Title:
TRANSGENICALLY MODIFIED PLANT CELLS AND PLANTS HAVING MODIFIED GBSSI- AND BE-PROTEIN ACTIVITY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/012782
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to transgenic plant cells and plants which unlike wild-type plant cells and plants synthesize modified plant starch and exhibit reduced GBSSI- and BE-protein activity. The invention also relates to modified starch obtained from plant cells and plants and a method for the production thereof.
Inventors:
LANDSCHUETZE VOLKER
Application Number:
PCT/EP2000/007575
Publication Date:
February 22, 2001
Filing Date:
August 04, 2000
Export Citation:
Assignee:
AVENTIS CROPSCIENCE GMBH (DE)
International Classes:
A01H5/00; C08B30/20; C08B31/06; C12N5/10; C12N15/09; C12N15/82; C12P19/04; (IPC1-7): C12N5/00
Domestic Patent References:
| WO1997045545A1 | 1997-12-04 |
Foreign References:
| DE19618125A1 | 1997-11-13 | |||
| US5856467A | 1999-01-05 | |||
| DE19653176A1 | 1998-06-25 | |||
| DE19836098A1 | 2000-02-03 |
Other References:
VISSER R G F ET AL: "INHIBITION OF THE EXPRESSION OF THE GENE FOR GRANULE-BOUND STARCH SYNTHASE IN POTATO BY ANTISENSE CONSTRUCTS" MOLECULAR AND GENERAL GENETICS,DE,SPRINGER VERLAG, BERLIN, Bd. 225, 1. Februar 1991 (1991-02-01), Seiten 289-296, XP000611638 ISSN: 0026-8925
See also references of EP 1203087A2
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Attorney, Agent or Firm:
Lederer, Franz (Keller & Riederer Prinzregentenstrasse 16 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
| 1. | Transgene Pflanzenzelle, die genetisch modifiziert ist, wobei die genetische Modifikation zur Verringerung der Aktivität eines oder mehrerer endogen in der Pflanzenzelle vorkommenden GBSSIProteine und zur Verringerung der Aktivität eines oder mehrerer endogen in der Pflanzenzelle vorkommenden BEProteine führt, im Vergleich zu entsprechenden nicht genetisch modifizierten Pflanzenzellen von Wildtyppflanzen. |
| 2. | Transgene Pflanzenzelle nach Anspruch 1, wobei die genetische Modifikation in der Einführung eines oder mehrerer fremder Nucleinsäuremoleküle besteht, deren Vorhandensein und/oder Expression zur Verringerung der Aktivität von GBSSIund BEProteinen führt, im Vergleich zu entsprechenden nicht genetisch modifizierten Pflanzenzellen von Wildtyppflanzen. |
| 3. | Transgene Pflanzenzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, worin das Vorhandensein und/oder die Expression eines oder mehrerer fremder Nucleinsäuremoleküie zur Inhibierung der Expression von endogenen Genen führt, die GBSSIund BEProteine codieren. |
| 4. | Transgene Pflanzenzellen nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 3, worin besagte fremde Nucleinsäuremoleküie ausgewähit sind, aus der Gruppe bestehend aus a) DNAMolekülen, die mindestens eine antisenseRNA codieren, die eine Verringerung der Expression von endogenen GBSSIund/oder BEProteinen codierenden Genen bewirkt ; b) DNAMolekülen, die über einen Cosuppressionseffekt zu Verringerung der Expression von endogenen Genen führen, die GBSSIund/oder BEProteine codieren ; c) DNAMoleküle, die mindestens ein Ribozym codieren, das spezifisch Transkripte von endogenen Genen spaltet, die GBSSIund/oder BE Proteine codieren ; und d) Mittels in vivoMutagenese eingeführte Nucleinsäuremoleküle, die zu einer Mutation oder einer Insertion einer heterologen Sequenz in endogenen GBSSIund/oder BEProtein codierenden Genen führen, wobei die Mutation oder Insertion eine Verringerung der Expression von GBSSIund/oder BEGenen bewirkt, oder die Synthese von inaktiven GBSSIund/oder BEProteinen. |
| 5. | Transgene Pflanzenzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, wobei besagtes BEProtein ein BEIProtein und/oder das BEGen ein BEI Gen ist. |
| 6. | Transgene Pflanzenzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, die eine modifizierte Stärke synthetisiert. |
| 7. | Transgene Pflanzenzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, die eine modifizierte Stärke mit einem Amylopektingehalt von mindestens 90% enthält und im Vergleich zu Stärke aus Pflanzenzellen von entsprechenden Pflanzen des waxyPhänotyps einen erhöhten Phosphatgehait aufweist. |
| 8. | Verfahren zur Herstellung einer transgenen Pflanzenzelle, die eine modifizierte Stärke synthetisiert, worin eine pflanzliche Zelle genetisch modifiziert wird durch die Einführung eines oder mehrerer fremder Nucleinsäuremoleküle, deren Vorhandensein und/oder Expression zur Verringerung der Aktivität von GBSSIProteinen und zur Verringerung der Aktivität von BEProteinen führen. |
