СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫХ КИСЛОТ ЖИРНОГО РЯДА В ТРАНСГЕННЫХ ОРГАНИЗМАХ Российский патент 2012 года по МПК C12N9/02 C12N9/10 A01K67/27 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Изобретение относится к биотехнологии, к способу получения жирных полиненасыщенных кислот в трансгенных растениях. Способ включает введение в растительный организм нуклеиновых кислот, последовательности которых кодируют ферменты с активностью десатураз и элонгаз. Способ позволяет увеличить содержание жирных полиненасыщенных кислот в трангенном растении. 9 з.п. ф-лы, 33 ил., 21 табл., 60 пр.

1. Способ получения соединений общей формулы I

в трансгенных растениях с содержанием, по меньшей мере, 1 мас.% этих соединений, в пересчете на общее содержание липидов трансгенного растения, отличающийся тем, что он включает следующие стадии:
a) введение в растение, по меньшей мере, одной нуклеиновой кислоты с последовательностью, которая кодирует активность Δ-6-десатуразы, и
b) введение в растение, по меньшей мере, одной нуклеиновой кислоты с последовательностью, которая кодирует активность Δ-6-элонгазы, и
c) введение в растение, по меньшей мере, одной нуклеиновой кислоты с последовательностью, которая кодирует активность Δ-5-десатуразы, и
d) введение в растение, по меньшей мере, одной нуклеиновой кислоты с последовательностью, которая кодирует активность Δ-5-элонгазы, и
e) введение в растение, по меньшей мере, одной нуклеиновой кислоты с последовательностью, которая кодирует активность Δ-4-десатуразы, и причем переменные и заместители в формуле I имеют следующие значения:
R¹ означает гидроксил, кофермент А-(сложный тиоэфир), лизо-фосфатидилхолин, лизо-фосфатидилэтаноламин, лизо-фосфатидилглицерол, лизо-дифосфатидилглицерол, лизо-фосфатидилсерин, лизо-фосфатидилинозитол, сфингозиновое основание или заместитель общей формулы II

