Método para incrementar el rendimiento de un cultivo, mejorando la tasa de crecimiento o el tamaño de tejidos u órganos específicos en la planta,

mejorando la tolerancia a las condiciones de estrés ambiental, o mejorando la tolerancia a los patógenos de la planta que comprende la modificación de la expresión en células particulares, tejidos u órganos de una planta de una secuencia genética que codifica una CCP, en donde dicha secuencia genética se selecciona del grupo que consiste de: (i) una molécula de ácido nucleico que comprende la secuencia de nucleótidos expuesta en la SEQ ID NO: 27 o en la SEQ ID NO: 56; (ii) una molécula de ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende la secuencia de aminoácidos expuesta en la SEQ ID NO: 93 o en la SEQ ID NO: 122; (iii) una molécula de ácido nucleico que comprende una secuencia de nucleótidos que es al menos 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98% o más, idéntica a la secuencia de nucleótidos de la SEQ ID NO: 27 o de la SEQ ID NO: 56, o un complemento de las mismas, en donde dicha molécula de ácido nucleico codifica un polipéptido capaz de interactuar con el dominio del cuello de KLPNT2; (iv) una molécula de ácido nucleico que comprende un fragmento de al menos 50 nucleótidos de la SEQ ID NO: 27 o de la SEQ ID NO: 56, o un complemento de las mismas, en donde dicha molécula de ácido nucleico codifica un polipéptido capaz de interactuar con el dominio del cuello de KLPNT2; (v) una molécula de ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos al menos aproximadamente 60% idéntica a la secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 93 o de la SEQ ID NO: 122, en donde dicho polipéptido es capaz de interactuar con el dominio del cuello de KLPNT2; (vi) una molécula de ácido nucleico que hibrida a la molécula de ácido nucleico de cualquiera de (i) hasta (v) bajo condiciones rigurosas, en donde dicha molécula de ácido nucleico codifica un polipéptido capaz de interactuar con el dominio del cuello de KLPNT2; (vii) una molécula de ácido nucleico que comprende una secuencia de nucleótidos que es complementaria a la secuencia de nucleótidos de la molécula de ácido nucleico de cualquiera de (i) hasta (vi); y (viii) una molécula de ácido nucleico que comprende la molécula de ácido nucleico de cualquiera de (i) hasta (vii), y una secuencia de nucleótidos que codifica un polipéptido heterólogo

Moléculas de ácido nucleico que codifican proteínas del ciclo celular de las plantas y usos de las mismas.

Antecedentes de la invención

La división celular juega un papel crucial durante todas las fases del desarrollo de la planta. La continuación de la organogénesis y las respuestas al crecimiento para un ambiente cambiante requieren de una regulación espacial, temporal y de desarrollo precisas de la división celular.

Los mecanismos básicos que controlan el progreso a través del ciclo celular parece que se conservan en todos los eucariotas superiores, aunque el control espacial y temporal de la división celular puede diferir marcadamente entre los diferentes organismos. Las plantas tienen características únicas de desarrollo que no se encuentran ni en los animales ni en los hongos. En primer lugar, debido a la presencia de una pared celular rígida, las células de las plantas no se puede mover y por lo tanto la organogénesis depende de la división celular y de la expansión celular en el sitio de la formación de nuevos organismos. En segundo lugar, las divisiones celulares están confinadas a regiones especializadas, llamadas meristemas. Estos meristemas producen continuamente nuevas células las cuales, a medida que se van moviendo fuera del meristema, se van diferenciado. La identidad del meristema en sí mismo puede cambiar de una fase vegetativa a una reproductiva, resultando en la formación de flores. En tercer lugar, el desarrollo de una planta es en gran medida pos embrionario. Durante la embriogénesis, el principal evento de desarrollo es el establecimiento del eje de brote de la raíz. La mayor parte del crecimiento de la planta se presenta después de la germinación, por medio de desarrollo iterativo en los meristemas. Por último, como consecuencia de la vida sésil de las plantas, el desarrollo y la división celular son, en gran medida, influenciadas por factores ambientales tales como la luz, gravedad, lesiones, nutrientes, y condiciones de estrés. Todas estas características se reflejan en una regulación específica de la planta de los factores que controlan la división celular.

