Una molécula de ácido nucleico aislada que comprende un promotor que comprende las bases 7-2064 de SEQ ID.

NO: 3 o una variante de esta secuencia que tiene al menos 95% de homología con la misma y que es funcional como un promotor específico del embrión

Campo de la invención

La invención proporciona secuencias de ADN y estructuras artificiales que son útiles en la manipulación genética de las plantas. Más particularmente, la invención proporciona nuevas secuencias reguladoras obtenidas a partir del gen de la sintasa mip, que se pueden utilizar para dirigir la expresión de una variedad de secuencias de ácido nucleico en el tejido embrionario de plantas transgénicas.

Antecedentes de la invención

Los proyectos de manipulación genética en las plantas requieren el acceso a diversos elementos genéticos que se usan para regular la expresión transgénica. Un ejemplo principal es el promotor que regula la iniciación de la transcripción.

Existe una carencia de una variedad de promotores para el uso en la manipulación genética de las plantas. En particular, Existe una carencia de promotores que dirijan la expresión de forma específica en el tejido embrionario, además de, por ejemplo, el promotor LEC1 de Arabidopsis (véase, el documento de patente WO 98/37184).

Breve descripción de las secuencias

SEQ ID NO:1 es la secuencia de ADN para la sintasa mip del maíz.

SEQ ID NO:2 es la secuencia de aminoácidos para la sintasa mip del maíz.

SEQ ID NO:3 es la secuencia de ADN para el promotor de sintasa mip del maíz específico del embrión.

Sumario de la Invención

Según un primer aspecto, la presente invención proporciona una molécula aislada de ácido nucleico que comprende un promotor que comprende las bases 7-2064 de SEQ ID. NO 3 o una variante de esta secuencia que tiene al menos 95% de homología con la misma y que es funcional como un promotor específico del embrión.

De acuerdo con un segundo aspecto, la invención proporciona una estructura artificial de ácido nucleico que comprende un promotor que está ligado funcionalmente con una secuencia de ácido nucleico heteróloga, en donde el promotor comprende las bases 7-2064 de SEQ ID NO: 3 o una variante de esta secuencia que tiene al menos 95% de homología con la misma y que es funcional como un promotor específico del embrión.

Preferente, la estructura artificial comprende, ligado funcionalmente en dirección 5' a 3': a) el promotor; b) una secuencia de ADN de interés; y c) una UTR 3'. La estructura artificial puede ser un plásmido.

En otro de sus aspectos, la invención proporciona un método para producir un tejido vegetal capaz de expresar una secuencia de ácido nucleico heteróloga, comprendiendo el método la introducción en al menos una célula vegetal, una estructura artificial de ácido nucleico de acuerdo con el segundo aspecto.

El método puede comprender adicionalmente regenerar una planta a partir de al menos una de dicha célula vegetal, transmitir sexualmente dicha estructura artificial de ácido nucleico a la progenie y recoger las semillas producidas por dicha progenie.

En otro aspecto, la invención proporciona una planta transformada que comprende al menos una célula vegetal que contiene una estructura artificial de ácido nucleico de acuerdo con el segundo aspecto.

En otro aspecto, la invención proporciona una semilla o un grano que contiene una estructura artificial de ácido nucleico de acuerdo con el segundo aspecto.

La planta puede ser una planta monocotiledónea o dicotiledónea. Las plantas preferidas son el maíz, el arroz, el algodón y el tabaco.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Y REALIZACIONES PREFERIDAS

La secuencia de ADN de interés utilizada en las estructuras artificiales de la invención puede ser cualquier gen que se desee expresar o regular por disminución de la expresión en las plantas. Genes particularmente útiles son los que confieren tolerancia a herbicidas, insectos o virus, y los genes que proporcionan un valor nutricional mejorado o unas características de procesado de la planta mejoradas. Los ejemplos de genes agronómicamente útiles y adecuados incluyen el gen insecticida del Bacillus thuringiensis para conferir resistencia a los insectos, y el gen de la sintasa de 5'enolpiruvil-3'-fosfoshikimato (EPSPS) y cualquier variante suya para conferir tolerancia a los herbicidas de glifosato. Tal y como entenderán fácilmente los expertos en la técnica, se puede utilizar cualquier gen agronómicamente valioso que confiera un rasgo deseado o que produzca una proteína valiosa.

La UTR 3', o región 3' no traducida, que se emplea en las estructuras artificiales de la invención, es una que confiere un procesamiento eficaz del ARNm, que mantiene la estabilidad del mensaje y que dirige la adición de ribonucleótidos de adenosina en el extremo 3' de la secuencia de ARNm transcrita. La UTR 3' puede ser nativa con la región promotora, nativa con el gen estructural, o puede derivar de otra fuente. Está disponible una amplia variedad de regiones de terminación que se pueden obtener a partir de genes con capacidad de expresión en hospedadores vegetales, p. ej., genes bacterianos, de opinas, víricos y vegetales. Las UTRs 3' adecuadas incluyen, pero no están limitadas a: la UTR 3' per5 (solicitud de patente internacional WO98/56921), la UTR 3' del gen de la sintasa de nopalina (nos), tmL 3', o acp 3', por ejemplo.

