Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

MX2013003411A - Plantas que tienen mejores rasgos relacinados con el rendimiento y un metodo para producirlas. - Google Patents

Plantas que tienen mejores rasgos relacinados con el rendimiento y un metodo para producirlas.

Info

Publication number
MX2013003411A
MX2013003411A MX2013003411A MX2013003411A MX2013003411A MX 2013003411 A MX2013003411 A MX 2013003411A MX 2013003411 A MX2013003411 A MX 2013003411A MX 2013003411 A MX2013003411 A MX 2013003411A MX 2013003411 A MX2013003411 A MX 2013003411A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
plant
nucleic acid
polypeptide
plants
respect
Prior art date
Application number
MX2013003411A
Other languages
English (en)
Inventor
Valerie Frankard
Ana Isabel Sanz Molinero
Christophe Reuzeau
Yves Hatzfeld
Original Assignee
Basf Plant Science Co Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Basf Plant Science Co Gmbh filed Critical Basf Plant Science Co Gmbh
Publication of MX2013003411A publication Critical patent/MX2013003411A/es

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8242Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits
    • C12N15/8243Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine, caffeine
    • C12N15/8251Amino acid content, e.g. synthetic storage proteins, altering amino acid biosynthesis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/415Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from plants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8261Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8261Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield
    • C12N15/8271Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8261Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield
    • C12N15/8271Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance
    • C12N15/8273Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for drought, cold, salt resistance
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/146Genetically Modified [GMO] plants, e.g. transgenic plants

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

Un método para mejorar, en plantas, varios rasgos relacionados con el rendimiento de importancia económica. Más específicamente, un método para mejorar rasgos relacionados con el rendimiento en plantas mediante la modulación de la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIMI (variante en metilación 1), un polipéptido tipo VTC2 (GDP-L-galactosa fosforilasa), un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6 (factor sensible a auxina). También, plantas que tienen expresión modulada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido VIMI, un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUFI 685 o un polipéptido tipo ARF6, en donde dichas plantas tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control. También, provee ácidos nucleicos que codifican tipo VIM1 y constructos que los comprenden desconocidos hasta el momento, útiles en la realización de los métodos de la invención.