El potencial sin precedentes de las plantas para organogénesis continua y crecimiento y crecimiento plástico también se basa en el estado competente o activo del aparato de división celular. El descubrimiento de un mecanismo común subyacente a la regulación del ciclo celular en levaduras y en animales ha conducido a esfuerzos para extender estos hallazgos al reino vegetal y está conduciendo a investigación destinada a la conversión del conocimiento reunido en rasgos útiles introducidos en plantas transgénicas.

Cuando las células eucariotas y, por lo tanto, también las células vegetales se dividen pasan a través de una secuencia altamente ordenada de eventos colectivamente llamada como el "ciclo celular". En resumen, la replicación o la síntesis del ADN (S) y la segregación mitótica de los cromosomas (M) se presentan con la intervención de las fases de intervalo (G1 y G2) y las fases siguen la secuencia G1-S-G2-M. La división celular se completa después de la citoquinesis, la última etapa de la fase M. Las células que han salido del ciclo celular y han pasado al reposo se dice que están en la fase G0. Las células en la etapa G0 pueden ser estimuladas para entrar nuevamente al ciclo celular en la fase G1. La transición entre las diferentes fases del ciclo celular se rigen básicamente por la activación/inactivación secuencia de una quinasa (llamada "quinasa dependiente de la ciclina", "CDC" o "CDK") por diferentes agonistas.

Se requieren proteínas llamadas ciclinas para la activación de la quinasa. Las ciclinas son también importantes para dirigir la actividad de la quinasa hasta un subconjunto dado de sustrato(s). Otros factores que regulan la actividad de las CDK incluyen inhibidores de las CDK (los CKI o los ICK, los KIP, los CIP, los INK), quinasa activadora de CDK (CAK) y CDK fosfatasa (CDC25) (Mironov et al. (1999) Plant Cell 11, 509 - 522 y Won K. et al. (1996) EMBO J. 15, 4182 - 4193).

Resumen de la invención

La presente invención proporciona el contenido según lo expuesto en cualquiera y en todos los numerales (1) a (14) a continuación:

1. Método para incrementar el rendimiento de cultivos, mejorando la tasa de crecimiento o el tamaño de tejidos u órganos específicos en la planta, mejorando la tolerancia a las condiciones de estrés ambiental, o mejorando la tolerancia a los patógenos de la planta que comprende la modificación de la expresión en células particulares, tejidos u órganos de una planta de una secuencia genética que codifican una CCP, en donde dicha secuencia genética se selecciona del grupo que consiste de:

(i) una molécula de ácido nucleico que comprende la secuencia de nucleótidos expuesta en la SEQ ID NO: 27 o en la SEQ ID NO: 56;

(ii) una molécula de ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende la secuencia de aminoácidos expuesta en la SEQ ID NO: 93 o en la SEQ ID NO: 122;

(iii) una molécula de ácido nucleico que comprende una secuencia de nucleótidos que es al menos 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98% o más, idéntica a la secuencia de nucleótidos de la SEQ ID NO: 27 o de la SEQ ID NO: 56, o un complemento de las mismas, en donde dicha molécula de ácido nucleico codifica un polipéptido capaz de interactuar con el dominio del cuello de KLPNT2;

(iv) una molécula de ácido nucleico que comprende un fragmento de al menos 50 nucleótidos de la SEQ ID NO: 27 o de la SEQ ID NO: 56, o un complemento de las mismas, en donde dicha molécula de ácido nucleico codifica un polipéptido capaz de interactuar con el dominio del cuello de KLPNT2;

