Una molécula de ácido nucleico seleccionada entre el grupo que consiste en:

a) una molécula de ácido nucleico que codifica el polipéptido de la SEC ID Nº 1; b) una molécula de ácido nucleico que comprende la secuencia de la SEC ID Nº 2; y c) una molécula de ácido nucleico que codifica un polipéptido con al menos un 90% de identidad de secuencia con el polipéptido de la SEC ID Nº 1, en el que el polipéptido tiene actividad dicamba monooxigenasa y comprende cisteína en una posición correspondiente al aminoácido 112 de la SEC ID Nº 1

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La invención se refiere en líneas generales al campo de la biotecnología. Más específicamente, la invención se refiere a enzimas dicamba monooxigenasa modificadas capaces de conferir tolerancia al herbicida dicamba en organismos transgénicos.

2. Descripción de la técnica relacionada

Los procedimientos para la producción de cultivos de campo, tales como maíz, soja y algodón, han cambiado drásticamente durante la pasada década debido a la introducción de rasgos tales como la resistencia a insectos y la tolerancia a herbicidas a través del uso de técnicas de ingeniería genética en plantas. Estos cambios han provocado una mayor productividad por hectárea, costes disminuidos en la producción, mayor flexibilidad y eficacia en los regímenes de producción, uso disminuido de pesticidas y, en el caso del algodón resistente a insectos, una salud mejorada en los agricultores. Los cultivos transgénicos por tanto han logrado una adopción generalizada y ahora se cultivan en millones de acres en todo el mundo. Sin embargo, para que los cultivos transgénicos sigan siendo competitivos en el mercado, ahora requerirán nuevos rasgos de valor añadido.

Aunque han aparecido nuevos rasgos que mejoran la cantidad y calidad de los cultivos agrícolas y hortícolas y continuarán apareciendo a una velocidad creciente en los años que vienen, existe una demanda de rasgos que mejoren los procedimientos para la producción de comida, pienso y otros productos. Por ejemplo, aunque actualmente están disponibles plantas transgénicas tolerantes a tratamientos con los herbicidas glifosato, bromoxinil, sulfonilureas y otros herbicidas, existen lagunas en el espectro de las malas hierbas controladas y las opciones de tratamiento que pueden abordarse a través del desarrollo de cultivos tolerantes a herbicidas adicionales. Además, la aparición de malas hierbas resistentes a los herbicidas indicados anteriormente, aunque está generalmente localizada y contenida de forma variable, impone la necesidad de medidas de control suplementarias o alternativas de las malas hierbas.

Como se ha demostrado que la tolerancia transgénica a herbicidas es valiosa en un entorno comercial, se necesitan plantas tolerantes a otros herbicidas para evitar la dependencia excesiva de cualquier herbicida individual y para aumentar las opciones de manejar las dificultades para controlar las especies de malas hierbas. Es de particular interés el desarrollo de tolerancia a herbicidas para herbicidas que sean tanto respetuosos con el medioambiente como altamente eficaces para controlar las malas hierbas. El dicamba es uno de dichos ejemplos de un herbicida eficaz y respetuoso con el medio ambiente que han usado los agricultores durante más de 40 años. El dicamba es especialmente útil para el control de malas hierbas latifoliadas anuales y perennes y varias malas hierbas herbáceas en el maíz, el sorgo, los granos pequeños, el pasto, el heno, el pastizal forestal, la caña de azúcar, el espárrago, el césped, y cultivos de semillas de hierba (Crop Protection Reference, 1995). Desafortunadamente, el dicamba puede dañar muchos cultivos comerciales y plantas dicotiledóneas tales como la soja, el algodón, el guisante, la patata, el girasol, y la canola, que son particularmente sensibles incluso a bajos niveles del herbicida. A pesar de esto, el dicamba es altamente eficaz en el control del crecimiento de malas hierbas y por tanto es una herramienta importante en la agricultura.