| 9. | Verfahren zur Herstellung einer transgenen Pflanzenzelle, deren Stärke einen Amylopektingehalt von mindestens 90% und einen erhöhten Phosphatgehalt im Vergleich zu Stärke aus entsprechenden Pflanzen des waxyPhänotyps aufweist, worin eine pflanzliche Zelle genetisch modifiziert wird durch die Einführung eines oder mehrerer fremder Nucleinsäuremoleküle, deren Vorhandensein und/oder Expression zur Verringerung der Aktivität von GBSSIProteinen und zur Verringerung der Aktivität von BEIProteinen führen. |
| 10. | Verfahren zur Herstellung einer transgenen Pflanze, die eine modifizierte Stärke synthetisiert, worin a) eine pflanzliche Zelle genetisch modifiziert wird durch die Einführung eines oder mehrerer fremder Nucleinsäuremoleküle, deren Vorhandensein und/oder Expression zur Verringerung der Aktivität von GBSSIProteinen und zur Verringerung der Aktivität von BEProteinen führen ; b) aus der gemäß Schritt a) hergestellten Zelle eine Pflanze regeneriert wird ; und gegebenenfalls aus der gemäß Schritt b) erzeugten Pflanze weitere Pflanzen erzeugt werden. |
| 11. | Verfahren zur Herstellung einer transgenen Pflanze, deren Stärke einen Amylopektingehalt von mindestens 90% und einen erhöhten Phosphatgehalt im Vergleich zu Stärke aus entsprechenden Pflanzen des waxyPhänotyps aufweist, worin a) eine pflanzliche Zelle genetisch modifiziert wird durch die Einführung eines oder mehrerer fremder Nucleinsäuremoleküle, deren Vorhandensein und/oder Expression zur Verringerung der Aktivität von GBSSIProteinen und zur Verringerung der Aktivität von BEIProteinen führen ; b) aus der gemäß Schritt a) hergestellten Zelle eine Pflanze regeneriert wird ; und gegebenenfalls aus der gemiafl Schritt b) erzeugten Pflanze weitere Pflanzen erzeugt werden. |
| 12. | Transgene Pflanze enthaltend Pflanzenzellen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7. |
| 13. | Transgene Pflanze nach Anspruch 12, die eine stärkespeichernde Pflanze ist. |
| 14. | Transgene Pflanze nach Anspruch 13, die eine Kartoffelpflanze ist. |
| 15. | Vermehrungsmaterial von Pflanzen nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, enthaltend Pflanzenzellen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7. |
| 16. | Verwendung eines oder mehrerer fremder Nucleinsäuremoleküle, die Proteine mit der enzymatischen Aktivität von GBSSIund BEProteinen codieren oder deren Fragmente zur Herstellung von Pflanzenzellen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 oder von Pflanzen nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14. |
| 17. | Verwendung eines oder mehrerer fremder Nucleinsäuremoleküle, die Proteine mit der enzymatischen Aktivität von GBSSIund BEIProteinen codieren oder deren Fragmente, zur Herstellung von Pflanzen nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, die eine modifizierte Stärke synthetisieren, die im Vergleich zu Stärke aus entsprechenden Pflanzen des waxyPhänotyps einen erhöhten Phosphatgehalt und/oder eine verringerte Verkleisterungstemperatur aufweist. |
| 18. | Verwendung eines oder mehrerer fremder Nucleinsäuremoleküle zur Herstellung von Pflanzen nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, die eine Stärke mit einem Amylopektingehalt von mindestens 90% synthetisieren, die im Vergleich zu Stärke aus entsprechenden Pflanzen des waxyPhänotyps einen erhöhten Phosphatgehalt und/oder eine verringerte Verkleisterungstemperatur aufweist, wobei das fremde Nucleinsäuremolekül ein Molekül ist oder die fremden Nucleinsäuremoleküle mehrere Moleküle sind, ausgewähit aus der Gruppe bestehend aus : a) DNAMolekülen, die mindestens eine antisenseRNA codieren, die eine Verringerung der Expression von endogenen GBSSIund/oder BEIProteine codierenden Genen bewirken kann ; b) DNAMolekülen, die über einen Cosuppressionseffekt zu einer Verringerung der Expression von endogenen GBSSIund/oder BEI Proteine codierenden Genen führen ; c) DNAMoleküle, die mindestens ein Ribozym codieren, das spezifisch Transkripte von endogenen Genen spaltet, die GBSSIund/oder BEI Proteine codieren ; und d) Mittels in vivoMutagenese eingeführte Nucleinsäuremoleküle, die zu Mutationen oder Insertionen von heterologen Sequenzen in endogenen GBSSIund/oder BEIProteine codierenden Genen führen, wobei die Mutation oder Insertion eine Verringerung der Expression der GBSSIund/oder BEIGene bewirkt, oder die Synthese von inaktiven GBSSIund/oder inaktiven BEIProteinen. |
