Uso de una proteína de Lupinus.

El uso de una proteína de la secuencia: **Fórmula**

como promotor del crecimiento vegetal

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10177270.

Solicitante: INSTITUTO SUPERIOR DE AGRONOMIA.

Inventor/es: DE SEIXAS BOAVIDA FERREIRA,RICARDO MANUEL, VALADAS DA SILVA MONTEIRO,SARA ALEXANDRA, NASCIMENTO TEIXEIRA,ARTUR RICARDO, BORGES LOUREIRO,VIRGÍLIO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A01N65/20 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A01 AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA.A01N CONSERVACION DE CUERPOS HUMANOS O ANIMALES O DE VEGETALES O DE PARTES DE ELLOS (conservación de alimentos o productos alimenticios A23 ); BIOCIDAS, p. ej. EN TANTO QUE SEAN DESINFECTANTES, PESTICIDAS O HERBICIDAS (preparaciones de uso médico, dental o para el aseo que eliminan o previenen el crecimiento o la proliferación de organismos no deseados A61K ); PRODUCTOS QUE ATRAEN O REPELEN A LOS ANIMALES; REGULADORES DEL CRECIMIENTO DE LOS VEGETALES (mezclas de pesticidas con fertilizantes C05G). › A01N 65/00 Biocidas, productos que repelen o atraen a los animales perjudiciales, o reguladores del crecimiento de los vegetales que contienen sustancias procedentes de algas, líquenes, musgos, hongos pluricelulares o vegetales, o sus extractos (que contienen compuestos de composición determinada A01N 27/00 - A01N 59/00). › Fabáceas o Leguminosas [Familia del guisante o las legumbres], p.ej. guisante, lenteja, soja, trébol, acacia, robinia, derris o millettia.
  • C07K14/415 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C07 QUIMICA ORGANICA.C07K PEPTIDOS (péptidos que contienen β -anillos lactamas C07D; ipéptidos cíclicos que no tienen en su molécula ningún otro enlace peptídico más que los que forman su ciclo, p. ej. piperazina diones-2,5, C07D; alcaloides del cornezuelo del centeno de tipo péptido cíclico C07D 519/02;   proteínas monocelulares, enzimas C12N; procedimientos de obtención de péptidos por ingeniería genética C12N 15/00). › C07K 14/00 Péptidos con más de 20 aminoácidos; Gastrinas; Somatostatinas; Melanotropinas; Sus derivados. › de vegetales.
  • C12N15/29 C […] › C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA.C12N MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS CONTIENEN (biocidas, productos que repelen o atraen a los animales nocivos, o reguladores del crecimiento de los vegetales, que contienen microorganismos virus, hongos microscópicos, enzimas, productos de fermentación o sustancias obtenidas por o extraídas de microorganismos o sustancias animales A01N 63/00; preparaciones de uso médico A61K; fertilizantes C05F ); PROPAGACION,CULTIVO O CONSERVACION DE MICROORGANISMOS; TECNICAS DE MUTACION O DE INGENIERIA GENETICA; MEDIOS DE CULTIVO (medios para ensayos microbiológicos C12Q 1/00). › C12N 15/00 Técnicas de mutación o de ingeniería genética; ADN o ARN relacionado con la ingeniería genética, vectores, p. ej. plásmidos, o su aislamiento, su preparación o su purificación; Utilización de huéspedes para ello (mutantes o microorganismos modificados por ingeniería genética C12N 1/00, C12N 5/00, C12N 7/00; nuevas plantas en sí A01H; reproducción de plantas por técnicas de cultivo de tejidos A01H 4/00; nuevas razas animales en sí A01K 67/00; utilización de preparaciones medicinales que contienen material genético que es introducido en células del cuerpo humano para tratar enfermedades genéticas, terapia génica A61K 48/00; péptidos en general C07K). › Genes que codifican proteínas vegetales, p. ej. taumatina.
  • C12N15/82 C12N 15/00 […] › para células vegetales.

PDF original: ES-2534352_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Uso de una proteína de Lupinus Esta invención se refiere al uso de la proteína con la secuencia representada en la reivindicación 1 como promotora del crecimiento vegetal.

Esta proteína se puede aplicar directamente a las plantas, o las plantas se pueden modificar genéticamente para 5 que expresen la proteína en sus tejidos.