Description

PLANTAS QUE TIENEN MEJORES RASGOS RELACIONADOS CON EL RENDIMIENTO Y UN MÉTODO PARA PRODUCIRLAS La presente invención se refiere, en general, al campo de la biología molecular y se relaciona con un método para mejorar rasgos relacionados con el rendimiento en plantas mediante la modulación de la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 (variante en metilación 1 ), un polipéptido tipo VTC2 (GDP-L-galactosa fosforilasa), un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6 (factor sensible a auxina). La presente invención también se refiere a plantas que tienen expresión modulada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6, en donde dichas plantas tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento con respecto a las correspondientes plantas de tipo silvestre u otras plantas de control. La invención también provee constructos útiles en los métodos de la invención.
La población mundial en constante crecimiento y la disminución del suministro de tierras arables disponibles para la agricultura estimulan la investigación tendiente a incrementar la eficacia de la agricultura. Los medios convencionales para mejorar los cultivos y la horticultura utilizan técnicas de reproducción selectivas a fin de identificar plantas que tengan características deseables. Sin embargo, dichas técnicas de reproducción selectivas tienen varios inconvenientes, a saber, que estas técnicas generalmente son laboriosas y dan como resultado plantas que, a menudo, contienen componentes genéticos heterogéneos que no siempre resultarán en que el rasgo deseable sea heredado de las plantas progenitoras. Los avances en biología molecular han permitido que el hombre modifique el germoplasma de animales y plantas. La manipulación genética de plantas implica el aislamiento y la manipulación del material genético (típicamente en la forma de ADN o ARN) y la posterior introducción de ese material genético en una planta. Dicha tecnología tiene la capacidad de producir cultivos o plantas que tengan varios rasgos mejorados desde el punto de vista económico, agronómico u hortícola.
Un rasgo de particular interés económico es el aumento del rendimiento. Normalmente, el rendimiento se define como el producto medible de valor económico de un cultivo. Esto se puede definir en términos de cantidad y/o calidad. El rendimiento depende directamente de diversos factores, por ejemplo, la cantidad y el tamaño de los órganos, la arquitectura de la planta (por ejemplo, la cantidad de ramas), la producción de semillas, la senectud de las hojas y otros. El desarrollo de la raíz, la absorción de nutrientes, la tolerancia al estrés y el vigor temprano también pueden ser factores importantes para determinar el rendimiento. En consecuencia, la optimización de los factores antes mencionados puede contribuir a aumentar el rendimiento del cultivo.
El rendimiento de las semillas es un rasgo particularmente importante debido a que las semillas de muchas plantas son importantes para la nutrición de humanos y animales. Los cultivos tales como maíz, arroz, trigo, cañóla y soja representan más de la mitad de la ingesta calórica total de los humanos, ya sea por consumo directo de las semillas mismas o por consumo de productos cárnicos obtenidos de semillas procesadas. También son fuente de azúcares, aceites y muchos tipos de metabolitos que se utilizan en procesos industriales. Las semillas contienen un embrión (fuente de nuevos brotes y raíces) y un endosperma (fuente de nutrientes para el crecimiento del embrión durante la germinación y durante el crecimiento temprano de las plántulas). El desarrollo de una semilla incluye muchos genes y requiere la transferencia de metabolitos desde raíces, hojas y tallos hasta la semilla en crecimiento. El endosperma, en particular, asimila los precursores metabólicos de hidratos de carbono, aceites y proteínas y los sintetiza en macromoléculas de almacenamiento para llenar el grano.
Otro rasgo importante para muchos cultivos es el vigor temprano. Mejorar el vigor temprano es un objetivo importante de los programas modernos de reproducción de arroz en cultivares de arroz templados y tropicales. Las raíces largas son importantes para un adecuado anclaje al suelo en el caso del arroz sembrado en agua. Cuando el arroz se siembra directamente en campos inundados y cuando las plantas deben emerger rápidamente del agua, los brotes más largos se asocian con el vigor. Cuando se practica la siembra mecánica, los mesocotilos y coleoptilos más largos son importantes para el buen surgimiento de las plántulas. La capacidad de manipular por ingeniería genética el vigor temprano en las plantas sería de gran importancia en agricultura. Por ejemplo, el escaso vigor temprano ha sido una limitación a la introducción de híbridos de maíz (Zea mays L.) basados en el germoplasma del cinturón maizero en el Atlántico Europeo.
Otro rasgo importante es una mejor tolerancia al estrés abiótico. El estrés abiótico es una causa principal de la pérdida de cultivos a nivel mundial, lo cual reduce en más del 50% el rendimiento promedio de la mayoría de las plantas de cultivo importantes (Wang et al., Planta 218, 1-14, 2003). El estrés abiótico puede ser causado por estrés por sequía, salinidad, temperaturas extremas, toxicidad química y estrés oxidativo. La capacidad de mejorar la tolerancia de las plantas al estrés abiótico sería de gran ventaja económica para los agricultores en todo el mundo y permitiría la plantación de cultivos en condiciones adversas y en territorios en los .cuales la plantación de cultivos no puede ser posible de otra manera. j En consecuencia, se puede aumentar el rendimiento de los cultivos mediante la optimización de uno de los factores antes mencionados. i Según el uso final, se puede favorecer la modificación de ciertos rasgos del rendimiento con respecto a otros. Por ejemplo, para aplicaciones tales como producción de forraje o madera, o recursos de biocombustibles, puede ser deseable un aumento de las partes vegetativas de una planta y, para aplicaciones tales como producción de harina, almidón o aceite, puede ser particularmente deseable un aumento en los parámetros de la semilla. Aun entre los parámetros de semilla, se pueden favorecer algunos con respecto a otros, según la aplicación. 1 Diversos mecanismos pueden contribuir a aumentar el rendimiento de las semillas, ya sea aumentando el tamaño de las semillas o aumentado la cantidad de semillas. , i Ahora se ha descubierto que se pueden mejorar varios rasgos relacionados con el rendimiento en plantas mediante la modulación de la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6 en una planta.
Antecedentes Polipéptidos tipo VIM1 (variante en metilación 1 ) El VIM1 (variante en metilación 1 ) codifica una proteína de fijación a metilcitosina de 645 aminoácidos con un dominio PHD, dos dominios de dedo RING y un dominio SRA, que participa en la heterocromatinización centrómera. Esta proteína funciona como una ubiquitina ligasa E3 in vitro. Se ha demostrado que la prbteína se une a citosinas metiladas de motivos CG, CNG y CNN mediante su dominio SRA, pero tiene una preferencia por los primeros. Cumple la función de establecer/mantener la estructura de cromatina durante la división celular y se ubica en el núcleo. Las plantas que sobreexpresan VIM1/ORTH2 muestran una inhibición del crecimiento radicular y floración tardía. Tanto la sobreexpresión de GFP:ORTH2 como la pérdida de ORTH2/VIM1 provocan una disminución de los niveles de metilación del ÁDN. Las sobreexpresiones de GFP:ORTH2 también aumentan los niveles de transcriptos de FWA.
Polipéptidos tipo VTC2 (GDP-L-qalactosa fosforilasa) VTC2, que codifica GDP-L-galactosa fosforilasa, es uno de los principales puntos de control en la síntesis de la vitamina C (ascorbato). Su expresión se correlaciona con la acumulación de ascorbato en las hojas (Dowdle et al., Plant J. 52: 673-89 (2007), Bulley et al., J. Exp. Bot. 60: 765-78 (2009)). La sobreexpresión del gen aumenta el contenido de ascorbato en las hojas de plantas transgénicas (Laing et al., Proc. Nati. Acad. Sci. U.S.A. 104: 9534-9 (2007)). El ascorbato puede funcionar como donante de electrones alternativo para el fotosistema II (Tóth et al., Plant Physiol. 149: 1568-78 (2009)). El aumento del contenido de ascorbato en la planta protegería la planta del daño fotooxidativo del fotosistema, en especial, después del estrés térmico (Bulley et al., J. Exp. Bot. 60: 765-78 (2009)).
Polipéptidos tipo ARF6 (factor sensible a auxina) Los factores sensibles a auxina (ARF) son factores de transcripción (Guilfoyle et al., 1998, Cellular and Molecular Life Sciences, vol. 54, página 619) que se unen específicamente a elementos sensibles a auxina (AuxRE) que contienen TGTCTC que se encuentran en promotores de genes sensibles a auxina primarios/tempranos y que median las respuestas a la hormona vegetal auxina. Se ha descrito en el arte anterior que los ARF son regulados de manera negativa por las proteínas Aux/ IAA. A su vez, la auxina promueve la degradación de las proteínas Aux/IAA que evitan que los factores de transcripción de la familia ARF regulen los genes blanco sensibles a auxina (Weijers D., et al. 2005, EMBO J. vol. 24, páginas 1874-1885). En Arabidopsis, existen 29 proteínas Aux/IAA que contienen cuatro dominios conservados (Párry and Estelle, 2006, Curr Opin Cell Biol. Apr;18(2):152-156). El dominio I es responsable de la represión (Tiwari et al. 2004, Plant Cell. Feb;16(2):533-543.). El dominio II contiene un motivo de degrones de 13 aminoácidos, que es responsable de la degradación rápida de las proteínas Aux/IAA (Worley et al., 2000, Plant J. 2000 Mar;21 (6):553-562.; Ramos et al., 2001 , Plant Cell. Oct;13(10):2349-2360.). Los dominios III y IV median la homodimerización y la heterodímerización entre las proteínas Aux/IAA, y también entre Aux/IAA y ARF (Kim et al., 1997, Proc Nati Acad Sci., Oct 28;94(22):11786-11791 ; Ulmasov et al. 1997, Science. Jun 20;276(5320):1865-1868; Ulmasov et al. 1997, Plant Cell. 1997 Nov;9(11):1963-1971 ). Las proteínas Aux/IAA actúan como represores de la transcripción al interactuar con los ARF mediante los dominios III y IV (Tiwari et al. 2001 , Plant Cell. Dec;13(12):2809-2822; Tiwari et al. 2004, Plant Cell. Feb;16(2):533-543 ). Hughes et al. demostraron en 2008 (Plant Biotechnol. J., Oct;6(8): páginas 758-769) que la expresión dirigida de ARF2 de tipo silvestre en los sépalos y pétalos de las flores mutantes arf2-9 recupera la apertura de la flor y aumenta drásticamente la producción de semillas. Las plantas recuperadas conservan integumentos y semillas de mayor tamaño, lo cual refuerza los indicios anteriores de que las mutaciones de arf2 aumentan el peso de las semillas por medio de su efecto en los integumentos. Síntesis 1. Polipéptidos tipo VIM1 (variante en metilación 1 ) Sorprendentemente, ahora se ha descubierto que modular la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 , como se define en la presente, produce plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, en particular, mayor altura de la planta y mayor rendimiento de semillas, con respecto a las plantas de control.
De acuerdo con una forma de realización, se provee un método para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento provistos en la presente en plantas, con respecto a las plantas de control, que comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 , como se define en la presente.
Los títulos y encabezamientos de la sección en esta memoria descriptiva son sólo por conveniencia y referencia y no han de afectar de modo alguno el significado o la interpretación de esta memoria descriptiva. 2. Polipéptidos tipo VTC2 (GDP-L-qalactosa fosforilasa) Sorprendentemente, ahora se ha descubierto que modular la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VTC2, como se define en la presente, produce plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, en particular, mayor rendimiento de semillas, con respecto a las plantas de control.
De acuerdo con una forma de realización, se provee un método para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento provistos en la presente en plantas, con respecto a las plantas de control, que comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VTC2, como se define en la presente.
Los títulos y encabezamientos de la sección en esta memoria descriptiva son sólo por conveniencia y referencia y no han de afectar de modo alguno el significado o la interpretación de esta memoria descriptiva. 3. Polipéptidos DUF1685 Sorprendentemente, ahora se ha descubierto que modular la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685, como se define en la presente, produce plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, en particular, mayor rendimiento, y más en particular, mayor rendimiento de semillas, con respecto a las plantas de control.
De acuerdo con una forma de realización, se provee un método para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento provistos en la presente en plantas, con respecto a las plantas de control, que comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685, como se define en la presente.
Los títulos y encabezamientos de la sección en esta memoria descriptiva son sólo por conveniencia y referencia y no han de afectar de modo alguno el significado o la interpretación de esta memoria descriptiva. 4. Polipéptidos tipo ARF6 (factor sensible a auxina) Sorprendentemente, ahora se ha descubierto que modular la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo ARF6, como se define en la presente, produce plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, en particular, mayor rendimiento, mayor velocidad de crecimiento y biomasa, con respecto a las plantas de control.
De acuerdo con una forma de realización, se provee un método para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento provistos en la presente en plantas, con respecto a las plantas de control, que comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo ARF6, como se define en la presente.
Los títulos y encabezamientos de la sección en esta memoria descriptiva son sólo por conveniencia y referencia y no han de afectar de modo alguno el significado o la interpretación de esta memoria descriptiva.
Definiciones Las siguientes definiciones se usarán a lo largo de la presente memoria descriptiva.
Polipéptido(s)/Proteína(s) Los términos "polipéptido" y "proteína" se usan en forma indistinta en la presente y se refieren a los aminoácidos en una forma polimérica de cualquier longitud, ligados por enlaces peptídicos.
Polinucleótido(s)/Ácido(s) nucleico(s)/Secuencia(s) de ácidos nucleicos/Secüenciafs) de nucleótidos Las expresiones "polinucleótido(s)", "secuencia(s) de ácidos nucleicos", "secuencia(s) de nucleótidos", "ácido(s) nucleico(s)", "molécula de ácido nucleico" se usan en forma indistinta en la presente y se refieren a nucleótidos, sean ribonucleótidos o desoxirribonucleótidos o una combinación de ambos, en una forma polimérica no ramificada de cualquier longitud.
Homóloqo(s) Los "homólogos" de una proteína abarcan péptidos, oligopéptidos, polipéptidos, proteínas y enzimas que tienen sustituciones, eliminaciones y/o inserciones de aminoácidos con respecto a la proteína en cuestión sin modificar y que tienen actividad funcional similar a la proteína sin modificar de la que derivan.
Una eliminación se refiere a la supresión de uno o más aminoácidos de una proteína.
Una inserción se refiere a la introducción de uno o más residuos de aminoácidos en un sitio predeterminado de una proteína. Las inserciones pueden comprender fusiones N-terminal y/o C-terminal y también inserciones intrasécuencia de aminoácidos únicos o múltiples. Generalmente, las inserciones en la secuencia de aminoácidos serán más pequeñas que las fusiones N- o C-terminal, en el orden de alrededor de 1 a 10 residuos. Los ejemplos de péptidos o proteínas de fusión N- o C-terminal incluyen el dominio de unión o dominio de activación de un activador de la transcripción como se usa en el sistema de dos híbridos de levadura, proteínas de recubrimiento de fagos, etiqueta de (histidína)— 6, etiqueta de glutatión S-transferasa, proteína A, proteína de unión a maltosa, dihidrofolato reductasa, epítope Tag*100, epítope c-myc, epítope FLAG® , lacZ, CMP (péptido de unión a calmodulina), epítope HA, epítope de proteína C y epítope VSV.
Una sustitución se refiere al reemplazo de aminoácidos de la proteína con otros aminoácidos que tienen propiedades similares (tales como hidrofobicidad, hidrofilícidad, antigenicidad, propensión similar a formar o romper estructuras helicoidales a o estructuras de hoja ß). En general, las sustituciones de aminoácidos son de residuos únicos, pero se pueden agrupar según las restricciones funcionales del polipéptido y pueden variar de 1 a 10 aminoácidos; habitualmente, las inserciones son de alrededor de 1 a 10 residuos de aminoácidos. Preferentemente, las sustituciones de aminoácidos son sustituciones conservadoras de aminoácidos. Las tablas de sustituciones conservadoras son conocidas en el arte (véase, por ejemplo , Creighton (1984) Proteins. W.H. Freeman and Company (Eds) y la siguiente Tabla 1 ).
Tabla 1 : Ejemplos de sustituciones conservadoras de aminoácidos Las sustituciones, eliminaciones y/o inserciones de aminoácidos se pueden realizar fácilmente mediante las técnicas de síntesis de péptidos conocidas en el arte, tales como síntesis de péptidos en fase sólida y similares, o mediante la manipulación de ADN recombinante. Los métodos para la manipulación de secuencias de ADN para producir sustitución, inserción o eliminación de variantes de una proteína son muy conocidos en el arte. Por ejemplo, las técnicas para realizar mutaciones por sustitución en sitios predeterminados del ADN son muy conocidas por los expertos en el arte e incluyen mutagénesis M13, mutagénesis de T7-Gen in vitro (USB, Cleveland, OH), mutagénesis dirigida al sitio QuickChange (Stratagene, San Diego, CA), mutagénesis dirigida al sitio mediada por PCR u otros protocolos de mutagénesis dirigida al sitio (véase Current Protocole in Molecular Biology, John Wiley & Sons, N.Y. (1989 y las actualizaciones anuales)).
Derivados Los "derivados" incluyen péptidos, oligopéptidos, polipéptidos que pueden comprender, en comparación con la secuencia de aminoácidos de la forma natural de la proteína tal como la proteína de interés, sustituciones de aminoácidos por residuos de aminoácidos no naturales o adiciones de residuos de aminoácidos no naturales. Los "derivados" de una proteína también abarcan péptidos, oligopéptidos, polipéptidos que comprenden residuos de aminoácidos alterados de forma natural (glucosilados, adiados, prenilados, fosforilados, miristoilados, sulfatados, etc.) o alterados de forma no natural, en comparación con la secuencia de aminoácidos de una forma natural del polipéptido. Un derivado también puede comprender uno o más sustituyentes o adiciones de no aminoácidos, en comparación con la secuencia de aminoácidos de la cual deriva, por ejemplo una molécula informadora u otro ligando, unido de forma covalente o no covalente a la secuencia de aminoácidos, tal como una molécula indicadora que se liga para facilitar su detección y residuos de aminoácidos no naturales, con respecto a la secuencia de aminoácidos de una proteína natural. Además, los "derivados" también incluyen fusiones de la forma natural de la proteína con péptidos rotuladores tales como FLAG, HIS6 o tiorredoxina (para una reseña sobre péptidos rotuladores, véase Terpe, Appl. Microbiol. Biotechnol. 60, 523-533, 2003).
Ortóloqo(s)/Paráloqo(s) Los ortólogos y parálogos abarcan conceptos evolutivos que se utilizan para describir las relaciones ancestrales de los genes. Los parálogos son genes dentro de la misma especie que han sido originados por duplicación de un gen ancestral; los ortólogos son genes que provienen de diferentes organismos que han sido originados por especiación y también derivan de un gen ancestral común.
Dominio, Motivo/Secuencia de consenso/Característica El término "dominio" se refiere a un conjunto de aminoácidos conservados en posiciones específicas a lo largo de un alineamiento de secuencias de proteínas relacionadas en la evolución. Mientras que los aminoácidos en otras posiciones pueden variar entre homólogos, los aminoácidos altamente conservados en posiciones específicas indican aminoácidos que probablemente son esenciales para la estructura, estabilidad o función de una proteína. Si se los identifica por su alto grado de conservación en secuencias alineadas de una familia de homólogos de proteínas, se los puede utilizar como identificadores para determinar si cualquier polipéptido en cuestión pertenece a una familia de polipéptidos previamente identificada.
Las expresiones "motivo" o "secuencia de consenso" o "característica" se refieren a una región corta conservada en la secuencia de proteínas relacionadas en la evolución. Con frecuencia, los motivos son partes altamente conservadas de dominios, pero también pueden incluir sólo parte del dominio, o pueden estar ubicados fuera del dominio conservado (si todos los aminoácidos del motivo están fuera de un dominio definido).
Existen bases de datos especializadas para la identificación de dominios, por ejemplo, SMART (Schultz et al. (1998) Proc. Nati. Acad. Sci. USA 95, 5857-5864; Letunic et al. (2002) Nucleic Acids Res 30, 242-244), InterPro (Mulder et al., (2003) Nucí. Acids. Res. 31 , 315-318), Prosite (Bucher and Bairoch (1994), A generalized profile syntax for biomolecular sequences motifs and its function ¡n automatic sequence interpretation. (En) ISMB-94; Proceedings 2nd International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology. Altman R., Brutlag D., Karp P., Lathrop R., Searls D., Eds., pp53-61 , AAAI Press, Menlo Park; Hulo et al., Nucí. Acids. Res. 32:D134-D137, (2004)), o Pfam (Bateman et al., Nucleic Acids Research 30(1 ): 276-280 (2002)). Un conjunto de herramientas para el análisis in silico de secuencias proteicas se encuentra disponible en el servidor proteómico ExPASy (Swiss Institute of Bioinformatics (Gasteiger et al., ExPASy: the proteomics server for in-depth protein knowledge and analysis, Nucleic Acids Res. 31 :3784-3788(2003)). También se pueden identificar dominios o motivos mediante técnicas de rutina, tales como alineamiento de secuencias.
Los métodos para el alineamiento de secuencias para la comparación son muy conocidos en el arte, dichos métodos incluyen GAP, BESTFIT, BLAST, FASTA y TFASTA. GAP usa el algoritmo de Needleman y Wunsch ((1970) J Mol Biol 48: 443-453) para hallar el alineamiento global (es decir, que abarca las secuencias completas) de dos secuencias que maximiza la cantidad de coincidencias y minimiza la cantidad de brechas. El algoritmo BLAST (Altschul et al. (1990) J Mol Biol 215: 403-10) calcula el porcentaje de identidad de secuencia y realiza un análisis estadístico de la similitud entre las dos secuencias. El software para realizar el análisis BLAST está disponible al público mediante National Centre for Biotechnology Information (NCBI). Se pueden identificar fácilmente homólogos mediante, por ejemplo, el algoritmo ClustalW de alineamiento de secuencia múltiple (versión 1.83), con los parámetros predeterminados de alineamiento de a pares y un método de calificación en porcentaje. Los porcentajes globales de similitud e identidad también se pueden determinar mediante uno de los métodos disponibles en el paquete de software MatGAT (Campanella et al., BMC Bioinformatics. 2003 Jul 10;4:29. MatGAT: an application that generates similarity/identity matrices using protein or DNA sequences.). Se puede realizar edición manual menor para optimizar el alineamiento entre motivos conservados, como sería evidente para un experto en el arte. Además, en lugar de utilizar secuencias de longitud total para la identificación de homólogos, también se pueden utilizar dominios específicos. Los valores de identidad de secuencia se pueden determinar con respecto a la secuencia completa de ácidos nucleicos o aminoácidos, o con respecto a motivo(s) conservado(s) o dominios seleccionados, utilizando los programas antes mencionados con los parámetros predeterminados. Para los alineamientos locales, el algoritmo de Smith-Waterman es particularmente útil (Smith TF, Waterman MS (1981 ) J. Mol. Biol 147(1 );195-7).
BLAST recíproco En general, esto incluye un primer BLAST que implica someter a BLAST una secuencia incógnita (por ejemplo, usando cualquiera de las secuencias enumeradas en las Tablas de la sección de Ejemplos) con respecto a cualquier base de datos de secuencias, tal como la base de datos disponible al público NCBI. Generalmente, se utiliza BLASTN o TBLASTX (con valores predeterminados estándar) cuando se comienza desde una secuencia de nucleótidos y BLASTP o TBLASTN (con valores predeterminados estándar) cuando se comienza desde una secuencia de proteínas. Los resultados de BLAST se pueden filtrar opcionalmente. Las secuencias de longitud total de los resultados filtrados o de los resultados no filtrados luego se someten de nuevo a BLAST (segundo BLAST) con respecto a secuencias provenientes del organismo del cual deriva la secuencia incógnita Luego se comparan los resultados del primer y segundo BLAST. Se identifica un parálogo si una coincidencia de alto rango del primer blast proviene de la misma especie de la cual deriva la secuencia incógnita, entonces un nuevo blast idealmente daría como resultado que la secuencia incógnita se encuentre entre las mayores coincidencias; se identifica un ortólogo si una coincidencia de alto rango en el primer BLAST no proviene de la misma especie de la cual deriva la secuencia incógnita y preferentemente, daría como resultado que el nuevo BLAST en la secuencia incógnita se encuentre entre las mayores coincidencias.
Las coincidencias de alto rango son aquellas que tienen bajo valor É. Cuanto más bajo es el valor E, más importante es la calificación (o, en otras palabras, menor es la probabilidad de hallar la coincidencia por azar). El cálculo del valor E es bien conocido en el arte. Además de los valores E, las comparaciones también se calificaron por porcentaje de identidad. El porcentaje de identidad se refiere a la cantidad de nucleótidos (o aminoácidos) idénticos entre las dos secuencias de ácidos nucleicos (o polipéptidos) comparadas a lo largo de una longitud particular. En el caso de grandes familias, se puede utilizar ClustalW, seguido por un árbol de unión cercana, para contribuir a visualizar la agrupación de genes relacionados e identificar ortólogos y parálogos.
Hibridación El término "hibridación", como se define en la presente, es un proceso en el cual las secuencias de nucleótidos complementarias considerablemente homólogas se aparean entre sí. El proceso de hibridación se puede producir por completo en solución, es decir, ambos ácidos nucleicos complementarios están en solución. El proceso de hibridación también se puede producir con uno de los ácidos nucleicos complementarios inmovilizados en una matriz tal como esferas magnéticas, esferas de sefarosa o cualquier otra resina. El proceso de hibridación también se puede producir con uno de los ácidos nucleicos complementarios inmovilizados en un soporte sólido tal como una membrana de nitrocelulosa o nylon o inmovilizado, por ejemplo, por fotolitografía, por ejemplo, en un soporte de vidrio silíceo (este último se conoce como micromatriz multigénica o como chips de ácido nucleico). Con el fin de permitir que se produzca la hibridación, las moléculas de ácido nucleico generalmente se desnaturalizan en forma térmica o química para fundir una doble cadena en dos cadenas simples y/o eliminar las horquillas u otras estructuras secundarias de los ácidos nucleicos monocatenarios.
El término "rigurosidad" se refiere a las condiciones en las cuales tiene lugar la hibridación. La rigurosidad de hibridación está influenciada por condiciones tales como temperatura, concentración salina, fuerza iónica y composición del buffer de hibridación. Generalmente, las condiciones de baja rigurosidad se seleccionan para que sean de alrededor de 30 °C por debajo del punto de fusión térmico (Tm) de la secuencia específica con una fuerza iónica y pH definidos. Las condiciones de rigurosidad media son aquellas en que la temperatura es 20 °C por debajo de Tm y las condiciones de rigurosidad alta son aquellas en que la temperatura es 10 °C por debajo de Tm. Las condiciones de rigurosidad alta se utilizan típicamente para aislar secuencias de hibridación que tienen mucha similitud de secuencia con la secuencia de ácidos nucleicos blanco. Sin embargo, los ácidos nucleicos se pueden desviar en secuencia y aún así codificar un polipéptido considerablemente idéntico, debido a la degeneración del código genético. En consecuencia, algunas veces las condiciones de hibridación de rigurosidad media pueden ser necesarias para identificar dichas moléculas de ácido nucleico.
La Tm es la temperatura con una fuerza iónica y pH definidos, a la cual el 50% de la secuencia blanco se híbrida a una sonda perfectamente apareada. La Tm depende de las condiciones de la solución y la composición base y la longitud de la sonda. Por ejemplo, las secuencias más largas se hibridan específicamente a temperaturas más elevadas. La tasa máxima de hibridación se obtiene de alrededor de 16 °C a 32 °C por debajo de Tm. La presencia de cationes monovalentes en la solución de hibridación reduce la repulsión electroestatica entre las dos cadenas de ácido nucleico, promoviendo de este modo la formación de híbridos; este efecto es visible para las concentraciones de sodio de hasta 0,4 M (para mayores concentraciones, este efecto se puede ignorar). La formamida reduce la temperatura de fusión de los dúplex de ADN-ADN y ADN-ARN con 0,6 a 0,7°C para cada porcentaje de formamida, y la adición de 50% de formamida permite que la hibridación se realice de 30 a 45 °C, si bien se reducirá la tasa de hibridación. Los errores de apareamiento de los pares de bases reducen la tasa de hibridación y la estabilidad térmica de los dúplex. En promedio y para sondas grandes, la Tm disminuye alrededor de 1°C por % de errores de apareamiento de las bases. La Tm se puede calcular con las siguientes ecuaciones, según los tipos de híbridos: 1 ) Híbridos de ADN-ADN (Meinkoth and Wahl, Anal. Biochem., 138: 267-284, 1984): Tm= 81,5°C + 16,6xlog10[Na+]a + 0,41x%[G/Cb] - 500x[Lc]"1 - 0,61x% de formamida 2) Híbridos de ADN-ARN o ARN -ARN: Tm= 79,8°C+ 18.5 (log10[Na+]a) + 0,58 (%G/Cb) + 11 ,8 (%G/Cb)2 - 820/Lc 3) Híbridos de oligo-ADN u oligo-ARNd: Para <20 nucleótidos: Tm= 2 (ln) Para 20-35 nucleótidos: Tm= 22 + 1 ,46 (ln) a o para otro catión monovalente, pero sólo exacto en el rango 0,01-0,4 M. b sólo exacto para el % de GC en el rango de 30% a 75%. c L = longitud del dúplex en pares de bases. d oligo, oligonucleótidos; ln, = longitud efectiva del cebador = 2*(No. de G/C)+(No. de A/T).
La unión no específica se puede controlar mediante cualquiera de las numerosas técnicas conocidas tales como, por ejemplo, bloqueo de la membrana con soluciones que contienen proteínas, adiciones de ARN, ADN y SDS heterólogos al buffer de hibridación y tratamiento con Rnasa. En las sondas no homologas, se puede realizar una serie de hibridaciones mediante la variación de uno de las siguientes (i) reducir progresivamente la temperatura de apareamiento (por ejemplo, de 68°C a 42°C) o (ii) reducir progresivamente la concentración de formamida (por ejemplo, de 50% a 0%). El experto en el arte conoce varios parámetros que se pueden alterar durante la hibridación y que mantendrán o cambiarán las condiciones de rigurosidad.
Además de las condiciones de hibridación, la especificidad de la hibridación generalmente también depende de la función de los lavados posteriores a la hibridación. Para retirar el fondo que resulta de la hibridación no específica, las muestras se lavan con soluciones salinas diluidas. Los factores críticos dé dichos lavados incluyen la fuerza iónica y la temperatura de la solución de lavado final: a menor concentración salina y mayor temperatura del lavado, mayor rigurosidad del lavado. Las condiciones de lavado se realizan típicamente con la rigurosidad de la hibridación o con una rigurosidad inferior a esta. Una hibridación positiva produce una señal que es por lo menos el doble de la del fondo. Generalmente, las condiciones de rigurosidad adecuadas para los ensayos de hibridación de ácido nucleico o procedimientos de detección de amplificación génica son como se indicaron anteriormente. También se pueden seleccionar condiciones más o menos rigurosas. El experto en el arte conoce varios parámetros que se pueden alterar durante el lavado y que mantendrán o cambiarán las condiciones de rigurosidad.
Por ejemplo, las condiciones de hibridación de alta rigurosidad típicas para los híbridos de ADN mayores de 50 nucleótidos comprenden hibridación a 65°C en 1x SSC o a 42°C en 1x SSC y 50% de formamida, seguida de lavados a 65°C en 0,3x SSC. Los ejemplos de condiciones de hibridación de rigurosidad media para híbridos de ADN mayores de 50 nucleótidos comprenden hibridación a 50°C en 4x SSC o a 40°C en 6x SSC y 50% de formamida, seguida de lavados a 50°C en 2x SSC. La longitud del híbrido es la longitud prevista para el ácido nucleico de hibridación. Cuando los ácidos nucleicos de secuencia conocida se hibridan, se puede determinar la longitud del híbrido mediante el alineamiento de las secuencias y la identificación de las regiones conservadas descritas en la presente. 1 <SSC es NaCI 0,15 M y citrato de sodio 15 mM; la solución de hibridación y las soluciones de lavado también pueden incluir reactivo de Denhardt 5x, 0,5-1 ,0% de SDS, 100 pg/ml de ADN de esperma de salmón fragmentado, desnaturalizado, 0,5% de pirofosfato de sodio.
A fin de definir el nivel de rigurosidad, se puede hacer referencia a Sambrook et al. (2001 ) Molecular Cloning: a laboratory manual, 3rd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, CSH, New York o a Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, N.Y. (1989 y las actualizaciones anuales).
Variante de empalme Como se usa en la presente, la expresión "variante de empalme" abarca variantes de una secuencia de ácidos nucleicos en la cual se escindieron, reemplazaron, desplazaron o agregaron intrones y/o exones seleccionados, o en la cual se acortaron o alargaron intrones. Dichas variantes serán aquellas en las que la actividad biológica de la proteína es considerablemente retenida; esto se puede obtener mediante la retención selectiva de segmentos funcionales de la proteína. Dichas variantes de empalme se pueden hallar en la naturaleza o pueden ser fabricadas por el hombre. Los métodos para predecir y aislar dichas variantes de empalme son muy conocidos en el arte (véase, por ejemplo, Foissac and Schiex (2005) BMC Bioinformatics 6: 25).
Variante alélica Los alelos o las variantes alélicas son formas alternativas de un gen determinado, ubicado en la misma posición del cromosoma. Las variantes alélicas abarcan polimorfismos de nucleótido único (SNP) y también polimorfismos de inserción/eliminación pequeña (INDEL). Usualmente, el tamaño de los INDEL es menor de 100 pb. Los SNP e INDEL forman el mayor conjunto de variantes de secuencia en las cepas polimórficas naturales de la mayoría de los organismos.
Gen endógeno La referencia en la presente a un gen "endógeno" no sólo se refiere al gen en cuestión como se encuentra en una planta en su forma natural (es decir, sin que medie intervención humana), sino que también se refiere a ese mismo gen (o a un gen/ácido nucleico considerablemente homólogo) en forma aislada que es (re)introducido posteriormente en una planta (un transgén). Por ejemplo, una planta transgénica que contiene dicho transgén puede presentar una reducción considerable de la expresión del transgén y/o una reducción considerable de la expresión del gen endógeno. El gen aislado se puede aislar de un organismo o puede ser preparado por el hombre, por ejemplo, mediante síntesis química.
Transposición qénica/Evolución dirigida El transposición génica o la evolución dirigida consiste en iteraciones de transposición de ADN seguido del barrido y/o selección adecuada para generar variantes de ácidos nucleicos o porciones de estos que codifican proteínas que tienen actividad biológica modificada (Castle et al., (2004) Science 304(5674): 1151-4; patentes estadounidenses 5.811.238 y 6.395.547).
Constructo El ADN artificial (por ejemplo, plásmidos o ADN viral) puede replicarse en una célula huésped y se usa para la introducción de una secuencia de ADN de interés en una célula u organismo huésped. Las células huésped de la invención pueden ser cualquier célula seleccionada de células bacterianas, tales como células de especies de Escherichia coli o Agrobacterium, células de levadura, células de hongos, algas o cianobacterias o células vegetales. El experto en el arte conoce los elementos genéticos que deben estar presentes en el constructo genético, a fin de transformar, seleccionar y propagar exitosamente las células huésped que contienen la secuencia de interés. La secuencia de interés está ligada operativamente a una o más secuencias de control (al menos a un promotor), como se describe en la presente. Otros elementos reguladores pueden incluir mejoradores de la transcripción y de la traducción. Los expertos en el arte conocen las secuencias terminadoras y mejoradoras que pueden ser adecuadas para utilizar en la realización de la invención. También se puede agregar una secuencia intrónica a la región 5' no traducida (UTR) o en la secuencia codificante para aumentar la cantidad de mensaje maduro que se acumula en el citosol, como se describe en la sección de definiciones. Otras secuencias de control (además de las secuencias promotoras, mejoradoras, silenciadoras, intrónicas, regiones 3'UTR y/o 5'UTR) pueden ser elementos estabilizadores de ARN y/o proteína. El experto en el arte conoce dichas secuencias o las puede obtener fácilmente.
Los constructos genéticos de la invención también pueden incluir una secuencia de origen de replicación que es necesaria para el mantenimiento y/o la replicación en un tipo de célula específica. Un ejemplo es cuando es necesario mantener un constructo genético en una célula bacteriana como elemento genético episomal (por ejemplo, una molécula de cósmido o plásmido) Los orígenes de replicación preferidos incluyen, pero no se limitan a, f1-ori y colE1.
Para detectar la transferencia exitosa de las secuencias de ácidos nucleicos como se usan en los métodos de la invención y/o la selección de plantas transgénicas que comprenden estos ácidos nucleicos, es ventajoso usar genes marcadores (o genes indicadores). Por lo tanto, el constructo genético puede comprender, opcionalmente, un gen marcador seleccionable. Los marcadores seleccionabas se describen en mayor detalle en la sección "definiciones" de la presente. Los genes marcadores se pueden retirar o eliminar de la célula transgénica cuando dejan de ser necesarios. Las técnicas para retirar marcadores son conocidas en el arte, se describieron técnicas útiles en la sección de definiciones.
Elemento regulador/Secuencia de control/Promotor Las expresiones "elemento regulador", "secuencia de control" y "promotor" se utilizan en forma indistinta en la presente y se deben interpretar en un contexto amplio para referirse a secuencias de ácidos nucleicos reguladoras capaces de efectuar la expresión de las secuencias a las cuales están ligadas. El término "promotor" típicamente se refiere a una secuencia de ácidos nucleicos de control ubicada corriente arriba del inicio de la transcripción de un gen y que participa en el reconocimiento y la unión de ARN polimerasa y otras proteínas, dirigiendo de este modo la transcripción de un ácido nucleico ligado operativamente. Las expresiones antes mencionadas abarcan las secuencias reguladoras transcripcionales derivadas de un gen genómico eucariótico clásico (incluso la caja TATA que es necesaria para la iniciación precisa de la transcripción, con o sin una secuencia de la caja CCAAT) y elementos reguladores adicionales (es decir, secuencias de activación corriente arriba, potenciadores y silenciadores) que alteran la expresión génica en respuesta a los estímulos del desarrollo y/o externos, o de manera específica de tejido. La expresión también incluye una secuencia reguladora transcripcional de un gen procariótico clásico, en cuyo caso puede incluir una secuencia de la caja -35 y/o secuencias reguladoras transcripcionales de la caja -10. La expresión "elemento regulador" también abarca una molécula de fusión sintética o derivado que confiere, activa o mejora la expresión de una molécula de ácido nucleico en una célula, un tejido u un órgano.
Un "promotor de planta" comprende elementos reguladores que median la expresión de un segmento de una secuencia codificante en las células de las plantas. En consecuencia, un promotor de planta no necesita ser de origen vegetal, pero se puede originar a partir de virus o microorganismos, por ejemplo de virus que atacan las células de las plantas. El "promotor de planta" también se puede originar a partir de una célula de planta, por ejemplo, de la planta que se transforma con la secuencia de ácidos nucleicos expresada en el proceso de la invención y que se describe en la presente. Esto también se aplica a otras señales reguladoras de "planta", tales como terminadores de "planta". Los promotores corriente arriba de las secuencias de nucleótidos útiles en los métodos de la presente invención se pueden modificar mediante una o más sustituciones, inserciones y/o supresiones de nucleótidos sin interferir con la funcionalidad o actividad de cualquiera de los promotores, el marco de lectura abierto (ORF) o la región reguladora 3' tal como terminadores u otras regiones reguladoras 3' que se localizan fuera del ORF. Además, es posible que la actividad de los promotores aumente mediante la modificación de su secuencia o que sean reemplazados por completo por promotores más activos, incluso promotores de organismos heterólogos. Para la expresión en plantas, la molécula de ácido nucleico, como se describió anteriormente, debe estar ligada operativamente o comprender un promotor adecuado que exprese el gen en el punto temporal correcto y con el patrón de expresión espacial requerido.
Para la identificación de promotores funcionalmente equivalentes, la potencia del promotor y/o el patrón de expresión de un promotor candidato se pueden analizar, por ejemplo, mediante la unión operativa del promotor a un gen indicador y el análisis del nivel de expresión y patrón del gen indicador en varios tejidos de la planta. Los genes indicadores conocidos y adecuados incluyen, por ejemplo, beta-glucuronidasa o beta-galactosidasa. La actividad del promotor se analiza al medir la actividad enzimática de la beta-glucuronidasa o beta-galactosidasa. La potencia del promotor y/o el patrón de expresión luego se pueden comparar con los de un promotor de referencia (tal como el que se utiliza en los métodos de la presente invención). Alternativamente, la potencia del promotor se puede analizar mediante la cuantificación de los niveles de mARN o mediante la comparación de los niveles de mARN del ácido nucleico utilizado en los métodos de la presente invención, con niveles de mARN de genes housekeeping tales como rARN 18S, con los métodos conocidos en el arte, tales como Northern blotting con análisis densitométrico de autorradiogramas, PCR cuantitativo en tiempo real o RT-PCR (Heid et al., 1996 Genome Methods 6: 986-994). Generalmente, por "promotor débil" se entiende un promotor que dirige la expresión de una secuencia codificante a un nivel bajo. Por "nivel bajo" se entienden niveles de alrededor de 1/10.000 transcriptos a alrededor de 1/100.000 transcriptos, a alrededor de 1/500.0000 transcriptos por célula. Por el contrario, un "promotor fuerte" dirige la expresión de una secuencia codificante a un nivel alto o de alrededor de 1/10 transcriptos a alrededor de 1/100 transcriptos a alrededor de 1/1000 transcriptos por célula. En general, por "promotor de potencia media" se entiende un promotor que dirige la expresión de una secuencia codificante a un nivel más bajo que un promotor fuerte, en particular a un nivel que es, en todos los casos, inferior al obtenido bajo el control de un promotor 35S CaMV.
Ligado operativamente Como se usa en la presente, la expresión "ligado operativamente" se refiere a un enlace funcional entre la secuencia del promotor y el gen de interés, de modo que la secuencia del promotor puede iniciar la transcripción del gen de interés.
Promotor constitutivo Un "promotor constitutivo" se refiere a un promotor que es activo en la transcripción durante la mayoría, pero no necesariamente todas, las fases de crecimiento y desarrollo y en la mayoría de las condiciones ambientales, en al menos una célula, un tejido o un órgano. La siguiente Tabla 2a provee ejemplos de promotores constitutivos.
Tabla 2a: Ejemplos de promotores constitutivos Promotor ubicuo Un promotor ubicuo es activo en casi todos los tejidos o células de un organismo.
Promotor regulado por el desarrollo Un promotor regulado por el desarrollo es activo durante ciertas etapas del desarrollo o en partes de la planta que experimentan cambios del desarrollo.
Promotor inducible Un promotor inducible ha inducido o aumentado la iniciación de la transcripción en respuesta a un estímulo químico (para una reseña, véase Gatz 1997, Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., 48:89-108), ambiental o físico, o puede ser "inducible por estrés", es decir, que se activa cuando una planta se expone a diversas condiciones de estrés, o "inducible por patógeno" es decir, que se activa cuando una planta se expone a diversos patógenos.
Promotor específico de órgano/específico de tejido Un promotor específico de órgano o específico de tejido es un promotor capaz de iniciar preferentemente la transcripción en ciertos órganos o tejidos, tales como hojas, raíces, tejido de semilla, etc. Por ejemplo, un "promotor específico de raíz" es un promotor activo durante la transcripción predominantemente en las raíces de las plantas, excluyendo en gran medida cualquier otra parte de una planta, aun mientras permite cualquier expresión con pérdida en estas otras partes de la planta. Los promotores capaces de iniciar la transcripción sólo en ciertas células se denominan en la presente "específicos de célula".
Los ejemplos de promotores específicos de raíz se enumeran en la siguiente Tabla 2b: Tabla 2b: Ejemplos de promotores específicos de raíz Un promotor específico de semilla es activo durante la transcripción predominantemente en el tejido de semillas, pero no necesariamente en forma exclusiva en el tejido de las semillas (en casos de expresión con pérdida). El promotor específico de semilla puede ser activo durante el desarrollo de la semilla y/o durante la germinación. El promotor específico de semilla puede ser específico de endosperma/aleurona/embrlón. Los ejemplos de promotores específicos de semilla (específicos de endosperma/aleurona/embrión) se indican en las siguientes Tabla 2c a Tabla 2f. Otros ejemplos de promotores específicos de semilla se proveen en Qing Qu and Takaiwa (Plant Biotechnol. J. 2, 113-125, 2004), cuya descripción se incorpora a la presente por referencia como si se indicara en su totalidad.
Tabla 2c: Ejemplos de promotores específicos de semilla Tabla 2d: Ejemplos de promotores específicos de endosperma Tabla 2e: Ejemplos de promotores específicos de embrión: Tabla 2f: Ejemplos de promotores específicos de aleurona: Un promotor específico de tejido verde, como se define en la presente, es un promotor que es activo durante la transcripción predominantemente en el tejido verde, excluyendo en gran medida cualquier otra parte de una planta, aun mientras permite cualquier expresión con pérdida en estas otras partes de la planta.
Los ejemplos de promotores específicos de tejido verde que se pueden utilizar para llevar a cabo los métodos de la invención se indican en la siguiente Tabla 2g.
Tabla 2g: Ejemplos de promotores específicos de tejido verde Otro ejemplo de un promotor específico de tejido es un promotor específico de meristema, que es activo durante la transcripción predominantemente en tejido meristemático, excluyendo en gran medida cualquier otra parte de una planta, aun mientras permite cualquier expresión con pérdida en estas otras partes de la planta. Los ejemplos de promotores específicos de meristema verde que se pueden utilizar para llevar a cabo los métodos de la invención se indican en la siguiente Tabla! 2h.
Tabla 2h: Ejemplos de promotores específicos de meristema Terminador El término "terminador" abarca una secuencia de control que es una secuencia de ADN en el extremo de una unidad de transcripción que señala el procesamiento 3' y la poliadenilación de un transcripto primario y la terminación de la transcripción. El terminador puede derivar del gen natural, de una variedad de otros genes vegetales o de T-ADN. El terminador que se desea agregar puede derivar, por ejemplo, de los genes de nopalina sintasa u octopina sintasa o, alternativamente, de otro gen vegetal o, con menor preferencia, de cualquier otro gen eucariótico.
(Gen) marcador seleccionable/ Gen indicador "Marcador seleccionable", "gen marcador seleccionable" o "gen indicador" incluyen cualquier gen que confiere un fenotipo a una célula en la cual se expresa para facilitar la identificación y/o selección de las células que son transfectadas o transformadas con un constructo de ácido nucleico de la invención. Estos genes marcadores permiten la identificación de una transferencia exitosa de las moléculas de ácido nucleico mediante una serie de diferentes principios. Los marcadores adecuados se pueden seleccionar a partir de marcadores que confieren resistencia a antibióticos o herbicidas, que introducen un nuevo rasgo metabólico o que permiten la selección visual. Los ejemplos de genes marcadores seleccionabas incluyen los genes que confieren resistencia a antibióticos (tales como nptll que fosforila neomicina y canamicina, o hpt que fosforila higromicina, o genes que confieren resistencia, por ejemplo, a bleomicina, estreptomicina, tetraciclina, cloramfenicol, ampicilina, gentamicina, geneticina (G418), espectinomicina o blasticidina), a herbicidas (por ejemplo, bar que provee resistencia a Basta®; aroA o gox que provee resistencia al glifosato o los genes que confieren resistencia, por ejemplo, a imidazolinona, fosfinotricina o sulfonilurea), o genes que proveen un rasgo metabólico (tales como manA que le permite a las plantas utilizar mañosa como única fuente de carbono o xilosa isomerasa para la utilización de xilosa o marcadores antinutritivos tales como la resistencia a 2-desox¡glucosa). La expresión de genes marcadores visuales da como resultado la formación de color (por ejemplo, ß-glucuronidasa, GUS o ß-galactosidasa con sus sustratos con color, por ejemplo X-Gal), luminiscencia (tales como el sistema de luciferina/luciferasa) o fluorescencia (proteína fluorescente verde, GFP, y sus derivados). Esta lista representa sólo una pequeña cantidad de posibles marcadores. El trabajador experto está familiarizado con dichos marcadores. Se prefieren diferentes marcadores según el organismo y el método de selección.
Se sabe que luego de la integración estable o transitoria de los ácidos nucleicos en las células vegetales, sólo una minoría de las células absorbe el ADN extraño y, si se desea, lo integra en su genoma, dependiendo del vector de expresión y la técnica de transfección utilizados. Para identificar y seleccionar estos integrantes, usualmente se introduce un gen que codifica un marcador seleccionable (tales como aquellos descritos anteriormente) en las células huésped junto con el gen de interés. Estos marcadores pueden usarse, por ejemplo, en mutantes en los cuales estos genes no sean funcionales mediante, por ejemplo, eliminación por métodos convencionales. Asimismo, las moléculas de secuencia de ácidos nucleicos que codifican un marcador seleccionable se pueden introducir en una célula huésped en el mismo vector que comprende la secuencia que codifica los polipéptidos de la invención o usados en los métodos de la invención, o de otro modo en un vector separado. Se pueden identificar las células que fueron transfectadas de forma estable con el ácido nucleico introducido, por ejemplo, mediante selección (por ejemplo, las células que integraron el marcador seleccionable sobreviven, mientras que las otras células mueren).
Debido a que los genes marcadores, en particular los genes de resistencia a antibióticos y herbicidas, ya no son necesarios o son indeseados en la célula huésped transgénica, una vez que los ácidos nucleicos han sido introducidos con éxito, el proceso de acuerdo con la invención para introducir los ácidos nucleicos utiliza en forma ventajosa técnicas que permiten la eliminación o escisión de estos genes marcadores. Uno de dichos métodos es conocido como cotransform ación. El método de cotransformación usa dos vectores simultáneamente para la transformación, en donde un vector tiene el ácido nucleico de acuerdo con la invención y un segundo vector tiene el/los gen(es) marcador(es). Una gran proporción de transformantes recibe o, en el caso de las plantas, comprende (hasta 40% o más de los transformantes), ambos vectores. En el caso de la transformación con Agrobacterias, los transformantes usualmente reciben sólo una parte del vector, es decir, la secuencia flanqueada por el T-ADN, que usualmente representa el cásete de expresión. Los genes marcadores luego se pueden eliminar de la planta transformada mediante la realización de cruzas. En otro método, los genes marcadores integrados en un transposón se utilizan para la transformación junto con el ácido nucleico deseado (conocido como tecnología Ac/Ds). Los transformantes se pueden cruzar con una fuente de transposasa o los transformantes se transforman con un constructo de ácido nucleico que confiere expresión de una transposasa, en forma transitoria o estable. En algunos casos (aprox. 10%), el transposón sale del genoma de la célula huésped una vez que se produce con éxito la transformación, y se pierde. En otros casos, el transposón salta a una ubicación diferente. En estos casos, el gen marcador se debe eliminar mediante la realización de cruzas. En microbiología, se desarrollaron técnicas que posibilitan o facilitan la detección de dichos eventos. Otro método ventajoso es lo que se conoce como sistemas de recombinación, cuya ventaja es que se puede prescindir de la eliminación por cruza. El sistema más conocido de este tipo es el denominado sistema Cre/lox. Creí es una recombinasa que elimina las secuencias ubicadas entre las secuencias loxP. Si el gen marcador se integra entre las secuencias loxP, se lo elimina una vez que se ha producido con éxito la transformación mediante la expresión de la recombinasa. Otros sistemas de recombinación son los sistemas HIN/HIX, FLP/FRT y REP/STB (Tribble et al., J. Biol. Chem., 275, 2000: 22255-22267; Velmurugan et al., J. Cell Biol., 149, 2000: 553-566). Es posible una integración específica de sitio en el genoma de la planta de las secuencias de ácidos nucleicos de acuerdo con la invención. Obviamente, estos métodos también se pueden aplicar a microorganismos tales como levadura, hongos o bacterias.
Transqénico/Transqén /Recom binante A los fines de la invención, "transgénico", "transgén" o "recombinante" significan, por ejemplo, con respecto a una secuencia de ácidos nucleicos, un cásete de expresión, un constructo génico o un vector que comprende la secuencia dé ácidos nucleicos o un organismo transformado con las secuencias de ácidos nucleicos, casetes de expresión o vectores de acuerdo con la invención, todas aquellas construcciones obtenidas por métodos recombinantes en los cuales (a) las secuencias de ácidos nucleicos que codifican proteínas útiles en los métodos de la invención, o (b) secuencia(s) de control genético que está ligada operativamente a la secuencia de ácidos nucleicos de acuerdo con la invención, por ejemplo un promotor, o (c) a) y b) no se encuentran en su ambiente genético natural o fueron modificadas por métodos recombinantes, en donde es posible que la modificación sea, por ejemplo, una sustitución, adición, eliminación, inversión o inserción de uno o más residuos de nucleótidos. "Entorno genético natural" significa el locus cromosómico o genómico natural en la planta original o la presencia en una genoteca genómica. Preferentemente, en el caso de una genoteca genómica, se retiene, al menos en parte, el entorno genético natural de la secuencia de ácidos nucleicos. El ambiente flanquea la secuencia de ácidos nucleicos al menos en un lado y tiene una longitud de secuencia de al menos 50 bp, preferentemente, al menos 500 bp, preferentemente, en especial al menos 1000 bp, con máxima preferencia, al menos 5000 bp. Un cásete de expresión natural - por ejemplo, la combinación natural del promotor natural de las secuencias de ácidos nucleicos con la correspondiente secuencia de ácidos nucleicos que codifica un polipéptido útil en los métodos de la presente invención, como se definió anteriormente - se convierte en un cásete de expresión transgénico cuando este cásete de expresión es modificado por métodos de síntesis no naturales ("artificiales") tales como, por ejemplo, tratamiento mutagénico. Los métodos adecuados se describen, por ejemplo, en US 5565350 o WO 00/15815.
Por lo tanto, a los fines de la invención, una planta transgénica significa, como se indicó anteriormente, que los ácidos nucleicos usados en el método de la invención no están presentes o se originan del genoma de dicha planta o están presentes en el genoma de dicha planta, pero no en su locus natural en el genoma de dicha planta, y es posible que los ácidos nucleicos se expresen de manera homologa o heteróloga. Sin embargo, como se mencionó, transgénico también significa que, mientras que los ácidos nucleicos de acuerdo con la invención o utilizados en el método de la invención se encuentran en su posición natural en el genoma de una planta, la secuencia fue modificada con respecto a la secuencia natural y/o que las secuencias reguladoras de las secuencias naturales fueron modificadas. Preferentemente, transgénico significa la expresión de los ácidos nucleicos de acuerdo con la invención en un locus no natural en el genoma, es decir que tiene lugar la expresión homologa o, preferentemente, heteróloga de los ácidos nucleicos. Las plantas transgénicas preferidas se mencionan en la presente.
También se debe tener en cuenta que, en el contexto de la presente invención, la expresión "ácido nucleico aislado" o "polipéptido aislado" se puede considerar, en algunos casos, sinónimo de un "ácido nucleico recombinante" o de un "polipéptido recom binante", respectivamente, y se refiere a un ácido nucleico o polipéptido que no se encuentra en su entorno genético natural y/o que se modificó por métodos recombinantes.
Modulación El término "modulación" significa, con respecto a la expresión o expresión génica, un proceso en el que el nivel de expresión es cambiado por dicha expresión génica en comparación con la planta de control, el nivel de expresión se puede aumentar o disminuir. La expresión original no modulada puede ser de cualquier tipo de expresión de un ARN (rARN, tARN) o mARN estructural con la posterior traducción. A los fines de la presente invención, la expresión original no modulada también puede ser ausencia de cualquier expresión. La expresión "modulación de la actividad" significa todo cambio de expresión de las secuencias de ácidos nucleicos de la invención o proteínas codificadas, que genera un mayor rendimiento y/o un mayor crecimiento de las plantas. La expresión puede aumentar desde cero (ausencia de expresión o expresión no medible) hasta una cierta cantidad, o puede disminuir desde • una cierta cantidad hasta cantidades pequeñas no medibles o hasta cero.
Expresión Las expresiones "expresión" o "expresión génica" significan la transcripción de un gen especifico o genes específicos o constructo genético específico. En particular, las expresiones "expresión" o "expresión génica" significan la transcripción de uno o más genes o constructo genético en ARN (rARN, tARN) o mARN estructural con o sin la posterior traducción del último en una proteína. El proceso incluye la transcripción de ADN y el procesamiento del producto de mARN resultante.
