MÉTODO PARA MODIFICAR LAS CARACTERÍSTICAS DE CRECIMIENTO DE LAS PLANTAS.

Método para modificar las características de crecimiento de plantas con relación a plantas tipo silvestre correspondientes,

que comprende modificar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica una planta metionina aminopeptidasa (proteína MAP) y/o modificar el nivel y/o actividad en una planta de una proteína MAP de la planta, en donde dicha modificación de expresión, nivel y/o actividad se efectúa al introducir en una planta un ácido nucleico que codifica una proteína MAP que comprende un MAP2 distintivo, un dominio peptidasa-M24 y un dominio rico en lisina

La presente invención se relaciona con un método para modificar las características de 5 crecimiento de plantas. Más específicamente, la presente invención se relaciona con un método para modificar las características de crecimiento de plantas al modificar la expresión de un ácido nucleico que codifica una metionina aminopeptidasa (proteína MAP) y/o al modificar el nivel y/o la actividad de una proteína MAP en una planta. La presente invención también se relaciona con plantas que tienen expresión modificada de un ácido nucleico que codifica una proteína MAP y/o nivel 10 modificado y/o la actividad de una proteína MAP, cuyas plantas han modificado las características de crecimiento con relación a las plantas tipo silvestre correspondientes.

Teniendo en cuenta la población mundial cada vez mayor, subsiste el objetivo principal de investigación agrícola para mejorar la eficiencia de la agricultura. Los medios convencionales para mejorar cultivos y horticultivos utilizando técnicas de siembra selectivas para identificar plantas que 15 tienen características deseables. Sin embargo, tales técnicas de siembra selectivas tienen varias desventajas, a saber estas técnicas son típicamente de trabajo intenso y resultan en plantas que frecuentemente contienen componentes genéticos heterogéneos que no siempre pueden resultar en el rasgo deseable que se pasan de las plantas progenitoras. En contraste, los avances en la biología molecular han permitido a la humanidad manipular más precisamente el germoplasma de las plantas. 20 La ingeniería genética de las plantas implica el aislamiento y manipulación del material genético (típicamente en la forma de ADN o ARN) y la introducción posterior de ese material genético en una planta. Tal tecnología ha conducido al desarrollo de plantas que tienen varios rasgos económicos, agronómicos u hortícolas mejoradas, por ejemplo producción mejorada.

La capacidad de influenciar una o más de las características de crecimiento de plantas, 25 tendría muchas aplicaciones en áreas tal como mejoramiento del cultivo, siembra de plantas, producción de plantas ornamentales, arboricultura, horticultura, silvicultura, producción de algas o plantas (para uso como biorreactores por ejemplo, para la producción de farmacéuticos tal como anticuerpos o vacunas, o para la bioconversión de desperdicio orgánico, o para uso como combustible en el caso de algas y plantas de alta producción). 30

Ahora se ha encontrado que modificar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica una proteína MAP, y/o modificar en una planta el nivel y/o la actividad de una proteína MAP, da plantas que tienen características de crecimiento modificadas.

De acuerdo con lo anterior, la presente invención proporciona un método para modificar las características de crecimiento de plantas con relación a plantas tipo silvestre correspondientes, que 35 comprende modificar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica una proteína metionina aminopeptidasa (MAP) y/o modificar el nivel y/o actividad en una planta de una proteína MAP.

El término "modificar" como se utiliza aquí se entiende que incrementa, reduce y/o cambia de lugar y/o tiempo. Modificar la expresión de un ácido nucleico que codifica una proteína MAP o 40 modificar el nivel y/o la actividad de una proteína MAP abarca la expresión alterada de un gen y/o el nivel alterado y/o la actividad de un producto de gen, a saber un polipéptido, en células o tejidos específicos, cuando se compara con la expresión, nivel y/o actividad de un gen o proteína MAP en plantas tipo silvestre correspondientes. La expresión de gen modificada puede resultar de la expresión modificada de un gen MAP endógeno y/o puede resultar de la expresión modificada de un gen MAP 45 previamente introducido en una planta. De forma similar, los niveles modificados y/o la actividad de una proteína MAP se puede deber a la expresión modificada de un ácido nucleico o proteína MAP endógena y/o se puede deber a la expresión modificada de un ácido nucleico o proteína MAP previamente introducido en una planta. Se puede efectuar la expresión modificada de un ácido nucleico/gen y/o nivel modificado y/o actividad de un producto de gen/proteína, por ejemplo, por 5 medios químicos y/o medios recombinantes.