La invención incluye el uso de la proteína caracterizada por la secuencia de residuos de aminoácidos antes citada, que mantiene su actividad biológica después de ser sometida a modificación química, tal como, por ejemplo, glicosilación.

El control de agentes patógenos constituye un problema serio a nivel mundial con respecto a las cosechas más 10 importantes. Los hongos patógenos son particularmente importantes en lo que respecta al almacenamiento de productos agrícolas. En la actualidad, el control sobre el crecimiento fúngico generalmente se logra mediante aplicaciones masivas de fungicidas químicos. Sin embargo, los productos fitofarmacéuticos actualmente disponibles en el mercado muestran varias desventajas graves. Por un lado, presentan costos económicos y ambientales elevados; por otro lado, muchas especies fúngicas han desarrollado mecanismos de resistencia contra algunos 15 fungicidas importantes, haciéndolos frecuentemente obsoletos un par de años después de su introducción al mercado.

Aún cuando las plantas no poseen un sistema inmunológico que se parezca al de los animales, han desarrollado una resistencia inherente hacia el ataque de hongos patógenos. Sin embargo, las técnicas utilizadas para cultivo, cosecha y almacenamiento de plantas en la agricultura moderna promueven con mucha frecuencia condiciones 20 adecuadas u óptimas para el desarrollo de agentes patógenos.

Además, es bastante el alto número de agentes patógenos microbianos que pueden afectar y perjudicar a las cosechas de plantas. Como un ejemplo, se puede hacer referencia a los siguientes géneros: Alternaria, Ascochyta, Botr y tis, Cercospora, Colletotríchum, Díplodia, Er y siphe, Fusarium, Gaeumanomyces, Macrophomina, Nectria, Phoma, Phomopsis, Phymatotrichum, Phytophthora, Plasmopara, Puccinia, Pythium, Rhizoctonia, Uncinula, y 25 Verticillium. La aplicación de los fungicidas actualmente disponibles en el mercado está limitada a algunos de estos géneros, y no es una solución eficaz para el control de infecciones vegetales.

Una estrategia alternativa en la lucha contra agentes patógenos microbianos es la identificación y purificación de sustancias de origen biológico que tengan actividad anti-fúngica potente. La identificación de dichos compuestos implica investigar una variedad de organismos, tales como plantas y microorganismos, respecto a sustancias que 30 posteriormente se analizan en pruebas antifúngicas y finalmente se aíslan y caracterizan.

De esta manera, ya se han aislado muchas clases de proteínas antifúngicas, incluyendo quitinasas, proteínas ricas en cisteína que se unen fuertemente a la quitina, β-1, 3-glucanasas, permeatinas, tioninas y proteínas para transferencia de lípidos. Se cree que estas proteínas desempeñan un papel fundamental en las defensas naturales de las plantas contra el ataque de agentes patógenos. 35

En la literatura técnica disponible se describen varias metodologías sobre la utilización de proteínas antifúngicas, extraídas de plantas o microorganismos, ya sea para aplicación directa sobre los agentes patógenos, o en plantas transgénicas que expresen dichas proteínas. Las proteínas antifúngicas utilizadas con mayor frecuencia en estas metodologías incluyen quitinasas, glucanasas, proteínas tipo osmotina y lisozimas. Varios estudios han demostrado que las plantas genéticamente modificadas que sobre-expresan estas proteínas presentan una mayor resistencia a 40 muchos agentes patógenos (Patente Europea Nº 0392225) .

Las técnicas modernas de Biología Molecular permitieron el desarrollo de tecnología de DNA recombinante y, por consiguiente, la transformación de plantas con genes que codifican proteínas antifúngicas. Este procedimiento normalmente implica la inserción del gen que codifica la proteína de interés en un tejido vegetal, seguido por regeneración de una planta completa a partir del tejido vegetal genéticamente modificado. 45

Sin embargo, la actividad de algunas de estas proteínas se ve reducida por la presencia de iones, en particular potasio, sodio o calcio. Por esta razón, aunque las proteínas pueden exhibir una actividad antifúngica potente en pruebas in vitro, éstas pueden ser ineficaces in vivo debido a las elevadas concentraciones fisiológicas de los iones que están presentes en forma natural en los tejidos vegetales transformados.