Mayor expresión/sobreexpresión Como se usan en la presente, las expresiones "mayor expresión" o "sobreexpresion" significan cualquier forma de expresión adicional al nivel de expresión original del tipo silvestre. A los fines de la presente invención, el nivel de expresión original del tipo silvestre también puede ser cero, es decir, ausencia de expresión o expresión no medible.
Los métodos para aumentar la expresión de genes o productos génicos están documentados en el arte e incluyen, por ejemplo, la sobreexpresion dirigida por promotores adecuados, el uso de potenciadores de la transcripción o de la traducción. Los ácidos nucleicos aislados que actúan como elementos promotores o potenciadores se pueden introducir en una posición adecuada (en general, corriente arriba) de una forma no heteróloga de un polinucleótido, a fin de regular en forma ascendente la expresión de un ácido nucleico que codifica el polipéptido de interés. Por ejemplo, los promotores endógenos se pueden alterar in vivo mediante mutación, eliminación y/o sustitución (véase, Kmiec, US 5.565.350; Zarling et al., W09322443) o se pueden introducir promotores aislados en una célula vegetal en la orientación y distancia adecuadas de un gen de la presente invención a fin de controlar la expresión del gen.
Si se desea la expresión de un polipéptido, generalmente es deseable incluir una región de poliadenilación en el extremo 3" de una región codificante de polinucleótidos. La región de poliadenilación puede derivar del gen natural, de una variedad de otros genes de planta o de T-ADN. La secuencia del terminal 3' que se desea agregar puede derivar, por ejemplo, de los genes de nopalina sintasa ü octopina sintasa o, alternativamente, de otro gen vegetal o, con menor preferencia, de cualquier otro gen eucariótico.
También se puede agregar una secuencia intrónica a la región 5' no traducida (UTR) o la secuencia codificante de la secuencia codificante parcial para aumentar la cantidad de mensaje maduro que se acumula en el citosol. Se ha demostrado que la inclusión de un intrón empalmable en la unidad de transcripción tanto en los constructos de expresión vegetales y animales aumenta la expresión génica á nivel del ARNm y de las proteínas hasta 1000 veces (Buchman and Berg (1988) Mol. Cell biol. 8: 4395-4405; Callis et al. (1987) Genes Dev 1 :1183-1200). En general, la mejora intrónica de la expresión génica es mayor cuando se coloca cerca del terminal 5' de la unidad de transcripción. El uso de los intrones del maíz intrón Adh1-S 1 , 2 y 6, el intrón Bronze-1 es conocido en el arte. Para información general véase: The Maize Handbook, Chapter 116, Freeling and Walbot, Eds., Springer, N.Y. (1994).
Menor expresión La referencia en la presente a "menor expresión" o "reducción o eliminación considerable" de la expresión significa una disminución en la expresión de un gen endógeno y/o en los niveles de polipéptidos y/o en la actividad de polipéptidos con respecto a las plantas de control. La reducción o eliminación considerable es, en orden creciente de preferencia, al menos 10%, 20%, 30%, 40% o 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90% o 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o más de reducción en comparación con las plantas de control.
Para la reducción o eliminación considerable de la expresión de un gen endógeno en una planta, es necesario que los nucleótidos considerablemente contiguos de una secuencia de ácidos nucleicos tengan una longitud suficiente. A fin de realizar el silenciamiento génico, esta puede tener tan pocos como 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11 , 10 o menos nucleotidos, alternativamente esta puede ser igual al gen entero (incluso UTR 5' y/o 3', ya sea total o parcialmente). La porción de nucleotidos considerablemente contiguos puede derivar del ácido nucleico que codifica la proteina de interés (gen blanco) o de cualquier ácido nucleico capaz de codificar un ortólogo, parálogo u homólogo de la proteína de interés. Preferentemente, la porción de nucleotidos considerablemente contiguos es capaz de formar uniones de hidrógeno con el gen blanco (ya sea cadena sentido o antisentido), con mayor preferencia, la porción de nucleotidos considerablemente contiguos tiene, en orden creciente de preferencia, 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 100% de identidad de secuencia con el gen blanco (ya sea cadena sentido o antisentido). Una secuencia de ácidos nucleicos que codifica un polipéptido (funcional) no es un requisito de los diversos métodos analizados en la presente para la reducción o eliminación considerable de la expresión de un gen endógeno.
Esta reducción o eliminación considerable de la expresión se puede lograr mediante herramientas y técnicas de rutina. Un método preferido para la reducción o eliminación considerable de la expresión del gen endógeno es mediante la introducción y expresión en una planta de un constructo genético en el cual el ácido nucleico (en este caso una porción de nucleotidos considerablemente contiguo derivados del gen de interés o de cualquier ácido nucleico capaz de codificar un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de las proteínas de interés) se clona como una repetición invertida (total o parcialmente), separada por un espaciador (ADN no codificante).
En dicho método preferido, la expresión del gen endógeno se reduce o elimina considerablemente mediante el silenciamiento mediado por ARN con el uso de una repetición invertida de un ácido nucleico o una parte de este (en este caso, una porción de nucleotidos considerablemente contiguos derivada del gen de interés o de cualquier ácido nucleico capaz de codificar un ortólogo, parálogo u homólogo de la proteína de interés), preferentemente, capaz de formar una estructura de horquilla. La repetición invertida se clona en un vector de expresión que comprende secuencias de control. Una secuencia de ácidos nucleicos de ADN no codificante (un separador, por ejemplo un fragmento de la región de unión a la matriz (MAR), un intrón, un poliligador, etc.) se ubica entre los dos ácidos nucleicos invertidos que forman la repetición invertida. Luego de la transcripción de la repetición invertida, se forma un ARN quimérico con una estructura autocomplementaria (total o parcialmente). Esta estructura de ARN bicatenario se denomina ARN horquilla (hpARN). El hpARN es procesado por la planta en siARN que se incorpora en un complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC). El RISC además escinde los transcriptos de mARN, para así reducir considerablemente la cantidad de transcriptos de mARN que se traducirán en polipéptidos. Para más detalles generales, véase, por ejemplo, Grierson et al. (1998) WO 98/53083; Waterhouse et al. (1999) WO 99/53050).
La realización de los métodos de la invención no depende de la introducción y expresión en una planta de un constructo genético en el cual el ácido nucleico se clona como una repetición invertida, sino que se pueden utilizar uno o más de los diversos métodos de "silenciamiento génico" conocidos para lograr los mismos efectos.
Uno de dichos métodos para reducir la expresión del gen endógeno es el silenciamiento de la expresión génica mediado por ARN (regulación descendente). En este caso, el silenciamiento es activado en una planta por una secuencia de ARN bicatenario (dsARN) que es considerablemente similar al gen endógeno blanco. Este dsARN es procesado adicionalmente por la planta en alrededor de 20 a alrededor de 26 nucleótidos denominados ARN cortos de interferencia (siARN). Los siARN se incorporan en un complejo silenciador inducido por ARN (RISC) que escinde los transcriptos de mARN del gen blanco endógeno, reduciendo considerablemente de esta manera la cantidad de transcriptos de mARN que se deben traducir en un polipéptido. Preferentemente, la secuencia de ARN bicatenario corresponde al gen blanco.
Otro ejemplo de un método de silenciamiento de ARN incluye la introducción de secuencias de ácidos nucleicos o partes de éstas (en este caso, una porción de nucleótidos sustancialmente contiguos derivados del gen de interés o de cualquier ácido nucleico capaz de codificar un ortólogo, parálogo u homólogo de la proteína de interés) en orientación sentido en una planta. Orientación sentido" se refiere a una secuencia de ADN que es homologa de uno de sus transcripto de mARN. Por lo tanto, en una planta se habrá introducido al menos una copia de la secuencia de ácidos nucleicos. La secuencia adicional de ácidos nucleicos reducirá la expresión del gen endógeno, originando un fenómeno conocido como cosupresión. La reducción de la expresión génica será más pronunciada si se introducen varias copias adicionales de una secuencia de ácidos nucleicos en la planta, ya que existe una correlación positiva entre los niveles altos de transcriptos y la activación de la cosupresión.
Otro ejemplo de un método de silenciamiento de ARN involucra el uso de secuencias de ácidos nucleicos antisentldo. Una secuencia de ácidos nucleicos "antisentido" comprende una secuencia de nucleótidos que es complementaria de una secuencia de ácidos nucleicos "sentido" que codifica una proteína, es decir, complementaria de la cadena codificante de una molécula de cADN bicatenario o complementaria de una secuencia de transcriptos de mARN. Preferentemente, la secuencia de ácidos nucleicos antisentido es complementaria del gen endógeno a silenciar. La complementariedad puede estar ubicada en la "región codificante" y/o en la "región no codificante" de un gen. La expresión "región codificante" se refiere a la región de la secuencia de nucleótidos que comprende codones que se traducen en residuos de aminoácidos. La expresión "región no codificante" se refiere a secuencias de 5' y 3' que flanquean la región codificante que se transcriben pero no se traducen en aminoácidos (también denominadas regiones 5' y 3' no traducidas).
Las secuencias de ácidos nucleicos antisentido se pueden diseñar de acuerdo con las reglas de formación de pares de bases de Watson y Crick. La secuencia de ácidos nucleicos antisentido puede ser complementaria de la secuencia entera de ácidos nucleicos (en este caso, una porción de nucleótidos considerablemente contiguos derivados del gen de interés o de cualquier ácido nucleico capaz de codificar un ortólogo, parálogo u homólogo de la proteína de interés), pero también puede ser un oligonucleótido que es antisentido con respecto a sólo una parte de la secuencia de ácidos nucleicos (incluso UTR 5' y 3' de mARN). Por ejemplo, la secuencia de oligonucleótidos antisentido puede ser complementaria de la región que rodea al sitio de inicio de la traducción de un transcripto de mARN que codifica un polipéptido. La longitud de una secuencia de oligonucleótidos antisentido adecuada es conocida en el arte y puede comenzar desde alrededor de 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15 o 10 nucleótidos de longitud o menos. Una secuencia de ácidos nucleicos antisentido de acuerdo con la invención se puede construir mediante síntesis química y reacciones de ligadura enzimática utilizando los métodos conocidos en el arte. Por ejemplo, una secuencia de ácidos nucleicos antisentido (por ejemplo, una secuencia de oligonucleótidos antisentido) se puede sintetizar químicamente con nucleótidos naturales o nucleótidos modificados de distintas maneras diseñados para aumentar la estabilidad biológica de las moléculas o para aumentar la estabilidad física del dúplex formado entre las secuencias de ácidos nucleicos sentido y antisentido, por ejemplo, se pueden utilizar derivados de fosforotioato y nucleótidos sustituidos por acridina. Los ejemplos de nucleótidos modificados que se pueden utilizar para generar las secuencias de ácidos nucleicos antisentido son muy conocidos en el arte. Las modificaciones conocidas de nucleótidos incluyen metilación, delación y "caps" y sustitución de uno o más de los nucleótidos naturales por un análogo, tal como inosina. Otras modificaciones de nucleótido son conocidas en el arte.
La secuencia de ácidos nucleicos antisentido se puede producir de forma biológica usando un vector de expresión en el cual se ha subclonado una secuencia de ácidos nucleicos en orientación antisentido (es decir, el ARN transcripto desde el ácido nucleico insertado tendrá orientación antisentido con respecto al ácido nucleico blanco de interés). Preferentemente, la producción de secuencias de ácidos nucleicos antisentido en plantas ocurre por medio de un constructo de ácidos nucleicos integrado de forma estable que comprende un promotor, un oligonucleótido antisentido ligado operativamente y un terminador.
Las moléculas de ácido nucleico utilizadas para el silenciamiento en los métodos de la invención (ya sea introducidas en una planta o generadas in situ) se hibridan o se unen a transcriptos de mARN y/o ADN genómico que codifica un polipéptido para inhibir de este modo la expresión de la proteína, por ejemplo, mediante la inhibición de la transcripción y/o traducción. La hibridación puede ocurrir mediante complementariedad de nucleótidos convencional para formar un dúplex estable o, por ejemplo, en el caso de una secuencia de ácidos nucleicos antisentido que se une a dúplex de ADN, mediante interacciones específicas en la cavidad principal de la hélice doble. Se pueden introducir secuencias de ácidos nucleicos antisentido en una planta mediante transformación o inyección directa en un sitio específico de tejido. Alternativamente, las secuencias de ácidos nucleicos antisentido se pueden modificar para que se dirijan a células seleccionadas y luego administrarlas de forma sistémica. Por ejemplo, para la administración sistémica, las secuencias de ácidos nucleicos antisentido pueden modificarse de manera tal que se unen específicamente a receptores o antígenos que se expresan en la superficie celular seleccionada, por ejemplo, mediante la unión de la secuencia de ácidos nucleicos antisentido a los péptidos o anticuerpos que se unen a los antígenos o receptores de la superficie celular. Las secuencias de ácidos nucleicos antisentido también se pueden dirigir a células utilizando los vectores descritos en la presente.
De acuerdo con otro aspecto, la secuencia de ácidos nucleicos antisentido es una secuencia de ácidos nucleicos a-anomérica. Una secuencia de ácidos nucleicos a-anomérica forma híbridos bicatenarios específicos con ARN complementario donde, a diferencia de las unidades b habituales, las cadenas son paralelas entre sí (Gaultier et al. (1987) Nucí Ac Res 15: 6625-6641 ). La secuencia de ácidos nucleicos antisentido también puede comprender 2'-o-metilrribonucleótido (Inoue et al. (1987) Nucí Ac Res 15, 6131-6148) o un análogo de ARN-ADN quimérico (Inoue et al. (1987) FEBS Lett. 215, 327-330).
La reducción o eliminación considerable de la expresión del gen endógeno también se puede realizar mediante el uso de ribozimas. Las ribozimas son moléculas de ARN catalítico con actividad de ribonucleasa que son capaces de escindir una secuencia de ácidos nucleicos monocatenarios, tal como un mARN, con la cual tienen una región complementaria. De este modo, las ribozimas (por ejemplo, las ribozimas hammerhead (descritas en Haselhoff and Gerlach (1988) Nature 334, 585-591 ) se pueden usar para escindir de modo catalítico transcriptos de mARN que codifican un polipéptido, reduciendo considerablemente, de este modo, la cantidad de transcriptos de mARN a traducir en un polipéptido. Se puede diseñar una ribozima que tiene especificidad para una secuencia de ácidos nucleicos (véase por ejemplo: Cech et al. patente estadounidense N.° 4.987.071 ; y Cech et al. patente estadounidense N.° 5.116.742). Alternativamente, se pueden usar transcriptos de mARN que corresponden a una secuencia de ácidos nucleicos para seleccionar un ARN catalítico que tenga actividad de ribonucleasa específica a partir de un pool de moléculas de ARN (Bartel and Szostak (1993) Science 261 , 1411-1418). El uso de ribozimas para el silenciamiento génico en plantas es conocido en el arte (por ejemplo, Atkins et al (1994) WO 94/00012; Lenne et al. (1995) WO 95/03404; Lutziger et al. (2000) WO 00/00619; Prinsen et al. (1997) WO 97/13865 y Scott et al. (1997) WO 97/38116).
El silenciamiento génico también se puede lograr mediante mutagénesis de inserción (por ejemplo, inserción de T-ADN o inserción de transposón) o mediante estrategias como las descritas, entre otros, en Angelí and Baulcombe ((1999) Plant J 20(3): 357-62), (Amplicon VIGS WO 98/36083) o Baulcombe (WO 99/15682).
El silenciamiento génico también puede ocurrir si hay una mutación en un gen endógeno y/o una mutación en un ácido nucleico/gen aislado que se introduce posteriormente en una planta. La reducción o eliminación considerable puede ser causada por un polipéptido no funcional. Por ejemplo, el polipéptido se puede unir a varias proteínas que interactúan; por lo tanto, una o más mutaciones y/o truncamientos pueden generar un polipéptido que aún es capaz de unirse a proteínas que interactúan (tales como proteínas receptoras) pero que no puede exhibir su función normal (tal como un ligando de señalización).
Otro enfoque al silenciamiento génico es mediante el direccionamiento de secuencias de ácidos nucleicos complementarias de la región reguladora del gen (por ejemplo, el promotor y/o mejoradores) para formar estructuras helicoidales triples que evitan la transcripción del gen en las células blanco. Véase Helene, C, Anticancer Drug Res. 6, 569-84, 1991 ; Helene et al., Ann. N.Y. Acad. Sci. 660, 27-36 1992; y Maher, L.J. Bioassays 14, 807-15, 1992.
Otros métodos, tales como el uso de anticuerpos dirigidos a un polipéptido endógeno para inhibir su función en la planta, o interferencia en la vía de señalización en la cual se encuentra involucrado el polipéptido, serán bien conocidos por el experto en el arte. En particular, se puede prever que las moléculas fabricadas por el hombre pueden ser útiles para inhibir la función biológica de un polipéptido blanco o para interferir con la vía de señalización en la cual está involucrado el polipéptido blanco.
De modo alternativo, se puede preparar un programa de barrido para identificar, en una población de plantas, las variantes naturales de un gen, en donde dichas variantes codifican polipéptidos con actividad reducida. Dichas variantes naturales también se pueden usar para realizar, por ejemplo, recombinación homologa.
Se puede usar microARN (miARN) artificial y/o natural para knock out la expresión génica y/o la traducción de mARN. Los miARN endógenos son ARN pequeños monocatenarios que generalmente tienen 19-24 nucleótidos de longitud. Funcionan principalmente para regular la expresión génica y/o la traducción de mARN. La mayoría de los microARN (miARN) de plantas tienen complementariedad perfecta o casi perfecta con sus secuencias blanco. Sin embargo, existen blancos naturales con hasta cinco faltas de coincidencia. Se los procesa a partir de ARN no codificantes más largos con estructuras características de replegamiento mediante RNasas bicatenarias específicas de la familia Dicer. Luego del procesamiento, se incorporan en el complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC) mediante la unión a su componente principal, una proteína Argonauta. Los miARN sirven como componentes de especificidad de RISC, ya que forman pares de base para dirigirse a ácidos nucleicos, principalmente mARN, en el citoplasma. Los posteriores eventos reguladores incluyen la escisión de mARN blanco y la destrucción y/o inhibición de la traducción. De este modo, a menudo se reflejan los efectos de la sobreexpresión de miARN en menores niveles de genes blanco.
Los microARN (amiARN) artificiales, que típicamente tienen 21 nucleótidos de longitud, se pueden modificar mediante ingeniería genética específicamente para regular de forma negativa la expresión génica de un solo gen o de múltiples genes de interés. Los determinantes de la selección de microARN vegetal blanco son muy conocidos en el arte. Se han definido los parámetros empíricos para el reconocimiento del blanco y se pueden usar para ayudar en el diseño de amiARN específicos (Schwab et al., Dev. Cell 8, 517-527, 2005). Las herramientas convenientes para el diseño y la generación de amiARN y sus precursores también están disponibles al público (Schwab et al., Plant Cell 18, 1 121-1133, 2006).
Para un rendimiento óptimo, las técnicas de silenciamiento génico usadas para reducir la expresión en una planta de un gen endógeno requieren el uso de secuencias de ácidos nucleicos de plantas monocotiledóneas para la transformación de plantas monocotiledóneas, y de plantas dicotiledóneas para la transformación de plantas dicotiledóneas. Preferentemente, se introduce una secuencia de ácidos nucleicos de cualquier especie de planta determinada en esa misma especie. Por ejemplo, se transforma una secuencia de ácidos nucleicos del arroz en una planta de arroz. Sin embargo, no es un requisito indispensable que la secuencia de ácidos nucleicos que se desee introducir se origine de la misma especie vegetal que la planta en la cual será introducida. Es suficiente que haya una homología considerable entre el gen endógeno blanco y el ácido nucleico por introducir.
Se describieron anteriormente ejemplos de varios métodos para la reducción o eliminación considerable de la expresión en una planta de un gen endógeno. Un experto en el arte podrá fácilmente adaptar los métodos de silenciamiento antes mencionados a fin de lograr la reducción de expresión de un gen endógeno en una planta entera o en sus partes, por ejemplo, mediante el uso de un promotor adecuado. Transformación Los términos "introducción" o "transformación", como se indica en la presente, abarcan la transferencia de un pollnucleótldo exógeno a una célula huésped, independientemente del método utilizado para la transferencia. El tejido vegetal capaz de propagación clonal posterior, ya sea por organogénesis o embriogénesis, se puede transformar con un constructo genético de la presente invención y regenerar una planta completa a partir de él. El tejido particular elegido variará según los sistemas de propagación clonal disponibles y más adecuados para la especie particular a transformar. Los ejemplos de tejidos blanco incluyen discos de hoja, polen, embriones, cotiledones, hipocotilos, megagametofitos, tejido de callo, tejido meristemático existente (por ejemplo, meristema apical, brotes axilares y meristemas de raíz) y tejido del meristema inducido (por ejemplo, meristema de cotiledón y meristema de hipocotilo). El polinucleótido se puede introducir en forma transitoria o estable en una célula huésped y se puede mantener no integrado, por ejemplo, como un plásmido. Alternativamente, se lo puede integrar en el genoma del huésped. La célula vegetal transformada resultante luego se puede utilizar para regenerar una planta transformada en una forma conocida por los expertos en el arte.
La transferencia de genes extraños al genoma de una planta se denomina transformación. En la actualidad, la transformación de especies vegetales es una técnica bastante rutinaria. Ventajosamente, se puede utilizar cualquiera de los diversos métodos de transformación para introducir el gen de interés en una célula ancestral adecuada. Los métodos descritos para la transformación y regeneración de las plantas a partir de tejidos o células vegetales se pueden usar para la transformación transitoria o estable. Los métodos de transformación incluyen el uso de liposomas, electroporación, productos químicos que aumentan la absorción de ADN libre, inyección del ADN directamente en la planta, bombardeo con pistola de partículas, transformación con virus o polen y microproyección. Los métodos se pueden seleccionar del método de calcio/polietilenglicol para protoplastos (Krens, F.A. et al., (1982) Nature 296, 72-74; Negrutiu I et al. (1987) Plant Mol Biol 8: 363-373); electroporación de protoplastos (Shillito R.D. et al. (1985) Bio/Technol 3, 1099-1102); microinyección en material de planta (Crossway A et al., (1986) Mol. Gen Genet 202: 179-185); bombardeo de partículas recubiertas con ADN o ARN (Klein TM et al., (1987) Nature 327: 70) infección con virus (no integrativos) y similares. Las plantas transgénicas, incluso plantas de cultivo transgénicas, se producen preferentemente mediante transformación mediada por Agrobacterium. Un método de transformación ventajoso es la transformación en la planta. Con este fin, es posible, por ejemplo, permitir que las agrobacterias actúen en las semillas de la planta o inocular el meristema de la planta con agrobacterias. Se ha demostrado que es particularmente oportuno de acuerdo con la invención permitir que una suspensión de agrobacterias transformadas actúe en la planta intacta o al menos en los primordios de la flor. La planta se cultiva posteriormente hasta que se obtienen las semillas de la planta tratada (Clough and Bent, Plant J. (1998) 16, 735-743). Los métodos para la transformación de arroz mediada por Agrobacterium incluyen métodos muy conocidos para la transformación del arroz, tales como los descritos en cualquiera de los siguientes: solicitud de patente europea EP 1198985 A1 , Aldemita and Hodges (Planta 199: 612-617, 1996); Chan et al. (Plant Mol Biol 22 (3): 491-506, 1993), Hiei et al. (Plant J 6 (2): 271-282, 1994), cuyas descripciones se incorporan a la presente por referencia como si se indicaran en su totalidad. En el caso de la transformación del maíz, el método preferido es como se describe en Ishida et al. (Nat. Biotechnol 14(6): 745-50, 1996) o Frame et al. (Plant Physiol 129(1 ): 13-22, 2002), cuyas descripciones se incorporan a la presente por referencia como si se indicaran en su totalidad. Dichos métodos se describen también a modo de ejemplo en B. Jenes et al., Techniques for Gene Transfer, en: Transgenic Plants, Vol. 1 , Engineering and Utilization, eds. S.D. Kung and R. Wu, Academic Press (1993) 128-143 y en Potrykus Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Molec. Biol. 42 (1991 ) 205-225). Los ácidos nucleicos o el constructo que se desea expresar se clonan, preferentemente, en un vector que es adecuado para la transformación de Agrobacterium tumefaciens, por ejemplo pBin19 (Bevan et al., Nucí. Acids Res. 12 (1984) 8711 ). Las agrobacterias transformadas por dicho vector luego se pueden utilizar de la manera conocida para la transformación de plantas, tales como plantas utilizadas como modelo, como Arabidopsis (dentro del alcance de la presente invención, Arabidopsis thaliana no se considera una planta de cultivo) o plantas de cultivo tales como, por ejemplo, las plantas de tabaco, por ejemplo mediante la inmersión de hojas machacadas u hojas picadas en una solución de agrobacterias y luego el cultivo en un medio adecuado. La transformación dé plantas por medio de Agrobacterium tumefaciens se describe, por ejemplo, en Hófgen y Willmitzer en Nucí. Acid Res. (1988) 16, 9877 o se conoce, entre otros, de F.F. White, Vectors for Gene Transfer in Higher Plants; in Transgenic Plants, Vol. 1 , Engineering and Utilization, eds. S.D. Kung and R. Wu, Academic Press, 1993, pp. 15-38.
Además de la transformación de células somáticas, que luego se deben regenerar en plantas intactas, también es posible transformar las células de meristemas de plantas y, en particular, las células que se desarrollan en gametos. En este caso, los gametos transformados siguen el desarrollo natural de la planta, produciendo las plantas transgénicas. De este modo, por ejemplo, las semillas de Arabidopsis se tratan con agrobacterias y las semillas se obtienen a partir de las plantas en desarrollo, de las cuales cierta proporción es transformada y, por lo tanto, transgénica [Feldman, KA and Marks MD (1987). Mol Gen Genet 208:1-9; Feldmann K (1992). En: C Koncz, N-H Chua and J Shell, eds, Methods in Arabidopsis Research. Word Scientific, Singapore, pp. 274-289]. Los métodos alternativos se basan en la eliminación reiterada de las inflorescencias y la incubación del sitio de escisión en el centro de la roseta con las agrobacterias transformadas, por la cual las semillas transformadas también se pueden obtener en un momento posterior (Chang (1994). Plant J. 5: 551-558; Katavic (1994). Mol Gen Genet, 245: 363-370). Sin embargo, un método especialmente eficaz es el método de infiltración con vacío con sus modificaciones, tal como el método de "inmersión floral". En el caso de infiltración con vacío de Arabidopsis, las plantas intactas bajo presión reducida se tratan con una suspensión de agrobacterias [Bechthold, N (1993). C R Acad Sci Paris Life Sci, 316: 1194-1199], mientras que en el caso del método de "inmersión floral" el tejido floral en desarrollo se incuba por poco tiempo con una suspensión de agrobacterias tratada con tensoactivos [Clough, SJ and Bent AF (1998) The Plant J. 16, 735-743]. En ambos casos se cosecha una cierta proporción de semillas transgénicas y estas semillas se pueden distinguir de las semillas no transgénicas por el cultivo en las condiciones selectivas antes descritas. Además, la transformación estable de los plástidos es ventajosa porque los plástidos se heredan por vía materna en la mayoría de los cultivos, lo cual reduce o elimina el riesgo de flujo de transgenes mediante polen. La transformación del genoma del cloroplasto generalmente se obtiene mediante un proceso que se representa en forma esquemática en Klaus et al., 2004 [Nature Biotechnology 22 (2), 225-229]. En síntesis, las secuencias a transformar se clonan junto con un gen marcador seleccionare entre las secuencias flanqueadoras homologas del genoma del cloroplasto. Estas secuencias flanqueadoras hómólogas dirigen la integración específica de sitio en el plastoma. La transformación de los plástidos ha sido descrita para diferentes especies de plantas y se provee una reseña en Bock (2001 ) Transgenic plastids in basic research and plant biotechnology. J Mol Biol. 2001 Sep 21 ; 312 (3):425-38 o Maliga, P (2003) Progress towards commercialization of plastid transformation technology. Trends Biotechnol. 21 , 20-28. Recientemente se ha informado otro progreso biotecnológico en forma de transformantes de plástidos libres de marcadores, que se pueden producir mediante un gen marcador cointegrado transitorio (Klaus et al., 2004, Nature Biotechnology 22(2), 225-229).
Las células vegetales modificadas genéticamente se pueden regenerar mediante todos los métodos conocidos por el experto en el arte. Se pueden encontrar métodos adecuados en las publicaciones antes mencionadas de S.D. Kung and R.
Wu, Potrykus o Hófgen and Willmitzer.
Generalmente, después de la transformación, las células vegetales o los agrupamientos celulares se seleccionan para determinar la presencia de uno o más marcadores codificados por genes expresables en plantas cotransferidos con el gen de interés, luego de lo cual el material transformado se regenera en una planta entera.
Para seleccionar las plantas transformadas, el material vegetal obtenido en la transformación se somete, en general, a condiciones selectivas a fin de poder distinguir las plantas transformadas de las plantas no transformadas. Por ejemplo, las semillas obtenidas del modo antes descrito se pueden plantar y, luego de un, período de crecimiento inicial, se pueden someter a una selección adecuada mediante pulverización. Otra posibilidad consiste en cultivar las semillas, en caso de ser adecuado, luego de la esterilización, en placas de agar mediante el uso de un agente de selección adecuado a fin de que solo las semillas transformadas puedan crecer hasta convertirse en plantas. De modo alternativo, las plantas transformadas se controlan para detectar la presencia de un marcador seleccionable, tales como los descritos anteriormente.
Luego de la regeneración y transferencia de ADN, las plantas posiblemente transformadas también se pueden evaluar, por ejemplo, mediante análisis Southern, para determinar la presencia del gen de interés, la cantidad de copias y/o la organización genómica. De modo alternativo o adicional, se pueden controlar los niveles de expresión del ADN recién introducido mediante análisis Northern y/o Western; ambas técnicas son conocidas por los expertos en el arte.
Las plantas transformadas generadas se pueden propagar por diversos medios, tales como propagación clonal o técnicas de reproducción clásicas. Por ejemplo, se puede autocruzar una planta transformada de primera generación (o T1 ) y seleccionar transformantes homocigotas de segunda generación (o T2), y las plantas T2 luego se pueden propagar también mediante técnicas de reproducción clásicas. Los organismos transformados generados pueden adoptar diversas formas. Por ejemplo, pueden ser quimeras de células transformadas y no transformadas; transformantes clónales (por ejemplo, todas las células se transforman para que contengan el cásete de expresión); injertos de tejidos transformados y no transformados (por ejemplo, en plantas, un rizoma transformado injertado en un acodo no transformado).
Marcación por activación de T-ADN La marcación por activación de T-ADN (Hayashi et al. Science (1992) 1350-1353) incluye la inserción de T-ADN, que usualmente contiene un promotor (también puede ser un mejorador de la traducción o un intrón), en la región genómica del gen de interés o 10 kb corriente arriba o corriente abajo de la región codificante de un gen en una configuración tal que el promotor dirige la expresión del gen blanco. En general, la regulación de la expresión del gen blanco por su promotor natural se altera y el gen cae bajo el control del promotor recién introducido. El promotor está típicamente incluido en un T-ADN. Este T-ADN se inserta en forma aleatoria en el genoma de la planta, por ejemplo, mediante infección con Agrobacterium, y conduce a la expresión modificada de los genes cerca del T-ADN insertado. Las plantas transgénicas resultantes muestran fenotipos dominantes debido a la expresión modificada de los genes cercanos al promotor introducido.
TILLING El término "TILLING" es la abreviatura de "Targeted Induced Local Lesions In Genomes" (Lesiones locales inducidas dirigidas en genomas) y se refiere a una tecnología de mutagénesis útil para generar y/o identificar ácidos nucleicos que codifican proteínas con expresión y/o actividad modificada. TILLING también permite la selección de plantas que portan dichos variantes mutantes. Estas variantes mutantes pueden exhibir expresión modificada, ya sea en potencia o ubicación o duración (por ejemplo, si las mutaciones afectan al promotor). Estas variantes mutantes pueden exhibir mayor actividad que la exhibida por el gen en su forma natural. TILLING combina mutagénesis de alta densidad con métodos de barrido de alto rendimiento. Las etapas que habitualmente se siguen en TILLING son: (a) mutagénesis EMS (Redei GP and Koncz C (1992) In Methods in Arabidopsis Research, Koncz C, Chua NH, Schell J, eds. Singapore, World Scientific Publishing Co, pp. 16-82; Feldmann et al., (1994) In Meyerowitz EM, Somerville CR, eds, Arabidopsis. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, pp 137-172; Lightner J and Caspar T (1998) In J Martinez-Zapater, J Salinas, eds, Méthods on Molecular Biology, Vol. 82. Humana Press, Totowa, NJ, pp 91-104); (b) preparación de ADN y agrupamiento de individuos; (c) amplificación por PCR de una región de interés; (d) desnaturalización y apareamiento para permitir la formación de heterodúplex; (e) DHPLC, cuando se detecta la presencia de un heterodúplex en un pool como un pico extra en el cromatograma; (f) identificación del individuo mutante; y (g) secuenciación del producto de PCR mutante. Los métodos para TILLING son muy conocidos en el arte (McCallum et al., (2000) Nat Biotechnol 8: 455-457; reseñado por Stemple (2004) Nat Rev Genet 5(2): 145-50).
Recombinación homologa La recombinación homologa permite la introducción en un genoma de un ácido nucleico seleccionado en una posición seleccionada definida. La recombinación homóloga es una tecnología estándar que se usa en forma rutinaria en las ciencias biológicas para organismos inferiores, tales como levadura o el musgo Physcomitrella. Los métodos para realizar la recombinación homóloga en las plantas han sido descritos no sólo para las plantas modelo (Offringa et al. (1990) EMBO J 9(10): 3077-84) sino también para las plantas de cultivo, por ejemplo, arroz (Terada et al. (2002) Nat Biotech 20(10): 1030-4; lida and Terada (2004) Curr Opin Biotech 15(2): 132-8) y hay enfoques que son aplicables en general, independientemente del organismo blanco (Miller et al, Nature Biotechnol. 25, 778-785, 2007).
Rasgos relacionados con el rendimiento Los rasgos relacionados con el rendimiento son rasgos o características que se relacionan con el rendimiento de la planta. Los rasgos relacionados con el rendimiento pueden comprender uno o más de la siguiente lista no limitativa de características: tiempo de floración temprano, rendimiento, biomasa, rendimiento de semilla, vigor temprano, índice de verdor, mayor tasa de crecimiento, mejores rasgos agronómicos, por ejemplo, mayor tolerancia a la inmersión (que conduce a un mayor rendimiento del arroz), mejor eficacia en el uso del agua (WUE), mejor eficacia en el uso de nitrógeno (NUE), etc.
Rendimiento En general, término "rendimiento" significa un producto mensurable de valor económico, típicamente relacionado con un cultivo, área y período de tiempo específicos. Las partes individuales de las plantas contribuyen directamente al rendimiento sobre la base de su cantidad, tamaño y/o peso, o el rendimiento real es el rendimiento por metro cuadrado para un cultivo y año, el cual se determina dividiendo la producción total (incluye tanto la producción cosechada como la producción calculada) por metro cuadrado plantado.
En la presente, las expresiones "rendimiento" de una planta y "rendimiento vegetal" se usan de manera indistinta y se refieren a la biomasa vegetal, tal como biomasa de raíz y/o brote, a los órganos reproductivos y/o a los propágulos, tales como semillas, de esa planta.
Las flores en el maíz son unisexuales; las inflorescencias masculinas (panojas) se originan en el tallo apical y las inflorescencias femeninas (mazorcas) surgen de los ápices de yemas axilares. La inflorescencia femenina produce pares de espículas en la superficie de un eje central (mazorca). Cada una de estas espículas femeninas encierra dos florcillas fértiles, una de ellas generalmente madura en un grano de maíz luego de ser fertilizada. Por lo tanto, el aumento del rendimiento en el maíz se puede manifestar como uno o más de los siguientes: aumento de la cantidad de plantas establecidas por metro cuadrado, aumento de la cantidad de mazorcas por planta, aumento de la cantidad de hileras, cantidad de granos por hilera, peso del grano, peso de mil granos, longitud/diámetro de la mazorca, aumento de la tasa de llenado de semillas, que es la cantidad de florcillas llenas (es decir, florcillas que contienen semillas) dividido por la cantidad total de florcillas y multiplicado por 100), entre otros.
Las inflorescencias en las plantas de arroz se denominan panículas. Las panículas tienen espículas, que son la unidad básica de las panículas y consiste en un pedículo y en una florcilla. La florcilla se origina en el pedículo e incluye una flor cubierta por dos glumas protectoras: una gluma más grande (lema) y una gluma más corta (palea). Por lo tanto, si se toma el arroz como ejemplo, el aumento del rendimiento se puede manifestar como el aumento de uno o más de los siguientes: cantidad de plantas por metro cuadrado, cantidad de panículas por planta, longitud de la panícula, cantidad de espículas por panícula, cantidad de flores (o florcillas) por panícula; un aumento de la tasa de llenado de semillas, que es la cantidad de florcillas llenas (es decir, florcillas que contienen semillas dividido por la cantidad total de florcillas y multiplicado por 100); aumento del peso de mil granos, entre otros.
Tiempo de floración temprano Como se usa en la presente, las plantas que tienen un "tiempo de floración temprano" son plantas que comienzan a florecer antes que las plantas de control. Por lo tanto, este término se refiere a plantas que muestran un inicio de floración más temprano. El tiempo de floración de las plantas se puede evaluar al contar la cantidad de días ("tiempo que tardan en florecer") entre la siembra y el surgimiento de la primera inflorescencia. Por ejemplo, el "tiempo de floración" de una planta se puede determinar con el método descrito en WO 2007/093444.
Vigor temprano "Vigor temprano" se refiere al crecimiento activo, sano y equilibrado, especialmente durante las etapas tempranas del crecimiento de la planta, y puede ser el resultado de un mejor estado físico de la planta debido, por ejemplo, a que las plantas se adaptan mejor a su medio ambiente (es decir, optimizan el uso de recursos' de energía y los reparten entre los brotes y las raíces). Las plantas que tienen vigor temprano también muestran mayor supervivencia de las plántulas y mejor establecimiento del cultivo, lo que habitualmente da como resultado campos muy uniformes (en donde el cultivo crece de manera uniforme, es decir, la mayoría de las plantas alcanza los diversos estadios del desarrollo considerablemente al mismo tiempo), y a menudo mejor y mayor rendimiento. Por lo tanto, el vigor temprano se puede determinar al medir varios factores, tales como peso de mil granos, porcentaje de germinación, porcentaje de plantas que emergen, crecimiento de las plántulas, altura de las plántulas, longitud de las raíces, biomasa de las raíces y de los brotes y muchos otros.
Aumento de la tasa de crecimiento El aumento de la tasa de crecimiento puede ser específico de una o más partes de una planta (incluso semillas) o puede ser de casi la totalidad de la planta. Las plantas con mayor tasa de crecimiento pueden tener un ciclo de vida más corto. El ciclo de vida de una planta puede significar el tiempo necesario para que se desarrolle desde la semilla madura seca hasta la etapa en la cual la planta produjo semillas maduras secas, similares al material de inicio. Este ciclo de vida puede estar influenciado por factores tales como velocidad de germinación, vigor temprano, tasa de crecimiento, índice de verdor, tiempo de floración y velocidad de maduración de la semilla. El aumento de tasa de crecimiento puede ocurrir en una o más etapas del ciclo de vida de una planta o durante considerablemente todo el ciclo de vida de la planta. El aumento de la tasa de crecimiento durante las etapas tempranas del ciclo de vida de una planta puede reflejar mejor vigor. El aumento de la tasa de crecimiento puede alterar el ciclo de cosecha de una planta, lo cual permite sembrar las plantas más tarde y/o cosecharlas antes de lo que sería posible de otro modo (se puede obtener un efecto similar con tiempo de floración más temprano). Si se aumenta lo suficiente la tasa de crecimiento, esto puede permitir la siembra adicional de semillas de la misma especie de planta (por ejemplo, sembrar y cosechar plantas de arroz seguido de la siembra y cosecha de otras plantas de arroz, todo dentro de uh período de crecimiento convencional). De modo similar, si se aumenta lo suficiente la tasa de crecimiento, esto puede permitir la siembra adicional de semillas de distintas especies de plantas (por ejemplo, sembrar y cosechar plantas de maíz seguido, por ejemplo, de la siembra y cosecha opcional de soja, papa o cualquier otra planta adecuada). También pueden ser posibles cosechas adicionales de los mismos rizomas, en el caso de algunas plantas de cultivo. La alteración del ciclo de cosecha de una planta puede conducir a un aumento de la producción de biomasa anual por metro cuadrado (debido a un aumento de la cantidad de veces (por ejemplo, por año) que se puede cultivar y cosechar cualquier planta particular). Un aumento de la tasa de crecimiento también puede permitir el cultivo de plantas transgénicas en un área geográfica más amplia que la de sus contrapartes de tipo silvestre, debido a que las limitaciones territoriales para el desarrollo de un cultivo con frecuencia están determinadas por condiciones ambientales adversas al momento de la plantación (estación temprana) o al momento de la cosecha (estación tardía). Dichas condiciones adversas se pueden evitar si se acorta el ciclo de cosecha. La tasa de crecimiento se puede determinar al derivar varios parámetros de las curvas de crecimiento, dichos parámetros pueden ser: T-Mid (el tiem o que tardan las plantas en alcanzar el 50% de su tamaño máximo) y T-90 (el tiempo que tardan las plantas en alcanzar el 90% de su tamaño máximo), entre otros. Resistencia al estrés El aumento de la tasa de rendimiento y/o de crecimiento ocurre si la planta se encuentre en condiciones sin estrés o si la planta está expuesta a varios tipos de estrés, en comparación con las plantas de control. Las plantas típicamente responden a la exposición al estrés mediante un crecimiento más lento. En condiciones de estrés severo, la planta puede incluso detener su crecimiento por completo. Por otra parte, el estrés leve se define en la presente como cualquier estrés al que está expuesta una planta que no causa el cese por completo del crecimiento de una planta sin la capacidad de reiniciar el crecimiento. El estrés leve, en el sentido de la invención, conduce a una reducción del crecimiento de las plantas estresadas de menos de 40%, 35% o 25%, con mayor preferencia, menos de 20% o 15% en comparación con la planta de control en condiciones sin estrés. Debido a los adelantos en las prácticas agrícolas (irrigación, fertilización, tratamientos con plaguicidas), no es frecuente encontrar distintos tipos de estrés severo en plantas de cultivo cultivadas. En consecuencia, el crecimiento comprometido inducido por estrés leve es a menudo una característica indeseable en la agricultura. El "estrés leve" es el estrés biótico y/o abiótico (ambiental) cotidiano al cual está expuesta una planta. El estrés abiótico se puede deber a sequía o exceso de agua, estrés anaeróbico, estrés salino, toxicidad química, estrés oxidativo y temperaturas cálidas, frías o de congelación.
El "estrés biótico" típicamente es el estrés causado por patógenos, tales como bacterias, virus, hongos, nemátodos e insectos.
El "estrés abiótico" puede ser estrés osmótico causado por estrés hídrico, por ejemplo, debido a sequía, estrés salino o estrés por congelación. El estrés abiótico también puede ser estrés oxidativo o estrés por frío. "Estrés por congelación" se refiere a estrés debido a las temperaturas de congelación, es decir, temperaturas en las cuales las moléculas de agua disponibles se congelan y se convierten en hielo. "Estrés por frío", también denominado "estrés por heladas", se refiere a temperaturas frías, por ejemplo, temperaturas menores de 10° o, preferentemente, menores de 5°C, pero a las cuales las moléculas de agua no se congelan. Como se informó en Wang et al. (Planta (2003) 218: 1-14), el estrés abiótico conduce a una serie de cambios morfológicos, fisiológicos, bioquímicos y moleculares que afectan de manera adversa el crecimiento y la productividad de la planta. Se sabe que el estrés por sequía, salinidad, temperaturas extremas y el estrés oxidativo están interconectados y pueden inducir el crecimiento y daño celular mediante mecanismos similares. Rabbani et al. (Plant Physiol (2003) 133: 1755-1767) describe un grado particularmente alto de "comunicación cruzada" entre estrés por sequía y estrés por alta salinidad. Por ejemplo, la sequía y/o la salinización se manifiestan principalmente como estrés osmótico, lo cual da como resultado la interrupción de la homeóstasis y la distribución iónica en la célula. El estrés oxidativo, que frecuentemente acompaña al estrés por alta o baja temperatura, por salinidad o por sequía, puede causar la desnaturalización de proteínas funcionales y estructurales. Como consecuencia, estos diversos tipos de estrés ambientales a menudo activan vías de señalización celular y respuestas celulares similares, tales como la producción de proteínas por estrés, la regulación en forma ascendente de antioxidantes, la acumulación de solutos compatibles y la detención del crecimiento. Como se usa en la presente, las condiciones "sin estrés" son las condiciones ambientales que permiten el crecimiento óptimo de las plantas. Los expertos en el arte conocen las condiciones normales del suelo y climáticas para una ubicación determinada. Las plantas en condiciones óptimas de crecimiento (que crecen en condiciones sin estrés) usualmente rinden, en orden creciente de preferencia, al menos 97%, 95%, 92%, 90%, 87%, 85%, 83%, 80%, 77% o 75% de la producción promedio de dicha planta en un ambiente determinado. La producción promedio se puede calcular sobre la base de una cosecha y/o estación. Los expertos en el arte conocen el rendimiento promedio de la producción de un cultivo.
En particular, los métodos de la presente invención se pueden realizar en condiciones sin estrés. Por ejemplo, los métodos de la presente invención se pueden realizar en condiciones sin estrés, tales como sequía leve, para obtener plantas con mayor rendimiento, con respecto a plantas de control.
En otra forma de realización, los métodos de la presente invención se pueden realizar en condiciones con estrés.
Por ejemplo, los métodos de la presente invención se pueden realizar en condiciones con estrés, tales como sequía, para obtener plantas con mayor rendimiento, con respecto a plantas de control.
En otro ejemplo, los métodos de la presente invención se pueden realizar en condiciones con estrés, tales como deficiencia de nutrientes, para obtener plantas con mayor rendimiento, con respecto a plantas de control.
La deficiencia de nutrientes puede ser el resultado de la falta de nutrientes tales como nitrógeno, fosfatos y otros compuestos que contienen fósforo, potasio, calcio, magnesio, manganeso, hierro y boro, entre otros.
Aun en otro ejemplo, los métodos de la presente invención se pueden realizar en condiciones con estrés, tales como estrés salino, para obtener plantas con mayor rendimiento, con respecto a plantas de control. La expresión "estrés salino" no se restringe a la sal común (NaCI), sino que puede ser uno o más de los siguientes: NaCI, KCI, LiCI, MgCI2, CaCI2, entre otros.
Aun en otro ejemplo, los métodos de la presente invención se pueden realizar en condiciones con estrés, tales como estrés por frío o estrés por congelación, para obtener plantas con mayor rendimiento, con respecto a plantas de control.
Incremento/Mejora/Aumento Los términos "incremento", "mejora" o "aumento" son indistintos y significan, en el sentido de la solicitud, al menos 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% o 10%, preferentemente, al menos 15% o 20%, con mayor preferencia, 25%, 30%, 35% o 40% más de rendimiento y/o crecimiento en comparación con las plantas de control como se definen en la presente.
Rendimiento de las semillas Un aumento del rendimiento de las semillas se puede manifestar como uno o más de los siguientes: (a) mayor biomasa de las semillas (peso total de las semillas) que puede ser por semilla y/o por planta y/o por metro cuadrado; (b) mayor cantidad de flores por planta; (c) mayor cantidad de semillas; (d) mayor tasa de llenado de semillas (que se expresa como la proporción entre la cantidad de florcillas llenas dividido por la cantidad total de florcillas); (e) mayor índice de cosecha, que se expresa como la proporción entre el rendimiento de las partes cosechables, tales como semillas, dividido por la biomasa de las partes aéreas de la planta; y (f) mayor peso de mil granos (TKW), que se extrapola de la cantidad de semillas contadas y su peso total. Un mayor TKW puede ser el resultado de un mayor tamaño de las semillas y/o peso de las semillas, y también puede ser el resultado de un mayor tamaño del embrión y/o endosperma.
Las expresiones "florcillas llenas" y "semillas llenas" se pueden considerar sinónimos.
Un mayor rendimiento de las semillas también se puede manifestar como un mayor tamaño de las semillas y/o volumen de las semillas. Asimismo, un mayor rendimiento de las semillas también se puede manifestar como una mayor área de la semilla y/o longitud de la semilla y/o ancho de la semilla y/o perímetro de la semilla. índice de verdor Como se usa en la presente, el "índice de verdor" se calcula de imágenes digitales de plantas. Para cada píxel que pertenece a la planta objeto de la imagen, se calcula la proporción del valor de verde con respecto al valor de rojo (en él modelo RGB para la codificación de color). El índice de verdor se expresa como el porcentaje de píxeles para los cuales la proporción verde-rojo excede un umbral determinado. En condiciones normales de crecimiento, en condiciones de crecimiento con estrés salino y en condiciones de crecimiento con disponibilidad reducida de nutrientes, el índice de verdor de las plantas se mide en la última formación de imágenes antes de la floración. Por el contrario, en condiciones de crecimiento con estrés por sequía, el índice de verdor de las plantas se mide en la primera formación de imágenes después de la sequía.
Biomasa Como se usa en la presente, el término "biomasa" se refiere al peso total de una planta. Dentro de la definición de biomasa, se puede hacer una distinción entre la biomasa de una o más partes de una planta, que pueden incluir uno o más de los siguientes: - partes aéreas, tales como, por ejemplo, biomasa de brotes, biomasa de semillas, biomasa de hojas, etc.; - partes aéreas cosechables, tales como, por ejemplo, biomasa de brotes, biomasa de semillas, biomasa de hojas, etc.; - partes subterráneas, tales como, pero sin limitarse a, biomasa de raíces, tubérculos, bulbos, etc.; - partes subterráneas cosechables, tales como, pero sin limitarse a, biomasa de raíces, tubérculos, bulbos, etc.; - partes cosechables parcialmente subterráneas, tales como remolacha y otras áreas del hipocotilo de la planta, rizomas, estolones o rizomas reptantes; - biomasa vegetativa, tal como biomasa de raíces, biomasa de brotes, etc.; - órganos reproductivos; y - propágulos, tales como semillas.
Reproducción asistida por marcador Dichos programas de reproducción algunas veces requieren la introducción de variaciones alélicas mediante el tratamiento mutagénico de las plantas, utilizando, por ejemplo, mutagénesis EMS; alternativamente, el programa puede comenzar con una colección de variantes alélicas del denominado origen "natural" causado de manera no intencional. Luego se realiza la identificación de variantes alélicas, por ejemplo, mediante PCR. Luego sigue una etapa de selección de variantes alélicas superiores de la secuencia en cuestión y que produce mayor rendimiento. Generalmente, la selección se realiza mediante el control del crecimiento de las plantas que contienen diferentes variantes alélicas de la secuencia en cuestión. El crecimiento se puede controlar en un invernadero o en el campo. Otras etapas opcionales incluyen' la cruza de plantas en las cuales la variante alélica superior se identificó con otra planta. Esto se puede usar, por ejemplo, para realizar una combinación de características fenotípicas de interés.
Uso como sondas en (mapeo genético) El uso de ácidos nucleicos que codifican la proteína de interés para el mapeo genético y físico de genes requiere solamente una secuencia de ácidos nucleicos de al menos 15 nucleótidos de longitud. Estos ácidos nucleicos se pueden utilizar como i marcadores de polimorfismos de longitud del fragmento de restricción (RFLP). Los Southern blots (Sambrook J, Fritsch EF and Maniatis T (1989) Molecular Cloning, A Laboratory Manual) de ADN genómico vegetal digerido por restricción se pueden sondear con los ácidos nucleicos que codifican la proteína de interés. Los patrones de banda resultantes luego se pueden someter a análisis genéticos mediante el uso de programas de computación tales como MapMaker (Lander et al. (1987) Genomics 1 : 174-181 ) a fin de construir un mapa genético. Además, los ácidos nucleicos se pueden usar para sondear Southern blots que contienen ADN genómico tratado con endonucleasa de restricción de un conjunto de individuos que representan los progenitores y la progenie de una cruza genética definida Se observa la segregación de los polimorfismos de ADN y se usa para calcular la posición del ácido nucleico que codifica la proteína de interés en el mapa genético que se obtuvo previamente con esta población (Botstein et al. (1980) Am. J. Hum. Genet. 32:314-331 ).
La producción y el uso de sondas derivadas de genes vegetales para usar en el mapeo genético se describen en Bernatzky and Tanksley (1986) Plant Mol. Biol. Repórter 4: 37-41. Numerosas publicaciones describen el mapeo genético de clones de cADN específicos mediante la metodología descrita anteriormente; o sus variaciones Por ejemplo, para el mapeo se pueden usar poblaciones de intercruza F2, j i poblaciones de retrocruza, poblaciones apareadas al azar, líneas ¡sogénicas cercanas y otros conjuntos de individuos. Tales metodologías son muy conocidas' por los expertos en el arte. i Las sondas de ácidos nucleicos también se pueden usar para el mapeo físico (es decir, la ubicación de secuencias en mapas físicos; véase Hoheisel et al. En: Non-mammalian Genomic Analysis: A Practical Guide, Academic press 1996, pp. 319-346, y las referencias allí citadas).
En otra forma de realización, las sondas de ácidos nucleicos se pueden usar en el mapeo de hibridación in situ por fluorescencia directa (FISH) (Trask (1991 ) Trends Genet. 7:149-154). Si bien los métodos actuales de mapeo FISH favorecen el uso de clones grandes (varios kb a varios cientos de kb; véase Laan et al. (1995) Genome Res. 5:13-20), las mejoras en la sensibilidad pueden permitir la realización del mapeo FISH con sondas más cortas.
Se pueden realizar diversos métodos basados en la amplificación de ácidos nucleicos para el mapeo genético y físico mediante el uso de ácidos nucleicos. Los ejemplos incluyen la amplificación específica de alelos (Kazazian (1998) J. Lab. Clin. Med 11 :95-96), polimorfismo de fragmentos amplificados por PCR (CAPS; Sheffield et al. (1993) Genomics 16:325-332), ligadura específica de alelos (Landegren et al. (1988) Science 241 :1077-1080), reacciones de extensión de nucleótidos (Sokolov (1990) Nucleic Acid Res. 18:3671 ), mapeo de híbrido por radiación (Waltér et al. (1997) Nat. Genet. 7:22-28) y mapeo Happy (Dear and Cook (1989) Nucleic Ácid Res. 17:6795-6807). Para estos métodos, se utiliza la secuencia de un ácido nucleico para diseñar y producir pares de cebadores para utilizar en la reacción de amplificación o en las reacciones de extensión de cebadores. El diseño de dichos cebadores es muy conocido por los expertos en el arte. En los métodos que utilizan mapeo genético basado en PCR, puede ser necesario identificar diferencias de secuencias de ADN entre los progenitores de la cruza por mapeo en la región correspondiente con la secuencia de ácidos nucleicos de la presente. Sin embargo, esto generalmente no es necesario para los métodos de mapeo.
Planta Como se usa en la presente, el término "planta" abarca plantas enteras, antecesores y progenie de las plantas y partes de plantas, incluso semillas, brotes, tallos, hojas, raíces (incluso tubérculos), flores y tejidos y órganos, en donde cada uno de los antes mencionados comprende el gen/ácido nucleico de interés. El ¡término "planta" también abarca células de plantas, cultivos en suspensión, tejidos de callos, embriones, regiones meristemáticas, gametofitos, esporofitos, polen y microesporas, en donde cada uno de los antes mencionados comprende el gen/ácido nucleico de interés.
