PROMOTORES ESPECÍFICOS DEL POLEN DE RIGRÁS Y LAS CONSTRUCCIONES DE EXPRESIÓN.

Promotores específicos del polen de rigrás y las construcciones de expresión La presente invención se relaciona por lo general con una molécula de ácido nucleico aislado capaz de modificar la expresión específica de tejido, preferiblemente de una segunda molécula de ácido nucleico ligada operativamente a esta. Más particularmente, la presente invención se dirige a una molécula de ácido nucleico aislada, capaz de modificar la expresión específica del polen, preferiblemente de una segunda molécula de ácido nucleico ligada operativamente. La presente invención además contempla las construcciones que incluyen la molécula y los métodos de uso de la molécula, que incluyen por ejemplo, la modificación de la expresión del gen en polen, tal como vía reducción o inducción de la expresión, y la introducción en el polen de los fenotipos deseados. Las gramíneas forrajeras son el esqueleto de la agricultura sostenible y contribuyen grandemente a la economía mundial. Dos géneros relacionados, Festuca (fescues) y Lolium (raigrás) son de gran valor el pastizales templados. Estos géneros contienen malezas, muy productivas, bien adaptadas ampliamente distribuidas en temperatura y climas fríos en el Norte y Sur de América, Europa, Asia, Australia y Nueva Zelanda, donde se utilizan para la agricultura y propósitos recreacionales (Jauhar 1993). El más importante comercialmente raigrás en climas de temperatura fría a lo largo del mundo son el raigrás Italiano o el anual. En Nueva Zelanda y Australia, el raigrás perenne se cultiva en más de 10 millones ha proporcionado forraje de alta calidad para soportar sobre 60 millones de ovejas y ganado (Siegel et al. 1985). Sin embargo, el raigrás y otras especies de forraje también son responsables de una gran porción de alergias del polen de la hierba en el mundo entero. La alergia al polen, en particular alergia al polen de hierba, es una enfermedad ambiental importante que aflige aproximadamente al 20% de la población en climas de temperatura fría. En consecuencia, existe una necesidad de un medio para la generación de plantas agronómicas útiles que tengan expresión del gen específico del polen modificado, por ejemplo plantas que son inter alia estériles masculinas y/o que produzcan polen alérgico bajo. En un aspecto, la presente invención proporciona una molécula de ácido nucleico aislada que incluye una secuencia de nucleótidos seleccionada a partir del grupo que consiste de (a) una secuencia de nucleótidos publicada en SEQ ID NO: 3; (b) una secuencia que hibridiza a la SEQ ID O: 3 bajo condiciones muy estrictas; (c) un complemento de (a) o (b); y (d) un fragmento o variante de (a), (b) o (c); que tiene un tamaño de al menos 100 nucleótidos y al menos 95% de identidad con la SEQ ID NO: 3; en donde dicha molécula es capaz de modificar la expresión específica del polen de una segunda molécula de ácido nucleico ligada operativamente, dando lugar a la expresión de dicha segunda molécula de ácido nucleico. La molécula de ácido nucleico se puede obtener de la especie raigrás (Lolium). Estas especies pueden ser de cualquier tipo apropiado, incluyendo raigrás Italiano o anual, raigrás perenne y raigrás híbrido. Preferiblemente la especie es un raigrás, más preferiblemente raigrás perenne (L. perenne). La molécula de ácido nucleico también puede ser una molécula sintética. Un promotor específico del polen se ha aislado de Lolium perenne, promotor que muestra propiedades útiles para expresión dirigida específica del polen. Tales promotores son particularmente útiles en la producción de plantas transgénicas de bajo alérgeno del polen, para la contención del transgen y/o para la reducción de la expresión de los genes que se involucran en el desarrollo del polen para producir, por ejemplo, plantas estériles masculinas o infértiles. La modificación de la expresión del gen específico del polen tiene muchos usos en desarrollo y mejoramiento de la planta. Por ejemplo, mientras que el potencial de biotecnología en el desarrollo de cultivos de plantas mejoradas es ahora bien reconocido, la posibilidad de escapar los transgenes a especies salvajes y no-transformadas plantea preocupaciones comerciales y ecológicas. En consecuencia, un posible uso está en el desarrollo de