(v) una molécula de ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos al menos aproximadamente 60% idéntica a la secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 93 o de la SEQ ID NO: 122, en donde dicho polipéptido es capaz de interactuar con el dominio del cuello de KLPNT2;

(vi) una molécula de ácido nucleico que hibrida a la molécula de ácido nucleico de cualquiera de (i) hasta (v) bajo condiciones rigurosas, en donde dicha molécula de ácido nucleico codifica un polipéptido capaz de interactuar con el dominio del cuello de KLPNT2;

(vii) una molécula de ácido nucleico que comprende una secuencia de nucleótidos que es complementaria a la secuencia de nucleótidos de la molécula de ácido nucleico de cualquiera de (i) hasta (vi); y

(viii) una molécula de ácido nucleico que comprende la molécula de ácido nucleico de cualquiera de (i) hasta (vii), y una secuencia de nucleótidos que codifica un polipéptido heterólogo.

2. Método como el expuesto en el numeral 1 anterior, en donde dicha secuencia genética está operativamente conectada a una secuencia promotora operable por la planta.

3. Método como el expuesto en el numeral 1 ó 2 anterior, en donde la modulación de la expresión de dicha secuencia genética resulta en la modificación de una o más características morfológicas, bioquímicas o fisiológicas incluida: (i) una modificación de la longitud de la fase G1 y/o la fase S y/o la fase G2 y/o la fase M del ciclo celular de una planta; (ii) una modificación de la transición de fase G1/S y/o S/G2 y/o G2/M y/o M/G1 de una célula de la planta; (iii) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la división celular; (iv) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la replicación del ADN; (v) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora del conjunto de semillas y/o tamaño de la semilla y/o desarrollo de la semilla; (vi) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la formación de tubérculos; (vii) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la formación de frutos; (viii) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la formación de hojas; (ix) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la iniciación y/o desarrollo de brotes; (x) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la iniciación y/o el desarrollo de las raíces; (xi) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la iniciación y/o el desarrollo de las raíces laterales; (xii) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la formación del nódulo; (xiii) una modificación del inicio, promoción,... [Seguir leyendo]

1. Método para incrementar el rendimiento de un cultivo, mejorando la tasa de crecimiento o el tamaño de tejidos u órganos específicos en la planta, mejorando la tolerancia a las condiciones de estrés ambiental, o mejorando la tolerancia a los patógenos de la planta que comprende la modificación de la expresión en células particulares, tejidos u órganos de una planta de una secuencia genética que codifica una CCP, en donde dicha secuencia genética se selecciona del grupo que consiste de:

(i) una molécula de ácido nucleico que comprende la secuencia de nucleótidos expuesta en la SEQ ID NO: 27 o en la SEQ ID NO: 56;

(ii) una molécula de ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende la secuencia de aminoácidos expuesta en la SEQ ID NO: 93 o en la SEQ ID NO: 122;

(iii) una molécula de ácido nucleico que comprende una secuencia de nucleótidos que es al menos 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98% o más, idéntica a la secuencia de nucleótidos de la SEQ ID NO: 27 o de la SEQ ID NO: 56, o un complemento de las mismas, en donde dicha molécula de ácido nucleico codifica un polipéptido capaz de interactuar con el dominio del cuello de KLPNT2;

(iv) una molécula de ácido nucleico que comprende un fragmento de al menos 50 nucleótidos de la SEQ ID NO: 27 o de la SEQ ID NO: 56, o un complemento de las mismas, en donde dicha molécula de ácido nucleico codifica un polipéptido capaz de interactuar con el dominio del cuello de KLPNT2;

(v) una molécula de ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos al menos aproximadamente 60% idéntica a la secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 93 o de la SEQ ID NO: 122, en donde dicho polipéptido es capaz de interactuar con el dominio del cuello de KLPNT2;

(vi) una molécula de ácido nucleico que hibrida a la molécula de ácido nucleico de cualquiera de (i) hasta (v) bajo condiciones rigurosas, en donde dicha molécula de ácido nucleico codifica un polipéptido capaz de interactuar con el dominio del cuello de KLPNT2;

(vii) una molécula de ácido nucleico que comprende una secuencia de nucleótidos que es complementaria a la secuencia de nucleótidos de la molécula de ácido nucleico de cualquiera de (i) hasta (vi); y

(viii) una molécula de ácido nucleico que comprende la molécula de ácido nucleico de cualquiera de (i) hasta (vii), y una secuencia de nucleótidos que codifica un polipéptido heterólogo.