R² или R³ независимо друг от друга означают насыщенный или ненасыщенный С₁₈-С₂₂-алкилкарбонил,
или
R² или R³ независимо друг от друга означают ненасыщенный C₁₈-, C₂₀- или С₂₂-алкилкарбонил, по меньшей мере, с двумя двойными связями,
n=2, 3, 4, 5, 6, 7 или 9, m=2, 3, 4, 5 или 6, и р=0 или 3.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нуклеиновые кислоты с
последовательностями, которые кодируют полипептиды с активностью Δ-6-десатуразы, Δ-6-элонгазы, Δ-5-десатуразы, Δ-5-элонгазы или Δ-4-десатуразы выбирают из группы, состоящей из:
а) нуклеиновых кислот с последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 21, SEQ ID NO: 23, SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 27, SEQ ID NO: 29, SEQ ID NO: 31, SEQ ID NO: 33, SEQ ID NO: 35, SEQ ID NO: 37, SEQ ID NO: 39, SEQ ID NO: 41, SEQ ID NO: 43, SEQ ID NO: 45, SEQ ID NO: 47, SEQ ID NO: 49, SEQ ID NO: 51, SEQ ID NO: 53, SEQ ID NO: 59, SEQ ID NO: 61, SEQ ID NO: 63, SEQ ID NO: 65, SEQ ID NO: 67, SEQ ID NO: 69, SEQ ID NO: 71, SEQ ID NO: 73, SEQ ID NO: 75, SEQ ID NO: 77, SEQ ID NO: 79, SEQ ID NO: 81, SEQ ID NO: 83, SEQ ID NO: 85, SEQ ID NO: 89, SEQ ID NO: 91, SEQ ID NO: 93, SEQ ID NO: 95, SEQ ID NO: 97, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 101, SEQ ID NO: 103, SEQ ID NO: 111, SEQ ID NO: 113, SEQ ID NO: 117, SEQ ID NO: 119, SEQ ID NO: 131, SEQ ID NO: 133, SEQ ID NO: 135, SEQ ID NO: 137 или SEQ ID NO: 183, или
b) нуклеиновых кислот с последовательностями, которые как результат дегенерированного генетического кода могут производиться от аминокислотых последовательностей, представленных в SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 20, SEQ ID NO: 22, SEQ ID NO: 24, SEQ ID NO: 26, SEQ ID NO: 28, SEQ ID NO: 30, SEQ ID NO: 32, SEQ ID NO: 34, SEQ ID NO: 36, SEQ ID NO: 38, SEQ ID NO: 40, SEQ ID NO: 42, SEQ ID NO: 44, SEQ ID NO: 46, SEQ ID NO: 48, SEQ ID NO: 50, SEQ ID NO: 52, SEQ ID NO: 54, SEQ ID NO: 60, SEQ ID NO: 62, SEQ ID NO: 64, SEQ ID NO: 66, SEQ ID NO: 68, SEQ ID NO: 70, SEQ ID NO: 72, SEQ ID NO: 74, SEQ ID NO: 76, SEQ ID NO: 78, SEQ ID NO: 80, SEQ ID NO: 82, SEQ ID NO: 84, SEQ ID NO: 86, SEQ ID NO: 88, SEQ ID NO: 92, SEQ ID NO: 94, SEQ ID NO: 96, SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 102, SEQ ID NO: 104, SEQ ID NO: 112, SEQ ID NO: 114, SEQ ID NO: 118, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 132, SEQ ID NO: 134, SEQ ID NO: 136, SEQ ID NO: 138 или SEQ ID NO: 184, или
c) производных нуклеиновых кислот с последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 21, SEQ ID NO: 23, SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 27, SEQ ID NO: 29, SEQ ID NO: 31, SEQ ID NO: 33, SEQ ID NO: 35, SEQ ID NO: 37, SEQ ID NO: 39, SEQ ID NO: 41, SEQ ID NO: 43, SEQ ID NO: 45, SEQ ID NO: 47, SEQ ID NO: 49, SEQ ID NO: 51, SEQ ID NO: 53, SEQ ID NO: 59, SEQ ID NO: 61, SEQ ID NO: 63, SEQ ID NO: 65, SEQ ID NO: 67, SEQ ID NO: 69, SEQ ID NO: 71, SEQ ID NO: 73, SEQ ID NO: 75, SEQ ID NO: 77, SEQ ID NO: 79, SEQ ID NO: 81, SEQ ID NO: 83, SEQ ID NO: 85, SEQ ID NO: 89, SEQ ID NO: 91, SEQ ID NO: 93, SEQ ID NO: 95, SEQ ID NO: 97, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 101, SEQ ID NO: 103, SEQ ID NO: 111, SEQ ID NO: 113, SEQ ID NO: 117, SEQ ID NO: 119, SEQ ID NO: 131, SEQ ID NO: 133, SEQ ID NO: 135, SEQ ID NO: 137 или SEQ ID NO: 183, которые кодируют полипептиды, по меньшей мере, с 80% идентичностью на аминокислотном уровне с SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 20, SEQ ID NO: 22, SEQ ID NO: 24, SEQ ID NO: 26, SEQ ID NO: 28, SEQ ID NO: 30, SEQ ID NO: 32, SEQ ID NO: 34, SEQ ID NO: 36, SEQ ID NO: 38, SEQ ID NO: 40, SEQ ID NO: 42, SEQ ID NO: 44, SEQ ID NO: 46, SEQ ID NO: 48, SEQ ID NO: 50, SEQ ID NO: 52, SEQ ID NO: 54, SEQ ID NO: 60, SEQ ID NO: 62, SEQ ID NO: 64, SEQ ID NO: 66, SEQ ID NO: 68, SEQ ID NO: 70, SEQ ID NO: 72, SEQ ID NO: 74, SEQ ID NO: 76, SEQ ID NO: 78, SEQ ID NO: 80, SEQ ID NO: 82, SEQ ID NO: 84, SEQ ID NO: 86, SEQ ID NO: 88, SEQ ID NO: 92, SEQ ID NO: 94, SEQ ID NO: 96, SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 102, SEQ ID NO: 104, SEQ ID NO: 112, SEQ ID NO: 114, SEQ ID NO: 118, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 132, SEQ ID NO: 134, SEQ ID NO: 136, SEQ ID NO: 138 или SEQ ID NO: 184 и имеют активность Δ-6-десатуразы, Δ-6-элонгазы, Δ-5-десатуразы, Δ-5-элонгазы или Δ-4-десатуразы.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно в растение вводят нуклеиновую кислоту с последовательностью, которая кодирует полипептиды с активностью ω-3-десатуразы, выбранную из группы, состоящей из:
a) нуклеиновых кислот с последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 87 или SEQ ID NO: 105, или
b) нуклеиновых кислот с последовательностями, которые как результат дегенерированного генетического кода производят от аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 88 или SEQ ID NO: 106, или
c) производных нуклеиновых кислот с последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 87 или SEQ ID NO: 105, которые кодируют полипептиды, по меньшей мере, с 80% идентичностью на аминокислотном уровне с SEQ ID NO: 88 или SEQ ID NO: 106 и имеют активность Δ-3-десатуразы.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что дополнительно в растение вводят нуклеиновую кислоту с последовательностью, которая кодирует полипептиды с активностью ω-3-десатуразы, выбранную из группы, состоящей из:
a) нуклеиновых кислот с последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 87 или SEQ ID NO: 105, или
b) нуклеиновых кислот с последовательностями, которые как результат дегенерированного генетического кода производят от аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 88 или SEQ ID NO: 106, или
c) производных нуклеиновых кислот с последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 87 или SEQ ID NO: 105, которые кодируют полипептиды, по меньшей мере, с 80% идентичностью на аминокислотном уровне с SEQ ID NO: 88 или SEQ ID NO: 106 и имеют активность ω-3-десатуразы.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно в растение вводят нуклеиновую кислоту с последовательностью, которая кодирует полипептиды с активностью Δ-12-десатуразы, выбранную из группы, состоящей из:
a) нуклеиновых кислот с последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 107 или SEQ ID NO: 109, или
b) нуклеиновых кислот с последовательностями, которые как результат дегенерированного генетического кода производятся от аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 108 или SEQ ID NO: 110, или
c) производных нуклеиновых кислот с последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 107 или SEQ ID NO: 110, которые кодируют полипептиды, по меньшей мере, с 80% идентичностью на аминокислотном уровне с SEQ ID NO: 108 или SEQ ID NO: 110 и имеют активность Δ-12-десатуразы.

