la c en la posición 845 está sustituida con t, una secuencia de ácidos nucleicos de SEC ID Nº: 19 en la que la g en la posición 498 está sustituida con a, y una secuencia de ácidos nucleicos de SEC ID Nº: 23 en la que la g en la posición 508 está sustituida con a, semilla de Brassica de referencia que se ha depositado en la NCIMB Limited el 27 de junio de 2008, bajo el número de acceso NCIMB 41568, -que comprende una secuencia de ácidos nucleicos de SEC ID Nº: 13 en la que la g en la posición 348 está sustituida con a, una secuencia de ácidos nucleicos de SEC ID Nº: 15 en la que la c en la posición 406 está sustituida con t, una secuencia de ácidos nucleicos de SEC ID Nº: 19 en la que la g en la posición 668 está sustituida con a, y una secuencia de ácidos nucleicos de SEC ID Nº: 21 en la que la g en la posición 336 está sustituida con a, semilla de Brassica de referencia que se ha depositado en la NCIMB Limited el 27 de junio de 2008, bajo el número de acceso NCIMB 41567, o -que comprende una secuencia de ácidos nucleicos de SEC ID Nº: 15 en la que la g en la posición 282 está sustituida con a, una secuencia de ácidos nucleicos de SEC ID Nº: 19 en la que la g en la posición 668 está sustituida con a, y una secuencia de ácidos nucleicos de SEC ID Nº: 21 en la que la c en la posición 235 está sustituida con t, semilla de Brassica de referencia que se ha depositado en la NCIMB Limited el 27 de junio de 2008, bajo el número de acceso NCIMB 41566.