mecanismos por los cuales las plantas transgénicas se obliguen a ser estériles masculinas, lo que reduce el potencial de polinización cruzada entre ellas, plantas no-transgénicas. La regulación de la fertilidad masculina en las plantas también tiene otras aplicaciones; por ejemplo, en el mantenimiento de la uniformidad y vigor híbrido de plantas híbridas F1, asegurando que la auto-polinización se minimiza durante la producción de semillas. En otros casos, puede ser deseable modificar la expresión del gen específico del polen con el fin de revertir la esterilidad. En incluso otros casos, puede ser deseable generar híbridos, por ejemplo cruzando una planta, que ha sido hecha para ser masculina infértil, con otra planta fértil, sobre la cual se ha conferido la expresión específica del polen de un rasgo deseado. 2   Otro posible uso se relaciona con la alta producción del alérgeno del polen de ciertas especies de plantas. La capacidad de modificar la expresión del gen del polen permitiría la manipulación de la producción de alergenos del polen por las plantas, facilitando así el desarrollo de las plantas que causan alerginicidad reducida del polen. Como se utilizan en este documento, el término "aislado" significa que el material se retira de su ambiente original (por ejemplo. El ambiente natural si es de origen natural). Por ejemplo, un fragmento de ácido nucleico de origen natural presente en una planta viva no se aísla, pero el mismo fragmento del ácido nucleico separado de algo o todos los materiales coexistentes en el sistema natural, se aísla. Dicho aislado del fragmento de ácido nucleico podría ser parte de un vector y/o tales fragmentos del ácido nucleico podrían ser parte de una composición, e incluso ser aislado en ese citado vector o composición no es parte de su ambiente natural. El término "aislado" también abarca moléculas sintéticas, por ejemplo de un promotor híbrido o modular. Por "variante" en relación con una secuencia de nucleótidos se entiende, por ejemplo, un análogo, derivado o mutante, que sigue siendo capaz de modificar la expresión específica del polen, preferiblemente de una molécula de un segundo ácido nucleico ligado operativamente. Tales variantes incluyen variantes alérgicas de origen natural y variante de origen no-natural. Las adiciones, eliminaciones, sustituciones y derivaciones de uno o más de los nucleótidos se contemplan siempre y cuando las modificaciones no resulten en pérdida de actividad funcional de la variante. Preferiblemente la variante tiene al menos aproximadamente 80% de identidad, tal como por ejemplo 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88% o 89% de identidad con la parte relevante de la secuencia mencionada anteriormente, más preferiblemente al menos aproximadamente 90%, tal como por ejemplo 91 %, 92%, 93% o 94% de identidad, más preferiblemente al menos aproximadamente 95% de identidad, tal como por ejemplo 96%, 97%, 98%, 99% y 100% de identidad. La presente invención también se extiende a las variantes de la molécula de ácido nucleico de la presente invención, que son variantes de una especie de raigrás (Lolium) o de festuca (Festuca), y variantes que tienen una región codificante correspondiente con al menos aproximadamente 80% de identidad, tal como por ejemplo 81%, 82%, 83%, 84%. 85%, 86%, 87%, 88% o 89% de identidad, más preferiblemente al menos aproximadamente 90% de identidad, tal como por ejemplo 91%. 92%, 93% o 94% de identidad, más preferiblemente al menos aproximadamente 95% de identidad, tal como por ejemplo 96%, 97%, 98%, 99% y 100% de identidad a la secuencia codificante mostrada en la Fig 1 en este documento. Por "fragmento" en relación con una secuencia de nucleótidos se entiende una parte de la molécula de ácido nucleico, que sigue siendo capaz de modificar la expresión específica del polen, preferiblemente de una molécula de un segundo ácido nucleico ligado operativamente. Tales fragmentos pueden tener un tamaño de, por ejemplo, al menos aproximadamente 15 nucleótidos, al menos aproximadamente 30 nucleótidos, al menos aproximadamente 45 nucleótidos, al menos aproximadamente 100 nucleótidos, o al menos aproximadamente 200 nucleótidos. En una modalidad particularmente preferida, el fragmento puede incluir una o más secuencias seleccionadas de una parte de los grupos que consisten de: AGGTCA (elemento Zm13 Q; SEQ ID NO:4); TGTGGTTATATA (elemento LAT52; SEQ ID NO: 5); y GTGA (elemento GTGANTGIO; SEQ ID NO:6). Por "ligado operativamente" se entiende que la molécula de ácido nucleico de la presente invención es capaz... [Seguir leyendo]