En conclusión, se hace imperativa la identificación y purificación de nuevos compuestos de origen biológico que 50 presenten propiedades anti-patógenos en la lucha contra los agentes patógenos que afectan a las plantas. Se debe dar importancia particular a los compuestos que sean eficaces sobre una gama amplia de agentes patógenos y que mantengan la actividad biológica bajo condiciones in vivo.

Las prácticas agrícolas se han optimizado, durante un intervalo de tiempo prolongado, para promover el crecimiento y desarrollo de plantas y para aumentar la producción de cosechas. Por otro lado, es predecible que, a medio a largo plazo, se pueda presentar una escasez de alimentos en muchas zonas del planeta. Las técnicas actuales para controlar el crecimiento de plantas bajo condiciones ambientalmente controladas son costosas y requieren equipos complejos. Por estas razones, muchos investigadores han investigado y descrito sustancias fisiológicamente activas, 5 ya sea naturales o sintéticas, que exhiben un efecto de intensificación sobre el crecimiento y desarrollo de las cosechas. Sin embargo, sólo unas cuantas de estas sustancias han encontrado aplicación práctica bajo condiciones agrícolas reales. Por lo tanto, también es cada vez más importante descubrir o desarrollar promotores de crecimiento vegetal que no sean agresivos para el medio ambiente y que no presenten toxicidad para los seres humanos, animales y el medio ambiente. 10

Las plantas leguminosas o, de manera más específica, sus semillas, son consideradas como la principal fuente de proteínas a nivel mundial para la nutrición de seres humanos y animales. En este sentido, la semilla de soja cumple un papel prominente, no sólo por el alto contenido de proteínas y calidad de sus semillas sino también por su riqueza en aceite. Sin embargo, desde el punto de vista agrícola, la semilla de soja requiere suelos fértiles y un suministro abundante de agua. Las plantas que pertenecen al género Lupinus han conquistado, a través de las últimas 15 décadas, una posición relevante, fuerte y de gran potencial en comparación con la semilla de soja. Si, por un lado, sus semillas poseen niveles de proteínas y aceite comparables con los de la semilla de soja, por otro lado, sus especies están bien adaptadas a suelos pobres y a condiciones de poca disponibilidad de agua. Por estas razones, los altramuces algunas veces han sido considerados como los quot;primos pobresquot; de la semilla de soja.

El alto nivel de alcaloides que son tóxicos para los animales y que están naturalmente presentes en las semillas de 20 altramuz de tipo silvestre, tradicionales han impedido desde hace mucho el cultivo generalizado de las especies de Lupinus y el uso de sus semillas para consumo animal y humano. Esta es la principal razón por la cual el cultivo de altramuces ha quedado rezagado con respecto al cultivo de la semilla de soja. En Portugal, por ejemplo, el consumo tradicional de semillas de altramuces ha estado asociado desde hace mucho con la ingestión de cerveza. Estas semillas se hierven primero en agua (el calentamiento a 100º C destruye la capacidad de las semillas para germinar 25 pero no bloquea el proceso de imbibición) y después se sumergen en agua corriente durante unos cuantos días para eliminar los alcaloides tóxicos. Sin embargo, la reciente aplicación de técnicas de selección permitió el desarrollo de las denominadas variedades de altramuz dulce, caracterizadas por contener un bajo contenido de alcaloides en la semilla (lt;0, 004% p/p) , en oposición a las variedades de cultivo más amargas tradicionales (contenido de alcaloide gt;0, 004% p/p) . Por esta razón, las semillas de las variedades de altramuz dulce se pueden utilizar en forma segura 30 como alimento para seres humanos y animales.

Por lo tanto, es predecible un desarrollo cada vez mayor de productos alimenticios procedentes del altramuz para nutrición tanto de seres humanos como de animales, como ha sucedido desde hace varias décadas con la semilla de soja. Esto es particularmente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. El uso de una proteína de la secuencia:

como promotor del crecimiento vegetal.

2. El uso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha proteína ha sido glicosilada, fosforilada, alquilada, y/o 5 prenilada.

3. El uso de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde dicha proteína esta en la forma de una formulación, o preparación en bruto o se recupera a partir de un cultivo o extracto de células transformadas.

4. El uso de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la proteína se purifica a partir de cotiledones extraídos de plántulas germinadas del género Lupinus. 10

Fig. 2


 

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