Promotores de arroz.

Un promotor aislado capaz de dirigir y/o regular la expresión en tejido joven de una planta,

que comprende:

(a) un ácido nucleico aislado como se da en la SEQ ID NO: 5 o el complemento del mismo; o (b) un ácido nucleico aislado como se define en (a), que se interrumpe por una secuencia de intervención; o (c) un fragmento del ácido nucleico como se define en (a) o (b), cuyo fragmento es capaz de dirigir y/o regular la expresión específica del tejido joven o (d) un ácido nucleico aislado que tiene por lo menos 90 % de identidad de secuencia con la secuencia de ADN como se da en la SEQ ID NO: 5.

Promotores de Arroz

La presente invención se relaciona con el campo de la biología molecular de plantas, más particularmente con secuencias de ácido nucleico útiles para dirigir y/o regular la expresión de un ácido nucleico ligado en forma operativa en plantas. Se describe el aislamiento de estas secuencias de ácido nucleico de arroz, así como también su uso en dirigir y/o regular la expresión de un ácido nucleico ligado en forma operativa. La presente invención por lo tanto se relaciona con promotores, promotores híbridos, construcciones genéticas, casetes de expresión, vectores de transformación, vectores de expresión, células anfitrionas y plantas transgénicas que comprenden los ácidos nucleicos aislados de acuerdo con la presente invención. La presente invención también se relaciona con métodos para dirigir y/o regular la expresión de un ácido nucleico y métodos para la producción de plantas transgénicas.

La expresión génica es dependiente del inicio de la transcripción, que está mediado a través del complejo de inicio de transcripción. La expresión génica también es dependiente de la regulación de la transcripción, que determina qué tan fuerte, cuándo o dónde se expresa un gen. Dicha regulación de la expresión génica se puede mediar a través de elementos de control transcripcionales, que se embeben de manera general en la zona de flanqueo 5' de la secuencia de ácido nucleico o la dirección 5' del gen expresado. Esta región de ácido nucleico en la dirección 5' se refiere frecuentemente a un "promotor" debido a que esto promueve la unión, formación y/o activación del complejo de inicio de transcripción y por lo tanto es capaz de dirigir y/o regular la expresión de la secuencia de ácido nucleico en la dirección 3'.

La ingeniería genética de las plantas con la ayuda de obtener un fenotipo de planta útil, frecuentemente involucra la expresión génica heteróloga, que está mediada de manera general por un promotor capaz de dirigir y/o regular la expresión de un ácido nucleico heterólogo ligado en forma operativa. El fenotipo de la planta anfitriona solo depende de la contribución del ácido nucleico heterólogo, pero también en la contribución del patrón de expresión específico del promotor seleccionado que determina cómo, donde y cuando se expresa el ácido nucleico heterólogo. De acuerdo con lo anterior, la elección del promotor con un patrón de expresión adecuado es de importancia crucial para obtener el fenotipo adecuado. Una persona experta en la técnica necesitará tener diferentes promotores disponibles, para determinar el promotor óptimo para un ácido nucleico particular. Para muchas plantas anfitrionas diferentes, esta disponibilidad se limita y por lo tanto existe una necesidad continúa para proporcionar nuevos promotores con diversos perfiles de expresión. Los ácidos nucleicos cuando se presentan en la SEQ ID NO 5 se aíslan de Or y za sativa y se ha encontrado que son capaces de dirigir y regular la expresión de un ácido nucleico ligado en forma operativa; también se ha caracterizado su patrón de expresión. Por lo tanto la presente invención ofrece una colección de los ácidos nucleicos aislados hasta ahora desconocidos, cuyos ácidos nucleicos aislados son útiles como promotores.

De acuerdo con lo anterior, la presente invención proporciona un promotor aislado capaz de dirigir y/o regular la expresión en tejido joven de una planta, que comprende:

(a) un ácido nucleico aislado como se da en la SEQ ID NO 5 o el complemento de la SEQ ID NO 5; o

(b) un ácido nucleico aislado como se define en (a) , que se interrumpe por una secuencia de intervención; o

(c) un fragmento del ácido nucleico como se define en (a) o (b) , cuyo fragmento es capaz de dirigir y/o regular la expresión específica del tejido joven o

(d) un ácido nucleico aislado que tiene por lo menos 90% de identidad de secuencia con la secuencia de ADN como se da en la SEQ ID NO 5.