| 19. | Zusammensetzung enthaltend mindestens eines der in den Ansprüchen 2 bis 5 oder 16 bis 18 definierten Nucleinsäuremoleküle, die zur Herstellung transgener Pflanzenzellen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 geeignet ist. |
| 20. | Zusammensetzung nach Anspruch 19, wobei das Vorhandensein der besagten Nucleinsäuremoleküle in den besagten Pflanzenzellen zur Verringerung der Aktivität von endogenen in der Pflanzenzelle vorkommenden GBSSIProteinen und zur Verringerung der Aktivität von endogenen in der Pflanzenzelle vorkommenden BEProteinen führt. |
| 21. | Zusammensetzung nach Anspruch 20, wobei das BEProtein ein BEIProtein ist. |
| 22. | Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 21, wobei das/die Nucleinsäuremolekül (e) in einem rekombinanten Nucleinsäuremolekül enthalten ist/sind. |
| 23. | Wirtszelle enthaltend eine Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 22. |
| 24. | Transgene Pflanzenzelle enthaltend eine Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 22. |
| 25. | Stärke erhältlich aus Zellen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 und 23 bis 24 oder aus einer Pflanze nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14 oder aus Vermehrungsgut nach Anspruch 15. |
| 26. | Stärke nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Amylopektingehalt von mindestens 90% und einen im Vergleich zu Stärke aus entsprechenden Pflanzen des waxyPhänotyps um mindestens 30% erhöhten Phosphatgehalt aufweist. |
| 27. | Stärke nach einem oder mehreren der Ansprüche 25 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Amylopektingehalt von mindestens 90%, einen im Vergleich zu Stärke aus entsprechenden Pflanzen des waxy Phänotyps um mindestens 30% erhöhten Phosphatgehalt und/oder eine um mindestens 1.0°C verringerte Verkleisterungstemperatur aufweist. |
| 28. | Stärke nach einem oder mehreren der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Kartoffeln stammt. |
| 29. | Verfahren zur Herstellung einer Stärke nach einem oder mehreren der Ansprüche 25 bis 28 umfassend die Extraktion der Stärke aus einer Zellen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 und 23 bis 24 oder aus einer Pflanze nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14 oder aus Vermehrungsgut nach Anspruch 15. |
Description:
INTERNATIONAL SEARCH -------- Inte.. onal Application No PCT/EP 00/07575 C. (Continuation) DOCUMENTS CONSIDERED TO BE RELEVANT Category Citation of document, with indication. where appropriate, of the relevant passages Relevant to claim No. Y VISSER R G F ET AL:"INHIBITION OF THE 1-29 EXPRESSION OF THE GENE FOR GRANULE-BOUND STARCH SYNTHASE IN POTATO BY ANTISENSE CONSTRUCTS" MOLECULAR AND GENERAL GENETICS, DE, SPRINGER VERLAG, BERLIN, vol. 225,1 February 1991 (1991-02-01), pages 289-296, XP000611638 ISSN: 0026-8925 the whole document Y US 5 856 467 A (HOFVANDER PER ET AL) 1-29 5 January 1999 (1999-01-05) column 3, line 9-11 Y DE 196 53 176 A (PLANTTEC BIOTECHNOLOGIE 1-29 GMBH F) 25 June 1998 (1998-06-25) examples10,11 P, X DE 198 36 098 A (HOECHST SCHERING AGREVO 1-29 GMBH) 3 February 2000 (2000-02-03) page 3, line 4,5 page 6, line 9,10 page 10, line 11-14 2 INTERNATIONALSEARCH REPORT Inte. onal Application No Patenton patent tamily members PCT/EP 00/07575 Patentdocument Publication Patent family Publication cited in search report date member (s) date DE 19618125 A 13-11-1997 AU 724164 B 14-09-2000 AU 2891797 A 26-11-1997 WO 9742328 A 13-11-1997 EP 0900277 A 10-03-1999 HU 9902317 A 28-10-1999 JP 2000509286 T 25-07-2000 JP 2000509286 T 25-07-2000 WO 9745545 A 04-12-1997 DE 19621588 A 04-12-1997 DE 19636917 A 12-03-1998 AU 3030297 A 05-01-1998 BR 9709487 A 10-08-1999 CN 1219970 A 16-06-1999 CZ 9803890 A 17-02-1999 EP 0907741 A 14-04-1999 SK 163698 A 13-04-1999 ZA 9704657 A 30-11-1998 US 5856467 A 05-01-1999 SE 467160 B 01-06-1992 AU 9109791 A 22-07-1992 EP 0563201 A 06-10-1993 PL 169859 B 30-09-1996 SE 9004095 A 01-06-1992 WO 9211375 A 09-07-1992 DE 19653176 A 25-06-1998 AU 5857798 A 15-07-1998 WO 9827212 A 25-06-1998 EP 0950107 A 20-10-1999 DE 19836098 A 03-02-2000 AU 5161999 A 28-02-2000 WO 0008184 A 17-02-2000
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