基因表达或活性增强性元件制造技术

本发明专利技术提供了重组核酸、表达盒、载体、植物细胞、植物器官和植物，其中包括含有靶基因和增强子的转基因核酸。本发明专利技术也提供了用于增加靶基因表达或活性的方法，特别地提供了用于在植物细胞或植物器官中增加靶基因表达或活性的方法，以及提供了重组核酸和表达盒增加靶基因表达或活性的用途或用于制备载体、植物细胞、植物器官或植物的用途。所述增强子增加靶基因表达或活性，且靶基因是脂肪酸去饱和酶基因或延伸酶基因。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要求2013年7月5日提交的申请号EP13175398.0的优先权，所述专利申请通过引用方式完整并入本文作为参考。本专利技术涉及转基因核酸、表达盒、载体、植物细胞、植物器官和植物。本专利技术还涉及用于增加、尤其在植物细胞或植物器官中增加靶基因表达或活性的方法，并且还涉及重组核酸和表达盒增加靶基因表达或活性的用途或用于制备载体、植物细胞、植物器官或植物的用途。另外，本专利技术涉及用于实现、尤其在植物细胞或植物器官中与这种植物细胞、植物器官或植物中有功能的启动子有效连接时实现靶基因的增加表达或活性的增强子。本专利技术在此参考生产多不饱和脂肪酸(PUFA)的
来描述，但不限于这个
为了在植物细胞中产生所需分子例如PUFA，经常需要表达相对于植物细胞为异源的靶基因，或需要过量表达天然存在于所述植物细胞中的靶基因。WO02/102970公开了从亚麻获得的两个Conlinin基因(Conlinin1和2)及它们的相应启动子区，它们可以用来改善种子性状、调节种子油的脂肪酸组成和种子贮藏蛋白的氨基酸组成，及在植物种子中产生生物活性化合物。该文献还提到基于利用这些启动子指导目的基因的种子特异性表达的方法，所述目的基因例如可能参与脂质生物合成，例如酰基载体蛋白、饱和酶、去饱和酶和延伸酶。WO01/16340公开了允许异源基因在亚麻和其他植物中种子特异性表达的方法。与脂肪酸代谢如酰基载体蛋白、饱和酶、去饱和酶和延伸酶等相关的启动子特别有意义。启动子功能在于启动DNA转录成mRNA。通常，转录的mRNA包含翻译区，也称作基因序列，及其上游的非翻译区。通常认为这种非翻译区对基因序列的翻译或mRNA的稳定性不造成任何重大影响。因此，在启动子TATA框和起始密码子之间的区域通常情况下作为非重要部分处理。例如，WO01/16340公开了一种推定的conlinin启动子，但是该文献中公开的GUS表达构建体(本文作为SEQIDNO.311复制)仅在推定的启动子序列的3′侧缩短。开发改进型农艺性状持续需要找到能改善靶基因在目的细胞中表达或活性的增强子遗传元件。具体而言，产生修饰的种子油脂肪酸组成的油籽作物是一项要求鉴定其他增强性元件的需求；优选地，进一步需要改善脂肪酸生物合成基因表达的启动子。现在已经出乎意料地发现，某些核酸可以在靶基因或报道基因与启动子有效连接时改善该基因的表达或活性。应当理解本专利技术不限于如描述那样的具体方法学、方案、细胞系、植物物种或属、构建体和试剂。还应当理解本文所用的术语目的仅在于描述具体实施方案，并且不意图限制本专利技术，本专利技术将仅受所附权利要求书限制。必须指出，除非上下文另外明确指出，否则如本文中和所附权利要求中所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数称谓。因此，例如，对“一种载体”的称谓是对一种或多种载体的称谓并且包括本领域技术人员已知的其等同物等。术语“约”在本文中用来指大约、大致、左右和在……范围内。