本發明專利技術涉及利用整合了DHS的反義多核苷酸或eIF-5A的正義多核苷酸的載體來提高植物中種子產量的方法。
【技術實現步驟摘要】
提高種子產量的方法本申請是2005年12月5日提交的題為“DHA與eIF_5A的異構體的多聚核苷酸及其使用方法”的國家申請號為200580041648.2 (PCT / US2005 / 043708)的專利技術專利申請的分案申請。本申請要求于2004年12月3日申請的美國臨時申請60/632，567、于2005年6月14日申請的美國臨時申請60/690，160、于2005年8月25日申請的美國臨時申請60/710,999以及于2005年10月21日申請美國臨時申請60/728，737的優先權，并作為參考并入本申請。本申請是于2004年6月8日申請的美國申請10/862,440的部分繼續申請，10/862，440是于2000年11月29日申請的序列號09/725，019 (現為美國專利6，878，860)的部分繼續申請，09/725，019是于2000年6月19日申請的09/597，771 (現為美國專利6，538，182)的部分繼續申請，09/597，771是現已放棄的于1999年7月6日申請的09/348，675的部分繼續申請，所有這些均作為參考并入本申請。
本專利技術涉及真核起始因子5A(" eIF-5A")特有的同工型(isoform)與編碼eIF_5A 的多核苷酸,及 Νε-(4_ 氨丁基)賴氨酸合酶("DHS" deoxyhypusine synthase)與編碼DHS的多核苷酸，此外還涉及調節eIF-5A同工型和DHS表達的方法。
技術介紹
衰老是植物生命中生物發育的末期階段。它預示著死亡，并且發生在包括整個植株、器官、花和果實、組織以及單個細胞在內的多種生物組織水平上。可通過不同的內在的或者外在的因子來誘導衰老的發生。在植物生命中或者諸如果實、花和葉這樣的植物組織中，衰老是一個復雜的、高度調節的發育階段。衰老可導致細胞膜和大分子同時被破壞，并使得代謝產物隨后轉移到植物的其它部分。除了在正常植物發育過程中發生的程序性衰老之外，作為對外部環境因子的調節性應答，也可發生細胞及組織的死亡以及隨后的代謝產物的再次流通。過早誘導衰老起始——也稱為壞死或者細胞凋亡——的外部因子，包括諸如溫度、干旱、弱光或貧乏的養料供應這樣的逆境，以及病原體侵襲.暴露在逆境中的植物組織也產生乙烯，即熟知的逆境乙烯(Buchanan-ffo 11 as ton, V., 1997, J.Exp.Botany, 48: 181-199 ； Wright, M., 1974,Plant, 120:63-69)。已知乙烯在某些植物中可導致衰老。衰老并不是一個被動過程，而是一個涉及特定基因協調表達的主動調節的過程.在衰老期間，總RNA水平降低，許多基因的表達被關閉(Bate et al，1991，J.Exper.Botany, 42,801-11 ；Hensel et al，1993，ThePlant Cell，5，553-64).不過，越來越多的證據表明衰老過程依賴于細胞核基因的從頭轉錄.例如，mRNA和蛋白合成的抑制物以及將細胞去核可阻止衰老.使用取自衰老的葉片和綠色葉片的mRNA進行體外翻譯實驗的分子研究表明在衰老葉片中葉片蛋白產物的模式發生了改變(Thomas et al，1992，J.PlantPhysiol.,139,403-12).通過使用示差篩選和消減雜交技術，從很多不同的植物——包括諸如擬南芥、玉米、黃瓜、蘆筍、番茄、稻米和土豆這樣的單子葉及雙子葉植物中，鑒定了許多代表衰老誘導基因的cDNA克隆.對在衰老過程中特異表達的基因的鑒定是衰老繼續進行需要從頭轉錄的確切證據.在衰老期發生的事件似乎具有很高協調性以在壞死及死亡發生之前最大利用細胞成分.會發生涉及特異信號感受與誘導串聯基因表達的復雜相互作用，以調節該過程.編碼與衰老相關蛋白的基因的表達可能通過普通激活蛋白——它們依次被激素信號直接或間接激活——來調節.