Las plantas que son particularmente útiles en los métodos de la invención incluyen todas las plantas que pertenecen a la superfamilia Viridiplantae, en particular, plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas, incluso forraje o legumbres forrajeras, plantas ornamentales, cultivos para alimentación, árboles o arbustos seleccionados de la lista que comprende Acer spp., Actinidia spp., Abelmoschus spp., Agave sisalana, Agropyron spp., Agrostis stolonifera, Allium spp., Amaranthus spp., Ammophila arenaria, Ananas comosus, Annona spp., Apium graveolens, Arachis spp, Artocarpus spp., Asparagus officinalis, Avena spp. Cpor ejemplo, Avena sativa, Avena fatua, Avena byzantina, Avena fatua var. sativa, Avena hybrida), Averrhoa carambola, Bambusa spp., Benincasa hispida, Bertholletia excelsea, Beta vulgaris, Brassica spp. (por ejemplo, Brassica napus, Brassica rapa spp. [cañóla, colza oleaginosa, nabo]), Cadaba farinosa, Camellia sinensis, Canna indica, Cannabis sativa, Capsicum spp., Carex elata, Carica papaya, Carissa macrocarpa, Carya spp., Carthamus tinctorius, Castanea spp., Ceiba pentandra, Cichorium endivia, Cinnamomum spp., Citrullus lanatus, Citrus spp., Cocos spp., Coffea spp., Colocasia esculenta, Cola spp., Corchorus spp., Coriandrum sativum, Corylus spp., Crataegus spp., Crocus sativus, Cucúrbita spp., Cucumis spp., Cynara spp., Daucus carota, Desmodium spp., Dimocarpus longan, Dioscorea spp., Diospyros spp., Echinochloa spp., Elaeis (por ejemplo, Elaeis guineensis, Elaeis oleífera), Eleusine coracana, Eragrostis tef, Erianthus spp., Eriobotrya japónica, Eucalyptus spp., Eugenia uniflora, Fagopyrum spp., Fagus spp., Festuca arundinacea, Ficus carica, Fortunella spp., Fragaria spp., Ginkgo biloba, Glycine spp. Cpor ejemplo, Glycine max, Soja hispida o Soja max), Gossypium hirsutum, Helianthus spp. (por ejemplo, Helianthus annuus), Hemerocallis fulva, Hibiscus spp., Hordeum spp. (por ejemplo, Hordeum vulgare), Ipomoea batatas, Juglans spp., Lactuca sativa, Lathyrus spp., Lens culinaris, Linum usitatissimum, Litchi chinensis, Lotus spp., Luffa acutangula, Lupinus spp., Luzula sylvatica, Lycopersicon spp. (por ejemplo, Lycopersicon esculentum, Lycopersicon lycopersicum, Lycopersicon pyriforme), Macrotyloma spp., Malus spp., Malpighia emarginata, Mammea americana, Mangifera indica, Manihot spp., Manilkara zapota, Medicago sativa, Melilotus spp., Mentha spp., Miscanthus sinensis, Momordica spp., Morus nigra, Musa spp., Nicotiana spp., Olea spp., Opuntia spp., Ornithopus spp., Oryza spp. (por ejemplo, Oryza sativa, Oryza latifolia), Panicum miliaceum, Panicum virgatum, Passiflora edulis, Pastinaca sativa, Pennisetum spp., Persea spp., Petroselinum crispum, Phalaris arundinacea, Phaseolus spp., Phleum pratense, Phoenix spp., Phragmites australis, Physalis spp., Pinus spp., Pistacia vera, Pisum spp., Poa spp., Populus spp., Prosopis spp., Prunus spp., Psidium spp., Púnica granatum, Pyrus communis, Quercus spp., Raphanus sativus, Rheum rhabarbarum, Ribes spp., Ricinus communis, Rubus spp., Saccharum spp., Sa// spp., Sambucus spp., Sécale cereale, Sesamum spp., Sinapis spp., Solanum spp. (por ejemplo, Solanum tuberosum, Solanum integrifolium o Solanum lycopersicum), Sorghum bicolor, Spinacia spp., Syzygium spp., Tagetes spp., Tamarindus indica, Theobroma cacao, Trifolium spp., Tripsacum dactyloides, Triticosecale rimpaui, Triticum spp. (por ejemplo, Triticum aestivum, Triticum durum, Triticum turgidum, Triticum hybernum, Triticum macha, Triticum sativum, Triticum monococcum o Triticum vulgare), Tropaeolum minus, Tropaeolum majus, Vaccinium spp., V/c/'a spp., Wgna spp., Viola odorata, Vitis spp., Zea mays, Zizania palustris, Ziziphus spp., entre otros.
Planta(s) de control La elección de plantas de control adecuadas es una parte rutinaria en la preparación experimental y puede incluir las correspondientes plantas de tipo silvestre o las correspondientes plantas sin el gen de interés. Generalmente, la planta de control es de la misma especie de planta o incluso de la misma variedad que la planta a evaluar. La planta de control también puede ser un nulicigota de la planta a evaluar. Los nulicigotas (o plantas de control nulas) son individuos que carecen del trasngén por segregación. Además, las plantas de control se cultivan en las mismas condiciones de crecimiento que las plantas de la invención, es decir, cerca de las plantas de la invención y simultáneamente con ellas. Como se usa en la presente, una "planta de control" se refiere no sólo a las plantas completas, sino también a las partes de las plantas, incluso semillas y partes de semillas.
Descripción detallada de la invención Sorprendentemente, ahora se ha descubierto que modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6 produce plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control.
De acuerdo con una primera forma de realización, la presente invención provee un método para mejorar rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, con respecto a plantas de control, que comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido VIM1 o un polipéptido tipo VTC2 y, opcionalmente, seleccionar plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento. De acuerdo con otra forma de realización, la presente invención provee un método para producir plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a plantas de control, en donde dicho método comprende las etapas de modular la expresión en dicha planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido relacionado con el rendimiento, como se describe en la presente, y opcionalmente, seleccionar plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento.
De acuerdo con otra forma de realización, la presente invención provee un método para mejorar rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, con respecto a plantas de control, que comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6, como se definen en la presente, y opcionalmente, seleccionar plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento. En otra forma de realización, la presente invención provee un método para producir plantas que tienen mejores, rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a plantas de control, en donde dicho método comprende las etapas de modular la expresión en dicha planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6, como se definen en la presente, y opcionalmente, seleccionar plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento.
Un método preferido para modular, preferentemente aumentar, la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6 es mediante la introducción y expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6.
Con respecto a los polipéptidos tipo VIM1 , cualquier referencia de aquí en adelante a una "proteína útil en los métodos de la invención" significa un polipéptido tipo VIM1 , como se define en la presente. Cualquier referencia de aquí en adelante a un "ácido nucleico útil en los métodos de la invención" significa un ácido nucleico capaz de codificar dicho polipéptido tipo VIM1. El ácido nucleico que se introducirá en una planta (y, por lo tanto, útil para realizar los métodos de la invención) es cualquier ácido nucleico que codifica el tipo de proteína que se describirá a continuación, en adelante también denominado "ácido nucleico tipo VIM1" o "gen tipo VIM1 ".
Como se usan en la presente, las expresiones "tipo VIM1" o "polipéptido tipo VIM1 " también pretenden incluir homólogos, como se definen en la presente, del "polipéptido tipo VIM1".
Como se define en la presente, un "polipéptido tipo VIM1 " se refiere a cualquier polipéptido que comprende un acceso a Interpro IPR019787, correspondiente al número de acceso a PFAM SM00249 (dominio del homeodominio vegetal (PHD)); un acceso a Interpro IPR018957, correspondiente al número de acceso a PFAM PF00097 (dominio del gen nuevo realmente interesante (RING)) y un acceso a Interpro IPR003105, correspondiente al número de acceso a PFAM PF02182 (dominio asociado al anillo del conjunto (SRA)).
En una forma de realización preferida, el polipéptido tipo VIM1 comprende uno o más de los siguientes motivos: (i) Motivo 1 : RQWGAH[LF]PHVAGIAGQS[TA][YHV]GAQSVALSGGY[IED]DD EDHG EWFLYTGSGGRDL (SEQ ID NO: 53), (ii) Motivo 2: F[DE][KN][ML]N[EA]ALR[LV]SC[LK]KGYPVRVVRSHKEKRS[AS]YAPE [TESJGV (SEQ ID NO: 54), (¡ii) Motivo 3: A[YF]TTERAK[KR][AT]GKANA[CSA]SG[KQ]IFVT[VI][AP]PDHFGPI[PL] AENDP[ET]RN[MQ]GVLVG[ED][IST]W (SEQ ID NO: 55) Los motivos 1 a 3 se derivaron con el algoritmo MEME (Bailey and Elkan, Proceedings of the Second International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology, pp. 28-36, AAAI Press, Menlo Park, California, 1994.), En cada posición dentro de un motivo MEME, se muestran los residuos que están presentes en el conjunto de incógnitas de secuencias con una frecuencia mayor de 0,2. Los residuos entre corchetes representan alternativas.
Con mayor preferencia, el polipéptido tipo VIM1 comprende, en orden creciente de preferencia, al menos 2 o los 3 motivos.
De manera adicional o alternativa, el homólogo de una proteina tipo VIM1 tiene, en orden creciente de preferencia, al menos 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31 %, 32%, 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51 %, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia total con el aminoácido representado por SEQ ID NO: 2, siempre que la proteína homologa comprenda uno o más de los motivos conservados, como se indicó anteriormente. La identidad de secuencia total se determina con un algoritmo de alineamiento global, tal como el algoritmo de Needleman Wunsch en el programa GAP (GCG Wisconsin Package, Accelrys), preferentemente, con parámetros predeterminados y, preferentemente, con secuencias de proteínas maduras (es decir, sin considerar las señales de secreción o los péptidos de tránsito). En comparación con la identidad de secuencia total, la identidad de secuencia generalmente será mayor cuando sólo se consideren dominios o motivos conservados. Preferentemente, los motivos en un polipéptido tipo VIM1 tienen, en orden creciente de preferencia, al menos 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia con uno o más de los motivos representados por SEQ ID NO: 53 a SEQ ID NO: 55 (Motivos 1 a 3).
En otras palabras, en otra forma de realización, se provee un método en donde dicho polipéptido tipo VIM1 comprende un dominio (o motivo) conservado con al menos 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81 %, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia con un dominio conservado de las coordenadas de aminoácidos 265 a 415, 135 a 173, 508 a 564 y/o 10 a 57 de SEQ ID NO: 2.
Con respecto a los polipéptidos tipo VTC2, cualquier referencia dé aquí en adelante a una "proteína útil en los métodos de la invención" significa un polipéptido tipo VTC2, como se define en la presente. Cualquier referencia de aquí en adelante a un "ácido nucleico útil en los métodos de la invención" significa un ácido nucleico capaz de codificar dicho polipéptido tipo VTC2. El ácido nucleico que se introducirá en una planta (y, por lo tanto, útil para realizar los métodos de la invención) es cualquier ácido nucleico que codifica el tipo de proteína que se describirá a continuación, en adelante también denominado "ácido nucleico tipo VTC2" o "gen tipo VTC2".
Como se define en la presente, un "polipéptido tipo VTC2" se refiere a cualquier polipéptido que tiene actividad de GDP-L-galactosa fosforilasa (clase de enzima EC 2.7.7., Laing et al. (2007)). La enzima cataliza la siguiente reacción: GDP-L-galactosa + fosfato alfa-L-galactosa 1 -fosfato + GDP Preferentemente, el tipo VTC2 también comprende un dominio HMMPanther PTHR 20884:SF3 y/o PTHR20884. De manera adicional o alternativa, el tipo VTC2 también comprende uno o más de los siguientes motivos: Motivo 4 (SEQ ID NO: 168): WEDR[MFV][QA]RGLFRYDVTACETKVIPG[KE][LY]GF[IV]AQL NEGRHLKKRPTEFRVD[KRQ]V Motivo 5 (SEQ ID NO: 169): [DE][CR]LPQ[QR]ID[HPR][EKD]S[FL]LLA[VL][HYQ]MAAEA[GA] [NS]PYFR[LV]GYNSLGAFATINHLHFQAYYL Motivo 6 (SEQ ID NO: 170): D[CS]G[KR][QR][IV]F[VL][LMF]PQCYAEKQALGEVS[PQ][DE] rVL]L[DE]TQVNPAVWEISGH[MI]VLKR[KR][ETK]D[FY] En una forma de realización preferida, el tipo VTC2 también comprende uno o más de los siguientes motivos: Motivo 7 (SEQ ID NO: 171 ): WEDR[FVM][QA]RGLFRYDVTACETKVIPG[KE][YLH]GF[IV]AQ LNEGRHLKKRPTEFRVD[RK]V Motivo 8 (SEQ ID NO: 172): [DE][CR]LPQ[QR]ID[HPR][KE]S[FL]LLA[VL][HY]MAAEA[AG] [NSJPYFRLGYNSLGAFATINHLHFQAYYL Motivo 9 (SEQ ID NO: 173): QCYAEKQALGEVS[QP]ELLDTQVNPAVWEISGH[MI]VLKR[KR] [KTE]D[FY][ED][EG]ASE[EDA][SN]AWR En una forma de realización más preferida, el tipo VTC2 comprende uno o más de los siguientes motivos: Motivo 10 (SEQ ID NO: 174): D[RC]LPQ[QR][IV]D[PQ]ESFLLA[LM][YHQ][MV]A[AR]EA[AR] [SN]P[YF]FR[LV]GYNSLG[AG]FATINHLHFQAYYL Motivo 11 (SEQ ID NO: 175): W[ED]DR[KVM][AT]RGLF[RH][YH]D[VI]|TS][AS]CETKV[IL]PG [EN][LH][GN]FVA[QT]L[NI]EGR[HD][LQ]KKRPTEF[RG][VM][DN][RQ]V Motivo 12 (SEQ ID NO: 176): PQCYAEKQALG[EK][VA]SQ[DE][LF]LDrTM][QR][VI]NPAVWE [IL]SGH[IL]VLKRR[TK]D[FY][ED]EASE[AT][ST][AI][WC] Motivo 13 (SEQ ID NO: 177): WEDR[FM]QRGLFRYDVTACETKVIPG[KE]YGF[IV]AQLN EGRHLKKRPTEFRVDKV Motivo 14 (SEQ ID NO: 178): CLPQRID[H ][EDK]S[FL]LLA[VL][HY]MAAEA[GA][NS]PYFR LGYNSLGAFATINHLHFQAYYLA Motivo 15 (SEQ ID NO: 179): QCYAEKQALGEVS[PAQS]E[VL]L[ED]TQVNPAVWEISGH[MI] VLKRK[EK]DYE[EG]ASE[DE]NAWR Como se usan en la presente, las expresiones "tipo VTC2" o "polipéptido tipo VTC2" también pretenden incluir homólogos, como se definen en la presente, del "polipéptido tipo VTC2".
Los motivos 4 a 15 se derivaron con el algoritmo MEME (Bailey and Elkan, Proceedings of trie Second International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology, pp. 28-36, AAAI Press, Menlo Park, California, 1994.), En cada posición dentro de un motivo MEME, se muestran los residuos que están presentes en el conjunto de incógnitas de secuencias con una frecuencia mayor de 0,2. Los residuos entre corchetes representan alternativas.
Con mayor preferencia, el polipéptido tipo VTC2 comprende, en orden creciente de preferencia, al menos 2, al menos 3, al menos 4, al menos 5, al menos 6, al menos 7, al menos 8, al menos 9, al menos 10, al menos 11 o los 12 motivos.
De manera adicional o alternativa, el homólogo de una proteína tipo VTC2 tiene, en orden creciente de preferencia, al menos 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31 %, 32%, 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41 %, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61 %, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia total con la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 61 , siempre que la proteína homóloga comprenda uno o más de los motivos conservados, como se indicó anteriormente. La identidad de secuencia total se determina con un algoritmo de alineamiento global, tal como el algoritmo de Needleman Wunsch en el programa GAP (GCG Wisconsin Package, Accelrys), preferentemente, con parámetros predeterminados y, preferentemente, con secuencias de proteínas maduras (es decir, sin considerar las señales de secreción o los péptidos de tránsito). En comparación con la identidad de secuencia total, la identidad de secuencia generalmente será mayor cuando sólo se consideren dominios o motivos conservados. Preferentemente, los motivos en un polipéptido tipo VTC2 tienen, en orden creciente de preferencia, al menos 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81 %, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99%) de identidad de secuencia con uno o más de los motivos representados por SEQ ID NO: 168 a SEQ ID NO: 179 (Motivos 4 a 15).
En otras palabras, en otra forma de realización, se provee un método en donde dicho polipéptido tipo VTC2 comprende un dominio (o motivo) conservado con al menos 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81 %, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%), 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 9$%, 97%, 98% o 99%> de identidad de secuencia con el dominio conservado PTHR 20884:SF3 o PTHR20884 que abarca los aminoácidos 2 a 442 en SEQ ID NO: 61 , o los aminoácidos 5 a 426 en SEQ ID NO: 63 (véase la Figura 6).
Con respecto a los polipéptidos DUF1685, cualquier referencia de aquí en adelante a una "proteína útil en los métodos de la invención" significa un polipéptido DUF1685, como se define en la presente. Cualquier referencia de aquí en adelante a i un "ácido nucleico útil en los métodos de la invención" significa un ácido nucleico capaz de codificar dicho polipéptido DUF1685. El ácido nucleico que se introducirá en una planta (y, por lo tanto, útil para realizar los métodos de la invención) es cualquier ácido nucleico que codifica el tipo de proteína que se describirá a continuación, en adelante también denominado "ácido nucleico DUF1685" o "gen DUF1685".
Como se define en la presente, un "polipéptido DUF1685" se refiere a cualquier polipéptido que pertenece a la familia de genes HOMO00944 (determinado por PLAZA: un recurso genómico comparativo para estudiar la evolución de genes y genomas en plantas; véase The Plant Cell 21 : 3718-3731 ). Esta familia comprende varias subfamilias, que incluyen las siguientes: ORTHO008516; ORTHO003703; ORTHO011913; ORTHO016869; ORTHO017066; y ORTHO020539. En una forma de realización preferida, un polipéptido DUF1685, como se define en la presente, pertenece a la subfamilia ORTHO008516.
En otra forma de realización, un polipéptido DUF1685 provisto en la presente comprende un dominio conservado que tiene al menos 50% de identidad de secuencia de aminoácidos con un dominio DUF1685 representado por las coordenadas de aminoácidos 46 a 144 de SEQ ID NO: 188. Por ejemplo, un polipéptido QUF1685 provisto en la presente comprende un dominio conservado con al menos 50%, 51 %, 52%, 53%>, 54%, 55%,, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%. 65%, 66%, 67%, 68%), 69%, 70%), 71 %, 72%, 73%. 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 8?'%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%o o 99% de identidad de secuencia con un dominio conservado (el, dominio DUF1685) de las coordenadas de aminoácidos 46 a 144 de SEQ ID NO: 188. En otras palabras, un polipéptido DUF1685 provisto en la presente comprende un dominio conservado que tiene al menos 50%, 51 %, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61 %, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia de aminoácidos con un dominio DUF1685 representado por SEQ ID NO: 256.
Como se usan en la presente, las expresiones "DUF1685" o "polipéptido DUF1685" también pretenden incluir homólogos, como se definen en la presente, del "polipéptido DUF1685".
De manera adicional o alternativa, el homólogo de un polipéptido DUF1685 tiene, en orden creciente de preferencia, al menos 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31 %, 32%, 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41 %, 42%. 43%, 44%, 45%, 46%, 47%. 48%, 49%, 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%. 61 %, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia total con el aminoácido representado por SEQ ID NO: 188, siempre que la proteína homologa comprenda el motivo DUF1685 conservado como se indicó anteriormente. La identidad de secuencia total se determina con un algoritmo de alineamiento global, tal como el algoritmo de Needleman Wunsch en el programa GAP (GCG Wisconsin Package, Accelrys), preferentemente, con parámetros predeterminados y, preferentemente, con secuencias de proteínas maduras (es decir, sin considerar las señales de secreción o los péptidos de tránsito). En comparación con la identidad de secuencia total, la identidad de secuencia generalmente será mayor cuando sólo se consideren dominios o motivos conservados. Preferentemente, el dominio conservado en un polipéptido DUF1685 tiene, en orden creciente de preferencia, al menos 50%, 51 %, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61 %, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81 %, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia con el dominio representado por SEQ ID NO: 256.
En una forma de realización preferida, el polipéptido DUF1685 comprende un motivo 16 representado por DLTDEDLHELKGCIELGFGF (SEQ ID NO: 258) y/o un motivo 17 representado por LTNTLPALDLYFAV (SEQ ID NO: 259).
Con respecto a los polipéptidos tipo ARF6, cualquier referencia de¡ aquí en adelante a una "proteína útil en los métodos de la invención" significa un polipéptido tipo ARF6, como se define en la presente. Cualquier referencia de aquí en adelante a un "ácido nucleico útil en los métodos de la invención" significa un ácido nucleico capaz de codificar dicho polipéptido tipo ARF6. El ácido nucleico que se introducirá en una planta (y, por lo tanto, útil para realizar los métodos de la invención) es cualquier ácido nucleico que codifica el tipo de proteína que se describirá a continuación, en adelante también denominado "ácido nucleico tipo ARF6" o "gen tipo ARF6". ' Como se define en la presente, un "polipéptido tipo ARF6" se refiere a cualquier polipéptido tipo ARF que comprende un dominio de fijación a ADN B3, un dominio rico en Q, un dominio sensible a auxina III y un dominio IV de la familia de Aux/IAA.
En una forma de realización preferida, el dominio de fijación a ADN B3 corresponde a Pfam PF02362. En otra forma de realización preferida, el ' dominio sensible a auxina III corresponde a Pfam PF06507. En otra forma de realización preferida, el dominio de la familia Aux/IAA corresponde a PF02309.
En una forma de realización particularmente preferida, el polipéptido tipo ARF6 comprende uno o ambos de los siguientes motivos, u homólogos de ellos, como se definen en la sección de definiciones: Motivo 18: VYFPQGHSEQVAAST (SEQ ID NO: 304) o un homólogo de este.
Motivo 19: ATFVKVYK (SEQ ID NO: 305) o un homólogo de este.
Motivo 20: FCKTLTASDTSTHGGFSVPRRAAEKVFPPLDFTQQPPAQELMAKDLHGNEWK FRHIFRGQPKRHLLTTGWSVFVSAKRLVAGDSVLFIWNDSNQLLLGIRRA (SEQ ID NO: 306).
Motivo 21 : AAHAASTNSRFTIFYNPRASPSEFVIPLAKYVKAVYHTRISV (SEQ ID NO: 307).
Motivo 22: QNTGFQSLNFGGLGMSPWMQPRLDSSLLGLQPDMYQTIAAAAALQNTTKQVS PAMLQFQQPQNIVGRSSLLSSQILQQAQPQFQQMYHQNINGNSIQGHSQPEYLQQPL QHCQSFNEQKPQLQPQQQQQESHQQQPQHQQMQQQKHLSNFQTVPNALSVFSQL SSTPQSTPSTLQTVSPFSQQ (SEQ ID NO: 308).
Motivo 23: QVKRPH^7F\ \ YKSGTVGRLLDITRFSSYHELRSEVGRLFGLEGQLEDPLRSG WQLVFVDREDDVLLVGDDPWQEFVNSVSCIKILSPQEVQQMG (SEQ ID NO: 309).
Como se usan en la presente, las expresiones "tipo ARF6" o "polipéptido tipo ARF6" también pretenden incluir homólogos, como se definen en la presente, del "polipéptido tipo ARF6".
Con mayor preferencia, el polipéptido tipo ARF6 comprende, en orden creciente de preferencia, al menos 2, al menos 3, al menos 4, al menos 5 o los 6 motivos.
De manera adicional o alternativa, el homólogo de una proteína tipo ARF6 tiene, en orden creciente de preferencia, al menos 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31 %, 32%, 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41 %, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61 %, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia total con el aminoácido representado por SEQ ID NO: 261 , siempre que la proteína homologa comprenda uno o más de los motivos conservados, como se indicó anteriormente. La identidad de secuencia total se determina con un algoritmo de alineamiento global, tal como el algoritmo de Needleman Wunsch en el programa GAP (GCG Wisconsin Package, Accelrys), preferentemente, con parámetros predeterminados y, preferentemente, con secuencias de proteínas maduras (es decir, sin considerar las señales de secreción o los péptidos de tránsito). En comparación con la identidad de secuencia total, la identidad de secuencia generalmente será mayor cuando sólo se consideren dominios o motivos conservados. Preferentemente, los motivos en un polipéptido tipo ARF6 tienen, en orden creciente de preferencia, al menos 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81 %, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia con uno o más de los motivos representados por SEQ ID NO: 304 a SEQ ID NO: 309 (Motivos 18 a 23).
En otras palabras, en otra forma de realización, se provee un método en donde dicho polipéptido tipo ARF6 comprende un dominio (o motivo) conservado con al menos 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81 %, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia con el dominio conservado que comienza con el aminoácido 134 hasta el aminoácido 236 en SEQ ID NO: 261 ).
En otra forma de realización, se provee un método en donde dicho polipéptido tipo ARF6 comprende un dominio (o motivo) conservado con al menos 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia con el dominio conservado que comienza con el aminoácido 260 hasta el aminoácido 343 en SEQ ID NO: 261 ) En otra forma de realización, se provee un método en donde dicho polipéptido tipo ARF6 comprende un dominio (o motivo) conservado con al menos 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia con el dominio conservado que comienza con el aminoácido 729 hasta el aminoácido 868 en SEQ ID NO: 261 ).
Los términos "dominio", "característica" y "motivo" se definen en la sección "definiciones" de la presente.
Con respecto a los polipéptidos tipo VIM1 , la secuencia de polipéptidos, cuando se usa en la construcción de un árbol filogenético, tal como el que se representa en la Figura 3, se agrupa, preferentemente, con el grupo de polipéptidos tipo VIM1 que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 2, en lugar de con cualquier otro grupo.
Además, los polipéptidos tipo VIM1 (al menos en su forma natural) típicamente tienen actividad de ligasa E3. Las herramientas y técnicas para medir la actividad de ligasa E3 son conocidas en el arte, tales como las que se describen en Fraft et al., The Plant Journal (2008) 56, 704-715.
Además, los polipéptidos tipo VIM1 , cuando se expresan en plantas transgénicas de arroz de acuerdo con los métodos de la presente invención indicados en la sección de Ejemplos, producen plantas que tienen rasgos aumentados relacionados con el rendimiento, en particular, gravedad máxima, que es la altura del centro de gravedad de la biomasa foliar, y la altura máxima, que es la altura de la punta más alta de la planta; y rendimiento de semillas, que incluye el peso total de las semillas, la cantidad de semillas llenas, la tasa de llenado y el índice de cosecha.
Con respecto a los polipéptidos tipo VTC2, la secuencia de polipéptidos, cuando se usa en la construcción de un árbol filogenético, tal como el que se representa en la Figura 8, se agrupa, preferentemente, con el grupo de polipéptidos tipo VTC2 de monocotiledóneas o dicotiledóneas que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 61 (At4g26850) o SEQ ID NO: 63 ( Triticum aestivum TC292154), en lugar de con cualquier otro grupo.
Además, los polipéptidos tipo VTC2 (al menos en su forma natural) típicamente tienen actividad de GDP-L-galacotosa fosforilasa. Las herramientas y técnicas para medir la actividad de GDP-L-galactosa fosforilasa son conocidas en el arte (Linster et al., J. Biol. Chem. 282: 18879-85 (2007)). Se proveen más detalles en la sección de Ejemplos.
Además, los polipéptidos tipo VTC2, cuando se expresan en plantas transgénicas, como arroz, de acuerdo con los métodos de la presente invención como se indica en la sección de Ejemplos, producen plantas que tienen rasgos aumentados relacionados con el rendimiento, en particular, uno o más de los siguientes: peso total de semillas, tasa de llenado, índice de cosecha, cantidad de semillas llenas o peso de mil granos.
Con respecto a los polipéptidos DUF1685, en una forma de realización, un polipéptido DUF1685 provisto en la presente tiene una secuencia que se agrupa con un grupo de polipéptidos DUF1685 que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 188, en lugar de con cualquier otro grupo. En una forma de realización preferida, un polipéptido DUF1685 provisto en la presente se selecciona del grupo que comprende SEQ ID NO: 188, 192, 216, 222, 236, 246 y 250.
Además, los polipéptidos DUF1685, cuando se expresan en plantas transgénicas, como arroz, de acuerdo con los métodos de la presente invención, como se indica en la sección de Ejemplos, producen plantas que tienen rasgos aumentados relacionados con el rendimiento, en comparación con las plantas de control, en particular, mayor rendimiento de semillas, y por ejemplo, mayor peso total de semillas, mayor tasa de llenado, mayor peso de mil granos y mayor índice de cosecha.
Además, con respecto a los polipéptidos tipo ARF6, los polipéptidos tipo ARF6 (al menos en su forma natural) típicamente tienen actividad de factor de transcripción. Las herramientas y técnicas para medir la actividad de factor de transcripción son conocidas en el arte y también están disponibles en el comercio (véase, por ejemplo, "TransFactor Universal Kits" disponible de Clontech). En una forma de realización preferida, los polipéptidos tipo ARF6 activan la transcripción.
Además, los polipéptidos tipo ARF6, cuando se expresan en el arroz de acuerdo con los métodos de la presente invención, como se indica en la sección de Ejemplos, producen plantas que tienen rasgos aumentados relacionados con el rendimiento, en particular, mayor crecimiento, mayor tasa de crecimiento, mayor biomasa, mayor biomasa foliar, mayor biomasa radicular, mayor cantidad de vástagos y mayor rendimiento.
Con respecto a los polipéptidos tipo VIM1 , la presente invención se ¡lustra mediante la transformación de plantas con la secuencia de ácidos nucleicos representada por SEQ ID NO: 1 , que codifica la secuencia de polipéptidos dé SEQ ID NO: 2. Sin embargo, la realización de la invención no se restringe a estas secuencias; los métodos de la invención pueden llevarse a cabo ventajosamente mediante el uso de cualquier ácido nucleico que codifica un tipo VIM1 o polipéptido tipo VIM1 , como se definen en la presente.
En la Tabla A1 de la sección Ejemplos de la presente, se brindan ejemplos de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos tipo VIM1. Dichos ácidos nucleicos son útiles en la realización de los métodos de la invención. Las secuencias de aminoácidos indicadas en la Tabla A1 de la sección Ejemplos son secuencias ilustrativas de ortólogos y parálogos del polipéptido tipo VIM1 representado por SEQ ID NO: 2, los términos "ortólogos" y "parálogos" son como se definen en la presente. Otros ortólogos y parálogos se pueden identificar fácilmente mediante la realización de la denominada búsqueda blast recíproca, como se describe en la sección de definiciones; en donde la secuencia incógnita es SEQ ID NO: 1 o SEQ ID NO: 2, el segundo BLAST (retro-BLAST) sería contra secuencias de álamo.
La invención también provee ácido nucleicos que codifican tipo VIM1 y polipéptidos tipo VIM1 desconocidos hasta el momento, útiles para conferir mejores rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, con respecto a las plantas de control.
De acuerdo con otra forma de realización de la presente invención, se provee una molécula de ácido nucleico aislada seleccionada de: (i) un ácido nucleico representado por SEQ ID NO: 1 ; (ii) el complemento de un ácido nucleico representado por SEQ ID NO: 1 ; (iii) un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 que tiene, en orden creciente de preferencia, al menos 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61 %, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia con la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 2, y de manera adicional o alternativa, que comprende uno o más motivos que tienen, en orden creciente de preferencia, al menos 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%>, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o más de identidad de secuencia con uno o más de los motivos indicados en SEQ ID NO: 53 a SEQ ID NO: 55 y, con mayor preferencia, confiere mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control; (iv) una molécula de ácido nucleico que se híbrida con una molécula de ácido nucleico de (i) a (iii) en condiciones de hibridación muy rigurosas y, preferentemente, confiere mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control.
De acuerdo con otra forma de realización de la presente invención, también se provee un polipéptido aislado seleccionado de: (i) una secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 2; (ii) una secuencia de aminoácidos que tiene, en orden creciente de preferencia, al menos 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41 %, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51 %, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%> o 99%> de identidad de secuencia con la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 2, y de manera adicional o alternativa, que comprende uno o más motivos que tienen, en orden creciente de preferencia, al menos 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o más de identidad de secuencia con uno o más de los motivos indicados en SEQ ID NO: 53 a SEQ ID NO: 55 y, con mayor preferencia, confiere mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control; (iii) derivados de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en (i) o (ii) anteriores.
En relación con los polipéptidos tipo VTC2, la presente invención se ilustra mediante la transformación de plantas con la secuencia de ácidos nucleicos representada por SEQ ID NO: 60, que codifica la secuencia de polipéptidos de SEQ ID NO: 61. Sin embargo, la realización de la invención no se restringe a estas secuencias; los métodos de la invención pueden llevarse a cabo ventajosamente mediante el uso de cualquier ácido nucleico que codifica un tipo VTC2 o polipéptido tipo VTC2, como se definen en la presente.
En la Tabla A2 de la sección de Ejemplos de la presente, se brindan ejemplos de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos tipo VTC2. Dichos ácidos nucleicos son útiles en la realización de los métodos de la invención. Las secuencias de aminoácidos indicadas en la Tabla A2 de la sección de Ejemplos son secuencias ilustrativas de ortólogos y parálogos del polipéptido tipo VTC2 representado por SEQ ID NO: 61 , los términos "ortólogos" y "parálogos" son como se definen en la presente. Otros ortólogos y parálogos se pueden identificar fácilmente mediante la realización de la denominada búsqueda blast recíproca, como se describe en la sección de definiciones; en donde la secuencia incógnita es SEQ ID NO: 60 o SEQ ID NO: 61 , el segundo BLAST (retro-BLAST) sería, por lo tanto, contra secuencias de Arabidopsis thaliana donde la secuencia incógnita es SEQ ID NO: 62 o SEQ ID NO: 63, el segundo BLAST (retro-BLAST) sería contra secuencias de Triticum aestivum.
Con respecto a los polipéptidos DUF1685, la presente invención se ilustra mediante la transformación de plantas con la secuencia de ácidos nucleicos representada por SEQ ID NO: 187, que codifica la secuencia de polipéptidos de SEQ ID NO: 188. Sin embargo, la realización de la invención no se restringe a estas secuencias; los métodos de la invención pueden llevarse a cabo ventajosamente mediante el uso de cualquier ácido nucleico que codifica DUF1685 o polipéptido DUF1685 como se definen en la presente.
En la Tabla A3 de la sección de Ejemplos de la presente, se brindan ejemplos de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos DUF1685. Dichos ácidos nucleicos son útiles en la realización de los métodos de la invención. Las secuencias de aminoácidos indicadas en la Tabla A3 de la sección de Ejemplos son secuencias ilustrativas de ortólogos y parálogos del polipéptido DUF1685 representado por SEQ ID NO: 188, los términos "ortólogos" y "parálogos" son como se definen en la presente. Otros ortólogos y parálogos se pueden identificar fácilmente mediante la realización de la denominada búsqueda blast recíproca, como se describe en la sección de definiciones; en donde la secuencia incógnita es SEQ ID NO: 187 o SEQ ID NO: 188, el segundo BLAST (retro-BLAST) sería contra secuencias de álamo.
Con respecto a los polipéptidos tipo ARF6, la presente invención se ilustra mediante la transformación de plantas con la secuencia de ácidos nucleicos representada por SEQ ID NO: 260, que codifica la secuencia de polipéptidos de SEQ ID NO: 261. Sin embargo, la realización de la invención no se restringe a estas secuencias; los métodos de la invención pueden llevarse a cabo ventajosamente mediante el uso de cualquier ácido nucleico que codifica un tipo ARF6 o polipéptido tipo ARF6, como se definen en la presente.
En la Tabla A4 de la sección de Ejemplos de la presente, se brindan ejemplos de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos tipo ARF6. Dichos ácidos nucleicos son útiles en la realización de los métodos de la invención. Las secuencias de aminoácidos indicadas en la Tabla A4 de la sección de Ejemplos son secuencias ilustrativas de ortólogos y parálogos del polipéptido tipo ARF6 representado por SEQ ID NO: 261 , los términos "ortólogos" y "parálogos" son como se definen en la presente. Otros ortólogos y parálogos se pueden identificar fácilmente mediante la realización de la denominada búsqueda blast recíproca, como se describe en la sección de definiciones; en donde la secuencia incógnita es SEQ ID NO: 260 o SEQ ID NO: 261 , el segundo BLAST (retro-BLAST) sería contra secuencias de arroz.
La invención también provee ácido nucleicos que codifican un tipo ARF6 y polipéptidos tipo ARF6 desconocidos hasta el momento, útiles para conferir mejores rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, con respecto a las plantas de control.
De acuerdo con otra forma de realización de la presente invención, se provee una molécula de ácido nucleico aislada seleccionada de: (i) un ácido nucleico representado por (cualquiera de) SEQ ID NO: 260; (ii) el complemento de un ácido nucleico representado por (cualquiera de) SEQ ID NO: 260; (iii) un ácido nucleico que codifica el polipéptido representado por (cualquiera de) SEQ ID NO: 261 , preferentemente como resultado de la degeneración del código genético, dicho ácido nucleico aislado se puede derivar de una secuencia de polipéptidos representada por cualquiera de SEQ ID NO: 261 y, con mayor preferencia, confiere mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control; (iv) un ácido nucleico que tiene, en orden creciente de preferencia, al menos 30%, 31%, 32%, 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51 %, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61 %, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia con cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos de la Tabla A4 y, más preferentemente, que confiere mejores rasgos relacionados con el rendimiento, en relación con las plantas de control; (v) una molécula de ácido nucleico que se híbrida con una molécula ; de ácido nucleico de (i) a (iv) en condiciones de hibridación rigurosas y, preferentemente, confiere mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control; (vi) un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo ARF6 que tiene, en orden creciente de preferencia, al menos 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61 %, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia con la secuencia de aminoácidos representada por (cualquiera de) SEQ ID NO: 261 y cualquiera de las otras secuencias de aminoácidos de la Tabla A4 y, preferentemente, que confiere mejores rasgos relacionados , con el rendimiento, con respecto a las plantas de control.
De acuerdo con otra forma de realización de la presente invención, también se provee un polipéptido aislado seleccionado de: (i) una secuencia de aminoácidos representada por (cualquiera de)1 SEQ ID NO: 261 ; (ii) una secuencia de aminoácidos que tiene, en orden creciente de preferencia, al menos 50%, 51 %, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61 %, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81 %, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia con la secuencia de aminoácidos representada por (cualquiera de) SEQ ID NO: 261 y cualquiera de las otras secuencias de aminoácidos de la Tabla A4 y, preferentemente, que> confiere mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control. (¡ii) derivados de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en (i) o (ii) anteriores.
Las variantes de ácidos nucleicos también pueden ser útiles para poner en práctica los métodos de la invención. Los ejemplos de dichas variantes incluyen ácidos nucleicos que codifican homólogos y derivados de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en las Tablas A1 a 44 de la sección de Ejemplos; los términos "homólogo" y "derivado" son como se definen en la presente. También son útiles en los métodos de la invención los ácidos nucleicos que codifican homólogos y derivados de ortólogos o parálogos de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en las Tablas A1 a A4 de la sección de Ejemplos. Los homólogos y derivados útiles en los métodos de la presente invención tienen considerablemente la misma actividad biológica y funcional que la proteína no modificada de la cual derivan. Otras variantes útiles para poner en práctica los métodos de la invención son las variantes en las cuales se optimiza el uso del codón o en las cuales se retiran los sitios blanco de miARN.
Otras variantes de ácidos nucleicos útiles para poner en práctica los métodos de la invención incluyen porciones de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos VIM1 , polipéptidos tipo VTC2, polipéptidos DUF1685 o polipéptidos tipo ARF6, ácidos nucleicos que se hibridan con ácidos nucleicos que codifican polipéptidos VIM1, polipéptidos tipo VTC2, polipéptidos DUF1685 o polipéptidos tipo ARF6, variantes de empalme de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos VIM1 , polipéptidos tipo VTC2, polipéptidos DUF1685 o polipéptidos tipo ARF6, variantes alélicas de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos VIM1 , polipéptidos tipo VTC2, polipéptidos DUF1685 o polipéptidos tipo ARF6 y variantes de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos VIM1 , polipéptidos tipo VTC2, polipéptidos DUF1685 o polipéptidos tipo ARF6 obtenidos por transposición génica. Los términos secuencia de hibridación, variante de empalme, variante alélica y transposición génica son como se describen en la presente.
Los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos VIM1 , polipéptidos tipo VTC2, polipéptidos DUF1685 o polipéptidos tipo ARF6 no necesitan ser ácidos nucleicos de longitud completa, debido a que la realización de los métodos de la invención no depende del uso de secuencias de ácidos nucleicos de longitud completa. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, que comprende introducir y expresar en una planta una porción de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos indicadas en las Tablas A1 a A4 de la sección de Ejemplos, o una porción de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en las Tablas A1 a A4 de la sección de Ejemplos.
Se puede preparar una porción de un ácido nucleico, por ejemplo, realizando una o más eliminaciones en el ácido nucleico. Las porciones se pueden utilizar en forma aislada o se pueden fusionar con otras secuencias codificantes (o no codificantes) a fin de producir, por ejemplo, una proteína que combine varias actividades. Cuando se fusiona con otras secuencias codificantes, el polipéptido resultante producido luego de la traducción puede ser más grande que el previsto para la porción de proteína.
Con respecto a los polipéptidos tipo VIM1 , las porciones útiles en los métodos de la invención codifican un polipéptido tipo VIM1 , como se define en la presente, y tienen sustancialmente la misma actividad biológica que las secuencias de aminoácidos indicadas en la Tabla A1 de la sección de Ejemplos. Preferentemente, la porción es una porción de cualquiera de los ácidos nucleicos indicados en la Tabla A1 de la sección de Ejemplos, o es una porción de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en la Tabla A1 de la sección de Ejemplos. Preferentemente, la porción tiene al menos 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350, 1400, 1450, 1500, 1550, 1600, 1650, 1700, 1750, 1800. 1850, 1900, 1950, 2000, 2050, 2100, 2150, 2200, 2250, 2300, 2350, 2400 nucleótidos consecutivos de longitud, en donde los nucleótidos consecutivos son cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos indicadas en la Tabla A1 de la sección de Ejemplos, o de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en la Tabla A1 de la sección de Ejemplos. Con máxima preferencia, la porción es una porción del ácido nucleico de SEQ ID NO: 1.
Preferentemente, la porción codifica un fragmento de una secuencia de aminoácidos que, cuando se usa en la construcción de un árbol filogenético, tal como el que se representa en la Figura 3, se agrupa con el grupo de polipéptidos tipo VIM1 que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 2, en lugar de con cualquier otro grupo y/o comprende al menos uno de los motivos 1 a 3 y/o tiene actividad de ligasa E3.
En una forma de realización preferida alternativa, el ácido nucleico tipo VIM1 tiene, en orden creciente de preferencia, al menos 30 %, 31 %, 32%, 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51 %, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61 %, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81 %, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia con cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos de la Tabla A1 y, con mayor preferencia, que confiere mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control.
Con respecto a los polipéptidos tipo VTC2, las porciones útiles en los métodos de la invención codifican un polipéptido tipo VTC2, como se define en la presente, y tienen sustancialmente la misma actividad biológica que las secuencias de aminoácidos indicadas en la Tabla A2 de la sección de Ejemplos. Preferentemente, la porción es una porción de cualquiera de los ácidos nucleicos indicados en la Tabla A2 de la sección de Ejemplos, o es una porción de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en la Tabla A2 de la sección de Ejemplos. Preferentemente, la porción tiene al menos 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350, 1400, 1450, 1500, 1550, 1600, 1650, 1700 nucleótidos consecutivos de longitud, en donde los nucleótidos consecutivos son de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos indicadas en la Tabla A2 de la sección de Ejemplos, o de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en la Tabla A2 de la sección de Ejemplos. Con máxima preferencia, la porción es una porción del ácido nucleico de SEQ ID NO: 60. Preferentemente, la porción codifica un fragmento de una secuencia de aminoácidos que, cuando se usa en la construcción de un árbol filogenético, tal como el que se representa en la Figura 8, se agrupa con el grupo de polipéptidos tipo VTC2 de monocotiledóneas o dicotiledóneas que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 61 o SEQ ID NO: 63, en lugar de con cualquier otro grupo y/o comprende uno o más de los motivos 4 a 15 y/o tiene actividad de GDP-L-galactosa fosforilasa.
Con respecto a los polipéptidos DUF1685, las porciones útiles en los métodos de la invención codifican un polipéptido DUF1685, como se define en la presente, y tienen sustancialmente la misma actividad biológica que las secuencias de aminoácidos indicadas en la Tabla A3 de la sección de Ejemplos. Preferentemente, la porción es una porción de cualquiera de los ácidos nucleicos indicados en la Tabla A3 de la sección de Ejemplos, o es una porción de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en la Tabla A3 de la sección de Ejemplos. Preferentemente, la porción tiene al menos 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800 nucleótidos consecutivos de longitud, en donde los nucleótidos consecutivos son cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos indicadas en la Tabla A3 de la sección de Ejemplos, o de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en la Tabla A3 de la sección de Ejemplos. Con máxima preferencia, la porción es una porción del ácido nucleico de SEQ ID NO: 187.
En otra forma de realización, la porción codifica un polipéptido con una secuencia de aminoácidos que tiene una o más de las siguientes características: se agrupa con un grupo de polipéptidos DUF1685 que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 188, en lugar de con cualquier otro grupo. comprende los motivos 16 y/o 17 como se indicó anteriormente; - comprende un dominio que tiene al menos 50%, preferentemente, al menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% de identidad de secuencia con el dominio DUF1685 representado por SEQ ID NO: 256.
Con respecto a los polipéptidos tipo ARF6, las porciones útiles en los métodos de la invención codifican un polipéptido tipo ARF6 como se define en la presente y tienen sustancialmente la misma actividad biológica que las secuencias de aminoácidos indicadas en la Tabla A4 de la sección de Ejemplos. Preferentemente, la porción es una porción de cualquiera de los ácidos nucleicos indicados en la Tabla A4 de la sección de Ejemplos, o es una porción de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en la Tabla A4 de la sección de Ejemplos. Preferentemente, la porción tiene al menos 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 100, 1500, 1750, 2000, 2100, 2500, 2750, 2900 nucleótidos consecutivos de longitud, en donde los nucleótidos consecutivos son de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos indicadas en la Tabla A4 de la sección de Ejemplos, o de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en la Tabla A4 de la sección de Ejemplos. Con máxima preferencia, la porción es una porción del ácido nucleico de SEQ ID NO: 260.
Otra variante de ácido nucleico útil en los métodos de la invención es un ácido nucleico capaz de hibridarse, en condiciones de rigurosidad reducida, preferentemente en condiciones de rigurosidad, con un ácido nucleico que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6, como se definen en la presente, o con una porción como se define en la presente.
De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, que comprende introducir y expresar en una planta un ácido nucleico capaz de hibridarse con cualquiera de los ácidos nucleicos indicados en las Tablas A1 a A4 de la sección de Ejemplos, o que comprende introducir y expresar en una planta un ácido nucleico capaz de hibridarse con un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos indicadas en las Tablas A1 a A4 de la sección de Ejemplos.
Las secuencias de hibridación útiles en los métodos de la invención codifican un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6, como se definen en la presente, y tienen sustancialmente la misma actividad biológica que las secuencias de aminoácidos indicadas en las Tablas A1 a A4 de la sección de Ejemplos. Preferentemente, la secuencia de hibridación es capaz de hibridarse con el complemento de cualquiera de los ácidos nucleicos indicados en las Tablas A1 a A4 de la sección de Ejemplos, o con una porción de cualquiera de estas secuencias, en donde una porción es como se definió con anterioridad, o la secuencia de hibridación es capaz de hibridarse con el complemento de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en las Tablas A1 a A4 de la sección de Ejemplos. Con máxima preferencia, la secuencia de hibridación es capaz de hibridarse con el complemento de un ácido nucleico representado por SEQ ID NO: 1 o con una porción de este, o un ácido nucleico representado por SEQ ID NO: 60 o con una porción de este, o un ácido nucleico representado por SEQ ID NO: 187 o con una porción de este, o un ácido nucleico representado por SEQ ID NO: 260 o con una porción de este.
Con respecto a los polipéptidos tipo VIM1 , preferentemente, la secuencia de hibridación codifica un polipéptido con una secuencia de aminoácidos que, cuando tiene longitud total y se usa en la construcción de un árbol filogenético, tal como el que se representa en la Figura 3, se agrupa con el grupo de polipéptidos tipo VIM1 (por ejemplo, como se describe en Kraft et al., The Plant Journal (2008) 56; 704-715) que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 2, en lugar de con cualquier otro grupo y/o comprende al menos uno de los motivos 1 a 3 y/o tiene actividad de ligasa E3.
Con respecto a los polipéptidos tipo VTC2, preferentemente, la secuencia de hibridación codifica un polipéptido con una secuencia de aminoácidos que, cuando tiene longitud total y se usa en la construcción de un árbol filogenético, tal como el que se representa en la Figura 8, se agrupa con el grupo de polipéptidos tipo VTC2 de monocotiledóneas o dicotiledóneas que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 61 o SEQ ID NO: 63, en lugar de con cualquier otro grupo y/o comprende uno o más de los motivos 4 a 15 y/o tiene actividad de GDP-L-galactosa fosforilasa.
Con respecto a los polipéptidos DUF1685, preferentemente, la secuencia de hibridación codifica un polipéptido con una secuencia de aminoácidos que tiene uno o más de las siguientes características: se agrupa con un grupo de polipéptidos DUF1685 que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 188, en lugar de con cualquier otro grupo. - comprende los motivos 16 y/o 17 como se indica anteriormente; comprende un dominio que tiene, al menos, 50%, preferentemente, al menos, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% de identidad de secuencia con el dominio DUF1685 representado por SEQ ID NO: 256.
Otra variante de ácido nucleico útil en los métodos de la invención es una variante de empalme que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6, como se definieron anteriormente; una variante de empalme es como se define en la presente.
De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, que comprende introducir y expresar en una planta una variante de empalme de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos indicadas en las Tablas A1 a A4 de la sección de Ejemplos, o una variante de empalme de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en las Tablas A1 a A4 de la sección de Ejemplos.
Con respecto a los polipéptidos tipo VIM1 , las variantes de empalme preferidas son las variantes de empalme de un ácido nucleico representado por SEQ ID NO: 1 , o una variante de empalme de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de SEQ ID NO: 2. Preferentemente, la secuencia de aminoácidos codificada por la variante de empalme, cuando se usa en la construcción de un árbol filoge ético, tal como el que se representa en la Figura 3, se agrupa con el grupo de polipéptidos tipo VIM1 (por ejemplo, como se describe en Kraft et al., The Plant Journal (2008) 56; 704-715) que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 2, en lugar de con cualquier otro grupo y/o comprende al menos uno de los motivos 1 a 3 y/o tiene actividad de ligasa E3.
Con respecto a los polipéptidos tipo VTC2, las variantes de empalme preferidas son las variantes de empalme de un ácido nucleico representado por SEQ ID NO: 60, o una variante de empalme de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de SEQ ID NO: 61. Preferentemente, la secuencia de aminoácidos codificada por la variante de empalme, cuando se usa en la construcción de un árbol filogenético, tal como el que se representa en la Figura 8, se agrupa con el grupo de polipéptidos tipo VTC2 de monocotiledóneas o dicotiledóneas que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 61 o SEQ ID NO: 63, en lugar de con cualquier otro grupo y/o comprende uno o más de los motivos 4 a 15 y/o tiene actividad de GDP-L-galactosa fosforilasa.
Con respecto a los polipéptidos DUF1685, las variantes de empalme preferidas son las variantes de empalme de un ácido nucleico representado por SEQ ID NO: 187, o una variante de empalme de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de SEQ ID NO: 188. Preferentemente, la secuencia de aminoácidos codificada por la variante de empalme tiene una o más de las siguientes características: se agrupa con un grupo de polipéptidos DUF1685 que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 188, en lugar de con cualquier otro grupo.
I comprende los motivos 16 y/o 17 como se indica anteriormente; - comprende un dominio que tiene, al menos, 50%, preferentemente, al menos, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% de identidad de secuencia con el dominio DUF1685 representado por SEQ ID NO: 256.
Con respecto a los polipéptidos tipo ARF6, las variantes de empalme preferidas son las variantes de empalme de un ácido nucleico representado por SEQ ID NO: 260, o una variante de empalme de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de SEQ ID NO: 261.
Otra variante de ácido nucleico útil para realizar los métodos de la invención es una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6, como se definieron anteriormente; una variante de empalme es como se define en la presente.
De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, que comprende introducir y expresar en una planta una variante alélica de cualquiera de los ácidos nucleicos indicados en las Tablas A1 a A4 de la sección de Ejemplos, o que comprende introducir y expresar en una planta una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en las Tablas A1 a A4 de la sección de Ejemplos.
Con respecto a los polipéptidos tipo VIM1 , los polipéptidos codificados por las variantes alélicas útiles en los métodos de la presente invención tienen sustancialmente la misma actividad biológica que el polipéptido tipo VIM1 de SEQ ID NO: 2 y cualquiera de los aminoácidos representados en la Tabla A1 de la sección de Ejemplos. Las variantes alélicas existen en la naturaleza, y el uso de estos alelos naturales está comprendido en los métodos de la presente invención. . Preferentemente, la variante alélica es una variante alélica de SEQ ID NO: 1 , o una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de SEQ ID NO: 2. Preferentemente, la secuencia de aminoácidos codificada por la variante alélica, cuando se usa en la construcción de un árbol filogenético, tal como el que se representa en la Figura 3, se agrupa con el grupo de polipéptidos tipo VIM1 (por ejemplo, como se describe en Kraft et al., The Plant Journal (2008) 56; 704-715) que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 2, en lugar de con cualquier otro grupo y/o comprende al menos uno de los motivos 1 a 3 y/o tiene actividad de ligasa E3.
Con respecto a los polipéptidos tipo VTC2, los polipéptidos codificados por las variantes alélicas útiles en los métodos de la presente invención tienen sustancialmente la misma actividad biológica que el polipéptido tipo VTC2 de SEQ ID NO: 61 y cualquiera de los aminoácidos representados en la Tabla A2 de la sección de Ejemplos. Las variantes alélicas existen en la naturaleza, y el uso de estos alelos naturales está comprendido en los métodos de la presente invención. Preferentemente, la variante alélica es una variante alélica de SEQ ID NO: 60, o una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de SEQ ID NO: 61. Preferentemente, la secuencia de aminoácidos codificada por la variante alélica, cuando se usa en la construcción de un árbol filogenético, tal como el que se representa en la Figura 8, se agrupa con el grupo de polipéptidos tipo VTC2 de monocotiledóneas o dicotiledóneas que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 61 o SEQ ID NO: 63, en lugar de con cualquier otro grupo y/o comprende uno o más de los motivos 4 a 15 y/o tiene actividad de GDP-L-galactosa fosforilasa.
Con respecto a los polipéptidos DUF1685, los polipéptidos codificados por las variantes alélicas útiles en los métodos de la presente invención tienen sustancialmente la misma actividad biológica que el polipéptido DUF1685 de SEQ ID NO: 188 y cualquiera de los aminoácidos representados en la Tabla A3 de la sección de Ejemplos. Las variantes alélicas existen en la naturaleza, y el uso de estos alelos naturales está comprendido en los métodos de la presente invención. Preferentemente, la variante alélica es una variante alélica de SEQ ID NO: 187, o una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de SEQ ID NO: 188. Preferentemente, la secuencia de aminoácidos codificada por la variante alélica, tiene una o más de las siguientes características: se agrupa con un grupo de polipéptidos DUF1685 que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 188, en lugar de con cualquier otro grupo. comprende los motivos 16 y/o 17 como se indica anteriormente; comprende un dominio que tiene, al menos, 50%, preferentemente, al menos, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% de identidad de secuencia con el dominio DUF1685 representado por SEQ ID NO: 256.