当术语“约”与一个数字范围联合使用时，它通过扩展界限值高于和低于所述数值而修饰该范围。通常而言，术语“约”在本文中用来通过20％、优选地10％之上或之下(更高或更低)变异而修饰高于和低于所述值的数值。如本文中所用，词汇“或”意指特定列出的任一成员并且还包括该列出的成员的任意组合。为了克服、减少或缓和前述缺点和/或为了进一步实现前述目的和/或改善前述的优点，本专利技术提供一种重组核酸，其包含靶基因和毗邻于该靶基因的非翻译区，其中非翻译区包含至少18个连续核苷酸的增强子，其中至少14个核苷酸是腺苷或胞苷。从另一方面描述本专利技术时，本专利技术提供一种重组核酸，其包含植物启动子和毗邻于该启动子的非翻译区，其中非翻译区包含至少18个连续核苷酸的增强子，其中至少14个核苷酸是腺苷或胞苷。根据本专利技术，还提供了一种增强子，其包含a)CCAAT框，其包含SEQIDNO.100、优选地包含与SEQIDNO.101具有至少90％同一性的序列并包含SEQIDNO.100，并且更优选地包含SEQIDNO.101，和/或b)Dof1/MNB1a结合位点，其包含SEQIDNO.102、优选地包含与SEQIDNO.103具有至少90％同一性的序列并包含SEQIDNO.102，并且更优选地包含SEQIDNO.103。根据本专利技术，还提供了一种表达盒，其包含本专利技术的重组核酸并且如果尚未包含于该重组核酸中，则包含植物启动子，其中该启动子包含TATA框，其优选地包含SEQIDNO.108、更优选地包含与SEQIDNO.107具有至少90％同一性的序列并包含SEQIDNO.108，并且更优选地包含SEQIDNO.107，和CPRF因子结合位点，其优选地包含SEQIDNO.114、更优选地包含与SEQIDNO.113具有至少90％同一性的序列并包含SEQIDNO.114，并且更优选地包含SEQIDNO.113，和TCPI类转录因子结合位点，其优选地包含SEQIDNO.116、更优选地包含与SEQIDNO.115具有至少90％同一性的序列并包含SEQIDNO.116，并且更优选地包含SEQIDNO.115，和bZIP蛋白G框结合因子1结合位点，其优选地包含SEQIDNO.118、更优选地包含与SEQIDNO.117具有至少90％同一性的序列并包含SEQIDNO.118，并且更优选地包含SEQIDNO.117。本专利技术也提供一种包含本专利技术表达盒的载体。另外，本专利技术提供包含本专利技术的重组核酸的或本专利技术的表达盒的植物、植物器官或植物细胞。本专利技术还教授一种增加靶基因表达或活性的方法，所述方法包括步骤i)在靶基因上游提供非翻译区和植物启动子以获得根据权利要求9至11中任一项所述的表达盒，和ii)向植物细胞引入表达盒以允许靶基因表达。根据本专利技术，如本文所述的本专利技术增强子或本专利技术的表达盒可以用于-增加靶基因表达或活性，-产生根据权利要求15所述的载体，或用于-产生根据权利要求16所述的植物、植物器官或植物细胞。下文更详细地描述本专利技术。除非另外特别声明，否则，“定义”章中的各定义适用于本文本各处。专利技术详述看待本专利技术的一种方式是如下理解本专利技术：根据本专利技术，提供了一种重组核酸，所述核酸包含靶基因和毗邻于靶基因的非翻译区。根据本专利技术，非翻译区包含至少18个连续核苷酸的增强子，其中至少14个核苷酸是腺苷或胞苷。专利技术人已经发现，核酸的特定区段-下文将描述其优选实施方案-作为增强子在宿主细胞、尤其植物细胞中发挥作用，即，可以通过报道基因与该本文档来自技高网...

