合成基因的製作方法
2023-05-23 04:30:46 2
合成基因的製作方法
【專利摘要】本發明提供了特別適合於在植物中良好表達的編碼感興趣蛋白質的合成核酸序列。要求保護的合成序列利用的植物優化密碼子大致為它們在天然存在於植物物種中的基因中平均利用的相同頻率。本發明進一步包括使用合成DNA序列，該合成DNA序列用於除草劑耐受性、水和/或熱應激耐受性、健康的油修飾及用於轉化標誌物基因和選擇標誌物基因。教導了含有合成序列的DNA構建體和轉基因植物，也教導了在農業中使用所述植物的方法和組合物。
【專利說明】合成基因
[0001]發明背景
[0002]為了在轉基因植物中實現異源蛋白質的期望表達水平，已經發現了有益的是以多種方式改變天然的(有時稱為野生型或初始的)DNA編碼序列，例如使得密碼子選擇更緊密匹配宿主植物物種的密碼子選擇，和/或因此編碼序列的G+C含量更緊密匹配通常存在於宿主植物物種的編碼序列中的G+C水平，和/或使得除去使mRNA不穩定的某些序列。例如，已經使用這些方法中的一種或多種來改善蘇雲金芽胞桿菌(Bacillus thuringiensis, B.t.)晶體蛋白昆蟲毒素在植物中的表達。參見例如美國專利N0.5380301，美國專利N0.5625136，美國專利N0.6218188，美國專利N0.6340593，美國專利N0.6673990，美國專利N0.7741118。密碼子簡併性容許使用與那些在初始DNA編碼序列中使用的密碼子不同的密碼子生成編碼感興趣蛋白質的合成DNA序列。
[0003]關於除去可以使mRNA不穩定的序列，美國專利N0.7741118披露了一批16種多聚腺苷酸化信號序列(欄15，表1I)，並且要求減少意圖在植物中表達的合成編碼序列中的此類序列的數目。下文在表1中列出了 US 7741118，表1I中列出的多聚腺苷酸化信號序列:
[0004]表1:US 7741118，表1I中列出的多聚腺苷酸化信號序列。
【權利要求】
1.一種用於在玉米細胞中表達感興趣蛋白質的合成DNA序列，其包含: a)編碼所述感興趣蛋白質的經密碼子優化的DNA序列， b)至少一種選自下組的多聚腺苷酸化信號序列:1類和II類，其中: I類選自下組:AATAAA，AATAAT，AACCAA，ATATAA，AATCAA，ATACTA，ATAAAA，ATGAAA，AAGCAT，ATTAAT，ATACAT，AAAATA，ATTAAA，AATTAA，AATACA，和 CATAAA ;且 II類選自下組:ATATAT, TTGTTT，TTTTGT，TGTTTT，TATATA, TATTTT，TTTTTT，ATTTTT，TTATTT,TTTATT,TAATAA,ATTTAT,TATATT,TTTTAT,ATATTT,TATTAT,TGTTTG,TTATAT,TGTAAT,和 AAATAA ;且 其中所述經密碼子優化的DNA序列含有至少一種來自II類的多聚腺苷酸化信號序列，且其中所述合成DNA序列比所述蛋白質的天然DNA序列含有更少的II類多聚腺苷酸化信號序列，並且與所述天然DNA序列相比含有相同數目的I類多聚腺苷酸化信號序列。
2.權利要求1的合成DNA序列，其基本上沒有II類多聚腺苷酸化信號序列。
3.權利要求1的合成DNA序列，其沒有II類多聚腺苷酸化信號序列。
4.權利要求1的合成DNA序列，其中所述合成DNA序列編碼選自下組的天然蛋白質:殺蟲蛋白、除草劑耐受性蛋白、應激耐受性相關蛋白、和油概況修飾蛋白(oil profilemodification protein)。
5.權利要求4的合成DNA序列，其中所述合成DNA序列編碼殺蟲蛋白。
6.權利要求4的合成DNA·序列，其中所述合成DNA序列編碼芳氧基鏈烷酸雙加氧酶(aryloxyalkanoate dioxygenase) I 蛋白。