Con respecto a los polipéptidos tipo ARF6, los polipéptidos codificados por las variantes alélicas útiles en los métodos de la presente invención tienen sustancialmente la misma actividad biológica que el polipéptido tipo ARF6 de SEQ ID NO: 261 y cualquiera de los aminoácidos representados en la Tabla A4 de la sección de Ejemplos. Las variantes alélicas existen en la naturaleza, y el uso de estos alelos naturales está comprendido en los métodos de la presente invención. Preferentemente, la variante alélica es una variante alélica de SEQ ID NO: 260, o una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de SEQ ID NO: 261.
También se puede usar transposición génica o evolución dirigida para generar variantes de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos VIM1 , polipéptidos tipo VTC2, polipéptidos DUF1685 o polipéptidos tipo ARF6, como se definieron anteriormente; la expresión "transposición génica" es como se define en la presente.
De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, que comprende introducir y expresar en una planta una variante de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos indicadas en las Tablas A1 a A4 de la sección de Ejemplos, o que comprende introducir y expresar en una planta una variante de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en las Tablas A1 a A4 de la sección de Ejemplos, en donde la variante de ácido nucleico se obtiene mediante transposición génica.
Con respecto a los polipéptidos tipo VIM1 , la secuencia de aminoácidos codificada por la variante de ácido nucleico que se obtiene por transposición génica, cuando se usa en la construcción de un árbol filogenético, tal como el que se representa en la Figura 3, se agrupa, preferentemente, con el grupo de polipéptidos tipo VIM1 (por ejemplo, como se describe en Kraft et al., The Plant Journal (2008) 56; 704-715) que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 2, en lugar de con cualquier otro grupo y/o comprende al menos uno de los motivos 1 a 3 y/o tiene actividad de ligasa E3.
Con respecto a los polipéptidos tipo VTC2, la secuencia de aminoácidos codificada por la variante de ácido nucleico que se obtiene por transposición génica que, cuando es usada en la construcción de un árbol filogenético, tal como el que se representa en la Figura 8, preferentemente, se agrupa con el grupo de polipéptidos tipo VTC2 de monocotiledóneas o dicotiledóneas que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 61 o SEQ ID NO: 63, en lugar de con cualquier otro grupo y/o comprende uno o más de los motivos 4 a 15 y/o tiene actividad de GDP-L-galactosa fosforilasa.
Con respecto a los polipéptidos DUF1685, la secuencia de aminoácidos codificada por la variante de ácido nucleico que se obtiene por transposición génica, preferentemente tiene una o más de las siguientes características: - se agrupa con un grupo de polipéptidos DUF1685 que comprende la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 188, en lugar de con cualquier otro grupo. comprende los motivos 16 y/o 17 como se indica anteriormente; - comprende un dominio que tiene, al menos, 50%, preferentemente, al menos, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% de identidad de secuencia con el dominio DUF1685 representado por SEQ ID NO: 256.
Además, las variantes de ácidos nucleicos también se pueden obtener mediante mutagénesis dirigida a sitio. Hay varios métodos disponibles para lograr la mutagénesis dirigida a sitio, en donde los más comunes son los métodos basados en PCR (Current Protocols in Molecular Biology. Wiley Eds.).
Con respecto a los polipéptidos tipo VIM1 , los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos tipo VIM1 pueden derivar de cualquier fuente natural o artificial. El ácido nucleico se puede modificar de su forma nativa en composición y/o ambiente genómico mediante manipulación humana deliberada. Preferentemente, el ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 es de una planta, con mayor preferencia, de una planta dicotiledónea, con mayor preferencia, de Salicaceae, con mayor preferencia, del género Populus, con máxima preferencia, de Populus trichocarpa.
Con respecto a los polipéptidos tipo VTC2, los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos tipo VTC2 pueden derivar de cualquier fuente natural o artificial. El ácido nucleico se puede modificar de su forma nativa en composición y/o ambiente genómico mediante manipulación humana deliberada. Preferentemente, el ácido nucleico que codifica el polipéptido tipo VTC2 es de una planta, preferentemente, de una planta monocotiledónea, con mayor preferencia, de la familia Poaceae, con máxima preferencia, el ácido nucleico es de Triticum aestivum. En otra forma de realización, el ácido nucleico que codifica el polipéptido tipo VTC2 es de una planta dicotiledónea, con mayor preferencia, de la familia Brassicaceae, con máxima preferencia, el ácido nucleico es de Arabidopsis thaliana.
Con respecto a los polipéptidos DUF1685, los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos DUF1685 pueden derivar de cualquier fuente natural o artificial. El ácido nucleico se puede modificar de su forma nativa en composición y/o ambiente genómico mediante manipulación humana deliberada. Preferentemente, el ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685 es de una planta, en particular, de una planta que pertenece a la superfamilia Viridiplantae, en particular, plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas. En una forma de realización, los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos DUF1685 derivan de una planta dicotiledónea, con mayor preferencia, de la familia Salicaceae, con máxima preferencia, del género Populus. En un ejemplo, el ácido nucleico es de Populus trichocarpa. En otra forma de realización, los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos DUF1685 derivan de una planta monocotiledónea.
Con respecto a los polipéptidos tipo ARF6, los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos tipo ARF6 pueden derivar de cualquier fuente natural o artificial. El ácido nucleico se puede modificar de su forma nativa en composición y/o ambiente genómico mediante manipulación humana deliberada. Preferentemente, el ácido nucleico que codifica el polipéptido tipo ARF6 es de una planta, preferentemente, de una planta monocotiledónea, con mayor preferencia, de la familia Poaceae, con máxima preferencia, el ácido nucleico es de Oryza sativa.
La realización de los métodos de la invención genera plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento. En particular, la realización de los métodos de la invención genera plantas que tienen mayor rendimiento, en especial I I mayor rendimiento de semillas en relación con las plantas de control. Las expresiones "rendimiento" y "rendimiento de semilla" se describen en mayor detalle en la sección "definiciones" de la presente. ¦ La referencia en la presente a mejores rasgos relacionados con el rendimiento significa un aumento del vigor temprano y/o de biomasa (peso) de una o más partes de una planta, que pueden incluir i) partes aéreas (partes y preferentemente aéreas i cosechables) y/o (ii) partes subterráneas y preferentemente subterráneas cosechables. En particular, dichas partes cosechables son semillas y la realización de los métodos de la invención da como resultado plantas que tienen mayor rendimiento de semillas con respecto al rendimiento de semillas de las plantas de control, j Con respecto a los polipéptidos tipo VIM1 , la presente invención provee un método para aumentar rasgos relacionados con rendimiento, en particular, el rendimiento, en especial, la altura de la planta y el rendimiento de semillas de las plantas, con respecto a las plantas de control, en donde el método comprende' modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 , como se define en la presente. ! I Con respecto a los polipéptidos tipo VTC2, la presente invención provee un método para aumentar rasgos relacionados con rendimiento, en particular, el rendimiento, en especial, el rendimiento de semillas de las plantas, con respecto a las plantas de control, en donde el método comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VTC2, como se define en la presente. i Con respecto a los polipéptidos DUF1685, la presente invención provee un método para aumentar rasgos relacionados con rendimiento, en especial, para aumentar el rendimiento de semillas de las plantas, con respecto a las plantas de control, en donde el método comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685, como se define en la presente.
Con respecto a los polipéptidos tipo ARF6, la presente invención pijovee un método para aumentar rasgos relacionados con rendimiento, en especial, el crecimiento, la tasa de crecimiento, la biomasa, la biomasa de hojas, la biomasa de raíces, los vástagos y el rendimiento de las plantas, con respecto a las plantas de control, en donde el método comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo ARF6, como se define en la presente.
De acuerdo con una característica preferida de la presente invención, la realización de los métodos de la invención genera plantas que tienen una máyor tasa de crecimiento con respecto a las plantas de control. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para aumentar la tasa de crecimiento de las plantas, cuyo método comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6, como se definen en la presente.
La realización de los métodos de la invención le brinda a las plantas cultivadas en condiciones sin estrés o en condiciones de sequía leve mayor rendimiento con respecto a las plantas de control cultivadas en condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para aumentar el rendimiento en las plantas cultivadas en condiciones sin estrés o en condiciones de sequía leve, cuyo método comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6.
La realización de los métodos de la invención puede brindarle a las plantas que se cultivan en condiciones de sequía rasgos aumentados relacionados con el rendimiento como se proveen en la presente, con respecto a las plantas de control cultivadas en condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para aumentar rasgos relacionados con el rendimiento en las plantas cultivadas en condiciones con estrés, y en particular en condiciones de sequía, cuyo método comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685 como se define en la presente .
La realización de los métodos de la invención le brinda a las plantas cultivadas en condiciones de deficiencia de nutrientes, en particular en condiciones de deficiencia de nitrógeno, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control cultivadas en condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para aumentar el rendimiento en las plantas cultivadas en condiciones de deficiencia de nutrientes, cuyo método comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6.
La realización de los métodos de la invención le brinda a las plantas cultivadas en condiciones de estrés salino mayor rendimiento con respecto a las plantas de control cultivadas en condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para aumentar el rendimiento en las plantas cultivadas en condiciones de estrés salino, cuyo método comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6.
La invención también provee constructos genéticos y vectores para facilitar la introducción y/o expresión en plantas de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos VIM1 , polipéptidos tipo VTC2, polipéptidos DUF1685 o polipéptidos tipo ARF6. Los constructos génicos se pueden insertar en vectores, que pueden estar disponibles en el comercio, adecuados para la transformación en plantas y para la expresión del gen de interés en las células trasformadas. La invención también provee el uso de un constructo génico, como se define en la presente en los métodos de la invención.
Más específicamente, la presente invención provee un constructo que comprende: (a) un ácido nucleico que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6, como se definieron anteriormente; (b) una o más secuencias de control capaces de dirigir la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (a); y opcionalmente (c) una secuencia de terminación de la transcripción.
Preferentemente, el ácido nucleico que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6 es como se definió anteriormente; Las expresiones "secuencia de control" y "secuencia de terminación'' son como se definen en la presente.
La invención además provee plantas transformadas con un constructo tal como se define anteriormente. En particular, la invención provee plantas transformadas con un constructo tal como se definió anteriormente, cuyas plantas tienen rasgos aumentados relacionados con el rendimiento como se definió en la presente.
Las plantas se transforman con un vector que comprende cualquiera de los ácidos nucleicos descritos anteriormente. El experto en el arte conoce los elementos genéticos que deben estar presentes en el vector a fin de transformar, seleccionar y propagar exitosamente las células huésped que contienen la secuencia de interés. La secuencia de interés está ligada operativamente a una o más secuencias de control (al menos a un promotor).
De forma ventajosa, se puede utilizar cualquier tipo de promotor, ya sea natural o sintético, para dirigir la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos, pero preferentemente, el promotor es de origen vegetal. Un promotor constitutivo es particularmente útil en los métodos. Preferentemente, el promotor constitutivo es un promotor constitutivo ubicuo de intensidad media. Véase la sección "Definiciones" de la presente para las definiciones de los diversos tipos de promotores.
Con respecto a los polipéptidos tipo VIM1 , debe quedar claro que la aplicabilidad de la presente invención no está restringida al ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 , representado por SEQ ID NO: 1 , ni a la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 cuando es dirigido por un promotor constitutivo.
Preferentemente, el promotor constitutivo es un promotor de intensidad media. Con mayor preferencia, es un promotor derivado de plantas, tal como un promotor GOS2 o un promotor que tiene sustancialmente la misma intensidad y el mismo patrón de expresión (un promotor funcionalmente equivalente), con mayor preferencia, el promotor es el promotor GOS2 del arroz. Con mayor preferencia, el promotor constitutivo es representado por una secuencia de ácidos nucleicos sustancialmente similar a SEQ ID NO: 57, con máxima preferencia, el promotor constitutivo es representado por SEQ ID NO: 57. Véase la sección "Definiciones" de la presente para más ejemplos de promotores constitutivos.
Opcionalmente, se pueden utilizar una o más secuencias terminadoras en el constructo introducido en una planta. Preferentemente, el constructo comprende un cásete de expresión que comprende un promotor GOS2, sustancialmente similar a SEQ ID NO: 57, y el ácido nucleico que codifica el polipéptido tipo VIM1. Con mayor preferencia, el cásete de expresión comprende la secuencia representada por SEQ ID NO: 56 (pGOS2::tipo VI M1 "secuencia de t-zeina). Además, puede haber una o más secuencias que codifican marcadores seleccionares en el constructo introducido en una planta.
Con respecto a los polipéptidos tipo VTC2, debe quedar claro que la aplicabilidad de la presente invención no está restringida al ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VTC2, representado por SEQ ID NO: 60 o SEQ ID NO: 62, ni a la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VTC2 cuando es dirigido por un promotor constitutivo o cuando es dirigido por un promotor específico de raíz.
Preferentemente, el promotor constitutivo es un promotor de intensidad media. Con mayor preferencia, es un promotor derivado de plantas, tal como un promotor GOS2 o un promotor que tiene sustancialmente la misma intensidad y el mismo patrón de expresión (un promotor funcionalmente equivalente), con mayor preferencia, el promotor es el promotor GOS2 del arroz. Con mayor preferencia, el promotor constitutivo es representado por una secuencia de ácidos nucleicos sustancialmente similar a SEQ ID NO: 180, con máxima preferencia, el promotor constitutivo es representado por SEQ ID NO: 180. Véase la sección "Definiciones" de la presente para más ejemplos de promotores constitutivos.
Opcionalmente, se pueden utilizar una o más secuencias terminadoras en el constructo introducido en una planta. Preferentemente, el constructo comprende un cásete de expresión que comprende un promotor GOS2 del arroz, sustancialmente similar a SEQ ID NO: 180, y el ácido nucleico que codifica el polipéptido tipo VTC2. Con mayor preferencia, el cásete de expresión comprende la secuencia representada por SEQ ID NO: 181 (pGOS2::AtVTC2::casete de t-zeína que comprende SEQ ID NO: 60) o por SEQ ID NO: 182 (pGOS2::TaVTC2::casete de t-zeína que comprende SEQ ID NO: 62). Además, puede haber una o más secuencias que codifican marcadores seleccionables en el constructo introducido en una planta.
Con respecto a los polipéptidos DUF1685, debe quedar claro que la aplicabilidad de la presente invención no se restringe al ácido nucleico que codifica el polipéptido DUF1685 representado por SEQ ID NO: 187, ni a la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685 cuando es dirigido por un promotor constitutivo.
Preferentemente, el promotor constitutivo es un promotor de intensidad media. En otra forma de realización preferida, dicha secuencia de control es un promotor vegetal. En otra forma de realización, dicha secuencia de control es un promotor de una planta monocotiledónea o de una planta dicotiledónea. Con mayor preferencia, es un promotor GOS2 derivado de las plantas o un promotor que tiene sustancialmente la misma intensidad y el mismo patrón de expresión (un promotor funcionalmente equivalente). Preferentemente, el promotor es el promotor GOS2 del arroz. Con mayor preferencia, el promotor constitutivo es representado por una secuencia de ácidos nucleicos sustancialmente similar a SEQ ID NO: 255, con máxima preferencia, el promotor constitutivo es representado por SEQ ID NO: 255. Véase la sección "Definiciones" de la presente para más ejemplos de promotores constitutivos.
Opcionalmente, se pueden utilizar una o más secuencias terminadoras en el constructo introducido en una planta. En una forma de realización preferida, sé provee un constructo que comprende un cásete de expresión que comprende un promotor GOS2, sustancialmente similar a SEQ ID NO: 255, un ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685 y una secuencia terminadora. En una forma de realización preferida, dicha secuencia terminadora comprende una secuencia de ácidos nucleicos que corresponde un terminador t-rbcs (subunidad pequeña de la enzima Rubisco) fusionado con una secuencia de ácidos nucleicos correspondiente a un terminador t-zeína. Preferentemente, el cásete de expresión comprende la secuencia representada por SEQ ID NO: 257 (pGOS2::DUF:: secuencia terminadora de t-rbcs- t-zeína). Además, puede haber una o más secuencias que codifican marcadores seleccionables en el constructo introducido en una planta.
Con respecto a los polipéptidos tipo ARF6, debe quedar claro que la aplicabilidad de la presente invención no está restringida al ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo ARF6, representado por SEQ ID NO: 260, ni a la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo ARF6 cuando es dirigido por un promotor constitutivo.
Preferentemente, el promotor constitutivo es un promotor de intensidad media. Con mayor preferencia, es un promotor derivado de plantas, tal como un promotor GOS2 o un promotor que tiene sustancialmente la misma intensidad y el mismo patrón de expresión (un promotor funcionalmente equivalente), con mayor preferencia, el promotor es el promotor GOS2 del arroz. Con mayor preferencia, el promotor constitutivo es representado por una secuencia de ácidos nucleicos sustancialmente similar a SEQ ID NO: 310, con máxima preferencia, el promotor constitutivo es representado por SEQ ID NO: 310. Véase la sección "Definiciones" de la presente para más ejemplos de promotores constitutivos.
Opcionalmente, se pueden utilizar una o más secuencias terminadoras en el constructo introducido en una planta. Preferentemente, el constructo comprende un cásete de expresión que comprende un promotor GOS2, sustancialmente similar a SEQ ID NO: 310, que se liga operativamente al ácido nucleico que codifica el polipéptido tipo ARF6. Además, puede haber una o más secuencias que codifican marcadores seleccionables en el constructo introducido en una planta.
De acuerdo con una característica preferida de la invención, la expresión modulada es mayor expresión. Los métodos para aumentar la expresión de ácidos nucleicos o genes, o productos génicos, están documentados en el arte y se proporcionan ejemplos en la sección de definiciones.
Como se mencionó anteriormente, un método preferido para moclular la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6, es mediante la introducción y expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6; sin embargo, los efectos de realizar el método, es decir, mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento, también se pueden lograr mediante otras técnicas conocidas, que incluyen, entre otros, rotulado por activación de T-ADN, TILLING, recombinación homologa. En la sección de definiciones se provee una descripción de estas técnicas.
La invención también provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control, que comprende la introducción y expresión en una planta de cualquier ácido nucleico que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6, como se definieron en la presente con anterioridad.
Más específicamente, la presente invención provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, en particular, mayor rendimiento y mayor rendimiento de semillas, en donde el método comprende: (i) introducir y expresar en una planta o célula vegetal un ácido nucleico que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6, o un constructo genético que comprende un ácido nucleico que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6; y (ii) cultivar la célula vegetal en condiciones que promuevan el desarrollo y el crecimiento de la planta.
Cultivar la célula de planta en condiciones que promuevan el desarrollo y crecimiento de la planta, puede o no incluir la regeneración y o crecimiento hasta la madurez.
El ácido nucleico de (i) puede ser cualquiera de los ácidos nucleicos capaces de codificar un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6, como se definen en la presente.
El ácido nucleico se puede introducir directamente en una célula vegetal o en la planta misma (incluso introducirlo en un tejido, órgano o cualquier otra parte de la planta). De acuerdo con una característica preferida de la presente invención, el ácido nucleico se introduce, preferentemente, en una planta mediante transformación. La expresión "transformación" se describe en mayor detalle en la sección "definiciones" de la presente.
La presente invención se extiende claramente a cualquier célula vegetal o planta producida mediante cualquiera de los métodos descritos en la presente y a todas las partes de la planta y sus propágulos. La presente invención abarca plantas o sus partes (incluso semillas) que se pueden obtener mediante los métodos de acuerdo con la presente invención. Las plantas o sus partes comprenden un transgén de ácido nucleico que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF5, como se definió anteriormente. La presente invención también abarca la progenie de una célula, tejido, órgano o planta entera primaria transformada o transfectada que fue producida mediante cualquiera de los métodos antes mencionados, en donde el único requisito es que la progenie exhiba la(s) misma(s) característica(s) genotípica(s) y/o fenotípica(s) que la(s) producida(s) por el progenitor en los métodos de acuerdo con la invención.
La invención también incluye células huésped que contienen un ácido nucleico aislado que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6, como se definieron anteriormente en la presente. Las células huésped preferidas de acuerdo con la invención son células vegetales. Las plantas huésped para los ácidos nucleicos o el vector usado en el método de acuerdo con la invención, el cásete de expresión o constructo o vector son, en principio, ventajosamente, todas las plantas que son capaces de sintetizar los polipéptidos usados en el método de la invención.
Aun en otra forma de realización particular, las células vegetales de la invención son células que no se propagan o que no se regeneran, es decir, células que no son capaces de regenerarse en una planta usando técnicas de cultivo celular conocidas en el arte; por ejemplo, las células no se pueden usar para regenerar una planta entera de esta célula en su conjunto mediante el uso de técnicas de cultivo celular estándar, es decir, métodos de cultivo celular, pero excluyendo métodos de transferencia de núcleos, organelas o cromosomas in vitro. Si bien las células vegetales generalmente tienen la característica de totipotencia, algunas células vegetales no se pueden usar para regenerar o propagar plantas intactas de dichas células. En una forma de realización de la invención, las células vegetales de la invención son dichas células. En otra forma de realización, las células vegetales de la invención son células vegetales que no se sostienen a sí mismas por fotosíntesis mediante la síntesis de hidratos de carbono y proteínas de sustancias inorgánicas, tales como agua, dióxido de carbono y sales minerales, es decir, en forma autotrófica; no se considera que dichas células vegetales representen una variedad no vegetal.
Los métodos de la invención se aplican de manera ventajosa a cualquier planta, en particular, a cualquier planta como se define en la presente. Las plantas que son particularmente útiles en los métodos de la invención incluyen todas las plantas que pertenecen a superfamilia Viridiplantae, en particular plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas que incluyen forraje o legumbres forrajeras, plantas ornamentales, cultivos alimenticios, árboles o arbustos De acuerdo con una forma de realización de la presente invención, la planta es una planta de cultivo. Los ejemplos de plantas de cultivo incluyen, pero no se limitan a, achicoria, zanahoria, mandioca, trébol, soja, remolacha, remolacha azucarera, girasol, cañóla, alfalfa, colza, linaza, algodón, tomate, papa y tabaco.
De acuerdo con otra forma de realización de la presente invención, la planta es una planta monocotiledónea. Los ejemplos de plantas monocotiledóneas incluyen caña de azúcar.
De acuerdo con otra forma de realización de la presente invención, la planta es un cereal. Los ejemplos de cereales incluyen arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, triticale, sorgo, emmer, espelta, sécale, trigo einkorn, teff, sorgo milo y avena.
La invención también se extiende a las partes cosechables de una planta, tales como semillas, hojas, frutos, flores, tallos, raíces, rizomas, tubérculos y bulbos, cuyas partes cosechables comprenden un ácido nucleico recombinante que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un pólipéptido tipo ARF6. La invención además se refiere a productos derivados, con preferencia derivados directamente, de una parte cosechable de dicha planta, tal como pelets secos o polvos, aceite, grasa y ácidos grasos, almidón o proteínas.
La presente invención también abarca el uso de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos tipo VIM1 como se describe en la presente y el uso de estos polipéptidos VIM1 , polipéptidos tipo VTC2, polipéptidos DUF1685 o polipéptidos tipo ARF6 para mejorar cualquiera de los rasgos relacionados con el rendimiento antes mencionados en plantas. Por ejemplo, los ácidos nucleicos que codifican un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6, descritos en la presente, o los mismo polipéptidos VIM1 , los polipéptidos tipo VTC2, los polipéptidos DUF1685 o los polipéptidos tipo ARF6 pueden ser útiles en programas de reproducción, en los que se identifica un marcador de ADN que puede estar ligado genéticamente a un gen que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6. Para definir un marcador molecular se pueden usar ácidos nucleicos/genes o los mismos polipéptidos VIM1 , polipéptidos tipo VTC2, polipéptidos DUF1685 o polipéptidos tipo ARF6. Este marcador de ADN o proteína luego se puede usar en programas de reproducción para seleccionar plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, como se definió anteriormente en los métodos de la invención Además, las variantes alélicas de un ácido nucleico/gen que codifica un polipéptido VIM1 , un polipéptido tipo VTC2, un polipéptido DUF1685 o un polipéptido tipo ARF6 pueden ser útiles en los programas de reproducción asistidos por marcador. Los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos VIM1 , polipéptidos tipo VTC2, polipéptidos DUF1685 o polipéptidos tipo ARF6, también se pueden usar como sondas para mapear de forma genética y física los genes de los cuales son parte, y como marcadores para los rasgos ligados a esos genes. Dicha información puede ser útil para la reproducción de plantas a fin de desarrollar líneas con los fenotipos deseados.
Formas de realización La invención se caracteriza, en particular, por una o más de las siguientes formas de realización: 1. comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 , en donde dicho polipéptido tipo VIM1 comprende un acceso a Interpro IPR019787, correspondiente al número de acceso a PFAM SM00249, dominio del homeodominio vegetal (PHD); un acceso a Interpro IPR018957, correspondiente al número de acceso a PFAM PF00097, dominio del gen nuevo realmente interesante (RING), y un acceso a Interpro IPR003105, correspondiente al número de acceso a PFAM PF02182, dominio asociado al anillo del conjunto (SRA). 2. Método de acuerdo con la forma de realización 1 , en donde dicha expresión modulada se realiza mediante la introducción y expresión en una planta de dicho ácido nucleico que codifica el polipéptido tipo VIM1. 3. Método de acuerdo con la forma de realización 1 o 2, en donde dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento comprenden mayor rendimiento, con respecto a las plantas de control y, preferentemente, comprenden mayor altura de la planta y/o mayor rendimiento de semillas, con respecto a las plantas de control. 4. Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 1 a 3, en donde dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento se obtienen en condiciones sin estrés. 5. Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 1 a 3, en donde dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento se obtienen en condiciones de estrés por sequía, estrés salino o deficiencia de nitrógeno. 6. Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 1 a 5, en donde dicho polipéptido tipo VIM1 comprende uno o más de los siguientes motivos: (i) Motivo 1 : RQWGAH[LF]PHVAGIAGQS|TA][YHV]GAQSVALSGGY[IED]DDEDHGE WFLYTGSGGRDL (SEQ ID NO: 53), (ii) Motivo 2: F[DE][KN][ML]N[EA]ALR[LV]SC[LK]KGYPVRVVRSHKEKRS[AS]YAPE [TES]GV (SEQ ID NO: 54), (iii) Motivo 3: A[YF]TTERAK[KR][AT]GKANA[CSA]SG[KQ]IFVT[VI][AP]PDHFGP|[PL]A ENDP[ET]RN[MQ]GVLVG[ED][IST]W (SEQ ID NO: 55) 7. Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 1 a 6, en donde dicho ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 es de una planta, preferentemente, de una planta dicotiledónea, con mayor preferencia, de la familia Salicaceae, con mayor preferencia, del género Populus, con máxima preferencia, de Populus trichocarpa. 8. Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 1 a 7, en donde el ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 codifica cualquiera de los polipéptidos enumerados en la Tabla A1 o es una porción del ácido nucleico, o un ácido nucleico capaz de hibridarse con dicho ácido nucleico. 9. Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 1 a 8, en donde dicha secuencia de ácidos nucleicos codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de los polipéptidos indicados en la Tabla A1. 10. Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 1 a 9, en donde dicho ácido nucleico codifica un polipéptido tipo VIM1 que corresponde a SEQ ID NO: 2. 11. Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 1 a 10, en donde dicho ácido nucleico se liga operativamente a un promotor constitutivo, preferentemente, a un promotor constitutivo de intensidad media, preferentemente, a un promotor vegetal, con mayor preferencia, a un promotor GOS2, con máxima preferencia, a un promotor GOS2 del arroz.
Planta, parte de planta, incluso semillas, o célula vegetal que se puede obtener mediante un método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 1 a 11, en donde dicha planta, parte de planta o célula vegetal comprende un ácido nucleico recombinante que codifica un polipéptido tipo VIM1 , como se define en cualquiera de las formas de realización 1 y 6 a 10.
Una molécula de ácido nucleico aislada seleccionada de: (i) un ácido nucleico representado por SEQ ID NO: 1 ; (¡i) el complemento de un ácido nucleico representado por SEQ ID NO: 1 ; (iii) un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 que tiene, en orden creciente de preferencia, al menos 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81 %, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia con la secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 2, y de manera adicional o alternativa, que comprende uno o más motivos que tienen, en orden creciente de preferencia, al menos 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o más de identidad de secuencia con uno o más de los motivos indicados en SEQ ID NO: 53 a SEQ ID NO: 55 y, con mayor preferencia, confiere mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control; (¡v) una molécula de ácido nucleico que se híbrida con una molécula de ácido nucleico de (i) a (iii) en condiciones de hibridación muy rigurosas y, preferentemente, confiere mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control.
Un polipéptido aislado seleccionado de: (i) una secuencia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 2; (¡i) una secuencia de aminoácidos que tiene, en orden creciente de preferencia, al menos 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41 %, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81 %, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia con la secuéncia de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 2, y de manera adicional o alternativa, que comprende uno o más motivos que tienen, en orden creciente de preferencia, al menos 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o más de identidad de secuencia con uno o más de los motivos indicados en SEQ ID NO: 53 a SÉQ ID NO: 55 y, con mayor preferencia, confiere mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control; (iii) derivados de cualquiera de las secuencias de aminoácidos indicadas en (i) o (ii) anteriores. 15. Constructo que comprende: (i) ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 como se define en cualquiera de las formas de realización 1 y 6 a 10 y 13; (ii) una o más secuencias de control capaces de dirigir la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (i); y opcionalmente (i) una secuencia de terminación de la transcripción. 16. Constructo de acuerdo con la forma de realización 15, en donde una de dichas secuencias de control es un promotor constitutivo, preferentemente, un promotor constitutivo de intensidad media, preferentemente, un promotor vegetal, con mayor preferencia, un promotor GOS2, con máxima preferencia, un promotor GOS2 del arroz. 17. Uso de un constructo de acuerdo con las formas de realización 15 o 16 en un método para producir plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, preferentemente, mayor rendimiento, con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas y/o mayor biomasa, con respecto a las plantas de control. 18. Planta, parte de planta o célula vegetal transformada con un constructo de acuerdo con la forma de realización 15 o 16. 19. Método para la producción de una planta transgénica que tiene mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control, preferentemente, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas y/o mayor altura de la planta, con respecto a las plantas de control, que comprende: (i) introducir y expresar en una célula vegetal o planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 como se define en cualquiera de las formas de realización 1 a 12; y (i¡) cultivar la célula vegetal o planta en condiciones que promuevan el desarrollo y el crecimiento de la planta. 20. Planta transgénica que tiene mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control, preferentemente, mayor rendimiento, con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas y/o mayor altura de la planta, que es el resultado de la expresión modulada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 , como se define en cualquiera de las formas de realización 1 a 12, o una célula vegetal transgénica derivada de dicha planta transgénica. 21. Planta transgénica de acuerdo con la forma de realización 12, 18 o 20, o una célula vegetal transgénica derivada de esta, en donde dicha planta es una planta de cultivo, tal como remolacha, remolacha azucarera o alfalfa, o una monocotiledónea, tal como caña de azúcar, o un cereal, tal como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, triticale, sorgo, emmer, espelta, sécale, trigo einkorn, teff, sorgo milo o avena. 22. Partes cosechables de una planta de acuerdo con la forma de realización 21 , en donde las partes cosechables son, preferentemente, biomasa de brote y/o semillas. 23. Productos derivados de una planta de acuerdo con la forma de realización 21 y/o de partes cosechables de una planta de acuerdo con la forma de realización 22. 24. Uso de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 como se define en cualquiera de las formas de realización 1 a 12 para mejorar rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, con respecto a las plantas de control, preferentemente, para aumentar el rendimiento y, con mayor preferencia, para aumentar el rendimiento de semillas y/o para aumentar la altura de la planta en plantas, con respecto a las plantas de control. 25. Un método para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, con respecto a las plantas de control, que comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VTC2, en donde dicho polipéptido tipo VTC2 comprende un dominio HMMPanther PTHR20884. 26. Método de acuerdo con la forma de realización 25, en donde dicha expresión modulada se realiza mediante la introducción y expresión en una planta de dicho ácido nucleico que codifica el polipéptido tipo VTC2. 27. Método de acuerdo con la forma de realización 25 o 26, en donde dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento comprenden mayor rendimiento, con respecto a las plantas de control y, preferentemente, comprenden mayor rendimiento de semillas, con respecto a las plantas de control.
Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 25 a 27, en donde dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento se obtienen en condiciones sin estrés.
Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 25 a 28, en donde dicho polipéptido tipo VTC2 comprende uno o más de los siguientes motivos: (i) Motivo 4: WEDR[MFV][QA]RGLFRYDVTACETKVIPG[KE][LY]GF[IV]AQLNEGRHL KKRPTEFRVD[KRQ]V (SEQ ID NO: 168), (ii) Motivo 5: [DE][CR]LPQ[QR]ID[HPR][EKD]S[FL]LLA[VL][HYQ]MAAEA[GA][NS]PY FR[LV]GYNSLGAFATINHLHFQAYYL (SEQ ID NO: 169), (iii) Motivo 6: D[CS]G[KR][QR][IV]F[VL][LMF]PQCYAEKQALGEVS[PQ][DE][VL]L[DE] TQVNPAVWEISGH[MI]VLKR[KR][ETK]D[FY] (SEQ ID NO: 170).
Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 25 a 29, en donde dicho ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VTC2 es de una planta, preferentemente de una planta dicotiledónea o una planta monocotiledónea.
Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 25 a 30, en donde el ácido nucleico que codifica un tipo VTC2 codifica cualquiera de los polipéptidos enumerados en la Tabla A2 o es una porción del ácido nucleico, o un ácido nucleico capaz de hibridarse con dicho ácido nucleico.
Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 25 a 31 , en donde dicha secuencia de ácidos nucleicos codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de los polipéptidos indicados en la Tabla A2.
Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 25 a 32, en donde dicho ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VTC2 corresponde a SEQ ID NO: 60 o SEQ ID NO: 62.
Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 25 a 33, en donde dicho ácido nucleico se liga operativamente a un promotor constitutivo, preferentemente, a un promotor constitutivo de intensidad media, preferentemente, a un promotor vegetal, con mayor preferencia, a un promotor GOS2, con máxima preferencia, a un promotor GOS2 del arroz.
Planta, parte de planta, incluso semillas, o célula vegetal que se puede obtener mediante un método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 25 a 34, en donde dicha planta, parte de planta o célula vegetal comprende un ácido nucleico recombinante que codifica un polipéptido tipo VTC2, como se define en cualquiera de las formas de realización 25 y 29 a 33.
Constructo que comprende: (i) ácido nucleico que codifica un tipo VTC2 como se define en cualquiera de las formas de realización 25 y 29 a 33; (ii) una o más secuencias de control capaces de dirigir la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (i); y opcionalmente (iii) una secuencia de terminación de la transcripción.
Constructo de acuerdo con la forma de realización 36, en donde una de dichas secuencias de control es un promotor constitutivo, preferentemente, un promotor constitutivo de intensidad media, preferentemente, un promotor vegetal, con mayor preferencia, un promotor GOS2, con máxima preferencia, un promotor GOS2 del arroz.
Uso de un constructo de acuerdo con la forma de realización 36 o 37 en un método para producir plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, preferentemente, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas, con respecto a las plantas de control.
Planta, parte de planta o célula vegetal transformada con un constructo de acuerdo con la forma de realización 36 o 37.
Método para la producción de una planta transgénica que tiene mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control, preferentemente, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas, con respecto a las plantas de control, que comprende: (i) introducir y expresar en una célula vegetal o planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VTC2 como se define en cualquiera de las forma de realización 25 y 29 a 33; y (ii) cultivar la célula vegetal o planta en condiciones que promuevan el desarrollo y el crecimiento de la planta.
Planta transgénica que tiene mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control, preferentemente, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas, que es el resultado de la expresión modulada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VTC2, como se define en cualquiera de las formas de realización 25 y 29 a 33, o una célula vegetal transgénica derivada de dicha planta transgénica.
Planta transgénica de acuerdo con la forma de realización 35, 39 o 41 , o una célula vegetal transgénica derivada de esta, en donde dicha planta es una planta de cultivo, tal como remolacha, remolacha azucarera o alfalfa, o una monocotiledónea, tal como caña de azúcar, o un cereal, tal como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, triticale, sorgo, emmer, espelta, sécale, trigo einkorn, teff, sorgo milo o avena.
Partes cosechables de una planta de acuerdo con la forma de realización 42, en donde dichas partes cosechables son preferentemente semillas.
Productos derivados de una planta de acuerdo con la forma de realización 42 y/o de partes cosechables de una planta de acuerdo con la forma de realización 43. Uso de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VTC2 como se define en cualquiera de las formas de realización 25 y 29 a 33 para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, con respecto a las plantas de control, preferentemente, para aumentar el rendimiento y, con mayor preferencia, para aumentar el rendimiento de semillas en plantas, con respecto a las plantas de control.
Un método para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, con respecto a las plantas de control, que comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685, en donde dicho polipéptido DUF1685 comprende un dominio conservado que tiene al menos 50% de identidad de secuencia con un dominio DUF1685 representado por las coordenadas de aminoácidos 46 a 144 de SEQ ID NO: 188 (SEQ ID NO: 256).
Método de acuerdo con la forma de realización 46, en donde dicha expresión modulada se realiza mediante la introducción y expresión en una planta de dicho ácido nucleico que codifica el polipéptido DUF1685.
Método de acuerdo con la forma de realización 46 o 47, en donde dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento comprenden mayor rendimiento, con respecto a las plantas de control y, preferentemente, comprenden mayor rendimiento de semillas, con respecto a las plantas de control. 49. Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 46 a 48, en donde dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento se obtienen en condiciones sin estrés. 50. Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 46 a 48, en donde dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento se obtienen en condiciones de estrés por sequía, estrés salino o deficiencia de nitrógeno. 51. Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 46 a 50, en donde dicho polipéptido DUF1685 comprende un Motivo 16 representado por DLTDEDLHELKGCIELGFGF (SEQ ID NO: 258) y/o un motivo 17 representado por LTNTLPALDLYFAV (SEQ ID NO: 259). 52. Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 46 a 51 , en donde dicho ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685 es de una planta, preferentemente, de una planta dicotiledónea, con mayor preferencia, de la familia Salicaceae, con mayor preferencia, del género Populus, con máxima preferencia, de Populus trichocarpa. 53. Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 46 a 52, en donde el ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685 codifica cualquiera de los polipéptidos enumerados en la Tabla A3 o es una porción del ácido nucleico, o un ácido nucleico capaz de hibridarse con dicho ácido nucleico. 54. Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 46 a 53, en donde dicha secuencia de ácidos nucleicos codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de los polipéptidos indicados en la Tabla A3. 55. Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 46 a 54, en donde dicho ácido nucleico codifica el polipéptido DUF1685 representado por SEQ ID NO: 188. 56. Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 46 a 55, en donde dicho ácido nucleico se liga operativamente a un promotor constitutivo, preferentemente, a un promotor constitutivo de intensidad media, con mayor preferencia, a un promotor vegetal, con máxima preferencia, a un promotor GOS2. 57. Planta, parte de planta, incluso semillas, o célula vegetal que se puede obtener mediante un método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 46 a 56, en donde dicha planta, parte de planta o célula vegetal comprende un ácido nucleico recombinante que codifica un polipéptido DUF1685, como se define en cualquiera de las formas de realización 46 y 51 a 55. 58. Constructo que comprende: (i) ácido nucleico que codifica un DUF1685 como se define en cualquiera de las formas de realización 46 y 51 a 55; (ii) una o más secuencias de control capaces de dirigir la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (i); y opcionalmente (iii) una secuencia de terminación de la transcripción. 59. Constructo de acuerdo con la forma de realización 58, en donde una de dichas secuencias de control es un promotor constitutivo, preferentemente, un promotor constitutivo de intensidad media, con mayor preferencia, un promotor vegetal, con máxima preferencia, un promotor GOS2. 60. Uso de un constructo de acuerdo con la forma de realización 58 o 59 en un método para producir plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, preferentemente, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas, con respecto a las plantas de control. 61. Planta, parte de planta o célula vegetal transformada con un constructo de acuerdo con la forma de realización 58 o 59. 62. Método para la producción de una planta transgénica que tiene mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control, preferentemente, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas y/o mayor biomasa, con respecto a las plantas de control, que comprende: (i) introducir y expresar en una célula vegetal o planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685 como se define en cualquiera de las forma de realización 46 y 51 a 55; y (ii) cultivar la célula vegetal o planta en condiciones que promuevan el desarrollo y el crecimiento de la planta. 63. Planta transgénica que tiene mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control, preferentemente, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas, que es el resultado de la expresión modulada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685, como se define en cualquiera de las formas de realización 46 y 51 a 55, o una célula vegetal transgénica derivada de dicha planta transgénica. 64. Planta transgénica de acuerdo con la forma de realización 57, 61 o 63, o una célula vegetal transgénica derivada de esta, en donde dicha planta es una planta de cultivo, tal como remolacha, remolacha azucarera o alfalfa, o una monocotiledónea, tal como caña de azúcar, o un cereal, tal como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, triticale, sorgo, emmer, espelta, sécale, trigo einkorn, teff, sorgo milo o avena. 65. Partes cosechables de una planta de acuerdo con la forma de realización 64, en donde las partes cosechables son, preferentemente, biomasa de brote y/o semillas. 66. Productos derivados de una planta de acuerdo con la forma de realización 64 y/o de partes cosechables de una planta de acuerdo con la forma de realización 65. 67. . Uso de un ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685 como se define en cualquiera de las formas de realización 46 y 51 a 55 para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, con respecto a las plantas de control, preferentemente, para aumentar el rendimiento en plantas, con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, para aumentar el rendimiento de semillas en plantas, con respecto a las plantas de control. 68. Un método para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, con respecto a las plantas de control, que comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo ARF6, en donde dicho polipéptido tipo ARF6 comprende un dominio de fijación a ADN B3, un dominio rico en Q, un dominio sensible a auxina y un dominio de la familia Aux/IAA. 69. Método de acuerdo con la forma de realización 68, en donde dicha expresión modulada se realiza mediante la introducción y expresión en una planta de dicho ácido nucleico que codifica el polipéptido tipo ARF6. 70. Método de acuerdo con la forma de realización 68 o 69, en donde dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento comprenden mayor rendimiento, con respecto a las plantas de control y, preferentemente, comprenden mayor biomasa y/o mayor rendimiento de semillas, con respecto a las plantas de control.
Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 68 a 70, en donde dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento se obtienen en condiciones sin estrés. j Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 68 a 70, en donde dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento se obtienen en condiciones de estrés por sequía, estrés salino o deficiencia de nitrógeno.
Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 68 a 72, en donde dicho polipéptido tipo ARF6 comprende uno o más de los siguientes motivos: (i) Motivo 18: VYFPQGHSEQVAAST (SEQ ID NO: 304), (ii) Motivo 19: ATFV VYK (SEQ ID NO: 305), Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 68 a 73, en donde dicho ácido nucleico que codifica un tipo ARF6 es de una planta, preferentemente, de una planta monocotiledónea, con mayor preferencia, de la familia Poaceae, con mayor preferencia, del género Oryza, con máxima preferencia, de Oryza sativa.
Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 68 a 74, en donde el ácido nucleico que codifica un tipo ARF6 codifica cualquiera de los polipéptidos enumerados en la Tabla A4 o es una porción del ácido nucleico, o un ácido nucleico capaz de hibridarse con dicho ácido nucleico.
Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 68 a 75, en donde dicha secuencia de ácidos nucleicos codifica un ortólogo o par;álogo de cualquiera de los polipéptidos Indicados en la Tabla A4.
Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 68 a 76, en donde dicho ácido nucleico codifica el polipéptido representado por SEQ ID NO: 261.
Método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 68 a 77, en donde dicho ácido nucleico se liga operativamente a un promotor constitutivo, preferentemente, a un promotor constitutivo de intensidad media, preferentemente, a un promotor vegetal, con mayor preferencia, a un promotor GOS2, con máxima preferencia, a un promotor GOS2 del arroz.
Planta, parte de planta, incluso semillas, o célula vegetal que se puede obtener mediante un método de acuerdo con cualquiera de las formas de realización 68 a 78, en donde dicha planta, parte de planta o célula vegetal comprende un ácido nucleico recombinante que codifica un polipéptido tipo ARF6, como se define en cualquiera de las formas de realización 68 y 73 a 77.
Constructo que comprende: (i) ácido nucleico que codifica un tipo ARF6 como se define en cualquiera de . las formas de realización 68 y 73 a 77; (ii) una o más secuencias de control capaces de dirigir la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (i); y opcionalmente (¡ii) una secuencia de terminación de la transcripción.
Constructo de acuerdo con la forma de realización 80, en donde una de dichas secuencias de control es un promotor constitutivo, preferentemente, un promotor constitutivo de intensidad media, preferentemente, un promotor vegetal, con mayor preferencia, un promotor GOS2, con máxima preferencia, un promotor GOS2 del arroz.
Uso de un constructo de acuerdo con las formas de realización 80 u 81 en un método para producir plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, preferentemente, mayor rendimiento, con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas y/o mayor biomasa, con respecto a las plantas de control.
Planta, parte de planta o célula vegetal transformada con un constructo de acuerdo con la forma de realización 80 u 81.
Método para la producción de una planta transgénica que tiene mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control, preferentemente, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas y/o mayor biomasa, con respecto a las plantas de control, que comprende: (i) introducir y expresar en una célula vegetal o planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo ARF6 como se define en cualquiera de las forma de realización 68 y 73 a 77; y (ii) cultivar la célula vegetal o planta en condiciones que promuevan el desarrollo y el crecimiento de la planta.
Planta transgénica que tiene mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control, preferentemente, mayor rendimiento, con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas y/o mayor biomasa, que es el resultado de la expresión modulada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo ARF6, como se define en cualquiera de las formas de realización 68 y 73 a 77, o una célula vegetal transgénica derivada de dicha planta transgénica. 86. Planta transgénica de acuerdo con la forma de realización 69, 83 u 85, o una célula vegetal transgénica derivada de esta, en donde dicha planta es una planta de cultivo, tal como remolacha, remolacha azucarera o alfalfa, o una monocotiledónea, tal como caña de azúcar, o un cereal, tal como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, triticale, sorgo, emmer, espelta, sécale, trigo einkorn, teff, sorgo milo o avena. 87. Partes cosechables de una planta de acuerdo con la forma de realización 86, en donde las partes cosechables son, preferentemente, biomasa de brote y/o semillas. 88. Productos derivados de una planta de acuerdo con la forma de realización 86 y/o de partes cosechables de una planta de acuerdo con la forma de realización 87. 89. Uso de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo ARF6 como se define en cualquiera de las formas de realización 68 y 73 a 77 para mejorar rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, con respecto a las plantas de control, preferentemente, para aumentar el rendimiento y, con mayor preferencia, para aumentar el rendimiento de semillas y/o para aumentar la biomasa en plantas, con respecto a las plantas de control.
Descripción de las figuras La presente invención se describirá a continuación con referencia a las siguientes figuras en las cuales: La Figura 1 representa la estructura de dominio de SEQ ID NO: 2 con motivos conservados 1 a 3.
La Figura 2 representa un alineamiento múltiple de varios polipéptidos tipo VIM1. Estos alineamientos se pueden usar para definir otros motivos, cuando se usan aminoácidos conservados.
La Figura 3 muestra un árbol filogenético de polipéptidos tipo VIM1 , la relación filogenética de proteínas relacionadas con tipo VIM1. Las proteínas se alinean con MAFFT (Katoh and Toh (2008). Briefings in Bioinformatics 9:286-298.).
La Figura 4 muestra la tabla de MATGAT (Ejemplo 3) La Figura 5 representa el vector binario usado para una mayor expresión en Oryza sativa de un ácido nucleico que codifica tipo VIM1 bajo el control de un promotor GOS2 (pGOS2) del arroz La Figura 6 representa un alineamiento de SEQ ID NO: 61 y SEQ ID NO: 63 con indicación del dominio PTHR20884 en negrita.
La Figura 7 representa un alineamiento múltiple de varios polipéptidos tipo VTC2 de monocotiledóneas y dicotiledóneas. Los asteriscos indican aminoácidos idénticos entre las diversas secuencias proteicas, los dos puntos indican sustituciones de aminoácidos altamente conservados y los puntos representan sustituciones de aminoácidos menos conservados; en otras posiciones no hay conservación de secuencia. Estos alineamientos se pueden usar para definir otros motivos, cuando se usan aminoácidos conservados.
La Figura 8 muestra un árbol filogenético de polipéptidos tipo VTC2.
La Figura 9 muestra la tabla de MATGAT (Ejemplo 3) La Figura 10 representa el vector binario usado para una mayor expresión en Oryza sativa de un ácido nucleico que codifica un tipo VTC2 bajo el control de un promotor GOS2 (pGOS2) del arroz La Figura 11 representa la estructura de dominio de SEQ ID NO: 188 con el dominio DUF1685 conservado (subrayado).
La Figura 12 representa un alineamiento múltiple de varios polipéptidos DUF1685. Los asteriscos indican aminoácidos idénticos entre las diversas secuencias proteicas, los dos puntos indican sustituciones de aminoácidos altamente conservados y los puntos representan sustituciones de aminoácidos menos conservados; en otras posiciones no hay conservación de secuencia. Estos alineamientos se pueden usar para definir otros motivos, cuando se usan aminoácidos conservados.
La Figura 13 muestra la tabla de MATGAT (Ejemplo 3) La Figura 14 representa el vector binario usado para una mayor expresión en Oryza sativa de un ácido nucleico que codifica un DUF1685 bajo el control de un promotor GOS2 (pGOS2) del arroz La Figura 15 representa la estructura de dominio de SEQ ID NO: 261 con motivos o dominios conservados.
La Figura 16 representa el vector binario usado para una mayor expresión en Oryza sativa de un ácido nucleico que codifica un tipo ARF6 bajo el control de un promotor GOS2 (pGOS2) del arroz La Figura 17 muestra un árbol filogenético de polipéptidos tipo ARF6.