La presente invención es aplicable, de manera general, a la expresión de genes estructurales tanto en plantas monocotiledóneas como dicotiledóneas. Esta invención es particularmente adecuada para cualquier miembro de la familia de plantas monocotiledóneas (monocot) que incluyen, pero no están limitados a, maíz, arroz, cebada, avena, trigo, sorgo, centeno, caña de azúcar, piña, batatas, cebolla, plátano, coco y dátiles. Una aplicación preferida de la invención es en la producción de plantas de maíz transgénicas. La invención es particularmente aplicable a la familia Graminaceae, en particular al maíz, trigo, arroz, avena, cebada y sorgo. Las especies dicotiledóneas incluyen tabaco, tomate, girasol, algodón, remolacha azucarera, patata, lechuga, melón, soja y canola (semilla de colza).

La presente invención incluye secuencias de ADN que tienen una homología sustancial de la secuencia (al menos 95%) con SEQ ID NO:3, de modo que son capaces de proporcionar una expresión específica del embrión.

Tal y como se emplea en la presente solicitud, la expresión "homología sustancial de la secuencia" se emplea para indicar que una secuencia de nucleótidos (en el evento de ADN o ARN) o una secuencia de aminoácidos (en el evento de una proteína

o polipéptido) muestra una equivalencia sustancial, funcional o estructural con otra secuencia de nucleótidos o de aminoácidos. Cualquier diferencia funcional o estructural entre las secuencias que tienen una homología sustancial de la secuencia, será insignificante; ya que no afectará a la capacidad de la secuencia para actuar tal y como se indica en la presente solicitud. Las secuencias que tienen una homología sustancial de la secuencia con las secuencias descritas en esta memoria, son generalmente variantes de la secuencia descrita, tales como mutaciones, pero también pueden ser secuencias sintéticas.

En la mayoría de los eventos, las secuencias que tienen un 95% de homología con las secuencias descritas específicamente en esta memoria, actuarán como equivalentes. La localización de las partes de estas secuencias que no son decisivas puede llevar mucho tiempo, pero se realiza de manera rutinaria y se conoce bien en la técnica.

Se contempla que las secuencias que se corresponden con las secuencias mencionadas anteriormente, pueden contener una o varias modificaciones en las secuencias procedentes del tipo silvestre (SEQ ID. NO:3) pero presentarán todavía los elementos respectivos, comparables en cuanto a las explicaciones de esta invención. Por ejemplo, tal y como se ha indicado anteriormente, se pueden utilizar fragmentos. Se pueden incorporar modificaciones en las secuencias aisladas que incluyen la adición, la deleción o la sustitución no conservadora de un número limitado de diversos nucleótidos o la sustitución conservadora de muchos nucleótidos. Además, en la construcción de tales moléculas de ADN, se pueden emplear fuentes que hayan mostrado que confieren una mejora de la expresión de los genes heterólogos situados bajo su control regulador. Técnicas a modo de ejemplo para modificar secuencias de oligonucleótidos, incluyen el uso de mutagénesis mediada con polinucleótidos, mutagénesis dirigida al sitio....

1. Una molécula de ácido nucleico aislada que comprende un promotor que comprende las bases 7-2064 de SEQ ID. NO: 3 o una variante de esta secuencia que tiene al menos 95% de homología con la misma y que es funcional como un promotor específico del embrión.

2. Una estructura artificial de ácido nucleico que comprende un promotor ligado funcionalmente a una secuencia de ácido nucleico heteróloga, en donde el promotor comprende las bases 7-2064 de SEQ ID NO: 3 o una variante de esta secuencia que tiene al menos 95% de homología con la misma y que es funcional como un promotor específico del embrión.

3. Un método para producir un tejido vegetal capaz de expresar una secuencia de ácido nucleico heteróloga, comprendiendo el método introducir en, al menos una célula vegetal, una estructura artificial de ácido nucleico de acuerdo con la reivindicación 2.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 3, que comprende adicionalmente regenerar una planta a partir de dicha, al menos una, célula vegetal.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, que comprende adicionalmente transmitir sexualmente dicha estructura artificial de ácido nucleico a la progenie.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende adicionalmente la recogida de las semillas producidas por dicha progenie.

7. Una planta transformada que comprende al menos una célula vegetal que contiene una estructura artificial de ácido nucleico de acuerdo con la reivindicación

2.

8. Semilla o grano que contiene una estructura artificial de ácido nucleico de acuerdo con la reivindicación 2.