7.—種用於在大?細胞中表達感興趣蛋白質的合成DNA序列,其包含: a)編碼所述感興趣蛋白質的經密碼子優化的DNA序列， b)至少一種選自下組的多聚腺苷酸化信號序列:1類和III類，其中: I類選自下組:AATAAA，AATAAT，AACCAA，ATATAA，AATCAA，ATACTA，ATAAAA，ATGAAA，AAGCAT，ATTAAT，ATACAT，AAAATA，ATTAAA，AATTAA，AATACA，和 CATAAA ;且 III類選自下組:ATTTTT, TATTTT，TTATTT，TTTATT，TTTTTT，TTTTAT, AATTTT，TTTTTA,ATATAT, TAATTT, TTAATT,AAATTT,AAATAA,ATATTT,TTTGTT TTGTTT,ATTATT,ATTTTA,TTTAAT,和 TTTTAA，且 其中所述經密碼子優化的DNA序列含有至少一種來自III類的多聚腺苷酸化信號序列，且其中所述合成DNA序列比所述蛋白質的天然DNA序列含有更少的III類多聚腺苷酸化信號序列，並且與所述天然DNA序列相比含有相同數目的I類多聚腺苷酸化信號序列。
8.權利要求7的合成DNA序列，其基本上沒有III類多聚腺苷酸化信號序列。
9.權利要求7的合成DNA序列，其沒有III類多聚腺苷酸化信號序列。
10.權利要求7的合成DNA序列，其中所述合成DNA序列編碼選自下組的天然蛋白質:殺蟲蛋白、除草劑耐受性蛋白、應激耐受性相關蛋白、和油概況修飾蛋白。
11.權利要求10的合成DNA序列，其中所述合成DNA序列編碼殺蟲蛋白。
12.權利要求10的合成DNA序列，其中所述合成DNA序列編碼芳氧基鏈烷酸雙加氧酶I蛋白°
13.一種選自下組的合成DNA序列:SEQ ID NO:5, SEQ ID NO: 11，SEQ ID NO: 17，SEQ IDNO:23, SEQ ID NO:29, SEQ ID NO:35, SEQ ID NO:41, SEQ ID NO:47, SEQ ID NO:53, SEQ IDNO:59, SEQ ID NO:65,和 SEQ ID N0:71。
14.一種用於表達感興趣蛋白質的DNA構建體，其包含5 』非翻譯序列、感興趣蛋白質的編碼序列、和3』非翻譯區，其中所述5』非翻譯序列含有植物細胞中有功能的啟動子，所述編碼序列是權利要求1的合成DNA編碼序列，且其中所述3』非翻譯序列包含轉錄終止序列和多聚腺苷酸化信號。
15.一種用於表達感興趣蛋白質的DNA構建體，其包含5』非翻譯序列、感興趣蛋白質的編碼序列、和3』非翻譯區，其中所述5』非翻譯序列含有植物細胞中有功能的啟動子，所述編碼序列是權利要求7的合成DNA編碼序列，且其中所述3』非翻譯序列包含轉錄終止序列和多聚腺苷酸化信號。
16.一種轉基因植物，其含有權利要求1的合成DNA序列。
17.一種轉基因植物，其含有權利要求7的合成DNA序列。
18.—種控制穀物或種子中的有害生物的方法，其包括從含有權利要求5的合成DNA的植物獲得所述穀物或種子。
19.一種控制穀物或種子中的有害生物的方法，其包括從含有權利要求11的合成DNA的植物獲得所述穀物或種子。
20.一種控制穀物或種子中的有害生物的方法，其包括從含有權利要求5的合成DNA的植物獲得所述穀物或種子。
21.一種控制粗粉(meal)或麵粉(flour)中的有害生物的方法，其包括從含有權利要求5的合成DNA的穀物獲得所述粗粉或麵粉。
22.—種源自權利要求16的轉基因植物的組合物，其中所述組合物是選自下組的商品:粗粉、麵粉、蛋白質濃縮物、或油。
23.一種源自權利要求17的轉基因植物的組合物，其中所述組合物是選自下組的商品:粗粉、麵粉、蛋白質濃縮物、或油。
【文檔編號】C12N5/04GK103597070SQ201280028762
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年4月13日 優先權日:2011年4月15日
【發明者】I.M.拉裡努阿, D.J.默洛, A.S.雷迪, A.K.希拉馬萊斯瓦米塞卡, A.T.伍斯利 申請人:陶氏益農公司