Ejemplos La presente invención se describirá a continuación con referencia a los siguientes ejemplos, que se proveen solamente a modo ilustrativo. Los siguientes ejemplos no pretenden limitar el alcance de la invención.
Manipulación de ADN: a menos que se indique de otro modo, las técnicas de ADN recombinante se realizan de acuerdo con los protocolos estándar descritos en (Sambrook (2001 ) Molecular Cloning: a laboratory manual, 3rd Edition Cold Spring Harbor Laboratory Press, CSH, New York) o en los Volúmenes 1 y 2 de Ausubel et al. (1994), Current Protocols in Molecular Biology, Current Protocols. Los materiales y métodos estándar para el trabajo molecular en plantas se describen en Plant Molecular Biology Labfax (1993) de R.D.D. Croy, publicado por BIOS Scientific Publications Ltd (UK) y Blackwell Scientific Publications (UK).
Ejemplo 1: Identificación de secuencias relacionadas con la secuencia de ácidos nucleicos usada en los métodos de la invención 1. Polipéptidos tipo VIM1 (variante en metilación 1 ) Se identificaron secuencias (de cADN de longitud completa, EST o genómicas) relacionadas con SEQ ID NO: 1 y SEQ ID NO: 2 entre aquellas que se mantienen en la base de datos Entrez Nucleotides en el National Center for Biotechnology Information (NCBI) mediante el uso de herramientas de búsqueda de secuencias en base de datos, tales como Basic Local Alignment Tool (BLAST) (AltschuI et al. (1990) J. Mol. Biol. 215:403-410; y AltschuI et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25:3389-3402). El programa se usa para encontrar regiones de similitud local entre secuencias mediante la comparación de secuencias de ácidos nucleicos o polipéptidos con bases de datos de secuencias y mediante el cálculo de la importancia estadística de las coincidencias. Por ejemplo, el polipéptido codificado por el ácido nucleico de SEQ ID NO: 1 se usó para el algoritmo TBLASTN, con parámetros predeterminados, y se activó el filtro para ignorar las secuencias de baja complejidad. El resultado del análisis se examinó mediante comparación de a pares y se lo calificó de acuerdo con el puntaje de probabilidad (valor E), donde el puntaje refleja la probabilidad de que un alineamiento en particular se produzca al azar (cuanto menor es el valor E, más importante es la coincidencia). Además de los valores E, las comparaciones también se calificaron por porcentaje de identidad. El porcentaje de identidad se refiere a la cantidad de nucleótidos (o aminoácidos) idénticos entre las dos secuencias de ácidos nucleicos (o polipéptidos) comparadas a lo largo de una longitud particular. En algunos casos, los parámetros predeterminados se pueden ajustar para modificar la rigurosidad de la búsqueda. Por ejemplo, se puede aumentar el valor E para mostrar coincidencias menos rigurosas. De este modo, se pueden identificar coincidencias cortas casi exactas.
La Tabla A1 provee una lista de secuencias de ácidos nucleicos y secuencias de polipéptidos relacionadas con SEQ ID NO: 1 y SEQ ID NO: 2.
Tabla A1 : Ejemplos de polipéptidos y ácidos nucleicos VIM1 : 2. Polipéptidos tipo VTC2 (GDP-L-qalactosa fosforilasa) Se identificaron secuencias (de cADN de longitud completa, EST o genómicas) relacionadas con SEQ ID NO: 60 y SEQ ID NO: 61 entre aquellas que se mantienen en la base de datos Entrez Nucleotides en el National Center for Biotechnology Information (NCBI) mediante el uso de herramientas de búsqueda de secuencias en base de datos, tales como Basic Local Alignment Tool (BLAST) (Altschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215:403-410; y Altschul et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25:3389-3402). El programa se usa para encontrar regiones de similitud local entre secuencias mediante la comparación de secuencias de ácidos nucleicos o polipéptidos con bases de datos de secuencias y mediante el cálculo de la importancia estadística de las coincidencias. Por ejemplo, el polipéptido codificado por el ácido nucleico de SEQ ID NO: 60 se usó para el algoritmo TBLASTN, con parámetros predeterminados, y se activó el filtro para ignorar las secuencias de baja complejidad. El resultado del análisis se examinó mediante comparación de a pares y se lo calificó de acuerdo con el puntaje de probabilidad (valor E), donde el puntaje refleja la probabilidad de que un alineamiento en particular se produzca al azar (cuanto menor es el valor E, más importante es la coincidencia). Además de los valores E, las comparaciones también se calificaron por porcentaje de identidad. El porcentaje de identidad se refiere a la cantidad de nucleótidos (o aminoácidos) idénticos entre las dos secuencias de ácidos nucleicos (o polipéptidos) comparadas a lo largo de una longitud particular. En algunos casos, los parámetros predeterminados se pueden ajustar para modificar la rigurosidad de la búsqueda. Por ejemplo, se puede aumentar el valor E para mostrar coincidencias menos rigurosas. De este modo, se pueden identificar coincidencias cortas casi exactas.
La Tabla A2 provee una lista de secuencias de ácidos nucleicos y secuencias de polipéptidos relacionadas con SEQ ID NO: 60 y SEQ ID NO: 61.
Tabla A2: Ejemplos de polipéptidos y ácidos nucleicos VTC2: 3. Polipéptidos DUF1685 Se identificaron secuencias (de cADN de longitud completa, EST o genómicas) relacionadas con SEQ ID NO: 187 y SEQ ID NO: 188 entre aquellas que se mantienen en la base de datos Entrez Nucleotides en el National Center for Biotechnology Information (NCBI) mediante el uso de herramientas de búsqueda de secuencias en base de datos, tales como Basic Local Alignment Tool (BLAST) (AltschuI et al. (1990) J. Mol. Biol. 215:403-410; y AltschuI et al. (1997) Nucleic Acids Res, 25:3389-3402). El programa se usa para encontrar regiones de similitud local entre secuencias mediante la comparación de secuencias de ácidos nucleicos o polipéptidos con bases de datos de secuencias y mediante el cálculo de la importancia estadística de las coincidencias. Por ejemplo, el polipéptido codificado por el ácido nucleico de SEQ ID NO: 187 se usó para el algoritmo TBLASTN, con parámetros predeterminados, y se activó el filtro para ignorar las secuencias de baja complejidad. El resultado del análisis se examinó mediante comparación de a pares y se lo calificó de acuerdo con el puntaje de probabilidad (valor E), donde el puntaje refleja la probabilidad de que un alineamiento en particular se produzca al azar (cuanto menor es el valor E, más importante es la coincidencia). Además de los valores E, las comparaciones también se calificaron por porcentaje de identidad. El porcentaje de identidad se refiere a la cantidad de nucleótidos (o aminoácidos) idénticos entre las dos secuencias de ácidos nucleicos (o polipéptidos) comparadas a lo largo de una longitud particular. En algunos casos, los parámetros predeterminados se pueden ajustar para modificar la rigurosidad de la búsqueda. Por ejemplo, se puede aumentar el valor E para mostrar coincidencias menos rigurosas. De este modo, se pueden identificar coincidencias cortas casi exactas.
La Tabla A3 provee una lista de secuencias de ácidos nucleicos y secuencias de polipéptidos relacionadas con SEQ ID NO: 187 y SEQ ID NO: 188.
Tabla A3: Ejemplos de polipéptidos y ácidos nucleicos DUF1685: 4. Polipéptidos tipo ARF6 (factor sensible a auxina) Se identificaron secuencias (de cADN de longitud completa, EST o genómicas) relacionadas con SEQ ID NO: 260 y SEQ ID NO: 261 entre aquellas que se mantienen en la base de datos Entrez Nucleotides en el National Center for Biotechnology Information (NCBI) mediante el uso de herramientas de búsqueda de secuencias en base de datos, tales como Basic Local Alignment Tool (BLAST) (Altschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215:403-410; y Altschul et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25:3389-3402). El programa se usa para encontrar regiones de similitud local entre secuencias mediante la comparación de secuencias de ácidos nucleicos o polipéptidos con bases de datos de secuencias y mediante el cálculo de la importancia estadística ele las coincidencias. Por ejemplo, el polipéptido codificado por el ácido nucleico de SEQ ID NO: 260 se usó para el algoritmo TBLASTN, con parámetros predeterminados, y se activó el filtro para ignorar las secuencias de baja complejidad. El resultado del análisis se examinó mediante comparación de a pares y se lo calificó de acuerdo con el puntaje de probabilidad (valor E), donde el puntaje refleja la probabilidad de que un alineamiento en particular se produzca al azar (cuanto menor es el valor E, más importante es la coincidencia). Además de los valores E, las comparaciones también se calificaron por porcentaje de identidad. El porcentaje de identidad se refiere a la cantidad de nucleótidos (o aminoácidos) idénticos entre las dos secuencias de ácidos nucleicos (o polipéptidos) comparadas a lo largo de una longitud particular. En algunos casos, los parámetros predeterminados se pueden ajustar para modificar la rigurosidad de la búsqueda. Por ejemplo, se puede aumentar el valor E para mostrar coincidencias menos rigurosas. De este modo, se pueden identificar coincidencias cortas casi exactas.
La Tabla A4 provee una lista de secuencias de ácidos nucleicos y secuencias de polipéptidos relacionadas con SEQ ID NO: 260 y SEQ ID NO: 261.
Tabla A4: Ejemplos de polipéptidos y ácidos nucleicos tipo ARF6: Las secuencias se unieron tentativamente y se revelaron al público mediante institutos de investigación, tales como The Institute for Genomic Research (TIGR; comenzando con TA). Por ejemplo, la base de datos Eukaryotic Gene Orthologs (EGO) se puede usar para identificar dichas secuencias relacionadas, ya sea por búsqueda de palabra clave o usando el algoritmo BLAST con la secuencia de ácidos nucleicos o secuencia de polipéptidos de interés. Se crearon bases de datos especiales de secuencias de ácidos nucleicos para organismos particulares, por ejemplo, para ciertos organismos procarióticos, tal como mediante el Joint Genome Institute. Asimismo, el acceso a bases de datos registradas permite la identificación de nuevas secuencias de polipéptidos y ácidos nucleicos.
Ejemplo 2: Alineamiento de secuencias relacionadas con ¡as secuencias de polipéptidos usadas en los métodos de la invención 1. Polipéptidos tipo VIM1 (variante en metilación 1 ) El alineamiento, como se muestra en la Figura 2, se generó con MAFFT (Katoh and Toh (2008) Briefings in Bioinformatics 9: 286-298). El filograma, como se muestra en la Figura 3, se dibujó usando Dendroscope (Huson et al. (2007), BMC Bioinformatics 8(1 ):460). Se indica la confianza luego de 100 repeticiones bootstrap para la principal ramificación. 2. Polipéptidos tipo VTC2 (GDP-L-qalactosa fosforilasa) El alineamiento de secuencias de polipéptidos se realizó con el algoritmo de alineamiento progresivo ClustalW 2.0 (Thompson et al. (1997) Nucleic Acids Res 25:4876-4882; Chenna et al. (2003). Nucleic Acids Res 31 :3497-3500) con parámetros estándar (alineamiento lento, matriz de similitud: Gonnet, penalidad por apertura de brecha 10, penalidad por extensión de brecha: 0,2). Se realizó edición manual menor para optimizar adicionalmente el alineamiento. Los polipéptidos tipo VTC2 se alinean en la Figura 7.
Se construyó un árbol filogenético de polipéptidos tipo HWS (Figura 8) mediante el alineamiento de secuencias tipo HWS por medio de MAFFT (Katoh and Toh (2008) Briefings in Bioinformatics 9:286-298). Se calculó un árbol de unión a vecino con Quick-Tree (Howe et al. (2002), Bioinformatics 18(11 ): 1546-7), 100 repeticiones bootstrap. Se dibujó el dendograma con Dendroscope (Huson et al. (2007), BMC Bioinformatics 8(1 ):460). Se indican los niveles de confianza luego de 100 repeticiones bootstrap para las principales ramificaciones. 3. Polipéptidos DUF1685 El alineamiento de secuencias de polipéptidos se realizó con el algoritmo de alineamiento progresivo ClustalW (1.81 ) (Thompson et al. (1997) Nucleic Acids Res 25:4876-4882; Chenna et al. (2003). Nucleic Acids Res 31 :3497-3500) con parámetros estándar (alineamiento lento, matriz de similitud: Gonnet, penalidad por apertura de brecha 10, penalidad por extensión de brecha: 0,2). Se realizó edición manual menor para optimizar adicionalmente el alineamiento. En la Figura 13, se representa un alineamiento de polipéptidos DUF1685. 4. Polipéptidos tipo ARF6 (factor sensible a auxina) El alineamiento de secuencias de polipéptidos se realiza con el algoritmo de alineamiento progresivo ClustalW 2.0 (Thompson et al. (1997) Nucleic Acids Res 25:4876-4882; Chenna et al. (2003). Nucleic Acids Res 31 :3497-3500) con parámetros estándar (alineamiento lento, matriz de similitud: Gonnet, penalidad por apertura de brecha 10, penalidad por extensión de brecha: 0,2). Se realiza edición manual menor para optimizar adicionalmente el alineamiento.
Se construye un árbol filogenético de polipéptidos tipo ARF6 (Figura 17) mediante el alineamiento de secuencias tipo ARF6 por medio de MAFFT (Katoh and Toh (2008) Briefings in Bioinformatics 9:286-298). Se calcula un árbol de unión a vecino con Quick-Tree (Howe et al. (2002), Bioinformatics 18(11 ): 1546-7), 100 repeticiones bootstrap. Se dibuja el dendograma con Dendroscope (Huson et al. (2007), BMC Bioinformatics 8(1 ):460). Se indican los niveles de confianza luego de 100 repeticiones bootstrap para las principales ramificaciones.
Ejemplo 3: Cálculo del porcentaje de identidad global entre las secuencias de polipéptidos útiles para la realización de los métodos de la invención Los porcentajes globales de similitud e identidad entre secuencias de polipéptidos de longitud completa útiles para realizar los métodos de la invención se determinaron mediante uno de los métodos disponibles en el arte, el software MatGAT (Matrix Global Alignment Tool) (BMC Bioinformatics. 2003 4:29. MatGAT: an application that generates similarity/identity matrices using protein o DNA sequences. Campanella JJ, Bitincka L, Smalley J; software albergado por Ledion Bitjncka). El software MatGAT genera matrices de similitud/identidad para las secuencias de ADN o proteínas sin que se necesario el prealineamiento de datos. El programa realiza una serie de alineamientos de a pares usando el algoritmo de alineamiento global de Los resultados del análisis con software se indican en la Figura 4 para la similitud e identidad global de las secuencias de polipéptidos de longitud completa. La similitud de secuencia se muestra en la mitad inferior de la línea divisoria y lalidentidad de secuencia se muestra en la mitad superior de la línea diagonal divisoria. Los I parámetros que se usaron en la comparación fueron: Matriz de calificación: Blosum62, Primera brecha: 12, Brecha de extensión: 2. La las secuencias de polipéptidos VIM1 útiles para puede ser tan baja como 36,2 % (generalmente, con SEQ ID NO: 2. ; Tabla B1 : Descripción de las proteínas de la Figura 4. 1. Poptr VIM1 2. A.lyrata 315436 3. A.lyrata 338526 4. A.lyrata 908083 5. A.lyrata 908084 6. A.thaliana AT1 G57800.1 7. A.thaliana AT1 G57820.1 8. A.thaliana AT1G66040.1 9. A.thaliana AT1 G66050.1 10. A.thaliana AT5G39550.1 H . G.max Glyma02g47920.1 12. G.max Glyma12g00330.1 13. G.max Glyma14g00670.1 14. M.truncatula AC152919 52.5 15. O. sativa LOC Os04g22240.1 2. Polipéptidos tipo VTC2 (GDP-L-qalactosa fosforilasa) Los resultados del análisis de software se muestran en la Figura 9 para la similitud e identidad global de las secuencias de polipéptidos de longitud completa de las proteínas tipo VTC2 de monocotiledóneas y dicotiledóneas. La similitud de secuencia se muestra en la mitad inferior de la línea divisoria y la identidad de secuencia se muestra en la mitad superior de la línea diagonal divisoria. Los parámetros que se usaron en la comparación fueron: Matriz de calificación: Blosum62, Primera brecha: 12, Brecha de extensión: 2. La identidad de secuencia (en %) entre las secuencias de polipéptidos tipo VTC2 útiles para realizar los métodos de la invención puede ser tan baja como 43%, en comparación con SEQ ID NO: 61 o SEQ ID NO: 63. 3. Polipéptidos DUF1685 Los resultados del análisis con software se indican en la Figura 13 para la similitud e identidad globales de las secuencias de polipéptidos de longitud completa. La similitud de secuencia se muestra en la mitad inferior de la línea divisoria y la identidad de secuencia se muestra en la mitad superior de la línea diagonal divisoria. Los parámetros que se usaron en la comparación fueron: Matriz de calificación: Blosum62, Primera brecha: 12, Brecha de extensión: 2. En general, la identidad de secuencia (en %) entre las secuencias de polipéptidos DUF1685 útiles para realizar los métodos de la invención es mayor de 25%, en comparación con SEQ ID NO: 188.
Los resultados del análisis con software para la similitud e identidad globales de las secuencias de polipéptidos de longitud completa para un subgrupo de polipéptidos se representan en la Tabla B2. Los polipéptidos DUF1685 ilustrados pertenecen a la familia génica HOMO00944 (determinado por PLAZA, The P|ant Cell 21 : 3718-3731 ) y la subfamilia ORTHO008516.
Tabla B2 Ejemplo 4: Identificación de dominios comprendidos en secuencias de polipéptidos útiles para la realización de los métodos de la invención La base de datos Integrated Resource of Protein Families, Domains and Sites (InterPro) es una interfaz integrada para las bases de datos de firmas que se utilizan habitualmente para búsquedas basadas en texto y en secuencias. La base de datos InterPro combina estas bases de datos, que utilizan diferentes metodologías y diversos grados de información biológica sobre proteínas bien caracterizadas, para derivar firmas de proteínas Las bases de datos que colaboran incluyen SWISS-PROT, PROSITE, TrEMBL, PRINTS, ProDom y Pfam, Smart y TIGRFAM. Pfam es una gran colección de alineamientos de secuencias múltiples y modelos Markov ocultos que abarcan muchos dominios y familias de proteínas comunes. Pfam se encuentra en el servidor de Sanger Institute en el Reino Unido. InterPro se encuentra en el European Bioinformatics Institute en el Reino Unido. 1. Polipéptidos tipo VIM1 (variante en metilación 1 ) Los resultados de la búsqueda por InterPro (base de datos de InterPro, versión 26,0) de la secuencia de polipéptidos representada por SEQ ID NO: 2 se indican en la Tabla C1.
Tabla C1 : Resultados de la búsqueda por InterPro (números de acceso principales) de la secuencia de polipéptidos representada por SEQ ID NO: 2.
En una forma de realización, un polipéptido tipo VI 1 comprende un dominio (o motivo) conservado con al menos 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81 %, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia con un dominio conservado de las coordenadas de aminoácidos 265 a 415, 135 a 173, 508 a 564 y/o 10 a 57 de SEQ ID NO: 2. 2. Polipéptidos tipo VTC2 (GDP-L-qalactosa fosforilasa) Los resultados de la búsqueda por InterPro (base de datos de InterPro, versión 28,0) de la secuencia de polipéptidos representada por SEQ ID NO: 61 se indican en la Tabla C2.
Tabla C2: Resultados de la búsqueda por InterPro (números de acceso principales) de la secuencia de polipéptidos representada por SEQ ID NO: 61.
En una forma de realización, un polipéptido tipo VTC2 comprende un dominio (o motivo) conservado con al menos 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% de identidad de secuencia con el dominio conservado de las coordenadas de aminoácidos 2 a 442 en SEQ ID NO: 61 o las coordenadas de los aminoácidos 5 a 426 en SEQ ID NO: 63. 3. Polipéptidos DUF1685 Los resultados de la búsqueda por InterPro (base de datos de InterPro, versión 28,0) de la secuencia de polipéptidos representada por SEQ ID NO: 188 se indican en la Tabla C3.
Tabla C3: Resultados de la búsqueda por InterPro (números de acceso principales) de la secuencia de polipéptidos representada por SEQ ID NO: 188. 4. Polipéptidos tipo ARF6 (factor sensible a auxina) Los resultados de la búsqueda por InterPro (base de datos de InterPro, http://www.ebi.ac.uk/interpro/) de la secuencia de polipéptidos representada por SEQ ID NO: 261 se indican en la Tabla C4.
Tabla C4: Resultados de la búsqueda por InterPro (números de acceso principales) de la secuencia de polipéptidos representada por SEQ ID NO: 261.
Ejemplo 5: Predicción de la topología de las secuencias de polipéptidos útiles para la realización de los métodos de la invención TargetP 1.1 predice la ubicación subcelular de proteínas eucariótjcas. La asignación de la ubicación se basa en la presencia prevista de cualquiera de las presecuencias N-terminal: péptido de transito a cloroplasto (cTP), péptido de direccionamiento a mitocondria (mTP) o péptido de señal de la vía secretora (SP). Los puntajes sobre los cuales se basa la predicción final no son realmente probabilidades y no necesariamente suman uno. Sin embargo, la ubicación con el puntaje más alto es la más probable de acuerdo con TargetP, y la relación entre los puntajes (la clase de confiabilidad) puede indicar el nivel de certeza de la predicción. La clase de confianza (RC) está en el rango de 1 a 5, donde 1 indica la predicción más factible. TargetP se conserva en el servidor de la Universidad Técnica de Dinamarca.
Para las secuencias que se prevé que contienen una presecuencia N-terminal, también se puede predecir un posible sitio de escisión.
Se seleccionan varios parámetros, tales como grupo de organismo (no planta o planta), conjuntos de límites (ninguno, conjunto de límites predefinidos o conjunto de límites especificados por el usuario) y el cálculo de predicción de sitios de escisión (sí o no).
Se pueden usar muchos otros algoritmos para realizar dichos análisis, incluso: • ChloroP 1 ,1 alojado en el servidor de la Universidad Técnica de Dinamarca; • Protein Prowler Subcellular Localisation Predictor, versión 1.2, alojado en el servidor del Institute for Molecular Bioscience, Universidad de Queensland, Brisbane, Australia; • PENCE Proteome Analyst PA-GOSUB 2,5 alojado en el servidor de la Universidad de Alberta, Edmonton, Alberta, Canadá; • TMHMM, alojado en el servidor de la Universidad Técnica de Dinamarca • PSORT (URL: psort.org) · PLOC (Park and Kanehisa, Bioinformatics, 19, 1656-1663, 2003). 1. Polipéptidos tipo VTC2 (GDP-L-qalactosa fosforilasa) Los resultados del análisis TargetP 1.1 de la secuencia de polipéptidos representada por SEQ ID NO: 61 y SEQ ID NO: 63 se indican en la Tablas D1 y D2.
Se seleccionó el grupo de organismos "planta", no se definieron límites y se solicitó la longitud prevista del péptido de tránsito. Probablemente, la localización subcelular de la secuencia de polipéptidos representada por SEQ ID NO: 61 y SEQ ID NO: 63 puede ser el citoplasma o el núcleo, no se predice ningún péptido de tránsito.
Tabla D1 : Análisis TargetP 1.1 de la secuencia de polipéptidos representada por SEQ ID NO: 61. Abreviaturas: Len, Longitud; cTP, Péptido de tránsito a cloroplasto; mTP, Péptido de tránsito a mitocondria, SP, Péptido de señal de la vía secretora, otro, otros direccionamientos subcelulares, Loe, Ubicación prevista; RC, Clase de Confiabilidad; TPIen, Longitud prevista del péptido de tránsito.
Nombre Len cTP mTP SP otro Loe RC TPIen AtVTC2 442 0,045 0,236 0,069 0,842 _ 2 -límite 0,000 0,000 0,000 0,000 Tabla D2: Análisis TargetP 1.1 de la secuencia de polipéptidos representada por SEQ ID NO: 63. Abreviaturas: Len, Longitud; cTP, Péptido de tránsito a cloroplasto; mTP, Péptido de tránsito a mitocondria, SP, Péptido de señal de la vía secretora, otro, otros direccionamientos subcelulares, Loe, Ubicación prevista; RC, Clase de Confiabilidad; TPIen, Longitud prevista del péptido de tránsito.
Nombre Len cTP mTP SP otro Loe RC TPIen TaVTC2 431 0,058 0,132 0,1 10 0,867 _ 2 -límite 0,000 0,000 0,000 0,000 Ejemplo 6: Ensayo relacionado con las secuencias de polipéptidos útiles para realizar los métodos de la invención 1. Polipéptidos tipo VIM1 (variante en metilación 1 ) Las proteínas tipo VIM1 regulan la metilación de ADN y son ubiquitinas ligasas E3 funcionales, como se describe en Kraft et al., The Plant Journal (2008) 56, 704-715. 2. Polipéptidos tipo VTC2 (GDP-L-qalactosa fosforilasa) La actividad de VTC2 se puede medir como se describe en Linster et al. (2007): La actividad de fosforilasa de VTC2 de A. thaliana recombinante purificado se analiza midiendo la formación de GDP después de la incubación con varias GDP-hexosas en una mezcla de reacción a pH 7,5 que contiene 50 mM de Tris-HCI, 5 mM de fosfato de sodio, 2 mM de MgCI2, 10mM de NaCI y 1 mM de ditiotreitol. Las reacciones (26 °C) se inician con enzimas y se detienen después de 5 a 60 min calentando a 98 °C durante 3 min. Después de retirar la proteína precipitada mediante centrifugación, los sobrenadantes se analizan mediante HPLC de intercambio aniónico en una columna Partisil SAX (10 sm de tamaño de perla, 4,6x250 mm; Alltech Associates, Deerfield, IL) usando un cromatógrafo líquido Hewlett Packard Series II 1090. Se usa un gradiente de NH4H2P04 0,01 -0,5 M, pH 3,7 a una velocidad de flujo de 2 ml/min. Los nucleótidos se detectan por absorbancia a 254 nm con una longitud de onda de referencia de 450 nm. GMP, GDP-hexosas y GDP se eluyen a aproximadamente 13, 17 y 24 min, respectivamente. A fin de analizar la actividad enzimática en la dirección inversa (hexosa 1 -fosfato + GDP? GDP-hexosa + Pi), la concentración de GDP-hexosa se mide por el método de HPLC de intercambio aniónico después de la incubación de VTC2 con varios hexosa 1 -fosfatos y 5 mM de GDP como se describió anteriormente, excepto que se omiten el fosfato de sodio y MgCI2. Las concentraciones de GDP y GDP-hexosa se calculan comparando las áreas pico integradas con las de las soluciones GDP-D-Man o GDP estándar. GDP-L-galactosa y GDP-D-glucosa se identifican como sustratos adecuados para el análisis de la actividad de VTC2 (Linster et al., 2007). 3. Polipéptidos tipo ARF6 (factor sensible a auxina) Un ensayo para medir la actividad funcional de un tipo ARF6 se describió en Ulmasov et al., 1997, Vol. 9, páginas 1963-1971 ).
Ejemplo 7: Clonación de la secuencia de ácidos nucleicos usada en los métodos de la invención 1. Polipéptidos tipo VIM1 (variante en metilación 1 ) La secuencia de ácidos nucleicos se amplificó mediante PCR usando como molde una biblioteca de cADN de plántulas de Populus trichocarpa personalizada. Se realizó PCR con ADN polimerasa Hifi Taq en condiciones estándar, con 2Ú0 ng de molde en 50 µ? de mezcla PCR. Los cebadores utilizados fueron prm15909 (SEQ ID NO: 58; sentido): 5'-ggggacaagtttgtacaaaaaagcagg cttaaacaatggaactcccgtgcg-3' y prm15910 (SEQ ID NO: 59; inverso, complementario): 5'-ggggaccactttgtacaagaaagctgggtgctccagcatacgttattgac-3', que incluye los sitios AttB para la recombinación Gateway. El fragmento de PCR amplificado se purificó también mediante métodos estándar. Luego se realizó la primera etapa del procedimiento Gateway, la reacción BP, durante la cual el fragmento PCR se recombinó in vivo con el plásmido pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología de Gateway, un "clon de entrada", tipo pVIM1. El plásmido pDONR201 se compró a Invitrogen, como parte de la tecnología Gateway®.
El clon de entrada que comprende SEQ ID NO: 1 luego se usó en una reacción LR con un vector de destino usado para la transformación de Oryza sativa. Este vector contiene como elementos funcionales dentro de los límites de T-ADN: un marcador seleccionare vegetal; un cásete de expresión del marcador controlable; y un cásete Gateway para la recombinación LR in vivo con la secuencia de ácidos nucleicos de interés ya clonada en el clon de entrada Un promotor GOS2 del arroz (SEQ ID NO: 57) para la expresión específica constitutiva se ubicó corriente arriba de este cásete de Gateway Después de la etapa de recombinación LR, el vector de expresión resultante pGOS2::tipo VIM1 (Figura 5) se transformó en la cepa Agrobacterium LBA4044 de acuerdo con los métodos conocidos en el arte. 2. Polipéptidos tipo VTC2 (GDP-L-qalactosa fosforilasa) La secuencia de ácidos nucleicos se amplificó mediante PCR usando como molde una genoteca de cADN de plántulas de Arabidopsis thaliana personalizada para SEQ ID NO: 60 y una genoteca de cADN de plántulas de Triticum aestivum personalizada para SEQ ID NO: 62. Se realizó PCR con ADN polimerasa Hifi Taq en condiciones estándar, con 200 ng de molde en 50 µ? de mezcla PCR. Los cebadores utilizados para la clonación de SEQ ID NO: 60 fueron prm15125 (SEQ ID NO: 183; sentido): 5'-ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcttaaacaatgttgaaaatcaaaagagtt-3' y prm15126 (SEQ ID NO: 184; inverso, complementario): 5'-ggggaccactttgtacaagaaagctgggtatacatacaaaccaccaa gtc-3'. Para la clonación de SEQ ID NO: 62, se utilizaron los siguientes cebadores de PCR: 5'-ggggacaa gtttgtacaaaaaagcaggcttaaacaatggagatgaagctgacgatt-3' (prm15127, SEQ ID NO: 185) y prm15128 (SEQ ID NO: 186; inverso, complementario): 5'-ggggaccactttgtacaagaaagctggg tcgaacctagcgatctgaaaga-3', que incluyen los sitios AttB para la recombinación Gateway.
El fragmento de PCR amplificado se purificó también mediante métodos estándar. Luego se realizó la primera etapa del procedimiento Gateway, la reacción BP, durante la cual el fragmento de PCR se recombinó in vivo con el plásmido pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología de Gateway, un "clon de entrada", tipo pVTC2, que comprende SEQ ID NO: 60 o SEQ ID NO: 62. El plásmido pDONR201 se compró a Invitrogen, como parte de la tecnología Gateway®.
El clon de entrada que comprende SEQ ID NO: 60 o SEQ ID NO: 62 luego se usó en una reacción LR con un vector de destino usado para la transformación de Oryza sativa. Este vector contiene como elementos funcionales dentro de los límites de T-ADN: un marcador seleccionable vegetal; un cásete de expresión del marcador controlable; y un cásete Gateway para la recombinación LR in vivo con la secuencia de ácidos nucleicos de interés ya clonada en el clon de entrada Un promotor GOS2 del arroz (SEQ ID NO: 180) para la expresión constitutiva se ubicó corriente arriba de este cásete de Gateway Luego de la etapa de recombinación LR, el vector de expresión resultante pGOS2::tipo VTC2 (que comprende SEQ ID NO: 60 o SEQ ID NO: 62,Figura 10) se transformó en la cepa LBA4044 de Agrobacterium de acuerdo con los métodos conocidos en el arte. 3. Polipéptidos DUF1685 La secuencia de ácidos nucleicos del presente ejemplo se amplificó mediante PCR usando como molde una biblioteca de cADN de plántulas de Populus trichocarpa personalizada. Se realizó PCR con ADN polimerasa Hifi Taq en condiciones estándar, con 200 ng de molde en 50 µ? de mezcla PCR. Los cebadores utilizados fueron prm16186 (SEQ ID NO: 253; sentido, codón de inicio en negrita): 5'-ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcttaaacaatgaagaactgtcatgagcct-3' y prm16187 (SEQ ID NO: 254; inverso, complementario): 5'-ggggaccactttgtacaagaaagctgggtagctctgtacaatctatc ccg-3', que incluyen los sitios AttB para la recombinación Gateway. El fragmento de PCR amplificado se purificó también mediante métodos estándar. Luego se realizó la primera etapa del procedimiento Gateway, la reacción BP, durante la cual el fragmento PCR se recombinó in vivo con el plásmido pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología de Gateway, un "clon de entrada", pDUF. El plásmido pDONR201 se compró a Invitrogen, como parte de la tecnología Gateway®.
El clon de entrada que comprende SEQ ID NO: 187 luego se usó en una reacción LR con un vector de destino usado para la transformación de Oryza sativa. Este vector contiene como elementos funcionales dentro de los límites de T-ADN: un marcador seleccionable vegetal; un cásete de expresión del marcador controlable; y un cásete Gateway para la recombinación LR in vivo con la secuencia de ácidos nucleicos de interés ya clonada en el clon de entrada Un promotor GOS2 del arroz (SEQ ID NO: 255) para la expresión específica constitutiva se ubicó corriente arriba de este cásete de Gateway Después de la etapa de recombinación LR, el vector de expresión resultante pGOS2::DUF (Figura 14) se transformó en la cepa Agrobacterium LBA4044 de acuerdo con los métodos conocidos en el arte. 4. Polipéptidos tipo ARF6 (factor sensible a auxina) La secuencia de ácidos nucleicos se amplificó mediante PCR usando como molde una biblioteca de cADN de plántulas de Oryza sativa personalizada. Se realizó PCR con ADN polimerasa Taq disponible en el mercado en condiciones estándar, con 200 ng de molde en 50 µ? de mezcla PCR.
Los cebadores utilizados fueron prm09655 (SEQ ID NO: 311 ; sentido, codón de inicio en negrita): 5'-gggga caagtttgtacaaaaaagcaggcttaaacaatgaagctctcgccgtc-3' y prm09656 (SEQ ID NO: 312; inverso, complementario): 5'-ggggaccactttgtacaagaaagctgggttgctatgagctccctatttct-3', que incluye los sitios AttB para la recombinación Gateway. El fragmento de PCR amplificado se purificó también mediante métodos estándar. Entonces se realizó la primera etapa del procedimiento Gateway, la reacción BP, durante la cual el fragmento de PCR se recombinó in vivo con el plásmido pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología de Gateway, un "clon de entrada". El plásmido pDONR201 se compró a Invitrogen, como parte de la tecnología Gateway®.
El clon de entrada que comprende SEQ ID NO: 260 luego se usó en una reacción LR con un vector de destino usado para la transformación de Oryza sativa. Este vector contiene como elementos funcionales dentro de los límites de "?-ADN: un marcador seleccionable vegetal; un cásete de expresión del marcador controlable; y un cásete Gateway para la recombinación LR in vivo con la secuencia de ácidos nucleicos de interés ya clonada en el clon de entrada Un promotor GOS2 del arroz (SEO. ID NO: 310) para la expresión constitutiva se ubicó corriente arriba de este cásete de Gateway Después de la etapa de recombinación LR, el vector de expresión resultante pGOS2::tipo ARF6 (Figura 16) se transformó en la cepa Agrobacterium LBA4044 de acuerdo con los métodos conocidos en el arte.
Ejemplo 8: Transformación de plantas Transformación de arroz El Agrobacterium que contiene el vector de expresión se utilizó para transformar plantas de Oryza sativa. Se quitaron las cáscaras de las semillas secas maduras del cultivar de arroz japonés Nipponbare. Se realizó la esterilización mediante la incubación durante un minuto en 70% de etanol, seguido de 30 minutos en 0,2% de HgCI2, seguido de 6 lavados de 15 minutos con agua destilada estéril. Las semillas estériles luego se germinaron en un medio que contenía 2,4-D (medio de inducción de callos). Después de la incubación en la oscuridad durante cuatro semanas, se extrajeron callos embriogénicos, derivados de escutelo, y se propagaron en él mismo medio. Después de dos semanas, los callos se multiplicaron o se propagaron por subcultivo en el mismo medio durante otras 2 semanas. Las piezas de callos embriogénicos se subcultivaron en medio fresco 3 días antes del cocultivo (para estimular la actividad de división celular).
La cepa LBA4404 de Agrobacterium que contiene el vector de expresión se utilizó para el cocultivo. Se inoculó Agrobacterium en un medio AB con los antibióticos apropiados y se cultivó durante 3 días a 28 °C. Luego, se recogieron las bacterias y se suspendieron en un medio de cocultivo líquido a una densidad (OD6oo) de alrededor de 1. La suspensión luego se transfirió a una placa de Petri y se sumergen los callos en la suspensión durante 15 minutos. Los tejidos de los callos luego se secaron en un papel de filtro y se transfirieron a un medio de cocultivo solidificado, y se incubaron durante 3 días en la oscuridad a 25 °C. Los callos cocultivados se cultivaron en un medio que contiene 2,4-D durante 4 semanas en la oscuridad a 28 °C en presencia de un agente de selección. Durante este período, se desarrollan islas de callos resistentes que crecen rápidamente. Después de transferir este material a un medio de regeneración e incubación a la luz, se liberó el potencial embriogénico y se desarrollaron brotes en las siguientes cuatro a cinco semanas. Se retiraron los brotes de los callos y se incubaron durante 2 a 3 semanas en un medio que contenía auxina, desde el cual se transfirieron al suelo. Los brotes endurecidos se cultivaron en condiciones de alta humedad y días cortos en un invernadero.
Se generaron aproximadamente de 35 a 90 transformantes de arroz T0 independientes para un constructo. Los transformantes primarios se transfirieron de una cámara de cultivo de tejidos a un invernadero. Después de un análisis de PCR cuantitativo para verificar la cantidad de copias del inserto de T-ADN, sólo se conservaron las plantas transgénicas de única copia que presentan tolerancia al agente de selección para cosechar la semilla T1. Las semillas luego se cosecharon de tres a cinco meses después del trasplante. El método produjo transformantes de único locus en una proporción de más de 50 % (Aldemita and Hodges1996, Chan et al. 1993, Hiei et al. 1994).
Ejemplo 9: Transformación de otros cultivos Transformación de maíz La transformación del maíz (Zea mays) se realiza con una modificación del método descrito por Ishida et al. (1996) Nature Biotech 14(6): 745-50. La transformación depende del genotipo en el maíz y sólo genotipos específicos pueden ser transformados y regenerados. La línea endogámica A188 (Universidad de Minnesota) o los híbridos con A188 como progenitor son una buena fuente de material donante para la transformación, pero también se pueden utilizar exitosamente otros genotipos. Las espigas se cosechan de la planta de maíz aproximadamente 11 días después de la polinización (DAP) cuando el embrión inmaduro tiene una longitud de alrededor de 1 a 1 ,2 mm. Los embriones inmaduros se cocultivan con Agrobacterium tumefaciens que contiene el vector de expresión, y las plantas transgénicas se recuperan por medio de organogénesis. Los embriones extraídos se cultivan en medio de inducción de callos, luego en medio de regeneración de maíz, que contiene el agente de selección (por ejemplo, imidazolinona, pero se pueden utilizar varios marcadores de selección). Las placas de Petri se incuban a la luz a 25 °C durante 2-3 semanas o hasta que se desarrollan los brotes. Los brotes verdes se transfieren de cada embrión al medio de enraizamiento de maíz y se incuban a 25 °C durante 2-3 semanas, hasta que se desarrollan las raíces. Los brotes con raíces se trasplantan al suelo en el invernadero. Las semillas T1 se producen a partir de plantas que exhiben tolerancia al agente de selección y que contienen una única copia del inserto de T-ADN.
Transformación de trigo La transformación del trigo se realiza con el método descrito por Ishida et al. (1996) Nature Biotech 14(6): 745-50. Habitualmente, se usa el cultivar Bobwhite (disponible de CIMMYT, Méjico) para la transformación. Los embriones inmaduros se cocultivan con Agrobacterium tumefaciens que contiene el vector de expresión y las plantas transgénicas se recuperan por medio de organogénesis. Después de la incubación con Agrobacterium, los embriones se cultivan in vitro en medio de inducción de callos, luego en medio de regeneración, que contiene el agente de selección (por ejemplo, imidazolinona, pero se pueden utilizar varios marcadores de selección). Las placas de Petri se incuban a la luz a 25 °C durante 2-3 semanas o hasta que se desarrollan los brotes. Los brotes verdes se transfieren de cada embrión al medio de enraizamiento y se incuban a 25 °C durante 2-3 semanas, hasta que se desarrollan las raíces. Los brotes con raíces se trasplantan al suelo en el invernadero. Las semillas T1 se producen a partir de plantas que exhiben tolerancia al agente de selección y que contienen una única copia del inserto de T-ADN.
Transformación de soja La soja se transforma de acuerdo con una modificación del método descrito en la patente US 5.164.310 de Texas A&M. Diversas variedades de soja comercial son susceptibles de transformación con este método. Habitualmente, se usa el cultivar Jack (disponible de Illinois Seed foundation) para la transformación. Las semillas de soja se esterilizan para la siembra in vitro. Se extraen el hipocotilo, la radícula y un cotiledón de plántulas jóvenes de siete días. El epicotilo y el cotiledón restante se cultivan adicionalmente para que desarrollen nodulos axilares. Estos nodulos axilares se extraen y se incuban con Agrobacterium tumefaciens que contiene el vector de expresión. Después del tratamiento de cocultivo, los explantes se lavan y se transfieren al medio de selección. Los brotes regenerados se extraen y se colocan en un medio de alargamiento de brotes. Los brotes cuya longitud no excede 1 cm se colocan en medio de enraizamiento hasta que se desarrollan las raíces. Los brotes con raíces se trasplantan al suelo en el invernadero. Las semillas T1 se producen a partir de plantas que exhiben tolerancia al agente de selección y que contienen una única copia del inserto de T-ADN.
Transformación de colza/canola Los pecíolos cotiledonarios y los hipocotilos de plántulas jóvenes de 5-6 días se utilizan como explantes para el cultivo de tejido y se transforman de acuerdo con Babic et al. (1998, Plant Cell Rep 17: 183-188). El cultivar comercial Westar (Agriculture Canadá) es la variedad estándar que se utiliza para la transformación, pero también se pueden utilizar otras variedades. Las semillas de cañóla se esterilizan en superficie para la siembra in vitro. Los explantes de pecíolos cotiledonarios con el cotiledón unido se extraen de las plántulas in vitro y se inoculan con Agrobacterium (que contiene el vector de expresión) sumergiendo el extremo cortado del explante del peciolo en la suspensión bacteriana. Los explantes luego se cultivan durante 2 días en medio MSBAP-3 que contiene 3 mg/l de BAP, 3 % de sacarosa, 0,7 % de Phytagar a 23 °C, 16 horas de luz. Después de dos días de cocultivo con Agrobacterium, los explantes de pecíolos se transfieren a medio MSBAP-3 que contiene 3 mg/l de BAP, cefotaxima, carbenicilína o timentina (300 mg/l) durante 7 días, y luego se cultivan en medio MSBAP-3 con cefotaxima, carbenicilína o timentina y agente de selección hasta la regeneración de los brotes. Cuando los brotes tienen 5 - 10 mm de longitud, se los corta y transfiere a medio de alargamiento de brotes (MSBAP-0,5, que contiene 0,5 mg/l de BAP). Los brotes de alrededor de 2 cm de longitud se transfieren al medio de enraizamiento (MS0) para la inducción de raíces. Los brotes con raíces se trasplantan al suelo en el invernadero. Las semillas T1 se producen a partir de plantas que exhiben tolerancia al agente de selección y que contienen una única copia del inserto de T-ADN.
Transformación de alfalfa Se transforma un clon regenerador de alfalfa (Medicago sativa) con el método de (McKersie et al., 1999 Plant Physiol 119: 839-847). La regeneración y transformación de alfalfa dependen del genotipo y, por lo tanto, se requiere una planta regeneradora. Se han descrito métodos para obtener plantas regeneradoras. Por ejemplo, estas se pueden seleccionar del cultivar Rangelander (Agriculture Canadá) o de cualquier otra variedad de alfalfa comercial como se describe en Brown DCW y A Atanassov (1985. Plant Cell Tissue Organ Culture 4: 111-112). Alternativamente, se seleccionó la variedad RA3 (Universidad de Wísconsin) para usar en el cultivo de tejidos (Walker et al., 1978 Am J Bot 65:654-659). Los explantes de pecíolos se cocultivan, durante la noche, con un cultivo de C58C1 pMP90 de Agrobacterium tumefaciens (McKersie et al., 1999 Plant Physiol 119: 839-847) o LBA4404 que contiene el vector de expresión. Los explantes se cocultivan durante 3 días en la oscuridad en medio de inducción SH que contiene 288 mg/L de Pro, 53 ,mg/L de tioprolina, 4,35 g/L de K2S04 y 100 m de acetosiringinona. Los explantes se lavan en medio Murashige-Skoog de concentración media (Murashige and Skoog, 1962) y se colocan en placas en el mismo medio de inducción SH sin acetosiringinona pero con un agente de selección adecuado y antibiótico adecuado para inhibir el crecimiento de Agrobacterium. Después de varias semanas, los embriones somáticos se transfieren a medio de desarrollo BOÍ2Y que no contiene reguladores del crecimiento, ni antibióticos y 50 g/L de sacarosa. Posteriormente, los embriones somáticos se germinan en medio Murashige-Skoog de concentración media. Las plántulas con raíces se trasplantan a macetas y se cultivan en un invernadero. Las semillas T1 se producen a partir de plantas que exhiben tolerancia al agente de selección y que contienen una única copia del inserto de T-ADN.
Transformación de algodón El algodón se transforma con Agrobacterium tumefaciens de acuerdo con el método descrito en US 5.159.135. Las semillas de algodón se esterilizan en superficie en 3% de solución de hipoclorito de sodio durante 20 minutos y se lavan en agua destilada con 500 pg/ml de cefotaxima. Luego se transfieren las semillas al medio SH con 50 pg/ml de benomilo para la germinación. Se extraen los hipocotilos de las plántulas que tienen de 4 a 6 días, se los corta en trozos de 0,5 cm y se los coloca en 0,8% de agar. Se usa una suspensión de Agrobacterium (aprox. 108 células por mi, diluidas de un cultivo de toda la noche transformado con el gen de interés y marcadores de selección adecuados) para la inoculación de los explantes de hipocotilos. Luego de 3 días a temperatura ambiente y luz, los tejidos se transfieren a un medio sólido (1 ,6 g/l de Gelrite) con sales Murashige y Skoog con vitaminas B5 (Gamborg et al., Exp. Cell Res. 50:151-158 (1968)), 0,1 mg/l de 2,4-D, 0,1 mg/l de 6-furfurilaminopurina y 750 pg/ml de MgCL2, y con 50 a 100 pg/ml de cefotaxima y 400-500 pg/ml de carbenicilina para eliminar las bacterias residuales. Se aislan las líneas celulares individuales luego de dos a tres meses (con subcultivos cada cuatro a seis semanas) y se cultivan adicionalmente en un medio selectivo para la amplificación del tejido (30°C, fotoperíodo de 16 horas). Posteriormente, los tejidos transformados se cultivan adicionalmente en medio no selectivo durante 2 a 3 meses para que se generen embriones somáticos. Los embriones de aspecto saludable de al menos 4 mm de longitud se transfieren a tubos con medio SH en vermiculita fina, suplementado con 0,1 mg/l de ácido indol acético, 6 furfurilaminopurina y ácido giberélico. Los embriones se cultivan a 30°C con un fotoperíodo de 16 horas, y los plantines en la etapa de 2 a 3 hojas se transfieren a macetas con vermiculita y nutrientes. Las plantas se vuelven más resistentes y posteriormente se las transfiere al invernadero para continuar el cultivo.
Ejemplo 10: Procedimiento de evaluación fenotípica 10.1 Preparación de la evaluación Se generaron aproximadamente de 35 a 90 transformantes de arroz T0 independientes. Los transformantes primarios se transfirieron de una cámara de cultivo de tejidos a un invernadero para el cultivo y la cosecha de la semilla T1. Se retuvieron seis eventos, de los cuales la progenie de T1 segregó 3:1 para la presencia/ausencia del transgén. Para cada uno de estos eventos, se seleccionaron aproximadamente 9 o 10 plántulas T1 que contenían el transgén (heterocigotas y homocigotas) y aproximadamente 9 o 10 plántulas T1 que no tenían el transgén (nulicigotas) mediante el control de la expresión del marcador visual. Las plantas transgénicas y los correspondientes nulicigotas se cultivaron lado a lado en posiciones al azar. Las condiciones del invernadero fueron de días cortos (12 horas de luz), 28°C a la luz y 22°C en la oscuridad y humedad relativa de 70%. Las plantas cultivadas en condiciones sin estrés se regaron en intervalos regulares para asegurar que el agua y los nutrientes no fueran limitantes y para satisfacer las necesidades de las plantas a fin de que completaran su crecimiento y desarrollo.
Desde la etapa de siembra hasta la etapa de madurez, las plantas se pasaron varias veces a través de un gabinete de formación de imágenes digitales. En cada punto de tiempo, se tomaron imágenes digitales (2048x1536 píxeles, 16 millones de colores) de cada planta desde al menos 6 ángulos diferentes.
También se evaluaron eventos T1 en la generación T2 de acuerdo con el mismo procedimiento de evaluación que para la generación T1 , por ejemplo, con menos eventos y/o con más individuos por evento.
Control de sequía Se cultivan plantas T1 o T2 en tierra para maceta en condiciones normales hasta que alcanzan la etapa de espigazón. Luego se las transfiere a una sección "seca" donde dejan de recibir irrigación. Se insertan sondas de humedad del suelo en macetas elegidas al azar para controlar el contenido de agua en el suelo (SWC). Cuando el SWC es inferior a ciertos umbrales, las plantas se riegan nuevamente de forma automática y continua hasta alcanzar de nuevo un nivel normal. A continuación, las plantas se transfieren nuevamente a condiciones normales. El resto del proceso de cultivo (maduración de la planta, cosecha de semillas) es igual que para las plantas no cultivadas en condiciones de estrés abiótico. Los parámetros de crecimiento y rendimiento se registran como se detalla para el crecimiento en condiciones normales. Control de la eficacia en el uso de nitrógeno Se cultivan plantas T1 o T2 en tierra para maceta en condiciones normales excepto por la solución de nutrientes. Las macetas se riegan, desde que son trasplantadas hasta su maduración, con una solución de nutrientes específica con contenido reducido de nitrógeno N (N), usualmente de 7 a 8 veces menos. El resto del proceso de cultivo (maduración de la planta, cosecha de semillas) es igual que para las plantas no cultivadas en condiciones de estrés abiótico. Los parámetros de crecimiento y rendimiento se registran como se detalla para el crecimiento en condiciones normales.
Control de estrés salino Las plantas T1 o 12 se cultivan en un substrato hecho de fibras de coco y partículas de arcilla cocida (Argex) (proporción 3 a 1 ). Se usa una solución normal de nutrientes durante las primeras dos semanas luego de trasplantar los plantines al invernadero. Luego de las dos primeras semanas, se agregan 25 mM de sal (NaCI) a la solución de nutrientes hasta que se cosechan las plantas. Los parámetros de crecimiento y rendimiento se registran como se detalla para el crecimiento en condiciones normales. 10.2 Análisis estadístico: Prueba F Se utilizó ANOVA (análisis de variantes) de dos factores como modelo estadístico para la evaluación total de las características fenotípicas de la planta. Se realizó una prueba F en todos los parámetros medidos de todas las plantas de todos los eventos transformados con el gen de la presente invención. La prueba F se realizó para controlar el efecto del gen en todos los eventos de transformación y para verificar el efecto total del gen, también conocido como efecto global del gen. El umbral de significancia para un efecto global y verdadero del gen se fijó en un nivel de probabilidad de 5% para la prueba F. Un valor significativo de la prueba F indica un efecto del gen, es decir que no es sólo la mera presencia o posición del gen lo que causa las diferencias en el fenotipo. 10.3 Parámetros medidos Desde la etapa de siembra hasta la etapa de madurez, las plantas se pasaron varias veces a través de un gabinete de formación de imágenes digitales. En cada punto de tiempo, se tomaron imágenes digitales (2048x1536 píxeles, 16 millones de colores) de cada planta desde al menos 6 ángulos diferentes, como se describe en WO2010/031780. Se usan estas mediciones para determinar parámetros diferentes. Medición de parámetros relacionados con la biomasa Se determinó el área aérea de la planta (o biomasa del follaje) al contar la cantidad total de píxeles en las imágenes digitales de las partes aéreas de las plantas diferenciadas del fondo. Este valor se promedió para las fotos tomadas en el mismo punto de tiempo desde los diferentes ángulos y se convirtió a un valor de superficie física expresado en mm cuadrados por calibración. Los experimentos muestran que el área aérea de la planta medida de este modo se correlaciona con la biomasa de las partes aéreas de la planta. El área aérea es el área medida en el punto de tiempo en el cual la planta ha alcanzado su máxima biomasa de follaje.
El aumento en la biomasa de la raíz se expresa como un aumento en la biomasa total de la raíz (medida como la biomasa máxima de las raíces observada durante el ciclo de vida de una planta); o como un aumento en el índice de raíz/brote, medido como la relación entre la masa de la raíz y la masa del brote durante el período de crecimiento activo de la raíz y del brote. En otras palabras, se define el índice de raíz/brote como la relación de la rapidez del crecimiento de la raíz con la rapidez del crecimiento del brote en el periodo del crecimiento activo de la raíz y el brote. La biomasa de raíces se puede determinar con el método descrito en WO 2006/029987.
Parámetros relacionados con el tiempo de desarrollo El vigor temprano es el área aérea de la planta tres semanas posteriores a la germinación. El vigor temprano se determinó al contar la cantidad total de píxeles de las partes aéreas de las plantas diferenciadas del fondo. Este valor se promedió para las fotos tomadas en el mismo punto de tiempo desde los diferentes ángulos y se convirtió a un valor de superficie física expresado en mm cuadrados por calibración.
El vigor temprano de la plántula es el área aérea de la plántula donde los plantines tienen aproximadamente 4 cm de altura. Área de surgimiento indica el rápido desarrollo temprano cuando este valor disminuye en comparación con las plantas de control. Es la relación (expresada en %) entre el tiempo que necesita una planta para alcanzar el 30 % de la biomasa final y el tiempo que necesita para alcanzar el 90 % de su biomasa final.
El "tiempo en florecer" o el "tiempo de floración" de la planta se puede determinar con el método descrito en WO 2007/093444.
Medición de parámetros relacionados con las semillas Las panículas primarias maduras se cosecharon, se contaron, se embolsaron, se rotularon con códigos de barras y luego se secaron durante tres días en un horno a 37°C. Luego se trillaron las panículas, y se recogieron y contaron todas las semillas.
En general, las semillas se cubren con una cubierta externa seca, la cáscara. Las cáscaras llenas (también denominado en la presente florcillas llenas) se separaron de las vacías con un dispositivo de soplado de aire. Las cáscaras vacías se descartaron y la fracción restante se contó nuevamente. Las cáscaras llenas se pesaron en una balanza analítica.
La cantidad total de semillas se determinó al contar la cantidad de cáscaras llenas que permanecieron después de la etapa de separación. El peso total de las semillas se midió pesando todas las cáscaras llenas cosechadas de una planta.
Se determinó la cantidad total de florcillas por planta al contar la cantidad de cáscaras (ya sean llenas o no) cosechadas de una planta.
El peso de mil granos (TKW) se extrapola a partir de la cantidad de semillas contadas y su peso total.
El índice de cosecha (Hl) en la presente invención se define como la relación entre el peso total de la semilla y el área aérea (mm2), multiplicado por un factor 106.
La cantidad total de flores por panícula, como se define en la presente invención, es la relación entre la cantidad total de semillas y la cantidad de panículas primarias maduras.
La "tasa de llenado de semillas", como se define en la presente invención, es la relación (expresada como %) entre la cantidad de florcillas llenas (es decir, florcillas que contienen semillas) y la cantidad total de florcillas. En otras palabras, la tasa de llenado de semillas es el porcentaje de florcillas que se llenan con semillas.
Ejemplo 11: Resultados de la evaluación fenotípica de las plantas transgénicas 1 . Polipéptidos tipo VIM1 (variante en metilación 1 ) Los resultados de la evaluación de las plantas transgénicas de arroz en la generación T1 y que expresan un ácido nucleico que codifica el polipéptido tipo VIM1 de SEQ ID NO: 2 en condiciones sin estrés se indican a continuación en la Tabla E1. Cuando se cultivan en condiciones sin estrés, se observa un aumento de al menos 5% para gravedad máx., que es la altura del centro de gravedad de la biomasa foliar y la altura máx., que es la altura de la punta más alta de la planta; y para el rendimiento de las semillas, que incluye el peso total de las semillas, la cantidad de semillas llenas, la tasa de llenado y el índice de cosecha.
Tabla E1 : Síntesis de datos de las plantas transgénicas de arroz; para cada parámetro, se muestra el porcentaje de aumento total para cada parámetro; el valor p es <0,05. 2. Polipéptidos tipo VTC2 (GDP-L-galactosa fosforilasa) Los resultados de la evaluación de las plantas de arroz transformadas con SEQ ID NO: 60 y cosechadas en condiciones sin estrés se presentan en la Tabla E2. Se observa un aumento de más de 5% para el peso total de las semillas, la tasa de llenado, el índice de cosecha y el peso de mil granos (TKW).
Tabla E2: Síntesis de datos de las plantas transgénicas de arroz cultivadas en condiciones sin estrés; para cada parámetro, se muestra el porcentaje de aumento total, y para cada parámetro el valor p es <0,05.
Asimismo, se observó que las plantas de arroz transformadas con un gen tipo VTC2 de álamo (P.trichocarpa_scaff_l.2538), bajo el control del promotor GOS2 del arroz, también mostraron un mayor rendimiento de semillas: 2 de cada 6 líneas evaluadas tuvieron uno o más de los siguientes: aumento de la tasa de llenado, aumento del índice de cosecha y aumento del peso de mil granos.
Los resultados de la evaluación de las plantas de arroz transformadas con SEQ ID NO: 62 y cosechadas en condiciones sin estrés se presentan en la Tabla E3. Se observa un aumento de más de 5% para el peso total de las semillas, la tasa de llenado, el índice de cosecha y cantidad de semillas llenas.
Tabla E3: Síntesis de datos de las plantas transgénicas de arroz cosechadas en condiciones sin estrés; para cada parámetro, se muestra el porcentaje de aumento total, y para cada parámetro el valor p es <0,05. 3. Polipéptidos DUF1685 Los resultados de la evaluación de las plantas transgénicas de arroz en la generación T2 que expresan un ácido nucleico que codifica el polipéptido DUF1685 de SEQ ID NO: 188 en condiciones sin estrés se indican a continuación en la Tabla E4. Cuando se cultivaron en condiciones sin estrés, se observó un aumento de al menos 5% para el rendimiento de semillas, que incluye el peso total de las semillas, la tasa de llenado, el peso de mil granos y el índice de cosecha.
Tabla E4: Síntesis de datos de las plantas transgénicas de arroz; para cada parámetro, se muestra el porcentaje de aumento total para la confirmación (generación T2), para cada parámetro el valor p es <0,05. 4. Polipéptidos tipo ARF6 (factor sensible a auxina) Los resultados de la evaluación de las plantas transgénicas de arroz en la generación T2 y que expresan un ácido nucleico que comprende el marco de lectura abierto más largo en SEQ ID NO: 260 en condiciones sin estrés se indican a continuación. Véase los Ejemplos previos para detalles de las generaciones de las plantas transgénicas. Los resultados de la evaluación de las plantas transgénicas de arroz en condiciones sin estrés se indican a continuación. Se observó un aumento de más de 5% para la biomasa total de hojas (raíz máx.), la biomasa aérea (área máx.), la cantidad de semillas, la tasa de llenado de semillas y la cantidad de flores por panícula.
Los resultados de la evaluación de las plantas transgénicas de arroz en la generación T2 que expresan un ácido nucleico que codifica el polipéptido ARF6 de SEQ ID NO: 261 en condiciones sin estrés se indican a continuación en la Tabla E5. Cuando se cosecharon en condiciones sin estrés, se observó un aumento de al menos 5 % de la biomasa aérea (área máx.), la biomasa de raíces (raíz máx. y grosor máx. de raíz) y el rendimiento de semillas (que incluye el peso total de semillas, la cantidad de semillas, la tasa de llenado y el índice de cosecha). Además, las plantas que expresan un ácido nucleico ARF6 mostraron una tasa de llenado más rápida (un período más corto (en días) necesario entre la siembra y el día en que la planta alcanza el 90% de su biomasa final (ciclo de área) y un inicio de floración más temprano (tiempo en florecer: tiempo (en días) entre la siembra y el surgimiento de la primera panícula).
Tabla E5: Síntesis de datos de las plantas transgénicas de arroz; para cada parámetro, se muestra el porcentaje de aumento total para la confirmación (generación T2), para cada parámetro el valor p es <0,05.

