[发明专利]在植物转化中改变信使RNA稳定性

说明书

本文所述是用于通过靶向的核酸酶的瞬时表达来进行基因组工程改造的材料和方法。例如，本文所述方法可以包括将编码核酸酶的信使RNA(mRNA)引入细胞，所述核酸酶靶向细胞内选定的序列，其中mRNA的稳定性通过添加非翻译区(UTR)修饰。

技术领域

本公开涉及用于通过靶向的核酸酶的瞬时表达来进行基因组工程改造的材料和方法。该方法可以包括，例如，通过添加非翻译区(UTR)来改变编码核酸酶的信使RNA(mRNA)的稳定性。

背景技术

基因表达，即将信息由DNA转化成蛋白质的过程，通过基因组的非编码部分(例如，启动子、增强子、基因座控制区和沉默子)，通过转录因子，以及通过转录后机制进行调节。mRNA的稳定性和水平在基因表达中至关重要。mRNA核-质运输、翻译效率、亚细胞定位和稳定性的转录后调控已知是通过位于5′和3′mRNA UTR的顺式作用RNA元件进行介导(Pesole等,Gene 276:73-81,2001；和Mignone等,Genome Biology 3(3):reviews0004.1-0004.10,2002)。

发明概述

经由mRNA的基因组编辑因其非转基因性质可能是理想的。然而，mRNA是非常脆弱的分子，其易于在植物转化过程中降解，并且在翻译可以达到使表达的多肽具有效果的可接受水平之前就可能会被迅速降解。本文至少部分基于这样的发现，即在mRNA植物转化中利用某些UTR实现了mRNA分子增强的稳定性、定位和翻译效率。例如，通过在mRNA转录本中包括一个或多个特定UTR，有可能增强编码蛋白质的瞬时表达。因此，在一些情况下，用于基因组编辑的方法可以包括使用本文所述的mRNA表达载体产生更稳定的核酸酶转录本，并且因此能更好地瞬时表达可定点基因组修饰的序列特异性核酸酶，以实现对植物物种的增强的工程改造。

在一个方面，本文涉及核酸分子，其包括(a)编码稀切(rare-cutting)核酸内切酶或稀切核酸内切酶亚基的结构编码序列，以及(b)5′非翻译区(UTR)、3′UTR、或5′UTR和3′UTR两者，其中5′UTR、3′UTR、或5′UTR和3′UTR可操作地连接所述结构编码序列。

5′UTR可以包含SEQ ID NO:10中所示核酸序列，或具有与SEQ ID NO:10至少95％相同性的核酸序列。3′UTR可以包含SEQ ID NO:11中所示核酸序列，或具有与SEQ ID NO:11至少95％相同性的核酸序列。在一些情况中，5′UTR可以包含SEQ ID NO:10中所示核酸序列，或具有与SEQ ID NO:10至少95％相同性的核酸序列，并且3′UTR可以包含SEQ ID NO:11中所述核酸序列，或具有与SEQ ID NO:11至少95％相同性的核酸序列。

5′UTR可以包含SEQ ID NO:12中所示核酸序列，或具有与SEQ ID NO:12至少95％相同性的核酸序列。3′UTR可以包含SEQ ID NO:13中所示核酸序列，或具有与SEQ ID NO:13至少95％相同性的核酸序列。在一些情况中，5′UTR可以包含SEQ ID NO:12中所示核酸序列，或具有与SEQ ID NO:12至少95％相同性的核酸序列，并且3′UTR包括SEQ ID NO:13中所述核酸序列，或具有与SEQ ID NO:13至少95％相同性的核酸序列。

5′UTR可以包含SEQ ID NO:14中所示核酸序列，或具有与SEQ ID NO:14至少95％相同性的核酸序列。3′UTR可以包含SEQ ID NO:15中所示核酸序列，或具有与SEQ ID NO:15至少95％相同性的核酸序列，在一些情况中，5′UTR可以包含SEQ ID NO:14中所述核酸序列，或具有与SEQ ID NO:14至少95％相同性的核酸序列，并且3′UTR可以包含SEQ ID NO:15中所述核酸序列，或具有与SEQ ID NO:15至少95％相同性的核酸序列。