De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, modificar la expresión de un ácido nucleico que codifica una proteína MAP y/o modificar el nivel y/o la actividad de una proteína MAP se puede efectuar por medios recombinantes. Tales medios recombinantes pueden comprender un método directo y/o indirecto. 10

Por ejemplo, un método recombinante indirecto puede comprender introducir, en una planta, un ácido nucleico capaz de modificar la expresión de un gen MAP y o capaz de modificar el nivel y/o la actividad de una proteína MAP. Ejemplos de tales ácidos nucleicos a ser introducidos en una planta incluyen ácidos nucleicos que codifican factores de transcripción o activadores o inhibidores que unen al promotor de un gen MAP o que interactúan con una proteína MAP. Los métodos para probar estos 15 tipos de interacciones y métodos para aislar ácidos nucleicos que codifican tales interactores incluyen seleccionar dos híbridos de levadura o un híbrido de levadura en los que se utiliza el gen/proteína de MAP como cebo. Por lo tanto, modificar la expresión de un ácido nucleico que codifica una proteína MAP y/o modificar el nivel y/o la actividad de la proteína MAP se puede efectuar al reducir o incrementar los niveles de factores que controlan la expresión del gen MAP o que activan 20 directamente o indirectamente la proteína MAP. Adicionalmente, modificar el nivel y/o la actividad de una proteína MAP se puede efectuar al modificar los niveles de un factor capaz de interactuar con una proteína MAP. Tales factores pueden incluir un ligando o un objetivo/sustrato natural de una proteína MAP. Un ejemplo de tal un objetivo incluye el factor de inicio eucariótico elF2, que es parte de un complejo de inicio de traducción de proteína. 25

También se abarca por un método recombinante indirecto para modificar la expresión de un gen MAP y/o modificar el nivel y/o la actividad de una proteína MAP es la provisión de, o la inhibición o estimulación de elementos reguladores que conducen la expresión del gen MAP, por ejemplo el gen MAP endógeno. Por ejemplo, tales elementos reguladores a ser introducidos en una planta pueden ser un promotor capaz de conducir la expresión de un gen MAP endógeno. 30

Un método recombinante preferido para modificar la expresión de un ácido nucleico que codifica una proteína MAP y/o la modificación del nivel y/o la actividad de una proteína MAP comprende introducir en una planta un ácido nucleico capaz de modificar la expresión de un ácido nucleico que codifica una proteína MAP y/o capaz de modificar el nivel y/o la actividad de una proteína MAP. 35

De acuerdo con lo anterior, la presente invención proporciona un método para modificar las características de crecimiento de plantas como se describió anteriormente, en donde modificar la expresión, el nivel y/o actividad se efectúa al introducir en una planta un ácido nucleico capaz de modificar la expresión de un ácido nucleico que codifica una proteína MAP y/o capaz de modificar el nivel y/o la actividad de una proteína MAP. De acuerdo con una realización más directa y preferida 40 adicional de tal un método, ese ácido nucleico es un ácido nucleico que codifica una proteína MAP o su variante como se describe adelante, o es una variante de un ácido nucleico que codifica una proteína MAP. Este ácido nucleico que codifica una proteína MAP puede ser tipo silvestre, es decir silvestre o endógeno. Alternativamente, el ácido nucleico puede ser heterólogo, es decir derivado de la misma u otras especies, cuyo ácido nucleico se introduce como un transgen. Este transgen se puede 45 modificar sustancialmente de su forma natural en la composición y/o ambiente genómico a través de la manipulación humana deliberada.

Adicionalmente o alternativamente, modificar la expresión del ácido nucleico que codifica una proteína MAP y/o modificar el nivel y/o la actividad de la proteína MAP en sí misma se puede efectuar mediante un método químico. Tal un método químico puede involucrar la aplicación exógena 5 de uno o más compuestos o elementos capaces de modificar la expresión de un ácido nucleico MAP (gen endógeno o introducido en la planta) y/o capaces de modificar el nivel y/o la actividad de una proteína MAP (endógeno...