1. Una molécula de ácido nucleico aislado que incluye una secuencia de nucleótidos seleccionado del grupo que consiste de a) una secuencia de nucleótidos publicada en SEQ ID NO: 3; b) una secuencia que hibridiza a SEQ ID NO: 3 bajo condiciones muy estrictas; c) un complemento de (a) o (b); y d) un fragmento o variante de (a), (b) o (c) que tiene un tamaño de al menos 100 nucleótidos y al menos 95% de identidad con la SEQ ID NO: 3; en donde dicha molécula es capaz de modificar la expresión específica del polen de un molécula de un segundo ácido nucleico ligado operativamente, dando lugar a la expresión de dicha segunda molécula de ácido nucleico. 2. Una molécula de ácido nucleico aislado de acuerdo con la reivindicación 1, una parte de una especie de raigrás (Lolium). 3. Una molécula de ácido nucleico aislado de acuerdo con la reivindicación 2 una parte de raigrás perenne (L. perenne). 4. Una molécula de ácido nucleico aislado de acuerdo con la reivindicación 3, una parte de un gen Lol p 2 de raigrás perenne (L. perenne). 5. Un vector que incluye una molécula de ácido nucleico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4. 6. Un vector de acuerdo con la reivindicación 5, que además incluye dicha segunda molécula de ácido nucleico y un terminador, dicha molécula de ácido nucleico, segunda molécula de ácido nucleico y terminador siendo ligado operativamente para dar lugar a la expresión de dicha segunda molécula de ácido nucleico. 7. Un vector de acuerdo con la reivindicación 6, en donde dicha segunda molécula de ácido nucleico es capaz de modificar la expresión de un alérgeno del polen. 8. Un vector de acuerdo con la reivindicación 7, en donde dicho alérgeno del polen es Lol p 1 y/o Lol p 2. 9. Un gen quimérico que incluye una molécula de ácido nucleico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 -4 ligada operativamente a dicha segunda molécula de ácido nucleico. 10. Un gen quimérico de acuerdo con la reivindicación 9, en donde dicha segunda molécula de ácido nucleico es capaz de modificar la expresión de un alérgeno del polen. 11. Un gen quimérico de acuerdo con la reivindicación 10, en donde dicho alérgeno del polen es Lolp 1 y/o Lolp 2. 12. Una célula vegetal, planta, semilla de planta u otra parte de la planta que incluye un vector de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 - 8 o un gen quimérico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9-11. 13. Una planta de acuerdo con la reivindicación 12, que es de una especie de Lolium. 14. Un método para modificar la expresión del gen en el polen, dicho método que incluye la introducción en una célula vegetal de una cantidad efectiva de un vector de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 - 8 o un gen quimérico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9-11, dando lugar a la expresión de dicha segunda molécula de ácido nucleico en dicha célula vegetal. 15. Un método de producción de una planta con reducida fertilidad masculina en comparación con una planta del tipo salvaje, dicho método que incluye la introducción en la planta de una molécula de ácido nucleico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 4, en combinación con una molécula de ácido nucleico capaz de modular la fertilidad masculina, en donde dicha molécula de ácido nucleico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4 permite la expresión específica del polen de dicha molécula de ácido nucleico capaz de modular la fertilidad masculina.   16. Un método de acuerdo con la reivindicación 15, en donde dicha molécula de ácido nucleico capaz de modular la fertilidad masculina es capaz de modificar el desarrollo del polen. 17. Un método de acuerdo con la reivindicación 16, en donde dicha molécula de ácido nucleico capaz de modular fertilidad masculina codifica una bamasa ribonucleasa bacteriana. 18. Una planta producida por un método de acuerdo con la reivindicación 15. 19. Una planta de acuerdo con la reivindicación 18, en donde dicha planta es una planta estéril masculina. 21   22   23   24     26   27   28   29