Claims (87)

REIVINDICACIONES
1. Un método para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, caracterizado porque comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 , en donde dicho polipéptido tipo VIM1 comprende un acceso a Interpro IPR019787, correspondiente al números de acceso a PFAM SM00249 dominio del homeodominio vegetal (PHD); un acceso a Interpro IPR018957, correspondiente al número de acceso a PFAM PF00097 dominio del gen nuevo realmente interesante (RING) y un acceso a Interpro IPR003105, correspondiente al número de acceso a PFAM PF02182 dominio asociado al anillo del conjunto (SRA).
2. Método de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque dicha expresión modulada se realiza mediante la introducción y expresión en una planta de dicho ácido nucleico que codifica el polipéptido tipo VIM1.
3. Método de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento comprenden mayor rendimiento, con respecto a las plantas de control y, preferentemente, comprenden mayor altura de la planta y/o mayor rendimiento de semillas, con respecto a las plantas de control.
4. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento se obtienen en condiciones sin estrés.
5. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento se obtienen en condiciones de estrés por sequía, estrés salino o deficiencia de nitrógeno.
6. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dicho polipéptido tipo VIM1 comprende uno o más de los siguientes motivos: (i) Motivo 1 : RQWGAH[LF]PHVAGIAGQS[TA]1YHV]GAQSVALSGGY[IED]DDEDHG EWFLYTGSGGRDL (SEQ ID NO: 53). (ii) Motivo 2: F[DE][KN][ML]N[EA]ALR[LV]SC[LK]KGYPVRVVRSHKEKRS[AS]YAPE [TESjGV (SEQ ID NO: 54). (¡ü) Motivo 3: A[YF]TTE AK[KR][AT]GKANA[CSA]SG[KQ]IFVT[VI][AP]PDHFGPI[PL] AENDP[ET]RN[MQ]GVLVG[ED][IST]W (SEQ ID NO: 55)
7. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicho ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 es de origen vegetal, preferentemente, de una planta dicotiledónea, con mayor preferencia, de la familia Salicaceae, con mayor preferencia, del género Populus, con máxima preferencia, de Populus trichocarpa.
8. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 codifica cualquiera de los polipéptidos enumerados en la Tabla A1 o es una porción del ácido nucleico, o un ácido nucleico capaz de hibridarse con dicho ácido nucleico.
9. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque dicha secuencia de ácidos nucleicos codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de los polipéptidos indicados en la Tabla A1.
10. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque dicho ácido nucleico codifica un polipéptido tipo VIM1 que corresponde a SEQ ID NO: 2.
11. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque dicho ácido nucleico se liga operativamente a un promotor constitutivo, preferentemente, a un promotor constitutivo de intensidad media, preferentemente, a un promotor vegetal, con mayor preferencia, a un promotor GOS2, con máxima preferencia, a un promotor GOS2 del arroz.
12. Planta, parte de planta, incluso semillas, o célula vegetal que se puede obtener mediante un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 , caracterizada porque dicha planta, parte de planta o célula vegetal comprende un ácido nucleico recombinante que codifica un polipéptido tipo VIM1 , como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 y 6 a 10.
13. Constructo caracterizado porque comprende: (i) ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 y 6 a 10; (ii) una o más secuencias de control capaces de dirigir la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (i); y opcionalmente (iii) una secuencia de terminación de la transcripción.
14. Constructo de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque una de dichas secuencias de control es un promotor constitutivo, preferentemente, un promotor constitutivo de intensidad media, preferentemente, un promotor vegetal, con mayor preferencia, un promotor GOS2, con máxima preferencia, un promotor GOS2 del arroz.
15. Uso de un constructo de acuerdo con las reivindicaciones 13 o 14, caracterizado porque es en un método para producir plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, preferentemente, mayor rendimiento, con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas y/o mayor altura de la planta, con respecto a las plantas de control.
16. Planta, parte de planta o célula vegetal, caracterizada porque ha sido transformada con un constructo de acuerdo con la reivindicación 13 o 14.
17. Método para la producción de una planta transgénica que tiene mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control, preferentemente, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas y/o mayor altura de la planta, con respecto a las plantas de control, caracterizado porque comprende: (i) introducir y expresar en una célula vegetal o planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 y 6 a 10; y (ii) cultivar la célula vegetal o planta en condiciones que promuevan el desarrollo y el crecimiento de la planta.
18. Planta transgénica que tiene mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control, preferentemente, mayor rendimiento, con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas y/o mayor altura de la planta, caracterizada porque es el resultado de la expresión modulada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 , como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 y 6 a 10, o una célula vegetal transgénica derivada de dicha planta transgénica.
19. Planta transgénica de acuerdo con la reivindicación 12, 16 o 18, o una célula vegetal transgénica derivada de esta, caracterizada porque dicha planta es una planta de cultivo, tal como remolacha, remolacha azucarera o alfalfa, o una monocotiledónea, tal como caña de azúcar, o un cereal, tal como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, triticale, sorgo, emmer, espelta, sécale, trigo einkorn, teff, sorgo milo o avena.
20. Partes cosechables de una planta de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizadas porque las partes cosechables son, preferentemente, biomasa de brote y/o semillas.
21. Productos caracterizados porque son derivados de una planta de acuerdo con la reivindicación 19 y/o de partes cosechables de una planta de acuerdo con la reivindicación 20.
22. Uso de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VIM1 como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 y 5 a 9 y 13, caracterizado porque es para mejorar rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, con respecto a las plantas de control, preferentemente, para aumentar el rendimiento y, con mayor preferencia, para aumentar el rendimiento de semillas y/o para aumentar la altura de la planta en plantas, con respecto a las plantas de control.
23. Un método para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, con respecto a las plantas de control, caracterizado porque comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VTC2, en donde dicho polipéptido tipo VTC2 comprende un dominio HMMPanther PTHR20884.
24. Método de acuerdo con la reivindicación 23, caracterizado porque dicha expresión modulada se realiza mediante la introducción y expresión en una planta de dicho ácido nucleico que codifica el polipéptido tipo VTC2.
25. Método de acuerdo con la reivindicación 23 o 24, caracterizado porque dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento comprenden mayor rendimiento, con respecto a las plantas de control y, preferentemente, comprenden mayor rendimiento de semillas, con respecto a las plantas de control.
26. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 25, caracterizado porque dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento se obtienen en condiciones sin estrés.
27. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 26, caracterizado porque dicho polipéptido tipo VTC2 comprende uno o más de los siguientes motivos: (i) Motivo 4: WEDR[MFV][QA]RGLFRYDVTACETKVIPG[KE][LY]GF[IV]AQLNEGRH LKKRPTEFRVD[KRQ]V (SEQ ID NO: 168). (ii) Motivo 5: [DE][CR]LPQ[QR]ID[HPR][EKD]S[FL]LLA[VL][HYQ]MAAEA[GA][NS]PY FR[LV]GYNSLGAFATINHLHFQAYYL (SEQ ID NO: 169). (iii) Motivo 6: D[CS]G[KR][QR][IV]F[VL][LMF]PQCYAEKQALGEVS[PQ][DE][VL]L[DE] TQVNPAVWEISGH[MI]VLKR[KR][ETK]D[FY] (SEQ ID NO: 170).
28. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 27, caracterizado porque dicho ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VTC2 es de una planta, preferentemente de una planta dicotiledónea o una planta monocotiledónea.
29. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 28, caracterizado porque el ácido nucleico que codifica un tipo VTC2 codifica cualquiera de los polipéptidos enumerados en la Tabla A2 o es una porción del ácido nucleico, o un ácido nucleico capaz de hibridarse con dicho ácido nucleico.
30. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 29, caracterizado porque dicha secuencia de ácidos nucleicos codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de los polipéptidos indicados en la Tabla A2.
31. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 30, caracterizado porque dicho ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VTC2 corresponde a SEQ ID NO: 60 o SEQ ID NO: 62.
32. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 31 , caracterizado porque dicho ácido nucleico se liga operativamente a un promotor constitutivo, preferentemente, a un promotor constitutivo de intensidad media, preferentemente, a un promotor vegetal, con mayor preferencia, a un promotor GOS2, con máxima preferencia, a un promotor GOS2 del arroz.
33. Planta, parte de planta, incluso semillas, o célula vegetal que se puede obtener mediante un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 32, caracterizada porque dicha planta, parte de planta o célula vegetal comprende un ácido nucleico recom binante que codifica un polipéptido tipo VTC2, como se define en cualquiera de las reivindicaciones 23 y 27 a 31.
34. Constructo caracterizado porque comprende: (i) ácido nucleico que codifica un tipo VTC2 como se define en cualquiera de las reivindicaciones 23 y 27 a 31 ; (ii) una o más secuencias de control capaces de dirigir la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (i); y opcionalmente (¡ii) una secuencia de terminación de la transcripción.
35. Constructo de acuerdo con la reivindicación 34, caracterizado porque una de dichas secuencias de control es un promotor constitutivo, preferentemente, un promotor constitutivo de intensidad media, preferentemente, un promotor vegetal, con mayor preferencia, un promotor GOS2, con máxima preferencia, un promotor GOS2 del arroz.
36. Uso de un constructo de acuerdo con la reivindicación 34 o 35, caracterizado porque es en un método para producir plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, preferentemente, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas, con respecto a las plantas de control.
37. Planta, parte de planta o célula vegetal, caracterizada porque ha sido transformada con un constructo de acuerdo con la reivindicación 34 o 35.
38. Método para la producción de una planta transgénica que tiene mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control, preferentemente, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas, con respecto a las plantas de control, caracterizado porque comprende: (i) introducir y expresar en una célula vegetal o planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VTC2 como se define en cualquiera de las reivindicaciones 23 y 27 a 31 ; y (ii) cultivar la célula vegetal o planta en condiciones que promuevan el desarrollo y el crecimiento de la planta.
39. Planta transgénica que tiene mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control, preferentemente, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas, caracterizado porque es el resultado de la expresión modulada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VTC2, como se define en cualquiera de las reivindicaciones 23 y 27 a 31 , o una célula vegetal transgénica derivada de dicha planta transgénica.
40. Planta transgénica de acuerdo con la reivindicación 33, 37 o 39, o una célula vegetal transgénica derivada de esta, caracterizada porque dicha planta es una planta de cultivo, tal como remolacha, remolacha azucarera o alfalfa, o una monocotiledónea, tal como caña de azúcar, o un cereal, tal como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, triticale, sorgo, emmer, espelta, sécale, trigo einkorn, teff, sorgo milo o avena.
41. Partes cosechables de una planta de acuerdo con la reivindicación 40, caracterizadas porque dichas partes cosechables son preferentemente semillas.
42. Productos caracterizados porque son derivados de una planta de acuerdo con la reivindicación 40 y/o de partes cosechables de una planta de acuerdo con la reivindicación 41.
43. Uso de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo VTC2 como se define en cualquiera de las reivindicaciones 23 y 27 a 31 , caracterizado porque es para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, con respecto a las plantas de control, preferentemente, para aumentar el rendimiento y, con mayor preferencia, para aumentar el rendimiento de semillas en plantas, con respecto a las plantas de control.
44. Un método para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento en plantas en relación con las plantas de control, caracterizado porque comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685, en donde dicho polipéptido DUF1685 comprende un dominio conservado que tiene al menos 50% de identidad de secuencia con un dominio DUF1685 como se representa mediante las coordenadas de aminoácidos 46 a 144 de SEQ ID NO: 188.
45. Método de acuerdo con la reivindicación 44, caracterizado porque dicha expresión modulada se realiza mediante la introducción y expresión en una planta de dicho ácido nucleico que codifica el polipéptido DUF1685.
46. Método de acuerdo con la reivindicación 44 o 45, caracterizado porque dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento comprenden mayor rendimiento, con respecto a las plantas de control y, preferentemente, comprenden mayor rendimiento de semillas, con respecto a las plantas de control.
47. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 44 a 46, caracterizado porque dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento se obtienen en condiciones sin estrés.
48. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 44 a 46, caracterizado porque dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento se obtienen en condiciones de estrés por sequía, estrés salino o deficiencia de nitrógeno.
49. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 44 a 48, caracterizado porque dicho polipéptido DUF1685 comprende un Motivo 16 representado por DLTDEDLHELKGCIELGFGF (SEQ ID NO: 258) y/o un motivo 17 representado por LTNTLPALDLYFAV (SEQ ID NO: 259).
50. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 44 a 49, caracterizado porque dicho ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685 es de una planta, preferentemente, de una planta dicotiledónea, con mayor preferencia, de la familia Salicaceae, con mayor preferencia, del género Populus, con máxima preferencia, de Populus trichocarpa.
51. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 44 a 50, caracterizado porque el ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685 codifica cualquiera de los polipéptidos enumerados en la Tabla A3 o es una porción del ácido nucleico, o un ácido nucleico capaz de hibridarse con dicho ácido nucleico.
52. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 44 a 51 , caracterizado porque dicha secuencia de ácidos nucleicos codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de los polipéptidos indicados en la Tabla A3.
53. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 44 a 52, caracterizado porque dicho ácido nucleico codifica el polipéptido DUF1685 representado por SEQ ID NO: 188.
54. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 44 a 53, caracterizado porque dicho ácido nucleico se liga operativamente a un promotor constitutivo, preferentemente, a un promotor constitutivo de intensidad media, con mayor preferencia, a un promotor vegetal, con máxima preferencia, a un promotor GOS2.
55. Planta, parte de planta, incluso semillas, o célula vegetal, caracterizada porque se puede obtener mediante un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 44 a 54, en donde dicha planta, parte de planta o célula vegetal comprende un ácido nucleico recom binante que codifica un polipéptido DUF1685, como se define en cualquiera de las reivindicaciones 44 y 49 a 53.
56. Constructo caracterizado porgue comprende: (i) ácido nucleico que codifica un DUF1685 como se define en cualquiera de las reivindicaciones 44 y 49 - 53; (ii) una o más secuencias de control capaces de dirigir la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (i); y opcionalmente (iii) una secuencia de terminación de la transcripción.
57. Constructo de acuerdo con la reivindicación 56, caracterizado porque una de dichas secuencias de control es un promotor constitutivo, preferentemente, un promotor constitutivo de intensidad media, con mayor preferencia, un promotor vegetal, con máxima preferencia, un promotor GOS2.
58. Uso de un constructo de acuerdo con la reivindicación 56 o 57, caracterizado porque es en un método para producir plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, preferentemente, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas, con respecto a las plantas de control.
59. Planta, parte de planta o célula vegetal, caracterizadao porque ha sido transformada con un constructo de acuerdo con la reivindicación 56 o 57.
60. Método para la producción de una planta transgénica que tiene mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control, preferentemente, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas y/o mayor biomasa, con respecto a las plantas de control, caracterizado porque comprende: (i) introducir y expresar en una célula vegetal o planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685 como se define en cualquiera de las reivindicaciones 44 y 49 a 53; y (ii) cultivar la célula vegetal o planta en condiciones que promuevan el desarrollo y el crecimiento de la planta.
61. Planta transgénica que tiene mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control, preferentemente, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas, caracterizada porque es el resultado de la expresión modulada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685, como se define en cualquiera de las reivindicaciones 44 y 49 a 53, o una célula vegetal transgénica derivada de dicha planta transgénica.
62. Planta transgénica de acuerdo con la reivindicación 55, 59 o 61 , o una célula vegetal transgénica derivada de esta, caracterizada porque dicha planta es una planta de cultivo, tal como remolacha, remolacha azucarera o alfalfa, o una monocotiledónea, tal como caña de azúcar, o un cereal, tal como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, triticale, sorgo, emmer, espelta, sécale, trigo einkorn, teff, sorgo milo o avena.
63. Partes cosechables de una planta de acuerdo con la reivindicación 62, caracterizadas porque las partes cosechables son, preferentemente, biomasa de brote y/o semillas.
64. Productos caracterizados porque son derivados de una planta de acuerdo con la reivindicación 62 y/o de partes cosechables de una planta de acuerdo con la reivindicación 63.
65. Uso de un ácido nucleico que codifica un polipéptido DUF1685 como se define en cualquiera de las reivindicaciones 44 y 49 a 53, caracterizado porque es para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, con respecto a plantas de control, preferentemente, para aumentar el rendimiento en plantas, con respecto a plantas de control y, con mayor preferencia, para aumentar el rendimiento de semillas en plantas, con respecto a las plantas de control.
66. Un método para mejorar los rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, con respecto a las plantas de control, caracterizado porque comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo ARF6, en donde dicho polipéptido tipo ARF6 comprende un dominio de fijación a ADN B3, un dominio rico en Q, un dominio sensible a auxina y un dominio de la familia Aux/IAA.
67. Método de acuerdo con la reivindicación 66, caracterizado porque dicha expresión modulada se realiza mediante la introducción y expresión en una planta de dicho ácido nucleico que codifica el polipéptido tipo ARF6.
68. Método de acuerdo con la reivindicación 66 o 67, caracterizado porque dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento comprenden mayor rendimiento, con respecto a las plantas de control y, preferentemente, comprenden mayor biomasa y/o mayor rendimiento de semillas, con respecto a las plantas de control.
69. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 66 a 68, caracterizado porque dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento se obtienen en condiciones sin estrés.
70. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 66 a 68, caracterizado porque dichos mejores rasgos relacionados con el rendimiento se obtienen en condiciones de estrés por sequía, estrés salino o deficiencia de nitrógeno.
71. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 66 a 70, caracterizado porque dicho polipéptido tipo ARF6 comprende uno o más de los siguientes motivos: (i) Motivo 18: VYFPQGHSEQVAAST (SEQ ID NO: 304), (¡i)' Motivo 19: ATFVKVYK (SEQ ID NO: 305),
72. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 66 a 71 , caracterizado porque dicho ácido nucleico que codifica un tipo ARF6 es de una planta, preferentemente, de una planta monocotiledónea, con mayor preferencia, de la familia Poaceae, con mayor preferencia, del género Oryza, con máxima preferencia, de Oryza sativa.
73. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 66 a 72, caracterizado porque el ácido nucleico que codifica un tipo ARF6 codifica cualquiera de los polipéptidos enumerados en la Tabla A4 o es una porción del ácido nucleico, o un ácido nucleico capaz de hibridarse con dicho ácido nucleico.
74. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 66 a 73, caracterizado porque dicha secuencia de ácidos nucleicos codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de los polipéptidos indicados en la Tabla A4.
75. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 66 a 74, caracterizado porque dicho ácido nucleico codifica el polipéptido representado por SEQ ID NO: 261.
76. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 66 a 75, caracterizado porque dicho ácido nucleico se liga operativamente a un promotor constitutivo, preferentemente, a un promotor constitutivo de intensidad media, preferentemente, a un promotor vegetal, con mayor preferencia, a un promotor GOS2, con máxima preferencia, a un promotor GOS2 del arroz.
77. Planta, parte de planta, incluso semillas, o célula vegetal, caracterizada porque se puede obtener mediante un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 66 a 76, en donde dicha planta, parte de planta o célula vegetal comprende un ácido nucleico recombinante que codifica un polipéptido tipo ARF6, como se define en cualquiera de las reivindicaciones 66 y 71 a 75.
78. Constructo caracterizado porque comprende: (i) ácido nucleico que codifica un tipo ARF6 como se define en cualquiera de las reivindicaciones 66 y 71 a 75; (ii) una o más secuencias de control capaces de dirigir la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (i); y opcionalmente (iii) una secuencia de terminación de la transcripción.
79. Constructo de acuerdo con la reivindicación 78, caracterizado porque una de dichas secuencias de control es un promotor constitutivo, preferentemente, un promotor constitutivo de intensidad media, preferentemente, un promotor vegetal, con mayor preferencia, un promotor GOS2, con máxima preferencia, un promotor GOS2 del arroz.
80. Uso de un constructo de acuerdo con las reivindicaciones 78 o 79, caracterizado porque es en un método para producir plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento, preferentemente, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas y/o mayor biomasa, con respecto a las plantas de control.
81. Planta, parte de planta o célula vegetal, caracterizada porque ha sido transformada con un constructo de acuerdo con la reivindicación 78 o 79.
82. Método para la producción de una planta transgénica que tiene mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control, preferentemente, mayor rendimiento con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas y/o mayor biomasa, con respecto a las plantas de control, caracterizado porque comprende: (i) introducir y expresar en una célula vegetal o planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo ARF6 como se define en cualquiera de las reivindicaciones 66 y 71 a 75; y (¡i) cultivar la célula vegetal o planta en condiciones que promuevan el desarrollo y el crecimiento de la planta.
83. Planta transgénica que tiene mejores rasgos relacionados con el rendimiento, con respecto a las plantas de control, preferentemente, mayor rendimiento, con respecto a las plantas de control y, con mayor preferencia, mayor rendimiento de semillas y/o mayor biomasa, caracterizada porque es el resultado de la expresión modulada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo ARF6, como se define en cualquiera de las reivindicaciones 66 y 71 a 75, o una célula vegetal transgénica derivada de dicha planta transgénica.
84. Planta transgénica de acuerdo con las reivindicaciones 77, 81 u 83, o una célula vegetal transgénica derivada de esta, caracterizada porque dicha planta es una planta de cultivo, tal como remolacha, remolacha azucarera o alfalfa, o una monocotiledónea, tal como caña de azúcar, o un cereal, tal como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, triticale, sorgo, emmer, espelta, sécale, trigo einkorn, teff, sorgo milo o avena.
85. Partes cosechables de una planta de acuerdo con la reivindicación 84, caracterizadas porque las partes cosechables son, preferentemente, biomasa de brote y/o semillas.
86. Productos caracterizados porque son derivados de una planta de acuerdo con la reivindicación 84 y/o de partes cosechables de una planta de acuerdo con la reivindicación 85.
87. Uso de un ácido nucleico que codifica un polipéptido tipo ARF6 como se define en cualquiera de las reivindicaciones 66 y 71 a 75, caracterizado porque es para mejorar rasgos relacionados con el rendimiento en plantas, con respecto a las plantas de control, preferentemente, para aumentar el rendimiento y, con mayor preferencia, para aumentar el rendimiento de semillas y/o para aumentar la biomasa en plantas, con respecto a las plantas de control.
MX2013003411A 2010-09-24 2011-09-20 Plantas que tienen mejores rasgos relacinados con el rendimiento y un metodo para producirlas. MX2013003411A (es)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US38598010P 2010-09-24 2010-09-24
US38597910P 2010-09-24 2010-09-24
US38598210P 2010-09-24 2010-09-24
US40566210P 2010-10-22 2010-10-22
PCT/IB2011/054120 WO2012038893A1 (en) 2010-09-24 2011-09-20 Plants having enhanced yield-related traits and method for making the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MX2013003411A true MX2013003411A (es) 2013-09-26