1. Método para modificar las características de crecimiento de plantas con relación a plantas tipo silvestre correspondientes, que comprende modificar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica una planta metionina aminopeptidasa (proteína MAP) y/o modificar el nivel y/o actividad en una planta de una proteína MAP de la 5 planta, en donde dicha modificación de expresión, nivel y/o actividad se efectúa al introducir en una planta un ácido nucleico que codifica una proteína MAP que comprende un MAP2 distintivo, un dominio peptidasa-M24 y un dominio rico en lisina.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha modificación de expresión, nivel y/o actividad comprende expresión, nivel y/o actividad incrementadas. 10

3. Método para la producción de una planta que tiene características de crecimiento modificadas con relación a plantas tipo silvestre correspondientes, que comprende:

a) Introducir en una célula de planta un ácido nucleico que codifica una proteína MAP de planta que comprende un MAP2 distintivo, un dominio peptidasa-M24 y un dominio rico en lisina; y 15

b) Cultivar dicha célula de planta bajo condiciones que promueven el crecimiento de la planta.

4. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde dicho MAP2 distintivo es como se representa por la SEQ ID NO: 6.

5. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde dicha 20 peptidasa-M24 es por lo menos 70% idéntica a la SEQ ID NO: 7 o a la SEQ ID NO: 8.

6. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde dicho dominio de peptidasa-M24 es como se representa por la SEQ ID NO: 8.

7. Método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde el ácido nucleico de (a) es como se representa por la SEQ ID NO 1 o 3, o en donde dicho ácido nucleico de (a) codifica 25 una proteína MAP como se representa por la SEQ ID NO 2 o 4.

8. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en donde dicho ácido nucleico codifica un homólogo que tiene, en orden incrementado de preferencia, por lo menos 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 52%, 54%, 56%, 58%, 60%, 62%, 64%, 66%, 68%, 70%, 72%, 30 74%, 76%, 78%, 80%, 82%, 84%, 86%, 88%, 90%, 92%, 94%, 96%, 98% o 99% de identidad de secuencia con la secuencia de la SEQ ID NO 2 o con la secuencia de la SEQ ID NO 4.

9. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde dicha característica de crecimiento modificada es producción incrementada. 35

10. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde dicha característica de crecimiento modificada es producción de semilla incrementada.

11. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde dicha característica de crecimiento es peso de planta incrementado.

12. Uso de ácido nucleico aislado que codifica una proteína MAP o uso de una proteína 40 MAP aislada para modificar las características de crecimiento de plantas, dicha proteína MAP comprende un MAP2 distintivo, un dominio peptidasa-M24 y un dominio rico en lisina.

13. Uso de acuerdo con la reivindicación 12, en donde dicha característica de crecimiento es producción incrementada. 45

14. Uso de acuerdo con la reivindicación 13, en donde dicha producción incrementada es producción de semilla incrementada.

15. Uso de acuerdo con la reivindicación 12, en donde dicha característica de crecimiento es peso de planta incrementado.

16. Uso de un ácido nucleico que codifica una proteína MAP o uso de una proteína MAP 5 como un objetivo para el crecimiento regulador de la planta, dicha proteína MAP comprende un MAP2 distintivo, un dominio peptidasa-M24 y un dominio rico en lisina.

17. Uso de un ácido nucleico que codifica una proteína MAP en un programa de siembra de plantas dirigido a la producción mejorada, dicha proteína MAP comprende un MAP2 distintivo, un dominio peptidasa-M24 y un dominio rico en lisina. 10

18. Uso de una planta o una parte de planta que comprende una construcción genética que comprende (a) un ácido nucleico que codifica una proteína MAP de la planta que comprende un MAP2 distintivo, un dominio peptidasa-M24 y un dominio rico en lisina; y (b) una o más secuencias de control capaces de controlar la expresión del ácido nucleico de (a) en una planta; y opcionalmente (c) una secuencia de terminación de 15 transcripción en la producción de enzimas, farmacéuticos o agroquímicos.

19. Uso de una planta o una parte de planta que comprende una construcción genética que comprende (a) un ácido nucleico que codifica una proteína MAP de la planta que comprende un MAP2 distintivo, un dominio peptidasa-M24 y un dominio rico en lisina; y (b) una o más secuencias de control capaces de controlar la expresión del ácido 20 nucleico de (a) en una planta; y opcionalmente (c) una secuencia de terminación de transcripción, en la producción de alimentos y productos alimenticios.