El término "aislado" como se utiliza aquí significa que se retira de su fuente original. Preferiblemente, el promotor "aislado" está libre de secuencias (tales como secuencias que codifican la proteína u otras secuencias en el extremo 3') que flanquea en forma natural el promotor en el ADN genómico del organismo del que se deriva el promotor. Adicionalmente preferiblemente, el promotor "aislado" también está libre de las secuencias que flanquean en forma 45 natural en el extremo 5'. Adicionalmente preferiblemente, el promotor "aislado" puede comprender menos de aproximadamente 5 kb, 4 kb, 3 kb, 2 kb, 1.5 kb, 1.2 kb, 1 kb, 0.8 kb, 0.5 kb o 0.1 kb de las secuencias de nucleótido que ocurren en forma natural con el promotor en ADN genómico del organismo del que se deriva el promotor.

La presente invención no está limitada al ácido nucleico como se presenta por la SEQ ID NO 5. Una persona experta en la técnica reconocerá que pueden ocurrir variantes o fragmentos de un ácido nucleico, mientras se mantiene la misma funcionalidad. Estas variantes o fragmentos se pueden hacer por el hombre (por ejemplo mediante ingeniería genética) o puede aún ocurrir en la naturaleza. Por lo tanto la presente invención se extiende a ácidos nucleicos variantes y fragmentos de la SEQ ID NO 5, cuyas variantes o fragmentos son útiles en los métodos de la presente invención. Tales variantes y fragmentos incluyen:

(a) un ácido nucleico aislado como se da en la SEQ ID NO 5 o el complemento de la SEQ ID NO 5; o

(b) un ácido nucleico aislado como se define en (a) , que se interrumpe por una secuencia de intervención; o

(c) un fragmento de los ácidos nucleicos como se define en (a) o (b) , cuyo fragmento es capaz de dirigir y/o regular la expresión específica del tejido joven, o

(d) un ácido nucleico aislado que tiene por lo menos 90% de identidad de secuencia con cualquiera de las secuencias de ADN como se da en una cualquiera de la SEQ ID NO 5.

Las variantes adecuadas de la SEQ ID NO 5 abarcan homólogos que tiene un orden aumentado de preferencia por lo menos 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 % o 99 % de identidad de secuencia con uno cualquiera de los ácidos nucleicos como se representa en la SEQ ID NO 5.

El porcentaje de identidad se puede calcular utilizando un programa de alineación. Preferiblemente se puede utilizar un programa de alineación global en forma de par, que implementa el algoritmo de Needleman-Wunsch (J. Mol. Biol.

48: 443-453, 1970) . Este algoritmo maximiza el número de coincidencias y minimiza el número de espacios. Tales programas son por ejemplo GAP, Needle (paquete EMBOSS) , stretcher (paquete EMBOSS) o Align X (Vector NTI suite 5.5) y pueden utilizar los parámetros estándar (por ejemplo penalidad de abertura de espacio 15 y penalidad de extensión de espacio 6.66) . Alternativamente, se puede utilizar un programa de alineación local que implementa el algoritmo de Smith-Waterman (Advances in Applied Mathematics 2, 482-489 (1981) ) . Tales programas son por ejemplo Water (paquete EMBOSS) o matcher (paquete EMBOSS) . "Identidad de secuencia" como se utiliza aquí se calcula preferiblemente sobre la longitud completa de los promotores como se representa por la SEQ ID NO 5. La longitud de este promotor se presenta en la Tabla 2.

La búsqueda e identificación de ácidos nucleicos homólogos, estaría dentro del ámbito de una persona experta en la técnica. Tales métodos, involucran la detección de las bases de datos de secuencia con las secuencias proporcionadas por la presente invención, por ejemplo de la SEQ ID NO 5, preferiblemente en una forma legible por computador. Las bases de datos de secuencia útiles, incluyen pero no se limitan a Genbank (hftp://www.ncbi.nim.nih.gov/web/Genbank) , la Base de datos de ácido Nucleico European Molecular Biology Laborator y (EMBL) (http:/w.ebi.ac.uk/ebi-docs/embl-db.html) o versiones de las mismas, o la base de datos MIPS (http://mips. gsf.de/) . Se conocen bien en la técnica diferentes algoritmos de búsqueda y software para la alineación y comparación de las secuencias. Tal software incluye, por ejemplo GAP, BESTFIT, BLAST, FASTA y TFASTA. Preferiblemente se utiliza el software BLAST, que calcula el porcentaje de identidad de secuencia y realiza un análisis estadístico de la similitud entre las secuencias. Los programas adecuados denominados como programas BLAST tienen 5 diferentes implementaciones: tres designadas para la consulta de secuencia de nucleótido (BLASTN, BLASTX, y TBLASTX) y dos designadas para la consulta de secuencia de proteína (BLASTP y TBLASTN) (Coulson, Trends in Biotechnology: 76-80, 1994; Birren et al., GenomeAnalysis,... [Seguir leyendo]