【技术保护点】
重组核酸，包含靶基因和毗邻于靶基因的非翻译区，其中非翻译区包含至少18个连续核苷酸的增强子，其中至少14个核苷酸是腺苷或胞苷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.05 EP 13175398.01.重组核酸，包含靶基因和毗邻于靶基因的非翻译区，其中非翻译区包含至少18个连
续核苷酸的增强子，其中至少14个核苷酸是腺苷或胞苷。
2.根据权利要求1所述的重组核酸，其中增强子包含根据SEQIDNO.84、85、86、87、88
或89的任一序列。
3.根据权利要求1或2所述的重组核酸，其中增强子包含以下核苷酸或由以下核苷酸组
成
i)18个连续核苷酸，其中至少15个、优选地至少17个核苷酸是腺苷或胞苷，并且最优选
地最多1个核苷酸既不是腺苷，也不是胞苷，或
ii)21个连续核苷酸，其中至少15个、优选地至少16个核苷酸是腺苷或胞苷，并且最优
选地最多2个核苷酸既不是腺苷，也不是胞苷，或
iii)22个连续核苷酸，其中至少16个、优选地至少17个核苷酸是腺苷或胞苷，并且最优
选地最多2个核苷酸既不是腺苷，也不是胞苷，或
iv)24个连续核苷酸，其中至少18个、优选地至少19个核苷酸是腺苷或胞苷，并且最优
选地最多3个核苷酸既不是腺苷，也不是胞苷，或
v)36个连续核苷酸，其中至少27个、优选地至少28个核苷酸是腺苷或胞苷，并且最优选
地最多6个核苷酸既不是腺苷，也不是胞苷，或
vi)57个连续核苷酸，其中至少42个、优选地至少45个核苷酸是腺苷或胞苷，并且最优
选地最多8个核苷酸既不是腺苷，也不是胞苷，或
vii)83个连续核苷酸，其中至少62个、优选地至少65个核苷酸是腺苷或胞苷，并且最优
选地最多8个核苷酸既不是腺苷，也不是胞苷。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的重组核酸，其中增强子包含根据以下的任一序列
a)SEQIDNO.20至SEQIDNO.45的任一序列，或根据以下的任一序列
b)SEQIDNO.46-83、161-170、221-230、276-285或301-310中任一序列的最后18、21、
22、24、36或57个核苷酸，或
c)SEQIDNO.90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103或137的任一序列，
或
d)其中插入1个额外碱基的根据b)或c)的序列。
5.重组核酸，其包含植物启动子和毗邻于所述启动子的非翻译区，其中非翻译区包含
至少18个连续核苷酸的增强子，其中至少14个核苷酸是腺苷或胞苷。
6.根据权利要求5所述的重组核酸，其中增强子包含以下核苷酸或由以下核苷酸组成
i)18个连续核苷酸，其中至少15个、优选地至少17个核苷酸是腺苷或胞苷，并且最优选
地最多1个核苷酸既不是腺苷，也不是胞苷，或
ii)21个连续核苷酸，其中至少15个、优选地至少16个核苷酸是腺苷或胞苷，并且最优
选地最多2个核苷酸既不是腺苷，也不是胞苷，或
iii)22个连续核苷酸，其中至少16个、优选地至少17个核苷酸是腺苷或胞苷，并且最优
选地最多2个核苷酸既不是腺苷，也不是胞苷，或
iv)24个连续核苷酸，其中至少18个、优选地至少19个核苷酸是腺苷或胞苷，并且最优
选地最多3个核苷酸既不是腺苷，也不是胞苷，或
v)36个连续核苷酸，其中至少27个、优选地至少28个核苷酸是腺苷或胞苷，并且最优选
地最多6个核苷酸既不是腺苷，也不是胞苷，或
vi)57个连续核苷酸，其中至少42个、优选地至少45个核苷酸是腺苷或胞苷，并且最优
选地最多8个核苷酸既不是腺苷，也不是胞苷，或
vii)83个连续核苷酸，其中至少62个、优选地至少65个核苷酸是腺苷或胞苷，并且最优
选地最多8个核苷酸既不是腺苷，也不是胞苷。
7.根据权利要求5或6所述的重组核酸，其中增强子包含根据以下的任一序列
a)SEQIDNO.20至SEQIDNO.45的任一序列，或根据以下的任一序列
b)SEQIDNO.46至SEQIDNO.83中任一序列的最后18、21、22、24、36或57个核苷酸，或
c)SEQIDNO.90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103或137的任一序列，
或
d)其中插入1个额外碱基的根据b)或c)的序列。
8.根据前述权利要求中任一项所述的重组核酸，其中增强子包含
a)CCAAT框，其包含SEQIDNO.100、优选地包含与SEQIDNO.101具有至少90％同一性
的序列并包含SEQIDNO.100，并且更优...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·森杰，J·鲍尔，
申请(专利权)人：巴斯夫植物科学有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE