新颖的胁迫相关微小RNA分子及其用途制造技术

本发明专利技术提供了可用于改良植物胁迫耐受性的天然存在的和合成的新颖的胁迫相关ｍｉＲＮＡ。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及农业领域，更特别地，涉及新颖的胁i^目关微小RNA分 子(miRNA)用于改变植物对不利生长条件的耐受性以及用于改良植物对 胁迫条件的耐受性的用途，所迷胁迫条件特别是非生物性胁迫条件，例如 但不限于低或高的温度、干旱、高光强度、化学污染、水淹、高盐度、高 光强度、高UV辐射等。本文描述的新颖miRNA及其前体和使用此类 miRNA及其前体的方法增加或减少植物胁迫耐受性。本文还描述了合成的 miRNA，用于增加植物的胁迫耐受性。
技术介绍
长度为大约21至24个核普酸的短RNA分子已经显示在真核生物中 涉及转录后基因沉默机制。这些分子是通过RNAse III酶(在动物中是 DICER;在植物中是DICERLIKE )对长的双链RNA分子进行切割而产 生的，它们被用作为掺入RISC复合体中的指导序列，用于对靶RNA (mRNA)分子的序列特异性降解。短RNA分子还可被募集进以序列特 异性方式干扰靶基因表达的沉默复合体，所述干扰是通过特异性的染色质重建和甲基化来实现的。近来，在动物和植物中发现了一类新颖的短RNA分子，它们被命名 为微小RNA (miRNA)。微小RNA是小的内源RNA，它们不仅在植物 还在其它真核生物中调控基因表达。在植物中，这些大约21个核苷酸长的 RNA是通过DCL1的切割活性从长内源初级转录本的茎环区域加工得来 的。植物miRNA与保守的耙mRNA高度互补，其指导它们的耙的切割。 miRNA看起来在对涉及例如发育的复杂途径网络的基因表达的调控中是 关键组分。在动物中，miRNA从较长的初级转录本(pri-miRNA )的生物形成涉 及两个步骤。首先，通过在茎环的每条臂上进行切割，从核中的pri-miRNA 释放miRNA茎环(前-miRNA)，这由Drosha来实现。在输出到胞质后， DICER进行第二套切割，以将miRNA (与其邻近的反向互补微小RNA 形成双链体*)与前-miRNA的环区域分开。在植物中，两个步骤都是通过 DCL1进行的，并且推测两个步骤都在核中发生。国际专利申请WO 03/029459描述了在漂亮新小杆线虫 (Caenorhabditis elegans)的发育时机中作为关键调节子发挥作用的22和21 个核苷酸的RNA。WO2004/009779描述了用于调节核苷酸序列表达，特别是用于在植物 中调节基因表达的组合物和方法。组合物包含用于表达RNA前体的前体 RNA构建体。前体RNA构建体包含在植物细胞中表达的启动子，其驱动 具有微小RNA的前体RNA的表达。miRNA与靼基因或靶核苷酸序列的 部分是互补或部分互补的，其作用于调节耙序列或靼基因的表达。以这种 方式，RNA前体构建体可被设计来调节任何感兴趣的核苷酸序列(内源植 物基因或者是转基因)的表达。前体RNA构建体可与调谐子組合使用， 以增强对基因表达的作用。在存在前体RNA时，调谐子的表达改变miRNA 的积累，因此增强miRNA的调控能力。该文献还描述了调谐子通过siRNA 和miRNA途径控制基因表达的用途。还提供了经转化的植物、组织、细 胞和种子。WO2005/017111描述了一种方法，用于鉴定樣吏小RNA识别元件以及 产生微小RNA,其还描述了用于进行此类方法的系统和计算机程序。其还 公开了包含异源编码序列和一种或多种MRE的重组核酸分子，以及Z/^开 了经分离的、包含一种或多种MRE序列并且不含与调控元件有效相连的 编码序列的核酸分子。还描述了通过该专利技术的方法产生的微小RNA以及 所述孩t小RNA用于下调基因表达的用途。WO 2005/035769和WO 2005/052170提供了可用于靼序列遏制 (suppression)和靼序列确i人的方法和组合物。