1. Un promotor aislado capaz de dirigir y/o regular la expresión en tejido joven de una planta, que comprende:

(a) un ácido nucleico aislado como se da en la SEQ ID NO: 5 o el complemento del mismo; o

(b) un ácido nucleico aislado como se define en (a) , que se interrumpe por una secuencia de intervención; o

(c) un fragmento del ácido nucleico como se define en (a) o (b) , cuyo fragmento es capaz de dirigir y/o regular la expresión específica del tejido joven o

(d) un ácido nucleico aislado que tiene por lo menos 90 % de identidad de secuencia con la secuencia de ADN como se da en la SEQ ID NO: 5.

2. Un promotor de acuerdo con la reivindicación 1, que es un promotor híbrido que comprende por lo menos una parte de un promotor como se define en la reivindicación 1 y que comprende adicionalmente otra parte de un promotor.

3. Una construcción genética que comprende:

(a) Un promotor aislado como se define en la reivindicación 1 o 2; y

(b) una secuencia de ácido nucleico heteróloga ligada en forma operativa a dicho promotor de (a) ; y opcionalmente

(c) un terminador de transcripción 3'.

4. Un casete de expresión que comprende una construcción genética como se define en la reivindicación 3.

5. Un vector de transformación que comprende una construcción genética como se define en la reivindicación

6. Un vector de expresión que comprende una construcción genética como se define en la reivindicación 3.

7. Una célula anfitriona que comprende una construcción genética como se define en la reivindicación 3, o un casete de expresión como se define en la reivindicación 4, o un vector de transformación como se define en la reivindicación 5, o un vector de expresión como se define en la reivindicación 6.

8. Una célula de planta transgénica que comprende una construcción genética como se define en la reivindicación 3, o un casete de expresión como se define en la reivindicación 4 o un vector de transformación como se define en la reivindicación 5 o un vector de expresión como se define en la reivindicación 6.

9. La célula de planta transgénica de acuerdo con la reivindicación 8, que es una célula de planta monocotiledónea.

10. La célula de planta transgénica de acuerdo con la reivindicación 9, que es una célula de planta dicotiledónea.

11. Una planta transgénica que comprende una célula de planta transgénica como se define en la reivindicación 9 o 10.

12. Una planta transgénica de acuerdo con la reivindicación 11, en donde dicha planta se selecciona de arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, avena, centeno, sorgo, soja, girasol, canola, caña de azúcar, alfalfa, fríjol, guisantes, lino, lupino, colza, tabaco, tomate, papa, calabaza, papaya, álamo y algodón.

13. Parte de planta, preferiblemente una parte cosechable, un propágulo o progenie de una planta como se define en la reivindicación 11 o 12 y que comprende un promotor aislado como se define en la reivindicación 1 o2.

14. Método para dirigir y/o regular la expresión de un ácido nucleico en una planta o célula de planta, que comprende:

(a) Ligar en forma operativa dicho ácido nucleico a uno cualquiera de los ácidos nucleicos aislados como se define en la reivindicación 1, y

(b) introducir la construcción genética resultante dentro de una planta o célula de planta.

15. Método de acuerdo con la reivindicación 14, en donde dicha expresión es específica de tejido.

16. Método para la producción de una planta transgénica, que comprende:

(a) introducir dentro de una célula de planta un promotor aislado como se define en la reivindicación 1 o 2, o una construcción genética como se define en la reivindicación 3, o un casete de expresión como se define en la reivindicación 4, o un vector de transformación como se define en la reivindicación 5 o un vector de expresión como se define en la reivindicación 6, y (b) Cultivar dicha célula de planta bajo condiciones que promueven el crecimiento de la planta.

17. Uso de cualquiera de los ácidos nucleicos aislados como se define en la reivindicación 1 para dirigir y/o regular la expresión de un ácido nucleico ligado en forma operativa.