Compositions and methods are provided for genome modification of target sequences in plant or plant cell genomes, genome editing of nucleotide sequences in plant or plant cell genomes, and/or insertion of target polynucleotides into plant genomes or deletion of target polynucleotides from plant genomes. The methods and compositions employ a guiding polynucleotide/Cpf1 endonuclease system to provide an effective system for modifying or altering target sequences within the genome of plants, plant cells or seeds. The recombinant DNA constructs containing plant optimized Cpf1 endonuclease genes and their combinations are also provided.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】CPF1内切核酸酶用于植物基因组修饰的用途本申请要求美国临时申请号62/349826(2016年6月14日提交)和美国临时申请号62/468013(2017年3月7日提交)的权益，将这二者通过引用以其全文结合在此。
本公开涉及植物分子生物学领域，具体涉及指导多核苷酸/Cpf1内切核酸酶系统的组合物以及用于改变植物细胞基因组的组合物和方法。以电子方式提交的序列表的引用该序列表的官方副本经由EFS-Web作为ASCII格式的序列表以电子方式提交，文件名为“20170518_7128PCT_ST25.txt”，创建于2017年5月18日，且具有94千字节的大小，并与本说明书同时提交。包括在该ASCII格式的文件中的序列表是本说明书的一部分并且以其全文通过引用并入本文。
技术介绍
重组DNA技术使得有可能在靶标基因组位置处插入DNA序列和/或修饰特定内源染色体序列。已经使用了采用位点特异性重组系统的位点特异性整合技术以及其他类型的重组技术来在各种生物体中产生目的基因的靶向插入。基因组编辑技术例如设计师的锌指核酸酶(ZFN)或转录激活子样效应子核酸酶(TALEN)或归巢大范...
【技术保护点】
1.一种用于在植物细胞的基因组中修饰靶序列的方法，所述方法包括：a)将以下引入植物细胞：Cpf1内切核酸酶蛋白或编码所述Cpf1内切核酸酶蛋白的植物优化的多核苷酸、以及包含与所述植物基因组中的靶序列基本上互补的可变靶向结构域的指导多核苷酸或表达所述指导多核苷酸的重组DNA；以及，b)在高于28℃的温度下孵育所述植物细胞至少约4小时的时段，其中所述指导多核苷酸和Cpf1内切核酸酶能够形成复合物，所述复合物能够对所述靶序列进行识别、结合、并且任选地产生切口或进行切割。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.14 US 62/349826;2017.03.07 US 62/4680131.一种用于在植物细胞的基因组中修饰靶序列的方法，所述方法包括：a)将以下引入植物细胞：Cpf1内切核酸酶蛋白或编码所述Cpf1内切核酸酶蛋白的植物优化的多核苷酸、以及包含与所述植物基因组中的靶序列基本上互补的可变靶向结构域的指导多核苷酸或表达所述指导多核苷酸的重组DNA；以及，b)在高于28℃的温度下孵育所述植物细胞至少约4小时的时段，其中所述指导多核苷酸和Cpf1内切核酸酶能够形成复合物，所述复合物能够对所述靶序列进行识别、结合、并且任选地产生切口或进行切割。2.如权利要求1所述的方法，其中所述植物优化的多核苷酸是编码所述Cpf1内切核酸酶蛋白的植物优化的mRNA，或是包含有效地连接到编码所述Cpf1内切核酸酶蛋白的植物优化的多核苷酸的启动子的重组DNA构建体。3.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括鉴定至少一种在所述靶序列处具有修饰的植物细胞，其中在所述靶序列处的修饰选自由以下组成的组：(i)至少一个核苷酸的替代、(ii)至少一个核苷酸的缺失、(iii)至少一个核苷酸的插入、和(iv)(i)-(iii)的任何组合。4.如权利要求3所述的方法，其中当与对照方法相比时，在所述靶序列处的所述修饰以增加的频率发生，其中在约28℃的典型植物组织培养温度下孵育b)的植物细胞。5.如权利要求4所述的方法，其中当与所述对照方法相比时，所述增加的频率是增加至少2倍、至少3倍、至少4倍、至少5倍、至少6倍、至少7倍、至少8倍、至少9倍、至少10倍、至少10倍、至少11倍、至少12倍、至少13倍、至少14倍、至少15倍、至少30倍、至少40倍、或至少50倍。6.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括向所述植物细胞中引入供体DNA，其中所述供体DNA包含目的多核苷酸。7.如权利要求6所述的方法，所述方法进一步包括鉴定在其基因组中包含整合到所述靶序列中或其附近的目的多核苷酸的至少一种植物细胞。8.一种用于编辑植物细胞的基因组中的核苷酸序列的方法，所述方法包括；a)将以下引入植物细胞：Cpf1内切核酸酶蛋白或编码所述Cpf1内切核酸酶蛋白的植物优化的多核苷酸、包含与所述植物基因组中的靶序列基本上互补的可变靶向结构域的指导多核苷酸、以及多核苷酸修饰模板；其中所述多核苷酸修饰模板包含所述核苷酸序列的至少一个核苷酸修饰；以及，b)在高于28℃的温度下孵育所述植物细胞至少约4小时的时段，其中所述指导多核苷酸和Cpf1内切核酸酶蛋白能够形成复合物，所述复合物能够对所述靶序列的全部或一部分进行识别、结合、并且任选地产生切口或进行切割。9.如权利要求8所述的方法，所述方法进一步包括鉴定在其基因组中包含所述核苷酸序列的所述至少一个核苷酸修饰的至少一种植物细胞。10.如权利要求1或8所述的方法，其中所述指导多核苷酸选自由以下组成的组：RNA多核苷酸、DNA多核苷酸、或RNA-DNA多核苷酸。11.如权利要求1所述的方法，其中所述植物细胞是单子叶植物细胞或双子叶植物细胞。12.如权利要求11所述的方法，其中该植物细胞选自由以下组成的组：玉蜀黍、稻、高粱、黑麦、大麦、小麦、粟、燕麦、甘蔗、草坪草、或柳枝稷、大豆、卡诺拉油菜、苜蓿、向日葵、棉花、烟草、花生、马铃薯、烟草、拟南芥属和红花细胞。13.一种在植物细胞的基因组中同时修饰多个靶序列的方法，所述方法包括：a)将以下引入所述植物细胞：Cpf1内切核酸酶蛋白、或编码所述Cpf1内切核酸酶蛋白的植物优化的多核苷酸、以及能够表达被加工成许多单指导RNA的单前体RNA的前体指导RNA转录起始盒，其中每个单指导RNA包含在原型间隔子邻近基序(PAM)的3’的可变靶向...
【专利技术属性】
技术研发人员：AM希甘，V德约坎维奇，JK杨，
申请(专利权)人：先锋国际良种公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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