2. Método de acuerdo a la reivindicación 1, en donde dicha secuencia genética está operativamente conectada a una secuencia promotora operable por la planta.

3. Método de acuerdo a la reivindicación 1 ó 2, en donde la modulación de la expresión de dicha secuencia genética resulta en la modificación de una o más características morfológicas, bioquímicas o fisiológicas incluida: (i) una modificación de la longitud de la fase G1 y/o la fase S y/o la fase G2 y/o la fase M del ciclo celular de una planta; (ii) una modificación de la transición de fase G1/S y/o S/G2 y/o G2/M y/o M/G1 de una célula de la planta; (iii) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la división celular; (iv) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la replicación del ADN; (v) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora del conjunto de semillas y/o tamaño de la semilla y/o desarrollo de la semilla; (vi) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la formación de tubérculos; (vii) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la formación de frutos; (viii) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la formación de hojas; (ix) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la iniciación y/o desarrollo de brotes; (x) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la iniciación y/o el desarrollo de las raíces; (xi) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la iniciación y/o el desarrollo de las raíces laterales; (xii) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la formación del nódulo; (xiii) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de lo tupido de la planta; (xiv) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora del enanismo en la planta; (xv) una modificación del inicio, promoción, estimulación o mejora de la senectud; (xvi) una modificación del grosor del tallo y/o de las características de resistencia y/o de resistencia al viento del tallo y/o de la longitud del tallo; (xvii) de modificación de la tolerancia y/o de la resistencia a estreses bióticos tales como infección por patógenos; y (xviii) de modificación de la tolerancia y/o de la resistencia a estreses abióticos tales como estrés por sequía o estrés por salinidad.

4. Método de acuerdo a la reivindicación 1, en donde dichas condiciones de estrés ambiental incluyen sequía, salinidad, temperatura, o falta de nutrientes.

5. Un vector que comprende la molécula de ácido nucleico de cualquiera de (i) hasta (viii) de la reivindicación 1.

6. Una célula huésped transfectada con el vector de la reivindicación 5, en donde dicha célula huésped comprende al menos un ácido nucleico como se define en cualquiera de (i) hasta (viii) de la reivindicación 1.

7. Una planta transgénica que comprende un polinucleótido heterólogo que contiene una molécula de ácido nucleico como se define en cualquiera de (i) hasta (viii) de la reivindicación 1.

8. La planta transgénica de la reivindicación 7, en donde la planta es una planta monocotiledónea.

9. La planta transgénica de la reivindicación 7, en donde la planta es una planta dicotiledónea.

10. La planta transgénica de la reivindicación 7, en donde la planta se selecciona del grupo que consiste de Arabidopsis thaliana, arroz, trigo, maíz, tomate, alfalfa, colza de semilla oleaginosa, soja, girasol, y canola.

11. Un método de acuerdo a la reivindicación 1, que comprende la introducción en la planta de una molécula de ácido nucleico para CCP o de un polipéptido como se define en la reivindicación 1.

12. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 u 11, en donde la planta es una planta monocotiledónea.

13. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 u 11, en donde la planta es una planta dicotiledónea.

14. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 u 11, en donde la planta se selecciona del grupo que consiste de Arabidopsis thaliana, arroz, trigo, maíz, tomate, alfalfa, colza de semilla oleaginosa, soja, girasol, y canola.