6. Способ по п.3, отличающийся тем, что дополнительно в растение вводят нуклеиновую кислоту с последовательностью, которая кодирует полипептиды с активностью Δ-12-десатуразы, выбранную из группы, состоящей из:
a) нуклеиновых кислот с последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 107 или SEQ ID NO: 109, или
b) нуклеиновых кислот с последовательностями, которые как результат дегенерированного генетического кода производятся от аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 108 или SEQ ID NO: 110, или
c) производных нуклеиновых кислот с последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 107 или SEQ ID NO: 110, которые кодируют полипептиды, по меньшей мере, с 80% идентичностью на аминокислотном уровне с SEQ ID NO: 108 или SEQ ID NO: 110 и имеют активность Δ-12-десатуразы.

7. Способ по п.4, отличающийся тем, что дополнительно в растение вводят нуклеиновую кислоту с последовательностью, которая кодирует полипептиды с активностью Δ-12-десатуразы, выбранную из группы, состоящей из:
a) нуклеиновых кислот с последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 107 или SEQ ID NO: 109, или
b) нуклеиновых кислот с последовательностями, которые как результат дегенерированного генетического кода производятся от аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 108 или SEQ ID NO: 110, или
c) производных нуклеиновых кислот с последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 107 или SEQ ID NO: 110, которые кодируют полипептиды, по меньшей мере, с 80% идентичностью на аминокислотном уровне с SEQ ID NO: 108 или SEQ ID NO: 110 и имеют активность Δ-12-десатуразы.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что трансгенным растением является производящее масло растение, овощное растение или декоративное растение.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что соединения общей формулы I выделяют из растения в форме их масел, липидов или свободных кислот жирного ряда (жирных кислот).

10. Способ по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что соединения общей формулы I выделяют в концентрации, по меньшей мере, 5 мас.% в пересчете на общее содержание липидов трансгенного организма.