该申请还描述了可用于基因沉默的多核苷酸构建体，以及包含所述多核普酸的细胞、植物和种子。其还提供了使用微小RNA以沉默乾序列的方法。WO2005/047505涉及微小RNA、生产微小RNA的方法以及使用微小 RNA的方法。WO 2005/078096部分基于下述发现内源miRNA可净皮募集来翻译阻 抑靼mRNA。该文所述的RNA沉默剂和方法提供了通过例如阻碍作用于 疾病的蛋白质的合成来治疗遗传性(例如，遗传性神经变性疾病，例如， 亨廷顿舞蹈症)或非遗传性疾病的手段。因此，所述的RNA沉默剂具有 mRNA靼向部分、连接部分和miRNA募集部分。WO2005/100574涉及改良植物的生物量产量和/或植物生长和/或植物 构造的手段和方法。特别地，其关注较^目应的野生型植物展示出增加的 生物量产量和植物生长速率的转基因植物。这些植物特征在于含有水平改 变的孩i:小RNA，特别是靶向编码SPL转录因子的SPL基因家族的成员的 微小RNA。WO2006/034368描述了 miRNA,特别是来自杨树的miRNA，用于植 物生长和发育。WO2006/044322描述了可用于乾序列遏制、把序列确i人和靶序列下调 的組合物和方法。该文提供了可用于基因沉默或RNA下调的多核苷酸构 建体，以及包含所述多核苷酸的细胞、植物和种子。其还提供了使用微小 RNA来沉默耙序列或下调RNA的方法。Abreu等人(2004， Genes and Development 18:2237-2242)描述了对 植物miRNA的转录、加工、内切溶解活性和空间分布的功能相关性的体 内研究。为达到此目的，构建了靶向GFP编码区域的合成 miRNA-miR171。Schwab等人(2005, Developmental Cell, 8: 517-527 )描述了 miRNA 对于植物转录物组的特定作用，并推出了一组经验参数用于靶识别，这可 应用于合成的miRNA 。Schwab等人(2006， Plant Cell, 18(5):1121-1133 )描述了在拟南芥(Arabidopsis)中通过人工miRNA来进行的高特异性基因沉默，所述 miRNA被靼向，以降低不同基因的表达。Alvarez等人2006 ( Plant Cell. 2006 May;18(5):1134國1151)描述内 源和合成的微小RNA能在不同物种(包括烟草和番茄)中刺激对多种靼 的同时、高效以及局部化的调控。WO 00/04173描述了在真核细胞和生物(特别是植物细胞和植物)中 调节程序化细胞死亡(PCD)的方法，这是通过引入"PCD调节嵌合基因" 来实现的，所述"PCD调节嵌合基因"能影响内源的多聚-(ADP-核糖)聚 合酶(PARP)基因的表达和/或表观活性。程序化细胞死亡可被抑制或激 发。该专利技术特别涉及编码具有PARP活性的蛋白质的核苷酸序列用于调节 PCD，用于增强生长速率或用于生产胁迫耐受性细胞和生物的用途。WO 2004/0卯140描述了通过降低植物中内源PARG蛋白质的活性来 增加植物对于非生物性胁迫或不利生长条件(包括干旱、高光强度、高温、 营养限制等)的耐受性的方法和手段。WO2006/045633描迷了棉花parp2基因或cDNA序列用于获得胁迫耐 受性棉花植物的用途。还提供了多种棉花parp2序列。应答的miRNA，也没有描述其用于改良植物胁迫耐受性的用途。也没本文档来自技高网...

【技术保护点】
经分离的ＲＮＡ分子，其能指导对靶序列的切割，所述ＲＮＡ分子包含ＳＥＱ　ＩＤ　ＮＯ：１至ＳＥＱ　ＩＤ　ＮＯ：３６中任一的核苷酸序列或其能指导对所述靶序列的切割的变体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M博茨，M梅茨拉夫，
申请(专利权)人：拜尔生物科学公司，国立比利时根特大学，非营利性组织佛兰芒综合大学生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]