Recientemente, se aisló un gen que codifica la dicamba monooxigenasa (DMO) de Pseudomonas maltophilia que confiere tolerancia a dicamba (patente de Estados Unidos Nº 7.022.896). La DMO está implicada en la conversión del herbicida dicamba (ácido 3,6-dicloro-o-anísico) en un ácido 3,6-diclorosalicílico no tóxico. Este gen se describe en la patente de Estados Unidos Nº 7.022.896 que proporciona tolerancia al dicamba en plantas que expresan el gen DMO. Sin embargo, el desarrollo de variantes de este gen sería de gran beneficio. Dichas variantes podrían tener potencialmente una eficacia de expresión alterada en condiciones ambientales específicas. De este modo, podría seleccionarse una variante que esté optimizada para un entorno específico en el que se pretende usar, y puede mostrar características cinéticas particularmente beneficiosas. La variante en particular puede mostrar eficacia máxima a diferentes temperaturas o condiciones de pH, y por tanto podría seleccionarse para una especie de cultivo particular dependiendo de las condiciones intracelulares y/o las condiciones previstas de crecimiento del cultivo.

Sumario de la invención

En un aspecto, la invención proporciona una secuencia de ácido nucleico seleccionada entre el grupo que consiste en: a) una secuencia de ácido nucleico que codifica el polipéptido de la SEC ID Nº 1; b) una secuencia de ácido nucleico que comprende la secuencia de la SEC ID Nº 2; y c) una secuencia de ácido nucleico que codifica un polipéptido con una identidad de secuencia de al menos el 90% con el polipéptido de la SEC ID Nº 1, donde el polipéptido tiene actividad dicamba monooxigenasa y comprende cisteína en una posición correspondiente al aminoácido 112 de la SEC ID Nº 1. En otras realizaciones, se proporciona un vector de ADN que comprende un ácido nucleico de DMO descrito en este documento unido de forma funcional a un promotor. El promotor puede ser funcional en una célula vegetal. En ciertas realizaciones, la secuencia de ácido nucleico que codifica la dicamba monooxigenasa puede estar unida de forma funcional a un péptido de tránsito en cloroplastos.

En otro aspecto, la invención proporciona una secuencia polipeptídica con una identidad de al menos el 90% con la SEC ID Nº 1, donde el polipéptido tiene actividad dicamba monooxigenasa y comprende cisteína en una posición correspondiente al aminoácido 112 de la SEC ID Nº 1.

En otro aspecto más, la invención proporciona una célula o tejido huésped transformado con un ácido nucleico codificante de dicamba monooxigenasa descrito en este documento. En ciertas realizaciones, la célula huésped puede ser una célula de una planta. En otras realizaciones, la célula vegetal puede definirse como una célula vegetal dicotiledónea o una célula de una planta monocotiledónea. En realizaciones específicas, la célula huésped es una célula vegetal de soja, algodón, maíz o colza. En otras realizaciones, se proporciona un cultivo tisular que comprende una célula transgénica descrita en este documento.

En otro aspecto más, la invención proporciona una planta transgénica, y la descendencia de la misma, transformada con un ácido nucleico codificante de dicamba monooxigenasa descrito en este documento. En ciertas realizaciones, la planta puede definirse como una planta dicotiledónea o monocotiledónea. En realizaciones específicas, la planta es una planta de soja, algodón, maíz o colza.

En otro aspecto más, la invención proporciona un procedimiento para producir una planta tolerante a dicamba que comprende introducir en la planta una construcción de transformación proporcionada en este documento transformando de forma estable una o más células vegetales y regenerar la una o más células en una planta tolerante a dicamba. En una realización preferida, el procedimiento comprende adicionalmente cruzar una planta parental consigo misma o una segunda planta, donde la planta parental y/o la segunda planta comprende la construcción de transformación y la planta tolerante a dicamba hereda la construcción de transformación de la planta parental y/o la segunda planta.

En otro aspecto más, la invención proporciona un procedimiento para producir comida o pienso que comprende: a) obtener una planta de la invención proporcionada en este documento o una parte de la misma; y b) preparar comida

o pienso a partir de la planta o parte de la misma. En una realización de la invención, la parte de la planta es una semilla. En ciertas realizaciones adicionales, la comida o pienso es aceite, harina, proteína, grano, almidón o proteína. En otras realizaciones, el pienso comprende una planta de forraje o pasto tal como heno. La invención también proporciona procedimientos para producir fibras, agentes farmacéuticos, agentes nutracéuticos, y compuestos químicos industriales, incluyendo biocombustibles, así como cualquier otro producto derivado de una planta proporcionada en este documento.

