[发明专利]启动子、启动子控制元件及其组合和用途

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年2月1日提交的在先美国临时申请系列第61/025,697号的优先权，通过引用将其整体内容并入本文。

序列表或表格的引用并入

所附序列表中的材料通过引用并入本申请中。所附的名称为序列_表_2750-1720WO1.txt的文件创建于2008年12月22日，并且为56KB。该文件可以在使用Windows OS的计算机上使用Microsoft Word获得。

技术领域

本发明涉及可用于调控期望的多核苷酸的转录的启动子和启动子控制元件。这种启动子和启动子控制元件可以包括在多核苷酸构建体中、表达盒中、载体中、或插入到染色体中或作为外源元件来调控多核苷酸的体内和体外转录。使用包含本发明的启动子和启动子元件的多核苷酸的具有期望性状或特征的宿主细胞(包括植物细胞)和有机体(例如自其再生的植物)也是本发明的一部分。

背景技术

本发明涉及用于在宿主细胞或转化的宿主生物体中转录多核苷酸的启动子序列和启动子控制元件序列。

向植物中引入基因导致具有如下新的和可用的表型的植物的开发：如病原体抗性、较高水平的更健康类型的油、健康组分的新颖生产，如稻中的β-胡萝卜素合成。引入的基因一般为由赋予期望的性状的编码区和调节序列构成的嵌合基因。一种调节序列是启动子，其位于编码区的5’端。此序列参与调节其编码区3’的表达模式。启动子序列结合RNA聚合酶复合体以及参与产生编码区的RNA转录物的一个或多个转录因子。

植物转化中所用的基因的启动子区最通常来源于与编码区不同的来源。它可以来自相同植物物种的不同基因、来自不同植物物种、来自植物病毒、藻类物种、真菌物种，或者它可以是不同的天然和/或合成序列的复合物。启动子序列的特性一般决定了与启动子可操作地连接的编码区的表达模式。已经描述了具有不同的表达特征的启动子。在广泛使用的花椰菜花叶病毒(CaMV)35S启动子的情况下，启动子可以赋予广泛的表达。在种子特异性菜豆蛋白质启动子的情况下，启动子可以赋予组织特异性表达。启动子可以赋予表达发育改变模式。可以通过施加的化学化合物或通过施加于植物的环境条件来诱导启动子。

用于调节具体的编码区的启动子通过该编码区所期望的表达模式来确定，表达模式本身则通过植物中所期望的最终表型来确定。例如，整个植物期望除草剂抗性，所以35S启动子适于除草剂抗性基因的表达。种子特异性启动子适于改变大豆种子的油含量。胚乳特异性启动子适于改变玉米种子的淀粉组成。根特异性启动子可能对于改善植物中的水或养分的摄取很重要。通过启动子控制引入基因的表达很重要，因为在非靶组织中具有引入基因的表达有时是有害的。例如，诱导细胞死亡的基因可以在与生物限制(bioconfinement)有关的雄性和/或雌性配子细胞中表达。

生物技术的一个主要目标是获得具有特定的期望特征或性状的生物体，如植物、哺乳动物、酵母和原核生物。这些特征或性状的实例很丰富并且可以包括：例如，在植物中，病毒抗性、昆虫抗性、除草剂抗性、增强的稳定性或额外的营养价值。在基因工程中的最近进展使得本领域的研究人员能够将多核苷酸序列加入到宿主细胞中以在所选的生物体中获得期望的品质。这种技术容许来自于与所选的生物体不同来源的一种或多种多核苷酸被所选的生物体转录。如果期望，则可以调控这些新多核苷酸在生物体中的转录和/或翻译以表现期望的特征或性状。可选择地，可以产生生物体内源多核苷酸的转录和/或翻译的新模式。

发明内容

本发明涉及分离的多核苷酸序列，所述分离的多核苷酸序列包含来自植物尤其拟南芥(Arabidopsis thaliana)的启动子和启动子控制元件以及在植物中有功能的其他启动子和启动子控制元件。

本发明的一个目的是提供分离的多核苷酸，所述分离的多核苷酸是启动子或启动子控制序列。这些启动子序列包含：例如，

(1)具有根据SEQ.ID.No.1-26任一个的核苷酸序列或SEQ ID NO：26的残基601-1000的多核苷酸；

(2)具有与根据SEQ.ID.No.1-26的序列或SEQ ID NO：26的残基601-1000具有至少80％序列同一性的核苷酸序列的多核苷酸；以及

(3)具有在确定的Tm-5℃的条件下与根据SEQ.ID.No.1-26的序列或SEQ ID NO：26的核酸残基601-1000杂交的核苷酸序列的多核苷酸。

本发明的启动子或启动子控制元件序列能够调控优先转录。