[发明专利]源自玉米的表达盒

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求美国临时申请第61/186,038号(于2009年6月11日提交)的权益。上述申请通过提及而以其整体合并入本文中。

发明领域

本发明包括用于在植物中表达重组基因产物的表达盒，该表达盒包含源自靶基因的调控序列，例如来自HSP70、Ubi158和Ubi361基因的调控序列。

背景

在农业生物技术中，植物可以根据需要进行修饰。达到这一目的的一种方法是通过采用现代基因工程技术。例如，通过将目的基因引入到植物中，所述植物可以被特异地修饰为表达所希望的表型性状。为此，最通常地用包含启动子区、编码区和终止区的异源基因来转化植物。当对异源基因进行基因工程改造以便在植物中表达时，启动子的选择常常是至关重要的因素。

启动子由对于该启动子的功能来说必需的几个区域构成。这些区域中的一些是模块化的组件，换句话说，它们可以分开地进行使用以赋予启动子活动，或者它们可与其他元件装配在一起从而构建出新的启动子(Komarnytsky和Borisjuk，Genetic Engineering 25：113-141(2003))。这些启动子区域的第一个区域位于紧接编码序列的上游并形成“核心启动子区域”，其包含偶联元件，通常紧接转录起始位点的上游的20-70个碱基对。核心启动子区域常常包含TATA盒和起始子元件以及起始位点。核心启动子区域的准确长度不是固定的，但通常是可有效识别的。在大多数启动子中通常存在这样这样的区域，只是有一些变化。位于各种经充分表征的元件之间的碱基序列似乎是较不重要的。核心启动子区域常常被称为最小启动子区域，因为它本身是有功能的从而能够促进基础水平的转录。

核心启动子区域的存在将某一序列定义为启动子：如果该区域不存在，则该启动子是无功能的。核心区域的作用是将通用转录机吸引至启动子以进行转录起始。但是，核心启动子区域不足以提供完整的启动子活动。一系列的调控序列构成了启动子的其余部分。所述调控序列决定了表达水平、表达的空间和时间模式，以及对于一些启动子，还决定了在诱导条件下的表达(通过外部因素例如光、温度、化学药品和激素进行调控)。调控序列可以是6-100碱基对的DNA序列的短区域，其定义了反式作用因子例如转录因子的结合位点。调控序列也可以是增强子，能够从远离核心启动子区域之处(有时经过从核心区域开始的几千个碱基)发挥作用的DNA序列的更长区域。调控序列活性可受到反式作用因子(包括通用转录机、转录因子和染色质装配因子)的影响。

某些启动子能够在植物的所有组织中指导相对类似水平的RNA合成。这些启动子称为“组成型启动子”或“不依赖于组织的”启动子。根据它们指导RNA合成的效力，组成型启动子可以分为强、中等和弱的类别。由于在许多情况下需要在植物的不同组织中同时表达嵌合基因以便获得所述基因的所需功能，因而组成型启动子在这方面是特别有用的。虽然已经从植物和植物病毒中发现了许多组成型启动子并进行了表征，但是对于分离出更新型的组成型启动子(合成或天然的)仍具有日益增长的兴趣，这些更新型的组成型启动子能够控制以不同表达水平的嵌合基因的表达，以及用于基因叠加(gene stacking)的在同一转基因植物中多个基因的表达。