Family

ID=45873509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2013003411A MX2013003411A (es) 2010-09-24 2011-09-20 Plantas que tienen mejores rasgos relacinados con el rendimiento y un metodo para producirlas.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20130205446A1 (es)
EP (1) EP2619311A4 (es)
CN (1) CN103249836A (es)
AU (1) AU2011306439A1 (es)
CA (1) CA2812506A1 (es)
MX (1) MX2013003411A (es)
WO (1) WO2012038893A1 (es)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA028528B1 (ru) 2013-03-13 2017-11-30 Пайонир Хай-Бред Интернэшнл, Инк. Внесение глифосата для борьбы с сорняками у brassica
CA3200166A1 (en) 2013-03-14 2014-09-25 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Compositions and methods to control insect pests
MX360160B (es) 2013-03-15 2018-10-24 Pioneer Hi Bred Int Polipeptidos phi-4 y metodos para su uso.
BR112016003225B1 (pt) 2013-08-16 2022-10-25 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Polipeptídeo pip-47, polipeptídeo pip-47 quimérico, composição, proteína de fusão, método para controlar uma população de inseto-praga, método para inibir o crescimento ou matar um inseto-praga, construto de dna, polinucleotídeo isolado, cassete de expressão, método de obtenção de uma planta transgênica e método para controlar infestação de inseto
ES2776730T3 (es) 2013-09-13 2020-07-31 Pioneer Hi Bred Int Proteínas insecticidas y métodos para su uso
CN103636505B (zh) * 2013-12-20 2016-06-29 上海市农业科学院 一种高叶绿素多蘖大麦的复合选育方法
CA2939156A1 (en) 2014-02-07 2015-08-13 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Insecticidal proteins and methods for their use
CA2961733A1 (en) 2014-09-17 2016-03-24 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Compositions and methods to control insect pests
US10435706B2 (en) 2014-10-16 2019-10-08 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Insecticidal proteins and methods for their use
US20170359965A1 (en) 2014-12-19 2017-12-21 E I Du Pont De Nemours And Company Polylactic acid compositions with accelerated degradation rate and increased heat stability
CN108064233B (zh) 2015-05-19 2022-07-15 先锋国际良种公司 杀昆虫蛋白及其使用方法
EA201890066A1 (ru) 2015-06-16 2018-06-29 Пайонир Хай-Бред Интернэшнл, Инк. Композиции и способы контроля насекомых-вредителей
BR122023016256B8 (pt) 2015-08-06 2024-04-30 Du Pont Polipeptídeo inseticida recombinante, polinucleotídeo recombinante, construto de dna, método de obtenção de uma planta transgênica ou célula de planta transgênica, composição, proteína de fusão, método para controlar uma praga, método para inibir crescimento ou para exterminar uma população de pragas e uso do polipeptídeo
CA2992488A1 (en) 2015-08-28 2017-03-09 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Ochrobactrum-mediated transformation of plants
CN108575091A (zh) 2015-12-18 2018-09-25 先锋国际良种公司 杀昆虫蛋白及其使用方法
WO2017192560A1 (en) 2016-05-04 2017-11-09 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Insecticidal proteins and methods for their use
BR112018076047A2 (pt) 2016-06-16 2019-03-26 Pioneer Hi Bred Int elemento de silenciamento, construto de dna, cassete de expressão, célula hospedeira, composição, célula vegetal, planta ou parte de planta, semente transgênica, método para controlar um inseto-praga de planta e kit
US11155829B2 (en) 2016-07-01 2021-10-26 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Insecticidal proteins from plants and methods for their use
US20210292778A1 (en) 2016-07-12 2021-09-23 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Compositions and methods to control insect pests
EP3535285B1 (en) 2016-11-01 2022-04-06 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Insecticidal proteins and methods for their use
CN106967731B (zh) * 2017-05-19 2020-01-31 南京林业大学 一种柽柳盐胁迫响应关键基因TcARF6及其应用
AU2019234562B2 (en) 2018-03-14 2024-08-01 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Insecticidal proteins from plants and methods for their use
MX2020009435A (es) 2018-03-14 2020-11-11 Pioneer Hi Bred Int Proteinas con actividad insecticida de plantas y metodos para sus usos.
US20210400985A1 (en) 2018-10-10 2021-12-30 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Plant growth-promoting microbes, compositions, and uses
CN110092819B (zh) * 2018-11-13 2021-07-16 中国农业大学 玉米苞叶宽度调控蛋白arf2及其编码基因与应用
CN110923351B (zh) * 2019-11-28 2020-08-18 中国农业大学 ‘寒富’杂种后代自花结实性的snp分子标记及应用
CN111118029B (zh) * 2020-01-19 2021-12-14 南京林业大学 一种调控马尾松开花的关键基因PmARF6及其应用
US20230235352A1 (en) 2020-07-14 2023-07-27 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Insecticidal proteins and methods for their use
CN113234752A (zh) * 2021-05-20 2021-08-10 宁波大学 一种提高小麦植株内源vc含量的方法
WO2024044692A2 (en) * 2022-08-25 2024-02-29 Dewey Scientific Powdery mildew resistant cannabis

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050086718A1 (en) * 1999-03-23 2005-04-21 Mendel Biotechnology, Inc. Plant transcriptional regulators of abiotic stress
US7214786B2 (en) * 2000-12-14 2007-05-08 Kovalic David K Nucleic acid molecules and other molecules associated with plants and uses thereof for plant improvement
EP2302062A1 (en) * 2003-10-20 2011-03-30 CropDesign N.V. Identification of E2F target genes and uses thereof
CA2595171C (en) * 2004-12-21 2015-03-17 Monsanto Technology Llc Transgenic plants with enhanced agronomic traits
US20090144847A1 (en) * 2007-10-31 2009-06-04 Faten Shaikh Genes and uses for plant enhancement

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012038893A1 (en) 2012-03-29
CN103249836A (zh) 2013-08-14
AU2011306439A1 (en) 2013-05-23
AU2011306439A2 (en) 2013-09-05
US20130205446A1 (en) 2013-08-08
CA2812506A1 (en) 2012-03-29
EP2619311A1 (en) 2013-07-31
EP2619311A4 (en) 2014-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9062322B2 (en) Plants having enhanced yield-related traits and a method for making the same
EP2069507B1 (en) Plants having enhanced yield-related traits and/or increased abiotic stress resistance, and a method for making the same
EP2173884B1 (en) Plants having increased yield-related traits and a method for making the same
MX2013003411A (es) Plantas que tienen mejores rasgos relacinados con el rendimiento y un metodo para producirlas.
EP2599872A2 (en) Plants having enhanced yield-related traits and a method for making the same
EP2235183A2 (en) Plants having enhanced yield-related traits and a method for making the same
WO2011020746A1 (en) Plants having enhanced yield-related traits and a method for making the same
EP2315774A1 (en) Plants having enhanced yield-related traits and a method for making the same
EP2480674A1 (en) Plants having enhanced yield-related traits and a method for making the same
MX2011005778A (es) Plantas que tienen tolerancia al estres abiotico y/o mejores rasgos relacionados con el rendimiento y un metodo para producirlas.
MX2011006178A (es) Plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento y/o mejor tolerancia al estres abiotico y un metodo para producirlas.
MX2013000576A (es) Plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento y un metodo para producirlas.
MX2012015038A (es) Plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el redndimiento y un metodo para producirlas.
MX2012015045A (es) Plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento y un metodo para producirlas.
MX2012010600A (es) Plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el redimiento y un metodo para producirlas.
WO2009016212A2 (en) Plants having enhanced yield-related traits and a method for making the same
US20120227133A1 (en) Plants Having Enhanced Yield-Related Traits and a Method for Making the Same
MX2012010749A (es) Plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento y un metodo para producirlas.
MX2013005236A (es) Plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento y un metodo para producirlas.
MX2012009693A (es) Plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento y un metodo para producirlas.
MX2012009370A (es) Plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento y un metodo para producirlas.
WO2009013225A2 (en) Plants having enhanced yield-related traits and a method for making the same
MX2014006326A (es) Plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento y un metodo para producirlas.
MX2012009524A (es) Plantas que tienen mejores rasgos relacionados con el rendimiento y un metodo para producirlas.
US20120331585A1 (en) Plants having enhanced yield-related traits and a method for making the same

Legal Events

Date Code Title Description
FA Abandonment or withdrawal