關于信號起始或者該過程隨后的協調的機制仍知之甚少.基因協調表達需要包括起始因子在內的涉及轉錄與翻譯的因子。在包括植物在內的多種生物中已經分離并鑒定了翻譯起始因子基因。翻譯起始因子可以控制mRNA從細胞核中移出的速率、與核糖體連接的速率、并在某種程度上影響特定mRNA的穩定性.ZuK, etal, EMB0J.17:2914-2925 (1998)。實際上，一個這樣的翻譯起始因子——它并不需要在整個翻譯過程中都有活性一可在細胞核和細胞質之間來回運輸特定類群的mRNA以進行翻譯.Jao, et al., ].Cell.Biochem.86:590-600, (2002) ；ffang et al, J Biol Chem276:17541-17549(2001) ；Rosorius et al, J.Cell ScL，112，2369-2380 (1999).這種已知的翻譯因子是真核起始因子5A(eIF-5A),并且是已知的唯一含輕丁賴氨酸的蛋白質.Park, etal, J Biol Chem263:15264-15269 (1988).真核翻譯起始因子5A(eIF_5A)是大小約17KDa的必需蛋白因子，它參與真核細胞蛋白合成的起始.可通過已知僅存于eIF-5A中的一種獨特的修飾氨基酸一輕丁賴氨酸來鑒定它.羥丁賴氨酸是在翻譯后通過將來自多胺、 亞精胺的丁基基團轉移并羥基化到eIF-5A中特定賴氨酸殘基的側鏈氨基基團來形成的.eIF-5A的激活涉及將亞精胺的丁基殘基轉移到eIF-5A的賴氨酸上，形成羥丁賴氨酸并激活eIF-5A.在真桉生物中，Ne-(4-氨丁基)賴氨酸Ne -(4-氨丁基)賴氨酸合酶(DHS)調節eIF-5A中羥丁賴氨酸的翻譯后合成.使用甲二磺酰-嘌呤霉素試驗已表明羥丁賴氨酸修飾對于體外eIF-5A的活性是必需的.通過由Νε-(4-氨丁基)賴氨酸合酶(DHS ；EC1.1.1.249)與^-(4_氨丁基)賴氨酸羥化酶(DHH ;EC1.14.99.29)的活化來實現的保守賴氨酸殘基的轉化，于翻譯后在eIF-5A上形成羥丁賴氨酸.已經從幾種植物中分離到DHS——包括番茄(GenBank序列號AF296077)、擬南芥(AT-DHS ;GenBank序列號 AF296078)、煙草(Ober and Hartmann, 1999)、康乃馨(GenBank序列號AF296079)和香蕉(GenBank序列號AF296080),但仍未鑒定出DHH的基因.DHS通過添加來源于亞精胺的丁基基團將eIF_5A的一個保守賴氨酸殘基轉化SNE-(4-氨丁基)賴氨酸.這個eIF-5A的中間型然后被DHH羥基化轉變成羥丁賴氨酸.Park et al, Biol.Signals6,115-123 (1997)。Νε - (4_ 氨丁基)賴氨酸型及輕丁賴氨酸型的 eIF-5A 均可在體外與 mRNA 結合.Liu et al，Biol Signals6:166-174 (1997).盡管仍未完全了解eIF_5A的功能，但有證據表明它可能參與調節細胞分裂(Park et al, J BiolChem263:15264-15269(1998) ；Tome et al，Biol Signals6:150-1本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種提高植物中種子產量的方法，其中所述植物至少一個細胞的基因組中整合了含有DHS反義多核苷酸以及與該反義多核苷酸可操作連接以使該反義多核苷酸轉錄的調控序列的載體，所述反義多核苷酸的轉錄降低了植物內源DHS的表達，從而提高了種子產量。2.一種...
【專利技術屬性】
技術研發人員：JE湯普森，TW王，W吳，L諾沃克，
申請(專利權)人：森尼斯科技術公司，
類型：發明
國別省市：
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