En otro aspecto más, la invención proporciona un procedimiento para controlar el crecimiento de malas hierbas en un entorno... [Seguir leyendo]

1. Una molécula de ácido nucleico seleccionada entre el grupo que consiste en:

a) una molécula de ácido nucleico que codifica el polipéptido de la SEC ID Nº 1;

b) una molécula de ácido nucleico que comprende la secuencia de la SEC ID Nº 2; y

c) una molécula de ácido nucleico que codifica un polipéptido con al menos un 90% de identidad de

secuencia con el polipéptido de la SEC ID Nº 1, en el que el polipéptido tiene actividad dicamba monooxigenasa y

comprende cisteína en una posición correspondiente al aminoácido 112 de la SEC ID Nº 1. 2. La molécula de ácido nucleico de la reivindicación 1, en la que la molécula de ácido nucleico codifica la dicamba monooxigenasa codificada por el plásmido pKLP36-TEV-TP-DMOc (Nº de acceso a la ATCC PTA-7357).

3. Una construcción de ADN que comprende la molécula de ácido nucleico de la reivindicación 1 unida de forma funcional a un promotor. 4. La construcción de la reivindicación 3, en la que

(i) el promotor es funciona en una célula vegetal; o

(ii) la molécula de ácido nucleico está unida de forma funcional a un péptido de tránsito de cloroplastos. 5. Una secuencia polipeptídica que comprende una secuencia de aminoácidos con al menos un 90% de identidad

con la SEC ID Nº 1, en la que el polipéptido tiene actividad dicamba monooxigenasa y comprende cisteína en una posición correspondiente al aminoácido 112 de la SEC ID Nº 1. 6. Una célula vegetal transformada con la molécula de ácido nucleico de la reivindicación 1. 7. La célula vegetal de la reivindicación 6, en la que

(i) la célula vegetal es una célula vegetal dicotiledónea, preferiblemente la célula vegetal dicotiledónea es una célula vegetal de soja, algodón, maíz o colza; o

(ii) la célula vegetal es una célula vegetal monocotiledónea. 8. Un cultivo de tejido vegetal que comprende la célula vegetal de la reivindicación 6. 9. Una planta transgénica transformada con la molécula de ácido nucleico de la reivindicación 1. 10. La planta transgénica de la reivindicación 9, en la que

(i) la planta es una planta dicotiledónea, preferiblemente la planta es una planta de soja, algodón, maíz o colza; o

(ii) la planta es una planta monocotiledónea.

11. Un procedimiento para producir una planta tolerante a dicamba que comprende introducir la construcción de la reivindicación 3 en la planta transformando de forma estable una célula vegetal inicial y regenerar la célula en dicha planta tolerante a dicamba.

12. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que

(i) la planta tolerante a dicamba se produce cruzando una planta parental consigo misma, en el que la planta parental comprende la construcción de transformación de la reivindicación 3 y la planta tolerante a dicamba hereda la construcción de transformación de la reivindicación 3 a partir de dicha planta parental, o

(ii) la planta tolerante a dicamba se produce cruzando una planta parental con una segunda planta, en el que la planta parental y/o la segunda planta comprende la construcción de transformación de la reivindicación 3 y la planta tolerante a dicamba hereda la construcción de transformación de la reivindicación 3 de dicha planta parental y/o la segunda planta.

13. Un procedimiento para controlar el crecimiento de malas hierbas en un entorno de crecimiento de cultivos que comprende una planta transgénica de la reivindicación 9 o una semilla de la misma que comprende la molécula de ácido nucleico de la reivindicación 1, en el que dicho procedimiento comprende aplicar al entorno de crecimiento de cultivos una cantidad del herbicida dicamba eficaz para control el crecimiento de malas hierbas.

14. El procedimiento de la reivindicación 13, en el que

(i) el herbicida dicamba se aplica sobre la parte superior del entorno de crecimiento de cultivos; o

(ii) la cantidad del herbicida dicamba no daña dicha planta transgénica de la reivindicación 9 o semilla de la misma que comprende la molécula de ácido nucleico de la reivindicación 1, y daña una planta del mismo genotipo que la planta transgénica de la reivindicación 9 que carece del ácido nucleico de la reivindicación 1.

15. Un procedimiento para producir un alimento, pienso o producto industrial que comprende: 5 a) obtener la planta transgénica de la reivindicación 9 o una parte de la misma que comprende la molécula de ácido nucleico de la reivindicación 1; y b) preparar el alimento, pienso o producto industrial a partir de la planta o parte de la misma. 16. El procedimiento de la reivindicación 15, en el que

(i) el alimento o pienso es aceite, harina, grano, almidón, flor de harina, o proteína; o 10 (ii) el producto industrial es biocombustible, fibra, compuestos químicos industriales, un agente farmacéutico

o nutracéutico.